通常集成電路芯片故障檢測必需的模塊有三個：源激勵模塊，觀測信息采集模塊和檢測模塊。源激勵模塊用于將測試向量輸送給集成電路芯片，以驅(qū)使芯片進入各種工作模式。故，通常希望測試向量集能盡量多得包含所有可能的輸入向量。觀測信息采集模塊負責對之后用于分析和處理的信息進行采集。觀測信息的選取對于故障檢測至關重要，它應當盡量多的包含故障特征信息且容易采集。檢測模塊負責分析處理采集到的觀測信息，將隱藏在觀測信息中的故障特征識別出來，以診斷出電路故障的模式。

早的電路故障診斷方法主要依靠一些簡單工具進行測試診斷，它極大地依賴于專家或技術人員的理論知識和經(jīng)驗。在這些測試方法中，常用的主要有四類：虛擬測試、功能測試、結(jié)構(gòu)測試和缺陷故障測試。虛擬測試不需要檢測實際芯片，而只測試仿真的芯片，適用于在芯片制造前進行。它能及時檢測出芯片設計上的故障，但它并未考慮芯片在實際的制造和運行中的噪聲或差異。功能測試依據(jù)芯片在測試中能否完成預期的功能來判定芯片是否存在故障。這種方法容易實施但無法檢測出非功能性影響的故障。結(jié)構(gòu)測試是對內(nèi)建測試的改進，它結(jié)合了掃描技術，多用于對生產(chǎn)出來的芯片進行故障檢驗。缺陷故障測試基于實際生產(chǎn)完成的芯片，通過檢驗芯片的生產(chǎn)工藝質(zhì)量來發(fā)現(xiàn)是否包含故障。缺陷故障測試對專業(yè)技術人員的知識和經(jīng)驗都要求很高。芯片廠商通常會將這四種測試技術相結(jié)合，以保障集成電路芯片從設計到生產(chǎn)再到應用整個流程的可靠性和性。然而，對于日趨復雜的電路系統(tǒng)，這些早期方法越發(fā)顯得捉襟見肘。經(jīng)過不斷的改進和創(chuàng)新，許多新的思想和方法相繼問世。