專利名稱：用于選擇性屏蔽測試響應(yīng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測試集成電路(IC)的設(shè)備，包括用于壓縮來自被測試電路的測試響應(yīng)的壓縮器，該被測試電路是IC的一部分；和耦合在該被測試電路和壓縮器之間的屏蔽電路，用于屏蔽來自該被測試電路的一個或多個測試響應(yīng)。
本發(fā)明還涉及一種用于測試IC的方法。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種計(jì)算用于屏蔽來自IC的測試數(shù)據(jù)的壓縮屏蔽數(shù)據(jù)的方法。
壓縮來自IC的測試響應(yīng)是有利的，因?yàn)檫@樣可以減少該測試數(shù)據(jù)體積和測試時(shí)間。然而，一些測試響應(yīng)的值不能被先驗(yàn)確定，而其他測試響應(yīng)可能是三態(tài)或者不可靠的。這些未知的、三態(tài)的和不可靠的測試響應(yīng)被稱為“X”測試響應(yīng)，導(dǎo)致測試響應(yīng)的可靠壓縮變得非常困難或者甚至是不可能的。
典型地，對于數(shù)字IC的制造測試使用自動測試儀器(ATE)進(jìn)行，也成為IC測試器。ATE存儲測試激勵(test stimuli)并且將這些激勵應(yīng)用到IC。然后ATE觀察該IC隨后的響應(yīng)。ATE將這些觀察的響應(yīng)與無故障IC的預(yù)期響應(yīng)相比較。這樣就可以確定該IC是否通過該測試，并且診斷故障。該ATE將該測試激勵和無故障測試響應(yīng)存儲到它的存儲器中。
數(shù)字IC通常包括掃描鏈(scan chain)。這意味著，在測試模式中，IC中的觸發(fā)器可以被配置成串聯(lián)移位寄存器即掃描鏈。測試通過重復(fù)以下步驟進(jìn)行(1)在測試模式中將測試激勵移位到該IC的掃描鏈中；(2)在其功能性應(yīng)用模式中對該IC進(jìn)行多個時(shí)鐘循環(huán)的操作；和(3)將測試模式中的測試響應(yīng)移出。當(dāng)移出該測試響應(yīng)時(shí)，通常將新的測試激勵移入。
根據(jù)摩爾定律，IC處理技術(shù)的不斷發(fā)展會導(dǎo)致IC上晶體管數(shù)量的指數(shù)增長。因此，測試數(shù)據(jù)的體積也會成指數(shù)增長。新的IC處理技術(shù)引入了新的故障類型，需要另外的測試來檢測這些故障，這導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)體積的更大增長。測試數(shù)據(jù)體積的這種急速增長造成了涉及ATE使用和測試成本的嚴(yán)重問題。該測試數(shù)據(jù)體積會超過ATE存儲器的容量并且執(zhí)行測試所需的時(shí)間也會增加。
利用測試數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和內(nèi)嵌式自檢(BIST)技術(shù)提供了解決方案。這些技術(shù)通過使用特別的測試響應(yīng)壓縮電路例如多輸入信號特征寄存器(MISR)或空間壓縮邏輯(SCL)在空間和/或時(shí)間上壓縮該測試響應(yīng)。這種壓縮電路可以存在于芯片內(nèi)、芯片外例如加載平臺(load-board)上、或者ATE中。該壓縮電路輸出壓縮的測試響應(yīng)，ATE觀察該壓縮的測試響應(yīng)并且與無故障電路的預(yù)期的壓縮響應(yīng)相比較。因而，ATE現(xiàn)在只需要存儲該壓縮的測試響應(yīng)，這就減少了存儲器需求。
一個與本領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀相關(guān)的問題是，在可以壓縮該測試響應(yīng)之前必須要忽略或屏蔽一些測試響應(yīng)。這是關(guān)于三態(tài)(Z)、未知(U)和不可靠測試響應(yīng)即“X”響應(yīng)的情況。
三態(tài)測試響應(yīng)具有高阻抗?fàn)顟B(tài)(Z)，并且可以例如由雙向輸入/輸出引腳產(chǎn)生。
