专利名称：用于生成参考扫描链测试数据的测试装置和测试系统的制作方法
用于生成参考扫描链测试数据的测试装置和测试系统技术领域
根据本发明的实施例涉及用于数字化设备的测试概念，尤其涉及用于生成参考扫描链测试数据的测试装置和方法、用于确定有缺陷扫描链的故障位置和故障类型的信息的测试系统和方法。
背景技术：
对于数字化设备的测试，在大多数情况下，经由扫描测试或逻辑内建自测试(LBiST)来对数字化随机逻辑进行测试。这两种测试类型依赖于能够移入测试图案(pattern)并移出测试结果的扫描链(scan chain)。如果扫描链中移位被缺陷阻挡，则扫描测试和LBiST会受到干扰，并且作为该测试的结果，覆盖范围往往会大幅度减少。需要一种快速的受阻链(blocked chain)分析，以识别两个连续的扫描单元与其间的阻隔缺陷。接着，进一步的故障分析可被用来寻找缺陷根源、解决问题并提高产量。
在设计过程中所添加在被测设备(DUT)上的附加硬件被认为太昂贵，因为这些技术需要大量的芯片面积。
受阻链分析的内在问题在于，如果没有附加硬件，则在某些情况下，故障位置不能被正确地且明确地识别。
现存在执行受阻链分析的软件方案，但它们需要已针对分析而被正确配置的DUT的有效仿真模型。此外，还需要相当大的计算能力来对现代化设计的行为进行仿真，所以它可能需要几分钟、几小时甚至几天。为了处理�：峁恍┤砑桨父堑慕峁峁┝酥眯潘�。
对于受阻链分析，Inovys已经提交了专利(US7568139),该专利描述了如何在测试装置上实施公知算法来分析被永久性缺陷阻挡的扫描链。该方案不能处理�：峁谡庵智榭鱿拢岜ǜ娲砦蟮墓收衔恢谩７⒚髂谌�
本发明的这个目的是提供一种用于数字化设备的改进型测试概念，以降低测试时间、硬件成本和/或提高故障定位准确度。
该目的通过根据权利要求1所述的测试装置、根据权利要求8所述的测试系统或根据权利要求18或19所述的方法来实现。
本发明的实施例提供了一种用于生成参考扫描链测试数据的测试装置，该测试装置包括测试图案生成器和输出数据修改器。测试图案生成器被配置为通过将扫描链测试输入比特序列的预定数目个开始比特置换为预定的开始比特序列，来修改扫描链测试输入比特序列。测试图案生成器还被配置为向被测设备提供被修改的扫描链测试输入比特序列。输出数据修改器被配置为修改从被测设备接收的、由被修改的扫描链测试输入比特序列所引起的扫描链测试输出比特序列。通过将扫描链测试输出比特序列的预定数目个结束比特置换为预定的结束比特序列来修改扫描链测试输出比特序列，以获得参考扫描链测试数据。
根据本发明的实施例基于以下中心理念，S卩，通过向无缺陷被测设备提供被修改的测试图案，来仿真被测设备(该设备包括有缺陷扫描链)的行为。为此，测试装置将扫描链测试输入比特序列的一个或多个开始比特和扫描链测试输出比特序列的至少一个结束比特替换为预定的比特序列。以此方式，永久性或暂时性的受阻扫描链的输出可由无缺陷设备来再现。该参考扫描链测试数据可以与有缺陷设备的输出进行比较，以获得与有缺陷设备的故障位置和故障类型(例如，固定为O (stuck-at-Ο)或固定为I (stuck-at-Ι))有关的信息。
以此方式，被测设备上不需要附加的硬件；与软件仿真的方案相比，例如，可以通过只报告比较结果来减少测试日志数据，可以显著降低测试时间，便于区分系统错误和随机错误，并且缩短物理故障分析的时间。
根据本发明的一些实施例涉及包括测试装置的测试系统，测试装置为多个不同的假想故障位置、不同的故障类型和/或不同的扫描链测试输入比特序列确定多个参考扫描链测试数据。测试系统还包括评估单元。所获得的多个扫描链测试数据可以由评估单元与有缺陷设备的输出进行比较，以获得有缺陷设备的有缺陷扫描链的故障位置和故障类型的信息。
下面将参考附图来描述根据本发明的实施例，其中:
图1是用于生成参考扫描链测试数据的测试装置的框图2是无缺陷设备的扫描链测试的概要说明；
图3是有缺陷设备的扫描链测试的概要说明，该扫描链包括扫描触发器3与扫描触发器4之间的固定为O故障；
图4是无缺陷设备的扫描链测试的概要说明，再现了扫描触发器3与扫描触发器4之间的固定为O故障；
图5是无缺陷设备的扫描链测试的概要说明，再现了扫描触发器3与扫描触发器4之间的固定为I故障；
图6a示出了包括奇数个反相器的无缺陷扫描链的扫描链测试的概要说明，再现了扫描触发器3与扫描触发器4之间的固定为I故障；
图6b示出了无缺陷设备的扫描链测试的概要说明，再现了扫描触发器3与扫描触发器4之间的固定为O故障和扫描触发器3与扫描触发器4之间的固定为I故障；
图7是测试系统的框图8是另一测试系统的框图9是用于生成参考扫描链测试数据的方法的流程图10是用于确定有缺陷扫描链的故障位置和故障类型的信息的方法的流程图。
下面，为了减少实施例描述过程中的冗言，相同的标号用于具有相同或类似功能特性的目标或功能性单元，并且其针对附图的描述也将适用于其它附图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明实施例的、用于生成参考扫描链测试数据122的测试装置100的框图。测试装置100包括测试图案生成器110和输出数据修改器120。测试装置100可被连接到被测设备130，使得测试图案生成器110可向被测设备130提供测试数据，并且被测设备130可向输出数据修改器120提供输出测试数据。测试图案生成器110通过将扫描链测试输入比特序列102的预定数目个开始比特置换为预定的开始比特序列来修改扫描链测试输入比特序列102。此外，测试图案生成器110向被测设备130提供被修改的扫描链测试输入比特序列112。输出数据修改器120修改从被测设备130接收的、由被修改的扫描链测试输入比特序列112所引起的扫描链测试输出比特序列132。通过将扫描链测试输出比特序列132的预定数目个结束比特置换为预定的结束比特序列来修改扫描链测试输出比特序列132，以获得参考扫描链测试数据122。
