Un test est une procédure qui permet de distinguer les bons et les mauvais circuits, les tests peuvent être classés en fonction de la technologie [23], des paramètres qu'ils mesurent, de l'objectif pour lequel les résultats du test sont utilisés et de la méthode d'application du test.
1.5.1. Aspect technologique.
Le type de tests à effectuer dépend fortement de la technologie du circuit à tester, analogique, numérique ou mixte.
1.5.1.1. Les circuits analogiques : ont la propriété que le domaine de valeurs du signal
d'entrée et du signal de sortie est analogique ; c'est-à-dire que le balayage du signal prend n'importe quelle valeur dans une plage donnée (cette plage est délimitée par une borne inférieure et une borne supérieure (par exemple, dans le cas de niveaux de tension, ces limites peuvent être déterminées par la tension d'alimentation, résultant en une plage de 0 à +5V)).
Les tests analogiques visent à déterminer les valeurs des paramètres analogiques - tels que les niveaux de tension et de courant, la réponse en fréquence, la bande passante, la distorsion, etc. [24]
La génération des stimulis d'entrée de test, le traitement de ces stimulis par le circuit, ainsi que la détermination des valeurs des signaux de réponse de test sont par nature imprécis en
Chapitre 1 Concepts de base du test des circuits et systèmes intégrés
raison de la nature analogique des signaux (la précision infinie n'existe pas). Par conséquent, la détermination de la conformité d'un circuit à ses exigences n'est pas fondée sur une seule valeur, mais sur une plage de valeurs (intervalle).
1.5.1.2. Les circuits numériques : ont la propriété que le domaine de valeurs du signal
d'entrée et du signal de sortie est binaire (généralement appelé numérique) ; c'est-à-dire que les signaux ne peuvent prendre que la valeur " logique 0 " ou " logique 1 ", les tests pour les circuits numériques déterminent les valeurs des signaux de réponse binaires, donnés par les stimuli binaires de test qui sont traités de manière numérique par le circuit à tester ; ceci peut être fait précisément du fait du caractère binaire des valeurs du signal, ces tests sont appelés tests logiques ou tests numériques.
1.5.1.3. Les circuits mixtes : ont la propriété que le domaine des valeurs des signaux
d'entrée est numérique (analogique) tandis que le domaine des valeurs du signal de sortie est analogique (numérique), c'est-à-dire les circuits convertisseurs numérique-analogique (DAC) et analogique-numérique (ADC). Le test des circuits à signaux mixtes est basé sur une combinaison de techniques de test analogiques et numériques.
1.5.2. Aspect des paramètres mesurés
Lors du test de circuits électroniques, une classification des tests peut être effectuée en fonction de la nature du type de mesure qui est effectuée sur la valeur du signal. Lorsque la mesure vise à vérifier l'exactitude logique de la valeur du signal, on parle de tests logiques ; lorsqu'il s'agit du comportement de la valeur du signal dans le temps, ou de son niveau de tension et/ou de la capacité, on parle de tests électriques.
1.5.2.1. Tests logiques : les tests logiques visent à trouver des défauts ayant pour but de
modifier le comportement logique du circuit : les écarts par rapport au bon circuit ne sont considérés comme des défauts que si le signal de réponse est un " 0 logique " et non un " 1 logique " attendu, et vice versa. Ces défauts peuvent se trouver n'importe où dans le circuit et ne sont pas considérés comme dépendant du temps (c'est-à-dire qu'il s'agit de défauts permanents).
1.5.2.2. Tests électriques : les tests électriques vérifient l'exactitude d'un circuit en
mesurant les valeurs des paramètres électriques, tels que les niveaux de tension et de courant, ainsi que leur comportement dans le temps.
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1.5.3. L’utilisation des résultats du test
L'utilisation la plus évidente du résultat d'un test est de distinguer les bons et les mauvais circuits. Ceci peut être fait avec un test qui détecte les défauts. Lorsque le but du test est la réparation, nous sommes intéressés par un test qui localise les défauts, ce qui est plus difficile à réaliser.
Les tests peuvent être effectués pendant l'utilisation normale du circuit ou du système ; ces tests sont appelés tests concurrents. Par exemple, la parité d'octets, par laquelle un bit de contrôle supplémentaire est ajouté à tous les huit bits d'information, est une technique bien connue de détection concurrente des erreurs.
Les tests non concurrents sont des tests qui ne peuvent pas être effectués pendant
l'utilisation normale du circuit ou du système parce qu'ils ne préservent pas les données normales, ils ont l'avantage de pouvoir détecter et/ou localiser des défauts plus complexes.
La conception pour la testabilité (DFT) est une technique qui permet d'effectuer des tests
non concurrents plus rapidement et/ou avec une meilleure couverture des défauts en incluant des circuits supplémentaires sur la puce à tester. La DFT est largement utilisée pour tester les circuits séquentiels. Lorsqu'un test doit être conçu pour un défaut donné dans un circuit combinatoire à n entrées, l'espace de recherche pour trouver un stimulus de test approprié pour ce défaut est de 2n points. Dans le cas d'un circuit séquentiel contenant des flip-flops, l'espace de recherche augmente à 2n+f points, en raison des états 2f que les flip-flops peuvent assumer. Ceci rend la génération de tests très difficile pour tout circuit réaliste. Pour remédier à ce problème, on peut utiliser une technique DFT qui, en mode test, permet à toutes les bascules de former un grand registre à décalage. En tant que registre à décalage, les bascules peuvent être testées facilement (en décalant certaines séquences de 0 à 1) ; tandis qu'en même temps, les stimuli de test pour la partie logique combinatoire du circuit peuvent être décalés vers l'intérieur (balayés vers l'intérieur), et les réponses de test peuvent être décalées (balayés vers l'extérieur), réduisant ainsi le problème du test séquentiel du circuit. Cette forme particulière de DFP est appelée scan design [38]. Lorsque la quantité de circuits supplémentaires sur la puce à des fins de test est augmentée dans la mesure où il est possible de générer des stimuli de test et d'observer les réponses de test sur la puce, on parle d'autotest intégré (BIST), qui évite la nécessité d'un équipement de test automatique (ATE) et permet un test en vitesse (à la fréquence normale).
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1.5.4. Méthode d'application du test
Les tests peuvent également être classés en fonction de la façon dont les stimuli de test sont appliqués au circuit, et dont les réponses de test sont prélevées sur le circuit.
Un ATE peut être utilisé pour fournir les stimuli de test et observer les réponses; ceci nous est soumis un test externe. Dans le cas d'une carte comportant de nombreuses circuits, le test externe peut être effectué de la manière suivante :
1. Par les connecteurs normaux de la carte :
Cela permet une interface simple avec l'ATE et permet à la carte d'être testée à vitesse normale ; cependant, il peut être difficile (si ce n'est pas possible) de concevoir des tests permettant de détecter tous les défauts car tous les circuits ne sont pas facilement accessibles depuis les connecteurs ordinaires. Au niveau de la carte, ce type de test est appelé test fonctionnel, c'est la façon normale de tester à ce niveau.
2. Par l'intermédiaire d'un dispositif de fixation spécial (un jeu de connecteurs spécifiques à la carte) :
Un connecteur spécial spécifique à la carte est utilisé pour rendre accessibles toutes les lignes de signaux sur la carte. Des courants élevés sont utilisés pour piloter les signaux des stimuli de test afin de surcharger temporairement les niveaux de signal existants, ce qui réduit la vitesse à laquelle les tests peuvent être effectués à environ 1 MHz. Ce type de test est appelé test in situ ou ICT (in circuit testing). Il permet de localiser les composants défectueux.