Chip DFT Tasarımı Nedir?

Test Edilebilirlik için Tasarım (DFT)Test için Tasarım anlamına gelen çip tasarımında önemli bir teknolojidir. Devre mantığı arızalarına ve çip sistemi arızalarına yol açabilecek metal tel kısa devreleri, devre kesintileri veya anormal doping konsantrasyonları gibi kaçınılmaz üretim kusurları nedeniyle çip üretim süreci sırasında ilgili test mantığının tasarım aşamasında eklenmesini ifade eder; böylece üretim süreci sırasında veya sonrasında test etmek, kusurlu çipleri elemek ve pazara veya müşterilere girmekten kaçınmak için ilgili test mantığı tasarım aşamasında eklenir. Entegre devrelerin karmaşıklığının ve çok sayıda mantık kapısının dramatik bir şekilde artmasıyla birlikte, üretim sürecinde her çipin düzgün çalışmasının nasıl sağlanacağı önemli bir konu haline geldi ve DFT bu bağlamda önemli bir rol oynuyor.

Test ihtiyacı

Çip testiÇipin girişine bilinen bir uyarma sinyali uygulayarak ve çıkışın tepkisini gözlemleyerek çipin arızalı olup olmadığına karar verin. Testler temel olarak üretim testi ve fonksiyonel test olarak ikiye ayrılır: üretim testleri, yonga levha testi ve paketleme testi de dahil olmak üzere proses kusurlarından dolayı hurda levhaları elemek üzere fabrikadan ayrılmadan önce gerçekleştirilir; İşlevsel testler, gerçek- dünya uygulamalarında çipin doğruluğunu sağlar ve kullanım senaryosunu doğrulayarak çip tasarımının %100 doğru olduğunu doğrular.

Bununla birlikte, nanoteknolojinin gelişmesiyle birlikte çip üretim süreci giderek daha karmaşık hale geliyor ve transistör yoğunluğu artıyor, bu da kısa devre veya devre kopması olasılığının artmasına neden oluyor ve çip arızası olasılığı büyük ölçüde artıyor. Test maliyeti, üretim maliyetinin %50'sinden fazlasına ulaşabilir.

Üretim süreci sırasında, ara bağlantıların köprülenmesi veya kopması, CMOS transistörlerindeki geçit oksijen kısa devreleri, maske litografi hataları ve silikon levha kusurları gibi elektrik arızalarına ve sonuçta çip arızasına yol açabilecek çeşitli fiziksel kusurlar meydana gelebilir. Tıbbi cihazlar, otomotiv elektroniği veya havacılık gibi kritik uygulamalarda çip arızası ciddi sonuçlara yol açabilir, bu nedenle testler aşırı koşullar altında gerçekleştirilir.

Test maliyetleri, çip seviyesinden kart seviyesine ve sistem seviyesine kadar artan on kat prensibini takip eder, böylece kusurların erken tespiti kayıpları önemli ölçüde azaltabilir. DFT, testi mümkün ve uygun maliyetli hale getirmek için tasarım aşamasına test yeteneklerini ekleyerek çip üretim sürecini optimize eder-, kalite kontrolü ve üretim kapasitesinin izlenmesini sağlar.

DFT'nin temel ilkeleri ve kavramları

DFT özünde çipin kontrol edilebilirliğini ve gözlemlenebilirliğini artırır. Kontrol edilebilirlik, harici bir giriş sinyali aracılığıyla test edilmesi gereken dahili mantık düğümüne test uyarımının istenen herhangi bir değere atanacak şekilde uygulanması yeteneğini ifade eder; Gözlemlenebilirlik, iç düğümlerin yanıt değerlerini harici çıkış bağlantı noktaları aracılığıyla izleme, gözlemlemeyi ve karşılaştırmayı kolaylaştırma yeteneğini ifade eder. Bu iki özellik, test sürecinin çipin gerçek işlevi hakkında endişe duymadan çipin iç mantığını tam olarak kapsamasını sağlar, test karmaşıklığını azaltır ve tasarım yöntemlerinin çok yönlülüğünü geliştirir.

