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利用关键区域提高汽车IC测试质量

通过考虑缺陷的可能性,将汽车ic驱动到零DPPM。

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为了在快速增长的汽车集成电路市场中竞争,半导体公司需要解决整个设计流程中的新挑战。为了满足ISO 26262中百万分之零缺陷(DPPM)的目标,DFT工程师采用了新的测试模式类型,包括细胞感知、互连和细胞间桥接(细胞邻域)。但是选择要应用的模式类型和设置覆盖率目标的传统方法将对质量、测试时间和测试成本的改进放在了桌面上。

静态模式和动态模式的测试覆盖目标分别针对固定故障模型和转换故障模型,通常基于检测到的故障的百分比。这些目标因公司而异,通常需要数年的生产失败数据才能确定适当的目标。当公司需要添加一个新的故障模型时,目标可能与基于完整故障列表的测试覆盖完全不同。例如,考虑针对所有潜在桥梁故障的测试覆盖率—这可能是一个巨大的列表。您可能会对所有桥梁故障进行99%的检测,但会遗漏数百个最有可能的桥梁。为了减少DPPM,更有效的方法是选择最可能发生的桥的子集。

然而,最先进的方法是通过测试覆盖率来选择模式,方法是将检测到的故障或缺陷数量除以故障或缺陷的总数。这样的计算测试覆盖率与单个故障的制造缺陷发生的概率没有关系,这使得创建最优模式集是不现实的。这导致了过大的测试模式集,超过必要的测试时间,并降低了IC质量估计的置信度。这些都是当今面临的现实和普遍问题,对于满足汽车集成电路的DPPM要求尤为重要。

临界面积作为测试的度量

应对这一挑战的新方法是与业界领先的半导体公司密切合作开发的,基于物理缺陷发生的可能性来衡量模式价值评估。计算与模式检测到的故障相关的总关键区域(TCA)。换句话说,我们首先根据它们的关键区域确定缺陷发生的可能性,然后我们可以对各种模式集进行排序,考虑它们检测到的缺陷,以选择最有效的模式来应用。

TCA提供了一个通用的度量标准来评估模式对DPM的影响,它可以用来对模式进行排序,以达到最低的DPPM。使用TCA,您可以混合针对新故障模型的模式,以获得更有效的模式集,甚至使用与原始模式集相同数量的模式。您可以根据检测物理缺陷的能力,从整个模式集中选择或排序最有效的模式。

关键区域是设计布局中的区域,它决定了特定物理缺陷可能导致设计失败的可能性(图1)。TCA是两个连接器之间的短段或连接中的缺口的所有单独关键区域的总和,由该斑点大小的发生概率加权。TCA覆盖不只是计算错误,而是考虑了缺陷的可能性,并为所有错误模型提供了一致的度量。


图1:两个网间桥的总临界面积计算。

TCA值使用物理布局信息计算。用户定义的故障模型(UDFM)文件存储每种缺陷类型(单元-内部、桥接、开放、单元-邻域)的模型。任何使用cell-aware或汽车级ATPG的人都熟悉UDFM文件。UDFM文件是ATPG工具的输入,用于生成测试模式,并可用于执行布局感知和单元格感知的故障诊断。当读入ATPG工具时,可以将包含TCA故障数据的UDFM文件应用于模式,从最高TCA到最低对它们进行排序。

使用TCA的特点包括:

  • 选择最有效的模式
  • 为模式类型和覆盖范围选择目标
  • 确定新模式类型的有效性
  • 根据检测缺陷的可能性对模式值进行分级
  • 自动排序和选择模式
  • 通过在ATPG运行中针对多个故障模型创建一个更小的模式集

这是第一次在商业ATPG工具中对芯片数字逻辑部分的所有缺陷进行总临界面积计算。使用TCA为您的汽车IC构建最有效和高效的测试模式,可确保设备符合ISO 26262质量指南,并在市场上具有竞争力。

在白皮书中阅读更多内容基于关键区域的高质量测试模式优化



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