西电微电子可测性设计.pdf

SCHOOL OF MICROELECTRONICS SCHOOL OF MICROELECTRONICS 2 故障模型与模拟仿真 2 故障模型与模拟仿真 缺陷、失效、故障 缺陷、失效、故障 defect、failure、fault defect、failure、fault 缺陷－电路物理结构改变 MOS表面及衬底效应、表面电势、金属化及金属半导 体、电迁移、封装相关 失效－电路不能正常工作 永久失效、暂时失效 暂态失效、间歇性失效 参数改变失效、设计失误失效 故障－电路逻辑出错 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 故障模型 故障的模型化：对故障作一些分类，并构造最典 型的故障 通过模型表示故障 限定测试生成的范围 故障覆盖率分析 有助于故障分析、诊断 基本原则： 全面准确反映某一类故障对系统的影响 尽可能简单，易处理 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 故障模型分类 故障模型分类 固定型(Stuck0/1)故障 固定开路(Stuck-OPEN) 固定导通(Stuck-ON) 桥接(Bridging)故障 暂态(Temporary)故障 延迟(Delay)故障 存储器故障 模拟信号故障 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 ①固定型故障 Stucking ①固定型故障 Stucking 某一信号线的逻辑电平不受控制，始终恒 定的一类故障。 S-A-1 S-A-0 元器件的损坏，连线的短路，断路等。 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 单固定型故障 单固定型故障 测试向量 正常响应/故障响应 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 多固定型故障 多固定型故障 多个故障同时发生 对于高密度电路比较重要 对于有K条导线的电路 有2K个单故障 有3K －1个多故障 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 固定型故障优点 固定型故障 大大降低复杂性 与设计工艺无关 与设计方法无关 对某些不能精确建模的物理缺陷，测试也 常常有效 大多数多故障可通过单故障分析 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 ②桥接故障 Bridging ②桥接故障 Bridging 定义：两条信号线意外地短接在一起。在 短路处实现线逻辑，正逻辑为线与，负逻 辑为线或。 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 ③晶体管故障 ③晶体管故障 CMOS 固定导通 CMOS 固定开路 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 ④时滞故障 Delay ④时滞故障 Delay 电路中信号的动态故障，即电路中元件的 时延变化和脉冲信号的边沿参数的变化。 门延迟 路径延迟 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 故障等效、支配、冗余 故障等效、支配、冗余 故障表 对电路网表进行故障生成 以表格形式列举 故障等效 故障支配 故障表化简 故障冗余 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 微电子学院 张弘 电路模拟 simulation 电路模拟 simulation 功能模拟、时间模拟 软件模拟、硬件加速器、硬件仿真器 模拟器 simulator 模拟电路需要的信息 原形设计模型、元器件库、激励信号、理想响应 激励信号格式：逻