ファンクションテストとは
ファンクションテスト（Functional Test）とは、入力に対してデバイスが仕様どおりに応答するかを確かめる試験です。 定義はLSIが所定の機能通りに動作するか否かを確認するためのテストで1、命令、演算、読み書き、アナログ応答など、製品の機能に合わせて刺激と期待値を決めます。製品の動作をそのまま確かめられることが強みです。その代わり、入力の組合せが増えると全状態の検査は難しくなります。故障モデルを使うスキャンテストや、数値を測るパラメトリックテストと役割を分けるのはこのためです。
テスタは試験周期ごとに入力を与え、出力の値とタイミングを期待値と照らす
Section titled “テスタは試験周期ごとに入力を与え、出力の値とタイミングを期待値と照らす”判定の手順は、ATEから入力の信号を与え、出力の値とタイミングを読み、規格に照らすことです。テスト・システムには、ファンクションテストを実行するときの試験周期、クロック、ストローブを発生する装置があります1。テスタはこの周期ごとに入力を切り替え、出力の値とタイミングの両方を期待値と照らします。
電源、温度、動作速度も所定の条件にそろえます。判定の結果は、信号と一緒にそのときの試験条件まで含めて意味を持ちます。
試験の中身は入力パターンと期待値とタイミングの組で、テスタの形式へ変換して持ち込む
Section titled “試験の中身は入力パターンと期待値とタイミングの組で、テスタの形式へ変換して持ち込む”管理するのは、入力パターン、期待値、信号タイミング、観測範囲の4つです。テスタへ渡す入力と期待値の並びは、テストベクタと呼ばれるファイルにまとまっています。
テストベクタは、テスタの形式へ変換して持ち込みます。NIはPXIデジタルパターン計測器と半導体テストシステムSTS向けに、パターン、タイミング、ピンマップを生成するツール2を挙げています。同じ一覧には、STILやWGL形式のテストベクタをVCDやEVCDに変換し、設計環境でベクタを検証する2ツールもあります。大きなbroadside形式の機能テストベクタを素早く取り込んで編集し、複数のファイルをまとめて一括処理できる機能も、NIは挙げています。
入力の組合せが増えると全状態は試せず、残りは別の試験で補う
Section titled “入力の組合せが増えると全状態は試せず、残りは別の試験で補う”ファンクションテストが確かめられるのは、実際に与えたパターンで外から観測できた応答だけです。実行しなかった状態と、外から観測できない内部の故障は確かめられないまま残ります。入力の組合せが増えると、全状態の検査は難しくなります。
残りを埋めるのが別の試験です。スキャンテストは故障モデルに沿って内部の状態を外から設定し、観測します。パラメトリックテストは電圧や電流などの数値を測ります。機能、構造、システムの試験では与える入力と観測する範囲が違い、最終テストを通った製品でも実機に近いボードで初めて落ちる不良があります。ファンクションテストは製品が機能として動くことの確認を受け持ち、全部の故障を見つける役は担いません。
不合格は再測定と既知良品で、デバイス固有か接触や経路かを切り分ける
Section titled “不合格は再測定と既知良品で、デバイス固有か接触や経路かを切り分ける”測定のあとは、刺激条件、接触・治具・校正の状態、観測値、判定限界、ビンを一緒に記録します。不合格がDUT固有なのか、接触や外部経路によるものなのかは、再測定や既知良品で切り分けます。記録には平均値だけでなく、分布、位置、温度、時間への依存も残します。どの位置や条件で落ちたかが残っていれば、原因を製造工程へ戻す歩留まり学習につながります。
よくある質問（FAQ）
Section titled “よくある質問（FAQ）”ファンクションテストは何をする工程ですか？
LSIが所定の機能どおりに動くかを確かめる試験です。命令、演算、読み書き、アナログ応答など、製品の機能に合わせて入力の刺激と期待値を決め、出力と照合します。
どの段階で行いますか？
テスタから信号を与え、出力の値とタイミングを読みます。電源、温度、動作速度を所定の条件にそろえたうえで、規格に照らして判定します。
どこを管理しますか？
入力パターン、期待値、信号タイミング、観測範囲を管理します。実行しなかった状態や外から観測できない内部の故障は残るため、スキャンテストなど別の試験で補います。
比較・違いを学ぶ
Section titled “比較・違いを学ぶ”2件を表示
- 1SEAJ 半導体製造装置用語集seaj.or.jp ・ 2026年10月12日閲覧 ab
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