目前本人已就职于深圳某半导体研究所，虽然没有直接在设计企业从事ic测试工作，但是之后也会做测试的相关研究，所以本文还会继续更新。大家也可以互相鼓励，一起学习。

  如果你正在找工作，建议直接学习verilog语言，这是入行的基础，其他不过是锦上添花。

  本文主要为个人对芯片ATE测试相关知识的学习归类总结，包括模电、数电、数模混合电路测试原理及方法，测试协议，电源相关器件与架构，常见的实验室仪器使用方法和有关的资料，常见的半导体测试仪器及ATE测试仪器学习，芯片设计方法和常用的语言环境学习。这些是笔者基于自身知识储备情况做的学习和补充，若为新手学习则需要先学习模电、数电、电路分析、半导体物理与器件、半导体工艺等相关知识及其他的实验室常用设备。文中带有问号的地方是笔者有疑问且还未解决的地方。

  （知识来自互联网和自身学习工作经验，如有侵权还请私信，请勿转载，欢迎学习交流。）

  随着国内的半导体市场发展，以及国家政策的指引，半导体制造业正在进行初步建立，那么伴随着行业的发展，作为芯片设计制造全流程参与的测试流程也势必会伴随着发展，目前芯片后段电学特性测试在芯片设计、芯片制造、芯片封装的公司都有存在，其中当数设计企业的职位发展较好，随着工作经验的增加在5-8年后可以拿到3-7w的薪资，并能朝着dft工程师方向发展。ATE测试要掌握1.pcb的设计2.ATE机台运用及原理3.测试代码编写（verilog、c语言、单片机程序开发）4.各种测试原理5.与公司相关的一些知识：比如，电源快充芯片设计企业需要学习DC-DC、LDO，BUCK/BOOST的相关知识6.实验室常用的测试设备：频谱仪、示波器、万用电表等

  1. 测试是通过某种激励，来使缺陷显现，以至于判断芯片好坏。而这种激励通过测试平台产生。常用的机台有爱德万v93000、t5和泰瑞达

  4. 测试方法：可测性设计、电流iddq测试（漏电流检测）、内建自测试（bist）、ate测试

  14. 中国电子技术标准化研究所CESI，IEEE、IEC、国际化标准组织ISO

  15. IEEE P1500（数字、储存核框架）独立性 不同核的交互性 测试语言和测试核外壳标准化

  模拟器件测试，对小信号波动敏感，测量微伏和纳安级电流电压，模拟测试的测试参数包括：增益、直流偏置、动态响应、频率响应、信噪比等，其包括：低压、高压、大电流、皮安级模拟测测试模块

  模电测试模块与数字相比电压电流的精度要高很多，其实现测试要通过矩阵开关的方式来与被测器件机测试机连接

  正温度系数模块和负温度系数模块作为信号输入源，以合适的比重调整，从而消除温度效应带来的电压影响，其电压输出基本不受电路、温度、及制造工艺的影响。（很厉害！）

  分类：AC/DC电路、DC/DC电路、线性调制电路、脉冲调制电路、电池管理电路

  数字检测系统：1.通过驱动电压测试电流 2.通过驱动电流测试电压 3.通过ATE在特定条件下测试是不是满足电压输出条件或输出是不是满足逻辑 4.使用ATE令寄存器读写数据看是不是正常运行

  被测器件参考电压源一方面为被测器件的电源引脚(VDD或VCC)提供电压和电流，另一方面为系统内部引脚电路单元的驱动和比较电路提供逻辑电平的参考电压。

  引脚电路(PE,也叫 Pin Card、PEC ,或者 1/0 Card) ：通常放置在测试机头中，是检测系统资源和待测器件之间的接口，它给待测器件提供输入信号并接收器件的输出信号。

