-
Die
Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung mit einer Eingangsschaltung
zum Empfangen von Signalen über
einen Eingangsanschluss. Insbesondere betrifft die Erfindung eine
integrierte Schaltung, die in einen Burn-in-Modus versetzbar ist,
um eine Voralterung der integrierten Schaltung durchzuführen und
die nach dem Burn-in-Vorgang in herkömmlicher Weise betreibbar ist.
-
Bei
herkömmlichen
Burn-in-Testsystemen zum Durchführen
eines Burn-in-Verfahrens werden mehrere integrierte Bausteine gleichzeitig
einer Stressbedingung ausgesetzt und dabei getestet. Bei der Initialisierung
und Ansteuerung der im Burn-in-Verfahren
zu testenden integrierten Bausteine sind jedoch nur sehr langsame
Signalrampen möglich,
da die dafür
vorgesehenen Testerkanäle gleichzeitig
mit mehreren bzw. allen integrierten Bausteinen verbunden sind.
Zudem weisen die Testerkanäle
aufgrund ihrer Länge
ein deutliches Rauschen auf, so dass die an den integrierten Bausteinen
anliegenden Eingangssignale erheblichen Signalstörungen unterworfen sind. Im
konkreten Fall kann bei einem Burn-in-Testsystem der Einfluss der
Rauschspannung auf den Testerkanälen
bei ± 100
mV liegen. Ein Rauschen auf einem Taktsignal oder auf einem Referenzspannungssignal
kann als ein zusätzlicher
Taktimpuls in den integrierten Bausteinen interpretiert werden,
der die Kommunikation zwischen dem Burn-In-Testsystem und den integrierten
Bausteinen beeinträchtigen
kann.
-
Zum
Testen von integrierten Bausteinen in einem Burn-in-Testsystem werden
die integrierten Bausteine in einen Testmodus versetzt und unter
extremen Betriebsbedingungen, wie beispielsweise eine erhöhte Umgebungstemperatur,
einen erhöhten Versorgungsspannungspegel
und dgl. betrieben werden, wodurch in anfälligen integrierten Bausteinen Fehler
auftreten, so dass diese in einem nachfolgenden Testvorgang ausselektiert
werden können.
Die integrierten Bausteine werden für den Burn-in-Testvorgang üblicherweise
in einem Burn-in-Modus betrieben, der durch eine bestimmte Signalfolge,
die an die Eingänge
des integrierten Bausteins angelegt wird, eingenommen wird.
-
Ein
zusätzlich
interpretierter Taktimpuls oder eine Störung eines Signals beim Anlegen
der Signalfolge zum Einstellen des Burn-in-Modus in dem integrierten
Baustein kann dazu führen,
dass eines der Signale der bestimmten Signalfolge während der Test-Mode-Eingangssequenz
doppelt erfasst wird, so dass der Burn-in-Modus unter Umständen nicht
eingenommen wird. In diesem Fall wird der integrierte Baustein nicht
dem Burn-in-Testvorgang
unterzogen, so dass keine ordnungsgemäße Voralterung des integrierten
Bausteins erfolgt.
-
Die
integrierten Bausteine weisen Eingangsschaltungen auf, mit denen
extern angelegte Signale empfangen werden können. Um unempfindlich gegenüber eingangsseitigem
Rauschen während
des Burn-in-Testvorgangs zu sein, müssen die Eingangsschaltungen
des integrierten Bausteins eine ausreichende Hysterese aufweisen,
so dass das Rauschen beispielsweise nicht zu einer zusätzlichen
Taktflanke führt.
