 Trim 初见
1. Trim 的核心定义
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| 类型 | 原理 | 典型应用场景 |
| 激光修调 | 用激光切割熔丝（Fuse）或调整电阻值 | 模拟芯片（如Bandgap电压基准） |
| 电子熔丝（eFuse） | 通过电流烧写熔丝，改变电路连接 | 微处理器、存储器的配置修调 |
| Flash/NVM修调 | 将修调值写入非易失性存储器（NVM） | 现代SoC、传感器校准（如温度补偿） |
| DAC修调 | 通过数字信号动态调整模拟电路参数 | 电源管理芯片（PMIC）的输出电压微调 |
3. Trim 在ATE测试中的关键流程
▶测试发现偏差
例如：测得某DAC的输出电压为1.18V（目标值1.20V±1%）
▶计算修调值
通过算法确定需写入的Trim Code（如二进制1101对应+2%调整）
▶执行修调
通过测试机（ATE）将Trim Code写入芯片的NVM/eFuse
▶验证结果
重新测试参数，确认修调后值进入合格范围
4. 为什么需要防止二次Trim？
· 可靠性风险：重复烧写eFuse/NVM可能损伤存储单元
· 参数失控：叠加修调可能导致过度补偿（如第一次+2%，第二次再+2% → 超差）
· 测试效率：避免无意义的重复操作（修调通常耗时较长，增加测试成本）
▶ 解决方案：
在ATE测试程序中加入防重复修调机制（如首次Trim失败后直接分档到固定HBin，禁止复测）。
5. 实际案例
问题现象：某电源管理芯片（PMIC）的输出电压初始测试值为2.48V（规格要求2.50V±1%）。
Trim操作：
1. ATE计算需增加0.8%的修正量
2. 将Trim Code 0x1A 写入NVM的修调寄存器
3. 复测电压变为2.502V → 合格
若二次误Trim：
可能写入0x1B导致电压升至2.518V → 超出规格上限（2.525V），造成潜在可靠性问题。
Trim技术直接影响芯片的良率和性能，是高端模拟芯片和精密SoC测试中的核心环节。
Trim 又见
1. 编码核心原则：严格遵循设计编码规范
· 必须按照芯片设计文档（如TRM、Datasheet）定义的Trim编码格式处理，包括：o 二进制/格雷码/补码（2’s Complement）编码方式
o 是否需进行XOR掩码解码
o 有效Trim Code范围（避免非法编码导致功能异常）
2. 全编码扫描（Sweep All Trim Codes）
目的：建立Trim Code与输出参数的完整映射关系。
操作步骤：
1. 开发扫描程序：遍历所有有效Trim Code，记录对应输出（如频率、电压、电流等）。
2. 注意异常情况：
o 某些Trim Code可能导致通信失败（如振荡器频率超出通信协议范围）。
o 极端偏置电流可能引发其他功能异常。
3. 早期验证：在ATE开发阶段，选择3~5颗样品执行全编码扫描。
数据管理：
· 将扫描结果保存至Excel文件
· 文件存储路径：
o 本地测试程序目录
o 上传至团队共享文档（便于跨部门协作）
3. 新产品修调方法（Preliminary Trim Method）
推荐策略：线性扫描（Linear Sweep）· 适用场景：新产品导入（NPI）阶段，优先确保修调精度，而非测试时间优化。
· 数据记录要求：
o 记录每个Trim Code对应的测量值（通过ATE Datalog或日志文件）。
o 必须包含以下关键数据：
| 字段 | 说明 |
| Trim Target | 目标值（如1.20V），作为首个记录项 |
| Initial Trim | 初始Trim Code的测量值（SAR法为中心码，Sweep法为起始码） |
| Best Trim Code | 最佳编码（需解码后记录，如XOR或补码转换后的值，便于分布分析） |
| Best Trim Result | 最佳编码对应的实测值 |
| Best Trim Delta | 偏差值 = (Best Trim Result) - (Trim Target) |
4. 量产修调优化（High Volume Trim Methods）
适用条件：确认产品进入量产后，可优化测试时间。验证流程：
1. 并行对比：在测试流中同时运行新旧修调方法（如原始SAR/Sweep vs 新算法）。
2. 一致性验证：确保两种方法对大批量样品（>100颗）选择的Trim Code一致。
3. 优化方法示例：
o 二分搜索（Binary Search）：快速逼近目标值
o 预测算法：基于历史数据预测最优Trim Code范围
5. 关键注意事项
· 非法编码处理：o 在测试程序中加入Trim Code有效性检查，跳过无效编码（如全0/全1）。
· 通信异常防护：
o 若修调影响DUT通信（如时钟频率变化），需在扫描前启用备份通信模式。
· 数据可追溯性：
o 在测试报告中记录修调版本号、算法类型（如Trim_v1.2_SAR）。