  PMU用于精确的DC参数测量。它能驱动电流进入器件而去量测电压（FIMV）或者为器件加上电压而去量测产生的电流（FVMI）。在对PMU进行编程时，驱动功能可选择为电压或电流：若选择了电流，则测量模式自动被设置成电压；反之，若选择了电压，则测量模式自动被设置成电流。一旦选择了驱动功能，则相应的数值必须同时被设置。

  对于不同的测试设备来说，PMU的数量跟测试设备的等级有关，低端的测试设备往往只有一个PMU，通过共享的方式被测试

  （test channel）逐次使用；中端的则有一组PMU，通常为8个或16个，而一组通道往往也是8个或16个，这样做才能够整组逐次使用；而高端的测试设备（PPMU）则会采用per pin（每引脚）的结构，每个channel配置一个PMU。

  (Force and Sense Line)。为提升PMU的驱动电压精度，常使用4条线路的结构: 两条驱动线路传输电流，两条感知线路监测DUT引脚的电压：

  由于电流经过线路时会产生压降，因此施加到DUT引脚端的电压会小于程序中设定的值，设置两根独立的感知线路去检测DUT引脚(Pin)端的电压，反馈给电压源，电压源再将其与理想值作比较，并进行一定的补偿和修正，以消除电流流经线路时产生的偏差。驱动线路和感知线路的连接点称作“开尔文连接点”（高精度测试方式）

  钳制设置，控制输出电流电压的上限，保护电路。上限电流在1.1倍，钳制电流在1.25倍

  特殊选件：包含一些选配的特殊功能比如存储器测试、模拟电路测试所需要的特殊硬件结构。

  并行与扫描向量存储单元：用来存储测试向量(Vector)，测试向量描述了测试器件所期望的逻辑输入输出状态。检测系统从向量存储单元中读取输入信号的输入状态，并通过测试机引脚电路输出给待测器件的相应引脚: 再从器件输出引脚读取相应的状态，与测试向量中相应的输出信号作比较。数字检测系统中有两种类型的测试向量:并行向量和扫描向量

  格式、时序存储器单元：储了功能测试要使用到的格式和时序设置等数据和信息，信号格式和时间沿标识定义了输入信号的格式和输出信号的采样时间点。时序单元从向量存储单元接收激励状态(“0”或者“1”)，结合时序及信号格式等信息，生成格式化的数据送给电路的驱动部分，进而输出给待测器件。

  系统时钟：为检测系统提供同步时钟信号，这些时钟信号的频率范围通常比功能测试频率高得多;这部分还包括许多检测系统中都包含的时钟校验电路

  驱动单元：为DUT提供输入信号。PE驱动从向量存储单元获取格式化信号FDATA (Formatted Vector Data)，格式信号为逻辑“0”或者“1”，从参考电压源RVS获取VIL/VIH 参考电平被施加到格式化数据上。

  驱动开关F1：用于隔离驱动电路和待测器件，在进行输入-输出切换时充当快速开关的角色。当测试通道被程序定义为输入时，F1导通，控制开关 (通常为继电器) K1闭合，使信号由驱动单元输送至DUT : 当测试通道被程序定义成输出或者不关心状态 (Dont Care) 时，FI截止，这样做才能够保证驱动单元和待测器件同时向一个测试通道输送电压信号的输入输出 (Input/0utput，1/0) 冲突状态不会出现。

  动态负载单元： (Active Load,也叫电流负载) 在功能测试时连接到待测器件的输出端充当负载，由测试程序控制，提供驱动电流，即拉电流 (Current Output High,表示为I0H) 和灌电流 (Current Output Low，表示为I0L) : I0H指当待测器件输出逻辑时其输出引脚必须要提供的电流。I0L则相反，指当待测器件输出逻辑0时其输出引脚必须接纳的电流。

  当程序定义测试通道为输出时，F2导通，允许PE电路向待测引脚输出I0L或抽取IOH。当定义测试通道为输入时，F2截止，将负载电路和待测器件隔离。动态负载可用于测试引脚输出电平，也可用于三态测试（高电平状态、低电平状态、高阻状态）和开短路测试。

