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1、集成电路测试标准,1、集成电路相关标准机构 1.1、我国集成电路相关标准机构 1.2、国际相关标准化机构介绍 2、国际集成电路测试标准介绍 2.1、 IEEE P1500 2.2、 IEEE 1149标准 2.3、 IEEE P1450,1.1 我国集成电路相关标准机构,我国集成电路相关的标准机构是中国电子技术标准化研究所 （简称CESI） CESI:Chinese Electronics Standardization Institute,CESI成立于1963年，是电子信息技术综合性技术基础研究所。 主要从事电子领域标准的制、修订及相关标准化活动，通国际标准化机构有良好的合作；,1.2国际
2、相关标准化机构介绍,1.2.1 美国电气与电子工程师协会（IEEE） IEEE：Institute of Electrical and Electronics Engineers。 IEEE于1963年由美国电气工程师学会（AIEE）和美国无线电工程师协会（IRE）合并而成，是美国规模最大的专业学会。,IEEE的标准制定内容有：电气与电子设备、试验方法、元器件、符号、定义、以及测试方法等。 IEEE标准在消费电子、PC市场等领域广泛应用。,1.2.2 电子器件工业联合会（JEDEC）,JEDEC固体技术协会（前称电子组件工业委员会）是电子工业协会（EIA）的半导体工业标准实体，EIA是指代表电
3、子工业的所有领域的商业联盟。,JEDEC是在1960年创立的，起初是作为EIA和NEMA 之间的连接活动，覆盖了分立半导体器件的标准，并在1970年扩展到集成电路领域的标准,1.2.3 国际电工委员会（IEC）,国际电工委员会（IEC）成立于1906年，至今已有90多年的历史。它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。 IEC：International Electrotechnical Commission,IEC的宗旨是，促进电气、电子工程领域中标准化及有关问题的国际合作，增进国际间的相互了解。为 国际电工委员会实现这一目的，IEC出版包括
4、国际标准在内的各种出版物，并希望各成员在本国条件允许的情况下，在本国的标准化工作中使用这些标准。,目前IEC的工作领域已由单纯研究电气设备、电机的名词术语和功率等问题扩展到电子、电力、微电子及其应用、通讯、视听、机器人、信息技术、新型医疗器械和核仪表等电工技术的各个方面。,IEC标准的权威性是世界公认的。IEC每年要在世界各地召开一百多次国际标准会议，世界各国的近10万名专家在参与IEC的标准制订、修订工作。 我国1957年参加IEC，1988年起改为以国家技术监督局的名义参加IEC的工作，中国现在是IEC的89个技术委员会和107个分委员会的P成员。近期将改为以中国国家标准化管理局的名义参加
5、IEC的工作。目前，我国是IEC理事局、执委会和合格评定局的成员。,1.2.4 国际标准化组织,国际标准化组织（International Organization for Standardization）简称ISO，是世界上最大的非政府性标准化专门机构，是国际标准化领域中一个十分重要的组织。ISO的任务是促进全球范围内的标准化及其有关活动，以利于国际间产品与服务的交流，以及在知识、科学、技术和经济活动中发展国际间的相互合作。,ISO这一新组织于1947年2月23日正式成立，总部设在瑞士的日内瓦。ISO于1951年发布了第一个标准工业长度测量用标准参考温度。 其宗旨是：在世界范围内促进标准化工