▌ 实战案例（振荡器频率修调）
目标：将内部振荡器频率修调到32.768kHz ±100ppm。步骤：
1. 全编码扫描：
o 遍历256个Trim Code（8位），记录每个Code对应的频率（示波器捕获）。
o 发现Code=0x80~0x8F时通信异常（频率超出UART波特率容限）。
2. 最佳编码选择：
o 从有效Code中选取最接近目标的编码（如Code=0x73 → 32.770kHz）。
3. 量产优化：
o 改用二分搜索法，将修调时间从50ms缩短至10ms。
通过系统化的Trim管理，可显著提升芯片性能一致性和测试效率。
Trim 洞见
Trim编码规范与验证指南
1. 铁律：永远使用设计端编码格式
o 核心原则：Trim值的记录、分析和处理必须严格遵循芯片设计定义的编码格式，包括：· 二进制原码（Unsigned Linear）
· 补码（2's Complement）
· 原码/符号幅度码（Sign Magnitude）
· 格雷码（Gray Code）
o 错误示例：
若设计为4位符号幅度码（-7~7），但测试程序按无符号数（0~15）处理 → 导致修调失效和良率误判。
2. 编码验证方法论
2.1 全编码扫描+图形化分析
步骤：1. 以无符号数格式写入所有可能的Trim Code（如4位码遍历0~15）
2. 测量每个Code对应的输出参数（电压/频率等）
3. 绘制 Code vs. Result 曲线，通过图形特征判断编码类型：
| 编码类型 | 图形特征 | 示例图示 |
| 无符号线性 | 单调递增/递减的连续直线 |
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| 补码（2'sC） | 中间存在跳变点（如4位补码在7→8时突变） |
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| 符号幅度码 | 呈现两段极性相反的线性区域（如负码区斜率相反） |
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2.2 软件解码示例（供参考）
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// 补码转有符号整数
int TwosComplementDecode(uint8_t raw_code, int bits) {
if (raw_code & (1 << (bits-1)))
return -(1 << bits) + raw_code;
else
return raw_code;
}
// 符号幅度码转有符号整数
int SignMagnitudeDecode(uint8_t raw_code, int bits) {
int sign = (raw_code & (1 << (bits-1))) ? -1 : 1;
return sign * (raw_code & ((1 << (bits-1)) - 1));
}
3. 编码错误导致的分布异常
3.1 补码被误读为无符号数
o 正确分布（补码解析）：
→ 呈高斯分布，峰值在0附近（设计良好的修调）
错误分布（无符号解析）：
→ 出现0和15的异常值（实际是补码的0和-1）
3.2 根本原因
补码的-1（二进制1111）被误认为无符号的15o 导致后果：
· 良率报告出现"虚假异常点"
· 误触发工艺问题调查（实际是数据解析错误）
4. 工程实践规范
4.1 设计沟通清单
在测试开发前，必须向设计工程师（DE）确认以下信息：o Trim的编码格式（补码/符号幅度码/其他）
o 有效范围（如4位补码有效值为-8~7，但设计可能限制为-5~6）
o 非法码处理（是否需跳过全0/全1等特殊编码）
4.2 测试程序开发要求
o 数据记录（供参考）：# 示例：补码修调数据记录
def log_trim_result(target, raw_code, bits=8):
decoded = TwosComplementDecode(raw_code, bits)
measured = measure_parameter()
datalog.save({
'Target': target,
'RawCode': raw_code,
'DecodedCode': decoded,
'Measured': measured,
'Delta': measured - target
})
o 自动化校验：
在测试流中插入编码验证步骤（如写入0x80后读取补码值应为-128）
4.3 量产监控
o SPC规则：监控解析后最佳Trim值的分布，发现以下情况需报警：· 分布中心偏移（工艺漂移）
· 双峰分布（可能混入不同编码格式的芯片）
5. 终极排查流程图
通过严格遵循此规范，可避免因Trim编码误解导致的量产灾难（如误判良率损失或漏测参数超差）。
