Flash模块测试方法和系统与流程

flash模块测试方法和系统
技术领域
1.本发明涉及晶圆测试领域，更具体地说，涉及flash模块测试方法和系统。


背景技术：

2.晶圆测试中，对内嵌flash模块芯片的测试，需要验证flash的功能是否符合设计要求，涉及漏电流测试、工作电流测试等。此类测试主要通过对flash模块进行多次读、写操作来完成。以上两种操作基本语句格式都是：[命令]+[地址]+[数据]。其中[命令]是读或写指令；[地址]为flash内部存储空间中确定最小存储单元位置的寻址信息；[数据]就是要储存在flash对应地址的内容信息。flash存储器通常被划分为多个扇区、块和页，最小的存储单元为扇区。此外，对flash芯片进行具体操作前，需要根据芯片说明书的要求，在指定地址写入指定数据，使得芯片进入读或写模式，这一步骤被称为“预操作”。
[0003]
目前，cp(chip probing晶圆测试)测试中，通常应用向量模板pattern来简化flash模块测试操作。包括如下步骤：在pattern中写入预操作(如给相关管脚上电等操作)，在pattern中写入“命令+地址+数据”，最后run pattern，完成对flash模块的读或写操作。
[0004]
图1为现有技术具体操作步骤示意图。如图所示，在测试前，先写一个pattern，将pattern保存到测试机的内部存储空间中，以备快速读取。pattern包含预操作、命令、地址和数据。此时，pattern中的地址是任意芯片中任意一个flash地址，数据一般设置为0。后续想对flash某一地址位进行操作时，读取pattern，将pattern中的预操作、命令、地址和数据修改为目标flash本次测试需要的预操作、命令、地址和实测数据，最后通过run pattern来完成对目标地址的操作。
[0005]
综上所述，测试过程中每次操作都要修改pattern中的预操作、命令、地址和数据，较为繁琐。当测试的芯片不同时，目标flash的地址格式通常也不同，有些地址是msb(最高有效位)，有些是lsb(最低有效位)。因而，每次操作修改pattern中的地址之前，还有一个对目标地址进行格式转换的步骤，得到可用目标地址才能将其写入pattern。当对同一个地址做再次做不同操作时，仍需重复执行地址格式转换。频繁的地址格式转换和pattern中的目标地址更新导致flash模块测试耗时较长，增加了整体芯片测试的时间成本。


技术实现要素：

[0006]
1.要解决的技术问题
[0007]
针对现有技术中存在的flash模块测试耗时长的问题，本发明提供了flash模块测试方法及系统，优化了地址格式转换、pattern生成和pattern更新的步骤，它可以实现flash模块测试时间优化，提升测试效率。
[0008]
2.技术方案
[0009]
本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0010]
本发明的第一方面，提供一种flash模块测试方法，包括如下步骤：
[0011]
地址预处理步骤：整理测试过程中需要操作的全部n个flash地址，按照芯片规格
书要求进行批量地址格式转换，得到包含n个目标地址的地址列表。有些地址是msb(最高有效位)，有些地址是lsb(最低有效位)，根据目标flash地址的不同格式，对初始地址进行数据处理。
[0012]
目标地址载入步骤：将包含n个目标地址的地址列表写入测试程序，与测试程序同步载入。载入后，地址列表位于测试机内部存储空间，测试时可以高效读取和调用。
[0013]
pattern模板编写步骤：编写一个pattern模板，pattern模板包含预操作、命令、地址和数据；其中，地址设置为flash的任意一个地址位；命令为读或写；数据设置为任意值；pattern模板保存至测试程序，与测试程序同步载入。当pattern模板中的命令为写时，预操作指令参考芯片手册写模式设置，当pattern中的命令为读时，预操作指令参考芯片手册读模式设置。
[0014]
pattern批量生成步骤：为地址列表中的每一个目标地址生成两个pattern，其中一个pattern为包含读模式预操作指令、读命令和目标地址的读pattern；另一个pattern为包含写模式预操作命令、写命令和目标地址的写pattern。共计为n个地址生成2n个pattern，所有2n个pattern保存至测试程序中。
[0015]
为地址列表中的每一个目标地址生成两个pattern的具体方法为：读取pattern模板和目标地址列表中的一条目标地址，以读取的目标地址替换pattern模板中的地址，修改预操作为芯片写模式指令，修改命令为写，得到目标地址的写pattern；将目标地址的写pattern保存至测试程序中。读取目标地址的写pattern，修改预操作为芯片读模式指令，修改命令为读，得到目标地址的读pattern；将目标地址的读pattern保存至测试程序中。至此，一个地址重新生成了两个pattern，一个为读模式下的pattern，另一个为写模式下的pattern。
