許容故障の検出回避を指向したテストベクトル選択に関する考察 A Study on Test Vector Selection for Reducing Detected Acceptable Faults 0720076 櫻田正明 Masaaki SAKURADA 指導教員井上智生【背景】近年，LSI の高性能化に伴い，LSI の用途は幅広テストベクトルの選択を行う方法として，テストベクくなっており，わずかな誤りならばユーザに重大な影響トルに対し複数の並び替えを行い，並び順に故障シミュを与えないシステムも存在する．このような大きな問題レーションを行い，新たな非許容故障を検出しないものとならない LSI の故障を許容故障という．許容故障を考をテスト集合から取り除くことで実現した．テストベク慮することで，コストの削減や歩留まりの向上が可能とトルには，生成された段階で 0 か 1 かの割り当てを行っなる [1]．LSI をテストする際，許容故障をできるだけていないビットが存在する．そのような不定値をドント検出しないようにすることで，不良と見なされる LSI をケアといい，X で表す．並び替え方として，テストベク削減することができ，歩留まりの向上が期待できる．本トルに含まれるドントケア数の昇順と降順，1 つのテス研究では与えられたテストベクトル集合に対して，許容トベクトルによって検出される許容故障数の小さい順に故障をできるだけ検出しないテストベクトルを選択する並び替えた検出許容故障数昇順，1 つのテストベクトル方法を考察する．によって検出される非許容故障数の大きい順に並び替え【許容故障の定義】単一縮退故障によって出力の値が変た検出非許容故障数降順，の計 4 通りの並べ方を用いた．化する場合，正常値と故障時の出力の差を誤りの大きさ【実験結果】実験結果の一部を表 2 に示す．表 2 ではドンといい，その故障の誤りの大きさの最大値を誤りの深刻トケア数の降順と昇順で並べ替え，故障シミュレーショさという．故障 f における誤りの深刻さ Es (f ) が閾値 T ンを実行し冗長なテストベクトル (TV) を除去した後，ドより小さければ，その故障 f は T のもとで許容である．ントケアを 3 通りで埋めて，検出許容故障数昇順と検出【閾値テスト生成】閾値テスト生成では，閾値 T が与え非許容故障数降順で並べ替え，故障シミュレーションをられたときに故障が許容故障か非許容故障であるかを判行い冗長なテストベクトルを除去したものを比較した．別し，非許容故障に対してテストベクトルを生成する．表より，ドントケア数の降順と昇順の結果を比較する非許容故障に対して生成されたテストベクトルを閾値テと，ドントケア数降順のほうが許容故障を検出していなストベクトルという．一般的には回路内すべての非許容い．これはテストベクトルに含まれるドントケア数の多故障に対して閾値テストベクトルを生成する．閾値テスいもののほうが故障を検出しにくいため，多くの故障をトベクトルは対象とする非許容故障以外に，同時に複数検出するテストベクトルが後半に圧縮 (新たに非許容故の許容故障を検出する可能性がある．一般的なテスト実障を検出しない冗長テストベクトルの除去) により取り行においてできるだけ非許容故障だけを含む LSI を選別除かれることで，許容故障も検出されなくなり，ドントするためには，生成した閾値テストベクトル集合で検出ケアを埋めた後も，それらの許容故障が検出されなかっされる許容故障をできるだけ減らすことが必要となる．たためと考えられる．つぎに検出許容故障数昇順と検出【テストベクトルの選択】ある回路に対して，故障集合非許容故障数降順とを比較すると，検出許容故障数昇順とそれらを検出するテストベクトル集合が与えられていのほうが許容故障を検出していない．また，検出非許容るとする．このとき，故障の許容性は時間的に判定困難数降順はテストベクトル数の削減に効果があり，検出さな場合を除いて判定されているとする．本研究では，これる故障数の減少にはつながるものの，検出許容故障数のような前提で許容故障をできるだけ検出しないテストの減少は検出許容故障数昇順に比べると小さい．ベクトルの集合を求めるために，選択の仕方を変え，考【まとめ】実験結果より，並べ替えによるテストベクト察を行った．ル選択の影響がわかった．検出される許容故障数を減らテストベクトル選択の例として表 1 のようなテストベすには，ドントケア数昇順と検出許容故障数昇順によるクトルの集合を考える．全ての非許容故障を検出するテ並べ方が効果的だと分かった．また，テストベクトル数ストベクトルを考えた場合，t1 と t2 のテストベクトルは検出許容故障数に大きく影響を与えないということがの組み合わせではすべての許容故障を検出してしまう．わかった．一方，t3，t4，t5 の場合，検出される許容故障数は，t1，参考文献 [1] Z. Jiang and S. K. Gupta, ”An ATPG for Threshold Testing: t2 に比べ 1 つ少なくなる．このようにテストベクトルの Obtaining Acceptable Yield in Future Processes,” Proc.ITC, pp.824-833,2002. 組合せによって，検出される許容故障数が異なるため，表 2: テストベクトルの並べ方と非検出許容故障数 (回路選択の仕方が重要となる． c880，閾値 8，閾値テスト生成) 表 1: テストベクトル集合 T 1 X ドントケアを埋めた後の TV の並べ方テストベクトル t1 t2 t3 t4 t5 非許容故障 a b c ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ d ○ ○ ○：検出 -：非検出許容故障 e f ○ ○ ○ ○ ○ - g ○ ○ ○ X を含む TV の並べ方 X 数降順 X 数昇順の埋め方 rand all0 all1 rand all0 all1 検出許容故障数昇順 TV 数 uda 87 37 161 55 122 163 91 39 148 20 110 106 検出非許容故障数降順 TV 数 uda 75 11 147 44 112 161 65 7 131 32 101 61 変更なし TV 数 90 226 175 93 142 114 rand：乱数 uda：非検出許容故障数 uda 0 48 154 4 26 52