Eingangsschaltungen, die eine derart große Hystere aufweisen, sind
jedoch nachteilig und für
integrierte Bausteine mit hohen Übertragungsraten
zu langsam, da die maximale Betriebsfrequenz der integrierten Bausteine
durch die große
Hysterese begrenzt ist. Z.B. ist für einen SDRAM-Baustein, insbesondere
für ein
DDRII-SDRAM 512 M T90 bei einer Betriebsfrequenz von 590 MHz eine
Hysterese von maximal ± 75
mV zulässig.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine integrierte Schaltung
mit einer Eingangsschaltung zur Verfügung zu stellen, bei der sowohl
sichergestellt werden kann, dass bei Anlegen von rauschbehafteten
Eingangssignalen eines Burn-in-Testsystems
der Burn-in-Testmodus in den integrierten Bau steinen eingestellt
werden kann und gleichzeitig die Eingangsschaltung für die hohen
Betriebsfrequenzen im Normalbetrieb geeignet ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch die integrierte Schaltung nach Anspruch 1 sowie
durch das Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.
-
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine integrierte Schaltung
vorgesehen, die einen Funktionsschaltkreis, einen Einstellungsspeicher
zum Speichern eines Einstellungsdatums und eine Eingangsschaltung
aufweist. Die Eingangsschaltung dient zum Empfangen von Signalen über einen
Eingangsanschluss und weist eine erste Empfangsschaltung mit einer
ersten Hysterese und eine zweite Empfangsschaltung mit einer zweiten Hysterese
auf. Die Eingangsschaltung ist so vorgesehen, dass abhängig von
dem Einstellungsdatum entweder die erste oder die zweite Empfangsschaltung
mit dem Eingangsanschluss verbunden wird, um die Signale zu empfangen
und dem Funktionsschaltkreis zur Verfügung zu stellen.
-
Die
integrierte Schaltung der vorliegenden Erfindung stellt also zwei
Empfangsschaltungen zur Verfügung,
die eine unterschiedliche Hysterese aufweisen, je nachdem, welchen
Anforderungen die Eingangsschaltung gerecht werden muss. So kann
die erste Empfangsschaltung mit der ersten Hysterese zum Empfangen
eines Eingangssignals verwendet werden, wenn das Eingangssignal
rauschbehaftet ist und mit einer geringeren Signalfrequenz bereitgestellt
wird. Dies ist beispielsweise in einem Burn-in-Testsystem der Fall,
in dem mehrere integrierte Schaltungen über einen Testerkanal mit Eingangssignalen
versorgt werden. Im Normalbetrieb kann die integrierte Schaltung
die Eingangssignale über
die zweite Empfangsschaltung empfangen, die eine zweite Hysterese
aufweist, die beispielsweise kleiner ist als die erste Hysterese,
so dass Eingangssignale mit höheren
Signalfrequenzen empfangen werden können.
-
Gemäß einer
Ausführungsform
kann die Eingangsschaltung einen Schalter aufweisen, der abhängig von
dem Einstellungsdatum entweder die erste oder die zweite Eingangsschaltung
mit dem Eingangsanschluss verbindet. Insbesondere kann der Einstellungsspeicher
nach der Herstellung der integrierten Schaltung auf einen ersten
Wert eingestellt sein, um die erste Empfangsschaltung mit dem Signalanschluss
zu verbinden.
-
Es
kann ferner eine Einstellschaltung vorgesehen sein, um abhängig von
einer empfangenen Signalfolge den Einstellungsspeicher mit einem
zweiten Wert zu beschreiben, so dass die zweite Empfangsschaltung
aktiviert wird. Auf diese Weise ist es möglich, die integrierte Schaltung
so vorzusehen, dass diese nach ihrer Fertigstellung zuerst die erste Empfangsschaltung
mit dem Eingangsanschluss verbindet. Wird gemäß einer Signalfolge angezeigt, dass
der Burn-in-Modus abgeschlossen ist, so wird mit Hilfe der Einstellschaltung
der in dem Einstellungsspeicher gespeicherte Wert geändert, so
dass die zweite Empfangsschaltung mit dem Eingangsanschluss verbunden
wird.
-
Vorzugsweise
ist der Einstellungsspeicher so gestaltet, dass nach dem Beschreiben
mit dem zweiten Wert der zweite Wert dauerhaft gespeichert wird.
