dft(可测性设计、制造测试).pdf

Page 1 DFT Introduce 2016/7/29 (Title, Arial, 30 pts) ? DFT Summary ? Scan Chain ? BIST ? Boundary Scan/Ntree Page 2 ? Boundary Scan/Ntree DFT: design for test(可测性设计) 测试分功能测试和制造测试 ? 功能测试主要寻找设计上可能存在的错误，用来验证电路中的逻辑行为 制造测试用于寻找在制造过程中可能存在的制造缺陷（开路短路等）? 制造测试用于寻找在制造过程中可能存在的制造缺陷（开路、短路等） DFT是为了使制造测试尽可能简单，覆盖率尽可能高，而在电路中加入一 些特殊逻辑的设计方法 Page 3 DFT分类: ?Scan: 扫描电路主要测试寄存器和组合逻辑工具生成 ?BIST: 内建自测试，电路自己生成测试向量对自己进行测试，主 要用在IP测试，我们常用的就是测试RAM用的MBIST电路工具要用在IP测试，我们常用的就是测试RAM用的MBIST电路工具 生成或者RTL设计 ?Boundary Scan: 测试IO，已及芯片与芯片之间互连测试。

工具生成 ?Ntree: 测试IO，功能比Boundary Scan少，但是面积也比 Boundary Scan小RTL设计 Page 4 (Title, Arial, 30 pts) ? DFT Summary ? Scan Chain ? BIST ? Boundary Scan/Ntree Page 5 ? Boundary Scan/Ntree 将电路中的普通触发器（flip-flops）替换为具有扫描能力的扫描触 发器，如下图:当S=0时，触发器为正常的功能输入，而当S=1时， 触发器为扫描输入 Page 6 将扫描触发器连在一起 Page 7 ?Scan PIN可以和function pin共享，也可以是专用PIN，视实际应 用而定 Scan PIN define example: Page 8 ?Stuck-At Fault Fault类型有很多，这里主要讨论Stuck-At Fault(固定故障)， 某个信号的值被固定为某一电平值 (0 或 1) Page 9 Uncontrollable Clock Fix Example Note: Uncontrollable Asynchronous Sets and Resets也需要FIX Page 10 下图为SCAN的几个主要过程，可以看出shfit占用了大部分时间， 这个时间取决于scan chian的长度 Page 11 一般说来，要定一个故障覆盖率指标，比如 95% ， Page 12 Page 13 (Title, Arial, 30 pts) ? DFT Summary ? Scan Chain ? BIST ? Boundary Scan/Ntree Page 14 ? Boundary Scan/Ntree 电路结构 Page 15 ?MBIST Page 16 MBIST有多种算法 Page 17 ?MBIST可用工具产生，也可设计RTL实现，我们是通过设计RTL 实现的，采用的是MARCH C+ 算法 对Memory读写的数据为0x00/0xFF 和 0x55/0xAA 两组数据 Page 18 (Title, Arial, 30 pts) ? DFT Summary ? Scan Chain ? BIST ? Boundary Scan/Ntree Page 19 ? Boundary Scan/Ntree ?Boundary Scan 边缘扫描是欧美一些大公司联合成立的一个组织——联合测试行动 小组（JTAG）为了解决PCB板上芯片与芯片之间互连测试而提出 的一种解决方案。

由于该方案的合理性，它于1990年被IEEE采纳 而成为一个标准，即IEEE1149.1 Page 20 JTAG PIN: ? TDI : test data in ? TDO : test data out ? TCK: test clock ? TMS : test mode select ? TRST: TAP复位信号（可选） Page 21 ?Boundary Scan一般是用工具做，在芯片的每一个IO上增加一个 Boundary Scan Cell，然后再将这些Boundary Scan Cell连成一 起，从而构成一条扫描链 Boundary Scan Cell有多种，如下是 输入/输出的Boundary Scan Cell例子 Page 22 以输出Boundary Scan Cell来说明，Boundary Scan Cell的通路有四条 Pi-PO: 正常功能 SI-SO: 移位操作 SI-PO: 移位到功能IO PI-SO: 抓取功能IO的data进行移位 Page 23 ?NTREE(nand tree) 对Input进行Nand操作，将测试结果通过Output送出观察，通过设 计RTL实现。

优点：面积小优点：面积小 缺点：只能测本芯片IO的某个方向 Page 24 对输入（a，b，c）来说，每一个输入都实现了01的互相翻转 而在输出（d）测，我们可以观察到10翻转的输出波形 abcd 0001 Page 25 0010 0111 1110 0111 0010 0001 Output Output Output 。