CN117172202B - 一种芯粒自检及芯粒间通信恢复方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片接口测试技术领域，公开了一种芯粒自检及芯粒间通信恢复方法、装置，其中，采用分组方式将芯粒之间的凸块连线区分成多组，对每组的凸块连线区进行回环测试，当回环测试失败时，判定该组内的凸块连线为缺陷路线；而回环测试采用主、从芯粒间用的互联开关实现将冗余的凸块和路线代替缺陷路线，实现芯粒间通信恢复。本发明取代传统的边缘校验单元来节约功耗和面积。

Description

一种芯粒自检及芯粒间通信恢复方法、装置

技术领域

本发明涉及芯片接口测试技术领域，具体涉及一种芯粒自检及芯粒间通信恢复方法、装置。

背景技术

由于电子技术的飞速发展，半导体行业内的各种集成电路芯片层出不穷，芯片种类也十分丰富，而为了和其它芯片或设备连接，几乎所有的芯片都有一定数量的控制接口。在一款芯片发布上市之前，都需要进行测试收发功能是否完善，相关技术最常见的测试方法就是回环测试；回环测试的主要是把一个模块的收和发信号线在芯片内部互联，通过自己接收自己发送的信号来验证，特别是在暂时不具备和接口模块连接的设备时，又需要对接口模块进行验证，回环测试是必不可少的。

在芯片接口测试技术领域，当芯粒应用尝试整合多个芯片到一个系统级封装中，测试这样的系统封装花费昂贵，并且一个芯片或者一个路径错误将浪费整个系统封装。为了提高良率，节约测试和系统封装成本，在芯片接口之间采用系统内建自回环测试或使用边界扫描用来寻找缺陷路线，但是传统的边界扫描具有高功耗和面积损失。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种芯粒自检及芯粒间通信恢复方法、装置，以解决相关技术中边界扫描具有高功耗和面积损失的问题。

第一方面，本发明提供了一种芯粒自检方法，该方法包为：采用分组方式将芯粒之间的凸块连线区分成多组，对每组的凸块连线区进行回环测试，当回环测试失败时，判定该组内的凸块连线为缺陷路线。

本发明提供的芯粒自检方法，采用回环测试，该方法选择分组方式将芯粒内部的凸块连线划分多个组，并依次轮流每组进行回环测试，以确保参与测试的芯粒间每个连线都被检测到。

在一种可选地实施方式中，分出来的芯粒组内的芯粒上包含一对冗余凸块和路线，其中，冗余凸块与路线相连。

本发明提供的芯粒自检方法，冗余凸块与路线是相连的，一旦出现缺陷路线时，能通过互联开关将冗余凸块和路线直接代替缺陷路线，方便缺陷路线快速地恢复。

在一种可选地实施方式中，当对两个通过路线连接的芯粒之间进行回环测试时，判定该组内的凸块连线为缺陷路线的过程为：将芯粒区分为主芯粒和从芯粒；控制主芯粒发出检测信号，并将检测信号锁存后发送至从芯粒，检测信号用于控制从芯粒返回应答信号；控制主芯粒将锁存信号与应答信号进行比较，控制从芯粒将锁存信号与检测信号进行比较；当应答信号或检测信号与锁存信号不同时，判定该主芯粒和从芯粒之间存在缺陷路线。

在一种可选地实施方式中，缺陷路线的判定的过程为：当锁存信号与检测信号不同时，判定主芯粒到从芯粒的路线为缺陷路线；当锁存信号与应答信号不同时，判定从芯粒到主芯粒的路线为缺陷路线。

在一种可选地实施方式中，当回环测试结束后，释放锁存信号。

本发明提供的芯粒自检方法，锁存信号在测试完成后选择立刻释放，节省内存资源。

第二方面，本发明提供一种芯粒间通信恢复方法，包括：基于上述的芯粒自检方法识别缺陷路线；将芯粒组内的冗余路线代替缺陷路线；循环采用芯粒自检方法检测下一组，直到所有组内缺陷路线均被替换为止。

本发明提供的芯粒间通信恢复方法，基于上述芯粒自检方法识别缺陷路线后，将芯粒间自带的冗余路线代替缺陷路线，该方法提供的路线修复方法具有较高的便利性，不需要再额外的处理；同时依次每组进行芯粒自检后进行冗余路线代替缺陷路线，保证缺陷路线能够及时准确的修复，确保成品的芯粒最终是可通信的。

在一种可选地实施方式中，冗余路线代替缺陷路线的方式，包括：当识别出缺陷路线后，将该缺陷路线进行标记，并识别该缺陷路线所发出的信号类型；当信号类型为应答信号时，由从芯粒端将应答信号的传送路线转到冗余路线传回主芯粒；当信号类型为检测信号时，由主芯粒将检测信号的传送路线转到冗余路线传给从芯粒。

