最後更新:2026年10月8日測試・可靠度測試設備中國大陸:固定型故障模型

固定型故障模型(Stuck-At)是什麼

Stuck-At Fault Model

固定型故障模型是假設訊號線不論輸入為何,都固定在邏輯0或1的簡化故障假設。藉由將物理缺陷抽象化到邏輯層級,使故障清單可以列舉,讓ATPG即使面對大規模電路也能在實際可行的時間內求解。由於不具時間概念,無法表現時序不良,須以轉態故障或橋接故障模型補足。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

固定型故障模型(stuck-at fault)是假設電路中某條訊號線不論輸入為何,都會固定在邏輯0或邏輯1的簡化故障假設。實際的物理缺陷包括導線斷路、短路、電晶體特性劣化等各式各樣,但藉由將它們抽象化為「線黏在0或1」的邏輯層級描述,就能把測試圖樣產生化為可計算的問題。

這個模型之所以長期被使用,是因為它在抽象程度與實用性之間取得良好平衡。每1條訊號線的故障種類只有2種(固定為0、固定為1),因此即使是大規模電路也能列舉故障清單,ATPG工具也能在實際可行的時間內搜尋圖樣。而且有個經驗法則是:能偵測固定型故障的圖樣,也會附帶抓到許多實際的物理缺陷。

另一方面,其極限也很明確。固定型故障模型不具時間概念,無法表現「能動作但在規定頻率下來不及」的時序不良。此外,2條導線短路而彼此影響的橋接故障,或漏電流增加之類的不良,也都在這個模型之外。

因此會併用互補的故障模型。轉態故障模型假設訊號的上升、下降延遲的不良,以實速(At-Speed)測試偵測。路徑延遲故障模型以整條關鍵路徑的延遲為對象。橋接故障模型捕捉導線間的短路,IDDQ測試則捕捉靜態電流的異常。

隨著微縮推進,只靠固定型故障已無法保證市場品質,包含轉態故障在內的多模型涵蓋率確保已成為標準。儘管如此,固定型故障至今仍是討論測試品質時的共同語言,提到涵蓋率,首先列出的就是這個模型的數字。

固定型故障模型(Stuck-At)的常見問題

為什麼不用實際的缺陷,而用簡化的模型?
為了讓問題可以計算。每1條訊號線只限定固定為0、固定為1這2種,即使是大規模電路也能列舉故障,ATPG也能在實際可行的時間內求解。而且有個經驗法則是:能偵測固定型故障的圖樣,也會附帶抓到許多實際的物理缺陷。
固定型故障模型的極限是什麼?
在於不具時間概念。無法表現「能動作但在規定頻率下來不及」的時序不良。導線間短路的橋接故障與漏電流增加也在範圍之外,須以轉態故障、路徑延遲故障與IDDQ測試補足。

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