DE10319157A1 - Integrierte Schaltung mit einer Spannungsüberwachungsschaltung sowie ein Verfahren zum Überwachen einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung - Google Patents

Integrierte Schaltung mit einer Spannungsüberwachungsschaltung sowie ein Verfahren zum Überwachen einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung mit einer Spannungsüberwachungsschaltung zur Überwachung einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung während des Burn-In-Vorgangs der integrierten Schaltung, wobei eine Referenzspannung bereitgestellt ist, mit der eine untere Grenze für die Burn-In-Spannung definiert wird, wobei eine von der internen Burn-In-Spannung abhängige Vergleichspannung und die Referenzspannung an eine Vergleichereinrichtung angelegt sind, um einen Schwellwertvergleich der internen Burn-In-Spannung mit der Referenzspannung durchzuführen, wobei an einem Ausgang der Vergleichereinrichtung ein Burn-In-Signal ausgebbar ist, so dass mithilfe des Burn-In-Signals feststellbar ist, ob die Burn-In-Spannung unterhalb oder oberhalb einer durch die Referenzspannung definierten Spannungsschwelle liegt.

Description

  • Integrierte Schaltung mit einer Spannungsüberwachungsschaltung sowie ein Verfahren zum Überwachen einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung.
  • Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung mit einer Spannungsüberwachungsschaltung zum Überwachen einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung während des Burn-In-Vorgangs der integrierten Schaltung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Überwachen einer bereitgestellten Burn-In-Spannung während eines Burn-In-Vorgangs.
  • Bei integrierten Schaltungen kann es aufgrund von Fehlern und Parameterveränderungen im Herstellungsablauf und insbesondere aufgrund kleiner Strukturbreiten mit minimalen Oxiddicken und Leiterbahnabständen zu sogenannten Frühausfällen beim Einsatz der integrierten Schaltung im Endgerät kommen. Frühausfälle entstehen, wenn bei einem als fehlerfrei getesteten integrierten Baustein durch die Temperatur und Strombelastung im Betrieb bereits in der Anfangszeit ein Fehler auftritt.
  • Die Häufigkeit solcher Frühausfälle wird bei integrierten Schaltungen durch eine künstliche Voralterung, einem sogenannten Burn-In, reduziert. Die Voralterung erlaubt dem Hersteller der integrierten Schaltung eine Aussage über die maximal auftretende Frühausfallrate im Endgerät, die in Form einer dpm-Angabe (devices per million) oder FIT-Angabe (failure in time = entspricht einem Ausfall pro 109 Bausteinbetriebsstunden) spezifiziert.
  • Damit die Voralterung der integrierten Schaltung effizient und kostengünstig durchgeführt werden kann, muss ein hoher Beschleunigungsfaktor während des Burn-Ins erreicht werden. Dieser Beschleunigungsfaktor definiert, welche effektive Burn-In-Zeit einer äquivalenten Bausteinbetriebsdauer entspricht. Der Beschleunigungsfaktor wird in der Regel durch die für den Stress kritische Parameter, wie z.B. die Temperatur und die Betriebsspannung eingestellt. Der Burn-In wird dann durchgeführt, indem die Temperatur erhöht wird und eine im Vergleich zur spezifikationsgemäßen Betriebsspannung erhöhte Betriebsspannung, die sog. Burn-In-Spannung, angelegt wird.
  • Um gleiche Beschleunigungsfaktoren für die Voralterung für alle im Burn-In-Vorgang befindlichen integrierten Schaltungen zu gewährleisten, ist es notwendig, die den Bauteilstress definierenden Parameter (Temperatur, Spannung und ähnliche) von jedem einzelnen Baustein während des Burn-In-Vorgangs zu überwachen. Die Bausteine, die aus bestimmten Gründen nicht unter dem vorgegebenen Stressbedingungen, sondern unter weniger stressenden Bedingungen während des Burn-In-Vorgangs getestet werden, besitzen eine geringere Voralterung als angenommen und stellen somit ein erhöhtes Qualitätsrisiko dar.