第三方面，本发明提供一种芯粒间通信恢复装置，该装置包括：路线、锁存记录器、互联开关、冗余凸块和冗余路线；路线，主芯粒和从芯粒通过路线通信连接；锁存记录器，其位于主芯粒中，用于捕获检测信号生成锁存信号；互联开关，用于连接冗余路线和芯粒，将信号传播途径从缺陷路线切换到冗余路线；冗余凸块，与互联开关、冗余路线连接；在路线出现缺陷时，打开互联开关转变传送信号的路线；当回环测试开始时，锁存记录器将主芯粒发送的检测信号锁存后生成锁存信号，对主芯粒和从芯粒发出的检测信号和应答信号进行比较，找到对应缺陷路线。

在一种可选地实施方式中，冗余路线是双向的。

本发明提供的芯粒间通信恢复装置，冗余路线是双向的，意味着当芯粒间存在缺陷路线时，无论是从主芯粒到从芯粒，还是从芯粒到主芯粒，该冗余路线都可以替换缺陷路线，同时增加了绕线弹性。

在一种可选地实施方式中，当互联开关收到开启信号后，互联开关开启，主芯粒和从芯粒依次通过互联开关、冗余凸块、路线传输信号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的芯粒自检方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的芯粒间通信恢复方法的流程示意图；

图3是根据本发明实施例的芯粒自检及芯粒间通信恢复方法的实施流程图；

图4是根据本发明实施例的芯粒间通信恢复方法的装置图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

基于电子技术的发展，芯片的种类和数目越来越多，所以对芯片的良率要求就提出更高的要求。相关技术中对芯粒的检测十分复杂，采用的方式包括缺陷扫描数据、工艺监控测试数据、失效分析等，基于此问题，本发明提出一种简单的芯粒自检和芯粒间通信恢复的方法及对应的装置，以实现能够对芯粒进行快速测试，不需增加额外的设备，且能够对出现缺陷部位时恢复通信的方法。

本实施例提供了一种芯粒自检方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S101：采用分组方式将芯粒之间的凸块连线区分成多组；

步骤S102：对每组的凸块连线区进行回环测试，当回环测试失败时，判定该组内的凸块连线为缺陷路线。

具体地，本发明提供的芯粒自检方法为回环测试，该方法选择分组方式将芯粒内部的凸块连线划分多个组，然后依次轮流对每组凸块连线进行回环测试，以确保参与测试的芯粒间每个连线都被检测到；并根据回环测试的结果来判定是否为缺陷路线，如果回环测试中信号不会发生改变，则证明路线是正常的，但是信号发生改变或者失去，则改变或失去信号的路线为缺陷路线。由于传统的边缘校验单元需要额外的多路复用器和触发器，具有高功耗和面积损失，而本实施例与传统的边缘校验单元相比要节约功耗和面积。同时，本发明的芯粒的测试用例，可以用于测试芯片之间的凸块连线。

在一些可选的实施方式中，区分出来的芯粒组内的芯粒上包含一对冗余凸块和路线，其中，冗余凸块与路线相连。

具体地，一旦出现缺陷路线时，通过打开互联开关将冗余凸块和路线直接代替缺陷路线，以便芯粒间通信快速地恢复。

在一些可选的实施方式中，当对两个通过路线连接的芯粒之间进行回环测试时，判定该组内的凸块连线为缺陷路线的过程为：

(1)将芯粒区分为主芯粒和从芯粒；

(2)控制主芯粒发出检测信号，并将检测信号锁存后发送至从芯粒，检测信号用于控制从芯粒返回应答信号；

(3)控制主芯粒将锁存信号与应答信号进行比较，控制从芯粒将锁存信号与检测信号进行比较；当应答信号或检测信号与锁存信号不同时，判定该主芯粒和从芯粒之间存在缺陷路线。

具体地，回环测试中，判定组内缺陷路线的主要方法依靠比较法，例如：将芯粒分为主、从芯粒，主芯粒发出检测信号，对检测信号进行锁存记录，得到与检测信号一致的锁存信号，然后检测信号发送至从芯粒，从芯粒对检测信号和锁存信号进行比较，若检测信号和锁存信号无差别则路线正常，否则为缺陷路线；芯粒生成一个应答信号到主芯粒，主芯粒对应答信号和锁存信号进行比较，若应答信号和锁存信号无差别则路线正常，否则为缺陷路线。

在一些可选的实施方式中，缺陷路线的判定的过程为：当锁存信号与检测信号不同时，判定主芯粒到从芯粒的路线为缺陷路线；当锁存信号与应答信号不同时，判定从芯粒到主芯粒的路线为缺陷路线。

