基于J750EX测试系统的SRAM VDSR32M32测试技术研究

作者：王鑫，王烈洋，占连样，陈像，张水苹，汤凡，黄小琥，李光

摘要

VDSR32M32是珠海欧比特公司自主研发的一种高速、大容量的静态随机器(SRAM)用其对大容量数据进行高速存取。本文首先介绍了该芯片的结构和原理，其次详细阐述了基于J750测试系统的测试技术研究，提出了采用J750EX测试系统的DSIO及其他模块实现对SRAM VDSR16M32进行电性测试及功能测试。另外，针对SRAM的关键时序参数，如TAA(地址变化到数据输出有效时间)、TACS(片选下降到数据输出有效时间)、TOE(读信号下降到数据输出有效时间)等，使用测试系统为器件施加适当的控制激励，完成SRAM的时序配合，从而达到器件性能的测试要求。

1引言

SRAM静态随机存取存储器是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路技能保存它内部存储的数据。它的主要优点是速度快，不必配备刷新电路，可提高整体的工作效率。集成度低，功耗小，相同容量的体积较大，而且价格较高。但在串行低速数据到并行高速数据转换的过程中，存储器起的是数据缓冲作用。为了得到更高的传输速度和更大的传输容量，需要更高的速度和更大容量的存储器。VDSR32M32是珠海欧比特公司研制出的一种高速、大容量的TTL同步静态存储器，内部由8片256Kbit CMOS SRAM组成，实现了由8个存储容量为256K×16bits字节的芯片扩展成容量为1M×32bits的SIP大容量存储器芯片，同时具有设计简单，应用灵活等特点。

2VDSR32M32芯片介绍

2.1VDSR32M32的结构

本器件是一种大容量、高速的SRAM。采用了先进的立体封装技术，把8片高速大容量的SRAM分八层进行叠装，组成了总容量为32M bit数据宽度为32位的大容量存储器,具体内部结构见图1. 这种结构不但大大的扩充了存储器的容量和数据位宽，而且还可以在应用时大量节省了PCB板的使用空间。通过应用了立体封装的技术缩短了互连导线，从而降低了寄生效应，使得器件具有高性能、高可靠、长寿命、大容量等的性能特点。图2为VDSR32M32中的任一Block的结构框图，它主要由控制逻辑、存储整列等组成。

VDSR32M32主要特性如下：

总容量：32M bit;

工作电压：3.3V(典型值)，3.0~ 3.6V(范围值);

数据宽度：32位;

访问周期：12ns;

所有输入输出兼容TTL电平;

68脚SOP II 封装。

图1 VDSR32M32原理图

图2 VDSR32M32内部Block的结构框图

VDSR32M32立体封装SRAM芯片采用8片型号为R1RW0416DSB-2PI的基片利用欧比特公司的SIP立体封装工艺堆叠而成，分为独立的8个片选信号(#CS0~#CS7)，实现了由8个存储容量为256K×16bits字节的芯片扩展成容量为1M×32bits的SIP大容量存储器芯片。各引脚的功能使用说明如下：

VCC：+3.3V电源输入端;

VSS：接地引脚;

A0~A17:地址同步输入端;

#LB：低字节选择;

#UB: 高字节选择;

#OE：输出使能, 数据读取时需置为低，写时置为低;

#CE0/#CE7：片选信号，低电平有效时选中该片;

DQ0~DQ32：数据输入/输出脚;

#WE: 写使能信号.

2.2 VDSR32M32电特性。

表 1 产品电特性

2.3VDSR32M32功能操作

表 2 器件功能真值表 1)

注：1)、 X=任意, H=高电平, L=低电平, Z=高阻。

2)、#CSn有效为#CS0、#CS1、#CS2 #CS3、#CS4、#CS5、#CS6和#CS7同时有效。

3 VDSR32M32测试方案

在本案例中，我们选用了Teradyne公司的J750测试系统对VDSR32M32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。

3.1 J750测试系统简介

J750测试系统是上海Teradyne公司生产的存储器自动测试机，Teradyne J750的高容量并行测试能力的设备测试效率可以高达95%。零脚印系统允许测试头里面可以容纳多达1,024 个输入/输出(I/O)通道，提供一整套选项，包括转换器测试选项、内存测试选项、冗余分析和混合信号选项。这些极大地拓宽了测试能力范围。该系统还有IG-XL (TM) 测试软件，把最新PC技术和Windows NT操作系统的力量和性能与标准的Windows工具(比如Microsoft Excel 和Visual Basic)融合在一起。

3.2DSIO简介

DSIO即为Digital Signal Input/Output(数字信号输入/输出)模块的简称，它能使J750EX对数字信号进行发送(source)、抓取(capture)及分析(analyze)等操作。此模块的应用方法十分灵活，转换测试需要输入的高速数字波形，器件寄存器需要动态写入的数字数据，独立存在于数字测试矢量中的数据发送，以及对上述各类数据的抓取操作均可以使用该模块顺利完成。对VDSR16M32的测试就采用了DSIO可以独立于测试矢量，对个别管脚单独发送所需的数字数据这一功能。

3.3 采用J750测试系统DSIO模块测试方案设计

1)硬件设计

按照J750测试系统的测试通道配置规则,绘制VDSR32M32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 J750测试系统基于Visual Basic 和Microsoft Excel工具，在IG-XL测试软件下对程序进行编写，具体实施步骤如下：

A. 按照J750的标准编程方法，先完成对VDSR32M32的Pin Map、Channel Map、等芯片管脚进行定义;