  电压接收单元：用于功能测试时比较待测器件的输出电压和RVS（双绞线）提供的参考电压: 逻辑1 (VOH) 和逻辑O (VOL)。当器件的输出电压小于等于VOL,则认为它是逻辑0,当器件的输出电压不小于VOH,则认为它是逻辑1;当输出电压大于VOL而小于VOH时，则认为它是三态电平或无效输出。

  PPMU：大范围简化版PMU测试，同时进行，但是没有PMU的精度高，不能大电压电流测试，没有开尔文连线.混合信号测试系统

  CP是Chip Probe的缩写，指的是芯片在wafer的阶段，就通过探针卡扎到芯片管脚上对芯片进行性能及功能测试，有时候这道工序也被称作WS（Wafer Sort）。

  CP测试上选用的探针基本属于悬臂针（也有叫环氧针的，因为针是用环氧树脂固定的缘故）。这种类型的针比较长，而且是悬空的，因此信号完整性控制十分艰难，数据的最高传输率只有100~400Mbps，高速信号的测试几乎不可能完成。而且，探针和pad的非间接接触在电气性能上也有局限，易产生漏电和接触电阻，这对于高精度的信号测量也会带来非常大的影响。虽然采用垂直针/MEMS探针的技术也可以测高速高精度信号，但是相应方案的成本比较高。所以，通常CP测试仅仅用于基本的连接测试和低速的数字电路测试。

  有些管脚在封装之前不会引出来，很难在FT部分测试，这是CP测试的必要性。

  1）因为封装本身可能会影响芯片的良率和特性，所以芯片所有可测测试项目都是必须在FT阶段测试一遍的，而CP阶段则是可选。

  2） CP阶段原则上只测一些基本的DC，低速数字电路的功能，以及其它一些容易测试或者必须测试的项目。凡是在FT阶段可以测试，在CP阶段难于测试的项目，能不测就尽量不测。一些类似ADC的测试，在CP阶段可以只给几个DC电平，确认ADC能够基本工作。在FT阶段再确认具体的SNR/THD等指标。

  受交流和蓄电池供电电压及负载变化的影响，便携电子设备电源电压都会大幅变化，为保障正常工作环境，需要在电压的输入端加入线性稳压器，以保证电压稳定和噪声滤波。所以就涉及到了DC-DC和LDO

  采用了P沟道场效应管，其不需要基极电流驱动，相比于PNP晶体管就会省流很多

  导通电阻很低，所以其压差也很低，而晶体管要保持高电压差防止其进入饱和状态

  低压差线性稳压器基本电路：串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成

  当输出电压Uout降低时，基准电压Uref与取样电压Uin的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。

  相反，若输出电压Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。

  输入输出电压差(DropoutVoltage)，在保证输出电压稳定的条件下，电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。

  接地电流(GroundPinCurrent)，较理想的低压差稳压器的接地电流很小。

  负载调整率(LoadRegulation)，LDO的负载调整率越小，说明LDO抑制负载干扰的能力越强。

  线性调整率(LineRegulation)，线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，LDO的性能越好。

  AC转DC后电压稳定、蓄电池稳压、开关稳压管噪声波形稳定、单电源多输出稳压节能

  目前DC/DC多指开关电源，具有很多种拓扑结构，如BUCK，BOOST等

  DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。依据需求可采用三类控制。1.PWM控制型效率高并拥有非常良好的输出电压纹波和噪声。2.PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。3.PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。

  工作原理不同： PFM 通过改变开关频率来达到控制输出电压或电流的目的，而 PWM 是通过改变开关占空比来实现控制。

  输出稳定性不同：PFM 的输出电压波动较大，但能够迅速响应负载变化；PWM 的输出电压波动较小，但响应负载变化的速度较慢。

  使用场景不同：PFM 适用于轻负载、长时间运行和对功耗要求高的应用场景，例如移动电子设备、笔记本电脑等；PWM 则适用于需要高精度稳定输出电压的应用，例如工业领域中的运动控制、通信设施等。

