Методы и средства автоматизации тестопригодного проектирования смешанных интегральных схем

• Автор: Мосин, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 392 с. : 28 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕТОДОВ ТЕСТОПРИГОДНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СРЕДСТВ САПР. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Современные тенденции и технологии
проектирования ИС
1.2. Тестопригодное проектирование
ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ
1.3. Маршруты тестопригодного проектирования в САПР ИС
1.3.1. Маршрут тесто пригодного проектирования ИС
в САПР компании Mentor Graphics
1.3.2. Маршрут тестопригодного проектирования ИС
в САПР компании Cadence
1.3.3. Средства тесто пригодного проектирования
в САПР компании Synopsys
1.3.4. Сравнение возможностей тестопригодного проектирования ИС в коммерческих САПР
1.4. Цель и постановка задач исследований
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ТЕСТОПРИГОДНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ СМЕШАННЫХ ИС
2.1. Общие положения методологии тестопригодного проектирования
СМЕШАННЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ
2.2. Организация процесса моделирования
2.2.1. Анализ чувствительности

2.2.2. Моделирование неисправностей
2.2.3. Анализ тестопригодности
2.3. Процесс формирования тестов
2.3.1. Выбор контролируемых параметров
2.3.2. Выбор тестовых узлов
2.3.3. Выбор тестовых воздействий для аналоговой схемы
2.3.4. Формирование тестовых наборов для цифровой
схемы
2.3.5. Построение справочника неисправностей
2.3.6. Оценка покрываемое™ неисправностей
2.4. Процесс формирования тестирующих подсхем
2.5. Процесс принятия решения при выборе тестирующей структуры
2.6. Реализация тестопригодного проектирования
смешанных ИС
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ПОДХОД
К ВЫБОРУ ТЕСТОВОЙ СТРАТЕГИИ И СТРУКТУРНЫХ
РЕШЕНИЙ ТЕСТОПРИГОДНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
3.1. Стоимостная модель оценки затрат на процесс производства ИС и критерии выбора оптимальной тестовой СТРАТЕГИИ
3.2. Стоимостная модель оценки затрат
на организацию и проведение тестирования смешанных ИС
И ПОДХОД К ВЫБОРУ ТЕСТОВОЙ СТРУКТУРЫ
3.2.1. Модель оценки стоимости тестирования
смешанных ИС
3.2.2. Подход к выбору тестового решения
для смешанных ИС

3.2.3. Экспериментальные исследования
3.3. Алгоритм оптимального размещения кристаллов ИС
на пластине
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ВСТРОЕННОЕ САМОТЕСТИРОВАНИЕ АНАЛОГОВЫХ СХЕМ С РЕКОНФИГУРИРОВАНИЕМ В АВТОГЕНЕРАТОР
4.1. Анализ устойчивости схемы
4.2. Выбор подсхемы реконфигурирования в автогенератор
4.3. Оценка длительности переходных процессов в схеме
4.4. Расчет частоты автоколебаний при номинальных значениях параметров внутренних компонентов оригинальной схемы
4.5. Оценка диапазона изменения частоты автоколебаний С УЧЕТОМ допусков на параметры внутренних компонентов оригинальной схемы
4.6. Оценка покрытия неисправностей на моделях
4.7. Измерение частоты самовозбуждения тестируемой
СХЕМЫ, АНАЛИЗ НА ПОПАДАНИЕ ИЗМЕРЕННОЙ ЧАСТОТЫ В ДИАПАЗОН ДОПУСТИМЫХ ЗНАЧЕНИЙ И ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ О РАБОТОСПОСОБНОСТИ СХЕМЫ
4.8. Экспериментальные исследования
4.9. Структурное решение ОВШТддя смешанных ИС
4.10. Выводы
ГЛАВА 5. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ СПРАВОЧНИКА
НЕИСПРАВНОСТИ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОЙ
НЕЙРОННОЙ СЕТИ
5.1. Математические основы построения нейросетевого
СПРАВОЧНИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ И ВЫБОРА КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ
5.2. Методика обучения нейронной сети
5.3. Экспериментальные исследования

Сокращение затрат на тестирование и, как следствие, снижение себестоимости готового продукта связывают в первую очередь с разработкой и использованием новых, высокоэффективных тестовых стратегий, которые позволили бы упростить процесс тестирования. Одним из перспективных направлений в данной области является использование ИРТ-подхода [21], [146]. Методы данного типа называют тестированием во время проектирования. Данный подход позволяет еще на этапе проектирования ИС не только разрабатывать электронное устройство, но и одновременно с этим осуществлять поиск и оценку для него тестовых решений, которые позволят упростить проведение тестовых мероприятий и повысить их качество.
Реализация подхода тестопригодного проектирования предусматривает использование внутри проекта специализированных тестирующих подсхем или, основываясь на результатах схемотехнического анализа, возможность преобразования исходной схемы с целью повышения контролируемости ее параметров [44].
Мотивация использования СЖГ-стратегий при проектировании ИС может показаться не совсем убедительной. Включение дополнительных тестовых подсхем в рамках /ЖТ-подхода не улучшает работу схемы по выполнению первичной функции. Они не делают схему быстрее, не сокращают потребление электрической энергии, не повышают надежность устройства при влиянии отклонений параметров технологического процесса или среды окружения. Более того, использование тестирующих подсхем приводит к дополнительным проблемам. Во-первых, увеличивается сложность схемы. Во-вторых, ДОТ-методы требуют применения дополнительных тестирующих подсхем, реализация которых приводит к увеличению площади кристалла и, как следствие, возрастают стоимость производства таких ИС и вероятность появления неисправностей в них (за счет роста размерности устройства). В-третьих, добавление тестирующих подсхем, как правило, нарушает элегантность оригинального схемного решения, что вызывает активный протест у традиционных инженеров-проектировщиков. Для них подход ОРТ означает