通过修改扫描链测试输入比特序列102和扫描链测试输出比特序列132，可以由无缺陷设备(良好设备)来再现包括有缺陷扫描链的设备的行为。换言之，被测设备130 (它输出由被修改的扫描链测试输入比特序列112所引起的扫描链测试输出比特序列132)的扫描链可以是无缺陷的。以此方式，能够非�？焖俚厣捎靡远杂腥毕萆璞傅纳枇词涑鍪萁衅拦赖牟慰忌枇床馐允�122 (例如，与使用了软件仿真的故障分析相比)。此夕卜，被测设备130 (DUT)上可以不需要额外的硬件。
扫描链测试输入比特序列102和扫描链测试输出比特序列132可以对于确定参考扫描链测试数据122所针对的DUT130的扫描链的每个扫描单元(例如，触发器)包括一个比特。因此，预定数目个开始比特和预定数目个结束比特可以在O与扫描链测试输入比特序列102或扫描链测试输出比特序列132的比特数目之间变化。
测试装置100可以为待测扫描链内不同位置处的故障或不同的故障类型确定参考扫描链测试数据122。在这种情况下，开始比特的数目和结束比特的数目可以取决于生成参考扫描链测试数据122所针对的扫描链内的假想故障位置。换言之，对于不同的假想故障位置，开始比特的数目和结束比特的数目可以是不同的。例如，开始比特的数目(#sb)力口上结束比特的数目(#eb)可以等于扫描链测试输入比特序列102的数目(#ibs=#sb+#eb)，并且可以等于扫描链测试输出比特序列132的数目(#obS=#Sb+#eb)。换言之，开始比特的数目与结束比特的数目之和可以等于被测扫描链的扫描单元的数目。
预定的开始比特序列和预定的结束比特序列可以取决于生成参考扫描链测试数据122所针对的假想故障类型。故障类型例如可以是永久性或暂时性的固定为O或固定为I故障。预定的开始比特序列和预定的结束比特序列可以只包括逻辑O或只包括逻辑I。这可以取决于假想的故障类型和/或待测扫描链内的反相器数目(奇数或偶数)。例如，预定的开始比特序列和预定的结束比特序列可以只包括对于固定为O故障的逻辑O和待测扫描链内的偶数个反相器；或者，预定的开始比特序列可以只包括逻辑1，并且预定的结束比特序列可以只包括对于固定为O故障的逻辑O和待测扫描链内的奇数个反相器。
下面，图2至图6例示了扫描链200的上述概念，其中，扫描链200包括10个考虑了不同故障类型和不同数目个反相器的扫描触发器210 (扫描单元)。
在使用了无故障DUT的指定测试装置上可以对存在导致受阻扫描链的缺陷进行再现，意味着无故障扫描链。这相应地要求测试装置提供能够使输入图案(扫描链测试输入比特序列)以及输出图案(扫描链测试输出比特序列)被修改的新的附加功能。
例如，考虑如图2所示的良好设备，它具有10个扫描单元的扫描链长度和扫描输入比特b0…b9 (扫描链测试输入比特序列)以及扫描输出(响应)比特r0…r9 (扫描链测试输出比特序列)。
如果存在受阻扫描链，则这可以被建模为扫描链中的固定故障。例如，如图3所示，如果在SFF3 (扫描触发器3)与SFF4 (扫描触发器4)之间存在固定为O故障，则该缺陷会修改存储在扫描单元中的扫描输入值和测试装置上所观测到的扫描输出值。
如图4所示(见“mod.TM”，即被修改的测试模型)，如果测试装置能够修改扫描输入数据102和输出数据132，则结果O…0ι.3...Γ0可以由良好设备来再现。
测试装置的新能力在于，对于任意的数目N (预定数目个开始比特)而言，移入到任意扫描链中的前N个值由预定的比特序列(预定的开始比特序列)覆盖(置换)，例如，移入到扫描链中的前4个值被覆盖并被设定为恒定值“O”。测试装置的另一新能力在于，对于任意的数目M (预定数目个结束比特)而言，从任意扫描链中移出的后M个值由预定的比特序列(预定的结束比特序列)覆盖，例如，从扫描链中移出的后6个数值被覆盖并被设定为恒定值“O”。
以相似的方式，扫描链阻挡的结果(其可被建模为SFF3与SFF4之间的固定为I故障)可以在指定的测试装置上再现，如图5所示。
即使在从扫描输入到受阻点的路径上存在奇数个反相器620，这也能在指定的测试装置上再现，如图6a所示。
如果在从受阻点到扫描输出的路径上存在奇数个反相器或者在扫描输入到故障点以及故障点到扫描输出这两条路径上都存在奇数个反相器，则这些情形可被类似地再现。
此外，扫描链可能包括不止一个故障位置。例如，图6b不出了具有两个固定故障的扫描链。在这种情况下，开始比特序列可以包括O和I。
上述观测对这两种类型的阻挡，即固定为O和固定为1，都成立。
该观测并不特别涉及10个扫描单元的扫描链，扫描链的尺寸是任意的。
该观测并不特别涉及受阻点的位置(例如，如上所示在SFF3与SFF4之间)，该位置可以是扫描链中的任何地方。换言之，扫描链中任意两个相邻的扫描单元之间的故障或者扫描单元本身内部的故障可被再现。扫描单元本身内部的故障可以导致与有缺陷的扫描单元和扫描链中下一扫描单元之间的故障等同的行为。
该观测是针对单个扫描链示出的，但是如果设备中存在多个(良好)扫描链，它也是成立的。可以针对无缺陷被测设备的一个、一些或者全部的扫描链来生成参考扫描链数据。
上述输入图案的修改可能使DUT进入未知状态，因此，DUT必须足够强壮，即在从随机状态开始运行时不被破坏。
