DE4305526A1

DE4305526A1 - Verfahren zum Betrieb einer integrierten Schaltung

Info

Publication number: DE4305526A1
Application number: DE19934305526
Authority: DE
Inventors: Karl-Diether Dipl Ing Nutz
Original assignee: Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1994-08-25

Description

Bei in Gehäusen integrierten Schaltungen muß - bei spielsweise im Anschluß an die Fertigung, vor der Inbetriebnahme oder zu Testzwecken - geprüft werden, ob sie den gewünschten Erfordernissen bzw. Spezifikationen entsprechen. Ein derartiger Funktionstest ist jedoch ohne Verwendung von speziellen Test-Anschlußpins oder Signal-Anschlußpins der integrierten Schaltung - diese sind in den meisten Fällen aus Kostengründen oder wegen des erforderlichen Platzbedarfs (Mi niaturisierungsbestrebungen) nicht vorhanden - nur sehr schwierig zu realisieren und zudem sehr zeitaufwendig. Beispielsweise muß für den Funktionstest eines Timers (Zeitglied) das Schalten des Timer-Ausgangs überprüft und dazu der Durchlauf aller Logik-Gatter des Timers abgewartet werden (was oftmals Minuten oder Stunden in Anspruch nimmt).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich der (insbesondere zeitliche) Aufwand für den Funktionstest von integrierten Schal tungen verringern läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die integrierte Schaltung kann ohne Verwendung von An schlußpins auf einfache Weise vom Normalbetrieb in ei nen Testmodus umgeschaltet werden - dies ist insbeson dere dann von Interesse, wenn das Gehäuse der Schaltung nur Last- und Versorgungs-Anschlußpins, aber keine Si gnal-Anschlußpins aufweist. Bei der Anwahl des Testmo dus wird der Zustand oder die Funktionsweise der inte grierten Schaltung geändert; beispielsweise kann da durch bei einem Timer der Endzustand wesentlich schnel ler erreicht und somit die Testdauer wesentlich ver kürzt werden.

Für die Modus-Umschaltung vom Normalbetrieb zum Testmo dus wird eine externe, nicht-elektrische physikalische Größe bereitgestellt, die in der integrierten Schaltung im Normalbetrieb nicht zur Verfügung steht und mit der die integrierte Schaltung zumindest während der Modus- Umschaltung (zu Beginn des Testmodus) beaufschlagt wird. Die Anwahl des Testmodus wird durch eine in der Schaltung integrierte Auswerteschaltung erkannt, die für die additive nicht-elektrische physikalische Größe sensibel ist; die Modus-Umschaltung der integrierten Schaltung wird vom Ausgangssignal der Auswerteschaltung vorgenommen. Als physikalische Größen können beispiels weise elektromagnetische Strahlung (Licht, Wärmestrah lung, UV-Strahlung etc.), extern angelegte Magnetfelder oder auf das Gehäuse der integrierten Schaltung aufge brachte Drucke Anwendung finden. Als Auswerteschaltung werden in diesen Fällen Strahlungsempfänger (optischer Empfänger/Fotoempfänger, UV-Empfänger), magnetfeldemp findliche Nachweiselemente (Hallelement) oder druckemp findliche Sensorelemente eingesetzt, deren Ausgangssi gnale durch eine nachgeschaltete Auswertelogik verar beitet werden und beispielsweise beim Überschreiten eines Schwellwerts die Modus-Umschaltung vom Normalbe trieb zum Testmodus bewirken.

Der Testmodus kann durch die physikalische Größe auch wieder deaktiviert und zum Betriebsmodus umgeschaltet werden, beispielsweise indem die Stärke bzw. der Ein fluß der physikalischen Größe verändert wird - bei spielsweise durch Wegnahme der externen physikalischen Größe oder beim Unterschreiten/Überschreiten eines cha rakteristischen Schwellwerts.

Das vorgestellte Verfahren soll anhand der Figuren und 2 näher erläutert werden; hierbei zeigt die Figur eine integrierte Schaltung mit drei Anschlußpins zur helligkeitsabhängigen Ansteuerung einer Lampe und die Fig. 2 einen 3-Pin-Leistungstimer zur Leistungssteue rung einer angeschlossenen Last.

