芯片测试（IC Testing）是芯片制造过程中至关重要的环节之一，旨在验证芯片是否符合设计规格、功能是否正确，并筛选出不合格芯片。数字逻辑测试（Digital Logic Testing）主要用于检测芯片的数字电路部分，确保其逻辑功能、时序特性和结构完整性。

       数字逻辑测试（Digital Logic Testing） 主要用于验证芯片中的数字电路是否按照设计规格正确工作。测试的目标是确保芯片在各种输入条件下能够正确输出，满足功能和时序要求，并检测制造缺陷。

1.测试阶段：

晶圆测试（CP, Wafer Test）：在晶圆级别进行测试，筛选出明显的缺陷芯片。

成品测试（FT, Final Test）：在封装后进行更完整的测试，以确保芯片在实际应用中的可靠性。

2.数字逻辑测试的主要方法：逻辑功能测试、结构测试、自动测试向量生成、时序测试、片上自测试。

• 逻辑功能测试（Functional Test）目标：验证芯片的逻辑功能是否按照设计要求正确工作。

方法：施加测试向量（Test Pattern），观察芯片的输出是否匹配预期值；需要全面覆盖芯片的所有功能模式，例如运算单元（ALU）、控制单元（FSM）、存储单元（寄存器/Cache）等。

• 结构测试（Scan Chain Test）目标：提高测试可控性和可观测性，检测寄存器级的故障。

方法：采用扫描链（Scan Chain）技术，将所有触发器（Flip-Flop）串联形成移位寄存器；通过外部输入测试数据（Scan-in），逐级移入芯片内部，经过逻辑运算后输出（Scan-out）；适用于寄存器级故障检测，如触发器无法翻转、短路、开路等。

• 自动测试向量生成（ATPG, Automatic Test Pattern Generation）目标：检测制造缺陷，如短路、开路、漏电等。

方法：采用故障建模（Fault Modeling）：

•Stuck-at Fault（静态故障）：某个节点固定为0或1（SA0/SA1）。

•Transition Fault（过渡故障）：检测信号翻转时的延迟问题。

•Bridge Fault（桥接故障）：两个信号线意外短接。

•通过扫描链将测试向量输入芯片进行检测。

• 时序测试（Timing Test）目标：确保芯片在目标时钟频率下正常工作，不存在时序违例。

方法：路径延迟测试（Path Delay Test）：测量逻辑路径上的传播延迟；

建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）测试：

•Setup Violation：数据未能在时钟沿到来前稳定，导致触发器错误采样。

•Hold Violation：数据未能在时钟沿后保持足够时间，导致触发器误触发。

• 片上自测试（BIST, Built-In Self-Test）目标：减少对ATE（自动测试设备）的依赖，提高测试效率。

方法：在芯片内部集成测试电路，由芯片自身生成测试向量并进行测试；主要用于存储器（Memory BIST）、逻辑电路（Logic BIST）和扫描链测试（Scan BIST）。

3. 数字逻辑测试的流程

测试向量生成：设计功能测试用例；使用 ATPG 生成结构测试向量；设计时序测试模式。

ATE 测试：在 ATE 上加载测试程序；施加测试向量，采集输出；计算通过率，判定合格或失败（Pass/Fail）。

故障分析：若测试失败，进行Fail Bin分析；可能涉及逻辑模拟、物理分析、失效定位。

良率优化：结合 CP 和 FT 数据分析缺陷模式；调整测试策略，提高芯片良率。

       数字逻辑测试是芯片制造过程的关键环节，涉及功能测试、结构测试、ATPG测试、时序测试和BIST技术等多个方面。随着芯片复杂度和性能需求的提高，测试技术不断发展，以提高故障检测率并降低测试成本。未来，AI优化、DFT增强和BIST普及将成为数字逻辑测试的重要发展方向。

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