超高速・超微細VLSIに対する組込み自己テスト手法と故障診断法に関する研究

• 研究課題/領域番号: 15500043
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 高松 雄三 愛媛大学, 工学部, 教授 (80039255)
• 研究分担者: 高橋 寛 愛媛大学, 工学部, 助教授 (80226878) ; 樋上 喜信 愛媛大学, 工学部, 助教授 (40304654)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 論理回路の故障検査 / 故障診断 / 組込み自己テスト / テスト圧縮 / 縮退故障 / 内部ブリッジ故障 / オープン故障 / 論理回路のテスト / 故障検査 / ブリッジ故障 / クロストーク故障 / ドントケア値 / VLSIの故障検査 / VLSIの故障診断 / 遅延故障 / テスト系列圧縮 / 消費電力削減

研究概要

本年度は,診断用テストベクトルの圧縮法,オープン故障に対する故障診断法,ゲート内部ブリッジ故障に対する故障診断法の開発を行った.
(1)診断用テストベクトルの圧縮法
組込み自己テストでは,非常に多くのテストベクトルの印加を必要とする.そこで診断のために必要な,少ない数のテストベクトルを選択する手法を開発した.これによって,診断時間の短縮,テストベクトルや出力応答を保存するためのメモリ量を削減することが可能になる.開発した手法では,与えられたテスト集合に対して,区別可能な故障ペア数を減少させることなく,できるだけ少ないテストベクトルを選択する.まず,1つのテストベクトルでしか検出されない故障を抽出し,それらを検出するテストベクトルを選択する.次に,一部の故障ペアを選択し,それらを区別するようなテストベクトルを選択する.その後,別の故障ペアの選択と,それらを区別するテストベクトルの選択を繰り返し行う.
(2)オープン故障に対する故障診断法
信号線のオープン故障に対する故障診断法を開発した.この研究では,オープン故障が存在する信号線の論理値が,隣接信号線の影響により決定するような故障動作を仮定した.開発した故障診断法では,検出テストと非検出テストを用いて故障シミュレーションを行い,少ない数の故障位置指摘を実現した.
(3)ゲート内部ブリッジ故障に対する故障診断法
ゲート内部のトランジスタノードが短絡するようなゲート内部ブリッジ故障に対する故障診断法を開発した.この診断法では,まず検出テストを用いてゲートレベルシミュレーションを行い,故障が存在するゲートの候補を抽出する.次に,ゲート入力値を調べ,ゲートの候補内に存在する内部ブリッジ故障を推定する.さらに非検出テストを用いて,内部ブリッジ故障の候補を削減する.

研究成果

• [雑誌論文] Compaction of Pass/Fail-based Diagnostic Test Vectors for Combinational and Sequential Circuits (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Higami, K.K.Saluji, H.Takahashi, S.Kobayashi, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: Proc. of IEEE The Eleventh Asia and South Pacific Design Automation ページ: 659-664
  • NAID: 110004729724
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Compaction of Pass/Fail-based Diagnostic Test Vectors for Combinational and Sequential Circuits (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Higami, K.K.Saluja, H.Takahashi, S.Kobayashi, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: Proc.of IEEE Eleventh Asia and South Pacific Design Automation Conference ページ: 659-664
  • NAID: 110004729724
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Compaction of Pass/Fail-based Diagnostic Test Vectors for Combinational and Sequential Circuits (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Higami, K.K.Saluja, H.Takahashi, S.Kobayashi, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: Proc.of IEEE The Eleventh Asia and South Pacific Design Automation ページ: 659-664
  • NAID: 110004729724
• [雑誌論文] On the Fault Diagnosis in the Presence of Unknown Fault Models Using Pass/Fail Information (2005)
  • 著者名/発表者名: Y.Takamatsu, T.Seiyama, H.Takahashi, Y.Higami, K.Yamazaki
  • 雑誌名: Proc. of IEEE Int. Sympo. on Circuits and Systems ページ: 2987-2990
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Method for Reducing the Target Fault List of Crosstalk Faults in Synchronous Sequetial Circuits (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Takahashi, K.J.Keller, K.T.Le, K.K.Saluja, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems vol.24,no.2 ページ: 252-263
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] On the Fault Diagnosis in the Presence of Unknown Fault Models Using Pass/Fail Information (2005)
  • 著者名/発表者名: Y.Takamatsu, T.Seiyama, H.Takahashi, Y.Higami, K.Yamazaki
  • 雑誌名: Proc.of IEEE Int.Sympo. on Circuits and Systems ページ: 2987-2990
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Method for Reducing the Target Fault List of Crosstalk Faults in Synchronous Sequential Circuits (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Takahashi, K.J.Keller, K.T.Le, K.K.Saluja, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: IEEE Trans.on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems vol.24, no.2 ページ: 252-263
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] On the Fault Diagnosis in the Presence of Unknown Fault Models Using Pass/Fail Information (2005)
  • 著者名/発表者名: Y.Takamatsu, T.Seiyama, H.Takahashi, Y.Higami, K.Yamazaki
  • 雑誌名: Proc.of IEEE Int.Sympo.on Circuits and Systems ページ: 2987-2990
• [雑誌論文] A Method for Reducing the Target Fault List of Crosstalk Faults in Synchronous Sequential Circuits (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Takahashi, K.J.Keller, K.T.Le, K.K.Saluja, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: IEEE Trans.on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems 24-2 ページ: 252-263
• [雑誌論文] Acceleration Techniques for Crosstalk Fault Simulation (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Higami, M.Sato, H.Takahashi, S.Kobayashi, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: Proc.of the Int'l Multi-Conf.on Advanced Computer System & Computer Information Systems and Industrial Management ページ: 300-309
• [雑誌論文] Techniques for Finding Xs in Test Sequences for Sequential Circuits and Applications of Test Length/Power Reductior (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Higami, S.Kajihara, S.Kobayeshi, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: Proc.of the Thirteenth Asian Test Symposium ページ: 46-49
• [雑誌論文] Failure Analysis of Open Faults by Using Detecting/Undetecting Information on Tests (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Sato, H.Takahashi, Y.Higami, Y.Takamatsu
  • 雑誌名: Proc.of the Thirteenth Asian Test Symposium ページ: 222-227
• [文献書誌] 樋上喜信, 梶原誠司, 市原英行, 高松雄三: "[サーベイ論文]論理回路のテストコスト削減法-テストデータ量削減とテスト実行時間削減法-"電子情報通信学会和文誌D-I. J87-D・3. 291-307 (2004)
• [文献書誌] Y.Higami, S.Kobayashi, Y.Takamatsu: "Generation of Test Sequences with Low Power Dissipation for Sequential Circuits"IEICE Trans.on Information and Systems. E87-D・3. 530-536 (2004)
• [文献書誌] Y.Higami, S.Kajihara, I.Pomeranz, S.Kobayashi, Y.Takamatsu: "A Method to Find Don't Care Values in Test Sequences for Sequential Circuits"Proc.of the Int'l Conf.on Computer.Design. (2003)
• [文献書誌] H.Takahashi, K.K.Saluja, Y.Takamatsu: "An Alternative Test Generation for Path Delay Faults by Using Ni-Detection Test Sets"IEICE Trans.on Information and Systems. E86-D・12. 2650-2658 (2003)