《集成电路测试技术基础》 课程教学大纲 一、 课程基本信息 总学时为学时数 ☑理论课（含上机、实验学时） 课程类型 总学时为周数 口实习口课程设计口毕业设计 课程编码 7050611 总学时48学分 3 课程名称 集成电路测试技术基础 课程英文名称Testing Technology Foundation of Integrated Circuits 适用专业 微电子科学与工程 (7024711)电子器件、(7005211)半导体工艺原理与技术、 先修课程 (7012701)超大规模集成电路设计基础 开课部门信息学院电子工程系（微电子） 二、 课程性质与目标 本课程为微电子科学与工程专业必修课。本课程为学生开展集成电路测试 奠定基本理论和测试方法基础，目的是让学生熟悉集成电路测试的目的意义及相 关概念，握集成电路测试的基本原理、基本方法及典型集成电路测试设备的操作， 了解集成电路测试技术的发展现状、发展趋势，培养学生进行集成电路测试开发、 测试实施及测试数据分析的能力，适应飞速发展的集成电路产业的需求。 课程目标1：学生应掌握集成电路测试的基本概念、测试理论，可测性设计 的概念及方法，以及集成电路自动测试设备ATE的组成、工作原理等。 课程目标2：学生应能利用集成电路测试原理及方法进行集成电路的测试开 发、测试实施及测试数据分析。 课程思政目标：通过讲解集成电路测试技术的发展状况及集成电路自动测试 设备ATE的国内外市场占有率，使学生明晰目前国内现状及在集成电路测试方向 的技术及人才需求，点燃学生的学习热情，坚定学生为国家集成电路事业助力的 信念。 三、课程教学基本内容与要求 第一章集成电路测试概述 (一)基本要求 1、掌握：集成电路测试的基本概念，主要任务。 1
1 《集成电路测试技术基础》 课程教学大纲 一、 课程基本信息 课程类型 总学时为学时数 理论课（含上机、实验学时） 总学时为周数 □实习 □课程设计 □毕业设计 课程编码 7050611 总学时 48 学分 3 课程名称 集成电路测试技术基础 课程英文名称 Testing Technology Foundation of Integrated Circuits 适用专业 微电子科学与工程 先修课程 （7024711）电子器件、（7005211）半导体工艺原理与技术、 （7012701）超大规模集成电路设计基础 开课部门 信息学院电子工程系（微电子） 二、 课程性质与目标 本课程为微电子科学与工程专业必修课。本课程为学生开展集成电路测试 奠定基本理论和测试方法基础，目的是让学生熟悉集成电路测试的目的意义及相 关概念，握集成电路测试的基本原理、基本方法及典型集成电路测试设备的操作， 了解集成电路测试技术的发展现状、发展趋势，培养学生进行集成电路测试开发、 测试实施及测试数据分析的能力，适应飞速发展的集成电路产业的需求。 课程目标 1：学生应掌握集成电路测试的基本概念、测试理论，可测性设计 的概念及方法，以及集成电路自动测试设备 ATE 的组成、工作原理等。 课程目标 2：学生应能利用集成电路测试原理及方法进行集成电路的测试开 发、测试实施及测试数据分析。 课程思政目标：通过讲解集成电路测试技术的发展状况及集成电路自动测试 设备 ATE 的国内外市场占有率，使学生明晰目前国内现状及在集成电路测试方向 的技术及人才需求，点燃学生的学习热情，坚定学生为国家集成电路事业助力的 信念。 三、 课程教学基本内容与要求 第一章 集成电路测试概述 （一）基本要求 1、 掌握：集成电路测试的基本概念，主要任务