Insbesondere kann der Einstellungsspeicher so gestaltet sein, um
nach dem Beschreiben mit dem zweiten Wert ein weiteres Beschreiben
zu verhindern. Somit wird ausgeschlossen, dass durch den Endnutzer
durch Anlegen einer geeigneten Signalfolge der Einstellungsspeicher
so beschrieben wird, dass die erste Empfangsschaltung an den Eingangsanschluss
angelegt wird und der integrierte Baustein unter Umständen verschlechterte
Eigenschaften aufweist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die
Einstellschaltung nach dem Beschreiben mit dem zweiten Wert ein
weiteres Beschreiben des Einstellungsspeichers verhindert.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
der Einstellungsspeicher eine elektrische Fuse auf, die nach dem
Beenden des Burn-in-Testvorgang so eingestellt wird, dass die zweite
Empfangsschaltung mit dem Eingangsanschluss verbunden ist.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform kann
die Hysterese der ersten Ausführungsform
so ausgelegt sein, um externe Signale in einem Burn-in-Testvorgang,
die rauschbehaftet sind und die eine erste niedrige Flankensteilheit
aufweisen, zuverlässig
zu empfangen und wobei die Hysterese der zweiten Eingangsschaltung
so ausgelegt ist, um Signale mit einer zweiten hohen Flankensteilheit
(hohe Frequenz) schneller zu detektieren als die erste Empfangsschaltung.
Insbesondere ist die Hysterese der ersten Empfangsschaltung größer als
die Hysterese der zweiten Empfangsschaltung.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Testen einer integrierten Schaltung in einem Burn-in-Testvorgang vorgesehen.
Dabei wird zunächst
eine erste Signalfolge angelegt, um die integrierte Schaltung in
einen Burn-in-Modus zu versetzen, wobei nach dem Beenden des Burn-in-Testvorgangs
eine zweite Signalfolge an die integrierte Schaltung angelegt wird,
wodurch der Einstellungsspeicher mit dem Einstellungsdatum beschrieben
wird, so dass die zweite Empfangsschaltung mit dem Signalanschluss
verbunden wird.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 ein
Blockschaltbild einer integrierten Schaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung,
-
2a und 2b die Übertragungskennlinie
der Empfangsschaltung der integrierten Schaltung nach 1.
-
In 1 ist
schematisch ein Blockschaltbild einer integrierten Schaltung 1 dargestellt,
die eine Eingangsschaltung 2 aufweist, um ein an einem
Eingangsanschluss 3 anliegendes Eingangssignal zu empfangen,
und einer Funktionsschaltung 4 zum weiteren Verarbeiten
der empfangenen Signale zur Verfügung
zu stellen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist nur eine Eingangsschaltung 2 dargestellt. Es ist jedoch
selbstverständlich,
dass üblicherweise
integrierte Schaltungen eine Vielzahl von derartigen Eingangsschaltungen
aufweisen. Der Funktionsschaltkreis 4 kann jede beliebige
Schaltung von Logikschaltung, Speicherschaltung, Sensorschaltung und
dgl. sein, die in dem integrierten Schaltkreis integriert sein kann.
-
Die
Eingangsschaltung 2 weist eine erste Empfangsschaltung 5 und
eine zweite Empfangsschaltung 6 auf. Sowohl die erste als
auch die zweite Empfangsschaltung 5, 6 sind über einen
Schalter 7 mit dem Eingangsanschluss 3 verbindbar.
Der Schalter 7 wird von einem Ausgang eines Einstellungsspeichers 8 angesteuert,
so dass die in dem Einstellungsspeicher 8 gespeicherte
Information den Schaltzustand des Schalters 7 bestimmt.