具体地，回环测试中，如果主芯粒到从芯粒的路线为一条双向路线，当发现该主芯粒到从芯粒之间的路线为缺陷路线时，则缺陷路线只能为这条路线；但是主芯粒到从芯粒、从芯粒到主芯粒分别各为一条路线，当发现该主芯粒到从芯粒之间的路线存在缺陷路线时，此时需要对缺陷路线的具体位置进行辨别，辨别方法为基于锁存信号不变，检测信号和应答信号分别对应了主芯粒到从芯粒和从芯粒到主芯粒的路线，当检测信号与锁存信号不一致时，主芯粒到从芯粒的路线为缺陷路线；当应答信号与锁存信号不一致时，从芯粒到主芯粒的路线为缺陷路线。

在一些可选的实施方式中，当回环测试结束后，释放锁存信号。

具体地，当主芯粒发出检测信号后，其通过锁存记录器对检测信号进行锁存，得到锁存信号；之后在回环测试中，主芯粒和从芯粒分别将锁存信号与应答信号、锁存信号与检测信号进行比较判断，对发现信号不同的路线标记为缺陷路线并识别位置，等待后续处理；每轮回环测试完成后释放锁存信号，此时锁存信号消失，以便能节省内存资源，为下一次回环测试时准备锁存信号提供空间，同时避免多个锁存信号可能出现混用情况。

本实施例提供一种芯粒间通信恢复方法，如图2所示，包括：

步骤S201：基于上述的芯粒自检方法识别缺陷路线；将芯粒组内的冗余路线代替缺陷路线；

步骤S202：循环采用芯粒自检方法检测下一组，直到所有组内缺陷路线均被替换为止。

具体地，该芯粒间通信恢复方法，基于上述芯粒自检方法识别缺陷路线后，将芯粒间自带的冗余路线代替缺陷路线，该方法提供的路线修复方法具有较高的便利性，不需要其他的装置进行修复；同时依次每组进行芯粒自检后进行冗余路线代替缺陷路线，能够保证缺陷路线能够及时准确的修复，确保成品的芯粒最终是可通信的。

具体地，如图3所示，芯粒自检及芯粒间通信恢复方法在芯粒之间进行时，测试流程如下：

(1)当主芯粒启动系统执行回环测试，寻找缺陷路线；

(2)回环测试所在组内比较内部锁存信号，发现缺陷路线并记录位置；

(3)主芯粒启动互联开关换到冗余裤线来取代缺陷路线；

(4)从芯粒通过互联开关表找到对应的互联开关取代从缺陷路线；

(5)重复上述(1)至(4)步骤，完成所有组内的回环测试。

在一些可选的实施方式中，冗余路线代替缺陷路线的方式：

(1)识别出缺陷路线后，将该缺陷路线进行标记，并识别该缺陷路线所发出的信号类型；

(2)当信号类型为应答信号时，由从芯粒端将应答信号的传送路线转到冗余路线传回主芯粒；当信号类型为检测信号时，由主芯粒将检测信号的传送路线转到冗余路线传给从芯粒。

具体地，回环测试发现缺陷路线的位置后，根据信号的类型确定需要被替换的缺陷路线，如图4所示：当信号类型为应答信号，从芯粒到主芯粒的路线为缺陷路线，从芯粒(Slave)从从芯粒对应的互联开关表(Slave Xbar map)中找到替换该缺陷路线的互联开关(s2a)，打开互联开关，这时主芯粒也打开对应的互联开关(s2)，实现路线的切换；同理，当信号类型为检测信号，主芯粒到从芯粒的路线为缺陷路线，主芯粒找到对应的互联开关(s2)并打开，从芯粒随后打开互联开关(s2a)，实现冗余路线代替缺陷路线。

本实施例提供了一种芯粒间通信恢复装置，该装置包括：路线、锁存记录器、互联开关、冗余凸块、冗余路线；路线，主芯粒和从芯粒通过路线通信连接；锁存记录器，其位于主芯粒中，用于捕获检测信号生成锁存信号；互联开关，用于连接冗余路线和芯粒，将信号传播途径从缺陷路线切换到冗余路线；冗余凸块和路线，与互联开关、冗余路线连接；

在路线出现缺陷时，打开互联开关转变传送信号的路线；

当回环测试开始时，锁存记录器将主芯粒发送的检测信号锁存后生成锁存信号，对主芯粒和从芯粒发出的检测信号和应答信号进行比较，找到对应缺陷路线。

具体地，如图4所示，芯粒间通信恢复装置主要包含路线(r1、r2…rn)、锁存记录器、互联开关(s1、s2…sn，s1a、s2a…sna)、冗余凸块(bx)、冗余路线(rx)，回环测试时，主芯粒(Master)通过路线(r1)向从芯粒(Slave)发出检测信号，同时通过锁存记录器在内部记录了一个锁存信号，从芯粒通过路线(r2)发出一个应答信号。当发现应答信号与锁存信号不同时，确定路线(r2)为缺陷路线，此时，从芯粒(Slave)在互联开关表(Slave Xbar map)中找到对应的互联开关(s2a)并打开，主芯粒(Master)则也将其侧的互联开关(s2)打开，于是冗余路线(rx)和冗余凸块(bx)就代替了原本的路线(r2)成为主从芯粒间的通信路线。该装置实现芯粒检测和修复均依靠芯粒本身，通过事先内部安装互联开关确保将芯粒冗余路线和凸块利用起来，保证芯粒间通信的运行，节约成本和检测的难度。