根据上述概念，可以从无缺陷被测设备获得参考扫描链测试数据122。参考扫描链测试数据122可以与从有缺陷设备中所获得的扫描链测试数据相比较。为此，测试装置100可向包括有缺陷扫描链的有 缺陷被测设备提供扫描链测试输入比特序列102 (未修改)，并可以从该有缺陷被测设备获得有缺陷扫描链测试输出比特序列。扫描链测试输出比特序列或从该扫描链测试输出比特序列(例如，逻辑O或逻辑I的频率)所确定的信息可以与从无缺陷被测设备获得的参考扫描链测试数据122相比较。
图7示出了根据本发明实施例的测试系统700的框图。测试系统700包括根据上述概念的测试装置100和评估单元740。评估单元740将从有缺陷被测设备(包括有缺陷扫描链)获得的有缺陷扫描链测试输出比特序列的信息与参考扫描链测试数据122进行比较，以确定有缺陷扫描链的故障类型744和故障位置742的信息。
评估单元740可以连接到测试装置100 (如图7所示)，也可以与测试装置100独立。独立的评估单元740可以从存储设备接收参考扫描链测试数据122和/或有缺陷扫描链测试输出比特序列的信息。以此方式，可以进行实时故障分析、制造监控或批量测试。
参考扫描链测试数据122例如可以是被修改的扫描链测试输出比特序列本身、扫描链测试输出比特序列132的各个比特位置处发生逻辑I或逻辑O的频率、或者最后一个切换(toggle)比特位置，该位置表示扫描链测试输出比特序列内最后一个比特位置，对于不同的扫描链测试输出比特序列获得逻辑O以及逻辑I。换言之，人们可能将有缺陷DUT(对于多个图案)的每一个测试响应比特与无故障DUT对于多个故障类型和多个故障位置的每一个测试响应比特进行比较。这会导致大量的数据，因此使用比特频率或切换比特位置可能是优选的。
相应地，从有缺陷被测设备获得的有缺陷扫描链测试输出比特序列的信息可以是有缺陷扫描链测试输出比特序列本身、扫描链测试输出比特序列132的各个比特位置处发生逻辑I或逻辑O的频率、或者有缺陷扫描链测试输出比特序列的最后一个切换比特位置。
如果上述比较提供了�：峁蛴腥毕萆枇吹墓收侠嘈�744和故障位置742的信息可以是精确的故障位置(例如，扫描单元，或两个扫描单元之间)和故障类型(固定为O或固定为I)。尤其对于暂时受阻的扫描链而言，比较结果可以是�：�。在这种情况下，评估单元740可以确定故障备选列表，该列表包含可能故障位置和故障类型，以及相应的置信水平信息(例如，表示有缺陷扫描链的实际故障位置和/或故障类型的概率)，以表示所确定的有缺陷扫描链的故障位置742和故障类型744的信息。
测试图案经常包括多个不同的扫描链测试输入比特序列(例如，伪随机比特序列或不同扫描链测试输入比特序列的预定序列)。在这种情况下，测试图案生成器110可以通过将这些扫描链测试输入比特序列中的每个扫描链测试输入比特序列102的相同预定数目个开始比特置换为相同的预定开始比特序列，来修改这些不同的扫描链测试输入比特序列102。此外，输出数据修改器120可以通过将多个扫描链测试输出比特序列132 (它们是由这些被修改的扫描链测试输入比特序列112引起的)中的每个扫描链测试输出比特序列132的相同预定数目个结束比特置换为相同的预定结束比特序列，来修改这些扫描链测试输出比特序列132。基于这些被修改的扫描链测试输出比特序列，输出数据修改器120可以获得参考扫描链测试数据。换言之，测试装置100可以为每个扫描链测试输入比特序列102确定被修改的扫描链测试输出比特序列。
这些扫描链测试输入比特序列中的每个扫描链测试输入比特序列的比特数目和这些扫描链测试输出比特序列中的每个扫描链测试输出比特序列的比特数目可以相等，并可以等于待测扫描链的扫描单元的数目。
所获得的参考扫描链测试数据122可以是这些被修改的扫描链测试输出比特序列，或从它们所获得的信息。
例如，测试装置100或评估单元740可以包括频率确定器850。频率确定器850可以基于这些被修改的扫描链测试输出比特序列，来为扫描链测试输出比特序列的每个比特位置确定发生逻辑I或逻辑O的频率。换言之，频率确定器850可以为待测扫描链的每个扫描单元确定发生逻辑I与发生逻辑O的比率852。这可以对无缺陷设备和有缺陷设备进行，以使评估单元740能够对良好设备和有缺陷设备的发生逻辑I和逻辑O的频率852 (或者逻辑I与逻辑O之比)进行比较，以获得有缺陷扫描链的故障位置742和故障类型744的信息。或者，不是比较扫描链的全部比特的频率，而可以只将最大离群值(outlier)(例如，最大的16、32、64或另一数目个)或最具特征的比特(例如，最具特征比特的16、32、64或另一数目个)的频率和比特数目存储为故障特征，并且可以将其与有缺陷设备的相应频率进行比较。
确定发生逻辑I或逻辑O的频率对确定暂时性固定故障(暂时性受阻扫描链)的故障位置和故障类型可能特别有用。
或者，测试装置100或评估单元740可以包括切换比特确定器860。该切换比特确定器860可以确定扫描链测试输出比特序列内的最后一个切换比特位置862。最后一个切换比特位置862可以表示由待测扫描链输出的扫描链测试输出比特序列内最后一个比特的位置，该比特对于这些扫描链测试输出比特序列中的至少一个扫描链测试输出比特序列包括逻辑0，对于这些扫描链测试输出比特序列中的至少一个扫描链测试输出比特序列包括逻辑I。以此方式，可以确定故障位置前的最后一个无缺陷扫描单元。在图2至图6所示的示例中，最后一个切换比特位置862可能是故障位置前具有最高数目(SFF0至SFF9)的扫描单元(例如，图3中的SFF3)。这种类型的参考扫描链测试数据122对永久性固定故障(永久性受阻扫描链)可能特别有用。或者，不是最后一个切换比特位置，也可以确定第一个固定比特位置864。第一个固定比特位置864可以表示由待测扫描链输出的扫描链测试输出比特序列内的第一个比特的位置，该比特对于这些扫描链测试输出比特序列中的全部扫描链测试输出比特序列包括逻辑0，或者对于这些扫描链测试输出比特序列中的全部扫描链测试输出比特序列包括逻辑I。
