What is STDF？完整、通俗易懂的英语指南

1. What STDF is

STDF（标准测试数据格式） 是一个简单、灵活、可移植、二进制的 用于存储半导体测试设备产生的结果的数据格式。它被创建了 通过 Teradyne 并于 1985 年首次推出。因为它有充分的记录和 供应商中立，它成为 de-facto standard 贯穿整个自动测试 设备（ATE）行业。

当测试仪测量晶圆或封装器件上的芯片时，它会记录参数 将测量、通过/失败结果、箱分配和测试条件保存到 STDF 中 文件 — 通常称为 datalog。一个 STDF 文件保存一批的测试数据 一次插入的零件（通过测试的一次通过）。

关键思想：STDF 是 不是数据库，也不是固定的报告。它是一个定义的 一套 逻辑记录类型。每条记录描述了一次测试运行 （零件、晶圆、单次测量、容器计数等）。因为数据是描述的 作为逻辑记录，无论数据位于内存缓冲区还是文件中，格式都相同 在磁盘上，或通过网络发送 - 独立于任何特定数据库或网络 架构。

2. STDF为何存在

随着 ATE 行业的成熟，供应商围绕通用的网络和分析系统构建了网络和分析系统。 标准，例如以太网。但仍然存在一个明显的差距： 测试结果数据不是 不同制造商的测试仪之间兼容 ——有时甚至没有 同一制造商的产品线之间。

如果没有共享格式，每个晶圆厂和每个 OSAT（组装和测试工厂）都需要一个 为每台机器定制解析器。 STDF 缩小了这一差距。它提供了一个单一的通用容器 这样：

• 测试人员可以快速地用自己的本机表示形式编写原始结果；
• 集中式数据库引擎可以通过一个程序接受来自广泛测试人员的数据；
• 数据可以以记录齐全、经过彻底调试的形式导出回内部网络；
• 便携式报告和分析软件只需编写一次即可随处使用。

泰瑞达没有从该标准中获得直接的商业利益——它准确地发布了 STDF 因此，通过通用的、完整记录的格式，整个行业可以提高生产力。

3、设计目标

STDF 的设计以一小组明确的目标为指导：

• 能够存储测试数据 all 半导体测试仪和微调器。
• 为两者提供通用格式 storage and transmission of data.
• 提供基础 portable 报告和分析软件。
• 将数据消息格式与数据库格式解耦，因此两者都可以独立发展。
• 提供支持 optional （丢失或无效）数据。
• 为开发人员和用户提供完整、简洁的文档。
• 让客户可以轻松编写自己的报告或为自己的数据库重新格式化数据。

4. STDF 文件的结构

STDF 文件只是一个 记录顺序，一个接一个。每一条记录 - 无论其类型 - 都以相同的方式开始 4字节记录头:

The pair (REC_TYP, REC_SUB) 唯一标识每个记录类型。分组依据 REC_TYP 让分析程序快速识别记录族（例如， “每个部分收集的所有内容”）。所有低于 200 的类型/子类型代码均由泰瑞达保留； 200 以上的代码对于定制应用程序是免费的。

记录组 (REC_TYP)

字节顺序和 CPU_TYPE 技巧

不同的处理器（DEC、Motorola、Intel、IBM、Sun...）存储整数和浮点 具有不同位顺序的数字。而不是强迫每个测试人员按原样转换数据 写入（这会减慢测试速度），STDF 让每个系统 用自己的母语写 代表性 and records which CPU将文件写入 CPU_TYPE 第一个记录的字段 (FAR)。当另一个系统读取该文件时，它会检查 CPU_TYPE 并仅在需要时将每个记录转换为其自己的表示形式。数据 转换在读取时变得透明，并且测试永远不会减慢。

Dates and times

每个日期/时间字段都是一个 4 字节无符号整数，计数 秒数 自1970年1月1日午夜起 （UNIX 纪元），采用本地时区。

5. 数据类型代码

STDF 使用简短的、可识别的代码来表示其字段类型。例如 R*4 意味着一个 4 字节实数（浮点）。后面的数字是 * 是以字节为单位的大小；一个字节是8位。

6. 可选、缺失和无效数据

很多字段都被标记了 optional。可选字段仍必须存在于 记录，但是有两种标准方式可以说“这个值没有意义”：

1. A 预定义保留值 意思是“失踪”——例如a 的长度字节为 0 字符串，或特定数字，例如数字字段的 -1。
2. An 可选数据位字段：一个字节，其中每个位都标记是否是特定的 可选字段保存有效数据。

为了节省空间，可选字段位于 end 记录的一部分可以被完全省略—— 但前提是它们（以及它们之后的所有内容）包含丢失/无效的数据。你可能永远不会省略 可选字段来自 middle of a record.

