一种基于扫描链阻塞技术的低费用测试方法

为进一步降低测试功耗及测试应用时间,提出一种基于扫描链阻塞技术且针对非相容测试向量的压缩方法.该方法考虑前后2个测试向量之间不相容的扫描子链,后一个测试向量可以由扫描输入移入若干位以及前一个测试向量的前若干位组合而成.实验结果表明,该方法能够有效减少测试应用时间,提升效率.     

环形链轮询复用测试端口的高效测试结构

测试结构设计是集成电路（IC）测试的基础问题也是关键问题,而设计满足当代IC需求的测试结构对降低芯片成本、提高产品质量、增加产品竞争力具有十分重要的意义,为此提出了环形链轮询复用测试端口的测试结构RRR Scan。该结构将扫描触发器设计成多个环形链,环形链可工作于隐身模式、循环移位模式和直链扫描模式。循环移位模式实现了测试数据的重用,可减小测试集规模;隐身模式则可缩短测试数据移位路径,大幅降低测试移位功耗,因此该结构是具有数据重用和低功耗性质的通用测试结构。另外,该结构可将物理上相近的扫描单元设置于同一环形链内,布线代价不大。隐身模式使得测试数据的移位路径长度和时延均有所减小。实验结果表明,RRR Scan结构可大幅降低测试移位功耗,对于S13207电路,其移位功耗仅为扫描直链的0.42%。     

一种有效的低功耗扫描测试结构——PowerCut

扫描测试是超大规模集成电路测试中最常用的一种技术.但在扫描测试过程中,扫描单元的频繁翻转会引起电路中过大的测试功耗,这对电路测试提出了新的挑战.提出了一种新颖的低功耗全扫描结构--PowerCut,通过对扫描链的修改,加入阻隔逻辑,有效降低扫描移位过程中的动态功耗,同时加入控制单元,使电路在扫描移位过程时进入低漏电流状态,降低了电路的静态功耗.实验表明该结构在较小的硬件开销范围内有效地减小了扫描测试功耗.     

基于TSP的低功耗低费用测试方法

扫描链阻塞技术可以有效地降低电路测试时的峰值和平均功耗,但是扫描测试应用时间有所增加。为了解决这一问题,通过有效利用测试向量之间的相容性,提出一种基于TSP问题的降低测试应用时间的方法。实验结果表明,该方法能够较大幅度地降低测试应用时间。     

基于扫描链阻塞技术的时延测试方法

针对时延测试功耗和测试费用较高的问题,提出一种低费用的轮流捕获时延测试方法。采用扫描阻塞技术,将被测电路中的所有扫描单元分成多条子扫描链,使电路中每时刻只有一条子扫描链活跃。在进行故障测试时,通过阻塞一部分子扫描链,使扫描单元得到充分利用。实验结果表明,该方法能降低测试应用时间和测试数据量,且硬件开销较少。     

龙芯3号多核处理器的低功耗测试技术

龙芯3号是一款低功耗处理器芯片,要求测试时保持较低功耗.为了解决低功耗测试的问题,对龙芯3号测试功耗进行了细致分析,提出一套考虑测试时间和测试开销的低功耗测试方案,并对整套方案中的各种技术在功耗、面积、时延以及测试时间等方面进行了详细分析.针对龙芯3号测试功耗主要消耗在逻辑电路的翻转和测试时钟网络上的特点,采用IP级测试分割技术减少逻辑电路和时钟网络的翻转;采用门控时钟对局部扫描触发器进行控制减少单核扫描捕获期间的逻辑翻转,并采用了阻隔门技术、不关心位(X位)填充技术减少单核扫描移位的逻辑翻转.实验结果表明,龙芯3号4核处理器达到了预定小于15W的测试平均功耗需求,单个IP核最大平均功耗降低为6W左右,约是正常功能平均功耗的40%,有效地保证了芯片的测试质量.     