图8合适地示出了根据本发明实施例的测试系统的框图。测试系统800类似于图7中所示的测试系统，但另外包括位于测试装置100的输出数据修改器120与评估单元740之间的上述频率确定器850和/或切换比特确定器860。
频率确定器850和/或切换比特确定器860可以是测试装置100的一部分或评估单元740的一部分。在图8所示的示例中，频率确定器850和/或切换比特确定器860是测试装置100的一部分，并且提供上述发生逻辑I或逻辑O的频率、最后一个切换比特位置862或第一个固定比特位置864。
测试系统100可以包括频率确定器850和切换比特确定器860两者或只包括其中一者O
因为有缺陷扫描链的故障位置和故障类型未知，所以必须为多个不同的可能故障位置和/或故障类型，或者甚至为全部的可能故障位置和故障类型，生成参考扫描链测试数据122。为此，测试图案生成器110可以通过将多个不同预定数目个开始比特(例如，取决于故障位置)置换为多个不同的开始比特序列(例如，取决于扫描链内的故障类型和/或反相器数目)来修改相同的扫描链测试输入比特序列102，以获得多个被修改的扫描链测试输入比特序列112。然后，输出数据修改器120可以通过将与所述多个不同数目个开始比特对应的多个不同预定数目个结束比特(例如，取决于故障位置)置换为多个不同的结束比特序列(例如，取决于扫描链内的故障类型和/或反相器数目)来修改由所述多个被修改的扫描链测试输入比特序列112所引起的多个扫描链测试输出比特序列132，以获得表示扫描链的不同假想故障位置或故障类型的多个参考扫描链测试数据122。
换言之，预定数目个开始比特和预定数目个结束比特以及预定的开始比特序列和预定的结束比特序列可以是各种各样的，以再现不同故障位置处及不同故障类型的故障。这些参考扫描链测试数据可以与从有缺陷被测设备获得的有缺陷扫描链测试输出比特序列相比较，以确定有缺陷扫描链的故障位置742和故障类型744的信息。换言之，与有缺陷扫描链测试输出比特序列的信息相匹配(或最佳匹配)的参考扫描链测试数据122可以反映有缺陷扫描链的故障位置和故障类型，这是因为每个参考扫描链测试数据122是针对特定的故障位置(例如，由预定数目个开始比特和预定数目个结束比特所考虑)和特定的故障类型(例如，由预定的开始比特序列和预定的结束比特序列所考虑)而生成的。
在本发明的一些实施例中，考虑了不同的故障位置和故障类型以及不同的扫描链测试输入比特序列。在这种情况下，测试装置可以针对多个不同的假想故障位置、不同的故障类型和不同的扫描链测试输入比特序列，来生成多个参考扫描链测试数据。基于该数据，评估单元可以将有缺陷的扫描链测试输出比特序列(或与这些不同的扫描链测试输入比特序列对应的一系列多个有缺陷扫描链测试输出比特序列)与这些参考扫描链测试数据中的每个参考扫描链测试数据进行比较，或者例如可以将为不同的扫描链测试输入比特序列所确定的多个有缺陷扫描链测试输出比特序列的发生逻辑I或逻辑O的频率与这些参考扫描链测试数据中的每个参考扫描链测试数据的逻辑I或逻辑O的频率进行比较。换言之，测试装置可以针对不同的假想故障位置、不同的故障类型和不同的扫描链测试输入比特序列(这三者可以与有缺陷设备的相应输出进行比较，以确定有缺陷被测设备的有缺陷扫描链的故障位置和故障类型的信息)再现参考扫描链测试数据。
有时，扫描链内的故障不是永久存在。这些故障例如可能随机出现，或者可能取决于数据。对于这些暂时性故障，故障位置和故障类型很难确定。使用上述概念，也可以识别和定位这些暂时性故障。
为此，测试图案生成器110可以随后向无缺陷的被测设备和有缺陷的被测设备提供多个未被修改的、不同的扫描链测试输入比特序列102。术语“未被修改的”是指:在这种情况下，这预定数目个开始比特未被置换为预定的开始比特序列。然后，频率确定器基于从无缺陷被测设备接收的多个未被修改的扫描链测试输出比特序列和从有缺陷被测设备接收的多个未被修改的扫描链测试输出比特序列(由这些未被修改的、不同的扫描链测试输入比特序列所引起)，为无缺陷被测设备和有缺陷被测设备的扫描链测试输出比特序列的每个比特位置确定发生逻辑I或逻辑O的频率。此外，评估单元可以为扫描链测试输出比特序列的每个位置来确定为有缺陷被测设备确定的逻辑O或逻辑I的频率与为无缺陷被测设备确定的逻辑O或逻辑I的频率之间的差别，以获得故障特征。该故障特征可以表明有缺陷被测设备的故障位置和故障类型。
可选地，可以对所确定的差别(例如，通过把这些差除以未被修改的、不同的扫描链测试输入比特序列的数目)进行归一化。
另外，评估单元740可以确定下述二者之间的差值，以获得对于每个被考虑故障位置和故障类型的参考特征:从多个被修改的扫描链测试输出比特序列(它们是通过考虑多个不同的假想故障位置和不同的故障频率而获得的)所确定的逻辑O或逻辑I的每个频率、从无缺陷被测设备的这些未被修改的扫描链测试输出比特序列所确定的逻辑O或逻辑I的频率。换言之，评估单元可将无缺陷被测设备的无缺陷行为(通过使用未被修改的扫描链测试输入比特序列)与无缺陷被测设备的模拟缺陷行为(通过将被修改的扫描链测试输入比特序列用于不同的假想故障位置和不同的故障类型)进行比较。