7. 所需记录及初始顺序

在 STDF V4 下，有效文件必须包含 四项必需的记录:

• FAR — 正是一个，而且一定是 first 记录在文件中。
• MIR — 正好是一个，就在 FAR 之后（以及任何 ATR 之后）。
• PCR — 至少一个（摘要 PCR HEAD_NUM = 255，或每个头/站点一个，或两者都有）。
• MRR — 正是一个，而且一定是 last 记录在文件中。

一些记录称它们的位置是“初始序列之后”。这 初始的 序列 是文件开头的固定记录块。其排序规则：

• FAR 始终是第一位的。
• 任何 ATR（审计跟踪）都会在 FAR 之后立即出现。
• MIR 位于 FAR 和 ATR 之后。
• 如果使用 RDR（重新测试），它会紧接在 MIR 之后。
• 如果使用 SDR（站点描述），它们会紧跟在 MIR（和 RDR，如果存在）之后。

# 完整的初始序列：
FAR → [ATRs] → MIR → [RDR] → [SDRs] → ……所有其他记录…… → MRR

8. 每个 STDF V4 记录类型

下面是 STDF V4 定义的每个记录类型，按其描述的内容进行分组。对于每一个你 获取它的功能，它出现的频率，它在文件中的位置，以及 - 对于重要的 记录 — 完整的字段列表。标头字段（REC_LEN, REC_TYP, REC_SUB) 从字段表中省略，因为它们对于每条记录都是相同的。

9. 文件中的记录如何排序

确切的记录顺序取决于您测试的是晶圆还是封装部件，无论是 并行测试是否开启，以及数据记录是否启用。这是规范模式。

许多封装设备（完整数据记录）

FAR                         file-level info
MIR                         global lot info
  PIR                       ┐第一部分开始
    PTR / MPR / FTR … │ 该部分的每项测试
  PRR                       ┘ 第一部分结果
  PIR … PTR/MPR/FTR … PRR（每个部分重复）
  ……
TSR × 程序中每个测试 N 个概要
HBR × 每个硬件箱 N 个
SBR × 每个软件箱 N 个
PCR                         part-count totals
MRR                         全球批次结果（最后记录）

仅摘要（无每个部件的数据记录）

与上面相同，但带有整体 PIR…PRR 方块被移除——只有远距离、中远距离，然后 TSR/HBR/SBR/PCR 摘要和 MRR。

晶圆探针上有很多

FAR · MIR · WCR              晶圆尺寸和方向
  WIR                       ┐ 第一个晶圆开始
    PIR · PTR/MPR/FTR · PRR │晶圆上的每个芯片
    … │
  WRR                       ┘ 第一晶圆总结
  WIR … WRR（对每个晶圆重复）
TSR…… HBR…… SBR…… PCR…… MRR    批次摘要+最终记录

A wafer-map-only 文件相同但仅存储 PIR/PRR 每个骰子（无 PTR/MPR/FTR），仅保留绘制地图所需的内容。

Parallel testing

通过多个头和站点，不同模具的记录交错：首先打开多个 PIR， 测试运行时，测试仪会发出由 head+site 标记的 PTR/MPR/FTR 记录，并且会显示每个芯片的 PRR 一旦 that 模具完成（不一定按开始顺序）。每个晶圆的WRR都被写入 一旦该头的所有芯片都完成，并且 PCR 块包括每个头/位点一个 PCR 加上一个 摘要 PCR 与 HEAD_NUM = 255.