用扫描链重构来提高EFDR编码的测试压缩率和降低测试功耗

为了解决系统芯片测试中日益增长的测试数据和测试功耗的问题,提出一种不影响芯片正常逻辑功能的扫描链重构算法--Run-Reduced-Reconfiguration(3R).该算法针对扩展频率导向游程(EFDR)编码来重排序扫描链和调整扫描单元极性,重新组织测试数据,减少了游程的数量.从而大人提高了EFDR编码的测试压缩率并降低测试功耗;分析了扫描链调整对布线长度带来的影响后,给出了权衡压缩率和布线长度的解决方案.在ISCAS89基准电路上的实验结果表明,使用3R算法后,测试压缩率提高了52%,测试移位功耗降低了53%.     

一种基于选择触发的低功耗扫描链结构

利用一个和扫描链等长的扫描移位寄存器,对传统扫描链进行改造,提出了一种新型的选择触发的扫描链结构。它有效地降低了传统扫描链扫描移位过程中的动态功耗,并提高了扫描时钟频率,同时它所需要的测试数据为原始测试向量集的差分向量序列集合,编码压缩差分序列中连续“0”的测试数据后,在解压测试时不需要分离的CSR（Cyclical Scan Register,循环扫描移位寄存器）。在ISCAS’89基准电路上进行的实验表明,该方法与传统的串行扫描技术相比,能有效地降低扫描移位过程中的平均功耗。     

基于测试片段间转移的低功耗BIST实现

随机测试向量产生时,一大部分的测试功耗是由于那些无贡献的测试向量所引起的。文中提出了一种基于测试片段间的转移低功耗BIST结构,该结构采用有效测试向量片段间转移的方式,除去了由随机产生而对故障覆盖率没有贡献的无效向量,并把有效测试向量片段以消耗功耗最小原则依次送入被测电路,减少了测试时间,在硬件代价不高的基础上有效降低了测试功耗。     

基于折叠计算的多扫描链BIST方案

为了减少测试数据的存储需求并降低测试应用时间,提出一种以折叠计算为理论的多扫描链BIST方案.首先利用输入精简技术在水平方向上压缩测试集,确定相容扫描链,在测试过程中对相容扫描链中的数据进行广播;然后利用折叠计算理论对测试集进行垂直方向上的压缩,使得同一折叠种子生成的相邻测试向量仅有1位不同,且在测试过程中测试向量并行移人多扫描链,在ISCAS标准电路上的实验结果表明,该方案的平均测试数据压缩率为95.07％,平均测试应用时间为之前方案的13.35％.     

Scan BIST with biased scan test signals

The conventional test-per-scan built-in self-test （BIST） scheme needs a number of shift cycles followed by one capture cycle. Fault effects received by the scan flipflops are shifted out while shifting in the next test vector like scan testing. Unlike deterministic testing, it is unnecessary to apply a complete test vector to the scan chains. A new scan-based BIST scheme is proposed by properly controlling the test signals of the scan chains. Different biased random values are assigned to the test signals of scan flip-flops in separate scan chains. Capture cycles can be inserted at any clock cycle if necessary. A new testability estimation procedure according to the proposed testing scheme is presented. A greedy procedure is proposed to select a weight for each scan chain. Experimental results show that the proposed method can improve test effectiveness of scan-based BIST greatly, and most circuits can obtain complete fault coverage or very close to complete fault coverage.     

应用向量划分的低功耗确定性BIST方法

提出一种能够与LFSR重播种技术结合的确定性向量生成方法,该方法利用扫描向量中的切片重叠来同时减少确定位数目和跳变数目,可大大降低测试功耗和测试存储.在硬件结构中,用一个译码器来生成控制信号.实验结果表明,对于ISCAS89基准电路,采用文中方法能够减少80%左右的跳变,而只需要原始Mintest测试集25%左右的测试数据存储.     

