CN102859373B - 用于控制温度且使得能够对半导体芯片进行测试的电路 - Google Patents

用于控制温度且使得能够对半导体芯片进行测试的电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102859373B
CN102859373B CN201180020441.2A CN201180020441A CN102859373B CN 102859373 B CN102859373 B CN 102859373B CN 201180020441 A CN201180020441 A CN 201180020441A CN 102859373 B CN102859373 B CN 102859373B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transistor
heating element
semi
temperature
conductor chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180020441.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102859373A (zh
Inventor
拉温德拉·卡尔纳迪
苏迪尔·普拉萨德
拉姆·A·约恩纳维图拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of CN102859373A publication Critical patent/CN102859373A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102859373B publication Critical patent/CN102859373B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2872—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
    • G01R31/2874—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature
    • G01R31/2875—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature related to heating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2856—Internal circuit aspects, e.g. built-in test features; Test chips; Measuring material aspects, e.g. electro migration [EM]

Abstract

一种用于控制半导体芯片的温度的电路(100)包含建置到所述半导体芯片内的第一加热元件(105A)。所述第一加热元件(105A)产生热以增加所述半导体芯片的所述温度。所述芯片还包含温度控制器(110)，所述温度控制器(110)耦合到所述第一加热元件(105A)且建置到所述半导体芯片内。所述温度控制器(110)控制所述温度以使得能够在所需的温度下对所述半导体芯片进行测试。

Description

用于控制温度且使得能够对半导体芯片进行测试的电路
技术领域
本发明的实施例涉及一种用于控制温度且使得能够对半导体芯片进行测试的电路。
背景技术
在制造半导体芯片期间，要对半导体芯片进行可靠性测试。可将未通过可靠性测试的半导体芯片淘汰掉，因此防止在半导体芯片的寿命期间的早期失效。
老化测试(burn-in)是可靠性测试技术的一个实例。在老化测试期间，将老化测试板上的半导体芯片放到炉内并暴露在高于半导体芯片的操作温度的温度下。不能在较高温度下运作达某一老化测试时间的半导体芯片可被检测为不合格。然而，炉体积大且面积不够高效。炉价格也昂贵，从而导致增加半导体芯片的制造成本。由于老化测试板上的半导体芯片数量较多而导致时钟速率有限，所以更加难以在老化测试时实现高速测试。还需要外部源来加热炉、老化测试板及半导体芯片，这又导致加热时间比单独的半导体芯片所需的加热时间更长，因为单独的半导体芯片比使用外部源时的半导体芯片具有更低的热质量。此外，在老化测试期间加热及冷却半导体芯片所花费的时间占总的老化测试时间的相当大一部分。例如，加热及冷却半导体芯片所需的时间约为总的老化测试时间8个小时中的2个小时，这使得老化测试比较耗时。
发明内容
用于控制半导体芯片的温度的电路的实例包含建置到所述半导体芯片内的第一加热元件。所述第一加热元件产生热以增加半导体芯片的温度。所述电路还包含耦合到所述第一加热元件且建置到所述半导体芯片内的温度控制器。所述温度控制器控制温度以使得能够在所需的温度下对所述半导体芯片进行测试。