未知測試響應(yīng)具有未知值(U)，并且可以例如由未初始化的嵌入式存儲器、混合信號模塊和/或沖突(conflicting)或浮動總線產(chǎn)生。并且，當(dāng)在第一次測試中將激勵移入IC中時(shí)，未知值被移出該IC。未知的測試響應(yīng)意味著測試響應(yīng)是邏輯低(L)即0、邏輯高(H)即1、或三態(tài)(Z)，但是不能在測試執(zhí)行前確定其值。
不可靠的測試響應(yīng)具有也許不正確的不可靠結(jié)果。這會發(fā)生在例如具有多個時(shí)鐘域的電路中，其中當(dāng)測試穿越時(shí)鐘域邊界的信號線時(shí)，會由于時(shí)鐘相位差而產(chǎn)生不可靠的測試響應(yīng)。
壓縮包含“X”響應(yīng)的測試響應(yīng)將會導(dǎo)致不可靠的壓縮測試響應(yīng)，該響應(yīng)不能用于確定IC中的電路是否通過測試，或者用于故障的診斷。因而，測試響應(yīng)壓縮不能應(yīng)用于產(chǎn)生“X”響應(yīng)的電路。
測試響應(yīng)中的三態(tài)、未知和不可靠值應(yīng)當(dāng)被忽略即屏蔽或者防止其發(fā)生。
本領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀的一個部分解決方案是通過添加適當(dāng)?shù)目蓽y試性設(shè)計(jì)(DfT)硬件來分析該電路內(nèi)部的未知測試響應(yīng)。例如，可以將測試點(diǎn)插入在具有未知值的信號線中，這就迫使該信號線變?yōu)橐阎墓潭ㄖ怠Ｈ欢?，向電路中添加DfT來避免未知值需要經(jīng)常對電路進(jìn)行人為改變。這在核心硬件的情況中將會是不可能的，其中只有在該DfT硬件影響定時(shí)的情況中該電路設(shè)計(jì)才是可得到的或非預(yù)期的，從而該被測試電路不能以所需頻率運(yùn)行。
一個更優(yōu)選的解決方案需要在該IC輸出的所有三態(tài)、未知和不可靠的測試響應(yīng)進(jìn)入壓縮電路之前屏蔽它們。這可以利用X屏蔽邏輯(XML)來實(shí)現(xiàn)。該XML屏蔽所有“X”響應(yīng)，其中“X”表示三態(tài)(Z)、未知(U)或不可靠的測試響應(yīng)。屏蔽意味著該“X”響應(yīng)被已知的固定值例如邏輯高“H”所代替。當(dāng)將該XML實(shí)施在芯片內(nèi)時(shí)，理想地，用于該XML的附加的硅面積應(yīng)當(dāng)較小。而且，該XML應(yīng)當(dāng)是靈活的，從而它可以適應(yīng)于獲得不同測試響應(yīng)的情況，例如由于不同的測試模式或者由于設(shè)計(jì)變化。該XML的操作可以通過ATE控制。在這種情況下，理想地，存儲在ATE中用于控制該XML的數(shù)據(jù)量也應(yīng)當(dāng)較小。并且，理想地，用于從ATE向IC傳送該數(shù)據(jù)的帶寬需求也應(yīng)當(dāng)是較小的。遺憾的是，雖然在本領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀中提出了各種XML實(shí)施方式，但是這些XML實(shí)施方式都不能完全符合前述需求。
本發(fā)明的目的是減少測試數(shù)據(jù)量。
在本發(fā)明的第一方面，該目的這樣實(shí)現(xiàn)，其中屏蔽電路進(jìn)一步包括用于接收壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)并提供解壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)的解壓縮電路。
在本發(fā)明的有利實(shí)施例中，該解壓縮電路還包括線性反饋移位寄存器。
在本發(fā)明的有利實(shí)施例中，該解壓縮電路還包括移相器。
在本發(fā)明的又一有利實(shí)施例中，該解壓縮電路還包括加權(quán)邏輯。
在本發(fā)明的另一有利實(shí)施例中，該壓縮屏蔽數(shù)據(jù)包括至少一個控制信號。
在本發(fā)明的另一有利實(shí)施例中，該至少一個控制信號是全屏蔽(mask all)控制信號。
在本發(fā)明的又一有利實(shí)施例中，該至少一個控制信號是屏蔽啟動(mask enable)控制信號。