2、理解：集成电路测试技术在整个集成电路产业链中的地位和作用。 3、了解：集成电路测试技术发展的趋势。 (二)教学及考核内容 1.1测试哲学 1.2测试的作用 1.3数字和模拟LSI测试 1.4VLSI技术的发展趋势对测试的影响 第二章集成电路测试过程和测试设备 (一)基本要求 1、学握：集成电路测试过程。 2、理解：基本的测试原理。 3、了解：常见的测试设备。 (二)教学及考核内容 2.1如何测试芯片 2.2常用的自动测试设备及测试原理 2.3电学参数测试 第三章数字集成电路中常见的故障 (一)基本要求 1、掌握：常用的故障模型如单固定故障模型 2、理解：故障的支配性原理和等价性原理。 3、了解：故障模型和故障模型术语。 (二)教学及考核内容 3.1缺陷、错误和故障 3.2功能测试与结构测试 3.3故障模型的级别 3.4故障模型中的常见术语 3.5单固定故障 第四章组合电路的测试生成 (一)基本要求 1、掌握：一维敏感路径、D算法等测试向量生成算法。 2、理解：故障诊断的基本原理、方法。 3、了解：非冗余电路的概念 (二)教学及考核内容 2
2 2、 理解：集成电路测试技术在整个集成电路产业链中的地位和作用。 3、 了解：集成电路测试技术发展的趋势。 （二）教学及考核内容 1.1 测试哲学 1.2 测试的作用 1.3 数字和模拟 VLSI 测试 1.4 VLSI 技术的发展趋势对测试的影响 第二章 集成电路测试过程和测试设备 （一）基本要求 1、掌握：集成电路测试过程。 2、 理解：基本的测试原理。 3、了解：常见的测试设备。 （二）教学及考核内容 2.1 如何测试芯片 2.2 常用的自动测试设备及测试原理 2.3 电学参数测试 第三章 数字集成电路中常见的故障 （一） 基本要求 1、 掌握：常用的故障模型如单固定故障模型。 2、理解：故障的支配性原理和等价性原理。 3、了解：故障模型和故障模型术语。 （二）教学及考核内容 3.1 缺陷、错误和故障 3.2 功能测试与结构测试 3.3 故障模型的级别 3.4 故障模型中的常见术语 3.5 单固定故障 第四章 组合电路的测试生成 （一）基本要求 1、 掌握：一维敏感路径、D 算法等测试向量生成算法。 2、理解：故障诊断的基本原理、方法。 3、了解：非冗余电路的概念。 （二）教学及考核内容
4.1算法与表示 4.2数字电路的故障诊断 4.3D运算和D算法 4.4 PODEM和FAN算法 4.5组合逻辑电路中多故障的检测 第五章时序电路的测试方法 (一)基本要求 1、学握：时序电路的特点，四种序列的概念及推导过程 2、理解：Chose提出的基于结构的测试方法。 3、了解：迭代法的原理。 (二)教学及考核内容 5.1时序电路特点 5.2使用迭代法对时序电路进行测试 5.3状态表验证法 5.4基于电路结构的测试方法 第六章可测试性度量 (一)基本要求 、掌握：可测试性度量的涵义，组合SCOAP度量算法 2、理解：时序SCOAP度量算法。 3、了解：高层次可测试性度量。 (二)教学及考核内容 6.1 SCOAP可控制性和可观测性 6.2组合SC0AP度量 6.3时序SC0AP度量 6.4高层次可测试性度量 第七章可测试性设计 (一)基本要求 1、掌握：可测试性设计的涵义，电平敏感型扫描电路的时序分析 2、理解：可诊断时序电路的设计及测试方法。 3、了解：几种提高可测试性的Ad-Hoc设计规则。 (二)教学及考核内容 7.1可控制性和可观察性 7.2提高可测试性的Ad-Hoc设计规则 3
