4. ATPG与故障模型面试：单固定故障、延迟故障、覆盖率提升方法
ATPG 与故障模型是 DFT 面试的核心板块。面试官通过 单固定故障、延迟故障 等基础模型考察测试原理的理解深度，并围绕 覆盖率提升方法 评估工程实践与优化能力。本章梳理 3 个经典面试问答与 1 个实战项目案例，助你系统构建 ATPG 面试知识体系。
故障模型对比速查
| 故障模型 | 类型 | 测试方法 | 覆盖率影响 |
|---|---|---|---|
| 单固定故障 (Stuck-at) | 静态 | 测试向量生成 (D算法/FAN) | 基础覆盖率约 80%，ATPG 核心模型 |
| 过渡故障 (Transition) | 动态 | At-speed 测试，双脉冲 | 覆盖慢跳变缺陷，提升时序覆盖率 |
| 路径延迟故障 (Path Delay) | 动态 | 时序分析 + 路径敏化 | 覆盖关键路径累积延迟，精度高 |
| 桥接故障 (Bridging) | 静态 | IDDQ / 电压测试 | 覆盖物理短路缺陷，补充模型 |
Q1 单固定故障（Stuck-at Fault）
面试问题：请解释单固定故障模型及其在 ATPG 中的应用。
面试官考察点：对基础故障模型的理解深度，能否清晰阐述 SAF 的原理、假设及局限性。
回答框架：定义 → 特点 → 应用（D算法/FAN） → 局限 → 补充方案。
示例回答：单固定故障假设某节点固定为逻辑 0 或 1，覆盖约 80% 的物理缺陷，是 ATPG 的基础模型。D 算法、FAN 算法均基于 SAF 生成向量，但无法覆盖延迟等时序故障，需结合 transition 模型使用。
可能追问：SAF 模型的主要局限性是什么？如何弥补？
Q2 延迟故障（Delay Fault）
面试问题：延迟故障有哪些类型？如何测试？
面试官考察点：对时序故障的理解深度，能否清晰区分 transition fault 与 path delay fault 及测试方法。
回答框架：类型（过渡/路径延迟） → 成因 → 测试方法（At-speed） → 挑战（频率/功耗） → 工程权衡。
示例回答：延迟故障包括过渡故障（单节点慢跳变）和路径延迟故障（整条路径累积延迟）。测试采用 At-speed 方法，施加双脉冲或快速时钟检测时序违规。挑战在于测试频率选择与功耗控制，需根据设计特性平衡。
可能追问：过渡故障和路径延迟故障在测试复杂度上有何差异？
Q3 覆盖率提升方法
面试问题：如何提高 ATPG 测试覆盖率？
面试官考察点：工程实践与系统优化能力，能否从硬件、算法、模型、流程多维度提出解决方案。
回答框架：测试点插入（硬件） → 算法增强（软件） → 模型扩展（故障） → 流程优化（工程） → 权衡取舍。
示例回答：提升覆盖率可从四方面入手：一是测试点插入，增加关键节点的可控/观测点；二是算法优化，如动态向量压缩与故障聚合；三是扩展模型，结合 SAF、transition 等；四是层次化 ATPG，分模块并行处理。需根据设计特点组合策略，平衡覆盖率和成本。
可能追问：测试点插入会带来哪些代价？如何权衡覆盖率与面积开销？