在本發(fā)明的第二方面，該目的這樣實(shí)現(xiàn)，其中壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)被提供到解壓縮電路；該壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)被解壓縮以產(chǎn)生解壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)；和響應(yīng)于該解壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)屏蔽來自該集成電路的測試響應(yīng)。
在本發(fā)明的第三方面，該目的這樣實(shí)現(xiàn)，其中生成一組與該屏蔽數(shù)據(jù)相關(guān)的方程；和求解該方程以獲得壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)。
為了更好地理解本發(fā)明的設(shè)備，并且為了更清楚地顯示它如何實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在將參照示例性附圖以示例方式說明，其中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的X屏蔽邏輯(XML)的示例；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的X屏蔽邏輯(XML)的更詳細(xì)示例；和圖3示出了用于計(jì)算XML控制信號的ATPG流程的示例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的X屏蔽邏輯(XML)的示例。圖1包括IC10，該IC 10本身包括被測試電路14、XML 18和壓縮器22。被測試電路14包括n個掃描鏈SC1-SCn，其輸出通過XML 18連接到用于壓縮來自該被測試電路14的測試響應(yīng)的壓縮器22。壓縮器22例如可以通過多輸入信號特征寄存器(MISR)或空間壓縮邏輯(SCL)來實(shí)現(xiàn)，這種實(shí)施方式是本領(lǐng)域所公知的。雖然圖1將XML 18和壓縮器22顯示為結(jié)合成IC 10的一部分，但是XML 18和/或壓縮器22也可以被設(shè)置在芯片外，例如在自動測試儀器(ATE)加載平臺或?qū)嶋H上在ATE(未示出)本身內(nèi)。
XML18包括線性反饋移位寄存器(LFSR)26、具有加權(quán)邏輯30的移相器和控制邏輯34。XML 18由ATE使用控制信號mask_all和mask_enable來控制。該ATE通過輸入端在每個時(shí)鐘循環(huán)更新XML 18的邏輯狀態(tài)，該輸入端提供信號m1-mq，即該壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的XML 18可以減少該必須存儲在ATE中的屏蔽數(shù)據(jù)量。因此，ATE必須在每個時(shí)鐘循環(huán)存儲表示該mask_all、mask_enable和m1-mq信號的q+2位。這q+2個輸入位被XML 18壓縮為n個輸出位的屏蔽，其中q＜＜n。因而，如果沒有根據(jù)本發(fā)明的XML 18，ATE正常地將必須對于每個時(shí)鐘循環(huán)存儲n位的屏蔽；并且需要n個IC輸入引腳以便將這種屏蔽從該ATE傳輸?shù)絀C 10。當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的XML 18時(shí)，ATE的優(yōu)點(diǎn)在于，對于每個時(shí)鐘循環(huán)它只需要存儲q+2位XML 18數(shù)據(jù)，其表示該控制和屏蔽數(shù)據(jù)信號mask_all、mask_enable和m1-mq；并且只需要q+2個IC輸入引腳來將該數(shù)據(jù)從ATE傳輸?shù)絀C10。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的X屏蔽邏輯(XML)的更詳細(xì)示例。
圖2的示例性XML18示出了包括四個掃描鏈SC1-SC4的被測試電路14、4位LFSR26、移相器30、和包括三級的控制邏輯34。