可选地，可以对所确定的差别(例如，通过使这些差除以未被修改的或者被修改的、不同的扫描链测试输入比特序列的数目)进行归一化。
此外，评估单元740可以将所确定的故障特征与每个所确定的参考特征进行比较，以获得故障位置和故障类型的信息。
图9示出了根据本发明实施例，用于生成参考扫描链测试数据的方法900的流程图。方法900包括通过将扫描链测试输入比特序列的预定数目个开始比特置换为预定的开始比特序列来修改(910)扫描链测试输入比特序列。然后，向被测设备提供(920)被修改的扫描链测试输入比特序列，并且从被测设备接收(930)由被修改的扫描链测试输入比特序列所引起的扫描链测试输出比特序列。此外，方法900包括通过将扫描链测试输出比特序列的预定数目个结束比特置换为预定的结束比特序列，来修改(940)扫描链测试输出比特序列。
可选地，多个不同的扫描链测试输入比特序列可以通过将相同预定数目个开始比特置换为相同的预定开始比特序列而被修改，以将包括几个不同扫描链测试输入比特序列的测试图案视为例如伪随机比特序列。相应地，由多个被修改的扫描链测试输入比特序列所引起的多个扫描链测试输出比特序列可以通过将预定数目个结束比特置换为相同的预定结束比特序列而被修改。
此外，可选地，不同的故障位置和/或故障类型可以通过将多个不同预定数目个开始比特置换为不同的预定开始比特序列来考虑，以获得多个被修改的扫描链测试输入比特序列。相应地，由多个被修改的扫描链测试输入比特序列所引起的多个扫描链测试输出比特序列可以通过将与这些不同数目个开始比特对应的多个不同预定数目个结束比特置换为多个不同的预定结束比特序列来修改。可选地，针对扫描链测试输出比特序列的每个位置处的发生逻辑I或逻辑O的频率可以基于多个被修改的扫描链测试输出比特序列来确定。
图10示出了根据本发明实施例，用于确定有缺陷扫描链的故障位置和故障类型的信息的方法1000的流程图。方法1000类似于图9中的方法，但另外包括步骤1050，将从包括有缺陷扫描链的有缺陷被测设备所获得的有缺陷扫描链测试输出比特序列的信息与参考扫描链测试数据进行比较，以确定有缺陷扫描链的故障位置和故障类型。
例如，上述观测可以通过六个步骤而用于阻挡链分析。
前三个步骤可以准备使用了良好设备的受阻链分析，以生成所需的数据(参考扫描链测试数据):
1.界定测试图案SP的正确设定(该步骤是可选的，这是因为扫描图案SP可以由存储设备提供)。
2.在指定测试装置上针对良好设备运行该设定SP (扫描图案、测试图案、多个扫描链测试输入比特序列)，为每个扫描链并为扫描链的每个比特(扫描链测试输出比特序列的每个比特)存储所观测到的I的频率。
3.为每个扫描链、为每个可能的故障位置并为沿扫描链的每个反相极性(奇数或偶数个反相器)——假定为固定为O或固定为I——(即，对于受阻链的每个可能的故障备�。纾上嘤Φ脑ざǹ急忍匦蛄泻驮ざń崾忍匦蛄兴悸�)，在指定测试装置上再现对于SP的故障扫描结果。为扫描链的每个比特(它包含假定的阻挡故障备选)存储所观测到的I的频率。
—旦DUT显示出了受阻扫描链的行为，则可以执行以下步骤，并要求受阻链分析:
4.在该指定测试装置上针对故障设备运行该设定SP，并为有缺陷扫描链的每个比特存储所观测到的I的频率。
5.首先可以假定永久性受阻扫描链。将在步骤4中所获得的对于有缺陷扫描链的频率与在步骤3中再现缺陷备选的行为所获得的频率进行比较。这些频率的差越�。眯疟嚷�(置信水平)就越高。最后，该分析步骤的输出可以是根据置信比率而排序的缺陷备选列表。
6.如果步骤5的结果没有给出明确指示，则可以假定暂时性缺陷。然后，为有缺陷扫描链的全部扫描比特计算良好设备(步骤2)和有缺陷设备(步骤4)的频率之间的差别，并对这些差进行归一化。针对每个有缺陷备�。Ｄ饧扑懔己蒙璞傅钠德视攵杂诓街�3中对有缺陷扫描链进行再现的有缺陷行为所获得的值之间的归一化差值。有缺陷设备的值与再现的缺陷行为的值之差越低，置信比率就越高。同样，该分析步骤的输出可以是根据该置信比率而排序的缺陷备选列表。
在准备了步骤1-3的数据的情况下，可以在指定的测试装置上执行步骤4。然后可以将所获得的数据上载到随后执行步骤5和6的计算机(评估单元)。因此，对于每次发生受阻链所必须执行的、用于步骤4-6的期望运行时间(测试时间)仅仅只有几秒，该分析适用于大批量生产。
步骤2和步骤3可能生成大量的数据。如果只生成分析某一受阻扫描链所需要的一部分数据，那么能够降低受阻链分析所需的数据量。但是，该分析不能在大批量生产过程中被执行，但是在时间不太关键的步骤中还是很有价值的，例如在提出DUT的测试和检验或特征描述期间。
作为修改，可以对上面所给出的六个步骤重新排序，使步骤2和步骤3的执行不早于DUT显示出受阻扫描链的行为。这样，只考虑有缺陷扫描链，并且在步骤2中，只针对该链确定对于良好设备的“I”频率。在步骤3中，也只针对该链来再现有缺陷备选的行为。步骤2和步骤3可以在步骤4之后被执行。
如果只考虑永久受阻的扫描链，则该方法可被简化。这样，可以跳过步骤2和6。在步骤3和步骤4中，不再存储所观测到的“ I ”的比特频率，每个链一个数目可能就足够了。该数目(最后一个切换比特位置)可以是最高(从扫描输出算起，如上图所示)比特，因为该指定的测试装置可能在施加图案SP的同时观测到“O”和“I”。或者，也可以确定第一个固定比特位置。在步骤5中的分析期间，通过对这些数进行比较来计算比率。对于这种简化形式，可以预见运行时间(测试时间)小得多。