  • Die Temperatur während des Burn-In-Vorgangs ist eine relativ einfach zu überwachende Größe. Der Burn-In-Vorgang wird in einer beheizten Umgebung durchgeführt, wobei die betreffenden Bausteine die Temperatur der Umgebung annehmen.
  • Die im Vergleich zur normalen Betriebsspannung erhöhte, dem zu testenden Baustein zur Verfügung gestellte Burn-In-Spannung ist jedoch schwieriger zu überwachen. Eine Überwachung der internen Burn-In-Spannung ist jedoch wichtig, da die Burn-In-Spannung der dominierende Parameter der Alterungsbeschleunigung während des Burn-In-Vorgangs ist. Eine Überwachung der im Inneren des integrierten Bausteins vorliegenden Burn-In-Spannung ist jedoch aufgrund der Unzugänglichkeit der integrierten Schaltung von außen schwer möglich. Zwar ist bekannt, welche externe Spannung als Burn-In-Spannung während des Burn-In-Vorgangs an den vorzualternden integrierten Baustein angelegt wird, dies entspricht jedoch in der Regel nicht der internen Burn-In-Spannung des Bausteins, da die interne Burn-In-Spannung aufgrund von Span nungsabfällen an den Leitungswiderständen oder ähnliches nicht genau bekannt sind, da der fließende Strom in der Regel nicht genau einstellbar ist.
    •
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine integrierte Schaltung zur Verfügung zu stellen, bei der während des Burn-In-Vorgangs die intern bereitgestellte Burn-In-Spannung überwacht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die integrierte Schaltung mit einer Spannungsüberwachungsschaltung 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 mit einer Spannungsüberwachungsschaltung zur Überwachung einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung während des Burn-In-Vorgangs der integrierten Schaltung vorgesehen. Dabei wird eine Referenzspannung bereitgestellt, mit der eine untere Grenze für die interne Burn-In-Spannung definiert wird. Eine von der internen Burn-In-Spannung abhängige Vergleichsspannung und die Referenzspannung sind an eine Vergleichereinrichtung angelegt, um einen Schwellwertvergleich der internen Burn-In-Spannung mit der Referenzspannung durchzuführen. An einem Ausgang der Vergleichereinrichtung ist ein Burn-In-Signal ausgebbar, so dass mithilfe des Burn-In-Signals feststellbar ist, ob die Burn-In-Spannung unterhalb oder oberhalb einer durch die Referenzspannung definierten Spannungsschwelle liegt.
  • Die erfindungsgemäße integrierte Schaltung hat den Vorteil, dass mithilfe einer Spannungsüberwachungsschaltung, die mit einer internen Burn-In-Spannung verbunden ist, das Potential der internen Burn-In-Spannung direkt überprüft werden kann. Da die interne Burn-In-Spannung im Wesentlichen von den Lei tungs-, Baustein- und Sockelkontaktwiderständen, von dem von der integrierten Schaltung benötigten Strom und der extern angelegten Burn-In-Spannung abhängt, kann anhand der extern angelegten Burn-In-Spannung die intern vorliegende Burn-In-Spannung nicht exakt ermittelt werden.
  • Die Spannungsüberwachungsschaltung führt nun im Inneren der integrierten Schaltung einen Vergleich zwischen der internen Burn-In-Spannung mit einer bereitgestellten Referenzspannung durch, so dass anhand des Burn-In-Signals festgestellt werden kann, ob sich das Potential der internen Burn-In-Spannung oberhalb oder unterhalb der Referenzspannung befindet. Somit ist über die Burn-In-Spannung von außen feststellbar, ob während des Burn-In-Vorgangs die interne Burn-In-Spannung oberhalb einer durch die Referenzspannung vorgegebenen Spannungsschwelle liegt. Die Spannungsschwelle gibt an, ob die interne Burn-In-Spannung während des Burn-In-Vorgang gleich oder größer als das für einen spezifikationsgemäßen Voralterungsprozess notwendigen Potential ist.