圖2所示的LFSR26是眾所周知的結(jié)構(gòu)，包括移相器和異或(XOR)門的反饋網(wǎng)絡(luò)。該從ATE接收壓縮屏蔽數(shù)據(jù)的LFSR26的寬度是p位，這就是說它的移位寄存器包含p個觸發(fā)器在本特定示例中p＝4。在每個時(shí)鐘循環(huán)期間，通過輸入m1-mq使用來自ATE的q個屏蔽數(shù)據(jù)位來部分更新LFSR 26的狀態(tài)，其中q≤p，在本特定示例中q＝1。這種更新可以通過例如向移位寄存器添加異或門來實(shí)現(xiàn)，其中i個異或門中每一個的輸入被連接以接收各個輸入信號mi其中1≤i≤q。該LFSR 26執(zhí)行部分解壓縮操作以解壓縮來自ATE的壓縮屏蔽數(shù)據(jù)。然后，使用來自該LFSR 26的部分解壓縮的輸出數(shù)據(jù)作為移相器30的輸入數(shù)據(jù)。
圖2中所示的移相器30也是眾所周知的結(jié)構(gòu)，包括異或門的網(wǎng)絡(luò)。該移相器30對來自LFSR 26的數(shù)據(jù)執(zhí)行進(jìn)一步的解壓縮操作，并且根據(jù)p個輸入信號生成n個輸出信號，其中p≤n在本特定示例中n＝4。移相器30這樣配置，以使得該移相器的輸出信號不相關(guān)，即每個輸出信號依賴于不同組輸入信號。應(yīng)當(dāng)注意，加權(quán)邏輯(未示出)可以被添加到移相器30中，其中該加權(quán)邏輯允許偏置某個輸出信號是邏輯0或邏輯1的概率。該加權(quán)邏輯典型地包括一些組合邏輯，其可選地使用來自ATE的附加輸入信號進(jìn)行控制。
該移相器30的n個(其中在本特定示例中n＝4)輸出信號被用作為控制邏輯34的輸入信號。
控制邏輯34的第一級36包括由mask_enable控制信號控制的四個與(AND)門，并且進(jìn)一步解壓縮來自移相器30的數(shù)據(jù)。當(dāng)mask_enable是邏輯1時(shí)，該與門的各個輸出等于即反映它們各自的來自移相器30的相關(guān)輸出。當(dāng)mask_enable是邏輯0時(shí)，所有與門的輸出被強(qiáng)制為邏輯0，因而該來自移相器30的n位輸出屏蔽變?yōu)榘ㄋ羞壿?的輸出屏蔽?？刂七壿?4的第二級包括由mask_all控制信號控制的四個或(OR)門，并且進(jìn)一步解壓縮來自第一級36的數(shù)據(jù)。當(dāng)mask_all是邏輯0時(shí)，該或門的各個輸出等于即反映它們各自的來自該控制邏輯34的第一級36的相關(guān)輸出。當(dāng)mask_all是邏輯1時(shí)，所有或門的輸出被強(qiáng)制為邏輯1，因而該來自控制邏輯的第二級38的輸出的n位屏蔽被包括所有邏輯1的n位屏蔽代替。
控制邏輯34的第三級40包括四個或門，它們被可操作地布置成從掃描鏈SC1-SC4和第二級38輸出信號中接收輸出信號。該第三級40的或門利用來自第二級38控制邏輯的n位屏蔽修改來自掃描鏈SC1-SC4的IC測試響應(yīng)。
控制邏輯34的第三級40總是需要的，因?yàn)樵摷?0實(shí)施實(shí)際的屏蔽。
第三級40作為屏蔽電路工作，其可操作地從第二級38接收該n位屏蔽以及通過n個掃描鏈SC1-SCn從被測試電路14接收相應(yīng)的n個輸出。在第一示例中，來自第二級38的輸出信號是邏輯1并且被應(yīng)用到第三級40中的或門，則來自對應(yīng)的掃描鏈的相應(yīng)的測試響應(yīng)被邏輯1代替，并且所述測試響應(yīng)被屏蔽。在第二示例中，來自第二級38的輸出信號是邏輯0，則相應(yīng)的測試響應(yīng)通過該或門并且因而沒有被屏蔽。因此，屏蔽中的邏輯1值表示相應(yīng)的掃描鏈的測試響應(yīng)被屏蔽，相反地，屏蔽中的邏輯0表示相應(yīng)的掃描鏈的測試響應(yīng)沒有被屏蔽。圖2的第三級40的可選實(shí)施例(未示出)將用于替代該或門和與門。在第三級40的這種與門實(shí)施例中，屏蔽中的邏輯0值表示相應(yīng)的掃描鏈的測試響應(yīng)被屏蔽，相反地，邏輯1值表示該測試響應(yīng)沒有被屏蔽。在這種情況下，第三級應(yīng)當(dāng)包含與門以代替或門。因此，應(yīng)當(dāng)清楚，所示控制邏輯僅是一個示范性實(shí)施例，使用不同類型邏輯門的可選實(shí)施例也是可能的。
控制邏輯34的第一級36和/或第二級38與移相器30一樣是可選的，包括其相關(guān)聯(lián)的加權(quán)邏輯。
