VLSI测试与可测试性设计概论

"VLSI测试和可测试性设计" VLSI（Very Large Scale Integration）测试和可测试性设计是集成电路领域中的关键技术，确保芯片质量和可靠性。测试矢量生成方法和可测试性技术是这一领域的核心内容。可测试性包括可控制性和可观察性，这两者对于有效地检测和诊断集成电路中的故障至关重要。 测试矢量生成，特别是自动测试向量生成（Automatic Test Pattern Generation, ATPG），是用于检测集成电路中潜在故障的过程。它涉及逻辑和故障模拟，通过特定的算法来生成能够暴露故障的测试序列。对于组合电路和时序电路，不同的ATPG技术被用来生成有效的测试矢量。存储器测试，如RAM和ROM，也有专门的方法来验证其正确性，而IDDQ（Iddle Current Quenching）测试则通过测量静态电流来识别故障。 可测试性设计（Design for Testability, DFT）是集成到芯片设计过程中的，以提高测试的效率和有效性。扫描测试是一种常见的DFT技术，它允许通过替换内部节点以实现对电路的控制和观察。内置自测试（Built-In Self-Test, BIST）则是另一种策略，通过集成测试逻辑到芯片中，使得芯片能自我检测。边界扫描测试是一种接口级别的测试方法，允许在板级测试连接到IC输入/输出的引脚。模拟测试总线则为模拟电路的测试提供了途径。 测试理论基础部分，涵盖了数字系统测试的发展历程，从早期的功能测试到后来的结构测试，强调了确定合适的激励和测量点以激活并检测故障的重要性。Eldred的工作为组合电路的测试奠定了基础，而后续的一维通路敏化方法进一步推动了测试技术的进步。 测试经济学和产品质量的讨论指出，有效的测试不仅可以发现故障，还能降低维护成本，提高产品的市场竞争力。故障模型是理解测试策略如何与实际硬件故障对应的关键，它帮助工程师设计出能有效检测各种故障的测试方案。 VLSI测试和可测试性设计是一门涉及广泛技术和理论的学科，它涵盖了从基本的测试理论到高级的测试策略，旨在确保复杂的集成电路在生产过程中达到最高的质量和可靠性标准。