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

	IO突发读电流	ICC4R	VCC=3.6V ，tRC=25ns, IOUT= 0mA	—	11	mA
	IO突发写电流	ICC4W	VCC=3.6V ，tWC=25ns,	—	11	mA
	总线闲置电流	ICC5	VCC=3.6V ，tRC=100ns	—	6	mA
	上电后首次复位电流	ICC6	VCC=3.6V ，tRC=100ns	—	11	mA
	输出低电平	VOL	VCC=2.7V IOL =2.1mA	—	0.4	V
	输出高电平	VOH	VCC=2.7V,IOH= -0.4mA	2.4	—	V
开关 指标（A4、A5、A6）	读信号低电平到数据输出时间	tREA	VCC=2.7V	—	25	ns
	块擦除时间	tBERS	VOH=1.4V,VOL=1.4V	—	-	ms

表3：AC特性

参数	符号	最小值	最大值	单位
读周期	tRC	25	——	ns
读脉冲宽度	tRP	12	——	ns
读信号高电平保持时间	tREH	10	——	ns
片选高电平到数据输出高阻	tCHZ	——	30	ns
片选高电平到输出数据保持时间	tCOH	15	——	ns
读信号低电平到访读问时间	tREA	——	20	ns
块擦除操作时间	tBERS	——	3	ms
片选信号低电平到读访问时间	tCEA	——	25	ns
读信号低电平到输出保持时间	tRLOH	5	——	ns
读信号高电平到输出高阻时间	tRHZ	——	100	ns
Ready信号到RE信号为低的延时	tRR	20	——	ns
读高电平到输出数据保持时间	tRHOH	15	——	ns
写信号高电平后，CLE的保持时间	tCLH	5	——	ns
CLE至RE延时	tCLR	10	——	ns
CLE的建立时间	tCLS	10	——	ns
写信号高电平后，片选的保持时间	tCH	5	——	ns
CE的建立时间	tCH	20	——	ns
写信号周期	tWC	25	——	ns
写信号上升前，ALE的建立时间	tALS	10	——	ns
ALE到RE延时	tAR	10	——	ns
ALE到数据输出延时	tADL	70	——	ns
ALE的保持时间	tALH	5	——	ns
写信号宽度	tWP	12	——	ns
写信号为高到忙信号为低的延时	tWB	——	100	ns
写信号为高到读信号为低延时	tWHR	60	——	ns
页编程时间	tPROG	——	500	us
写信号高电平保持时间	tWH	10	——	ns
写信号上升前，数据的建立时间	tDS	10	——	ns
写信号上升后，数据的保持时间	tDH	5	——	ns
读页操作时间	tR	——	25	us

4.        VDNF64G08RS50MS4V25-III的测试方案

在本案例中，我们选用了Teradyne公司的magnum II测试系统对VDNF64G08RS50MS4V25-III进行全面的性能和功能评价。该器件的测试思路为典型的数字电路测试方法，即存储阵列的读写功能测试及各项电特性参数测试。

4.1        magnum II测试系统简介

Magnum II测试系统是上海Teradyne公司生产的存储器自动测试机，它由主机和测试底架组成，每个测试底架包含5个网站装配板（Site  Assembly Board），每个装配板有128组测试通道，可用来连接DUT（Device Under Test）的管脚，5个装配板之间完全相互独立，故可以联合多个装配板测试管脚数更多的产品。除了与主机通信的装配板外，测试底架还包括系统电源供给、电源监控板、冷却风扇、以太网集线器和测试板锁定装置。使用Magnum II测试系统时，通过主机编程的方式配置各装配板，再由各装配板对DUT进行一系列向量测试，最终在主机的UI界面打印出测试结果。

Magnum II测试系统有着强大的算法模块APG（Algorithmic Pattern Generator），可生成各种检验程序，即测试pattern，如棋盘格测试程序，反棋盘格测试程序，全空间全1测试，全空间全0测试，读写累加数测试，读写随机数测试，对角线测试等，采用这些测试向量可以对器件进行较为全面的功能检测。

4.2        采用Magnum II测试系统的测试方案设计

1）硬件设计

按照magnum II测试系统的测试通道配置规则，绘制VDNF64G08RS50MS4V25-III的测试转接板，要对器件速率、工作电流、抗干扰等相关因素进行综合考量。

2）软件设计

考虑到使用该模块为器件提供需要施加激励信号的特殊性，我们采用了magnum II系统的特殊编程语言和C++编程语言，在VC++环境中调试测试程序，来完成相应的控制操作。具体实施步骤如下：

