[發(fā)明專利]一種基于BIST結(jié)構(gòu)和自振蕩環(huán)的電路老化測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110709822.7
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113391193A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁華國;馬俊祥;肖遠(yuǎn);李丹青;蔣翠云;易茂祥;魯迎春;黃正峰
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于BIST結(jié)構(gòu)和自振蕩環(huán)的電路老化測試方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、從待測電路中選出代表性關(guān)鍵路徑：

步驟1.1、利用靜態(tài)時(shí)序分析工具對待測電路的時(shí)序進(jìn)行分析，選出路徑時(shí)序余量小于時(shí)鐘周期的m的路徑加入初始路徑集N₀中，m表示時(shí)序余量所占時(shí)鐘周期的比例；

步驟1.2、利用強(qiáng)相關(guān)性過濾方法對初始路徑集N₀的路徑進(jìn)行篩選，去除門單元結(jié)構(gòu)相同以及門單元數(shù)量相同或相差一個(gè)的冗余路徑，從而得到篩選后的路徑集N’₀；

步驟1.3、利用扇出過濾方法對篩選后的路徑集N’₀中每條路徑的所有門的扇出數(shù)之和進(jìn)行排序，并將扇出數(shù)之和大于n的路徑作為代表性關(guān)鍵路徑并加入到代表性關(guān)鍵路徑集N₁中，n表示每條路徑所有門的扇出之和；

步驟2、針對每條代表性關(guān)鍵路徑上的“邏輯門”進(jìn)行分析，確定每條代表性關(guān)鍵路徑中“邏輯非門”的數(shù)量和每個(gè)“邏輯門”的非控制引腳值，以配置為自振蕩環(huán)：

步驟2.1、所述代表性關(guān)鍵路徑中的“邏輯門”分為三類，包括：“邏輯非門”，“可屏蔽邏輯門”以及“不定型邏輯門”；

所述“邏輯非門”包括“非門”、“與非門”和“或非門”；

所述“可屏蔽邏輯門”包括“與門”和“或門”；

所述“不定型邏輯門”包括“異或門”和“同或門”；

判斷代表性關(guān)鍵路徑集N₁中每條關(guān)鍵路徑上的“邏輯非門”的數(shù)量是否為奇數(shù)，若是奇數(shù)，則判斷相應(yīng)關(guān)鍵路徑上是否存在“異或門”或者“同或門”，若存在，則將所有的“異或門”或者“同或門”通過非控制邏輯值轉(zhuǎn)化為“傳輸門”；若不存在，則直接執(zhí)行步驟2.2；若不是奇數(shù)，則判斷相應(yīng)關(guān)鍵路徑上是否存在“異或門”或者“同或門”，若存在，則將其中一個(gè)“異或門”或者“同或門”通過非控制邏輯值配置引腳轉(zhuǎn)化為“反相器”，其余“異或門”或者“同或門”通過非控制邏輯值轉(zhuǎn)化為“傳輸門”；若不存在，則在相應(yīng)關(guān)鍵路徑首尾相連而成的振蕩回路上增加一個(gè)“非門”；

步驟2.2、將每條代表性關(guān)鍵路徑的第一個(gè)門單元替換為同類型的且增加一個(gè)輸入引腳的門單元，在所增加的輸入引腳處連接一個(gè)旁路多選器MUX的輸出，并使得所述旁路多選器MUX的輸入分別為相應(yīng)關(guān)鍵路徑的輸出以及由第一個(gè)門單元類型所確定的邏輯值，從而構(gòu)成自振蕩環(huán)；

步驟3、利用固定型故障測試向量生成方法將每條代表性關(guān)鍵路徑中所有門單元的旁路輸入引腳的非控制邏輯值回溯到待測電路的輸入，從而生成老化測試向量；

步驟4、基于BIST測試結(jié)構(gòu)中的掃描鏈，將老化測試向量掃入每條代表性關(guān)鍵路徑中每個(gè)門單元的非控制邏輯值所對應(yīng)的輸入引腳，以敏化代表性關(guān)鍵路徑；

步驟5、通過老化測量控制模塊控制片外定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，同時(shí)控制所述旁路多選器MUX的多選端en，以實(shí)現(xiàn)自振蕩環(huán)的振蕩模式和邏輯功能模式的切換；

步驟6、利用BIST測試結(jié)構(gòu)中的多輸入特征寄存器設(shè)計(jì)異步計(jì)數(shù)器，并將所述自振蕩環(huán)的輸出連接到所述異步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘端；

當(dāng)自振蕩環(huán)每發(fā)生一個(gè)周期的振蕩，所述異步計(jì)數(shù)器值加1，從而根據(jù)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間和異步計(jì)數(shù)器的值，計(jì)算出代表性關(guān)鍵路徑的標(biāo)準(zhǔn)延時(shí)值與老化延時(shí)值；將標(biāo)準(zhǔn)延時(shí)值與老化延時(shí)值進(jìn)行比較，以評估待測電路的老化程度。