[0016]
对应地址列表中n个不同的目标地址，重复以上操作n次，得到包含n个地址的2n个pattern。所有2n个pattern内的数据均设置为任意值，2n个pattern都保存在测试程序中。
[0017]
pattern载入步骤：加载测试程序时，2n个pattern与测试程序一并载入测试机内部存储空间。
[0018]
flash模块测试步骤：对flash模块特定目标地址进行读或写操作时，调用包含目标地址和相应操作命令的pattern，替换模板中的数据，再run pattern完成测试。
[0019]
本发明的第二方面，提供一种flash模块测试系统，执行本发明第一方面的flash模块测试方法。flash模块测试系统包括：
[0020]
地址预处理模块：用于地址预处理；负责整理测试过程中需要操作的全部n个flash地址，按照芯片规格书要求进行批量地址格式转换，得到包含n个目标地址的地址列表，地址列表存入测试程序。pattern编写模块：用于pattern编写，得到的pattern存入测试程序。
[0021]
存储模块：位于测试机内部存储空间，用于存储地址列表、pattern和测试程序。
[0022]
flash测试模块：负责将测试程序载入测试机，并在测试机上运行测试程序对flash进行读、写测试。
[0023]
pattern编写模块：用于pattern编写，得到的pattern存入测试程序。负责根据n个flash地址批量生成2n个pattern，将2n个pattern保存到测试程序中。
[0024]
存储模块：位于测试机内部存储空间，用于存储地址列表、pattern和测试程序。
[0025]
flash测试模块：负责将2n个pattern和测试程序一起加载到测试机内部存储空间，在测试机上运行测试程序对flash进行读或写操作。flash测试模块对flash进行读、写测试时，根据测试操作，先调用包含测试操作对应的预操作、命令和目标地址的pattern，替换模板中的数据，通过run pattern完成测试。
[0026]
本发明在flash模块测试之前，将所有待操作的n个flash地址进行批量数据处理，然后为每一条处理后的地址生成两个新的pattern，最后将2n个新的pattern保存到测试机中，方便调用，提高测试效率。后续对flash模块的某一地址进行读或写操作时，只需要从测试机找到对应该目标地址和操作的pattern，替换该地址pattern中的数据即可，省下了地址的数据处理和更新pattern中预操作、命令及地址的替换时间，尤其往同一个地址进行多次不同操作时，会大大节省测试时间。
[0027]
3.有益效果
[0028]
相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明通过flash模块地址预处理节省了测试中每次操作地址格式转换的时间；通过为全部n个flash地址生成2n个pattern，省略了测试中替换pattern的预操作、命令和地址的步骤，从而总体减少了芯片的测试时间，并测的dut数越多，节省的测试时间越多，测试时间优化效果越明显。
附图说明
[0029]
图1为现有技术flash模块的测试流程图；
[0030]
图2位本发明的flash模块的测试流程图。
具体实施方式
[0031]
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
[0032]
目前，在晶圆测试领域，对内嵌flash模块芯片的测试，主要通过对flash模块进行多次读或写这两种操作来完成。测试机先连接到内嵌flash模块芯片，然后对flash模块的所有测试项进行测试，比如“写并且读所有chip 0xff测试”、“擦除整个chip测试”。对flash芯片进行具体操作前要进行预操作，需要根据芯片手册的要求，在指定地址写入指定数据，使得芯片进入读或写模式。
[0033]
进入对应的操作模式之后，对flash模块某一地址进行测试操作时，操作基本语句格式是：[命令]+[地址]+[数据]。其中[命令]是读、写；[地址]为flash内部存储空间中确定最小存储单元位置的寻址信息；[数据]就是要储存在flash对应地址的内容信息。
[0034]
测试过程中，如果在确认具体操作内容后，再将预操作、命令、地址和数据信息通过串口逐比特顺序输入测试机对应端口，将因操作语句的传输过程耗时太久，导致整个flash模块测试的一次操作时间不可接受。因而，实际操作中我们应用pattern来节省测试时间。即，提前编写一个pattern，其中包括预操作、命令、地址和数据，该pattern在测试测序加载时同步存入测试机内部存储空间，读取该模版的时间可以忽略不计。此后，执行一次读或写操作，先调取pattern，然后根据外部串口输入的命令、地址和数据，对pattern进行修改，最后run pattern即可完成一次测试，一定程度上提高了测试效率。
