引脚受限数字微流控芯片的多液滴并行测试研究

作     者：许川佩 祝佳 黄喜军 Xu Chuanpei;Zhu Jia;Huang Xijun

作者机构：桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004 广西自动检测技术与仪器重点实验室桂林541004 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2020年第41卷第8期

页      面：255-263页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61671164) 广西自动检测技术与仪器重点实验室基金(YQ16104、YQ17104)项目资助 

主　　题：数字微流控芯片 引脚受限 改进CRO算法 多液滴并行测试 

摘      要：随着数字微流控芯片系统复杂度和电极数目的增加,共用引脚的电极控制方式应运而生。但该控制方式会造成芯片物理结构繁杂,使得芯片故障测试工作变得更加困难。提出一种基于改进的化学反应优化算法(CRO)的并行测试策略,设计引脚受限芯片测试模型,针对引脚互连的特点设计约束条件与禁忌判断规则,通过遍历测试模型中顶点和边的方式检测灾难性故障。该方案构建测试路径序列的初始分子结构,在编码中添加虚拟节点,有针对性地设计分子的撞墙、分解、合成和交换反应,采用动态参数机制控制四种反应的频率,并在CRO算法中引入Metropolis准则以改善求解效率,在约束条件下规划测试路径。实验结果表明,该方案能实现对引脚受限芯片的故障测试,无论离线或在线测试,与标准CRO算法相比,测试路径优化了2%以上,而与单液滴测试相比,优化了27%以上,表明所提方法能够有效缩短测试路径,提高测试工作的效率。