用来使得能够在所需的温度下对半导体芯片进行测试的电路的实例包含建置到所述半导体芯片内的第一加热元件。所述第一加热元件产生热以增加半导体芯片的温度。所述电路还包含建置到半导体芯片内的温度传感器。所述温度传感器测量半导体芯片的温度以提供与所述温度相对应的电压。所述电路进一步包含建置到半导体芯片内且响应于输入温度而提供参考电压的参考信号产生器。建置到半导体芯片内的比较器耦合到所述温度传感器及参考信号产生器。所述比较器将与温度相对应的电压与参考电压进行比较以产生比较器输出。第一缓冲器耦合在所述比较器与第一加热元件之间。所述第一缓冲器响应于比较器输出而执行启动第一加热元件和停用第一加热元件中的一者。第一栅极进一步耦合在所述比较器与第一缓冲器之间。当半导体芯片处于非测试模式时，所述第一栅极和第一缓冲器停用第一加热元件。
方法的实例包含使用建置到半导体芯片内的至少一个加热元件加热半导体芯片。所述方法还包含产生与半导体芯片的温度相对应的电压。所述方法进一步包含将所述电压与参考电压进行比较。而且，所述方法包含基于所述比较的输出来控制至少一个加热元件对半导体芯片的加热以使得能够在所需的温度下对半导体芯片进行测试。
附图说明
下文参考附图描述本发明的实例实施例：
图1说明用于控制半导体芯片的温度的实例电路；
图2说明实例温度传感器；
图3说明实例参考信号产生器；
图4说明参考信号产生器的实例频带间隙参考电路；
图5为说明滞后作用对加热元件的温度的影响的实例表示；以及
图6为说明用于控制半导体芯片的温度的实例方法的流程图。
具体实施方式
图1说明用于控制半导体芯片的温度的电路100。电路100通过控制温度而进一步使得能够在所需的温度下对半导体芯片进行测试。使用电路100以外的测试电路可提供用于对半导体芯片执行测试的测试信号。所述测试电路可在半导体芯片的外部。可在制造半导体芯片期间执行测试。电路100可用来执行老化测试。在封装的芯片或装置的晶片探测及最终的生产测试期间也可使用电路100。在半导体芯片在自动化测试设备(ATE)上或在实验室内特征化期间也可使用电路100。应注意，电路100也可用在希望消除用外部加热源进行加热的需要的许多其他应用领域中。
所需要的温度可定义为高于半导体芯片的周围温度或室温的测试温度。
电路100包含建置到半导体芯片内的第一加热元件105A(下文中称为加热元件105A)。加热元件105A(例如负金属氧化物半导体(NMOS)型晶体管)具有耦合到电力供应器(VDD)的漏极和耦合到接地供应器(GND)的源极。
在一些实施例中，加热元件105A可为正金属氧化物半导体(PMOS)型晶体管或电阻器。应注意，加热元件105A也可为能够产生热的电流源。
应注意，可基于半导体芯片的应用领域将加热元件105A设计为不同的大小以用于不同的半导体芯片。加热元件105A的大小可基于所需的泄漏电流、所需的温度和测试半导体芯片期间产生的所需的热量而定。在制造半导体芯片期间，具有能够产生所需的热量的合适大小的加热元件105A被包含在半导体芯片内。
电路100还包含耦合到加热元件105A的栅极且建置到半导体芯片内的温度控制器110。温度控制器110包含温度传感器115、参考信号产生器120和控制电路125。温度传感器115和参考信号产生器120耦合到控制电路125。
控制电路125包含比较器130、第一栅极135A(下文中称为栅极135A)和第一缓冲器140A(下文中称为缓冲器140A)。比较器130的正输入端子耦合到参考信号产生器120，且比较器130的负输入端子耦合到温度传感器115。比较器130的输出端子耦合到栅极135A的第一输入端子。栅极135A的第二输入端子接收选择输入(SEL1)。栅极135A的输出端子耦合到缓冲器140A的输入端子。缓冲器140A的输出端子耦合到加热元件105A的栅极。
下文解释电路100控制半导体芯片的温度或结温度的工作原理。加热元件105A产生热以增加半导体芯片的温度。流经加热元件105A的泄漏电流(IL)可为内部热源。由于半导体芯片的总电力而产生温度的增加。使温度(T)从周围温度(TA)增加所需的热(PH)可由下面所给出的方程(1)算出：
T＝TA+θJA(PA+PH)(1)
其中，TA为周围温度，θJA为从结到半导体芯片周围的介质的热阻，且PA为半导体芯片的主动电力耗散。周围温度可定义为半导体芯片周围的介质的温度。
温度控制器110控制温度以使得能够在所需的温度下对半导体芯片进行测试。下文将进一步解释包含多个元件的温度控制器110。
温度控制器110的温度传感器115测量半导体芯片的温度以提供与所述温度相对应的电压(V)。温度传感器115可类似于与绝对温度成比例(PTAT)的传感器。结合图2解释包含多个元件的温度传感器115。
温度控制器110的参考信号产生器120响应于可由用户提供的数字输入而提供参考电压(VREF)。在一些实施例中，可在外部产生参考电压并将其提供到控制电路125。结合图3解释包含多个元件的参考信号产生器120。
如果与温度相对应的电压大于参考电压，那么温度控制器110的控制电路125停用加热元件105A。现将进一步解释包含多个元件的控制电路125。比较器130将电压与参考电压进行比较以产生比较器输出。缓冲器140A响应于比较器输出而启动加热元件105A或者停用加热元件105A。当半导体芯片处于非测试模式时，栅极135A和缓冲器140A共同停用加热元件105A。
在一些实施例中，比较器130通过实施滞后作用而防止加热元件105A快速切换。滞后作用可用来延迟输出从一种状态到另一种状态的改变。具有滞后作用的比较器130的实例可包含施密特触发器。具有滞后作用的比较器130或者在温度变得小于第一阈值时启动加热元件105A或者在温度超过第二阈值时停用加热元件105A。第一阈值可定义为与电压相对应的温度。第二阈值可定义为与参考电压相对应的温度。