  • Vorzugsweise ist eine Testschaltung mit der Vergleichereinrichtung verbunden, um das Burn-In-Signal zu empfangen. Die Testschaltung ist so gestaltet, um ein Fehlersignal während eines während des Burn-In-Vorgang ablaufenden Testvorgangs der integrierten Schaltung zu generieren. Das Fehlersignal zeigt an, ob ein Funktionsfehler der integrierten Schaltung vorliegt, oder nicht. Die Testschaltung generiert einen einen Funktionsfehler anzeigendes Fehlersignal, wenn das Burn-In-Signal anzeigt, dass die interne Burn-In-Spannung unterhalb der Referenzspannung liegt. Auf diese Weise kann es zum einen ein Anschluss der integrierten Schaltung eingespart werden, der zur Überwachung des Burn-In-Signal notwendig wäre. Dies wird erreicht, indem das Burn-In-Signal so auf eine Testschaltung einwirkt, dass beim Test auf jeden Fall ein Fehlersignal, das einen Funktionsfehler der integrierten Schaltung anzeigt, generiert wird, wenn die interne Burn-In-Spannung die Referenzspannung unterschreitet.
  • Die Testschaltung kann eine Schalteinrichtung umfassen, die das Burn-In-Signal als Steuersignal empfängt, und die das einen Funktionsfehler anzeigende Fehlersignal an einen Ausgang der Testschaltung anlegt.
  • Es kann eine Spannungswandlungsschaltung vorgesehen sein, um die Vergleichsspannung mithilfe eines Spannungsteilers mithilfe einer ersten Widerstandseinheit und einer zweiten Widerstandseinheit aus der internen Burn-In-Spannung zu generieren. Auf diese Weise wird eine Vergleichsspannung zur Verfügung gestellt, die proportional zur internen Burn-In-Spannung ist. Dabei ist die Spannungswandlungsschaltung vorzugsweise über eine Tiefpassfilterschaltung der Vergleichereinrichtung verbunden, um kurzzeitige Spannungsänderungen der internen Burn-In-Spannung herauszufiltern. Solche kurzzeitigen Spannungsänderungen können beispielsweise aufgrund von Schaltvorgängen auftreten.
  • Weiterhin kann eine Spannungsgeneratorschaltung vorgesehen sein, um die Referenzspannung mithilfe einer Zenerdiode und eines weiteren Spannungsteilers mit einer dritten Widerstandseinheit und einer vierten Widerstandseinheit aus der internen Burn-In-Spannung zu generieren. Auf diese Weise kann durch Herabsetzen von Referenzspannungspotential und dem Vergleichsspannungspotential erreicht werden, dass die Vergleichereinrichtung einfacher aufgebaut werden kann, da sich Vergleichsspannungspotential und Referenzspannungspotential auf einem niedrigen Potential und somit an einem optimalen Arbeitspunkt befinden. Ferner ist es mithilfe der Zenerdiode möglich, eine relativ exakte, nur wenig von äußeren Einflüssen abhängige Spannung zu generieren, die mithilfe des weiteren Spannungsteilers proportional verändert der Vergleichereinrichtung zur Verfügung gestellt wird.
  • Da verschiedene integrierte Schaltungen in unterschiedlichen Technologien ausgeführt werden, werden die Burn-In-Vorgänge mit unterschiedlichen Parametern und unterschiedlichen Stressbedingungen durchgeführt. So unterscheiden sich die zu verwendenden Burn-In-Spannungen, die an dem zu testenden integrierten Baustein angelegt werden je nach Technologie erheblich voneinander. Um im Wesentlichen die gleiche Spannungsüberwachungsschaltung zu verwenden, kann vorgesehen sein, dass der Widerstandswert der vierten Widerstandseinheit einstellbar ist.