A、按照magnum II的标准编程方法，先完成对VDNF64G08RS50MS4V25-III的Pin Assignments 定义，Pin Scramble定义，Pin Electronics，Time Sets等的设置。

B、确定Sequence Table Execution Order，编辑每一组测试项，即Test Block, Test Block 里面需要包含Pin Electronics，Time Sets，funtest()函数，funtest()函数中就会使用到pattern。

C、编辑pattern使用的是magnum II测试系统的特殊编程语言，运用APG中各模块的功能编辑所需要的算法指令，编译生成object code。

4.3        VDNF64G08RS50MS4V25-III的功能测试

针对NAND FLASH等存储单元阵列的各类故障模型，如阵列中一个或多个单元的一位或多位固定为0或固定为1故障（Stuck at 0 or 1 fault）、阵列中一个或多个单元固定开路故障（Stuck open fault）、状态转换故障（Transition fault）、数据保持故障（Data maintaining fault）、状态耦合故障（Coupling fault）等，有相应的多种算法用于对各种故障类型加以测试，本文采用，全0、全1，棋盘格、反棋盘格，累加，随机数的测试算法。

1）APG简介

APG即为Algorithmic Pattern Generator（算法模式生成器）模块的简称，它其实就是一个简单的电脑，用特殊的编程语言和编译器生成目标代码供测试系统使用，APG主要由两个地址生成器（XALU和YALU）、一个数据生成器(Data Generator)、一个时钟选择信号生成器(Chip Select)组成。

一组地址生成器最多可编辑24位地址长度，结合两个地址生成器可产生一系列的地址算法，如单个地址的递增（increment）、递减(decrement)、输出全为1(all 1s)、输出全为0(zeros)等操作，两个地址的关联操作有相加(add)、相减(subtract)、或运算(or)、与运算(and)、异或(xor)运算等，运用这些地址算法可以非常灵活地寻址到器件的任一一个存储单元，以满足各种测试需求。

数据生成器最多可编辑36位数据长度，其功能除了有相加(add)、相减(subtract)、或运算(or)、与运算(and)、异或(xor)运算等以外，还可以与地址生成的背景函数（bckfen）配合使用，以生成需要的数据，如当地址为奇数是生成0x55的数据，当地址为偶数时生成0xaa的数据等等。

时钟信号生成器最多可编辑18个片选通道，并且可产生4种不同的波形，即脉冲有效，脉冲无效，电平有效，电平无效。
除以上四个模块外，APG还包括管脚定义模块（pinfunc），计数器（count）,APG控制器（mar）等，使用magnum II特殊的编程语言并运用这些模块的功能编辑出所需要的算法指令，便可以对器件进行功能测试。

4.4         VDNF64G08RS50MS4V25-III的电性能测试

针对NAND FLASH类存储器件，其电性测试内容主要有管脚连通性测试（continuity）、管脚漏电流测试(leakage)，电源管脚静态电流测试(ICC1/ ICC2)、电源管脚动态电流测试(ICC3)、输出高/低电平测试（voh/vol），时序参数测试(TACC、TOE、TCE)。

1）        PMU简介

PMU即为Parametric Measurement Unit，可以将其想像为一个电压表，它可以连接到任一个器件管脚上，并通过force电流去测量电压或force电压去测量电流来完成参数测量工作。当PMU设置为force 电流模式时，在电流上升或下降时，一旦达到系统规定的值，PMU Buffer就开始工作，即可输出通过force电流测得的电压值。同理，当PMU设置为force 电压模式时， PMU Buffer会驱动一个电平，这时便可测得相应的电流值。NAND FLASH 器件的管脚连通性测试（continuity）、漏电流测试(leakage)、voh/vol测试均采用这样的方法进行。

2）         静态电流测试((ICC1/ ICC2)、动态电流测试(ICC3)、时序参数测试(TACC、TOE)。

静态电流测试不需要测试pattern，而动态电流测试需要测试pattern，使用的电流抓取函数分别是test_supply()和ac_test_supply()，需要注意的是测试静态电流时器件的片选控制信号需置成vcc状态，测试动态电流时负载电流（ioh/iol）需设为0ma。

对时序参数进行测试时， pattern测试是必不可少的。采用逐次逼近法进行，可以固定控制信号的时序，改变data strobe的时序来捉取第一次数据输出的时间；也可以固定data strobe的时序，改变控制信号的第一次有效沿的时间，与data strobe的时序做差运算即可得到器件的最快反应时间。