当半导体芯片处于非测试模式时，就需要停用电路100。可基于SEL1而无关于比较器输出来停用加热元件105A且进而停用电路100。当半导体芯片处于测试模式时，半导体芯片正在测试中且可被认为是正在测试的半导体装置或正在测试的半导体芯片或正在测试的装置。在测试模式时，可基于SEL1和比较器输出而启动和停用加热元件105A且进而启动和停用电路100。如果SEL1＝0，那么当栅极135A忽略比较器输出且迫使零值进入加热元件105A以由此停用电路100时，电路100就被停用。
在一些实施例中，当启动加热元件105A时，加热元件105A的栅极处的电压等于电力供应器(VDD)。
在一些实施例中，电路100可包含一个以上加热元件，例如除加热元件105A以外的第二加热元件105B。第二加热元件105B与加热元件105A并联连接。第二加热元件105B的作用类似于加热元件105A的作用。也可存在第二栅极135B以使用选择输入(SEL2)选择性地启动或停用第二加热元件105B。耦合到第二栅极135B的输出端子的第二缓冲器140B也响应于比较器输出而或者启动加热元件105B或者停用第二加热元件105B。当半导体芯片处于非测试模式时，第二栅极135B和第二缓冲器140B共同停用第二加热元件105B。
可基于多个因素而使用若干加热元件，所述因素例如所需的总的电力耗散。另外，加热元件可均匀分配并建置到半导体芯片内以便实现均匀加热。现说明实例估值。PA确定为1W，θJA确定为20℃/W，且TA和TJ分别为20℃和140℃。方程(1)中的取代值PH可确定为5W。四个加热元件可建置到半导体芯片内以便跨越半导体芯片均匀地耗散5W。每一加热元件耗散1.25W(5W/4)以使得能够均匀地加热半导体芯片。
在一些实施例中，同时启动和停用加热元件105A与第二加热元件105B。
现在参考图2，温度传感器115包含第一晶体管205A(下文中称为晶体管205A)、第二晶体管205B(下文中称为晶体管205B)、第三晶体管210A(下文中称为晶体管210A)、第四晶体管210B(下文中称为晶体管210B)、第五晶体管210C(下文中称为210C)、第一电阻器215A(下文中称为电阻器215A)和第二电阻器215B(下文中称为215B)。晶体管205A和晶体管210A与电阻器215A串联连接。晶体管205B与晶体管210C串联连接。晶体管210B与电阻器215B串联连接。晶体管205A具有耦合到晶体管205B的基极的基极。晶体管205A具有耦合到晶体管210A的漏极的集电极和耦合到电阻器215A的一个端子的发射极。晶体管205B具有耦合到晶体管210C的漏极且耦合到晶体管205B的基极的集电极和耦合到接地供应器(GND)的发射极。晶体管210B具有耦合到电阻器215B的一个端子的漏极。晶体管210A具有耦合到晶体管210C的栅极、晶体管210A的漏极且耦合到晶体管210B的栅极的栅极。晶体管210A、晶体管210C和晶体管210B具有耦合到电力供应器(VDD)的源极。电阻器215A和电阻器215B的其他端子耦合到接地供应器(GND)。
在一些实施例中，晶体管205A和晶体管205B为类似的负型双极结晶体管，其中晶体管205A的发射极面积为晶体管205B的发射极面积的N倍。在一个实例中，N为8或16。
在一些实施例中，晶体管210A、晶体管210B和晶体管210C为彼此类似的正金属氧化物半导体(PMOS)型晶体管。
在一些实施例中，电阻器215A和电阻器215B可经设计大小以使得电阻器215B的电阻是电阻器215A的电阻的N倍。在一个实例中，N为5或10。
温度传感器115可以多种方式实施。例如，温度传感器115可为具有约4毫伏/摄氏度(mV/℃)的灵敏度的PTAT温度传感器。从电力供应器流出的电流被晶体管210A和晶体管210C划分为第一电流和第二电流。电流与半导体芯片的绝对温度成比例。绝对温度可定义为相对于绝对零度所测量的半导体芯片的温度。可使用下面的方程(2)表示晶体管205A和晶体管205B的基极-发射极电压的差异(ΔVBE)：
ΔVBE＝kT/q×ln(N)(2)
其中(kT/q)为热电压，且N为晶体管205A与晶体管205B的大小的比率。热电压可定义为室温下约等于26mV的电压。
下文解释温度传感器115测量半导体芯片的温度的工作原理。晶体管205A为启动的，且第一电流流经晶体管210A、晶体管205A和电阻器215A。晶体管210A、晶体管205A和电阻器215A共同定义用于第一电流的第一路径。晶体管205B为启动的，且第二电流流经晶体管210C和晶体管205B。晶体管210C和晶体管205B定义用于第二电流的第二路径。晶体管205A和晶体管205b感测半导体芯片的温度。晶体管210B和电阻器215B共同提供与温度相对应的电压(V)。
图3说明参考信号产生器120。参考信号产生器120包含频带间隙参考电路305、多个电阻器、多个开关，和数字解码器310。所述多个电阻器耦合在频带间隙参考电路305与接地供应器(GND)之间。所述多个电阻器包含相互串联连接的电阻器315A、电阻器315B、电阻器315C和电阻器315D。所述多个开关包含耦合在所述多个电阻器之间的开关320A、开关320B和开关320C。开关320A耦合在电阻器315A与电阻器315B之间，开关320B耦合在电阻器315B与电阻器315C之间，且开关320C耦合在电阻器315C与电阻器315D之间。数字解码器310耦合到所述多个开关。