在一些可选的实施方式中，冗余路线是双向的。

具体地，芯粒间的冗余路线是双向的，意味着当芯粒间存在缺陷路线时，无论是从主芯粒到从芯粒还是从芯粒到主芯粒，该冗余路线都可以替换缺陷路线，同时，增加了绕线弹性。

在一些可选的实施方式中，当互联开关收到开启信号后，互联开关开启，主芯粒和从芯粒依次通过互联开关、冗余凸块、路线传输信号。

具体地，冗余凸块和冗余路线本身是相连的，需要替换缺陷路线时，打开主芯粒和从芯粒对应的互联开关，这时信号就不会在缺陷路线上传输：例如检测信号从主芯粒出发，通过互联开关到凸块，过路线到达从芯粒的凸块，紧接着到达互联开关进入从芯粒内。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种芯粒自检方法，其特征在于，所述方法包括：

采用分组方式将芯粒之间的凸块连线区分成多组；

对每组的凸块连线区进行回环测试，当回环测试失败时，判定该组内的凸块连线为缺陷路线；

当对两个通过路线连接的芯粒之间进行回环测试时，所述判定该组内的凸块连线为缺陷路线的过程，包括：将所述芯粒区分为主芯粒和从芯粒；控制所述主芯粒发出检测信号，并将所述检测信号锁存后发送至从芯粒，所述检测信号用于控制所述从芯粒返回应答信号；控制所述主芯粒将锁存信号与所述应答信号进行比较，控制所述从芯粒将锁存信号与检测信号进行比较；当应答信号或检测信号与所述锁存信号不同时，判定该主芯粒和从芯粒之间存在缺陷路线。

2.根据权利要求1中所述的芯粒自检方法，其特征在于，包括：

所述组内的芯粒上包含一对冗余凸块和路线；

所述冗余凸块与路线相连。

3.根据权利要求1中所述的芯粒自检方法，其特征在于，缺陷路线的判定的过程，包括：

当所述锁存信号与检测信号不同时，判定所述主芯粒到所述从芯粒的路线为缺陷路线；

当所述锁存信号与应答信号不同时，判定所述从芯粒到所述主芯粒的路线为缺陷路线。

4.根据权利要求1中所述的芯粒自检方法，其特征在于，还包括：

当回环测试结束后，释放所述锁存信号。

5.一种芯粒间通信恢复方法，其特征在于，包括：

采用权利要求1-4任一项所述方法识别缺陷路线；将所述组内的冗余路线代替缺陷路线；

循环采用权利要求1-4任一项所述方法，直到所有组内缺陷路线都被替换为止。

6.根据权利要求5中所述的芯粒间通信恢复方法，其特征在于，冗余路线代替缺陷路线的方式，包括：

当识别出缺陷路线后，将该缺陷路线进行标记，并识别该缺陷路线所发出的信号类型；

当所述信号类型为应答信号时，由从芯粒端将应答信号的传送路线转到冗余路线传回主芯粒；当所述信号类型为检测信号时，由主芯粒将检测信号的传送路线转到冗余路线传给从芯粒。

7.一种芯粒间通信恢复装置，其特征在于，所述装置包括：路线、锁存记录器、互联开关、冗余凸块和路线；

主芯粒和从芯粒通过所述路线通信连接；

锁存记录器，其位于主芯粒中，用于捕获检测信号生成锁存信号；

互联开关，用于连接冗余路线和芯粒，将信号传播途径从缺陷路线切换到冗余路线；

冗余凸块，与互联开关、冗余路线连接；

在路线出现缺陷时，打开互联开关转变传送信号的路线；

当回环测试开始时，锁存记录器将主芯粒发送的检测信号锁存后生成锁存信号，对主芯粒和从芯粒发出的检测信号和应答信号进行比较，找到对应缺陷路线。

8.根据权利要求7中所述的芯粒间通信恢复装置，其特征在于，所述冗余路线是双向的。

9.根据权利要求7中所述的芯粒间通信恢复装置，其特征在于，所述互联开关，包括：

当互联开关收到开启信号后，互联开关开启，主芯粒和从芯粒依次通过互联开关、冗余凸块、路线传输信号。