Design For Test（English PDF）

《Design for Test》是一本专为数字集成电路设计者编写的权威教材，主要涵盖了可测性设计（DFT）的关键概念和技术。在这个高度集成化的微电子时代，IC设计的复杂度日益增加，使得测试成为了设计流程中不可或缺的一环。这本书正是为解决这一挑战提供了深入的洞察和实践指导。 一、可测性设计（DFT）基础 可测性设计是一种在设计阶段就考虑测试性的方法，目的是简化集成电路的测试过程，降低测试成本，并提高测试效率。DFT技术包括逻辑扫描、边界扫描、内置自测试（BIST）等，这些都旨在使芯片能够自我诊断和验证其功能。 二、逻辑扫描 逻辑扫描是DFT中最常用的技术之一，它通过将电路中的触发器连接到一组扫描链上，使得测试向量可以输入到电路中并读取输出。这种技术使得大规模集成电路的测试变得更加方便，因为可以逐个检查每个触发器的状态。 三、边界扫描 边界扫描（JTAG）是一种标准的DFT方法，它定义了一种用于测试数字系统的接口。边界扫描单元（BSU）被插入到电路的输入/输出（I/O）端口，允许在不改变系统功能的情况下进行测试。通过JTAG接口，可以对I/O端口进行控制和诊断，大大简化了板级测试。 四、内置自测试（BIST） BIST是一种在芯片内部集成测试逻辑的方法，可以自动执行测试序列。它包括随机激励发生器和比较器，用于生成和应用测试模式，并检查电路的响应。BIST减少了对外部测试设备的依赖，提高了测试覆盖率和生产效率。 五、多重扫描与多模式测试 多重扫描和多模式测试是增强DFT效果的策略，它们允许同时测试多个电路模块，或者在不同工作条件下测试单一模块。这可以提高测试速度，减少测试时间，进一步降低测试成本。 六、测试向量生成与约束 在DFT中，测试向量的生成是关键步骤。高效的测试向量应该覆盖所有可能的故障模式，并且数量尽可能少。这需要理解故障模型，如线性可分故障、桥接故障等，并运用相应的算法来生成有效的测试序列。 七、混合信号和模拟电路的DFT 除了纯数字电路，现代IC往往包含模拟和混合信号组件。对于这些部分，需要特殊的设计和测试方法，如模拟边界扫描、模拟BIST和混合信号测试平台，以确保整个芯片的全面测试。 八、测试成本和优化 DFT不仅仅是技术问题，也是经济决策。设计者需要平衡测试的复杂性和成本，选择最适合特定应用的DFT策略。这可能涉及权衡测试覆盖率、测试时间、额外的硅面积以及设计周期等因素。 《Design for Test》这本书深入浅出地讲解了数字IC设计中的测试挑战和解决方案，是从事集成电路设计和测试的专业人士的宝贵资源。通过学习和应用书中的知识，设计师可以创建更易于测试、更具成本效益的集成电路产品。