在一些实施例中，电阻器315A、电阻器315B、电阻器315C和电阻器315D可在大小和电阻上类似。
在一些实施例中，开关320A、开关320B和开关320C在大小上类似。
频带间隙参考电路305提供预定义的参考电压。结合图4解释包含多个元件的频带间隙参考电路305。预定义的参考电压可通过电阻器进一步划分为一个或一个以上的电压。可在多个节点，例如在电阻器315A和电阻器315B之间的第一节点、在电阻器315B和电阻器315C之间的第二节点和在电阻器315C和电阻器315D之间的第三节点处提供电压。数字解码器310响应于数字输入而选择一个开关。在一个实例中，数字输入可具有3个位的大小。被选择的开关输出与所述开关相关联的电压作为参考电压。例如，如果开关320A被选择，那么就提供第一节点处的电压作为参考电压。
现在参考图4，频带间隙参考电路305包含第六晶体管405A(下文中称为晶体管405A)、第七晶体管405B(下文中称为晶体管405B)、第三电阻器410A(下文中称为电阻器410A)、第四电阻器410B(下文中称为电阻器410B)、第五电阻器410C(下文中称为电阻器410C)和反馈放大器415。晶体管405A具有耦合到晶体管405B的基极且耦合到接地供应器(GND)的基极，及耦合到电阻器410A的一个端子的发射极。晶体管405B具有耦合到电阻器410B的一个端子的发射极。晶体管405A和晶体管405B具有耦合到接地供应器(GND)的集电极。电阻器410C耦合在电阻器410A和电阻器410B的其他端子之间。反馈放大器415具有耦合在晶体管405A与电阻器410A之间的正输入端子、耦合在电阻器410B与电阻器410C之间的负输入端子和耦合到电阻器410A和电阻器410C的其他端子的输出端子。
在一些实施例中，晶体管405A和晶体管405B为类似的正型双极结晶体管，其中晶体管405B的发射极面积为晶体管405B的发射极面积的N倍。在一个实例中，N为8或16。
在一些实施例中，电阻器410A和电阻器410B可在大小和电阻上类似。电阻器410C的大小为电阻器410A和电阻器410B的大小的N倍。在一个实例中，N为6。
晶体管405A与电阻器410A结合而从晶体管405A的第一基极-发射极电压(VBE1)产生第一参考电压(VREF1)。所述第一参考电压具有负温度系数，其指示第一参考电压随着温度的增加而降低。晶体管405B与电阻器410B和电阻器410C结合而从晶体管405B的第二基极-发射极电压(VBE2)产生第二参考电压(VREF2)。第二参考电压具有正温度系数，其指示当温度降低时第二参考电压增加。可基于晶体管405A和晶体管405B的基极-发射极电压的差异(ΔVBE)而产生第二参考电压。可通过电阻器410A与电阻器410B的电阻的比率或电阻器410C与电阻器410B的电阻的比率来标定第二参考电压以便得到正温度系数。第一参考电压被施加到反馈放大器415的正输入端子，且第二参考电压被施加到反馈放大器415的负输入端子。反馈放大器415放大第一参考电压与第二参考电压之间的差异以提供预定义的参考电压。预定义的参考电压为不随着温度改变的电压，因为通过分别向第一参考电压和第二参考电压添加负温度系数和正温度系数而产生了零温度系数。
图5为说明滞后作用对加热元件(例如加热元件105A)的温度的影响的实例表示。X轴表示时间变化，且Y轴表示加热元件105A的温度变化。因为在比较器(例如比较器130)中实施滞后作用，所以波形505与加热元件105A的温度关于时间变化的变化相对应。滞后作用防止加热元件105A快速切换。波形505指示滞后作用防止加热元件105A的温度一直增加并将所述温度保持在Thyst所说明的范围内。
图6为说明用于控制半导体芯片的温度的方法的流程图。所述方法使得能够在所需的温度下对半导体芯片进行测试。
在步骤605处，使用建置到半导体芯片内的至少一个加热元件(例如加热元件105A)加热半导体芯片。在一些实施例中，另一加热元件(例如加热元件105B)也可用于与加热元件105A结合来加热半导体芯片。因此在内部加热半导体芯片来增加半导体芯片的温度。
在步骤610处，产生与半导体芯片的温度相对应的电压。温度传感器(例如温度传感器115)可用来测量半导体芯片的温度并产生与所述温度相对应的电压。
在步骤615处，将与温度相对应的电压与参考电压进行比较。参考信号产生器(例如参考信号产生器120)可用来基于数字输入提供参考电压。控制电路(例如控制电路125)可用来将电压与参考电压进行比较。
在一些实施例中，电压的比较致使在温度变得小于第一阈值时至少一个加热元件被启动或者在温度超过第二阈值时至少一个加热元件被停用。此效果是由防止至少一个加热元件在启动模式与停用模式之间快速切换的滞后作用引起。