6、作的发展，以利于国际物资交流和互助，并扩大知识、科学、技术和经济方面的合作。其主要任务是：制定国际标准，协调世界范围内的标准化工作，与其他国际性组织合作研究有关标准化问题。,1.2.5虚拟插座接口联盟（VSIA）,VSIA：Virtual Socket Interface Alliance 成立于1996年9月，其目的是为系统芯片业建立统一的技术规范和标准，使不同来源的IP进行集成并相匹配，到目前覆盖IP设计、使用、交换、测试和质量的各个环节。,1.2.6全球半导体暨材料协会（SEMI）,SEMI (国际半导体设备材料产业协会) 是全球性的产业协会，致力于促进微电子、平面显示器及太阳能光电等产
7、业供应链的整体发展。会员涵括上述產业供应链中的制造、设备、材料与服务公司，是改善人类生活品质的核心驱动力。自1970年至今，SEMI不断致力于协助会员公司快速取得市场资讯、提高获利率、创造新市场、克服技术挑战。,1.2.7电子工业协会（EIA）,EIA ：Electronic Industries Association 电子工业协会(EIA) 1924年成立的EIA是美国的一个电子制造商组织。EIA颁布了许多与电信和计算机通信有关的标准，并与其他协会如美国国家标准协会(ANSI)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)有密切联系，CCITT现称为国际电信联盟(ITU)。,EIA在电信方面主要定
8、义了调制解调器和计算机之间的串行接口。 EIA-232，就是众所周知的RS-232，它定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间的串行连结。这个标准被广泛采用。,2国际集成电路测试标准介绍,2.1 IEEE P1500 1995年，IEEE P1500作为IEEE计算机分部的测试技术委员会（TTTC）的TAC（技术援助委员会）成立了。 IEEE P1500 的目标是通过构建一个数字逻辑和存储器核的标准的框架，为下一步构建包括合并的核和模拟的核及模拟数字混合的核的框架而努力。,IEEE P1500是测试嵌入核的推荐标准，是基于嵌入核的IC的P1500标准可测性方法。 该标准的概念在
9、于具有独立性，即嵌入核具有自测型电路，在功能上与整个IC或其他嵌入核无关。,IEEE P1500的目的是确定检测与诊断这类IC 故障的可测性要求，同时使不同厂商提供的核易于交互。 可测性方法的结果是自动识别和配置含嵌入式核的IC的可测性特性。,P1500的关键不是标准化核的测试方法，而是标准化核的测试语言（CTL）和测试核的外壳。 P1500基本部分是可配置的可升级的外壳。 通过与芯片上的测试接入部分连接，外壳使系统级芯片中的核测试变得极其容易； 通过指令寄存器进行测试方式转换，外壳可以进行内部测试、外部测试和诊断。,目前的单芯片系统中，包含了不同厂商的IP电路，因此需要一个新的测试架构来整合
10、SOC的测试，而IEEE P1500的目的即在制定核心电路的测试架构标准。 此标准包括：1、定义embedded cores及system chip健的测试界面； 2、建立embedded cores之访问及隔离机制，是的这些cores本身设计的测试向量与程序可重复使用； 3、可测试core与core之间的联机及测试各种UDL; 4、可以将符合P1500标准的core以即插即用的方式整合于系统芯片中，有效改善系统整合者与厂商间的测试问题。,上图为IEEE P1500测试架构,SOC的核心电路测试已趋向自我测试的趋势 至于在整个SOC的测试方面，目前P1500尚未正式为SOC测试标准，但此方法确
11、实可以解决目前SOC内部的核心电路不易测试的问题。,2.2 IEEE 1149标准,JTAG（Toint Test Action Group）小组在1986年，提出了标准的边界扫瞄体系架构企画（Boundary Scan Achitecture Standard Proposal），针对芯片、印刷电路板以及完整系统上的标准化测试技术。而在1988年，与IEEE组织合作，开始进行该标准的开发，并且命名为1149.1，并在1990年发布了此一标准。,IEEE提出1149.1标准距今已经22年以上，当初提出这个标准的主要目的，便是为了解决印刷电路板上测试方式与实际存取的问题，进而查验元件的接脚是否有