根据本发明的一些实施例涉及提供了结果置信水平的受阻链分析。
受阻链分析往往会提供�：慕峁�。一个目的在于，除了识别可能故障点以外，还为暂时性或永久性缺陷阻挡扫描链两者提供分析结果的置信水平。该分析只需几秒钟。
对新的受阻链分析，假定存在至少一个设备，因为可以建立扫描测试使得在扫描链中的移位是成功的。此外，假定用任意的值填充了扫描链，并且正常操作模式下的运行不会在该设备中产生新的缺陷。
上述概念运用了具有新能力和新算法的测试装置，解决了暂时性和永久性缺陷阻挡扫描链两者。例如，除了为了准备必要的数据(生成参考扫描链测试数据)只需执行这三个步骤一次之外，运行用于缺陷的受阻链分析在几秒以内，并且可以另外提供分析结果的置信水平以解决�：侍�。
为了区分扫描图案的移位和开始/捕获周期，指定的测试装置可以提供一种对扫描图案的结构进行识别的方法。为此，测试图案生成器可以被触发器引脚(类似于时钟信号)或由存储设备存储的向量值列表所触发，以识别扫描链测试输入比特序列的开始，其中，向量对于测试装置的每个引脚表示当前逻辑数值(例如，逻辑I或逻辑O)。
指定的测试装置必须能够修改扫描输入数据(扫描链测试输入比特序列)，使得对于任意的数值N而言，移入到任意扫描链的前N个数值被预定的比特序列(例如恒定值“O”或“I”)覆盖。
指定的测试装置必须能够修改扫描输出数据(扫描链测试输出比特序列)，使得对于任意的数值M而言，从任意扫描链移出的后M个数值被预定的比特序列(例如恒值“O”或“I”)覆盖。
另外，在步骤2、3和4中，指定的测试装置可能能够计算“I”的频率。
对于简单的分析(只考虑永久性受阻扫描链)，指定的测试装置可能能够确定产生切换输出的扫描比特的最高值(最后一个切换比特位置)。
在根据本发明的一些实施例中，测试装置是自动测试设备。
本发明的一个方面在于利用良好设备来再现有缺陷行为的设施。例如，这包括支持完整算法的、或只支持根据上述需求的简化算法的指定测试装置。
本发明的另一方面在于计算根据置信水平排序的受阻扫描链分析结果，这也适用于暂时性缺陷。或者，可以使用一种修改的方法(算法)，用重新排序的步骤降低要存储的数据量。可选地，上述简化算法也可用来减少步骤、要存储的数据量和/或允许时间(测试时间)。
尽管上述概念的一些方面已经在装置的上下文中被描述，但是很清楚，这些方面也代表对相应方法的描述，其中�？榛蛏璞付杂τ诜椒ú街杌蚍椒ú街璧奶卣�。类似地，在方法步骤的场合下所描述的方面也代表对应的�？榈拿枋龌蛘叨杂Φ淖爸玫南罨蛱卣�。
取决于某些实施方案的要求，本发明的实施例可以同硬件或软件被实施。实施方案可通过储存了电子可读控制信号的数字存储介质，例如软盘、DVD、蓝光、⑶、ROM、PROM、EPR0M、EEPR0M或闪存来执行，这些电子可读控制信号与(或者能够与)可编程计算机系统合作，使得相应的方法被执行。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号(能够与可编程计算机系统合作)的数据载体，使得本文所述方法之一被执行。
一般地，本发明的实施例可被实施为具有程序代码的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码用于执行本文所述方法之一。该程序代码可例如被存储在机器可读载体上。
其它实施例包括用于执行本文所述方法之一的、存储在机器可读载体上的计算机程序。
因此，本发明的另外实施例在于数据载体(或数字存储介质或计算机可读介质)，其中该数据载体包括记录于其上的、用于执行本文所述方法之一的计算机程序。
因此，本发明的另外实施例在于代表用于执行本文所述方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。该数据流或信号序列，例如可被配置为经由数据通信连接装置，例如经由互联网传送。
另外的实施例包括处理机构，例如被配置为或适于执行本文所述方法之一的计算机或可编程逻辑设备。
另外的实施例包括具有安装在计算机上的、用于执行本文所述方法之一的计算机程序。
在一些实施例中，可编程逻辑设备(例如现场可编程门阵列)可被用来执行本文所述方法的一些或全部功能。在一些实施例中，场可编程门阵列可以连同微处理器一起来执行本文所述的方法之一。一般地，这些方法优选由任何硬件装置来执行。
上述实施例对本发明的原理仅是例示性的。应理解，本文所述的排列和细节的修改和替换对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，本申请应当只受所附权利要求书的范围限制，而不受本文所述实施例的描述方式和解释方式所提出的具体细节限制。
权利要求
1.一种用于生成参考扫描链测试数据(122)的测试装置(100)，包括: 测试图案生成器(110)，被配置为通过将扫描链测试输入比特序列(102)的预定数目个开始比特置换为预定的开始比特序列来修改所述扫描链测试输入比特序列(102)，其中，所述测试图案生成器(110)被配置为向被测设备(130)提供被修改的扫描链测试输入比特序列(112);以及 输出数据修改器(120)，被配置为修改从所述被测设备(130)接收的且由所述被修改的扫描链测试输入比特序列(112)所引起的扫描链测试输出比特序列(132)，其中，通过将所述扫描链测试输出比特序列(132)的预定数目个结束比特置换为预定的结束比特序列来修改所述扫描链测试输出比特序列(132)以获得所述参考扫描链测试数据(122)。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其中，所述预定数目个开始比特和所述预定数目个结束比特取决于生成所述参考扫描链测试数据(122)所针对的扫描链内的假想故障位置。