[0035]
实际测试中，系统实现上述flash模块的测试的流程如图1所示。首先，编写测试程序，测试程序中包含操作内嵌flash模块的pattern，在load加载测试程序到测试机的过程
中，将pattern储存才测试机内部存储空间。测试机和内嵌flash模块的芯片连接，通过连接性测试。测试过程中，执行读或写操作时，调用储存在测试机内部存储空间的pattern并替换pattern中预操作、命令、地址和数据信息，run pattern实现flash模块的一次读或写操作。重复以上步骤，完成flash模块所要求的所有测试项。通过以上所有测试项，则flash功能正常、反之flash功能不符合设计要求。
[0036]
然而，该方法对效率的提升有限，修改pattern的过程仍然耗时较长。考虑到数据信息在具体测试时才能确定，可以优化的部分主要在于预操作、命令及地址的修改步骤。
[0037]
其中，地址修改又分为两个部分。首先，要根据芯片规格说明书的flash地址格式说明，对地址进行格式转换，得到实际操作可用的目标地址；然后，将得到的地址输入进测试机用于更新pattern。这两个处理步骤在测试过程中，每一次操作中均需分别执行一次。在批量测试大量相同芯片、多dut并测时，不断重复的地址转换和地址更新操作耗时影响被进一步放大。
[0038]
针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种flash模块测试方法，通过批量地址预处理和优化pattern设计，减少了大量重复操作，提升了测试效率，节约了测试时间。
[0039]
实施例1
[0040]
flash内部存储空间大小是固定的，因此flash模块的地址个数n是确定的，芯片数据手册里中会给出具体n个地址的范围，这是我们可以批量预处理地址的前提。实际测试工作中，不同芯片的规格书对地址的格式要求也不同，有些地址是msb(最高有效位)，有些地址是lsb(最低有效位)，系统需要根据目标flash地址的不同格式，对数据手册中给出的初始地址进行数据处理，完成格式转换。本发明在正式测试前进行批量地址格式转换，得到包含n个目标地址的地址列表，以供测试中直接调用，测试中，每一次修改pattern之前都可以省略地址格式转换的步骤，减少测试时间。对于同批测试的大量相同芯片来说，该预处理后的地址列表是可以重复使用的。
[0041]
进一步的，本发明优化了pattern中目标地址更新步骤。考虑到，如果预处理后的目标地址还需要在操作过程中输入测试机用于更新pattern，则该传输耗时依然较多。如果提前将地址表存入测试机内部存储空间，直接读取该地址的时间则几乎可以忽略不计。
[0042]
更进一步的，我们基于一个标准的pattern和一张包含n个flash目标地址的地址表，批量生成n个pattern，也就是说，为每一个地址生成一个pattern。最后，将n个pattern写入测试程序中，与测试程序同时加载到测试机内部存储空间。此时，测试操作中调用对应目标地址的pattern，更新pattern时则可以省略更新pattern中的地址这一子步骤，测试效率进一步得到提升。
[0043]
生成n个pattern的具体过程为，读取pattern和目标地址列表中的一条目标地址，以读取的目标地址替换pattern中的地址，并同时修改预操作和命令指令，一个地址重新生成一个pattern，对应地址列表中的每一个目标地址，重复以上操作n次。其中，pattern内的数据一栏不做硬性要求可为空。n个pattern保存到测试程序中。
[0044]
更进一步的，我们基于一个标准的pattern和一张包含n个flash目标地址的地址表，可以批量生成2n个pattern。也就是说，为每一个地址生成两个pattern，分别应用于读、写两种芯片模式，一个为读模式下的pattern，另一个为写模式下的pattern。此时，测试操作中调用对应模式及目标地址的pattern，更新pattern时则可以进一步省略更新pattern
中的预操作和命令的子步骤，仅需要更新数据，实现测试效率最优化。
[0045]
如此，测试程序load到测试机后，这2n个新的pattern会提前保存在测试机内部存储空间，方便调用，提高测试效率。后续对flash模块的某一地址进行读或写操作时，只需要从测试机找到该地址的读或写pattern，替换该地址pattern中数据即可。
[0046]
具体的，flash模块测试方法实施方式如下：
[0047]
