[發明專利]一種路徑延遲故障模擬方法及裝置

有效

• 申請號: 200810057433.5
• 申請日: 2008-02-01
• 公開（公告）號: CN101261308A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 向東;趙陽
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R31/317;G01R31/3185;H01L21/82;G06F17/50
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及集成電路故障模擬技術領域，尤其涉及一種路徑延遲故障模擬方法及裝置。

背景技術

在集成電路芯片封裝以后，需要對芯片質量進行檢測。由于芯片封裝以后對芯片的內部電路無法直接訪問，因此，一般的對芯片的測試采用的方法為：在芯片的輸入端置入測試向量，并在芯片輸出端收集測試響應。將實際所得測試響應與無故障電路所應得的測試響應進行比較，從而判斷芯片電路有無故障。測試向量是指通過芯片輸入端置入內部電路的一組邏輯值。

為研究問題的需要，通常需要將實際芯片中的物理缺陷抽象為邏輯故障模型。常用的故障模型有單固定型故障和路徑延遲故障。單固定型故障所描述的物理缺陷是：電路中某一條信號線的輸出值固定為邏輯1或0，分別記為s-a-1和s-a-0。路徑延遲故障所描述的物理缺陷是：電路輸入端信號值的跳變沿某條路徑進行傳播，該路徑的延遲超過了給定限制。

故障激活是指通過置入測試向量使得故障所在的信號線處產生與故障值相反的邏輯值。例如，如圖1所示，信號線d處有故障s-a-0，即d信號線處故障值為邏輯0，其相反的邏輯值為1，因此，需要在輸入端a和b置入測試向量“11”。如果置入的測試向量使得故障所在的信號線處產生與故障值相同的邏輯值，例如圖1中在輸入端a和b置入測試向量“00”，則無法區分d信號線處的邏輯值0是由故障s-a-0產生還是由測試向量“00”產生，從而無法檢測到d處是否存在故障s-a-0。

故障傳播是指將激活后的故障效應傳播到電路的輸出端。例如，圖1所示電路，信號線d處有故障s-a-0，如果輸入端c處置入測試向量“1”，則或門OR2的輸出為邏輯1，無論d處的故障是否被激活，輸出端e處的邏輯值均為1，從而無法檢測到d處是否存在故障s-a-0。因此故障傳播要求在輸入端c置入測試向量“0”，這樣故障效應才能傳播到輸出端e。

在電路結構中，門的輸出信號線的值與時鐘信號無關，這樣的門稱為組合門，組合門的類型包括非門、與門、或門、與非門、或非門、異或門、異或非門等。組合門的輸出信號線是該組合門的輸入信號線的組合后繼。組合后繼的關系可以迭代。例如，圖1中，d是a的組合后繼，e是d的組合后繼，而e也是a的組合后繼。e是a的組合后繼，e也是c的組合后繼，則a和c有共同組合后繼e。

令g₁-g₂-...-g_n作為一條路徑，命名為p。g₁與g_n分別為電路的主要輸入和主要輸出，分別稱為路徑的起始點和終止點。令g_i(v)作為當應用測試向量v到電路時，門g_i的輸出端的值。對于路徑p，g_i-1是門g_i的路徑輸入，非路徑輸入off(g_i，p)表示門g_i的除g_i-1以外的輸入。路徑p在其起始點g₁處有上升和下降跳變。如果通過路徑p的上升或下降跳變的傳播時間超過某個限度，則路徑p具有路徑延遲故障。在一個路徑的起始點的下降跳變和上升跳變分別用p_f和p_r表示。令cv和ncv分別表示控制值和非控制值。如果一個門的某個輸入的值完全決定這個門的輸出端的值，不考慮這個門的其余輸入為何值，則稱該輸入被置于控制值；否則，則稱該輸入被置于非控制值。

魯棒性測試(Robustly?testable)路徑延遲故障的定義如下：

令f表示目標路徑上的門g的路徑輸入，令h表示門g的非路徑輸入。對于某個向量對V(v₁，v₂)，如果滿足下列條件(1)和(2)，則h被稱為魯棒性(robust)非路徑輸入：

(1)當路徑輸入f有一個cv-＞ncv跳變，在h上有一個cv-＞ncv跳變，或h保持穩定的非控制值；

(2)當路徑輸入f有一個ncv-＞cv跳變，h保持穩定的非控制值。

對于某個路徑延遲故障，若存在一個向量對V(v₁，v₂)，在此路徑上激活所需的跳變，并且該路徑的所有的非路徑輸入都是robust非路徑輸入，則這個路徑延遲故障被稱為robustly?testable路徑延遲故障，而該向量對V(v₁，v₂)也被稱為robust測試向量對。