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一种基于ATE的反熔丝FPGA的测试方法
基于ATE的反熔丝FPGA测试方法
摘要
随着集成电路技术的发展，可现场编程的可编程逻辑器件（FPGA）在各个领域得到了广泛应用。然而，FPGA器件存在着不可逆的故障，其中之一是反熔丝零件的失效。在这篇论文中，我们介绍了一种基于自动测试设备（ATE）的反熔丝FPGA测试方法，以用于检测和定位反熔丝故障。该方法结合了芯片级和系统级测试，利用ATE提供的强大测试能力对FPGA进行故障诊断和故障定位。实验结果表明，所提出的测试方法能够有效地检测和定位反熔丝故障，提高了FPGA制造商的质量控制能力。
关键词：ATE,FPGA,反熔丝,测试方法,故障诊断,故障定位
1.引言
FPGA是一种可编程逻辑器件，具有可重新配置的硬件资源，广泛应用于数字电路设计和原型开发。然而，由于制造过程中的不可避免的缺陷，以及长期的工作环境中的不可预测损耗，FPGA器件可能出现故障。其中之一是熔丝反失效，也被称为反熔丝故障。
2.相关工作
过去的研究工作主要集中在基于ATE的芯片级和系统级测试方法。芯片级测试方法包括点到点测试、扫描测试和故障模拟测试。然而，这些方法无法有效地检测和定位反熔丝故障。
3.反熔丝FPGA测试方法
为了解决反熔丝FPGA故障的问题，我们提出了一种基于ATE的测试方法。该方法包括以下几个步骤：
3.1芯片级测试
首先，我们利用ATE对FPGA进行芯片级测试。这些测试主要包括点到点测试、故障模拟测试和延时测试。点到点测试用于检测引脚之间的连通性。故障模拟测试通过注入故障信号测试FPGA的响应能力。延时测试用于检测FPGA的时序特性。
3.2熔丝级测试
接下来，我们使用ATE对FPGA的熔丝电容进行测试。由于熔丝电容的大小和电容值可能会受到制造过程中的变化和损耗影响，所以熔丝电容测试是非常重要的。我们利用ATE提供的电容测试功能，对熔丝电容进行测试，并记录测试结果。
3.3故障诊断和故障定位
在完成芯片级和熔丝级测试后，我们对测试结果进行分析，并进行故障诊断和故障定位。对于熔丝电容测试结果异常的FPGA，我们可以通过对比参考值来确定熔丝电容是否超出了正常范围。对于引起故障的具体熔丝，我们可以利用ATE的连接能力，对其进行局部测试和故障分析。
4.实验结果
我们对一款商用的反熔丝FPGA进行了测试，并比较了所提出的方法和已有方法的性能。实验结果表明，所提出的测试方法能够有效地检测和定位反熔丝故障，提高了FPGA制造商的质量控制能力。
5.结论
本文提出了一种基于ATE的反熔丝FPGA测试方法，以用于检测和定位反熔丝故障。所提出的方法结合了芯片级和系统级测试，利用ATE提供的强大测试能力对FPGA进行故障诊断和故障定位。实验结果表明，所提出的测试方法能够有效地检测和定位反熔丝故障，提高了FPGA制造商的质量控制能力。
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