在步骤620处，基于比较的输出而控制至少一个加热元件对半导体芯片的加热以使得能够在所需的温度下对半导体芯片进行测试。在测试模式时，如果电压小于参考电压，就例如通过使用控制电路来启动至少一个加热元件。如果有多个加热元件，那么可选择性地启动每一加热元件。被启动的加热元件可称为启动的加热元件。如果与温度相对应的电压大于参考电压，那么就例如通过使用控制电路来停用启动的加热元件。如果有多个启动的加热元件，那么可停用每一个启动的加热元件。可将半导体芯片的加热且因此将其温度控制为所需的。另外，因此可在所需的温度下对半导体芯片进行测试。
在一些实施例中，当半导体芯片处于非测试模式时，停用至少一个加热元件。
通过控制半导体芯片的温度，可使得能够在所需的温度下对半导体芯片进行测试。因为加热是在内部执行，所以还可减少测试的持续时间和生产成本。当个别地控制每一个半导体芯片的温度时，所述方法可进一步用来将多个半导体芯片维持在所需的温度下。
具有在实例实施例的上下文中所描述的一个或一个以上特征或步骤的不同组合的实施例也希望包含在本文中，其中实例实施例具有所有的此类特征或步骤或仅具有其中的一些。
所属领域的技术人员应了解，在本发明范围内的许多其它实施例和变化也是可能的。

Claims (9)

1.一种用于控制半导体芯片的温度的电路，所述电路包括：
第一加热元件，其建置到所述半导体芯片内，其产生热以增加所述半导体芯片的所述温度；以及
具有温度传感器的温度控制器，其耦合到所述第一加热元件且建置到所述半导体芯片内，其控制所述温度以使得能够在所需的温度下对所述半导体芯片进行测试，其中所述温度传感器包括：
第一晶体管，其感测所述温度；
第二晶体管，其具有连接到所述第一晶体管的基极的基极，所述第二晶体管结合所述第一晶体管而感测所述温度；
第三晶体管，其耦合到电力供应器且具有耦合到所述第一晶体管的集电极的漏极；
第四晶体管，其耦合到所述电力供应器且具有耦合到所述第三晶体管的栅极的栅极；
第一电阻器，其与所述第一晶体管串联连接；
第二电阻器，其与所述第四晶体管串联连接，所述第二电阻器结合所述第四晶体管提供与所述温度相对应的电压；以及
第五晶体管，其耦合到所述电力供应器且具有耦合到所述第三晶体管的所述栅极和所述第四晶体管的所述栅极的栅极，所述第三晶体管和所述第五晶体管将从所述电力供应器流出的电流划分为第一电流和第二电流，所述第一电流流经所述第三晶体管、所述第一晶体管和所述第一电阻器，且所述第二电流流经所述第五晶体管和所述第二晶体管。
2.根据权利要求1所述的电路，其中所述温度控制器包括：
温度传感器，其测量所述半导体芯片的所述温度以提供与所述温度相对应的电压；
参考信号产生器，其响应于数字输入而提供参考电压；以及
控制电路，其耦合到所述温度传感器和所述参考信号产生器，如果与所述温度相对应的所述电压大于所述参考电压，那么所述控制电路停用所述第一加热元件。
3.根据权利要求1所述的电路，其中
所述第一晶体管和所述第二晶体管为NPN型双极结晶体管；且
所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第五晶体管为PMOS型晶体管。
4.根据权利要求2所述的电路，其中所述控制电路包括：
比较器，其耦合到所述温度传感器和所述参考信号产生器，所述比较器将所述电压与所述参考电压进行比较以产生比较器输出；以及
第一缓冲器，其耦合在所述比较器与所述第一加热元件之间，所述第一缓冲器响应于所述比较器输出而执行启动所述第一加热元件和停用所述第一加热元件中的一者。
5.根据权利要求4所述的电路，其中所述比较器包括施密特触发器。
6.根据权利要求4所述的电路，其中所述控制电路进一步包括耦合在所述比较器与所述第一缓冲器之间的第一门电路，当所述半导体芯片处于非测试模式时，所述第一门电路和所述第一缓冲器停用所述第一加热元件。
7.根据权利要求6所述的电路，且其进一步包括建置到所述半导体芯片内的第二加热元件，所述第二加热元件产生热以增加所述半导体芯片的所述温度。
8.根据权利要求7所述的电路，其中所述控制电路进一步包括：
第二缓冲器，其耦合在所述比较器与所述第二加热元件之间，所述第二缓冲器响应于所述比较器输出而执行启动所述第二加热元件和停用所述第二加热元件中的一者；以及
第二门电路，其耦合在所述比较器与所述第二缓冲器之间，当所述半导体芯片处于所述非测试模式时，所述第二门电路和所述第二缓冲器停用所述第二加热元件。
9.根据权利要求7所述的电路，其中所述第一加热元件和所述第二加热元件为NMOS型晶体管、PMOS型晶体管和电阻器中的一者。
CN201180020441.2A 2010-05-06 2011-05-06 用于控制温度且使得能够对半导体芯片进行测试的电路 Active CN102859373B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/774,730 US8384395B2 (en) 2010-05-06 2010-05-06 Circuit for controlling temperature and enabling testing of a semiconductor chip
US12/774,730 2010-05-06
PCT/US2011/035600 WO2011140491A2 (en) 2010-05-06 2011-05-06 Circuit for controlling temperature and enabling testing of a semiconductor chip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102859373A CN102859373A (zh) 2013-01-02
