半导体测试基础 - 功能测试

功能测试（Functional Test）主要是验证逻辑功能，是运用测试矢量和测试命令来进行的一种测试，相比于纯 DC 测试而言，组合步骤相对复杂且耦合度高。

在功能测试阶段时，测试系统会以周期为单位，将测试矢量输入 DUT，提供预测的结果并与输出的数据相比较，如果实际的结果与测试矢量预测值不相符，则认为不通过。

基本概念

测试矢量（Test Vectors）

测试矢量也称测试模式（Test Pattern），可以理解为器件被设计逻辑功能的输入输出真值表。Test Vectors 强调时序，一般是一系列输入输出的组合。一般用 0/1 表示输入低 / 高电平，用 L/H/Z 表示输出低电平 / 高电平 / 高阻态，用 X 表示既无输入也无输出。

总功能测试

各种参数的功能测试法

OS 测试 - 功能测试法

开短路不属于功能，但也可以用功能测试的方法进行测试，关闭 PMU 和 Driver，用 Current Load 和 Voltage Receiver 进行测试。测试示意图如下：

测试流程如下：

将除待测引脚外的所有引脚接地（电源和信号引脚）。
定义 VOL/VOH（比如 0.2V/1.5V）。
将待测引脚设置为输出模式，并关断此引脚（高阻 Z）。
提供 VREF（3V），形成动态负载电流（约 400µA），检测引脚上的电压
- 高于 VOH（+1.5V）：Fail（Open）
- 低于 VOL（+0.2V）：Fail（Short）
- 高阻态（正偏后的压降约 0.65V）：Pass
复位引脚状态，接着测下一个引脚。

本测试的矢量模式示例如下：

 00000   /* cycle 1 将所有引脚接地 */
 Z0000   /* cycle 2 测试第 1 个引脚的保护二极管 */
 0Z000   /* cycle 3 测试第 2 个引脚的保护二极管 */
 00Z00   /* cycle 4 测试第 3 个引脚的保护二极管 */
 000Z0   /* cycle 5 测试第 4 个引脚的保护二极管 */
 0000Z   /* cycle 6 测试第 5 个引脚的保护二极管 */
 /* 下一个周期将会被单独执行 */
 ZZZZZ   /* cycle 7 关断所有引脚并测试它们 */

正常引脚电压变化与采样的示意图如下。采样窗口设置在 0.9µs、持续时长 0.01µs 是为了让电压上升到稳定再采样：