  开关方式：先用桥式二极器整流，再用电容器使其平滑，接着通过开关元件ON/OFF斩波（切分）高DC电压，转换成呈现如图中的方波AC

  首先从效率上说，DC/DC的效率普遍要远高于LDO，这是其工作原理决定的。其次，DC/DC有Boost，Buck，Boost/Buck，(有人把ChargePump也归为此类)；而LDO只有降压型。

  更重要的是，DC/DC因为其开关频率的问题造成其电源噪声很大，远比LDO大的多，所以对于敏感的模拟电路，要牺牲效率选择LDO。

  再有，通常LDO所需要的外围器件简单，占面积小，而DC/DC大多数都会要求电感，二极管，大电容，有的还会要MOSFET，特别是Boost电路，需要仔细考虑电感的最大工作电流，二极管的反向恢复时间，大电容的ESR等等，所以从外围器件的选择来说比LDO复杂，而且占面积也相应的会大很多。

  最后，升压要选DCDC，降压选择DCDC还是LDO，要在成本，效率，噪声和性能上比较。

  首先，verilog是基于数字电路的语言编程，需要仔细考虑硬件条件，与c语言的纯语言编程不同。另外，为实现同样功能的不同逻辑程序，所用的资源不一样，基于硬件电路能通过编程方式改变功能，实现功能，硬件和软件都能轻松实现功能，但是，可能复杂度不一样，要自己判断考虑。

  Verilog的基本设计单元是“模块”，其由两部分所组成：接口描述、逻辑功能描述

  数字 ： 位宽类型数字 如： 8’b1100_0010

  ④wire信号赋值：只可以使用assign进行连续赋值（ “=”）： 阻塞？

  ①寄存器是数据储存单元的抽象。寄存器数据类型的关键字是reg。但reg型不一定综合成寄存器，具体还要看设计电路。

  ②always块中的变量必须定义为reg型，使用非阻塞赋值“=”。

  ④reg型数据可以赋正值，也可以赋负值。但当一个reg型数据是一个表达式中的操作数时，它的值被当作是无符号值，即正值。

  ⑤reg型数据的缺省值为不定值X。 缺省值：一个属性、参数被修改前的初始值

  PWM：（pulse width modulation）脉冲宽度调制。当PWM波的幅值为24V，占空比为50%时，与直流电压12V作用到电机上所产生的效果是一模一样的，即速度相同；即24V×50%=12V。但是pwm频率也不能随便调，频率太低会导致电机运转不畅，振动大，噪音大；频率太高会导致驱动器开关损耗较大，一般1k~30k的PWM频率较为普遍 （重负载）

  PFM：（Pulse frequency modulation) 脉冲频率调制。

  其占空比不变。PWM是频率的宽和窄的变化，PFM是频率的有和无的变化；PWM是利用波脉冲宽度控制输出，PFM是利用脉冲的有无控制输出。（轻负载）

  MPU： (Micro Processor Unit)，叫微处理器(不是微控制器)，通常代表一个功能强大的CPU(可理解为增强版的CPU),但不是为任何已有的特定计算目的而设计的芯片。这种芯片往往是个人计算机和高端工作站的核心CPU。

  MCU：(Micro Control Unit)，叫微控制器，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的芯片，比如51，AVR、Cortex-M这些芯片，内部除了CPU外还有RAM、ROM，可以直接加简单的外围器件(电阻，电容)就可以运行代码了。

  继电器：是一种电控制器件,可以给予规定输入量并保持充足长的时间,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化。当输入量降至某些特定的程度并保持充足长的时间后，再恢复到初始状态 。（电磁控制的开关）

  数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。