  • Vorzugsweise ist die vierte Widerstandseinheit mit einem ersten und einem zweiten Widerstandspfad gebildet, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei der erste und der zweite Widerstandspfad gemäß einer Programmierung ein- oder ausschaltbar sind. Die Widerstandspfade weisen jeweils vorzugsweise einen Widerstand und ein Fuse-Element auf, die in Reihe geschaltet sind, um durch ein Durchtrennen des Fuse-Elements den Widerstandspfad auszuschalten. Auf diese Weise kann die Spannungsschwelle, über der die interne Burn-In-Spannung liegen muss, durch ein Einstellen der Referenzspannung festgelegt werden. Das Einstellen der Referenzspannung kann durch Durchtrennen von Laser-Fuse-Elementen während eines Laser-Trimming-Prozesses durchgeführt werden. Da ein solcher Laser-Trimming-Prozess üblicherweise in integrierten Schaltung nach ihrer Herstellung durchgeführt wird, um bestimmte Bauelementabhängige Parameter einzustellen bzw. um bei Speicherschaltungen fehlerhafte Speicherbereiche durch redundante Speicherbereiche zu ersetzen, ist das Durchtrennen von Laser-Fuses während des Laser-Trimming-Prozesses mit keinem wesentlichen zusätzlichen Zeitaufwand verbunden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Überwachen einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung während eines Burn-In-Vorgangs in einer integrierten Schaltung vorgesehen. Es wird eine Referenzspannung bereitgestellt, die eine untere Grenze für die Burn-In-Spannung definiert. Eine von der internen Burn-In-Spannung abhängigen Vergleichsspannung und die Referenzspannung werden miteinander verglichen, wobei ein Burn-In-Signal generiert wird, mit dessen Hilfe feststellbar ist, ob die Burn-In-Spannung unterhalb oder oberhalb einer durch die Referenzspannung vorgegebenen Spannungsschwelle liegt.
  • Wie oben bereits beschrieben, wird es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, die interne Burn-In-Spannung der integrierten Schaltung durch Vergleichen mit einer Referenzspannung zu überprüfen und mithilfe eines Burn-In-Signals festzustellen, ob der Burn-In-Vorgang unter den notwendigen Stressbedingungen durchgeführt wird.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Fehlersignal während eines während des Burn-In-Vorgangs ablaufenden Testvorgangs generiert wird. Das Fehlersignal zeigt an, ob ein Funktionsfehler der integrierten Schaltung vorliegt oder nicht. Es wird ein einen Funktionsfehler anzeigendes Fehlersignal generiert, wenn das Burn-In-Signal anzeigt, dass die von der internen Burn-In-Spannung definierte Vergleichsspannung unterhalb der Referenzspannung liegt. Damit kann auf einfache Weise erreicht werden, dass das Burn-In-Signal in ein Fehlersignal umgewandelt wird. Wenn während des Burn-In-Vorgangs die integrierte Schaltung getestet wird, verändert ein Burn-In-Signal, das anzeigt, dass die von der internen Burn-In-Spannung definierte Vergleichsspannung unterhalb der Referenzspannung liegt, das Fehlersignal so, dass ein Funktionsfehler angezeigt wird, selbst dann, wenn kein Funktionsfehler aufgetreten ist. Ein solches Fehlersignal gibt dann an, dass der Burn-In-Vorgang nicht ordnungsgemäß durchgeführt worden ist und dass somit die Vorgaben bezüglich der Frühausfallrate nicht eingehalten werden können.
    •
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen integrierten Schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 2 eine Spannungsüberwachungsschaltung für eine integrierte Schaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • In 1 ist ein Ausschnitt aus einer integrierten Schaltung mit einer Spannungsüberwachungsschaltung 1 dargestellt. Die Spannungsüberwachungsschaltung 1 dient zur Überwachung einer auf einer ersten Versorgungsspannungsleitung 2 bereitgestellten internen Burn-In-Spannung Vint während eines Burn-In-Vorgangs der integrierten Schaltungen.
  • Während des Burn-In-Vorgangs wird eine externe Burn-In-Spannung an dem vorzualternden Baustein angelegt. Die sich während des Burn-In-Vorgangs einstellende interne Burn-In-Spannung eines individuellen Bauelementes kann aus unterschiedlichen Gründen nicht dem eingestellten Sollwert entsprechen. Dabei kann man im Wesentlichen zwei Hauptfälle unterscheiden, die sich im Wesentlichen aus dem Aufbau des Burn-In-Systems und aus dem Aufbau der individuellen integrierten Schaltung ergeben. So weisen die Burn-In-Sockel des Burn-In-Systems, in die die vorzualternden Bausteine eingesetzt werden, nach mehreren Burn-In-Zyklen mit erhöhter Temperatur einen hohen Verschleiß und schlechte Kontaktwiderstände auf. Dies gilt auch für die Versorgungsspannungsanschlüsse der integrierten Schaltungen. Dadurch kann es zu Sockel spezifischen Versorgungsspannungsabfällen an der integrierten Schaltung kommen. Üblicherweise sind an dem Sockel Pufferkapazitäten angebracht, die aufgrund der erhöhten Temperaturen schnell altern. Diese weisen regelmäßig Kurzschlüsse auf, die die Spannungsversorgung des integrierten Bauelements beeinflussen.
