旨在降低測試時間和測試功耗的掃描樹設(shè)計研究.pdf

1、可測試性設(shè)計使集成電路的測試變得更容易。掃描測試設(shè)計作為可測性設(shè)計中最重要的技術(shù)，卻存在測試時間長、測試功耗高的缺點。這使得掃描測試的花費很高。掃描樹是一種能有效降低測試時間的測試結(jié)構(gòu)。但是目前的掃描樹構(gòu)建技術(shù)大多基于非壓縮測試集，對實際設(shè)計中常用的高度壓縮測試集并不適用。而且，大部分商業(yè)的測試向量生成工具通常都提供壓縮測試集。因此，提出一種對壓縮測試集有效的掃描樹構(gòu)建方法是非常必要的。
　　掃描樹結(jié)構(gòu)也同樣存在高測試功耗的問題。

2、然而目前的低功耗掃描鏈技術(shù)許多不適用于掃描樹結(jié)構(gòu)，也尚未有針對掃描樹結(jié)構(gòu)的低功耗設(shè)計技術(shù)提出。因而，掃描樹結(jié)構(gòu)的低功耗設(shè)計非常有價值。
　　本文首次對掃描樹構(gòu)建效果與測試數(shù)據(jù)之間的關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型。分析指出，基于非壓縮測試集的掃描樹技術(shù)對使用壓縮測試集的設(shè)計無法有效地構(gòu)建掃描樹結(jié)構(gòu)。該分析還揭示了影響掃描樹構(gòu)建效果的關(guān)鍵因素。理論模型顯示，使用近似兼容法難以得到高度較低的掃描樹結(jié)構(gòu)。該數(shù)學(xué)模型還定量給出其所能獲得的掃描樹高度的理論

3、下限。實驗結(jié)果支持此理論下限。
　　本文提出了一種針對高度測試集的掃描樹構(gòu)建方法。該方法引進(jìn)了反式兼容以引入更多兼容的掃描單元。在對兼容關(guān)系進(jìn)行近似擴(kuò)展時，反式兼容不會比傳統(tǒng)的直接兼容引起更多的故障覆蓋率損失。本文首次提出激進(jìn)兼容概念。對兼容關(guān)系進(jìn)行激進(jìn)式擴(kuò)展可以獲得高度較低的掃描樹結(jié)構(gòu)，測試時間因此大大降低。
　　本文創(chuàng)新性地采用 Q′-D連接方式降低掃描樹結(jié)構(gòu)的測試功耗。通過對掃描測試數(shù)據(jù)的分析，對狀態(tài)跳變量大的掃描單元

4、進(jìn)行合理的連接方式更改，可以達(dá)到降低平均功耗和峰值功耗的目的。并且，對電路中跳變與非跳變的平衡使本方法總能保證測試功耗得到優(yōu)化。
　　實驗結(jié)果顯示，較之其它已有技術(shù)，使用反式兼容和激進(jìn)兼容能降低掃描樹高度數(shù)倍，平均測試時間降低量可達(dá)近60％。使用本文提出的Q′-D連接方式構(gòu)建掃描樹結(jié)構(gòu)，可有效降低掃描測試功耗。由于使用寄存器固有的Q′端口，該方法不會引入任何額外的開銷。因此，本文提出的針對高度壓縮測試集的掃描樹構(gòu)建方法在實現(xiàn)測試時