Optional kann, um den jeweiligen Ausgang der nicht benutzten Empfangsschaltung 5, 6 von
dem Funktionsschaltkreis 4 zu trennen, ein weiterer Schalter 9 vorgesehen
sein, der die Ausgänge
der Empfangsschaltungen 5, 6 mit dem Funktionsschaltkreis 4 wahlweise
verbindet und den Ausgang der jeweils anderen Empfangsschaltung 5, 6 von
dem Funktionsschaltkreis 4 trennt. Der weitere Schalter 9 wird
ebenfalls wie der Schalter 7 abhängig von den Inhalt des Einstellungsspeichers 8 eingestellt.
-
Die
integrierte Schaltung 1 weist weiterhin eine Einstellschaltung 10 auf,
die abhängig
von dem Betriebsmodus, in dem die integrierte Schaltung betrieben
werden soll, den Einstellungsspeicher 8 beschreibt.
-
Die
integrierte Schaltung 1 wird wie folgt betrieben: Nach
der Herstellung der integrierten Schaltung 1 ist in dem
Einstellungsspeicher 8 ein bestimmter Wert gespeichert,
um den Schalter 7 bzw. den weiteren Schalter 9 so
einzustellen, dass der Eingangsanschluss 3 mit der ersten
Empfangsschaltung 5 der Eingangsschaltung 2 und
der Ausgang der ersten Empfangsschaltung 5 mit dem Funktionsschaltkreis 4 verbunden
ist. Beispielsweise ist in dem Einstellungsspeicher 8 eine
logische Null gespeichert. Üblicherweise
wird nach der Fertigstellung der integrierten Schaltung 1 die
integrierte Schaltung 1 einem Burn-in-Testvorgang unterzogen,
in dem die integrierte Schaltung 1 vorgealtert wird, d.h.
unter extremen Betriebsbedingungen, wie beispielsweise erhöhte Umgebungstemperatur,
erhöhte
Versorgungsspannung und dgl. betrieben wird. Da der Burn-in-Testvorgang
durch paralleles Testen von mehreren gleichartigen integrierten
Schaltungen 1 in einem Burn-in-Testsystem (nicht gezeigt) erfolgt, werden
die Eingangssignale für
die integrierten Schaltungen über
einen Testerkanal an eine Anzahl integrierter Schaltungen angelegt.
Durch die große Last
an dem Testerkanal, der sowohl durch die Länge des Testerkanals als auch
durch die Kapazitäten
der Signaleingänge 3 der
integrierten Schaltungen 1 hervorgerufen wird, sind die
Signalflanken der Eingangssignale einschließlich eines von dem Burn-in-Testsystem
bereitgestellten Taktsignals sehr flach (ca. 100 mV/ns) im Gegensatz
zu den Signalflanken im Normalbetrieb (ca. 60 mV/ns) und aufgrund
der hohen Störsignalempfindlichkeit
mit einem relativ großen
Rauschsignal behaftet. Das Rauschsignal kann u. U. Größenordnungen
von ± 100
mV und mehr aufweisen. Aufgrund der langen Verweilzeit des Signals
zwischen den Hystereseschwellwerten wäre die Gefahr eines unstabilen
Zustands bei Verwendung der Normalbetrieb ausgelegen zweiten Empfangsschaltung 6 im
Burn-In-Testvorgang
hoch.
-
Damit
das Signal an dem Eingangsanschluss 3 durch die erste Empfangsschaltung 5 während des
Burn-in-Testvorgangs korrekt bestimmt wird, ist die erste Empfangsschaltung 5 mit
einer größeren Hysterese
vorgesehen, wie sie qualitativ in 2a dargestellt
ist. Auf der X-Achse sind die Eingangspotentialpegel des Eingangssignals
und auf der Y-Achse die Ausgangspotentialpegel am Ausgang der ersten
Empfangsschaltung 5 dargestellt. Man erkennt, dass die
erste Empfangsschaltung 5 eine relativ große Hysterese
aufweist, um sicherzustellen, dass das Rauschsignal auf dem Eingangssignal
nicht zu ungewollten Pegelwechseln am Ausgang der ersten Empfangsschaltung 5 führt. Nach dem
Beenden des Burn-in-Vorgangs wird der Einstellungsspeicher 8 mit
einem neuen Wert beschrieben, beispielsweise einer logischen „1", so dass der Schalter 7 den
Signaleingang 3 mit der zweiten Empfangsschaltung 6 verbindet
und den Ausgang der zweiten Empfangsschaltung 6 über den
weiteren Schalter 9 mit dem Funktionsschaltkreis 4 verbindet.
