数字集成电路测试优化 李晓维 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李晓维 著

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• 测试
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• DFT
• 故障诊断
• 可测性设计
• 测试向量生成
• 自动测试模式生成
• 芯片测试
• 集成电路设计

店铺： 典则俊雅图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030278944

商品编码：29839548148

包装：精装

出版时间：2010-06-01

图书基本信息,请以下列介绍为准
书名	数字集成电路测试优化
作者	李晓维
定价	58.00元
ISBN号	9787030278944
出版社	科学出版社
出版日期	206-01
版次	1

其他参考信息（以实物为准）
装帧：精装	开本：16开	重量：0.740
版次：1	字数：	页码：

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目录

内容提要

本书内容涉及数字集成电路测试优化的三个主要方面：测试压缩、测试功耗优化、测试调度。包括测试数据压缩的基本原理，激励压缩的有效方法，测试响应压缩方法和电路结构；测试功耗优化的基本原理，静态测试功耗优化方法，动态测试功耗优化；测试压缩与测试功耗协同优化方法；测试压缩与测试调度协同优化方法；并以产64位高性能处理器(龙芯2E和2F)为例介绍了相关成果的应用。 全书阐述了作者及其科研团队自主创新的研究成果和结论，对致力于数字集成电路测试与设计研究的科研人员(尤其是在读研究生)具有较大的学术参考价值，也可用作集成电路专业的高等院校教师、研究生和高年级本科生的教学参考书。