首先编写测试程序，其中包含操作flash模块的pattern。本发明中，操作flash模块的pattern有2n个，对应每个要进行操作的目标地址有读、写两个pattern，根据实际测试需要选择正确模式下的pattern。load测试程序到测试机时，包含在其中的2n个pattern会储存到测试机，方便测试过程中调用，提高测试效率。
[0048]
测试机加载测试程序后，物理连接到内嵌flash模块芯片。连接时，测试机的电源资源通道连接到芯片的供电管脚，测试机的数字资源通道连接到芯片的io管脚，测试机的gnd资源通道连接到芯片的gnd管脚。随后，测试机与内嵌flash模块芯片进行电气连接性测试：对测试机与芯片管脚的连接进行开短路测试，若通过开短路测试，则测试机和内嵌flash模块芯片的连接性无异常。
[0049]
测试机对内嵌flash模块进行测试：对flash持续做读或写操作来完成flash模块的所有测试项测试。比如“写所有chip 0xff测试”。以下为某一颗芯片的flash模块“写所有chip0xff测试”的测试过程：
[0050]
1.给flash模块上电；
[0051]
2.进行写操作之前的预操作：向地址0x5555写入0xaa、向地址0x2aaa写入0x55、向地址0x5555写入0xa0；预操作为flash烧写说明，通过在特定地址写入对应值，使芯片进入写模式，不同芯片的地址和值可能有区别；
[0052]
3.开始写操作：先向page(页)0初始地址0x00写#00，后地址增加1，向加1以后的地址继续写入数据00，即向地址0x01写00。重复地址加1、向目标地址写入数据的操作，直到写满1个page。更改page初始地址，依次向page1,2,3,4....写入00，直到写满整个chip。在该步骤中，每次执行写操作，测试机都直接从内部存储空间中调用对应目标地址的写pattern，仅替换数据，然后run pattern即可完成一次写操作，缩短了测试时间，提升了测试效率。
[0053]
若flash模块所有的测试项都通过，则表明flash功能合格，反之flash不合格。
[0054]
本发明的测试方法，优化了地址处理和地址更新的环节，在一次测试操作中，减少了地址格式转换、地址输入测试机和更新pattern中的地址3个子步骤，节省了测试时间，提升了测试效率。同时，为全部n个flash地址根据读写两种工作模式生成2n个pattern，省略了测试中替换pattern的预操作、命令步骤，进一步提升了pattern调用及更新速度，优化了测试时间。在大量测试相同芯片时，由于地址预处理及批量pattern生成的工作成果可以复用，效率提升更加明显。
[0055]
实施例2：
[0056]
一种flash模块测试系统，执行实施例1的flash模块测试方法。flash模块测试系统包括：
[0057]
地址预处理模块：用于地址预处理；负责整理测试过程中需要操作的全部n个flash地址，按照芯片规格书要求进行批量地址格式转换，得到包含n个目标地址的地址列
表，地址列表存入测试程序。pattern编写模块：用于pattern编写，得到的pattern存入测试程序。
[0058]
存储模块：位于测试机内部存储空间，用于存储地址列表、pattern和测试程序。
[0059]
flash测试模块：负责将测试程序载入测试机，并在测试机上运行测试程序对flash进行读、写测试。
[0060]
pattern编写模块：用于pattern编写，得到的pattern存入测试程序。负责根据n个flash地址批量生成2n个pattern，将2n个pattern保存到测试程序中。
[0061]
存储模块：位于测试机内部存储空间，用于存储地址列表、pattern和测试程序。
[0062]
flash测试模块：负责将2n个pattern和测试程序一起加载到测试机内部存储空间，在测试机上运行测试程序对flash进行读或写操作。flash测试模块对flash进行读、写测试时，根据测试操作，先调用包含测试操作对应的预操作、命令和目标地址的pattern，替换模板中的数据，通过run pattern完成测试。
[0063]
本发明的技术方案在flash测试过程中，读和写操作中均省略了地址格式转换以及替换pattern中预操作、命令和地址的步骤，尤其往同一个地址进行多次不同操作时，会大大节省测试时间。当并测的dut数较多时，由于所有并测芯片的一致性，其内嵌flash模块的地址是一致的，预操作指令也是相同的，pattern适用于所有并测的芯片，实现了高度的复用。整体多dut测试时该测试项时间会显著减少。
[0064]
以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

技术特征：
