基于magnum 2 测试系统的NAND FLASH VDNF64G08RS50MS4V25-III的测试技术研究

作者：汤凡，王烈洋，占连样，张水苹，王鑫，陈像，黄小虎

摘要：NAND FLASH在电子行业已经得到了广泛的应用，然而在生产过程中出现坏块和在使用过程中会出现坏块增长的情况，针对这种情况，本文介绍了一种基于magnum II 测试机的速测试的方法，实验结果表明，此方法能够有效提高FLASH的全空间测试效率。另外，针对NAND FLASH的关键时序参数，如tREA（读信号低电平到数据输出时间）和tBERS（块擦除时间）等，使用测试系统为器件施加适当的控制激励，完成NAND FLASH的时序配合，从而达到器件性能的测试要求。

关键词：magnum II，VDNF64G08RS50MS4V25-III，NAND FLASH

1.        引言

NAND FLASH是一种廉价、快速、高存储密度、大容量的非易失性存储器，广泛应用在需要存储大量数据的场合。由于其块擦除、页编程比较快和容量比较大。NAND FLASH通常会伴随坏块，所以出产时会有坏块标记，这些坏块通常不使用，而没有标记成坏块的可正常使用。在使用过程中，由于环境和使用年限等因素的影响，通常会出现坏块增长，这些坏块的出现会导致系统出现故障。所有通常在使用前可进行测试，以找出增长的坏块，本文章介绍了一种基于magnum II 测试机的NAND FLASH的测试方法。

2.        VDNF64G08RS50MS4V25-III模块介绍

2.1         VDNF64G08RS50MS4V25-III的结构

VDNF64G08RS50MS4V25-III NAND FLASH存储器采用叠层型立体封装工艺进行封装，内部采用4片相同型号的塑封芯片（型号：MT29F16G08ABABAWP-AITX:B，温度等级：工业级-40～85℃，版本号：1612 WP 29F8G08ABABA AITX B 1-2 ，生产厂家：镁光），分八层进行叠装，每层一个芯片。模块的重量约为6.7±0.5克。其主要特性如下：

        总容量：64G bit；
        工作电压：3.3V(典型值)，2.7~ 3.6V(范围值)；
        数据宽度：8位；
        页大小：(4K+224)byte；
        块大小：128页=(512K+28K) byte；
        片选块容量：2048块；
        页读操作
—读时间：25us(最大) ；
—串行读取时间：25ns(最小) ；
        快速写周期时间
—页编程时间：230us(典型) ；
—块擦除时间：0.7ms(典型)。


图1 VDNF64G08RS50MS4V25-III原理框图


图2 VDNF64G08RS50MS4V25-III存储器基片内部结构框图

2.2         VDNF64G08RS50MS4V25-III的引脚说明

VDNF64G08RS50MS4V25-III存储器采用的是SOP封装工艺，整块芯片表面镀金，这样可以大幅度增强了芯片的抗干扰和抗辐射的能力，有利于该芯片能应用于航空航天等恶劣的环境。

VDNF64G08RS50MS4V25-III 存储器各引脚的功能说明如下：

VCC：+3.3V电源输入端。滤波的旁路电容应尽可能靠近电源引脚, 并直接连接到地；
VSS：接地引脚；
#CE0/#CE1/#CE2/#CE3：片选信号，低电平有效时选中该片；
CLE: 命令锁存，高电平有效；
ALE：地址锁存，高电平有效；
#WE：写信号，低电平有效，数据有效发生在相应地址有效之后的两个周期；
#RE：读信号,低电平有效。
DQ0~DQ7：数据输入/输出脚，地址输入输出脚；
#WP: 写保护。
        
2.3         VDNF64G08RS50MS4V25-III的功能操作

表1 器件功能真值表


注：“H”代表高电平，“L”代表低电平，“X”代表可以是任何状态

3.        VDNF64G08RS50MS4V25-III的电特性

VDNF64G08RS50MS4V25-III电特性见表2：

表2：产品电特性

电性	技术参数	符号	测试条件	最小值	最大值	单位
指标
静态	输入漏电电流	ILIL	VCC=3.6V，VIN=0.0V	-10	10	uA
指标		ILIH	VCC=3.6V，VIN=3.6V	-10	10	uA
（A1、A2、A3）	输出漏电电流	ILOL	VCC=3.6V,Vout=0.0V	-10	10	uA
		ILOH	VCC=3.6V,Vout=3.6V	-10	10	uA
	静态电流	ISB	VCC=3.6V ，#CE=VCC-0.2	—	400	uA
			WP=VCC
	矩阵读电流	ICC1	VCC=3.6V ，tRC=100ns	—	51	mA
	矩阵编程电流	ICC2	VCC=3.6V ，tRC=100ns	—	51	mA
	擦除电流	ICC3	VCC=3.6V ，tRC=100ns	—	51	mA