CN102859373B true CN102859373B (zh) 2016-01-27

Family

ID=44901536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180020441.2A Active CN102859373B (zh) 2010-05-06 2011-05-06 用于控制温度且使得能够对半导体芯片进行测试的电路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8384395B2 (zh)
JP (1) JP5901616B2 (zh)
CN (1) CN102859373B (zh)
WO (1) WO2011140491A2 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8927909B2 (en) * 2010-10-11 2015-01-06 Stmicroelectronics, Inc. Closed loop temperature controlled circuit to improve device stability
US20130126508A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 Texas Instruments Incorporated Extending Radiation Tolerance By Localized Temperature Annealing Of Semiconductor Devices
US8569808B1 (en) 2012-04-06 2013-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Temperature stabilitized MEMS
US9651981B2 (en) 2012-08-09 2017-05-16 Infineon Technologies Austria Ag Integrated chip with heating element and reference circuit
US9024657B2 (en) 2012-10-11 2015-05-05 Easic Corporation Architectural floorplan for a structured ASIC manufactured on a 28 NM CMOS process lithographic node or smaller
US20140105246A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Easic Corporation Temperature Controlled Structured ASIC Manufactured on a 28 NM CMOS Process Lithographic Node
US9562943B2 (en) * 2012-11-19 2017-02-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wafer temperature sensing methods and related semiconductor wafer
CN103941172B (zh) * 2013-01-22 2016-12-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体测试装置及测试方法
CN104101823B (zh) * 2013-04-02 2016-08-10 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体测试结构及测试方法
US8760180B1 (en) * 2013-07-29 2014-06-24 Analog Test Engines Systems and methods mitigating temperature dependence of circuitry in electronic devices
US9507369B2 (en) * 2013-09-27 2016-11-29 Cavium, Inc. Dynamically adjusting supply voltage based on monitored chip temperature
JP2015154658A (ja) * 2014-02-18 2015-08-24 セイコーエプソン株式会社 回路装置及び電子機器
US9401643B1 (en) 2015-03-10 2016-07-26 International Business Machines Corporation Bias-temperature induced damage mitigation circuit
CN104808136A (zh) * 2015-05-18 2015-07-29 杭州士兰微电子股份有限公司 芯片温度与电流强度关联性的测试设备
