可変電源電圧テストを併用したLSI・電流テストに関する研究

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本研究課題では比較的安価で故障検出率の高いLSIのテスト手法の開発を目的とした.本年度は電流テストのLSIへの適用,特に順序回路のテストについて検討した.これまでは組合せ回路への電流テストの適用は数多く報告されていたが,順序回路への適用はほとんど研究されていないことが本研究の背景にある.順序回路としてフリップフロップ単体を用いた.フリップフロップには種々の回路構造があり,構造の違いによる電流テストの故障検出能力を調べるためである.代表的な5種類のフリップフロップをテストの対象とした.初めにこれらのレイアウト設計を行い,レイアウト上から故障箇所を抽出した.またいくつかの故障モデルを想定し,故障を挿入したフリップフロップの動作と故障によって生じた電流を回路シミュレーションで解析した.その結果,電流テストは従来の機能テストよりは故障検出能力が高いが,一部の故障は検出できないことが判明した.また詳細に解析した結果,これらの検出不可能な故障は,フリップフロップ自身の構造に関係しており,本質的に電流テストで検出できない故障であることも判明した.さらに,電流テストと機能テストを併用することで一層故障検出率が高くなることを明らかにした。また,これらの結果に基づいて,電流テストで100%テスト可能なフリップフロップの回路構造を提案し,その回路規模や回路性能は従来のフリップフロップとほぼ同程度であることを明らかにした.