3 4.1 算法与表示 4.2 数字电路的故障诊断 4.3 D 运算和 D 算法 4.4 PODEM 和 FAN 算法 4.5 组合逻辑电路中多故障的检测 第五章 时序电路的测试方法 （一）基本要求 1、掌握：时序电路的特点，四种序列的概念及推导过程。 2、理解：Chose 提出的基于结构的测试方法。 3、了解：迭代法的原理。 （二）教学及考核内容 5.1 时序电路特点 5.2 使用迭代法对时序电路进行测试 5.3 状态表验证法 5.4 基于电路结构的测试方法 第六章 可测试性度量 （一）基本要求 1、掌握：可测试性度量的涵义，组合 SCOAP 度量算法。 2、理解：时序 SCOAP 度量算法。 3、了解：高层次可测试性度量。 （二）教学及考核内容 6.1 SCOAP 可控制性和可观测性 6.2 组合 SCOAP 度量 6.3 时序 SCOAP 度量 6.4 高层次可测试性度量 第七章 可测试性设计 （一）基本要求 1、掌握：可测试性设计的涵义，电平敏感型扫描电路的时序分析。 2、理解：可诊断时序电路的设计及测试方法。 3、了解：几种提高可测试性的 Ad-Hoc 设计规则。 （二）教学及考核内容 7.1 可控制性和可观察性 7.2 提高可测试性的 Ad-Hoc 设计规则
7.3可诊断时序电路的设计 7.4可测试时序电路设计中的扫描路径技术 7.5电平敏感型扫描设计 第八章边界扫描技术 (一)基本要求 1、掌握：边界扫描技术的基本原理和测试结构 2、理解：边界扫描技术的主要思想。 3、了解：边界扫描技术的指令。 (二)教学及考核内容 8.1边界扫描的由来 8.2边界扫描测试基本原理 8.3边界扫描测试结构 8.4边界扫描指令 第九章内建自测试 (一)基本要求 1、掌握：内建自测试的原理和测试向量生成技术。 2、理解：内建自测试的规则。 3、了解：内建自测试的结构， (二)教学及考核内容 9.1BIST的测试向量生成技术 9.2输出响应分析 9.3循环型BIST 9.4SoC设计中的BIST 第十章混合信号测试 (一)基本要求 1、掌握：ADC的转换原理，ADC和DAC的电路结构。 2、理解：ADC在时域和频域内的测试方法。 3、了解：ADC和DAC的特性参数和故障模型 (二)教学及考核内容 10.1模数转换器(ADC)简介 10.2ADC和DAC的电路结构 10.3ADC和DAC的特性参数和故障模型 10.4IEE1057标准 4
4 7.3 可诊断时序电路的设计 7.4 可测试时序电路设计中的扫描路径技术 7.5 电平敏感型扫描设计 第八章 边界扫描技术 （一）基本要求 1、掌握：边界扫描技术的基本原理和测试结构。 2、理解：边界扫描技术的主要思想。 3、了解：边界扫描技术的指令。 （二）教学及考核内容 8.1 边界扫描的由来 8.2 边界扫描测试基本原理 8.3 边界扫描测试结构 8.4 边界扫描指令 第九章 内建自测试 （一）基本要求 1、掌握：内建自测试的原理和测试向量生成技术。 2、理解：内建自测试的规则。 3、了解：内建自测试的结构。 （二）教学及考核内容 9.1 BIST 的测试向量生成技术 9.2 输出响应分析 9.3 循环型 BIST 9.4 SoC 设计中的 BIST 第十章 混合信号测试 （一）基本要求 1、掌握：ADC 的转换原理，ADC 和 DAC 的电路结构。 2、理解：ADC 在时域和频域内的测试方法。 3、了解：ADC 和 DAC 的特性参数和故障模型。 （二）教学及考核内容 10.1 模数转换器（ADC）简介 10.2 ADC 和 DAC 的电路结构 10.3 ADC 和 DAC 的特性参数和故障模型 10.4 IEEE 1057 标准