12、被正确的焊接，而没有漏焊或者是短路的现象。不过该标准提出至今时日已经相当久，对于业界人士来说，已经明显不能满足需求。因此，IEEE工作小组后来也再接再厉的提出了1149的延伸标准，大幅扩充了测试标准的适用范围。这些延伸标准包含了针对数码与类比网络混合系统中的可测试性问题而提出的1149.4、标准化背板测试与维护界面的1149.5及针对1149.4不足之处再行扩充的1149.6这三大项。,2.2.1 IEEE 1149.1测试标准,IEEE 1149.1透过扫瞄链接将逻辑测试存取端子整合到电路内部，使电路的物理测试存取端子简化为5个独立于电路I/O讯号的接脚。子系统和系统环境中的电路在功能连接之
13、外，都可以采用1149.1测试汇流排来进行测试连接。,图说：符合IEEE 1149.1测试流程。,在整合电路中，除了原本就具备的功能模块以外，还要另外在IC颗粒的边界处附加扫瞄单元，称做边界扫瞄单元（BSC），以及测试存取端子的控制器（TAP Controller）。而测试时所需要的资料传输统一透过专属的通道。整个架构上的概念就是JTAG测试仪器利用一个4线的连接端子，将测试资料以串行方式由TDI（测试资料输入端）进入到边界扫瞄暂存器中，并且透过TMS（测试方式选择）来发送测试控制命令，并且经由TAP控制器来进行测试资料的加载，并且接收来自于TDO（测试资料输出端）的回应资料。,图说：符合IE
14、EE 1149.1的JTAG测试仪器电气特性,2.2.2 IEEE 1149.4测试标准,过去1149.1主要是为了解决纯数码网络与混合系统中的数码结构部分的可测试性问题。由于芯片内各处理单元的连接并不一定是以简单的导线相连，有时也会透过电阻或电容等耦合方式，为了解决这类类比电路的测试问题，便制定了1149.4这个扩充标准。,1149.4基本上与1149.1的架构类似，同样也是在类比电路的边界增加了测试模块，并且设计了与测试相关的连接电路。而为了配合类比电路的测试需要，1149.4标准也另外新增了一组探测公开指令，界以对类比电路进行相关的测试与监控。,2.2.3 IEEE 1149.5测试标准
15、,这个标准基本上与测试过程本身较无关连，而是基于整个测试部分所需用到的元件的统一连接标准，藉由此标准，来自各种不同厂商所设计出的测试设备，可以藉由同样的背板模块与维护界面，整合到单一可测试与可维护的子系统中。在讯号的定义上，与过去的1149.1也具有程度不等的共通性。不过1149.5有个关键性的改变，那就是讯号的传输变成基于封包架构，与过去1149.1完全不同。,2.2.4 IEEE 1149.6,这个延伸标准其实并不是由IEEE或相关组织起草的，而是在2001年时，由安捷伦与Cisco公司合组的特别工作小组，在制定先期定义之后，才转交给IEEE进行标准制定的任务。这个标准的定义为：提出一种兼
16、容于现有1149.1标准，并支持交流耦合差动网络的标准。此标准开发的目的主要是为了满足交流耦合差动网络的边界扫描测试需求。透过阻塞直流电讯号，高速数码连接线路上的耦合电容可防止直流电压在接收器被检测到。,IEEE 1149.6标准的基本实现需要在信号路径驱动器中添加一个时脉产生器，它能发射单一脉冲或一列脉冲，这取决于被加载到 1149.1 指令暂存器中的 EXTEST_PULSE 或 EXTEST_TRAIN 指令。1149.6在克服信道中共模讯号干扰能力十分的强，因此也有助于提升测试准确度。,边界扫瞄测试的限制,由于边界扫瞄技术的架构是建立于串行资料传输之上，由于芯片的结构越来越复杂，测试过程所得的资料量也越来越庞大，因此测试速度与测试时间就成了测试过程中的重大问题。而在整个测试状态之下，系统将会承载远高于正常工作状态下的功耗，因此也有可能造成芯片的损坏，因此低功耗测试流程的研究也是重点之一，就目前来说，也已经有相当多的成功案例。,2.3 IEEE P1450,1999年获正是批准的标准IEEE 1450是有关数字
