基于改進(jìn)型邊界掃描結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)電流測(cè)試技術(shù)研究.pdf

1、隨著微電子和半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展,電路的集成度和復(fù)雜度越來(lái)越高,使其測(cè)試面臨著越來(lái)越多的困難。為解決這個(gè)問(wèn)題,一些新的測(cè)試方法和理論應(yīng)運(yùn)而生,它們和可測(cè)試性設(shè)計(jì)技術(shù)一起極大地促進(jìn)了IC測(cè)試業(yè)的發(fā)展。一方面,作為傳統(tǒng)電壓測(cè)試技術(shù)和靜態(tài)電流IDDQ測(cè)試技術(shù)的有效補(bǔ)充,動(dòng)態(tài)電流IDDT測(cè)試以其強(qiáng)大的故障檢測(cè)能力越來(lái)越受到人們的青睞。另一方面,邊界掃描技術(shù)作為工業(yè)領(lǐng)域可測(cè)試性設(shè)計(jì)的主流技術(shù),其標(biāo)準(zhǔn)也從最初的IEEE1149.1開(kāi)始得以不斷完善,

2、現(xiàn)已形成IEEE1149.x系列標(biāo)準(zhǔn)。
　　本文結(jié)合邊界掃描技術(shù),以基于積分的動(dòng)態(tài)電流測(cè)試?yán)碚摓榛A(chǔ),提出了一種改進(jìn)的支持邊界掃描標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)電流測(cè)試結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)為:通過(guò)實(shí)現(xiàn)邊界掃描技術(shù)和動(dòng)態(tài)電流測(cè)試技術(shù)的有效結(jié)合,一方面,可以繼承邊界掃描技術(shù)自身在改善系統(tǒng)可測(cè)試性和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試方面的優(yōu)勢(shì);另一方面,在需要時(shí),還可以發(fā)揮動(dòng)態(tài)電流測(cè)試在參數(shù)測(cè)試等方面的長(zhǎng)處以彌補(bǔ)電壓測(cè)試的不足,從而有效地提高故障覆蓋率及電路的性能。具體實(shí)現(xiàn)思路

3、為:在兼容IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上,通過(guò)增加自定義的IDDT指令和設(shè)計(jì)IDDT控制器擴(kuò)展其功能以實(shí)現(xiàn)其對(duì)動(dòng)態(tài)電流測(cè)試的支持。這樣,所設(shè)計(jì)的測(cè)試結(jié)構(gòu)既能實(shí)現(xiàn)正常的邊界掃描測(cè)試功能,又能在自定義IDDT指令和所設(shè)計(jì)IDDT控制器的配合下方便地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電流測(cè)試。當(dāng)被測(cè)內(nèi)核電路處于測(cè)試狀態(tài)時(shí),在測(cè)試結(jié)構(gòu)外部測(cè)試總線控制器和內(nèi)部TAP控制器的控制下,充分利用所設(shè)計(jì)測(cè)試結(jié)構(gòu)中的邊界掃描鏈,可方便地實(shí)現(xiàn)測(cè)試向量的自動(dòng)施加和測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)的自動(dòng)

4、捕獲輸出。動(dòng)態(tài)電流測(cè)試時(shí),在TAP控制器的配合下,通過(guò)自定義的IDDT指令和所設(shè)計(jì)的IDDT控制器,可方便地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電流測(cè)試的初始化、啟動(dòng)、測(cè)試結(jié)果采樣和IDDT測(cè)試結(jié)構(gòu)的關(guān)閉等操作。測(cè)試結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)分模擬和數(shù)字兩部分內(nèi)容,模擬部分主要包括積分電路、模擬開(kāi)關(guān)、電壓比較器和電平轉(zhuǎn)換器等,數(shù)字部分主要包括邊界掃描基本結(jié)構(gòu)、IDDT控制器及寄存器等。本文基于AMI0.5um工藝參數(shù)設(shè)計(jì)了所提出的動(dòng)態(tài)電流測(cè)試結(jié)構(gòu)的模擬部分并對(duì)其進(jìn)行了分模塊仿真

5、和整體驗(yàn)證,仿真驗(yàn)證結(jié)果表明所設(shè)計(jì)測(cè)試結(jié)構(gòu)的模擬部分達(dá)到了設(shè)計(jì)的功能要求,能有效地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電流測(cè)試;對(duì)數(shù)字部分采用基于標(biāo)準(zhǔn)單元的方法進(jìn)行了設(shè)計(jì),并分模塊給出了所設(shè)計(jì)測(cè)試結(jié)構(gòu)的仿真驗(yàn)證結(jié)果。在數(shù)字部分邊界掃描結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,自定義了4條用于動(dòng)態(tài)電流IDDT測(cè)試的指令;此外,提出并實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的邊界掃描單元結(jié)構(gòu)以適應(yīng)在邊界掃描環(huán)境下進(jìn)行動(dòng)態(tài)電流測(cè)試的實(shí)際需求。
　　本文分別在HSpice和ModelSim SE6.1b環(huán)境下對(duì)所設(shè)計(jì)測(cè)