旨在降低測試時間和測試功耗的掃描樹設計研究.pdf

1、可測試性設計使集成電路的測試變得更容易。掃描測試設計作為可測性設計中最重要的技術，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構。但是目前的掃描樹構建技術大多基于非壓縮測試集，對實際設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建方法是非常必要的。
　　掃描樹結構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許多不適用于掃描樹結構，也尚未有針對掃描樹結構的低功耗設計技術提出。因而，掃描樹結構的低功耗設計非常有價值。
　　本文首次對掃描樹構建效果與測試數(shù)據(jù)之間的關系建立數(shù)學模型。分析指出，基于非壓縮測試集的掃描樹技術對使用壓縮測試集的設計無法有效地構建掃描樹結構。該分析還揭示了影響掃描樹構建效果的關鍵因素。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構。該數(shù)學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建方法。該方法引進了反式兼容以引入更多兼容的掃描單元。在對兼容關系進行近似擴展時，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。本文首次提出激進兼容概念。對兼容關系進行激進式擴展可以獲得高度較低的掃描樹結構，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構的測試功耗。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、進行合理的連接方式更改，可以達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。
　　實驗結果顯示，較之其它已有技術，使用反式兼容和激進兼容能降低掃描樹高度數(shù)倍，平均測試時間降低量可達近60％。使用本文提出的Q′-D連接方式構建掃描樹結構，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建方法在實現(xiàn)測試時