  • Zudem kann es vorkommen, dass durch interne Kurzschlüsse aufgrund der Stressbedingung während des Burn-In-Vorgangs hohe Ströme auf den Versorgungsspannungsleitungen fließen, die zu Spannungsabfällen auf den Spannungsversorgungsleitungen führen können. Darüber hinaus führen überlastete Versorgungsspannungen ebenfalls zu einem Abfall der intern anliegenden Burn-In-Spannung.
  • Mithilfe einer Spannungsgeneratorschaltung 3 wird ein Referenzspannungspotential Vref an einen invertierenden Eingang einer Vergleichereinrichtung 4 angelegt. Mithilfe einer Spannungswandlerschaltung 5 wird die interne Burn-In-Spannung Vint verringert und ein resultierendes Vergleichspotential VVGL an den nicht-invertierenden Eingang der Vergleichereinrichtung 4 angelegt.
  • Das Referenzspannungspotential Vref ist so gewählt, dass es bezüglich des Vergleichspotential VVGL eine Schwelle vorgibt. Sinkt das Vergleichspotential VVGL unterhalb die durch das Referenzspannungspotential vorgegebene Schwelle, so hat die interne Burn-In-Spannung Vint einen durch die Spezifikation vorgegebenen Spannungswert unterschritten, so dass die geforderten Spezifikationen für die Burn-In-Spannung, während des Burn-In-Vorgangs nicht eingehalten wurden. An einem Ausgang der Vergleichereinrichtung 4 ist ein Burn-In-Signal SBI abgreifbar.
  • Das Vergleichspotential VVGL wird durch die Spannungswandlerschaltung 5, die als Spannungsteiler ausgebildet ist, bereitgestellt. Der Spannungsteiler weist eine erste Widerstandseinheit 6 und eine zweite Widerstandseinheit 7 auf. Die Widerstandswerte der ersten und der zweiten Widerstandseinheit 6, 7 sind so gewählt, um die interne Burn-In-Spannung Vint in einen Spannungsbereich zu teilen, der einen guten Arbeitspunkt der Vergleichereinrichtung 4 gewährleistet.
  • Die Spannungsgeneratorschaltung 3 dient dazu, das Referenzpotential Vref zur Verfügung zu stellen. Die Spannungsgeneratorschaltung 3 weist dazu eine Zenerdiode 8 auf, die mit einer dritten Widerstandseinheit 9 in Reihe zwischen der ersten und einer zweiten Versorgungsleitung 11, die mit einem niedrigen Versorgungspotential verbunden ist, geschaltet ist. Parallel zur Zenerdiode 8 ist ein Spannungsteiler mit einer vierten Widerstandseinheit 10 und einer fünften Widerstandseinheit 19 angeordnet. Mit einer solchen Anordnung zwischen der ersten Versorgungsleitung 2 und der zweiten Versorgungsleitung 11 kann ein Referenzpotential Vref zur Verfügung gestellt werden, das im Wesentlichen unabhängig von dem Potential der anliegenden internen Burn-In-Spannung Vint ist. Das Potential der Referenzspannung Vref wird im Wesentlichen durch die Ausführung der Zenerdiode 8, sowie den Spannungsteiler der Spannungsgeneratorschaltung 3 vorgegeben.
  • Der Spannungsteiler der Spannungswandlerschaltung 5, sowie die Spannungsgeneratorschaltung 3 ist so dimensioniert, dass das Referenzpotential Vref die Schwelle, über der die interne Burn-In-Spannung Vint liegen muss gemäß folgender Formel vorgibt:
    Figure 00100001
    wobei R1 dem Widerstandswert der ersten Widerstandseinheit und R2 dem Widerstandswert der zweiten Widerstandseinheit entspricht.