JP6426552B2 (ja) * 2015-07-29 2018-11-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 バーンイン試験装置及び方法
CN105445645B (zh) * 2015-12-14 2018-01-05 宁波大学 一种用于监测集成电路nbti老化效应的数字型监测电路
WO2018125045A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-05 Intel Corporation Targeted burn-in on an integrated circuit
CN109932630B (zh) * 2017-12-15 2021-08-03 朋程科技股份有限公司 过温度检测电路及其测试方法
CN109710015B (zh) * 2018-12-29 2021-03-02 西安紫光国芯半导体有限公司 一种门延时稳定电路及方法
US11366154B2 (en) * 2019-07-31 2022-06-21 Globalfoundries U.S. Inc. Enabling of functional logic in IC using thermal sequence enabling test
KR20230006566A (ko) * 2020-08-04 2023-01-10 주식회사 아도반테스토 양방향 전용 실시간 인터페이스를 사용하여 피시험 디바이스를 테스트하기 위한 자동 테스트 장비, 핸들러 및 방법
WO2023272700A1 (zh) * 2021-07-01 2023-01-05 华为技术有限公司 温度控制装置和方法
CN115794526B (zh) * 2023-01-05 2023-10-10 法特迪精密科技（苏州）有限公司 片上芯片高温老化测试插座控制系统及控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233161A (en) * 1991-10-31 1993-08-03 Hughes Aircraft Company Method for self regulating CMOS digital microcircuit burn-in without ovens

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497998A (en) * 1982-12-23 1985-02-05 Fairchild Camera And Instrument Corp. Temperature stabilized stop-restart oscillator
JPH0812114B2 (ja) * 1985-10-09 1996-02-07 東京エレクトロン東北株式会社 デジタル温度検出装置
US5309090A (en) * 1990-09-06 1994-05-03 Lipp Robert J Apparatus for heating and controlling temperature in an integrated circuit chip
US5543632A (en) * 1991-10-24 1996-08-06 International Business Machines Corporation Temperature monitoring pilot transistor
JPH06216724A (ja) * 1993-01-20 1994-08-05 Mitsubishi Electric Corp コンパレータ装置及びそのクロック供給制御装置
KR100307683B1 (ko) * 1994-11-29 2001-12-17 어드밴테스트 코포레이션 Ic 칩을 위한 온도 보상 회로
US6590405B2 (en) * 1999-04-21 2003-07-08 Advantest, Corp CMOS integrated circuit and timing signal generator using same
JP2001174516A (ja) * 1999-12-17 2001-06-29 Toshiba Microelectronics Corp 半導体試験装置
US6861860B2 (en) * 2002-05-17 2005-03-01 Stmicroelectronics, Inc. Integrated circuit burn-in test system and associated methods
US6677800B1 (en) * 2002-10-17 2004-01-13 Richtek Technology Corp. Temperature sensing circuit
JP3762415B2 (ja) * 2004-06-07 2006-04-05 株式会社アドバンテスト バーンイン装置の状態診断方法
US7564274B2 (en) * 2005-02-24 2009-07-21 Icera, Inc. Detecting excess current leakage of a CMOS device
