小时延测试向量分组与向量筛选方法研究

摘要

随着集成电路(IC)工艺不断发展，IC集成度不断提高，时钟频率不断加快，IC测试变得越来越难，IC测试成为本世纪初半导体工业中最大的挑战之一。新材料和新工艺很容易引起电源噪声、串扰效应、工艺变异、电阻开路及短路等现象，导致IC中出现大量的小时延缺陷，因此对小时延缺陷的检测成为当今IC测试面临的主要问题。小时延缺陷检测的关键取决于测试集的质量，因此小时延测试向量产生引起人们的关注。本文着眼于小时延测试向量分组和向量筛选两个方面，提出了两种优化测试集质量和测试集数据量的方法。并在ISCAS’85和ISCAS’89基准电路上进行了实验。本文的主要工作有：
　　首先，提出了一种自调节超速测试向量分组方法。超速测试向量分组的方法对小时延缺陷的检测效果好，但向量分组的粒度太细会引起严重的过测试现象。该方法针对如何避免超速测试中过测试现象进行研究，利用故障模拟技术及静态定时分析技术对超速测试中的过测试现象和测试逃脱现象进行评估，再根据其各自的情况对向量的测试时钟进行调整，从而改变向量分组的结果。最后利用调整测试时钟后的测试向量集进行故障模拟，评估减少过测试现象的比例。在ISCAS’89基准电路上进行的实验表明，提出的方法在增加少量测试逃脱现象的情况下，减少过测试现象的效果明显，最高减少了39.30％的过测试现象。
　　其次，提出了一种新的小时延测试向量筛选方法。该方法用固定型测试向量的组合来检测小时延缺陷，从组合的大测试集中筛选出具有高小时延缺陷覆盖率的测试向量。最后仅用一个测试集就能同时对固定型故障、跳变故障、小时延缺陷进行检测，从而大大节省了向量的存储空间。在ISCAS’85和ISCAS’89基准电路上利用固定型测试集(MinTest测试集)进行的实验表明，提出的方法不但保证了高小时延缺陷覆盖率，而且减少了测试集的数据量。

目录

文摘

英文文摘

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 测试的基本概念及理论

1.2.1 测试类型

1.2.2 故障及故障类型

1.2.3 测试生成

1.2.4 故障模拟

1.3 测试面临的挑战

1.4 本文研究的目的及意义

1.5 本文主要工作与组织结构

第2章 小时延缺陷测试生成方法概述

2.1 引言

2.2 时延测试应用机制

2.2.1 慢速时钟组合测试

2.2.2 增强型扫描测试

2.2.3 常规扫描时序电路测试

2.2.4 可变时钟非扫描时序测试

2.2.5 额定时钟非扫描时序测试

2.3 小时延测试向量产生的发展和现状

2.3.1 超速测试

2.3.2已知定时的测试生成

2.3.3 基于测试质量评估的向量筛选

2.3.4 基于统计模型的测试生成

2.4 小结

第3章 一种自调节超速测试向量分组方法

3.1 引言

3.2 方法概述

3.3 自调节向量分组方案

3.3.1 发现过测试现象

3.3.2 调整测试时钟

3.3.3 评估减少过测试比例

3.3.4 评估增加测试逃脱比例

3.3.5 调节判断标准

3.4 实验结果

3.4.1 实验一

3.4.2 实验二

3.5 小结

第4章 一种新的小时延测试向量筛选方法

4.1 引言

4.2 方法概述

4.3 向量筛选方案

4.3.1 固定型故障模拟

4.3.2 敏化路径长度分析

4.3.3 向量筛选标准

4.4 实验结果

4.4.1 实验一

4.4.2 实验二

4.5 小结

结论

参考文献

附录A 攻读硕士学位期间发表的论文

致谢