随着晶体管研制水平到达纳米尺寸,电路可靠性问题愈发严重,负偏置温度不稳定性(Negative Bias Temperature Instability,NBTI)导致的集成电路功能退化成为其中最主要原因。NBTI效应对电路的影响主要表现为使晶体管阈值电压发生不可控变化,会极高概率增加电路的时间延迟和降低晶体管的性能。另外,电路板零件的焊接过程中,可能会出现例如焊接漏焊和错误焊接等缺陷,就可能影响到系统功能。这两类常见问题可能导致集成电路寿命减少或者电路板无法正常使用。因此,对集成电路的老化防护和电路板投产之前的检测是必不可少的,但是传统的老化防护方法效率不高,且受到成本制约,另一方面人工缺陷进行检测技术方法工作效率低,且易受到视觉疲劳等不确定因素干扰,可靠性和稳定性不高。为解决以上问题,本文对集成电路的老化技术和关于电路板的缺陷检测做了以下研究。(1)在关键门输入端插入传输门(Transmission Gate,TG)是缓解NBTI效应的一种有效方法,因此关键门的精确识别至关重要。针对现有关键门识别方法未考虑关键门输出对后续逻辑门影响的不足,本文提出了一种有效的关键门度量与识别方法,该方法使用路径延迟减法重新确定关键门,同时提出了应用这种有效度量的老化分析框架,最后使用传输门插入算法防护关键门,进一步缓解NBTI引起的老化。(2)在充分调研和分析电路板卡缺陷检测研究现状的基础上,针对传统印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)检测方法高成本、低效率问题,以机器视觉为基础提出一种基于数字图像处理的PCB缺陷检测方法,采用对比标准图像和待测图像的参考法,针对PCB板缺陷检测中真伪缺陷的识别问题,对PCB进行缺陷检测。实验结果表明,本文提出的缓解电路老化方法的延时改进率平均为33.96%,与原有方法相比,面积平均减少了 57.94%,对集成电路的老化效应有很好的防护效果。另一方面本文缺陷检测方法使用引进领域特征的BLOB算法,能有效辨别真伪缺陷,实现了参考图像与待测图像的快速精准配准,提升了集成电路有关可靠性的缺陷检测效率。