编辑推荐

作者介绍

序言

探寻微电子世界的隐秘脉络：一本关于芯片可靠性的深入剖析 引言 在当今信息爆炸的时代，电子产品已渗透到我们生活的方方面面，从掌上智能手机到庞大的数据中心，再到精密的航空航天设备，无一不依赖于数量庞大、结构复杂的集成电路（IC）。这些微小的芯片，凝聚了人类智慧的结晶，是现代科技的基石。然而，随着集成电路的集成度不断提高，设计复杂度呈指数级增长，其内在的可靠性问题也日益凸显。如何确保这些“电子大脑”在严苛的工作环境下稳定运行，高效准确地完成预设任务，成为一项至关重要的挑战。本书正是致力于揭示集成电路可靠性的内在机制，剖析影响其性能的关键因素，并在此基础上，探索一系列旨在提升其稳定性和耐久性的前沿技术与实用策略。 第一章：集成电路的结构与工作原理——微观世界的运行法则 要深入理解集成电路的可靠性，首先必须对其基本结构和工作原理有清晰的认识。本章将从晶体管这一构成集成电路的最基本单元出发，深入浅出地阐述其工作原理，包括半导体材料的特性、PN结的形成与导电机制、MOSFET和BJT等不同类型晶体管的结构差异及其在数字电路中的应用。我们将详细介绍逻辑门、触发器、寄存器、计数器等基本数字逻辑单元的构建原理，以及更高级的组合逻辑和时序逻辑电路的实现方式。在此基础上，我们将进一步探讨复杂的集成电路设计，如微处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、数字信号处理器（DSP）以及各种专用集成电路（ASIC）的内部架构和信号流转。通过对集成电路微观层面的细致解读，读者将建立起对这些微小元件如何协同工作，完成海量计算和信息处理任务的深刻理解。 第二章：集成电路的失效模式与机理——潜藏在性能背后的风险 集成电路并非永恒不变，它们在长时间、复杂或恶劣的工作条件下，会遭遇各种形式的失效。本章将系统地梳理和分析集成电路常见的失效模式。我们将深入探讨由于制造过程中的缺陷（如工艺偏差、材料污染、掩膜错误）导致的早期失效，以及在正常工作过程中，由于电应力（如电压过载、电流热效应）、热应力（如周期性温度变化引起的材料疲劳）、化学腐蚀（如湿气、离子污染物侵蚀）以及辐射效应（如宇宙射线、粒子加速器产生的辐射）等外部因素引发的长期失效。我们将具体分析短路、开路、参数漂移、阈值电压偏移、栅氧化层击穿、迁移等具体的失效现象，并追溯其背后的物理和化学机理。理解这些失效模式及其根源，是进行可靠性设计和测试的前提。 第三章：集成电路可靠性评估的关键技术——衡量芯片健康度的标尺 为了确保集成电路在设计、制造和使用阶段的可靠性，必须建立一套有效的评估体系。本章将详细介绍集成电路可靠性评估的关键技术。我们将讨论加速寿命测试（ALT）的概念，包括高加速寿命测试（HALT）和高压加速寿命测试（HATE）等常用方法，以及如何通过提高应力参数（如温度、电压、湿度）来缩短测试时间，预测器件的长期寿命。我们将深入研究统计模型在可靠性分析中的应用，如指数分布、威布尔分布等，以及如何利用这些模型来分析测试数据，估算失效概率和平均无故障时间（MTTF/MTBF）。此外，本章还将介绍各种非破坏性测试（NDT）和破坏性测试（DT）技术，包括电学参数测试、光学显微镜检查、扫描电子显微镜（SEM）分析、X射线成像、失效定位技术（如故障注入、路径追踪）等，这些技术为直接观察和诊断失效提供了有力支持。 第四章：提升集成电路可靠性的设计策略——筑牢性能的根基 可靠性并非仅仅通过测试来发现和修复，更重要的是将其融入到设计的每一个环节。本章将重点阐述提升集成电路可靠性的设计策略。我们将讨论在电路设计层面如何通过冗余设计（如双冗余、三冗余）、纠错码（ECC）的应用、自检和自修复电路的实现来应对潜在的故障。在版图设计层面，我们将探讨如何通过优化器件尺寸、布局布线、保护环的设计、静电放电（ESD）防护电路的集成来减小应力影响，提高抗干扰能力。此外，本章还将介绍晶圆制造过程中的工艺控制和质量管理的重要性，以及如何通过严格的材料筛选和工艺参数优化来降低制造缺陷。我们还将探讨先进的封装技术，如抗潮湿、抗机械应力、抗热冲击的封装材料和结构，如何为集成电路提供坚实的物理保障。 第五章：集成电路可靠性测试方法与实践——从理论到实战的飞跃 本章将从实践的角度出发，详细介绍集成电路可靠性测试的各种方法和实际操作。我们将从测试流程的设计开始，包括测试计划的制定、测试用例的编写、测试环境的搭建，到具体测试项目的执行。我们将重点讲解各种功能测试、参数测试、环境适应性测试（如高温、低温、高湿、振动、冲击测试）以及专门的可靠性测试（如加速寿命测试、ESD测试、Latch-up测试）的执行步骤和注意事项。我们将分析如何解读和分析测试结果，识别潜在的失效点，并对测试数据进行统计分析，评估产品的可靠性水平。此外，本章还将探讨在不同产品生命周期阶段，如设计验证、量产前验证、量产抽检等阶段，可靠性测试所扮演的角色和具体应用。 第六章：先进集成电路可靠性技术的探索——面向未来的挑战 随着科技的飞速发展，集成电路的集成度和性能不断提升，同时也带来了新的可靠性挑战。本章将聚焦于面向未来的先进集成电路可靠性技术。我们将探讨在纳米尺度下，量子效应、表面效应等对可靠性带来的影响，以及相应的应对策略。我们将深入研究人工智能（AI）和机器学习（ML）在可靠性预测、失效分析和测试优化中的应用，以及如何构建智能化的可靠性保障体系。此外，本章还将关注新兴的集成电路技术，如三维集成电路（3D IC）、忆阻器、光子集成电路等，及其在可靠性方面所面临的独特挑战和解决方案。最后，我们将展望集成电路可靠性领域未来的发展趋势，包括更加精密的测试技术、更智能的防护设计以及更全面的失效机理研究。 结语 集成电路的可靠性是电子产品性能和稳定运行的生命线。本书力求为读者提供一个全面、深入的视角，从微观的晶体管原理到宏观的系统可靠性，从理论的失效机理到实践的测试方法，再到前沿的技术探索，展现集成电路可靠性研究的广度和深度。希望通过本书的学习，能够激发读者对集成电路可靠性领域的兴趣，并为其在相关领域的研究与实践提供有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书是数字集成电路测试领域的一部力作。它既有理论的深度，又有实践的广度，能够帮助不同层级的工程师提升专业技能。 我特别欣赏李晓维老师在书中所展现的严谨的学术态度和丰富的工程实践经验。他在分析问题时，总是能够深入浅出，将复杂的概念用清晰易懂的语言表达出来。同时，书中穿插的案例分析，也让读者能够更好地理解理论知识在实际工程中的应用。 这本书对于我来说，不仅仅是一本技术参考书，更是一本激励我不断学习和进步的宝典。它让我对数字集成电路测试这个领域有了更全面、更深刻的认识，也为我未来的职业发展指明了方向。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《数字集成电路测试优化》的过程中，我最大的感受是，这本书并非只是简单地介绍各种测试技术，而是更侧重于“优化”这个核心理念。如何用最少的资源、最有效的方式，实现最高质量的测试，是贯穿全书的主线。 书中关于“测试流程优化”的章节，让我受益匪浅。在实际工作中，我们常常会陷入到具体的测试执行中，而忽略了对整个测试流程的审视和优化。李晓维老师在这一块的论述，让我明白，测试优化是一个系统工程，需要从测试规划、测试设计、测试执行到测试结果分析的各个环节进行持续改进。他提出的“基于风险的测试策略”等理念，更是为我们提供了一个全新的思考角度，帮助我们更好地平衡测试覆盖率和效率。