3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其中，所述预定数目个开始比特加上所述预定数目个结束比特等于所述扫描链测试输入比特序列(102)的比特数目，并且等于所述扫描链测试输出数据(132)的比特数目。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测试装置，其中，所述预定的开始比特序列和所述预定的结束比特序列取决于生成所述参考扫描链测试数据(122)所针对的假想故障类型。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的测试装置，其中，所述预定的开始比特序列和所述预定的结束比特序列只包括逻辑O或只包括逻辑I。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的测试装置，其中，输出由所述被修改的扫描链测试输入比特序列(112)所引起的扫描链测试输出比特序列(132)的所述被测设备(130)的扫描链是无缺陷的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的测试装置，其中，所述测试图案生成器(110)被配置为向包括有缺陷扫描链的有缺陷被测设备提供未被修改的扫描链测试输入比特序列(102)，并且被配置为从所述有缺陷被测设备的所述有缺陷扫描链获得有缺陷扫描链测试输出比特序列。
8.一种测试系 统(700，800)，包括: 根据权利要求1至7中任一项所述的测试装置(100);以及 评估单元(740)，被配置为将从包括有缺陷扫描链的有缺陷被测设备所获得的有缺陷扫描链测试输出比特序列的信息与所述参考扫描链测试数据(122)进行比较，以确定所述有缺陷扫描链的故障位置和故障类型的信息。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的测试装置或者根据权利要求8所述的测试系统，其中，所述测试图案生成器(110)被配置为通过将相同预定数目个开始比特置换为相同的预定开始比特序列来修改多个不同的扫描链测试输入比特序列(102)，其中，所述输出数据修改器(120)被配置为通过将相同预定数目个结束比特置换为相同的预定结束比特序列来修改由所述多个被修改的扫描链测试输入比特序列(112)所引起的多个扫描链测试输出比特序列(132)。
10.根据权利要求9所述的测试装置或测试系统，包括频率确定器(850)，所述频率确定器被配置为基于所述多个被修改的扫描链测试输出比特序列(132)来对于所述扫描链测试输出比特序列(132)的每个比特位置确定发生逻辑I或逻辑O的频率(852)，其中，所确定的发生逻辑I或逻辑O的频率(852)表示所述参考扫描链测试数据(122)。
11.根据权利要求9或10所述的测试装置或测试系统，包括切换比特确定器(860)，所述切换比特确定器被配置为确定扫描链测试输出比特序列(132)内的最后一个切换比特位置(862)，其中，所述最后一个切换比特位置(862)表明由所述扫描链输出的所述扫描链测试输出比特序列(132)内的最后一个比特的位置，其中，该比特对于所述多个扫描链测试输出比特序列(132)中的至少一个扫描链测试输出比特序列(132)包括逻辑O并且对于所述多个扫描链测试输出比特序列(132)中的至少一个扫描链测试输出比特序列(132)包括逻辑1，或者所述切换比特确定器(860)被配置为确定第一个固定比特位置(864)，其中，所述第一个固定比特位置(864)表明由待测扫描链输出的扫描链测试输出比特序列(132)内的第一个比特的位置，其中，该比特对于所述多个扫描链测试输出比特序列(132)中的全部扫描链测试输出比特序列(132)包括逻辑O或者对于多个扫描链测试输出比特序列(132)中的全部扫描链测试输出比特序列(132)包括逻辑I。
12.根据权利要求1至7或9至11中任一项所述的测试装置或者根据权利要求8至11中任一项所述的测试系统，其中，所述测试图案生成器(110)被配置为通过将多个不同预定数目个开始比特置换为多个不同的预定开始比特序列来修改相同的扫描链测试输入比特序列(102)，以获得多个被修改的扫描链测试输入比特序列(112)，其中，所述输出数据修改器(120)被配置为通过将与所述多个不同预定数目个开始比特对应的多个不同预定数目个结束比特置换为多个不同的预定结束比特序列来修改由所述多个被修改的扫描链测试输入比特序列(112)所引起的多个扫描链测试输出比特序列(132)，以获得表示扫描链的不同假想故障位置或故障类型的多个参考扫描链测试数据(122)。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的测试系统，其中，所述测试装置(100)被配置为针对多个不同的假想故障位置、不同的故障类型和不同的扫描链测试输入比特序列(102)来生成多个参考扫描链测试数据(122)，其中，所述评估单元(740)被配置为将有缺陷的扫描链测试输出比特序列的信息与所述多个参考扫描链测试数据(122)中的每个参考扫描链测试数据(122)进行比较，或者被配置为将为不同的扫描链测试输入比特序列(102)所确定的多个有缺陷扫描链测试输出比特序列的发生逻辑I或逻辑O的频率与所述多个参考扫描链测试数据(122)中的每个参考扫描链测试数据(122)的发生逻辑I或逻辑O的频率进行比较。