10.5ADC在时域内的测试 10.6频域ADC的测试 四、 课程学时分配 课内 上机 课外 教学内容 讲授 实验 学时 学时 小计 1.第一章集成电路测试概述 4 2.第二章VSI测试过程和测试设备 3.第三章数字集成电路中常见的故障 4.第四章组合电路的测试生成 3 5.第五章时序电路的测试方法 6 6 6.第六章可测试性度量 4 4 2 7.第七章可测试性设计 6 2 8.第八章边界扫描技术 4 9.第九章内建自测试 6 10.第十章混合信号测试 4 合计 48 4818 五、 教学设计与教学组织 1、本课程采用课堂讲授、课下辅导的方式，以课堂讲授为主，附以一定比 例的课下作业及答疑时间。 2、使用PowerPoint幻灯片作为主要教学辅助工具，以多模式教学网或课程 网站为主要载体，根据上课内容教师选择演示软件的分析运行进行教学。 3、结合研究性文献、新闻资料及权威公众号上关于集成电路测试技术及发 展趋势的报道，开展课程思政，提高学生对专业的认知及学习主动性。 六、教材与参考资料 1.教材 姜岩峰、张晓波等编著，集成电路测试技术基础，化学工业出版社， 2008年9月. 2.参考资料 (1)雷绍充等编著，超大规模集成电路测试，电子工业出版社，2008年5
5 10.5 ADC 在时域内的测试 10.6 频域 ADC 的测试 四、 课程学时分配 教学内容 讲授 实验 上机 课内 学时 小计 课外 学时 1. 第一章 集成电路测试概述 4 4 1 2. 第二章 VLSI 测试过程和测试设备 4 4 1 3. 第三章 数字集成电路中常见的故障 4 4 2 4. 第四章 组合电路的测试生成 6 6 3 5. 第五章 时序电路的测试方法 6 6 3 6. 第六章 可测试性度量 4 4 2 7. 第七章 可测试性设计 6 6 2 8. 第八章 边界扫描技术 4 4 1 9. 第九章 内建自测试 6 6 2 10.第十章 混合信号测试 4 4 1 合 计 48 48 18 五、 教学设计与教学组织 1、本课程采用课堂讲授、课下辅导的方式，以课堂讲授为主，附以一定比 例的课下作业及答疑时间。 2、使用 PowerPoint 幻灯片作为主要教学辅助工具，以多模式教学网或课程 网站为主要载体，根据上课内容教师选择演示软件的分析运行进行教学。 3、结合研究性文献、新闻资料及权威公众号上关于集成电路测试技术及发 展趋势的报道，开展课程思政，提高学生对专业的认知及学习主动性。 六、 教材与参考资料 1.教材 姜岩峰、张晓波等编著，集成电路测试技术基础，化学工业出版社， 2008 年 9 月。 2.参考资料 （1）雷绍充等编著，超大规模集成电路测试，电子工业出版社，2008 年 5
月。 (2)Michael L.Bushnell,.Vishwanni D.Agrawal著，将安平、冯建华等译，超 大规模集成电路测试一一数字、存储器和混合信号系统，电子工业出版 社，2005年8月。 七、 课程考核方式与成绩评定标准 采用百分制，总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，平时成绩占30% (其中出勤成绩占10%，作业成绩占20%)，期末考试成绩占70%，期末考试 为闭卷笔试。 八、 大纲制（修）订说明 大纲执笔人：魏淑华 大纲审核人：杨兵 开课系主任：张静 开课学院教学副院长：宋威 制（修）订日期：2022年2月 6
6 月。 （2）Michael L.Bushnell,Vishwanni D. Agrawal 著，将安平、冯建华等译，超 大规模集成电路测试——数字、存储器和混合信号系统，电子工业出版 社，2005 年 8 月。 七、 课程考核方式与成绩评定标准 采用百分制，总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，平时成绩占 30% （其中出勤成绩占 10%，作业成绩占 20%），期末考试成绩占 70%，期末考试 为闭卷笔试。 八、 大纲制(修)订说明 大纲执笔人：魏淑华 大纲审核人：杨兵 开课系主任：张静 开课学院教学副院长：宋威 制（修）订日期：2022 年 2 月
