SoC测试技术面临的挑战和发展趋势

一体化测试流程

为了解决上述问题，图2所示是一种新的测试流程。它将工程设计验证测试流程与生产测试流程并行处理。其核心思想是利用虚拟原型对测试工程和IC设计过程所需要的测试程序(本身)进行查错和调试，同时，也将虚拟原型应用到生产测试流程之中，完成面向生产的测试程序的查错和调试。

为此，首先要根据工程测试结果，进行设计中的测试策略规划，目的是改进测试方法，降低测试的复杂性，并根据测试成本和复杂性对测试任务进行定义。而生产测试流程中，测试程序查错和调试的主要任务是提高成品率。

FPGA和PLD在搭建虚拟原型，完成对测试程序调试的过程中扮演着重要作用。通过利用虚拟环境，可以极大地降低对测试程序进行调试所花费的时间，减少掩膜次数，节省大量、昂贵的掩膜费用，提高成品率，并在加快产品上市时间的同时，达到芯片利润的最大化。

然而，尽管上述方法解决了缩短测试程序调试时间的问题，但是，需要在设计和生产两条线上同时对测试程序进行调试，因而资金投入上并没有显著降低，为此，Credence公司提出了利用光子进行SoC测试的新技术。

基于光子探测的SoC测试技术

随着芯片复杂度的增加，SoC采用倒装、打线和多层金属封装的方式也越来越多，许多地方采用传统的电测手段已经相当费时费力，因此，Credence利用固态浸入透镜方法实现0.25um的成像分辨率，来完成对SoC关键节点的性能进行分析。通过测试系统配备的高速采集和数据处理能力，半导体制造商能够快速进行设计查错、故障分析和特征提取，从而极大地缩短产品上市时间并降低SoC开发的成本。

基于光子探测的SoC测试技术的基本原理是，利用脉冲信号切换产生的能量，激发半导体电路内部的电子被激发出光子，然后通过高速采集和数据处理系统，将采集的光子转化为电子信号，通过对这些电信号来分析时序特征，从而达到对SoC关键节点进行测试的目的。其目的是加速产品的上市，消除不必要的多次设计修改和不必要的流片循环。

本文小结

SoC技术是21世纪初以来迅速发展起来的超大规模集成电路的主流技术，是电子器件持续集成的最高境界。SoC采用先进的超深亚微米CMOS工艺技术，从整个系统的角度出发，将处理机制、模型算法、嵌入式软件等各层次电路直至器件的设计紧密结合在单个芯片上，完成整个系统的功能。

随着SoC应用的日益普及，在测试程序生成、工程开发、硅片查错、量产等领域对SoC测试技术提出了越来越高的要求，掌握新的测试理念、新的测试流程、方法和技术，是应对消费电子、通信和计算等领域SoC应用对测试技术提出的挑战，适应测试和组装外包发展趋势的必然要求。对于中国集成电路测试人员来说，了解中国目前SoC测试技术发展面临的挑战和发展方向，掌握市场的动态至关重要，表1所示为中国目前已经具备SoC测试能力的测试中心和实验室的一览表。