EP1866656A2 (en) 2005-03-08 2007-12-19 Wells-CTI, Llc. Temperature sensing and prediction in ic sockets
US7852098B2 (en) * 2005-08-01 2010-12-14 Marvell World Trade Ltd. On-die heating circuit and control loop for rapid heating of the die
JP2008109243A (ja) * 2006-10-24 2008-05-08 Renesas Technology Corp Ｒｆ通信用半導体集積回路
PE20090965A1 (es) 2007-10-12 2009-07-13 Bigtec Private Ltd Micro chip
JP2009103550A (ja) 2007-10-23 2009-05-14 Seiko Epson Corp 電子部品の温度制御装置及びｉｃハンドラ
JP2009109314A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Olympus Corp 半導体装置および半導体装置の検査方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233161A (en) * 1991-10-31 1993-08-03 Hughes Aircraft Company Method for self regulating CMOS digital microcircuit burn-in without ovens

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011140491A3 (en) 2012-03-01
JP2013527930A (ja) 2013-07-04
US20110273186A1 (en) 2011-11-10
US8384395B2 (en) 2013-02-26
CN102859373A (zh) 2013-01-02
WO2011140491A2 (en) 2011-11-10
JP5901616B2 (ja) 2016-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102859373B (zh) 用于控制温度且使得能够对半导体芯片进行测试的电路
CN100504324C (zh) 半导体器件、温度传感器和包括该温度传感器的电子设备
US7762721B2 (en) On chip temperature measuring and monitoring method
JP4279825B2 (ja) 温度検出回路を備える集積回路のダイと温度検出回路の校正システムおよび方法
CN103760946A (zh) 集成电路
CN207440656U (zh) 集成电路
CN107305147B (zh) 温度传感器和具有高准确度的温度传感器校准方法
US7703975B2 (en) Temperature detecting circuit
TWI651609B (zh) 低電壓鎖定電路及其整合參考電壓產生電路之裝置
Udrea et al. CMOS temperature sensors-concepts, state-of-the-art and prospects
CN101548466A (zh) 检测电路和使用该检测电路的电子装置
US7085667B2 (en) System and method of heating up a semiconductor device in a standard test environment
TW201025349A (en) Temperature sensing circuit
JP5014740B2 (ja) 信頼性試験装置および信頼性試験方法
CN108694976B (zh) 存储器系统
CN114825563A (zh) 一种具有温度保护的电路结构
CN115249997A (zh) 一种实现渐变式温度保护的电路
JP2009109314A (ja) 半導体装置および半導体装置の検査方法
TW201805758A (zh) 電壓調節器
Nilsson et al. Leakage current compensation for a 450 nW, high-temperature, bandgap temperature sensor
TW200905217A (en) Method and apparatus of wafer-level reliability
JP2017120184A (ja) 温度検出回路及びそれを用いた回路装置
JP2007322205A (ja) 信頼性試験装置
JP2008122189A (ja) 信頼性試験装置および信頼性試験方法
JPS6085552A (ja) 集積回路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant