本书从芯粒系统的测试流程出发，系统地介绍了故障建模、测试方法、测试EDA和测试硬件。首先，书中介绍了芯粒测试的基本概念，涵盖芯粒技术的发展、芯粒测试挑战，以及芯粒测试的技术发展趋势。接着，深入探讨了芯粒互连的故障建模技术，详细分析了各种可能的故障类型及其对电气性能的影响，为后续的测试和诊断提供了坚实的理论基础。随后，详细阐述了芯粒测试的设计方法，包括芯粒测试标准、互连测试与修复技术、系统测试方法及优化技术。同时，讨论了EDA工具的应用与发展，重点介绍了如何利用自动化工具进行测试参数配置、功耗管理和故障诊断，从而提升测试效率。最后，介绍了芯粒测试硬件，包括太赫兹脉冲时域反射计、CT扫描技术和探针卡，全面展示了芯粒测试中的硬件支持和技术挑战。通过上述内容的系统讲解，为芯粒测试领域提供了全面的理论与实践指导。

本书可作为高等院校计算机类、电子信息类等专业的高年级本科生与研究生的参考书，也可供从事上述领域工作的科研人员参考，特别适合于从事VLSI电路设计和测试的工程技术人员。

前言

第1章　芯粒测试的基本概念1

1.1　芯粒技术的发展1

1.2　芯粒测试挑战3

1.3　芯粒测试的技术发展趋势4

参考文献5

第2章　芯粒互连故障建模7

2.1　概述7

2.2　芯粒互连失效机理8

2.2.1　芯粒互连技术8

2.2.2　芯粒互连失效机理分析10

2.3　互连故障建模12

2.3.1　TSV无缺陷建模12

2.3.2　TSV空洞缺陷建模15

2.3.3　TSV针孔缺陷建模17

2.3.4　TSV微衬垫缺陷建模18

参考文献19

第3章　芯粒测试标准21

3.1　概述21

3.2　边界扫描测试访问架构及其拓展21

3.2.1　基本架构22

3.2.2　工作原理23

3.2.3　拓展架构25

3.3　嵌入式芯核与仪器的内部测试访问28

3.3.1　嵌入式核心测试架构29

3.3.2　片上仪器测试架构32

3.4　面向3D堆叠与垂直互连的测试架构38

3.4.1　3D堆叠测试访问架构38

3.4.2　3D堆叠测试访问需求40

参考文献47

第4章　芯粒互连测试与修复48

4.1　互连故障模型及检测方法48

4.1.1　静态故障48

4.1.2　动态故障49

4.2　互连测试方法研究51

4.2.1　基于DFT的互连测试方法51

4.2.2　基于电学参数的互连测试方法53

4.3　芯粒互连故障修复技术58

4.3.1　冗余替换59

4.3.2　其他修复方法66

参考文献67

第5章　芯粒系统测试方法71

5.1　测试总线71

5.1.1　流式扫描网络简介72

5.1.2　流式扫描网络在芯粒中的应用77

5.2　芯粒测试调度78

5.2.1　3D IC测试限制因素80

5.2.2　功耗约束下的并行测试调度81

参考文献86

第6章　芯粒测试功耗及可靠性87

6.1　芯粒测试功耗分析88

6.2　芯粒测试功耗优化89

6.2.1　基于TSV的3D IC低功耗时钟树89

6.2.2　基于扫描链交换的测试功耗优化技术93

6.3　芯粒热管理95

6.3.1　多保真度热建模与动态优化驱动的芯粒协同设计及寿命管理95

6.3.2　集体与分布参数模型下的芯粒热传导机理与优化97

6.3.3　基于TTSV智能优化与神经网络-粒子群算法的芯粒热分布协同调控101

参考文献108

第7章　芯粒智能化测试EDA110

7.1　智能化测试EDA简介110

7.2　基于LLM的芯粒测试EDA设计111

7.2.1　基于LLM的芯粒测试代码智能生成112

7.2.2　面向EDA的LLM智能增强研究114

7.2.3　芯粒测试自动化代码修复117

7.3　自动测试向量生成算法119

7.3.1　基于深度学习的ATPG119

7.3.2　基于强化学习的ATPG121

7.3.3　ATPG加速算法123

7.4　预测最优测试接口方案125

7.4.1　智能设计数据库126

7.4.2　智能校准仿测数据128

7.4.3　深度学习设计数据129

7.4.4　智能推荐测试方案131

参考文献133

第8章　芯粒测试硬件136

8.1　太赫兹脉冲时域反射计136

8.1.1　工作原理136

8.1.2　太赫兹脉冲时域反射计介绍137

8.1.3　芯片封装失效分析138

8.2　CT扫描技术141

8.2.1　CT扫描的基本原理141

8.2.2　CT扫描技术在芯粒测试中的应用145

8.3　面向先进封装的测试探针卡148

8.3.1　测试挑战与技术背景148

8.3.2　MEMS探针卡的结构与组成150

8.3.3　MEMS探针卡代表性产品153

参考文献155