一种基于双重种子编码确定低功耗BIST方案

本文提出了一种基于双重种子编码的完全确定低功耗BIST方案,它是基于电路完全确定性测试集的特征,结合LFSR和折叠压缩双重编码方案,完成对完全确定性测试集的编码,获取最小的折叠种子集。当对折叠种子进行解压时,调整生成测试向量之间的顺序,确保相邻向量之间的高相关性,从而避免了电路在测试过程中产生过多的开关活动,因此保证了测试是在低功耗下完成的。实验数据表明,本方案的功耗约为门控时钟方案的1%左右;同时,本方案的编码效率比连续长度码好,且解压过程简单易实现。     

使用双重种子压缩的混合模式自测试

提出了一种基于扫描混合模式的内建自测试的新颖结构，为了减少确定测试模式的存储需求，它依赖一个双重种子压缩方案，采用编码折叠计数器种子作为一个LFSR种子，压缩确定测试立方体的个数以及它的宽度．这种建议的内建自测试结构是完全相容于标准的扫描设计，简单而具有柔性，并且多个逻辑芯核可以共享．实验结果表明，这种建议的方案比先前所公布方法需要更少的测试数据存储，并且具有相同的柔性和扫描相容性。     

基于多扫描链的内建自测试技术中的测试向量生成

针对基于多扫描链的内建自测试技术,提出了一种测试向量生存方法。该方法用一个线性反馈移位寄存器（LFSR）作为伪随机测试向量生成器,同时给所有扫描链输入测试向量,并通过构造具有最小相关度的多扫描链克服扫描链间的相关性对故障覆盖率的影响。此外该方法经过模拟确定难测故障集,并针对这外难测故障集利用ATPG生成最小确定性测试向量集。最后丙依据得到的最小测试向量集来设计位改变逻辑电路,利用们改变逻辑电路控制改变扫描链上特定的值来实现对难测故障的检测,从而实现被测电路和故障完全检测。     

减少多种子内建自测试方法硬件开销的有效途径

提出一个基于重复播种的新颖的BIST方案，该方案使用侦测随机向量难测故障的测试向量作为种子，并利用种子产生过程中剩余的随意位进行存储压缩；通过最小化种子的测试序列以减少测试施加时间．实验表明，该方案需要外加硬件少，测试施加时间较短，故障覆盖率高，近似等于所依赖的ATPG工具的故障覆盖率．在扼要回顾常见的确定性BIST方案的基础上，着重介绍了文中的压缩存储硬件的方法、合成方法和实验结果．     

Scan chain design for shift power reduction in scan-based testing

Test power of VLSI systems has become a challenging issue nowadays.The scan shift power dominates the average test power and restricts clock frequency of the shift phase,leading to excessive thermal accumulation and long test time.This paper proposes a scan chain design technique to solve the above problems.Based on weighted transition metric (WTM),the proposed extended WTM (EWTM) that is utilized to guide the scan chain design algorithm can estimate the scan shift power in both the shift-in and shift-out p...     

Using a periodic square wave test signal to detect crosstalk faults

Built-in self test (BIST) scheme simplifies the detection of crosstalk faults in deep-submicron VLSI circuits in the boundary scan environment. The scheme tests for crosstalk faults with a periodic square wave test signal under applied random patterns generated by a linear feedback shift register (LFSR), which is transconfigured from the embedded circuit's boundary scan cells. The scheme simplifies test generation and test application while obviating the fault occurrence timing issue. Experimental results show that coverage for the induced-glitch type of crosstalk fault for large benchmark circuits can easily exceed 90%.     

基于优化编码的LFSR重播种测试压缩方案

大规模高密度集成电路测试中存在测试数据量大、测试功耗高等问题.提出了一种先通过编码优化测试集,再使用线性反馈移位寄存器(linear feedback shift register,LFSR)重播种的内建自测试方案.该方案通过自动测试模式生成工具得到被测电路的确定测试集,再压缩为种子集存储在片上ROM中.压缩测试集的过程中,首先以降低测试功耗为目标,用少量确定位编码测试集中的部分测试立方,来增强解码后测试模式相邻位之间的一致性;然后以提高压缩率同时降低LFSR级数为目标,将测试立方编码为确定位含量更少的分段相容码(CBC),最后将以CBC编码的测试立方集压缩为LFSR种子集.实验证明所提出的方案在不影响故障覆盖率的前提下大量降低了测试功耗,并且具有更高的测试数据压缩率.