控制邏輯34也可以被調(diào)整。例如，可以精確該mask_all信號以使得它分成為兩個獨(dú)立的這種控制信號。然后可以使用這兩個mask_all控制信號，以使得它們每個控制來自掃描鏈SC1-SCn的數(shù)據(jù)輸出的屏蔽的一部分。類似地，也可以精確該mask_enable控制信號例如也使其分成兩個獨(dú)立的控制信號然后可以使用這兩個mask_enable控制信號，以使得它們每個控制來自掃描鏈SC1-SCn的數(shù)據(jù)輸出的啟動/禁用屏蔽的一部分。
現(xiàn)在將在以下示例中更詳細(xì)地說明XML 18的操作。
圖2中的示例示出了用于被測試電路14的XML 18，其包括四個掃描鏈SC1-SCn。該XML18包括4位LFSR 26、移相器30和三級控制邏輯。
符號x1、x2、x3和x4表示初始值，即LFSR 26在時(shí)鐘循環(huán)1的邏輯狀態(tài)。LFSR 26在隨后的時(shí)鐘循環(huán)中的狀態(tài)除了可以用來自ATE的輸入信號m的狀態(tài)表示之外，還可以以LFSR 26的邏輯狀態(tài)的形式表示。通過符號模擬可以很容易地得出這些表達(dá)式。在接下來的五個時(shí)鐘循環(huán)中的LFSR 26邏輯狀態(tài)如下所示，其中LFSRi表示時(shí)鐘循環(huán)i中的LFSR 26狀態(tài)，mi表示信號m在時(shí)鐘循環(huán)i中的值。
LFSR1＝(x1，x2，x3，x4)LFSR2＝(x3x4，x1，x2m1，x3)LFSR3＝(x2x3m1，x3x4，x1m2，x2m1)LFSR1＝(x1x2m1m2，x2x3m1，x3x1m3，x1m2)LFSR5＝(x1x3m4m2m3，x1x2m1m2，x2x3m1m4，x3x4m3)LFSR6＝(x2x4m1m3m4，x1x3x4m2m3，x1x2m1m2m5，x2x3m1m4)以類似的方式，移相器30的輸出信號也可以以符號x1、x2、x3、x4和mi的形式表示。
PS1＝(x1，x1x2，x3，x4)PS2＝(x3x4，x1x3x4，x2m1，x3)PS3＝(x2x3m1，x2x4m1，x1m2，x2m1)PS4＝(x1x2m1m2，x1x3m2，x3x4m3，x1m2)PS5＝(x1x3x4m2m3，x2x3x4m1m3，x2x3m1m4，x3x4m3)PS6＝(x2m1m1m3m4，x1x2x3m1m2m4，x1x2m1m2m5，x2x3m1m4)移相器30的輸出用作為屏蔽。在控制邏輯中使用輸入mask_enable和mask_all進(jìn)一步更新這種屏蔽，如表1中所述。
表1控制信號假定在以上六個時(shí)鐘循環(huán)中的掃描鏈SC1-SC4的輸出中觀察到的
IC測試響應(yīng)如下所示R1＝(U，U，U，U)R2＝(L，L，H，L)R3＝(H，U，L，H)R4＝(U，H，H，L)R5＝(H，L，L，H)R6＝(L，H，H，L)R4描述了在時(shí)鐘循環(huán)四中，掃描鏈1SC1的輸出是“U”，掃描鏈2和3SC2-SC3的輸出是“H”，而掃描鏈4SC4的輸出是“L”。
下劃線的測試響應(yīng)是應(yīng)當(dāng)被屏蔽的響應(yīng)。這是關(guān)于R1、R3和R4中的未知響應(yīng)“U”和關(guān)于R6中的掃描鏈3SC3中的不可靠響應(yīng)“H”的情況。
黑體響應(yīng)(bold response)表示“實(shí)質(zhì)響應(yīng)(essentialresponse)”，ATE可以通過它觀察到故障響應(yīng)。當(dāng)應(yīng)用某個測試模式時(shí)，響應(yīng)R1-R6是無故障的被測試電路14的響應(yīng)。該測試模式可以檢測CUT 14中特定故障的存在。當(dāng)這種故障存在于CUT 14中時(shí)，該一個或多個實(shí)質(zhì)響應(yīng)將顯示不同值，因而檢測到該故障。該實(shí)質(zhì)響應(yīng)不應(yīng)該被XML 18屏蔽。
其余的既沒有下劃線也沒有黑體的響應(yīng)是邏輯低“L”或邏輯高“H”的響應(yīng)。這些是非實(shí)質(zhì)響應(yīng)，并且對于被該測試模式指定的故障，在這些響應(yīng)中沒有觀察到故障效應(yīng)。然而它可以是這種情況，即其他沒有被當(dāng)前測試模式所指定的故障導(dǎo)致了可以在這些響應(yīng)中觀察到的故障效應(yīng)。然而，這些故障可以被其他模式檢測出來。因此，該非實(shí)質(zhì)響應(yīng)可以被屏蔽而不會影響該故障覆蓋范圍。然而，優(yōu)選地，不屏蔽這些響應(yīng)，因?yàn)閷τ诠收系亩鄠€檢測會得到更好的缺陷覆蓋范圍。
