DE102006028414B4

DE102006028414B4 - Testverfahren und Testvorrichtung für eine integrierte Schaltung

Info

Publication number: DE102006028414B4
Application number: DE102006028414.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Hellebrand; Karl-Wilhelm Hoesch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2022-03-24
Anticipated expiration: 2026-06-22
Also published as: US20080007269A1; ITMI20071203A1; US7768289B2; DE102006028414A1

Abstract

Testverfahren für eine integrierte Schaltung (1), welche mindestens einen Massenanschluss (2) und welche mehrere Signalanschlüsse (4, 13) aufweist, wobei das Testverfahren folgende Schritte aufweist:- Anlegen eines Signalpotentials an einem der Signalanschlüsse (4);- Anlegen eines Massenpotentials an dem mindestens einen Massenanschluss (2);- Anlegen eines Schwebepotentials an jedem weiteren der Signalanschlüsse (4);- Ermitteln einer erwarteten Kennlinie zwischen zwei der Signalanschlüsse (4);- Ermitteln einer Kennlinie zwischen den zwei Signalanschlüssen (4); und- Vergleichen der Kennlinie mit der erwarteten Kennlinie, wobei eine Abweichung der Kennlinie von der erwarteten Kennlinie auf einen Defekt der integrierten Schaltung (1) hinweist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Testverfahren für eine integrierte Schaltung und eine entsprechende Testvorrichtung.
Bei einem solches Testverfahren, das von dem Automotive Electronics Council als Standard in der Qualitätssicherung anerkannt ist, wird für eine integrierte Schaltung, welche mindestens einen Massenanschluß und welche mehrere Signalanschlüsse aufweist, an einem Signalanschluß ein Signalpotential angelegt und an dem mindestens einen Massenanschluß ein Massenpotential (Erdung) angelegt. An allen weiteren Signalanschlüssen ist dabei ein Massenpotential angelegt. In diesem Zusammenhang bedeutet Signalanschluß jeder Anschluß, der beim Betrieb der Schaltung nicht dafür bestimmt ist, mit Masse verbunden zu sein.
Ein Nachteil dieses Testverfahrens besteht darin, daß die sich ergebende Kennlinie kaum von der Struktur der integrierten Schaltung abhängt. Experimentell wurde gefunden, daß dieses Testverfahren daher nicht geeignet, gewisse Kristalldefekte und Alu-Spiking zu entdecken. Es kann daher sein, daß bestimmte fehlerhafte integrierte Schaltungen in den Handelgelangen, was insbesondere bei der sicherheitsrelevanten Fahrzeugelektronik ein Sicherheitsrisiko darstellt.
Das Dokument US 3 973 198 A offenbart einen Tester für einen Halbleiterschaltkreis.
Das Dokument DE 41 10 551 C1 beschreibt ein Verfahren zum Testen von auf Platinen eingelöteten Halbleiterschaltkreisen.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Testverfahren für eine integrierte Schaltung, welche geeignet ist, weitere Defekte zu erfassen, und eine entsprechende Testvorrichtung zu schaffen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Testverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Testvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.
Die Erfindung betrifft ein Testverfahren, bei dem an jedem weiteren Signalanschluß ein Schwebepotential angelegt wird.
Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäße Testverfahren eine erhöhte Stabilität und gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Unabhängigkeit von hardwarebedingten Belastungen auf. Das Testverfahren ist zudem unabhängiger von chipinternen Zuständen (z.B. geladene Schaltungsknoten) und äußeren Einflüssen.
In einer Ausführungsform wird ein einziger Wert des Signalpotentials zur Auswertung verwendet wird, und wurde der einzige Wert des Signalpotentials durch eine Simulation vor der Messung bestimmt.
Vorteilhafterweise erlaubt dies eine einfache Auswertung.
In einer weiteren Ausführungsform wird an einen weiteren Massenanschluß ein Massenpotential angelegt.
Vorteilhafterweise werden die Messungen dadurch noch aussagekräftiger.
Die Erfindung betrifft ferner eine Testvorrichtung für eine integrierte Schaltung, die eingerichtet ist, an jedem weiteren Signalanschluß ein Schwebepotential anzulegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Testvorrichtung eingerichtet, an einem weiteren Massenanschluß ein Massenpotential anzulegen.
Figurenliste
Im folgenden wird die Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer integrierten Schaltung; und
2 einen Vergleich der Kennlinien für das Standardtestverfahrens des Automotive Electronics Council für ein erfindungsgemäßes Testverfahren.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine schematische Ansicht einer integrierten Schaltung 1, bei der es sich typischerweise um einen ASIC handelt. Die integrierte Schaltung weist mehrere elektrische Anschlüsse 2 bis 13 auf. Diese sind intern mit Bauelementen wie Dioden, bipolaren Transistoren, Feldeffekttransistoren, Widerständen und Kapazitäten verbunden. Zwischen den Anschlüssen 2 bis 13 bestehen interne Verbindungen über integrierte Bauelemente.
Zur Überprüfung der Funktionsweise wird an jeden der Masseanschlüsse 2, 3 ein Massenpotential (Erdung) und an den Signalanschluß 4 ein weiteres veränderliches Potential angelegt. An die weiteren Signalanschlüsse 5 bis 13 wird kein Potential angelegt (Schwebepotential). Zwischen den Massenanschlüssen 2 bzw. 3 und dem Signalanschluß 4 besteht beispielsweise eine interne Verbindung über ein oder mehrere integrierte Bauelemente oder ist ein pn-Übergang (Diode) ausgebildet, wie etwa zwischen dem Substrat und der Source oder dem Drain eines Feldeffekttransistors. Für eine Überprüfung der Funktionsweise der integrierten Schaltung werden dabei bevorzugt zwei Anschlüsse verwendet, für welche eine Kennlinie erwartet wird, die im wesentlichen durch eine Diode bestimmt ist.
Eine Messung von solchen Anschlüssen ist besonders im Sperrbereich der Diode besonders sensitiv für Fehler. Die Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung ergibt sich dabei aus der Abweichung der gemessenen Kennlinie von einem erwarteten Verlauf. Alternativ ergibt sich die Fehlerhaftigkeit auch aus der Abweichung eines Meßpunkts (Spannungswert und zugehöriger Stromwert) von einem erwarteten Meßpunkt. Der Meßpunkt wird dabei im voraus durch Simulationen bestimmt und liegt im erwarteten Sperrbereich. Das Testverfahren kann zur vollständigen Überprüfung für jeweils einen weiteren Signalanschluß 5 bis 13 durchgeführt werden. Dann werden zuletzt Versorgungspins und eine vorhandene Energiereserve (Kapazität) gemessen, um eine Aufladung zu verhindern.
2 ist ein Vergleich einer Kennlinie 14 für das Standardtestverfahrens des Automotive Electronics Council und einer Kennlinie 15 für ein erfindungsgemäßes Testverfahren. Die integrierte Schaltung ist fehlerhaft, weshalb die beiden Kennlinien beide deutlich von der erwarteten Dioden-Kennlinie abweichen. Dabei weichen die Kennlinie 14 und 15 auch deutlich voneinander ab. Zum Testen wird eine Vorrichtung mit möglichst wenig Beschaltung, z.B. große Kapazitäten, verwendet. Einzelne Elemente der Testvorrichtung können dabei zum Beispiel durch eine Relais-Schaltung abgetrennt werden. Wie aus 2 ersichtlich ist, kann der maximale Strom auf ± 100 µA begrenz werden, um eine Beschädigung der integrierten Schaltung zu vermeiden.