  • Am Ausgang der Vergleichereinrichtung 4 liegt das Burn-In-Signal SBI an. Das Burn-In-Signal SBI entspricht im Wesentlichen dem Vergleichswert und ist auf einer logischen „1", wenn die Burn-In-Spannung Vint größer ist als die durch das Referenzpotential Vref vorgegebene Schwelle. Das Burn-In-Signal SBI liegt auf einer logischen „0", wenn die interne Burn-In-Spannung Vint kleiner ist als die durch das Spannung Vint kleiner ist als die durch das Referenzpotential Vref vorgegebene Schwelle.
  • Das Burn-In-Signal SBI ist mit einer Schalteinrichtung 12 verbunden. Weiterhin ist eine Testschaltung 13 vorgesehen, die während des Burn-In-Vorgangs die Funktionsfähigkeit der integrierten Schaltung testet. Die Testschaltung 13 generiert ein Fehlersignal, das angibt, ob ein Funktionsfehler der integrierten Schaltung aufgetreten ist oder nicht.
  • Im Falle einer Speicherschaltung werden vorzugsweise nacheinander zunächst Testdaten in die Speicherbereiche der Speicherschaltung hineingeschrieben und anschließend die Daten wieder ausgelesen und durch ein Vergleichen der hineingeschriebenen und ausgelesenen Daten bei Unterschieden ein Fehler festgestellt. Liegt die interne Burn-In-Spannung Vint oberhalb des durch das Referenzpotential Vref vorgegebenen Werts, so liegt am Ausgang der Vergleichereinrichtung 4 das Burn-In-Signal SBI mit einer logischen „1" an. In diesem Fall ist die Schalteinrichtung 12 so geschaltet, dass ein Ausgang der Testereinrichtung 13 mit einem Ausgangsanschluss 14 der integrierten Schaltung verbunden wird.
  • Liegt an dem Ausgang der Vergleichereinrichtung 4 eine logische „0" an, so entspricht die interne Burn-In-Spannung nicht den vorgegebenen Spezifikationen und die notwendige Stressbedingung ist nicht erreicht. In diesem Fall schaltet die Schalteinrichtung 12 so, dass der Ausgangsanschluss 14 der integrierten Schaltung mit einem Fehlerpotential Vfail verbunden wird, das angibt, dass ein Fehler in der integrierten Schaltung aufgetreten ist. Das Fehlerpotential Vfail entspricht im Wesentlichen dem Potential, mit dem das Fehlersignal auf der Testschaltung 13 anzeigt, dass ein Funktionsfehler aufgetreten ist. Jedoch kann das Fehlerpotential Vfail auch andere Potentiale annehmen, die es ermöglichen, einen Fehler der internen Burn-In-Spannung Vint festzustellen.
  • In 2 ist eine Spannungsüberwachungsschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Sie weist im Wesentlichen gegenüber der Spannungsüberwachungsschaltung gemäß 2 zwei Verbesserungen auf.
  • Um kurzzeitige Absenkungen der internen Burn-In-Spannung Vint nicht sofort zu einem Fehler führen zu lassen, ist eine Tiefpassfilterschaltung 15 vorgesehen, die kurzzeitige Spannungseinbrüche gegen den nicht-invertierenden Eingang der Vergleichereinrichtung 4 puffert. Die Tiefpassfilterschaltung 15 ist vorzugsweise auf eine einfache, hinlänglich bekannte Weise mit einem Kondensator C und einem Tiefpasswiderstand R gebildet. Auch andere aus der Technik bekannte Tiefpassfilterschaltungen sind denkbar.
  • Um die Spannungsüberwachungsschaltung 1 einstellbar zu machen, kann das vierte Widerstandselement einstellbar ausgeführt sein. Dazu weist die vierte Widerstandseinheit 10 mehrere parallel zueinander angeordnete Widerstandspfade 16 auf, die jeweils aus einem Widerstand 17 und einem Laser-Fuse-Element 18 gebildet sind. Die Laser-Fuse-Elemente 18 sind im Wesentlichen Leitungen, die während eines Laser-Trimming-Prozesses mithilfe eines Laserstrahls durchtrennt werden können, je nachdem, ob eine elektrische Verbindung vorgesehen sein soll oder nicht. Solche Laser-Fuses werden beispielsweise vorgesehen, um dauerhaft Einstellungswerte in eine integrierte Schaltung zu speichern bzw. um defekte Speicherbereiche einer integrierten Speicherschaltung durch redundante Speicherbereiche zu ersetzen. Das Einstellen der integrierten Schaltung erfolgt nach Vollendung der Produktion in einem sogenannten Laser-Trimming-Prozess.