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的测试系统，其中，所述测试装置(100)被配置来确定故障备选列表，所述故障备选列表包含可能的故障位置和故障类型以及相应的置信水平 目息。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的测试系统，其中，所述测试图案生成器(110)被配置为向无缺 陷被测设备和有缺陷被测设备提供多个未被修改的、不同的扫描链测试输入比特序列(102)，其中，所述频率确定器(850)被配置为基于从所述无缺陷被测设备接收的多个未被修改的扫描链测试输出比特序列并基于从所述有缺陷被测设备接收的多个未被修改的扫描链测试输出比特序列，来为所述无缺陷被测设备和所述有缺陷被测设备的所述扫描链测试输出比特序列的每个比特位置确定发生逻辑I或逻辑O的频率，其中，所述评估单元(740)被配置为针对所述扫描链测试输出比特序列的每个位置来确定为所述有缺陷被测设备所确定的逻辑O或逻辑I的频率与为所述无缺陷被测设备所确定的逻辑O或逻辑I的频率之间的差别，以获得故障特征。
16.根据权利要求15所述的测试系统，其中，所述评估单元(740)被配置为确定下述两种频率之间的差别以获得用于每个被考虑的故障位置和故障类型的参考特征:从通过考虑多个不同的假想故障位置和不同的故障类型而获得的多个被修改的扫描链测试输出比特序列(132)所确定的逻辑O或逻辑I的每个频率，以及针对所述扫描链测试输出比特序列(132)的每个位置而从所述无缺陷被测设备的所述多个未被修改的扫描链测试输出比特序列所确定的逻辑O或逻辑I的频率。
17.根据权利要求16所述的测试系统，其中，所述评估单元(740)被配置为将所获得的故障特征与所获得的每个参考特征进行比较，以获得故障位置和故障类型的信息。
18.一种用于生成参考扫描链测试数据的方法(900)，包括: 通过将扫描链测试输入比特序列的预定数目个开始比特置换为预定的开始比特序列，来修改(910)所述扫描链测试输入比特序列； 向被测设备提供(920)被修改的扫描链测试输入比特序列； 从所述被测设备接收(930)由所述被修改的扫描链测试输入比特序列所引起的扫描链测试输出比特序列；以及 通过将所述扫描链测试 输出比特序列的预定数目个结束比特置换为预定的结束比特序列，来修改(940)所述扫描链测试输出比特序列，以获得所述参考扫描链测试数据。
19.一种用于确定有缺陷扫描链的故障位置和故障类型的方法(1000)，包括: 根据权利要求18所述的用于生成参考扫描链测试数据的方法；以及 比较(1050)从包括所述有缺陷扫描链的有缺陷被测设备所获得的有缺陷扫描链测试输出比特序列的信息与所述参考扫描链测试数据，以确定所述有缺陷扫描链的故障位置和故障类型的信息。
20.根据权利要求18或19所述的方法，还包括: 通过将相同预定数目个开始比特置换为相同的预定开始比特序列来修改多个不同的扫描链测试输入比特序列，以获得多个被修改的、不同的扫描链测试输入比特序列； 通过将多个不同预定数目个开始比特置换为多个不同的预定开始比特序列来修改相同的扫描链测试输入比特序列，以获得多个被修改的、相同的扫描链测试输入比特序列； 通过将相同预定数目个结束比特置换为相同的预定结束比特序列来修改由所述多个被修改的、不同的扫描链测试输入比特序列所引起的多个扫描链测试输出比特序列，以获得用于一个假想故障位置和故障类型的参考扫描链测试数据；以及 通过将与所述多个不同数目个开始比特对应的多个不同预定数目个结束比特置换为多个不同的预定结束比特序列来修改由所述多个被修改的、相同的扫描链测试输入比特序列所引起的多个扫描链测试输出比特序列，以获得表示所述扫描链的不同假想故障位置或故障类型的多个参考扫描链测试数据。
21.根据权利要求20所述的方法,包括基于所述多个被修改的、相同的扫描链测试输出比特序列来确定用于所述扫描链测试输出比特序列的每个位置的发生逻辑I或逻辑O的频率，其中，所确定的发生逻辑I或逻辑O的频率表示用于一个假想故障位置和故障类型的所述参考扫描链测试数据。
22.—种计算机程序，当所述计算机程序在计算机上或微控制器上运行时，所述计算机程序具有用于执行根据权利要求18至21中任一项所述的方法的程序代码。
全文摘要
一种用于生成参考扫描链测试数据的测试装置包括测试图案生成器和输出数据修改器。该测试图案生成器通过将扫描链测试输入比特序列的预定数目个开始比特置换为预定的开始比特序列来修改该扫描链测试输入比特序列。此外，该测试图案生成器向被测设备提供被修改的扫描链测试输入比特序列。该输出数据修改器修改从该被测设备接收的且由该被修改的扫描链测试输入比特序列所引起的扫描链测试输出比特序列。该扫描链测试输出比特序列通过将扫描链测试输出比特序列的预定数目个结束比特置换为预定的结束比特序列来修改，以获得该参考扫描链测试数据。
文档编号G01R31/3193GK103154755SQ201080068574
公开日2013年6月12日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者马库斯·瑟陵, 迈克尔·伯劳恩 申请人:爱德万测试(新加坡)私人有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