Claims

Testverfahren für eine integrierte Schaltung (1), welche mindestens einen Massenanschluss (2) und welche mehrere Signalanschlüsse (4, 13) aufweist, wobei das Testverfahren folgende Schritte aufweist: - Anlegen eines Signalpotentials an einem der Signalanschlüsse (4); - Anlegen eines Massenpotentials an dem mindestens einen Massenanschluss (2); - Anlegen eines Schwebepotentials an jedem weiteren der Signalanschlüsse (4); - Ermitteln einer erwarteten Kennlinie zwischen zwei der Signalanschlüsse (4); - Ermitteln einer Kennlinie zwischen den zwei Signalanschlüssen (4); und - Vergleichen der Kennlinie mit der erwarteten Kennlinie, wobei eine Abweichung der Kennlinie von der erwarteten Kennlinie auf einen Defekt der integrierten Schaltung (1) hinweist.
Testverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Wert des Signalpotentials zur Auswertung verwendet wird, und daß der einzige Wert des Signalpotentials durch eine Simulation vor der Messung bestimmt wurde.
Testverfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an einen weiteren Massenanschluß (3) ein Massenpotential angelegt wird.
Testvorrichtung für eine integrierte Schaltung, welche mindestens einen Massenanschluß (2) und welche mehrere Signalanschlüsse (4-13) aufweist, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.