评分☆☆☆☆☆

《数字集成电路测试优化》这本书，给我带来的不仅是知识的增益，更是一种思维方式的启发。在阅读过程中，我不断地反思自己过去在测试工作中的一些不足之处，也看到了未来可以改进的方向。 书中对于“测试数据分析与故障定位”的深入探讨，尤其令我印象深刻。在实际测试中，我们经常会遇到一些看似随机的测试失败，如何快速准确地定位故障源，往往是工程师们面临的一大挑战。李晓维老师在这一块的论述，非常系统化，他不仅介绍了常用的故障定位方法，还结合了大数据分析和人工智能技术，探讨了如何更智能化地进行故障诊断。这一点让我看到了测试技术未来的发展趋势，也激励我不断学习新的技术和工具，以应对日益复杂的测试挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我称道的一点，是它并没有回避当下集成电路测试领域面临的挑战。在阅读过程中，我能感受到李晓维老师对于行业发展的深刻洞察。如今的芯片越来越复杂，功能越来越多，给测试带来了前所未有的压力。书中关于“面向低功耗设计（LPDDR）的测试策略”和“新兴存储器测试挑战”的讨论，都非常及时和贴切。 我最近参与的一个项目，就涉及到了低功耗的移动端芯片，其测试的复杂性远超以往。如何在保证低功耗特性的同时，依然能够高效地进行功能和故障测试，一直是我们团队研究的重点。书中对这方面的分析，提供了不少启发性的思路，例如如何设计能够激活不同功耗模式的测试用例，以及如何针对功耗相关的故障进行建模和检测。这对于我来说，不仅仅是知识的获取，更是一种方法论的提升。它让我明白了，测试优化并非一成不变，而是需要根据器件的特性和设计目标进行动态调整和创新。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，在于它能够帮助工程师们提升解决实际问题的能力。我尤其喜欢书中关于“测试环境搭建与管理”的讨论。虽然听起来可能比较基础，但一个稳定、高效的测试环境，是保证测试质量的关键。李晓维老师在这方面给出了非常详细的指导，包括如何选择合适的测试设备、如何进行测试系统的校准和维护，以及如何进行测试数据的有效管理。 这些看似“琐碎”的细节，在实际工程中却往往容易被忽视，但它们却直接影响着测试的准确性和效率。通过学习这本书，我更加认识到，一个优秀的测试工程师，不仅要有扎实的理论基础，还要具备严谨细致的工作态度和良好的工程实践能力。这本书无疑为我提供了一个很好的范本。

评分☆☆☆☆☆

作为一个多年在电子行业摸爬滚打的工程师，我深知芯片设计过程中测试环节的重要性，尤其是在如今集成电路工艺飞速发展、功能日益复杂的时代。最近有幸拜读了李晓维的《数字集成电路测试优化》，可以说是在我心中激起了不小的波澜。这本书，虽然我还没能完全消化其中的所有细节，但它所呈现的思路和方法，无疑为我打开了新的视角。 在阅读过程中，我不断地与自己过去的一些项目经历进行对照。还记得几年前，我们曾为了一个新产品流片，在测试阶段花费了巨额的资源和时间，最终却因为一些难以察觉的缺陷导致了产品性能的不稳定。当时我们尝试了各种经典的测试方法，但效果都不尽如人意。这本书中关于测试向量生成策略的探讨，让我意识到我们当时可能过于依赖手工编写或者一些通用的EDA工具，而忽略了针对特定电路结构和故障模型的优化。李晓维老师在书中详细阐述了如何根据设计特点来制定更具针对性的测试向量，这对于提高测试覆盖率、减少测试时间、甚至降低漏测率都有着至关重要的意义。我特别留意了其中关于“故障建模”的部分，书中并没有简单地罗列几种常见的故障模型，而是深入剖析了不同故障模型之间的关系，以及如何根据实际的设计工艺和潜在的制造缺陷来选择最合适的模型。这一点对于我这样经验尚浅的读者来说，无疑是一份宝贵的财富，它能帮助我避免在测试策略上走弯路，将有限的资源投入到最关键的环节。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的一个非常重要的启示是，测试优化并非一个孤立的环节，而是需要与芯片设计的其他环节紧密协同。李晓维老师在书中多次强调了“设计与测试协同”的重要性。他指出，很多测试上的难题，其实是源于设计阶段缺乏对可测试性的考虑。 我对此深有体会。过去，我曾遇到过一些设计团队，他们非常专注于功能实现，而对测试方面几乎不予考虑，等到流片回来发现测试困难重重时，才来寻求测试团队的帮助。这种“事后诸葛亮”式的做法，往往会付出巨大的代价。这本书中关于“DFT规则的早期检查”和“测试友好的设计实践”的讲解，为我提供了一个很好的指导框架。它让我能够更好地与设计团队沟通，引导他们从设计之初就考虑可测试性，从而避免后期不必要的返工和延误。这不仅仅是提高了测试的效率，更是从根本上提升了整个产品开发的质量和竞争力。

