随着半导体工艺的不断成熟,芯片的规模越来越大,结构越来越复杂。为了保证芯片的良率和可靠性需要进行复杂的测试。测试超大规模的芯片需要海量的测试数据,而且由于芯片测试期间的功耗远大于功能功耗,很容易对芯片造成不可逆的结构性损坏,进而造成芯片良率的损失。芯片的测试问题成为当前半导体行业亟待解决的问题。针对这一问题,本文对协同降低测试功耗和测试数据量的方法展开研究,主要工作如下:提出一种三态控制的低功耗广播扫描测试数据压缩方法。该方法根据扫描切片是否含有稀疏位和扫描切片间的相容性将扫描切片划分为三种类型。首先针对稀疏扫描切片进行以降低捕获功耗为目的的X填充,然后对参考扫描切片进行移位功耗优化填充,最后针对每一个扫描切片的类型用一位三态信号标志其类型。该方法只需保存参考扫描切片的内容,对于剩余两种扫描切片只保存其一位标志位。实验结果表明,此方法平均压缩率为70.83%,可以有效减少测试存储量。该方法对捕获功耗的优化均在20%以上,同时可以有效降低移位功耗。提出的基于随机分组广播的低功耗BIST方案对多扫描链进行随机分组,组内的扫描链分为参考链和共享链,它们均被划分为等长的扫描段。大部分移位周期共享链仅载入常值,只在最后一个扫描段移位周期接收来自参考链的数据。该方法的实现非常简单,仅需在扫描链中添加一些2-1多路选择器就可实现随机分组,并且分组控制信号由一个寄存器和XOR网络生成,仅需占用一个额外的测试通道。实验结果显示,该方法可以优化移位功耗并且不会降低故障覆盖率。