FLASH存儲器的測試方法研究

對第二個扇區(qū)，以下一個地址階21作為地址增量的變化量，每次用不同的地址位作為最低位（分別為第0位和第1位），使地址以此增量的變化通過所有可能的地址。因此在一次測試程序中所有地址的存儲單元都被測試一次。

然后，依次以22、24…2N作為地址增量，重復(fù)上述過程，每完成一個循環(huán)便產(chǎn)生一個循環(huán)進位。

由于各個扇區(qū)的大小不同，移動變反法功能測試圖形步長為3n（n為最大扇區(qū)存儲單元個數(shù)）。以扇區(qū)為單元的測試實際上是一種對芯片功能的抽測，因為它并沒有進行對各單元存取數(shù)據(jù)進行反復(fù)打擾，以驗證其地址線間信號改變所帶來的影響，但這種方法分別在各個扇區(qū)對鄰近地址線一一做了打擾測試，由于各個扇區(qū)結(jié)構(gòu)根本上是相同的，因此這種抽測很有代表性，并且把測試時間減少了一個數(shù)量級。

移動變反法測試圖形是一種良好的折衷測試方案。因為它幾乎具有各種測試圖形的最好特點，可以用較少的試驗步數(shù)測試盡可能多的存儲單元間打擾的相互影響。在具體程序中，“1”場變反為“0”場是按序選擇地址，并通過寫入這些地址而產(chǎn)生的，在兩次讀出之間有一次寫操作。移動變反法測試包括了功能測試和動態(tài)測試，功能測試保證被測存儲單元不受讀、寫其他存儲單元的影響，動態(tài)測試預(yù)測最壞和最好條件下的取數(shù)時間，并預(yù)測地址變換對這些時間的影響。

這種測試方法易于實現(xiàn)，它是在跳步算法［1］的基礎(chǔ)上，通過改變跳步的長度，減小了算法的復(fù)雜度。移動變反法測試是一種具有良好功能測試和動態(tài)測試特點的測試圖形，并且所需的測試時間較短，在很多情況下都有很好的效果。尤其是對于較大容量存儲器的測試，該方法特別有效。

移動變反法還可以作進一步擴展，即對數(shù)據(jù)做移動變反處理。以芯片為32位總線為例，首先對存儲器各單元寫入0xAAAAAAAA，檢驗并擦除，然后對存儲器寫入0xCCCCCCCC，檢驗并擦除，以后依次寫入0xF0F0F0F0，0x0F0F0F0F，0xFF00FF00，0x00FF00FF，0xFFFF0000，0x0000FFFF， 0xFFFFFFFF，0x0，都在檢驗所寫的正確性后再擦除數(shù)據(jù)。其原理與地址移動變反相同，在此不再贅述。

4．測試方法的綜合使用和流水測試

以上，從算法的角度上提高了FLASH芯片的可測性。雖然NOR、NAND型FLASH結(jié)構(gòu)不同，但由于以上算法都可通過計算，順序產(chǎn)生測試圖形，因此可通用于以上兩類器件的測試中。

上述三種方法各有優(yōu)點，在實際應(yīng)用中可配合使用。地址奇偶性圖形測試最為方便高效，因為在寫入圖形過程中每次只改變一位地址線，而且寫入的是相反的數(shù)據(jù)，所以如果哪一位地址線出現(xiàn)短路立刻會被檢查出來，使用該方法最適宜檢驗地址譯碼器的故障。齊步法適于用來檢驗多重地址選擇與譯碼器的故障，并且可以檢測寫入時噪聲對存儲芯片特性的影響，它能保證正確的地址譯碼和每個存儲單元存儲“1”和“0”信息的能力。在大多數(shù)生產(chǎn)測試中，聯(lián)合使用這兩種方法可以判別出FLASH絕大多數(shù)的故障。當(dāng)然，各個廠家生產(chǎn)的芯片在結(jié)構(gòu)和工藝上有一定區(qū)別，因此出現(xiàn)各種錯誤的概率也不同，可以根據(jù)實際情況調(diào)整方法。由于設(shè)計問題，有些芯片還有可能出現(xiàn)其他一些不太常見的錯誤，這就需要進行更詳盡的測試，這時使用移動變反測試法就比較合適。這種方法可以很好地測試芯片的動態(tài)錯誤，并且可根據(jù)具體需要詳細(xì)展開測試或簡化測試，對于產(chǎn)品性能分析十分有效。

在具體程序設(shè)計時，為簡化算法執(zhí)行，可以將讀取產(chǎn)品型號、調(diào)用讀寫命令的語句作為子程序存儲在測試儀中，每次需要時都可以無縫調(diào)用。

在測試過程中，最耗費時間的是程序擦除操作，一次擦除往往就需要幾秒，其解決辦法是將擦除工序單獨處理。在實際應(yīng)用中，可使用兩臺測試儀，其中，在擦除時幾個芯片并行運行。這樣，一臺設(shè)備用于讀、寫、測試，另一臺設(shè)備用于擦除數(shù)據(jù)，就可以有效地形成流水線操作，大大節(jié)省測試時間。此外，將幾種方法綜合使用，還有助于提高故障覆蓋率。

5．實驗結(jié)果

根據(jù)上述思想，我們在國產(chǎn)BC3192的測試系統(tǒng)平臺［7］[8]上，對AMD公司的NOR型FLASH――Am29LV400B及三星公司的NAND型FLASH――9F5608UOB都進行了測試。實驗表明，和傳統(tǒng)的以棋盤格為基礎(chǔ)的測試圖形［1］相比，奇偶校驗法、齊步法和移動變反法產(chǎn)生的測試圖形故障覆蓋率更高，這些算法由于最多只有兩次芯片擦除操作，所以測試時間完全能符合工程測試需要，其中，移動變反法沒有擦除操作，所以測試速度最快。在實驗中，我們采用上述三種方法中任意一種，按照流水的方法測試，在相同故障覆蓋率下，都可以使測試效率可提高40％以上。

6．結(jié)論

　　本文是在傳統(tǒng)存儲器測試?yán)碚摶A(chǔ)上對FLASH測試的嘗試，該方法保留了傳統(tǒng)方法的優(yōu)點，較好地解決了FLASH存儲器測試的困難。該方法方便快捷，流程簡單，所有測試圖形都可以事先生成，這樣就可以直接加載到測試儀中，有利于直接應(yīng)用于測試儀進行生產(chǎn)測試。