评分☆☆☆☆☆

读完《数字集成电路测试优化》这本书，我最大的感受就是它“接地气”。很多学术论文或者技术书籍，虽然内容精深，但往往脱离实际工程应用。而李晓维老师的这本书，字里行间都透露着丰富的工程经验。书中的案例分析，虽然没有直接点名具体的项目，但通过对问题成因的剖析和解决方案的阐述，让我能清晰地看到这些理论是如何在实际工程中应用的。 例如，书中关于“测试成本优化”的章节，让我受益匪浅。测试成本是任何一个芯片项目都必须考虑的重要因素，包括测试设备、测试时间、人力成本等等。李晓维老师在这一块的讨论，不仅仅是停留在“减少测试时间”这样表面的论述，而是深入到如何通过优化测试流程、选择合适的测试硬件、甚至如何平衡测试覆盖率和成本之间的关系。我过去在做项目预算时，往往会忽略测试成本的精细化分析，导致后期出现一些意想不到的超支。这本书让我意识到，测试成本的优化，需要从项目初期就开始规划，并且贯穿整个测试流程。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的深度和广度都超出了我最初的预期。我原本以为它会更侧重于某一种特定的测试方法，或者某个细分领域。但李晓维老师的论述，从宏观的测试策略制定，到微观的测试向量生成，再到具体的测试执行和故障诊断，几乎涵盖了数字集成电路测试的整个生命周期。这让我感到非常惊喜，也意味着这本书能够为不同阶段、不同需求的工程师提供价值。 我印象特别深刻的是，书中对于“可测试性设计（DFT）”的讲解，并不是孤立的，而是将其有机地融入到了整个测试优化流程中。这一点至关重要，因为我们都知道，在设计阶段就考虑可测试性，能够极大地降低后续测试的难度和成本。李晓维老师在这方面给出了非常实用的建议，例如如何选择合适的DFT技术（如扫描链、BIST等），以及如何在设计流程中嵌入DFT规则检查。我过去在做DFT时，有时会觉得有些“头痛医头，脚痛医脚”，缺乏一个整体的规划。这本书帮助我建立了一个更系统、更全局的DFT设计思维，让我认识到DFT并非只是为了“测试”，而是设计本身的一部分，是保障产品质量的关键环节。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的另一个深刻印象是它在“测试优化”这个核心概念上的落地性。很多技术书籍往往停留在理论层面，让人感觉高屋建瓴却难以实践。但《数字集成电路测试优化》不同，它不仅仅是讲述“为什么”要做测试优化，更重要的是提供了“如何”做的具体指导。我尤其欣赏其中关于“测试时序优化”的章节。在高速数字电路设计中，时序问题一直是工程师们头疼的难题。而测试时序的优化，直接关系到测试的效率和准确性。李晓维老师在这一块的论述，非常细致，他从测试时钟的频率、占空比，到测试数据的建立和保持时间，再到测试模式的切换时序，都给出了非常具体的建议和分析。 我脑海中立刻闪过一个最近遇到的项目，当时我们为一个高性能计算芯片做测试，因为时序问题，导致一些本应通过的测试用例被判为失败，反之亦然。我们团队花费了数周时间来排查这个问题，最终也是通过不断地调整测试时序才勉强解决。如果当时能有这本书作为参考，我想我们能更早、更有效地找到问题的根源，避免不必要的浪费。书中还提到了“边界扫描技术”在测试中的应用，这对于复杂SoC的片上调试和故障诊断非常有帮助。我一直觉得边界扫描技术很强大，但总觉得缺乏系统性的学习和实践，这本书将它与测试优化的整体框架结合起来，让我对它的应用有了更清晰的认识，也激发了我进一步学习和探索的动力。