R1中的所有響應(yīng)都應(yīng)當(dāng)被屏蔽。這是通過在時(shí)鐘循環(huán)1中將控制信號mask_all設(shè)定為邏輯1來實(shí)現(xiàn)的。在時(shí)鐘循環(huán)2-6中，mask_all被設(shè)定為邏輯0。
在R2和R5中沒有響應(yīng)必須被屏蔽，因而在時(shí)鐘循環(huán)2和5中控制信號mask_enable被設(shè)定為邏輯0。在其余的時(shí)鐘循環(huán)中，需要屏蔽并且mask_enable被設(shè)定為邏輯1。
在其余的測試響應(yīng)R3、R4和R6中，需要以下屏蔽-R3，2，即向量R3中的掃描鏈2的輸出，是未知“U”并且應(yīng)當(dāng)被屏蔽；-在R3，3、R4，3和R6，2中可以觀察到故障效應(yīng)，因而這些實(shí)質(zhì)測試響應(yīng)不應(yīng)該被屏蔽；-R4，1也是未知“U”并且應(yīng)當(dāng)被屏蔽；-R6，3是不可靠響應(yīng)并且應(yīng)當(dāng)被屏蔽。
這些條件可以用于與該屏蔽的符號表達(dá)式相組合，如移相器30的輸出所給出的。該結(jié)果是以下的線性方程系統(tǒng)R3，2x2x4m1＝1R3，3x1m2＝0R4，1x1x2m1m2＝1R4，3x3x4m3＝0R6，2x1x2x3m1m2m4＝0R6，3x1x2m1m2m5＝1這種線性方程系統(tǒng)例如可以通過使用高斯消去法很容易地求解。一個可能的解是x1＝1，x2＝0，x3＝1，x4＝0，m1＝1，m2＝1，m3＝1，m4＝0，和m5＝0。
將這個解代入移相器30輸出處的符號方程，并且考慮控制信號mask_enable和mask_all的值，得到以下屏蔽mask1＝(1，1，1，1)mask2＝(0，0，0，0)mask3＝(0，1，0，1)mask4＝(1，1，0，0)mask5＝(0，0，0，0)mask6＝(0，0，1，0)壓縮器22的輸入處的屏蔽后的測試響應(yīng)現(xiàn)在如下所示(符號“m”表示被屏蔽的測試響應(yīng)R1’＝(m，m，m，m)(1，1，1，1)是壓縮器處的輸入R2’＝(L，L，H，L)(0，0，1，0)R3’＝(H，m，L，m)(1，1，0，1)R4’＝(m，m，H，L)(1，1，1，0)R5’＝(H，L，L，H)(1，0，0，1)R6’＝(L，H，m，L)(0，1，1，0)可以看出以下結(jié)論-所有應(yīng)該被屏蔽的響應(yīng)即下劃線的響應(yīng)確實(shí)都被屏蔽了；
-所有不應(yīng)該被屏蔽的實(shí)質(zhì)響應(yīng)即黑體響應(yīng)確實(shí)沒有被屏蔽；和-一些可以被屏蔽的非實(shí)質(zhì)響應(yīng)被屏蔽了，這些用沒有下劃線的符號“m”表示。
上例示出了一種計(jì)算XML 18控制信號的值的方式。該過程可以被很容易地包含在自動測試模式生成(ATPG)工具中。
圖3示出了用于計(jì)算XML 18控制信號的ATPG流程的示例。
該ATPG工具生成檢測某種故障即目標(biāo)故障的測試模式。該測試模式包括測試激勵和相應(yīng)的測試響應(yīng)。接著，該ATPG工具分析該測試響應(yīng)以識別所有應(yīng)該被屏蔽的三態(tài)、未知和不可靠響應(yīng)，以及識別不應(yīng)該被屏蔽的實(shí)質(zhì)響應(yīng)。實(shí)質(zhì)響應(yīng)是那些應(yīng)當(dāng)被觀察以便檢測該目標(biāo)故障的響應(yīng)。
該mask_all和mask_enable信號的值通過識別響應(yīng)向量來確定，其中所有響應(yīng)都應(yīng)該被屏蔽或者都不應(yīng)該被屏蔽。
接著，可以求解該根據(jù)XML 18操作的符號模擬得到的線性方程系統(tǒng)，以確定該XML 18中的LFSR 26的控制輸入。該系統(tǒng)包含關(guān)于所有應(yīng)該被屏蔽的X響應(yīng)和至少一個不應(yīng)該被屏蔽的實(shí)質(zhì)響應(yīng)的方程。如果該方程系統(tǒng)是可以求解的，則可以將顯示其他目標(biāo)故障的故障效應(yīng)的其他實(shí)質(zhì)響應(yīng)添加到該方程系統(tǒng)中，并且再次求解該方程系統(tǒng)。這樣重復(fù)直到所有實(shí)質(zhì)響應(yīng)都被添加到該方程系統(tǒng)中或者直到該方程系統(tǒng)不再可解為止。將實(shí)質(zhì)響應(yīng)添加到該方程系統(tǒng)的順序可以由每個實(shí)質(zhì)響應(yīng)能夠檢測的故障數(shù)量來確定。首先將檢測最多故障的實(shí)質(zhì)響應(yīng)添加到該方程系統(tǒng)中，等等。