  • Mithilfe der Laser-Fuse-Elemente 18 der Spannungsüberwachungsschaltung kann das Referenzpotential Vref also eingestellt werden, vorzugsweise gemeinsam mit dem Einstellen von weiteren (nicht gezeigten) Laser-Fuse-Elementen in der integrierten Schaltung. Durch Durchtrennen oder Nicht-Durchtrennen der Laser-Fuse-Elemente 18 können also der jeweilige Widerstandspfad 16 belassen oder ausgeschaltet werden. Durch Vorsehen geeigneter Widerstandswerte für die Widerstände 17 der verschiedenen Widerstandspfade 16 kann also der Widerstand der vierten Widerstandseinheit exakt eingestellt werden, so dass durch die Wahl der Zenerdiode 8 und das fünfte Widerstandseinheit 19 und das vierte einstellbare Widerstandseinheit 10 das Referenzpotential Vref exakt einstellbar ist. Über das dritte Widerstandseinheit 9 wird der Zenerdiodenstrom eingestellt. Welches der Laser-Fuse-Elemente 18 durchtrennt wird oder nicht bestimmt sich danach, welche Schwelle für die interne Burn-In-Spannung Vint vorgegeben werden soll.
  • Eine weitere Möglichkeit, um auftretende Funktionsfehler der integrierten Schaltung von Soll-Spannungsunterschreitungen der internen Burn-In-Spannung feststellen zu können, kann die von der Vergleichereinrichtung 4 detektierte Unterschreitung der Burn-In-Spannung in einem (nicht gezeigten) Latch gespeichert werden und im nachfolgenden und während des Burn-In-Vorgangs vorgenommenen Testverfahrens am Ende des Burn-In-Vorgangs abgefragt werden, um herauszufinden, ob der Burn-In-Vorgang gemäß den Spezifikationen durchgeführt worden ist.
    • 1
    Spannungsüberwachungsschaltung
    2
    erste Versorgungsleitung
    3
    Spannungsgeneratorschaltung
    4
    Vergleichereinrichtung
    5
    Spannungswandlerschaltung
    6
    erstes Widerstandseinheit
    7
    zweites Widerstandseinheit
    8
    Zenerdiode
    9
    drittes Widerstandseinheit
    10
    viertes Widerstandseinheit
    11
    zweite Versorgungsleitung
    12
    Schalteinrichtung
    13
    Testschaltung
    14
    Ausgangsanschluss
    15
    Tiefpassfilterschaltung
    16
    Widerstandspfad
    17
    Widerstand
    18
    Laser-Fuse-Element
    19
    fünfte Widerstandseinheit
    C
    Tiefpasskondensator
    R
    Tiefpasswiderstand
    VVGL
    Vergleichspotential
    Vref
    Referenzpotential
    Vint
    interne Burn-In-Spannung
    VGND
    Massepotential

Claims (11)

  1. Integrierte Schaltung mit einer Spannungsüberwachungsschaltung (1) zur Überwachung einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung (Vint) während des Burn-In-Vorgangs der integrierten Schaltung, wobei eine Referenzspannung (Vref) bereitgestellt ist, mit der eine untere Grenze für die interne Burn-In-Spannung (Vint) definiert wird, wobei eine von der internen Burn-In-Spannung (Vint) abhängige Vergleichspannung (VVGL) und die Referenzspannung (Vref) an eine Vergleichereinrichtung (4) angelegt sind, um einen Schwellwertvergleich der internen Burn-In-Spannung (Vint) mit der Referenzspannung (Vref) durchzuführen, wobei an einem Ausgang der Vergleichereinrichtung (4) ein Burn-In-Signal (SBI) ausgebbar ist, so dass mit Hilfe des Burn-In-Signals (SBI) feststellbar ist, ob die Burn-In-Spannung (Vint) unterhalb oder oberhalb einer durch die Referenzspannung (Vref) definierten Spannungsschwelle liegt.
