而所有的這些工作，都需要芯片設(shè)計工程師在流片之前都設(shè)計好。測試工作在芯片內(nèi)是由專屬電路負(fù)責(zé)的，這部分電路的搭建由DFT工程師來做，在流片后，DFT工程師還要生成配套輸入矢量，一般會生成幾萬個。這些矢量是否能夠正常的檢測芯片的功能，需要產(chǎn)品開發(fā)工程師來保證。此外還需要測試工程師，產(chǎn)品工程師，和助手來一同保證每天能夠完成幾萬片芯片的生產(chǎn)任務(wù)不會因為測試邏輯bug而延遲。

考慮到每一次測試版本迭代都是幾十萬行的代碼，保證代碼不能出錯。需要涉及上百人的測試工程師協(xié)同工作，這還不算流水線技工，因此測試是費時費力的工作。實際上，很多大公司芯片的測試成本已經(jīng)接近研發(fā)成本。

1、為什么要進(jìn)行芯片測試？

芯片復(fù)雜度越來越高，為了保證出廠的芯片沒有問題，需要在出廠前進(jìn)行測試以確保功能完整性等。而芯片作為一個大規(guī)模生產(chǎn)的東西，大規(guī)模自動化測試是唯一的解決辦法，靠人工或者說benchtest是沒法完成這樣的任務(wù)的。

2、芯片測試在什么環(huán)節(jié)進(jìn)行？

芯片測試實際上是一個比較大的范疇，一般是從測試的對象上分為wafertest和finaltest，對象分別是尚未進(jìn)行封裝的芯片，和已經(jīng)封裝好的芯片。為啥要分兩段？簡單的說，因為封裝也是有cost的，為了盡可能的節(jié)約成本，可能會在芯片封裝前，先進(jìn)行一部分的測試，以排除掉一些壞掉的芯片。而為了保證出廠的芯片都是沒問題的，finaltest也即FT測試是最后的一道攔截，也是必須的環(huán)節(jié)。

3、怎么樣進(jìn)行芯片測試？

這需要專業(yè)的ATE也即automaTIctestequipment。以finaltest為例，首先根據(jù)芯片的類型，比如automoTIve，MixedSignal，memory等不同類型，選擇適合的ATE機臺。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)芯片的測試需求，(可能有專門的testspecificaTIon的文檔，或者干脆讓測試工程師根據(jù)datasheet來設(shè)計testspec)，做一個完整的testplan。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計一個外圍電路loadboard，一般我們稱之為DIBorPIBorHIB，以連接ATE機臺的instrument和芯片本身。同時，需要進(jìn)行test程序開發(fā)，根據(jù)每一個測試項，進(jìn)行編程，操控instrument連接到芯片的引腳，給予特定的激勵條件，然后去捕捉芯片引腳的反應(yīng)，例如給一個電信號，可以是特定的電流，電壓，或者是一個電壓波形，然后捕捉其反應(yīng)。根據(jù)結(jié)果，判定這一個測試項是pass或者fail。在一系列的測試項結(jié)束以后，芯片是好還是不好，就有結(jié)果了。好的芯片會放到特定的地方，不好的根據(jù)fail的測試類型分別放到不同的地方。

所以樓主的問題里，對于各種功能的測試，確實可能需要一行一行寫代碼來做測試開發(fā)，這也是我日常工作的一大部分。

芯片fail可以是下面幾個方面：

1.功能fail，某個功能點點沒有實現(xiàn)，這往往是設(shè)計上導(dǎo)致的，通常是在設(shè)計階段前仿真來對功能進(jìn)行驗證來保證，所以通常設(shè)計一塊芯片，仿真驗證會占用大約80%的時間

2.性能fail，某個性能指標(biāo)要求沒有過關(guān)，比如2G的cpu只能跑到1.5G，數(shù)模轉(zhuǎn)換器在要求的轉(zhuǎn)換速度和帶寬的條件下有效位數(shù)enob要達(dá)到12位，卻只有10位，以及l(fā)na的noise figure指標(biāo)不達(dá)標(biāo)等等。這種問題通常是由兩方面的問題導(dǎo)致的，一個是前期在設(shè)計系統(tǒng)時就沒做足余量，一個就是物理實現(xiàn)版圖太爛。這類問題通常是用后仿真來進(jìn)行驗證的。

3.生產(chǎn)導(dǎo)致的fail。這個問題出現(xiàn)的原因就要提到單晶硅的生產(chǎn)了。學(xué)過半導(dǎo)體物理的都知道單晶硅是規(guī)整的面心立方結(jié)構(gòu)，它有好幾個晶向，通常我們生長單晶是是按照111晶向進(jìn)行提拉生長。但是由于各種外界因素，比如溫度，提拉速度，以及量子力學(xué)的各種隨機性，導(dǎo)致生長過程中會出現(xiàn)錯位，這個就稱為缺陷。缺陷產(chǎn)生還有一個原因就是離子注入導(dǎo)致的，即使退火也未能校正過來的非規(guī)整結(jié)構(gòu)。這些存在于半導(dǎo)體中的問題，會導(dǎo)致器件的失效，進(jìn)而影響整個芯片。所以為了在生產(chǎn)后能夠揪出失效或者半失效的芯片，就會在設(shè)計時加入專門的測試電路，比如模擬里面的testmux，數(shù)字里面的scan chain（測邏輯），mbist（測存儲），boundry scan（測io及binding），來保證交付到客戶手上的都是ok的芯片。而那些失效或半失效的產(chǎn)品要么廢棄，要么進(jìn)行閹割后以低端產(chǎn)品賣出。這個就叫做dft測試。通常dft測試會按照需求在封裝前或封裝后進(jìn)行測試，工廠里有專門的ate測試機臺，用探針來連接測試的io進(jìn)行dft測試。通常dft測試不會測試功能，因為這貨是按時間收錢的..測試用例越簡潔有效越好。而且用例太復(fù)雜，會影響出貨速度，比如出100w的貨，一塊芯片測試一秒，單dft測試24小時不停就要11天多。