Kusurlar, çip üretiminde hatalara yol açabilir; bunlar, kusurların elektriksel belirtileridir ve yaygın hata modelleri arasında sabit hatalar (pin bağlantı noktalarının güce veya toprağa kısa devre yapması gibi), açma hataları ve yol gecikme hataları (geçit bağlantı noktalarının yavaş yükselişi ve düşüşü gibi) ve hareketsiz akım tipi hatalar (yüksek hareketsiz akım sızıntısına neden olan) bulunur. Bir hata geriye doğru yayılıp gözlemlenebiliyorsa ve çipin beklendiği gibi davranmamasına neden oluyorsa buna arıza denir. Her arıza arızaya neden olmaz; yalnızca işlevselliği etkileyen arızalar sorunlara neden olur.

Ana DFT teknolojileri ve yöntemleri

Tarama testi, normal kayıtları tarama kayıtları ile değiştirerek ve bunları bir tarama zincirinde birleştirerek DFT için yaygın bir yöntemdir. Test modunda, test verilerini tarama zinciri yoluyla dahili kayda taşımak için-hareket işlemini gerçekleştirin ve doğruluğu sağlamak için düşük-frekans saatini kullanın. Daha sonra yakalama işlemi gerçekleştirilir, veriler işlevsel saat frekansında yakalanır ve düşük-hızlı saat (10~50MHz) sabit arızalar için kullanılır ve sistem fonksiyon saat frekansı (10MHz~GHz) açma veya gecikmeli arızalar için kullanılır. Son olarak, yakalanan veriler, dışarı taşıma işlemiyle-analiz için dışarı taşınır.

Yerleşik-kendi kendine-test (BIST)harici test ekipmanına ihtiyaç duymadan, özel test mantığı ekleyerek, dahili olarak test vektörleri oluşturarak ve sonuçları karşılaştırarak, kısa devre ve devre kopmaları gibi fiziksel kusurları tespit ederek SRAM ve DRAM gibi bellek birimlerini hedefler.

Sınır taramasıçip pimi bağlantısını doğrulamak için kullanılır ve GÇ bağlantı noktasının her girişi ve çıkışı için tarama test birimlerini ekleyip zincirleyerek GÇ testi ve kart-seviyesi testine olanak tanır.

Otomatik Test Vektörü Oluşturma (ATPG)yazılım aracılığıyla otomatik olarak test vektörleri oluşturur ve gerçek çıktıyı beklenen çıktıyla karşılaştırarak yongaların kalitesini değerlendirmek için üretim testine uygulanır.

Bu teknolojiler hep birlikte zamanlama devresi testi sorununu çözer ve-test edilmesi-zor olan zamanlama devrelerini-test etmesi{-kolay kombinasyon devrelerine dönüştürür. Test süreci, test edilen devreye bir test vektörünün uygulanmasını ve ardından çıkış yanıtının beklenen yanıtla karşılaştırılmasını içerir.

0010-20132 6" Transfer Bıçağı Komplesi

DFT'nin uygulamaları:

DFT teknolojisi, işlemciler, bellek ve özel çipler gibi çeşitli çip türlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, Zhongke Benyuan'ın gerçek-zamanlı kontrol serisi DSP yongaları, tarama zincirlerini, BIST'i ve sınır taramayı eksiksiz bir DFT mimarisiyle entegre ederek endüstriyel kontrol, otomotiv elektroniği ve havacılık gibi yüksek-riskli alanlarda yüksek güvenilirlik ve kararlılık sağlar. DFT tasarımı test verimliliğini artırır, üretim test maliyetlerini ve süresini azaltır ve yüksek sıcaklık, yüksek nem ve güçlü elektromanyetik girişim gibi zorlu ortamlardaki girişime karşı çip direncini artırır. Ayrıca çipin tüm yaşam döngüsü yönetimini destekleyerek tasarım ve üretimden saha uygulamalarına kadar tutarlı performans sağlar.

Test edilebilirlik tasarımı, çip üretimi ve doğrulamasında çok önemli bir rol oynar. Makul tasarım sayesinde DFT, testin verimliliğini ve doğruluğunu büyük ölçüde artırarak her çipin istikrarlı ve güvenilir bir şekilde çalışabilmesini sağlar. Çip teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte test teknolojisi de ilerleyecek ve DFT, çip endüstrisinin istikrarlı gelişimine eşlik edecek.