Systemtillverkarna plöjer ner stora pengar på produktionstest. Nu växer intresset för att använda testbarheten under produktens hela livscykel. Så även på Ericsson Telecom.

Vilka fungerar och vilka fallerar? Det är grundfrågan inom all testverksamhet. Sedan gäller det naturligtvis att skilja agnarna från vetet så billigt och tillförlitligt som möjligt.

För test kostar pengar. Stora pengar. Mellan 10 och 30 procent av utvecklingskostnaden för maskinvara slukas av just test.

Ännu värre är det på produktionssidan där testningen står för mellan 20 och 30 procent av totalkostnaden.

Men produktionstest är inte allt - man måste underhållstesta också. Kretsar och kort kan som bekant gå sönder även efter att produkten tagit plats hos kunden. Många systemtillverkare undersöker därför hur man kan utnyttja sina produktionstester även när produkten tagits i drift - återanvända tester med andra ord. Ericsson är inget undantag.

- Jag ser ett mycket stort intresse för att återanvända testbarheten under produktens hela livscykel, säger Gunnar Carlsson, forskningsingenjör på Ericsson Telecom med test som specialitet.

- Vi lägger mycket energi på produktionstesterna. Men våra produkter lever femton-tjugo år till, och de måste testas kontinuerligt. Då är det ju bra om man kan utnyttja de tester man redan tagit fram.

Själv tror Gunnar Carlsson att inbyggd självtest - Bist, Built-In Self Test - i olika tappningar är det mest realistiska alternativet. Kretsarna har då i princip en testare inbyggd på kislet, som gör funktionstester för att kontrollera att kretsen fungerar på önskat sätt.

Numera finns även verktyg som genererar syntetiserbara Bistblock för både minnen och logik.



Sökes: Nya feltyper


Inom traditionell produktionstest händer också mycket nytt i takt med att kiselgeometrierna krymper. Hittills har man främst koncentrerat sig på låsning till 1 eller 0, stuck-at-1 respektive stuck-at-0, som fångats med funktionell verifiering, scanteknik och felsimulering.

Men det räcker inte längre. Testingenjören behöver flera olika testmetoder för att även upptäcka exempelvis överbryggning - bridging - och kortslutning - stuck-open.

En annan felvariant som blir allt vanligare är rena timingfel. Timingen ställer framför allt till problem i processer med kanallängder nedåt 0,35 μm, där förbindningarna stjäl mer tid än grindarna.

- Numera måste man testa vid full hastighet - med exempelvis inbyggda självtester. Scanteknik kan också fungera om man har kontroll på vad man gör, säger Gunnar Carlsson.



Viloströmmen avslöjar bryggor


Analys av viloströmmen - Iddq - blir också ett allt mer lockande alternativ för att upptäcka exempelvis överbryggning. Grundidén är att CMOS-kretsar förbrukar ström när transistorerna ändrar värde. Den så kallade viloströmmen, när transistorerna inte slår om, är mycket låg, ofta mellan 1 och 100 μA. Om kretsen har tillverkningsfel ökar däremot strömmen och därmed avslöjas fallerande kretsar.

Men frågan är om metoden håller måttet även för 0,18 μm-kretsar. Skeptikerna menar att brusnivån i kretsarna då blir så pass hög att viloströmmen dränks.

- Ja, det är ett hett debattämne nu. Men jag tror man kan komma runt problemen genom att testa en mindre del åt gången. På så vis får man ner brusnivån på acceptabel nivå, säger Gunnar Carlsson.

När skall man då anse att en testsvit är tillräckligt heltäckande? Ibland nämns en feltäckningsgrad på 95 procents som ett lagom mål. Men Ericsson sätter oftast ribban högre än så.

- Det är svårt att ange ett generellt mått, men ofta hamnar vi uppåt 98 eller 99 procent. Ju komplexare systemet är desto högre feltäckningsgrad krävs - annars ökar ju den totala felsannolikheten, konstaterar Gunnar Carlsson.

Charlotta von Schultz



Testtips på Internet


Intresserad av att återanvända produktionstester? Ta då en titt på Internetadressen www.ida.liu .se/~eslab.

Där presenteras delresultaten från ett samarbete mellan Cadlab Research Center, som är Gunnar Carlssons hemvist inom Ericsson, och Institutionen för datorvetenskap på Linköpings Universitet.

Målet är bland annat att ta fram ett koncept för att återanvända tester. Samarbetsgruppen har existerat i tre år och finansieras av Nutek och Ericsson. Nyligen fick man klartecken för finansiering i ytterligare tre år.

CvS