串扰延迟故障删减与测试向量生成

• 作 者: 陆典昆
• 机 构: 北京大学
• 出 处: 北京大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 串扰延迟故障 向量生成 传播特性 寄生电容参数 删减故障

随着集成电路工艺线宽的不断缩小与工作频率的不断提高，串扰(Crosstalk)效应越来越成为影响电路信号完整性(signal integrality)的主要问题。串扰故障及其测试生成是保障高速电路产品质量和可靠性的重要因素。建立串扰故障的有效测试，生成高效的测试矢量，保证较好的故障覆盖率、减少测试时间及测试成本是当前急需迫切解决的关键问题。本论文针对串扰延迟故障向量生成方法进行研究，主要内容如下：　　
首先，介绍了串扰延迟故障的基本原理，分析了传输线串扰的定义与耦合机理。通过对均匀和非均匀传输线串扰效应的分析，提出串扰延迟的传播特性，包括最大攻击性、攻击有界性、攻击叠加型、攻击对称性。通过对串扰延迟的仿真分析和特性研究，提出使用寄生电容参数作为判断串扰延迟效应强度的主要因素。　　
其次，介绍了传统延迟测试和串扰故障模型，针对以往故障模型的时间复杂性和计算复杂性问题，运用时序信息和电路参数信息对模型内容和结构提出优化，在保证故障高效的前提下大幅减少了无效的故障对数目。其中包括，运用路径延迟故障向量，固定电路激励，从而缩小路径中各点的时序表范围。通过缩减后的时序表，减少电路各节点时序表交叠的程度，从而达到删减串扰故障的效果。另外，通过电路的寄生电容参数提取信息，在向量生成步骤中加入对干扰-被干扰节点寄生电容和端电容的判断过程。通过寄生电容大于端电容的经验公式，对故障对进行删减。　　
最后，提出了串扰延迟故障的测试向量生成方法和流程。文章改进和重新编写了向量生成软件ATLANAS，以电路网表、电路寄生电容参数信息、电路静态时序分析结果和路径延迟测试向量作为输入，得到串扰延迟故障测试向量输出。通过一个示例电路，文章解释了时序方法缩小时序表的过程和删减向量对的结果。通过标准测试电路的结果比较，验证了软件在故障模拟和向量生成中的有效性。通过一个有寄生参数信息的电路实验，文章验证了通过寄生电容值信息达到删减故障方法的可行性。