最后一步是使用屏蔽后的測試響應(yīng)進(jìn)行故障模擬以確定實(shí)際檢測到了哪一種故障。該步驟是需要的，因?yàn)槿绻摲匠滔到y(tǒng)是不可解的，則一些實(shí)質(zhì)響應(yīng)可能被屏蔽。當(dāng)生成隨后的模式時(shí)，該沒有被檢測到的目標(biāo)故障被再次作為ATPG的目標(biāo)。
圖3示出了如何在每個測試模式中計(jì)算XML 18控制信號?？蛇x的實(shí)施例是通過僅對于一個測試模式的一部分或者對于多個測試模式求解該線性方程系統(tǒng)來計(jì)算該控制信號。
如果方程的數(shù)量較少，則該方程系統(tǒng)可解的機(jī)會就更大。因此，應(yīng)該被屏蔽和不應(yīng)該被屏蔽的測試響應(yīng)的數(shù)量優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)保持為盡可能的少。為此，具有mask_all和mask_enable控制信號是有利的，因?yàn)樗鼈冊试S屏蔽或不屏蔽完整的響應(yīng)向量，并且相應(yīng)的方程不需要被求解。類似地，考慮沒有目標(biāo)故障響應(yīng)被觀察到的非實(shí)質(zhì)響應(yīng)也是有利的。然后，在所有實(shí)質(zhì)響應(yīng)都被添加之后，只要該方程系統(tǒng)仍然可解，這些非實(shí)質(zhì)響應(yīng)也可以被添加到該方程系統(tǒng)中。
如本發(fā)明所述的該提出的XML 18提供了一種用于屏蔽X響應(yīng)的有效、靈活和廉價(jià)的解決方案。該XML 18允許減少在ATPG期間生成并且必須存儲在ATE中的屏蔽數(shù)據(jù)量，此外還減少了用于將該屏蔽數(shù)據(jù)從ATE傳輸?shù)絀C 10的帶寬需求。
該XML18可以生成大量不同的屏蔽，這是由ATE控制的。該屏蔽和控制該XML 18的相應(yīng)的控制信號可以在ATPG期間計(jì)算。該XML 18是基于動態(tài)LFSR 26的再播種(reseeding)，其中根據(jù)每個時(shí)鐘循環(huán)中的ATE部分更新該LFSR 26的狀態(tài)。這就提供了一種壓縮該XML 18控制數(shù)據(jù)的方式。對于具有n個掃描鏈的被測試電路14，每個時(shí)鐘循環(huán)僅需要q個控制位用于再播種該LFSR 26，其中q＜n。該LFSR 26為該可選的移相器加上加權(quán)邏輯30，將該q個輸入擴(kuò)展為n位屏蔽。對于每個時(shí)鐘循環(huán)，該附加的控制邏輯允許容易地屏蔽所有掃描鏈或者阻止屏蔽。
該XML 18硬件是簡單的，當(dāng)在IC 10上實(shí)施時(shí)需要非常少的硅面積。該XML 18也可以部分實(shí)施在芯片內(nèi)而部分實(shí)施在芯片外。用于控制LFSR 26狀態(tài)的控制信號的數(shù)量、LFSR 26的型號、移相器和加權(quán)邏輯30的型號、以及與mask_all和mask_enable相關(guān)的控制信號的數(shù)量，可以配置為對于每個設(shè)計(jì)是不同的，依賴于預(yù)期X響應(yīng)的描述。
應(yīng)當(dāng)注意的是，上述實(shí)施例舉例說明但不是限制本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)多種可選的實(shí)施例而不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。在該權(quán)利要求中，括號中的任何參考標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制該權(quán)利要求。詞語“包括”和“包含”等不排除在任何權(quán)利要求或整個說明書中所列出的之外的元件或步驟的存在。元件的單一引用不排除這種元件的多個引用，反之亦然。本發(fā)明可以通過包括多個不同元件的硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉多個裝置的權(quán)利要求中，可以通過同一個硬件來實(shí)現(xiàn)這些多個裝置。關(guān)于特定測量在互不相同的從屬權(quán)利要求中被陳述的事實(shí)不表示不能使用這些測量的組合作為優(yōu)選。
