Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)
description
Transcript of Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)
![Page 1: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/1.jpg)
Integrált áramkörök Integrált áramkörök tesztelésetesztelése
(minőségellenőrzés)(minőségellenőrzés)
Az áramkör gyártás fontos (integrális) része, egyben az egyik legköltségesebb is
A tesztelés költsége mintegy 10 – szeresére növekszik a– szelettechnológia, chip – tokozott IC – panel – berendezésfolyamat egyes lépcsőin fölfelé
Tehát az esetleges hibát mielőbb fel kell tárni, és lehetőség szerint javítani.
![Page 2: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/2.jpg)
Mérés a szelettechnológia Mérés a szelettechnológia közben...közben...
Minőségellenőrzés: alapanyagokon, valamint a
szeletgyártási lépések között
Technológiai vizsgálóábrák:Technológiai vizsgálóábrák:•illesztési pontatlanságok,illesztési pontatlanságok,•rétegellenállások, kontaktus rétegellenállások, kontaktus ellenállások,ellenállások,•nyitófeszültség, adalékolás, élettartam,nyitófeszültség, adalékolás, élettartam,•letörési feszültségek, letörési feszültségek, •kapcsolási idők…kapcsolási idők…
mérésére (szelettérképezés)mérésére (szelettérképezés)
![Page 3: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/3.jpg)
…tűs kontaktusokkal...
![Page 4: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/4.jpg)
...és a szelettechnológia végén...és a szelettechnológia végénMinőségellenőrzés:a (kész) szeleten, a tokozott áramkörön
![Page 5: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/5.jpg)
VLSI áramkörök esetén minden állapot ellenőrzése gyakorlatilag lehetlen 32bites szorzó: 264 állapot, 1GHz-es órajellel kb. 585 év alatt tesztelhető A 100%-os teszt helyetthibamodelleket kell alkotni és olyan bemeneti kombinációkat, amikkel a hibák nagy valószinűséggel kimutathatók (ez ma már része a szintézis programoknak)
Lehet-e biztosra menni ?
![Page 6: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/6.jpg)
Megoldások
•Scan design: Olyan többlet áramköri Olyan többlet áramköri részleteket építenek be az áramkörbe,amik a részleteket építenek be az áramkörbe,amik a tesztelhetõséget segítik. Pl regisztereket, tesztelhetõséget segítik. Pl regisztereket, amiket sorba lehet kapcsolni, és kívülről amiket sorba lehet kapcsolni, és kívülről kiolvasni ill. beiírni a tartalmukat kiolvasni ill. beiírni a tartalmukat (az áramkör 25-35%-a is lehet a (az áramkör 25-35%-a is lehet a test-test-overheadoverhead)
•Built in self test : beépített öntesztbeépített önteszt
•On-line self test: működés közben is működés közben is állandóan ellenőrző beépített öntesztállandóan ellenőrző beépített önteszt
![Page 7: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/7.jpg)
Az integrAz integrált áramkörök ált áramkörök méréstechnikájaméréstechnikája
1. Mivel mérjünk?1. Mivel mérjünk?Számítógép-vezérelt mérőautomatákSzámítógép-vezérelt mérőautomatáksztatikus / funkcionális / dinamikus méréssztatikus / funkcionális / dinamikus mérésszeletmérés / tokozott mérésszeletmérés / tokozott mérés
2. Mit mérjünk?2. Mit mérjünk?Teszt szekvenciák tervezéseTeszt szekvenciák tervezése
(minden logikai elemet (minden logikai elemet “megmozgatni”,“megmozgatni”,
minimális idő ráfordítás mellettminimális idő ráfordítás mellett))
![Page 8: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/8.jpg)
Teszt szekvenciák tervezéseTeszt szekvenciák tervezése
Hibamodell:Hibamodell: feltételezések az előfordulható feltételezések az előfordulható hibákrahibákra
1. Kiakadás:1. Kiakadás: STUCK-AT-STUCK-AT-00, , STUCK-AT-1 STUCK-AT-1
2. Jelvezeték zárlat2. Jelvezeték zárlat SHORTSHORT (nem kezelhető logikai szinten)(nem kezelhető logikai szinten)
3. Jelvezeték szakadás:3. Jelvezeték szakadás: OPENOPEN (memória hatások)(memória hatások)
4. MOS tranzisztornál:4. MOS tranzisztornál: STUCK-ON, STUCK-ON, STUCK-OFF STUCK-OFF
Egyszeres/többszörös hibaEgyszeres/többszörös hiba
![Page 9: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/9.jpg)
Teszt szekvenciák tervezéseTeszt szekvenciák tervezése
1. Kombinációs hálózatok1. Kombinációs hálózatokD algoritmus, PODEM algoritmusD algoritmus, PODEM algoritmus
2. Szekvenciális hálózatok2. Szekvenciális hálózatokCsak a “Tesztelhetőre tervezés” segítCsak a “Tesztelhetőre tervezés” segít(Design for Testability, DfT)(Design for Testability, DfT)
3. Memória IC-k3. Memória IC-kSpeciális algoritmusok, ma O(n) Speciális algoritmusok, ma O(n)
követelménykövetelmény
![Page 10: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/10.jpg)
A “scan design” elveA “scan design” elve Szekvenciális hálózat, mint Szekvenciális hálózat, mint
állapotgépállapotgép
![Page 11: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/11.jpg)
Szekvenciális hálózat tesztelésea scan design módszerrel
A scan úttal két kombinációs hálózatra bontottuk az A scan úttal két kombinációs hálózatra bontottuk az áramkörtáramkört
![Page 12: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/12.jpg)
Design for testability - példaDesign for testability - példaLSSD: Level Sensitive Scan LSSD: Level Sensitive Scan
DesignDesign
IBM belső szabvány, 1977IBM belső szabvány, 1977
![Page 13: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/13.jpg)
A boundary-scan szabvány(perem-figyelés)
IEEE ajánlás (1149.1)Jellemzők:• a (digitális, VLSI) IC-be épített
áramkör,• ami a panel tesztelését szolgálja
![Page 14: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/14.jpg)
Boundary-scan áramkörös IC felépítése
CI CI = circuit identifier= circuit identifierIR = instruction registerIR = instruction registerTAP = Test Access Port TAP = Test Access Port controllercontroller
4 többlet lábSzabványos többlet áramkörAutomatikusan generálhatóTDI TDI = Test Data Input= Test Data InputTDO = Test Data TDO = Test Data OutputOutputTMS = Test Mode TMS = Test Mode SelectSelectTCK = Test ClockTCK = Test Clock
![Page 15: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/15.jpg)
Panel BS áramkörös IC-kkel
TDITDITCKTCKTMSTMSTDOTDO
![Page 16: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/16.jpg)
A BS áramkörök vezérléseEgyszerre töltjük az összes IC IR regiszterét
![Page 17: Integrált áramkörök tesztelése (minőségellenőrzés)](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020722/56814c67550346895db98b17/html5/thumbnails/17.jpg)
A BS áramkörök vezérléseKét IC BS regisztere van a path-ban, a másik
kettőnek a bypass regisztere
Extest és Extest és intestintest
BIST BIST indítása indítása és és értékelésértékelésee