1.一种flash模块测试方法，其特征在于，包括地址预处理步骤，方法为：整理测试过程中需要操作的全部n个flash地址，进行批量地址格式转换，得到包含n个目标地址的地址列表。2.根据权利要求1所述的一种flash模块测试方法，其特征在于，还包括目标地址载入步骤：将所述包含n个目标地址的地址列表写入测试程序，与测试程序同步载入。3.根据权利要求2所述的一种flash模块测试方法，其特征在于，还包括pattern模板编写步骤：编写一个pattern模板，pattern模板包含预操作、命令、地址和数据；其中，命令为读或写；地址设置为flash的任意一个地址位；数据设置为任意值；当pattern模板中的命令为写时，预操作指令按照芯片写模式设置，当pattern中的命令为读时，预操作指令按照芯片读模式设置；pattern模板保存至测试程序，与测试程序同步载入。4.根据权利要求3所述的一种flash模块测试方法，其特征在于，还包括pattern批量生成步骤：为每一条地址生成一个包含该地址的pattern，得到包含n个地址的n个pattern，并将所有n个pattern保存至测试程序中；得到包含n个地址的n个pattern的具体方法为：读取pattern和目标地址列表中的一条目标地址，以读取的目标地址替换pattern中的地址，重新生成一个pattern；对应地址列表中的n个目标地址，重复以上操作n次。5.根据权利要求3所述的一种flash模块测试方法，其特征在于，还包括pattern批量生成步骤：为地址列表中的每一个目标地址生成两个pattern，其中一个pattern为包含读模式预操作指令、读命令和目标地址的读pattern；另一个pattern为包含写模式预操作命令、写命令和目标地址的写pattern；对应n个地址的所有2n个pattern保存至测试程序中；为地址列表中的每一个目标地址生成两个pattern的具体方法为：读取pattern模板和目标地址列表中的一条目标地址，以读取的目标地址替换pattern模板中的地址，修改预操作为芯片写模式指令，修改命令为写，得到目标地址的写pattern；将目标地址的写pattern保存至测试程序中；读取目标地址的写pattern，修改预操作为芯片读模式指令，修改命令为读，得到目标地址的读pattern；将目标地址的读pattern保存至测试程序中；对应n个地址重复上述步骤n次。6.根据权利要求4或5所述的一种flash模块测试方法，其特征在于，还包括pattern载入步骤：加载测试程序时，pattern与测试程序一并载入。7.根据权利要求6所述的一种flash模块测试方法，其特征在于，还包括flash模块测试步骤：对flash模块目标地址进行测试操作时，根据实际操作的指令格式，先调用与测试操作最接近的包含目标地址的pattern，替换模板中与实际操作的指令不一致的信息，通过run pattern完成测试。8.一种flash模块测试系统，其特征在于，执行权利要求1-7任一项所述的的flash模块测试方法，包括：地址预处理模块：用于地址预处理；负责整理测试过程中需要操作的全部n个flash地址，按照芯片规格书要求进行批量地址格式转换，得到包含n个目标地址的地址列表，地址列表存入测试程序；pattern编写模块：用于pattern编写，得到的pattern存入测试程序；存储模块：位于测试机内部存储空间，用于存储地址列表、pattern和测试程序；flash测试模块：负责将测试程序和pattern载入测试机，并在测试机上运行测试程序
对flash进行读、写测试。9.根据权利要求8所述的一种flash模块测试系统，其特征在于，pattern编写模块根据地址列表中的n个地址生成2n个pattern。10.根据权利要求9所述的一种flash模块测试系统，其特征在于，flash测试模块对flash进行读、写测试时，根据测试操作，先调用包含测试操作对应的预操作、命令和目标地址的pattern，替换模板中的数据，通过run pattern完成测试。

技术总结
本发明公开了一种Flash模块测试方法和系统，属于晶圆测试领域领域。对于内嵌Flash模块芯片的测试，需要对Flash模块进行多次的读、写这两种操作。现有技术的方案是先写一个pattern，后续想对Flash某一地址位进行操作时，读取并修改pattern中的命令、地址和数据，通过run pattern来完成对目标地址位的操作。其中，修改地址步骤耗时明显。针对现有技术中存在的Flash模块测试耗时长的问题，本发明优化了地址格式转换和pattern生成及更新步骤，在测试机中预先加载对应所有测试地址的读和写两类pattern，它可以实现Flash模块测试时间优化，提升测试效率。提升测试效率。提升测试效率。


技术研发人员：江福民 朱俊汇 蔡瑞青 柳炯
受保护的技术使用者：赛迪工业和信息化研究院集团（苏州）有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/13