VLSI测试方法学与可测性设计:关键概念与电路失效

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"这篇资料涉及的是集成电路(IC)领域,特别是与封装相关的失效问题,以及VLSI(超大规模集成电路)的测试方法学和可测性设计。" 在标题提及的"与封装有关的失效"中,讨论了几个关键点: 1. 金属化及金属半导体失效:这包括了氧化过程中互连线的表面氧化和脱落,内引线键合处的变质或断裂,以及键合处金属化合物的形成。这些都是封装过程中可能出现的问题,可能导致电路的连接不稳定或完全失效。 2. 电迁移:这是一种由于电流通过金属线路时,电子碰撞导致金属原子移动的现象,长期下来可能造成线路的形变,影响电路性能。 3. 金属离子电迁移:这是设计不合理的情况下,由于电流引起的金属离子位移,可能导致线路的短路。 4. 电子的动量交换:在高速运行的IC中,电子的动量交换可能导致材料结构的改变,进一步引发失效。 描述中提到了几种常见的缺陷类型,它们对IC性能的影响: 1. 材料的丢失或过量:光刻过程中,杂质颗粒可能导致未曝光区域的异常,形成不必要的物质或过度刻蚀,可能引发短路或产生寄生晶体管。 2. 氧化击穿:氧化层在某些条件下可能被破坏,导致内部电路暴露,影响其绝缘性能。 3. 电迁移:电流导致的材料迁移可能导致线路变形,进而影响电路功能。 接着,资料提到了《VLSI测试方法学和可测性设计》一书,这本书详细介绍了VLSI测试和设计的各个方面,包括: - 基本概念和理论:涵盖了电路测试和分析的基础知识。 - 数字电路的描述和模拟方法:讨论了如何理解和模拟数字电路的行为。 - 组合电路和时序电路的测试生成方法:阐述了如何对这两种类型的电路进行有效的测试设计。 - 专用可测性设计,扫描和边界扫描理论:这些是提高测试效率和覆盖率的重要技术。 - IDDQ测试,随机和伪随机测试原理:提供了不同类型的测试策略。 - 内建自测试(BIST)原理:这是一种让芯片自我检测的方法,提高了测试的便利性和可靠性。 - 数据压缩结构和压缩关系:在测试过程中,数据压缩可以减少测试数据的体积,提高测试效率。 - 专用电路Memory和SoC的可测性设计方法:针对特定类型的电路,如存储器和系统级芯片(SoC),提出了专门的测试设计方案。 这本书适合于集成电路设计、制造、测试和应用领域的专业人士,以及高等院校的高年级学生和研究生作为教材使用。它提供了一个全面的框架,帮助读者理解和解决VLSI测试与设计中的复杂问题,并促进不同环节的专业人士之间的沟通。