基于内建自测试的测试向量生成方法.pdf

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1、学术探讨基金项目2014年第6期基于内建自测试的测试向量生成方法魏淑华禚永（北方工业大学信息工程学院，北京100144）[摘要]内建自测试（BIST）方法是目前可测性设计（DFT）中最具应用前景的一种方法。BIST能显著提高电路的可测性，而测试向量的生成是关系BIST性能好坏的重要方面。测试生成的目的在于,生成可能少的测试向量并用以获得足够高的故障覆盖率，同时使得用于测试的硬件电路面积开销尽可能低，测试时间尽可能短。本文对几种内建自测试中测试向量生成方法进行了简单的介绍和对比研究，分析各自的优缺点，并在此基础上探讨了BIST面临的主

2、要问题和发展方向。[关键词]可测性设计；内建自测试；测试向量生成；线性反馈移位寄存器1．引言3．测试响应的生成近年来，集成电路设计方法和产品制造工艺发展迅速，目前应用于集成电路测试的测试向量生成方法，大体可然而，随之而来的集成电路的可测性问题，已成为提高产品分为两大类：一类是针对故障的确定性测试向量生成，这种可靠性和成品合格率的一个关键[1]。合理的可测性设计可以测试向量生成方法需要使用专门的算法，如D算法，FAN算有效地降低测试生成的难度，提高故障覆盖率，缩短测试周法，由于算法是基于故障来生成测试向量，并没有冗余的测期，降低测试成

3、本，因此，可测性设计在集成电路测试中变得试向量，故而测试向量长度很短，然而，因为测试向量生成需尤为重要[2]。内建自测试是近些年比较热门的一种可测性设要专门的算法，所以测试向量生成比较困难。另一类是用采计方法，它能较便捷地生成测试向量，并且可以保证较高的用特定的测试向量生成电路生成随机的或是伪随机的测试故障覆盖率和较短的测试周期，从而大大降低集成电路的测向量，对于生成的随机或伪随机测试向量，可以用足够长度试成本。随着芯片集成度的提高，内建自测试已经在现代集的测试图形来保证故障覆盖率。成电路的测试中得到广泛的应用。3．1确定性测试向量

4、生成确定性测试向量生成的算法中，常见的有D算法，FAN2．内建自测试（BIST）的结构算法等，都可以完成测试向量的生成。在此简单介绍D算法内建自测试电路一般包括测试图形生成器（激励），被测测试生成。电路（circuitsunderTest，CUT），输出响应分析器和内建自测D算法的基本思路是：为了测试故障，必须使故障点的试控制单元。如图1所示。其测试原理为；TPG生成的测试正常值与故障值产生差异，并将它们传送到输出端。另外，信号加到CUT中，ORA对测试输出结果进行压缩，然后与理要先建立被测电路故障元件的原始D立方；再进行D驱赶，想

5、结果进行比对分析，给出通过或不通过的结果，所有测试直到输出出现D或D非就表示已将故障点的故障传送到输操作由BIST控制单元（BCU）控制[3]。出。驱赶成功之后，对电路中非敏化路径上的逻辑门进行蕴Chip测试激励测试响应涵操作。之后进行一致性检查，判断某些线在各个过程中所测试图形被测电路输出响应赋予的值是否一致，若成功则确定测试图形，否则无测试生生成器分析器(TPG)（CUT）（ORA）成。如图2所示的被测电路，为四输入但输出组合逻辑电路，用C语言编写D算法程序流程图如图3所示。BIST控制单元x8（BCU）x5G4x1x9G1图1

6、典型内建自测试结构x2x6G5x12x3x4G2G8内建自测试在集成电路测试中有诸多优点，比如：不用x10x7G6依赖专门的测试仪器即可在电路内部生成测试向量；可以缩x11G3短测试周期；可以大幅度降低测试成本；能实现在系统测试G7等[4]。图2被测电路图——————————————作者简介：魏淑华，女，山东聊城人，博士，讲师。研究方向：集成电路设计，集成电路测试。基金项目：北京市教委科研计划，项目编号：KM201410009005。-44-基金项目学术探讨2014年第6期伪随机测试向量生成的优点在于，既用于组合逻辑电开始进行蕴涵操

7、作路，也适用于时序逻辑电路，而且不需要专门的算法，测试生成较简单。用LFSR生成测试向量，是目前BIST中应用最广建立原始D立方激活故障一致性检查的测试向量生成方法。然而这种测试向量生成法也存在难以解决的问题，如果测试向量长度太短，则测试时间也就很选择敏化路径，沿此路径通过？传播原始D立方短，但是不能保证较高的故障覆盖率，如果想通过增加测试YN向量长度来保证足够的故障覆盖率，又大大增加了测试时N原始输出是否Y得到测无测试间，即很难用较短的测试向量保证足够高的故障覆盖率。从出现D或D试矢量生成图6中我们可以看出，刚开始时，随着伪随机测

8、试向量数的增图3流程图加，故障覆盖率会提高，但是伪随机测试向量数增加到一定程度，故障覆盖率不再有明显地提高。这就意味着，增加相此向量生成法的优点有：测试向量长度较短，与其它测同长度的测试向量数，能检测到的故障数越来越少，出现很试生成法