  2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, wobei eine Testschaltung (13) mit der Vergleichereinrichtung (4) verbunden ist, um das Burn-In-Signal (SBI) zu empfangen, wobei die Testschaltung (13) ein Fehlersignal während eines während des Burn-In-Vorgangs ablaufenden Testvorgangs generiert, wobei das Fehlersignal anzeigt, ob ein Funktionsfehler der integrierten Schaltung vorliegt oder nicht, wobei die Testschaltung (13) ein einen Funktionsfehler anzeigendes Fehlersignal generiert, wenn das Burn-In-Signal (SBI) anzeigt, dass die interne Burn-In-Spannung (Vint) unterhalb der Referenzspannung (Vref) liegt.
  3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Testschaltung (13) eine Schalteinrichtung (12) umfasst, die das Burn-In-Signal (SBI) als Steuersignal empfängt und die das einen Funktionsfehler anzeigende Fehlersignal an einen Ausgang der Testschaltung (13) anlegt.
  4. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 bis 3, wobei eine Spannungswandlungsschaltung (5) vorgesehen ist, um die Vergleichspannung (VVGL) mit Hilfe eines Spannungsteilers mit einer ersten Widerstandseinheit (6) und mit einer zweiten Widerstandseinheit (7) aus der internen Burn-In-Spannung (Vint) zu generieren.
  5. Integrierte Schaltung nach Anspruch 4, wobei die Spannungswandlungsschaltung (5) über eine Tiefpassfilterschaltung (15) mit der Vergleichereinrichtung (4) verbunden ist, um kurzzeitige Spannungsänderungen herauszufiltern.
  6. Integrierte Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Spannungsgeneratorschaltung (3) vorgesehen ist, um die Referenzspannung (Vref) mit Hilfe einer Zenerdiode (8) und/eines weiteren Spannungsteilers mit einer dritten Widerstandseinheit (9) und mit einer vierten Widerstandseinheit (10) aus der internen Burn-In-Spannung (Vint) zu generieren.
  7. Integrierte Schaltung nach Anspruch 6, wobei die vierte Widerstandseinheit (10) so ausgeführt ist, so dass der Widerstandswert einstellbar ist.
  8. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, wobei die vierte Widerstandseinheit (10) einen ersten und einen zweiten Widerstandspfad (16) aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei der erste und der zweite Widerstandspfad (16) gemäß einer Programmierung einschaltbar oder ausschaltbar sind.
  9. Integrierte Schaltung nach Anspruch 8, wobei der erste und/oder der zweite Widerstandspfad (16) jeweils einen Widerstand (17) und ein Fuse-Element (18) aufweist, die in Reihe geschaltet sind, um durch Durchtrennen des Fuse-Elementes (18) den Widerstandspfad auszuschalten.
  10. Verfahren zum Überwachen einer bereitgestellten internen Burn-In-Spannung (Vint) während eines Burn-In-Vorgangs in einer integrierten Schaltung, wobei eine Referenzspannung (Vref) bereitgestellt wird, die eine untere Grenze für die interne Burn-In-Spannung (Vint) definiert, wobei eine von der internen Burn-In-Spannung (Vint) abhängige Vergleichspannung (VVGL) und die Referenzspannung (Vref) miteinander verglichen werden, wobei ein Burn-In-Signal (SBI) generiert wird, mit dessen Hilfe feststellbar ist, ob die Burn-In-Spannung (Vint) unterhalb oder oberhalb einer durch die Referenzspannung (Vref) vorgegebenen Spannungsschwelle liegt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Fehlersignal während eines während des Burn-In-Vorgangs ablaufenden Testvorgangs generiert wird, wobei das Fehlersignal anzeigt, ob ein Funktionsfehler der integrierten Schaltung vorliegt oder nicht, wobei ein einen Funktionsfehler anzeigendes Fehlersignal generiert wird, wenn das Burn-In-Signal (SBI) anzeigt, dass die von der internen Burn-In-Spannung (Vint) definierte Vergleichspannung unterhalb der Referenzspannung (Vref) liegt.
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