權(quán)利要求
1.一種用于測試集成電路(10)的設(shè)備，該設(shè)備包括-壓縮器(22)，用于壓縮被測試電路(14)的測試響應(yīng)，該被測試電路(14)是集成電路10的一部分；和-耦合在該被測試電路和壓縮器(22)之間的屏蔽電路(18)，用于屏蔽來自該被測試電路(14)的一個或多個測試響應(yīng)，其特征在于，該屏蔽電路(18)還包括解壓縮電路(26，30，36，38)，用于從該設(shè)備接收壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)(m1-mq)并且為該屏蔽電路(40)提供解壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中通過線性反饋移位寄存器(26)執(zhí)行解壓縮。
3.如前面任何一個權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中通過移相器(30)執(zhí)行解壓縮。
4.如前面任何一個權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中通過加權(quán)邏輯執(zhí)行解壓縮。
5.如前面任何一個權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中該壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)包括至少一個用于控制該屏蔽電路(18)的控制信號。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中該至少一個控制信號是全屏蔽控制信號。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中該至少一個控制信號是屏蔽啟動控制信號。
8.一種用于測試集成電路(10)的方法，其特征在于包括步驟-向解壓縮電路提供壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)；-解壓縮該壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)以產(chǎn)生解壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)；和-響應(yīng)于該解壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)屏蔽來自該集成電路(10)的測試響應(yīng)。
9.一種計(jì)算用于屏蔽來自集成電路(10)的測試數(shù)據(jù)的壓縮屏蔽數(shù)據(jù)的方法，其特征在于它包括步驟-生成與該屏蔽數(shù)據(jù)相關(guān)的一組方程；和-求解該方程以得到壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種用于測試集成電路(10)的設(shè)備，包括用于壓縮被測試電路(14)的測試響應(yīng)的壓縮器(22)，該被測試電路(14)是集成電路(10)的一部分；和耦合在該被測試電路和壓縮器(22)之間的屏蔽電路(18)，用于屏蔽來自該被測試電路(14)的一個或多個測試響應(yīng)。該屏蔽電路(18)還包括用于接收壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)并且提供解壓縮的屏蔽數(shù)據(jù)的解壓縮電路。
文檔編號G01R31/28GK1856713SQ200480027818
公開日2006年11月1日 申請日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月26日
發(fā)明者H·P·E·弗蘭肯, A·格洛瓦茨, F·哈普克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司