-
Das Übertragungsverhalten
der zweiten Empfangsschaltung 6 ist in 2b gezeigt.
Die zweite Empfangsschaltung 6 weist eine zweite Hysterese auf,
wobei die zweite Hysterese jedoch deutlich kleiner ist als bei der
ersten Empfangsschaltung. Unter Umständen kann sogar weitgehend
auf das Vorsehen einer zweiten Hysterese verzichtet werden. Durch
die zweite Hysterese der zweiten Empfangsschaltung wird gewährleistet,
dass an dem Signaleingang anliegende Signale schneller erkannt werden können und
somit eine schnellere Signalübertragung zu
der integrierten Schaltung 1 möglich ist. Beispielsweise beträgt die Hysterese
der ersten Empfangsschaltung 5, d.h. der Potentialabstand
zwischen zwei Schaltswellen, etwa 100 mV und die Hysterese der zweiten
Empfangsschaltung etwa 75 mV.
-
Die
Hysterese der ersten Empfangsschaltung unterscheidet sich von der
Hysterese der zweiten Empfangsschaltung dadurch, dass die Schaltschwelle
für eine
steigenden Flanke erhöht
und für eine
fallende Flanke erniedrigt wird. Dies kann durch einem Fachmann
bekannte Ausgestaltungen von Empfangsschaltungen er folgen. Der Einstellungsspeicher 8 kann
beispielsweise durch die Einstellschaltung 10 beschrieben
bzw. programmiert werden, wenn diese angewiesen wird, den Burn-in-Betriebsmodus
der integrierten Schaltung 1 zu beenden. Der Einstellschaltung 10 kann
dies z.B. mit Hilfe einer von extern angelegten Signalfolge mitgeteilt werden.
-
Der
Einstellungsspeicher 8 ist vorzugsweise als permanenter
Speicher ausgeführt,
der seinen Inhalt auch unabhängig
von dem Anliegen einer Versorgungsspannung speichert. Es kann weiterhin
vorgesehen sein, dass der Einstellungsspeicher ein nur einmal beschreibbarer
Speicher ist, so dass nach dem Beschreiben des Einstellungsspeichers 8,
um die zweite Empfangsschaltung 6 mit dem Signaleingang 3 zu
verbinden, ein Anlegen der ersten Empfangsschaltung 5 an
den Signaleingang 3 nicht mehr möglich ist. Auf diese Weise
kann ein unbeabsichtigtes Anlegen der ersten Empfangsschaltung 5 an
den Signaleingang im Normalbetrieb verhindert werden. Insbesondere
kann vorgesehen werden, dass der Einstellungsspeicher 8 als
ein elektrisches Fuse-Element ausgebildet ist, das mit Hilfe eines
Programmierstroms beschreibbar ist, und dass der nach dem Beschreiben
mit dem Programmierstrom eingestellte Wert nicht mehr veränderlich
ist. Alternativ zur Einstellschaltung 10 kann der Einstellungsspeicher 8 auch
direkt von extern über
geeignete Eingangsanschlüsse
beschrieben werden.
-
- 1
- Integrierte
Schaltung
- 2
- Eingangsschaltung
- 3
- Eingangsanschluss
- 4
- Funktionsschaltkreis
- 5
- erste
Empfangsschaltung
- 6
- zweite
Empfangsschaltung
- 7
- Schalter
- 8
- Einstellungsspeicher
- 9
- weiterer
Schalter
- 10
- Einstellschaltung