集成電路測試（IC測試）主要的目的是將合格的晶元與不合格的晶元區分開，保證產品的質量與可靠性。隨著集成電路的飛速發展，其規模越來越大，對電路的質量與可靠性要求進一步提高，集成電路的測試方法也變得越來越困難。因此，研究和發展IC測試，有著重要的意義。而測試向量作為IC測試中的重要部分，研究其生成方法也日漸重要。
1、IC測試
1.1、IC測試原理
IC測試是指依據被測器件（DUT）特點和功能，給DUT提供測試激勵（X），通過測量DUT輸出響應（Y）與期望輸出做比較，從而判斷DUT是否符合格。圖1所示為IC測試的基本原理模型。
根據器件類型，IC測試可以分為數字電路測試、模擬電路測試和混合電路測試。數字電路測試是IC測試的基礎，除少數純模擬IC如運算放大器、電壓比較器、模擬開關等之外，現代電子系統中使用的大部分IC都包含有數字信號。
圖1 IC測試基本原理模型
數字IC測試一般有直流測試、交流測試和功能測試。
1.2、功能測試
功能測試用於驗證IC是否能完成設計所預期的工作或功能。功能測試是數字電路測試的根本，它模擬IC的實際工作狀態，輸入一系列有序或隨機組合的測試圖形，以電路規定的速率作用於被測器件，再在電路輸出端檢測輸出信號是否與預期圖形數據相符，以此判別電路功能是否正常。其關注的重點是圖形產生的速率、邊沿定時控制、輸入/輸出控制及屏蔽選擇等。
功能測試分靜態功能測試和動態功能測試。靜態功能測試一般是按真值表的方法，發現固定型（Stuckat）故障。動態功能測試則以接近電路工作頻率的速度進行測試，其目的是在接近或高於器件實際工作頻率的情況下，驗證器件的功能和性能。
功能測試一般在ATE（Automatic Test Equipment）上進行，ATE測試可以根據器件在設計階段的模擬模擬波形，提供具有複雜時序的測試激勵，並對器件的輸出進行實時的採樣、比較和判斷。
1.3、交流參數測試
交流（AC）參數測試是以時間為單位驗證與時間相關的參數，實際上是對電路工作時的時間關係進行測量，測量諸如工作頻率、輸入信號輸出信號隨時間的變化關係等。常見的測量參數有上升和下降時間、傳輸延遲、建立和保持時間以及存儲時間等。交流參數最關注的是最大測試速率和重複性能，然後為準確度。
1.4、直流參數測試
直流測試是基於歐姆定律的，用來確定器件參數的穩態測試方法。它是以電壓或電流的形式驗證電氣參數。直流參數測試包括：接觸測試、漏電流測試、轉換電平測試、輸出電平測試、電源消耗測試等。
直流測試常用的測試方法有加壓測流（FVMI）和加流測壓（FIMV），測試時主要考慮測試準確度和測試效率。通過直流測試可以判明電路的質量。如通過接觸測試判別IC引腳的開路/短路情況、通過漏電測試可以從某方面反映電路的工藝質量、通過轉換電平測試驗證電路的驅動能力和抗雜訊能力。
直流測試是IC測試的基礎，是檢測電路性能和可靠性的基本判別手段。
1.5、ATE測試平台
ATE（Automatic Test Equipment）是自動測試設備，它是一個集成電路測試系統，用來進行IC測試。一般包括計算機和軟體系統、系統匯流排控制系統、圖形存儲器、圖形控制器、定時發生器、精密測量單元（PMU）、可編程電源和測試台等。
系統控制匯流排提供測試系統與計算機介面卡的連接。圖形控制器用來控制測試圖形的順序流向，是數字測試系統的CPU.它可以提供DUT所需電源、圖形、周期和時序、驅動電平等信息。
1.6 ATE測試向量的生成
對簡單的集成電路，如門電路，其ATE測試向量一般可以按照ATE向量格式手工完成。而對於一些集成度高，功能複雜的IC，其向量數據龐大，一般不可能依據其邏輯關係直接寫出所需測試向量，因此，有必要探尋一種方便可行的方法，完成ATE向量的生成。
在IC設計製造產業中，設計、驗證和模擬是不可分離的。其ATE 測試向量生成的一種方法是，從基於EDA工具的模擬向量（包含輸入信號和期望的輸出），經過優化和轉換，形成ATE格式的測試向量。
依此，可以建立一種向量生成方法。利用EDA工具建立器件模型，通過建立一個Test bench模擬驗證平台，對其提供測試激勵，進行模擬，驗證模擬結果，將輸入激勵和輸出響應存儲，按照ATE向量格式，生成ATE向量文件。其原理如圖5所示。
圖5 ATE向量生成示意圖
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