Gemäß der Fig. 1 ist die Schaltung in einem teilweise durchsichtigen Gehäuse 2 mit den Anschlußpins 3, 4, 5 angeordnet. Die Schaltung weist einen PIR-Sensor 9 zur pyroelektrischen Wärmedetektion und Schaltungsmittel 10 bzw. 11 zur Spannungsversorgung des Auswerte-ICs 1 bzw. zur Ansteuerung der am Ausgangs-Anschlußpin 4 ange schlossenen Lampe 8 auf. Um vom Normalbetrieb zum Test modus (Funktionstest des ICs 1) umzuschalten, wird das Gehäuse 2 der Schaltung mit der optischen Strahlung 7 beaufschlagt und mittels der Auswerteschaltung 6 der Testmodus aktiviert. Hierzu besteht die Auswerteschal tung 6 beispielsweise aus einem Helligkeitssensor 12 und einer nachgeschalteten Auswertelogik 13 (beispiels weise ein Spannungsdiskriminator). Beim Überschreiten eines Schwellwerts gibt der Helligkeitssensor 12 ein charakteristisches Signal an die Auswertelogik 13 ab; das Ausgangssignal der mit der Tastlogik des ICs 1 ver bundenen Auswertelogik 13 bewirkt die Modus-Umschaltung des ICs 1. Im Testmodus wird die Ablaufzeit des im IC 1 enthaltenen Timers reduziert und somit auf- wesentlich schnellere Weise das für die Beurteilung des ICs erfor derliche Ausgangssignal am Ausgangs-Anschlußpin 4 aus gegeben.

Beim in der Fig. 2 dargestellten 3-Pin-Leistungstimer - mit einem im Gehäuse 2 mit den Anschlußpins 3, 4, 5 integrierten Schaltkreis 1 - wird die Last 8 mittels eines Leistungsschalters (IGBT-Transistor 16) angesteu ert. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein extern an gelegtes Magnetfeld 7 zur Modus-Umschaltung vom Be triebsmodus in den Testmodus eingesetzt. Hierfür ist die im Gehäuse 2 bzw. im 1 integrierte Auswerte schaltung 6 vorgesehen, die aus einem Hallelement 14 zur Detektion des Magnetfelds und einem nachgeschalte ten Logikglied 15 (beispielsweise ein Komparator) be steht. Die Brückendiagonale der Widerstände des Hall elements 14 wird mit dem Komparator 15 überprüft, der beim Überschreiten eines Schwellwerts über sein Aus gangssignal den Testmodus der Steuerlogik 17 aktiviert (Modus-Umschaltung). Vorteilhaft bei diesem Ausfüh rungsbeispiel ist, daß keinerlei Änderungen am Gehäuse 2 des ICs 1 notwendig sind - insbesondere können Stan dard-Moldmassen und konventionelle Halbleitermateria lien eingesetzt werden.

Neben den beiden hier vorgestellten Ausführungsbeispie len, bei denen optische Strahlung bzw. Magnetfelder zur Modus-Umschaltung vom Normalbetrieb in den Testmodus Anwendung finden, können hierfür noch weitere nicht elektrische physikalische Größen (beispielsweise UV- Licht, Drücke etc.) eingesetzt und von entsprechenden Auswerteschaltungen verarbeitet werden.

Claims

1. Verfahren zum Betrieb einer in einem Gehäuse (2) mit Anschlußpins (3, 4, 5) integrierten Schaltung (1, 6, 9, 10, 11, 12, 13), wobei

a) die integrierte Schaltung (1, 6, 9, 10, 11, 12, 13) in einem Testmodus betrieben werden kann, in dem der Zustand oder die Funktion der integrierten Schaltung (1, 6, 9, 10, 11, 12, 13) abgeändert wird,
b) die Modus-Umschaltung vom Normalbetrieb zum Test modus ohne Verwendung eines Anschlußpins (3, 4, 5) vorgenommen wird,
c) der Testmodus durch Beaufschlagung der integrier ten Schaltung (1, 6, 9, 10, 11, 12, 13) mit einer extern erzeugten, nicht-elektrischen phy sikalischen Größe (7) angewählt wird,
d) die Anwahl des Testmodus mittels einer in der integrierten Schaltung (1, 6, 9, 10, 11, 12, 13) angeordneten und für die nicht-elektrische physi kalische Größe (7) empfindlichen Auswerteschal tung (6) erkannt wird,
e) der Testmodus durch das Ausgangssignal der Auswer teschaltung (6) aktiviert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Testmodus durch die nicht-elektrische physika lische Größe (7) deaktiviert werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß als nicht-elektrische physikalische Größe (7) elektromagnetische Strahlung verwendet wird, und daß das Gehäuse (2) der integrierten Schaltung (1, 6, 9, 10, 11, 12, 13) zumindest in einem Teilbereich für die elektromagnetische Strahlung durchlässig ausgebil det ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Auswerteschaltung (6) ein Strahlungsempfänger (12) mit nachgeschalteter Auswertelogik (13) verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß als nicht-elektrische physikalische Größe (7) ein Magnetfeld verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Auswerteschaltung (6) ein Hallelement (14) mit nachgeschalteter Auswertelogik (15) verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß als nicht-elektrische physikalische Größe (7) der Druck verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Auswerteschaltung (6) ein Drucksensor mit nach geschalteter Auswertelogik verwendet wird.