10. 比例、单位和限制

在 PTR/MPR 内 RESULT、限制和规格均已存储 标准化为 基本单位 named in UNITS. That means UNITS 总是一个 整个单位——“AMPS”，而不是“uAMPS”——你可以直接对任何其单位的值进行算术运算 同意。

For display，使用了两个额外的部分：缩放指数和 ANSI-C 格式字符串。 这 _SCAL 值是比例因子的 10 次幂，也选择 SI 前缀：

缩放后的值很简单 value × 10^_SCAL。例如，要存储“123.45 uAMPS”：

• RESULT = 123.45 × 10⁻⁶
• RES_SCAL = 6（“微”的代码）
• C_RESFMT = %7.2f
• UNITS = AMPS

要显示它：乘以 10⁶，使用两位小数格式化，在前面加上“u”前缀，然后附加 单位 → 123.45 uAMPS.

11. 使用引脚映射记录

当测试设备时，之间存在映射 device pins and tester channels。三种记录类型描述它，FTR/MPR记录参考 按索引排列：

• PMR（引脚映射记录） — 定义一个通道↔引脚关联并给它一个 独特的 PMR index (1–32,767)。每个通道都有一个类型和名称；每个引脚都有一个物理 和一个逻辑名称；头部和部位也被记录下来。
• PGR（引脚组记录） — 命名一组引脚（例如“地址总线”）并列出 其中的 PMR 索引及其自己的组索引 (32,768–65,535)。
• PLR（引脚列表记录） — 对于引脚/组列表，定义显示基数 （二进制、八进制、十进制、十六进制、符号）、操作模式（正常、双驱动、SCIO…）以及 用于呈现编程和返回状态的 ASCII 字符。

当软件解码功能结果时，它会读取 FTR/MPR 中的 PMR 索引数组来了解 哪些引脚具有哪些值，使用 PMR 获取引脚的物理/逻辑/通道名称 及其头/站点，使用 PGR 查看引脚属于哪个组，并使用 PLR 进行渲染 工程师认可该测试仪和设备的形式的状态。

12. 存储维修信息

STDF 还可以携带内存、PC 板和其他部件的修复数据，并在 测试和修复过程。每个部件的维修信息位于 PART_FIX PRR 字段。它是特定于应用程序的——位编码、整数、浮点、 或文本 - 第一个字节给出后面的字节数，因此只能通过以下方式解码 匹配分析程序。最小的修复文件可以完全删除每次测试的记录，并且 保持公正 FAR · MIR · (WIR ·) PRR… · PCR · MRR.

13.STDF 文件名

规范建议使用以下形式的文件名 filename.STD[string] where:

• filename 是 1–39 个字符 A–Z a–z 0–9 _，以字母开头。
• 扩展名开始于 .STD 并且，在区分大小写的系统上，最好写成小写（.std).
• the dollar sign $ is no longer 允许（它在某些操作系统上引起问题）。
• 仅使用单个句点，并保持扩展名较短 - 软件可以向其附加字符以指示处理状态。

好的文件名在整个系统中是唯一的，暗示其内容和生成时间，并且可以跨各种操作系统工作。

14. STDF V3 和 V4 的区别

STDF 于 1985 年推出，并发展成为事实上的行业标准。收集了差不多之后 Teradyne 发布了来自客户和其他 ATE 供应商的一百个请求 Version 4, 今天使用的版本。最大的变化：

• 四项必要记录 （V3 仅需要 MIR 和 MRR）：FAR、MIR、PCR、MRR — 文件现在必须以 FAR 开头。
• New records: ATR、PCR、PGR、PLR、RDR、SDR 和 MPR。
• Dropped records: 描述记录 PDR 和 FDR（它们的半静态信息现在位于每个测试的第一个 PTR/FTR 中），以及所有特定于站点的记录 SHB、SSB、STS、SCR（它们的功能现在由 HBR、SBR、TSR 和 PCR 中的头/站点字段处理）。
• Part counts moved 从 MRR 进入新的 PCR； CPU_TYPE and STDF_VER 现在只住在FAR。
• 重新设计了引脚映射： V3 PMR（也可以定义组）被分为 PMR + PGR + PLR。
• 显示领域现代化： 旧的数字计数字段已替换为 ANSI-C 格式字符串（C_RESFMT 等）和规格限制（LO_SPEC/HI_SPEC）被添加到 PTR/MPR 中。
• New data types D*n and N*1 被添加并且 B*n 位顺序得到了澄清。
• 未更改记录： BPS、EPS、GDR 和 DTR。

15. Glossary

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