DFT介绍

1. 可测试性特点

  • 可控性:能够设定某些电路节点到某种状态或逻辑值
  • 可观察:能够观测芯片内部节点的状态或逻辑值

2. 如何测试

1)建立模型

  • 电路建模(circuit modeling)
  • 故障建模(fault modeling)

2)ATPG

  • Logic simulation
  • Fault simulation
  • Test generation

3)可测试设计

  • Design for test(DFT)
    • ad hoc techniques
    • Scan design
    • Boundary Scan(JTAG)
  • Built-in self test(BIST)
    • Random number generator (RNG)
    • Signature Analyzer (SA)

4)可测性综合

  • 自动化或半自动化
  • EDA工具
    • Testability analysis tools
    • Full / partial scan insertion
    • BIST insertion
    • Boundary scan insertion

5)测试与质量

缺陷程度DL(DPM)= 1 - Y (1-T),其中

DL: defect level(缺陷程度per million)

Y: yield(产量)

T: fault coverage(故障覆盖率)

3. 建模

3.1 电路建模

3.2 故障建模

故障模型有:

  • Single stuck-at fault
  • Break faults
  • Bridging faults
  • Transistor stuck-open faults
  • Transistor stuck-on faults
  • Delay faults

其中Single stuck-at fault模型最常用

4. 测试矢量生成

为了检测D是否s-a-0,我们需要使得D为1,并在F端输出观测,因此测试矢量为:

A=1, B=1, C=0

5. 自动测试模型生成(ATPG)

给定一个电路,确定一组测试矢量检测所有故障

6. 测试策略

  • BIST for large memories/arrays
  • Special BIST for small buffers
  • Scan for random logic
  • Shadow registers where necessary
  • Boundary Scan for test control and board level testing

7. 可测试设计flow

其中:

mentor本身的MbistAchitect在2009年已不再更新,MBIST插入目前主要基于mentor收购的LogicVision产品;

Design Compiler为Synopsys的综合工具

DFTAdvisor为mentor的scan-chain insertion工具

 

转载于:https://www.cnblogs.com/dxs959229640/p/9584429.html

### 芯片DFT测试原理与方法 #### 设计用于测试(DFT)的概念 为了使制造测试尽可能简单并实现最高的覆盖率,在电路中加入了特殊的逻辑设计方法,这被称为设计用于测试(DFT)[^1]。这种技术旨在简化复杂集成电路的测试过程,并确保能够有效地检测到潜在缺陷。 #### DFT的重要性 作为确保集成电路质量的关键措施之一,通过精心规划的设计和严格的测试程序,不仅提高了产品的可靠性还增强了整体性能表现[^2]。 #### 扫描路径法的应用 对于时序电路类型的芯片而言,采用了一种特别有效的DFT策略——即所谓的扫描路径法。该方法的核心在于将原本复杂的时序结构转换成易于操作的形式:具体来说就是把整个系统视作由组合逻辑单元加上若干个触发器组成的网络;在此基础上进一步构建反馈回路以便于实施全面而深入的功能验证工作[^3]。 ```python class ScanPath: def __init__(self, flip_flops): self.flip_flops = flip_flops def shift(self, data_in): """模拟数据沿扫描链移动的过程""" for i in range(len(self.flip_flops)): if i == 0: self.flip_flops[i].input = data_in else: self.flip_flops[i].input = self.flip_flops[i-1].output def capture(self): """捕获当前状态至各触发器""" pass def output_response(self): """获取最终响应结果""" return [ff.output for ff in self.flip_flops] ``` #### 内建自测试(BIST) 除了上述提到的技术外,还有另外一种重要方式叫做内建自测试。这种方式允许被测对象自行生成所需的激励信号来进行自我诊断,从而减少了对外部资源的需求同时也降低了成本开销。BIST利用内部机制完成对自身功能性的评估,仅需少量额外引脚即可支持完整的测试流程执行[^4]。
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