VLSI测试方法学与可测性设计：故障模型解析

"这篇资料涉及的是故障模型在VLSI(超大规模集成电路)测试和可测性设计中的应用，特别是模式识别课程中的期末试题内容。文章指出故障模型是描述电路失效的重要工具，通过逻辑行为来定义，使得故障分析简化为逻辑分析问题。常见的故障模型包括单固定型故障、多重故障、桥接故障、恒定开路故障、固定通故障、延迟故障、间歇故障和瞬态故障。此外，还提到了失效率与产品寿命的关系，并指出在不同生命周期阶段，产品的失效率会发生变化。同时，资料还提及了一本关于VLSI测试方法学和可测性设计的教科书，书中详细介绍了测试生成方法、IDDQ测试、随机和伪随机测试原理等，适用于集成电路设计、测试领域的专业人士和高校学生学习使用。" 在VLSI领域，故障模型是理解集成电路性能和可靠性的重要组成部分。这些模型用于描述可能出现的各种故障情况，帮助工程师预测和检测电路可能出现的问题。例如，单固定型故障（SSA 或 SSF）是指线路被固定在逻辑0或1状态；多重故障（MSA）涉及两条或更多线路的逻辑值被固定；桥接故障则指不应相接的线路之间出现了电气连接；恒定开路故障（SOP）常见于CMOS电路的上举或下拉MOS失效；固定通故障（SON）则是MOS管持续导通；延迟故障由电路路径延迟造成；间歇故障和瞬态故障分别由内部参数变化和耦合干扰引起。这些故障模型不仅简化了故障分析，而且在不同工艺条件下具有通用性，有利于测试方案的制定。 失效率是衡量产品可靠性的重要指标，它随产品使用时间的变化而变化，早期可能存在较高的淘汰率，随着时间推移，稳定工作后失效率会降低。了解这些关系有助于优化产品的寿命管理和维护策略。 另一方面，VLSI测试方法学和可测性设计是确保集成电路质量和性能的关键。这方面的研究涵盖了电路测试的基础理论、数字电路的描述和模拟、测试生成算法，以及专用可测性设计如扫描和边界扫描技术。IDDQ测试允许在不施加激励的情况下检测电流异常，而随机和伪随机测试原理则用于生成测试序列，以检查电路的全面功能。内建自测试（BIST）和数据压缩技术可以提高测试效率并降低成本，特别在处理大型内存和系统级芯片（SoC）时显得尤为重要。 对于集成电路设计者、制造商、测试工程师以及相关领域的学生，深入理解这些概念和技术至关重要，能够促进设计、制造、测试和应用环节的有效协作，提升整个产业链的效率和产品质量。