基于改進型邊界掃描結構的動態(tài)電流測試技術研究.pdf

1、隨著微電子和半導體技術的飛速發(fā)展,電路的集成度和復雜度越來越高,使其測試面臨著越來越多的困難。為解決這個問題,一些新的測試方法和理論應運而生,它們和可測試性設計技術一起極大地促進了IC測試業(yè)的發(fā)展。一方面,作為傳統(tǒng)電壓測試技術和靜態(tài)電流IDDQ測試技術的有效補充,動態(tài)電流IDDT測試以其強大的故障檢測能力越來越受到人們的青睞。另一方面,邊界掃描技術作為工業(yè)領域可測試性設計的主流技術,其標準也從最初的IEEE1149.1開始得以不斷完善,

2、現(xiàn)已形成IEEE1149.x系列標準。
　　本文結合邊界掃描技術,以基于積分的動態(tài)電流測試理論為基礎,提出了一種改進的支持邊界掃描標準的動態(tài)電流測試結構。本設計的出發(fā)點為:通過實現(xiàn)邊界掃描技術和動態(tài)電流測試技術的有效結合,一方面,可以繼承邊界掃描技術自身在改善系統(tǒng)可測試性和實現(xiàn)自動測試方面的優(yōu)勢;另一方面,在需要時,還可以發(fā)揮動態(tài)電流測試在參數(shù)測試等方面的長處以彌補電壓測試的不足,從而有效地提高故障覆蓋率及電路的性能。具體實現(xiàn)思路

3、為:在兼容IEEE1149.1標準的基礎之上,通過增加自定義的IDDT指令和設計IDDT控制器擴展其功能以實現(xiàn)其對動態(tài)電流測試的支持。這樣,所設計的測試結構既能實現(xiàn)正常的邊界掃描測試功能,又能在自定義IDDT指令和所設計IDDT控制器的配合下方便地實現(xiàn)動態(tài)電流測試。當被測內核電路處于測試狀態(tài)時,在測試結構外部測試總線控制器和內部TAP控制器的控制下,充分利用所設計測試結構中的邊界掃描鏈,可方便地實現(xiàn)測試向量的自動施加和測試結果數(shù)據(jù)的自動

4、捕獲輸出。動態(tài)電流測試時,在TAP控制器的配合下,通過自定義的IDDT指令和所設計的IDDT控制器,可方便地實現(xiàn)動態(tài)電流測試的初始化、啟動、測試結果采樣和IDDT測試結構的關閉等操作。測試結構總體設計分模擬和數(shù)字兩部分內容,模擬部分主要包括積分電路、模擬開關、電壓比較器和電平轉換器等,數(shù)字部分主要包括邊界掃描基本結構、IDDT控制器及寄存器等。本文基于AMI0.5um工藝參數(shù)設計了所提出的動態(tài)電流測試結構的模擬部分并對其進行了分模塊仿真

5、和整體驗證,仿真驗證結果表明所設計測試結構的模擬部分達到了設計的功能要求,能有效地實現(xiàn)動態(tài)電流測試;對數(shù)字部分采用基于標準單元的方法進行了設計,并分模塊給出了所設計測試結構的仿真驗證結果。在數(shù)字部分邊界掃描結構的設計中,自定義了4條用于動態(tài)電流IDDT測試的指令;此外,提出并實現(xiàn)了一種改進的邊界掃描單元結構以適應在邊界掃描環(huán)境下進行動態(tài)電流測試的實際需求。
　　本文分別在HSpice和ModelSim SE6.1b環(huán)境下對所設計測