Wat zijn de verschillende soorten geïntegreerde circuittests?
Het testen van geïntegreerde schakelingen is van vitaal belang voor de functionaliteit van de meeste elektronische apparaten. Microchips, zoals geïntegreerde schakelingen ook bekend zijn, zijn te vinden in computers, mobiele telefoons, auto's en vrijwel alles dat elektronische componenten bevat. Zonder het testen zowel voorafgaand aan de definitieve installatie als eenmaal geïnstalleerd op een printplaat, zouden veel apparaten niet-functioneel aankomen of eerder stoppen met functioneren dan hun verwachte levensduur. Er zijn twee hoofdcategorieën voor het testen van geïntegreerde schakelingen, het testen van wafels en het testen op bordniveau. Bovendien kunnen de tests structureel of functioneel zijn gebaseerd.
Het testen van wafels, of het testen van wafels, wordt uitgevoerd op productieniveau, voorafgaand aan de installatie van de chip op zijn uiteindelijke bestemming. Deze test wordt uitgevoerd met behulp van geautomatiseerde testapparatuur (ATE) op de volledige siliciumwafel waaruit de vierkante matrijs van de chips zal worden gesneden. Voorafgaand aan het verpakken wordt het laatste testen gedaan op boardniveau, waarbij dezelfde of vergelijkbare ATE wordt gebruikt als de wafeltesten.
Geautomatiseerde testpatroongeneratie of geautomatiseerde testpatroongenerator (ATPG) is de methode die wordt gebruikt om de ATE te helpen bij het bepalen van defecten of fouten bij het testen van geïntegreerde schakelingen. Een aantal ATPG-processen is momenteel in gebruik, waaronder vastgelopen fouten, sequentiële en algoritmische methoden. Deze structurele methoden hebben de functionele testen in veel toepassingen vervangen. Algoritmische methoden werden primair ontwikkeld om de complexere geïntegreerde schakelingstests voor zeer grootschalige geïntegreerde (VLSI) schakelingen aan te kunnen.
Veel elektronische schakelingen worden vervaardigd met ingebouwde zelfreparatiefunctie (BISR) als onderdeel van de DFT-techniek (design for test), waardoor snellere en goedkopere geïntegreerde schakelingen kunnen worden getest. Afhankelijk van factoren zoals implementatie en doel, zijn gespecialiseerde variaties en versies van BIST beschikbaar. Een paar voorbeelden zijn programmeerbare ingebouwde zelftest (PBIST), continue ingebouwde zelftest (CBIST) en power-up ingebouwde zelftest (PupBIST).
Bij het uitvoeren van geïntegreerde circuittests op kaarten is een van de meest voorkomende methoden de functionele test op bordniveau. Deze test is een eenvoudige methode voor het bepalen van de basisfunctionaliteit van het circuit en aanvullende tests worden over het algemeen geïmplementeerd. Enkele andere tests aan boord zijn de boundary scan-test, de vectorloze test en de vectorgebaseerde back-drive-test.
De grensscan wordt meestal uitgevoerd met behulp van de IEEE-standaard 1149.1 van het Institute of Electrical and Electronics Engineers, gewoonlijk aangeduid als Joint Test Action Group (JTAG). Geautomatiseerde geïntegreerde schakelingstests zijn in ontwikkeling vanaf 2011. Twee primaire methoden, geautomatiseerde optische inspectie (AOI) en geautomatiseerde röntgeninspectie (AXI), zijn de voorlopers van deze oplossing voor het vroegtijdig detecteren van fouten in de productie. Het testen van geïntegreerde schakelingen zal blijven evolueren naarmate elektronische technologieën complexer worden en fabrikanten van microchips efficiëntere en kosteneffectievere oplossingen wensen.