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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf das Testen von integrierten Schaltungen und insbesondere
auf das gleichzeitige Testen einer Mehrzahl von integrierten Schaltungen,
die einen Testmodus aufweisen, bei dem in den integrierten Schaltungen eine
Testsequenz abläuft.
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Bei den Tests und Messungen an integrierten Schaltungen
ist es aus Kostengründen
wünschenswert,
mit einem gegebenen Testaufbau möglichst
viele integrierte Schaltungen gleichzeitig testen zu können. Um
den Testaufwand zum gleichzeitigen Testen einer Mehrzahl von integrierten
Schaltungen zu verringern, werden die integrierten Schaltungen häufig derart
entworfen, daß dieselben
in einen Testmodus umschaltbar sind, bei dem eine Testsequenz in
der integrierten Schaltung zumindest teilweise selbständig abläuft, und
bei dem die Anzahl der zum Test benötigten Anschlußflächen (Pins)
pro integrierter Schaltung beschränkt ist. Aufgrund der in den
integrierten Schaltungen zumindest teilweise selbständig ablaufenden
Testsequenzen ist jedoch eine Synchronisation mit dem externen Testaufbau
notwendig.
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Zur Synchronisation der Testsequenzen
mit dem externen Testaufbau sind verschiedene Verfahren möglich. Eine
Möglichkeit
besteht darin, daß die zu
testenden integrierten Schaltungen und der Testaufbau mit einem
gemeinsamen Takt betrieben werden, und daß in dem Testaufbau durch einen
Taktzähler
der Ablauf der Taktsequenz in den integrierten Schaltungen verfolgt
wird. Um die Testsequenz in den integrierten Schaltungen verfolgen
zu können, muß für den Testaufbau
bekannt sein, nach wie vielen Takten sich die integrierten Schaltungen
in welchem Zustand befinden, wobei alle Testmodi der integrierten Schaltungen
vor ihrem Testeinsatz auf die Anzahl der benötigten Takte geprüft werden
müssen.
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Eine weitere Möglichkeit zur Synchronisation besteht
darin, daß die
integrierten Schaltungen eine spezielle Synchronisationsanschlußfläche aufweisen,
die zu gewünschten
Zeitpunkten ein Signal an den Testaufbau ausgibt. Hierzu muß der externe
Testaufbau folglich eine Testschnittstelle für die Synchronisationsanschlußfläche jeder
zu testenden integrierten Schaltung aufweisen, um mit derselben
verbunden zu sein. Zudem muß der
externe Testaufbau überprüfen, ob
das Synchronisationssignal, das gesendet wird, fehlerhaft ist, wobei
berücksichtigt
wird, daß einzelne
der zu testenden integrierten Schaltungen defekt sein können und
daher kein oder ein permanentes Synchronisationssignal senden.
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Eine weitere Möglichkeit zur Synchronisation des
externen Testaufbaus mit den zu testenden integrierten Schaltungen
besteht darin, daß die
zu testenden integrierten Schaltungen ebenfalls eine Synchronisationsanschlußfläche aufweisen,
die an dem Testaufbau angeschlossen ist, und über die dieselben ein spezielles
Protokoll an den externen Testaufbau senden, aus dem die Synchronisation
abgeleitet werden kann. Diese Lösung
zur Synchronisation schränkt
jedoch die Flexibilität
des Datentransfers ein und verlängert
die Transferzeit. Ferner muß der Testaufbau
wie auch bei dem vorhergehenden Lösungsansatz das gesendete spezielle
Protokoll jeder zu testenden integrierten Schaltung auf eine Fehlerhaftigkeit
hin überprüfen, um
die Möglichkeit
defekter integrierter Schaltungen zu berücksichtigen.
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2 zeigt
eine Testanordnung, bei der jede zu testende integrierte Schaltung
eine Synchronisationsanschlußfläche aufweist,
und die Synchronisationsanschlußfläche jeder
zu testenden integrierten Schaltung bzw. jeder zu testenden integrierten
Vorrichtung (DUT = Device Under Test) 300, 302, 304, 306, 308, 310,
312 und 314 an einen externen Testaufbau 316 angeschlossen
ist. Jede zu testende integrierte Schaltung 300-314 ist exemplarisch
dargestellt, um einen Anschluß Vccl
zum Empfangen einer Versorgungsspannung, einen Anschluß GND, um
auf Masse geschaltet zu sein, und drei Anschlüsse a1, a2 und a3 aufzuweisen,
die während
des Testmodus der integrierten Schaltungen 300–314 die während des Testmodus erzeugten
Testdaten ausgeben und gegebenenfalls Daten von dem externen Testaufbau 316 empfangen.
Darüber
hinaus weist jede zu testende integrierte Schaltung 300–314 eine
Synchronisationsanschlußfläche a4 auf,
an denen ein Synchronisationssignal ausgegeben wird, das zu der
Testsequenz, die während
des Testmodus abläuft,
synchron ist. Der Testaufbau 316 umfaßt eine Mehrzahl von Testschnittstellen 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330 und 332,
von denen jede mit den drei Testanschlußflächen a1–a3 einer zu testenden integrierten
Schaltung 300–314
verbunden ist. Darüber
hinaus umfaßt der
externe Testaufbau 316 eine Mehrzahl von Schnittstellen 334, 336, 338, 340, 342, 344, 346 und 348,
von denen jede mit der Synchronisationsanschlußfläche a4 einer zu testenden integrierten Schaltung 300-314 verbunden
ist.
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Während
eines gleichzeitigen Tests der acht integrierten Schaltungen 300–314 versetzt
der externe Testaufbau 316 jede der integrierten Schaltungen 300–314 in
einen Testmodus, bei dem die integrierten Schaltungen 300–314 Testdaten
an den Anschlußflächen a1–a3 ausgeben,
die während
einer auf denselben ablaufenden Testsequenz erzeugt werden, und an
der Synchronisationsanschlußfläche a4 Synchronisationssignale
ausgeben, die zu der Testsequenz synchron sind. Der Testaufbau 316 empfängt die Testdaten
an den Testschnittstellen 318–332
und wertet dieselben auf geeignete Weise aus. Zur Synchronisation
der Auswertung mit den Testsequenzen, die auf den integrierten Schaltungen
300–314
ablaufen, verwendet der Testaufbau 316 die acht Synchronisationssignale,
die derselbe an den Schnittstellen 334–348 empfängt. Bezüglich jedes Synchronisationssignals
muß der
Testaufbau 316 eine Überprüfung durchführen, ob
das Synchronisationssignal von einer defekten oder funktionsfähigen integrierten Schaltung
300–314
erzeugt wurde.
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Die
DE 198 53 069 A1 beschreibt ein Halbleiterprüfungsgerät, das mehrere
integrierte Schaltungen testen kann, wobei hierzu von dem Halbleiterprüfungsgerät ein Anweisungssignal
CMD an die zu testenden integrierten Schaltungen abgegeben wird, wodurch
eine Selbstprüfung
der integrierten Schaltungen mittels eingebauter BIST- bzw. Eigenprüfungsschaltungen
ausgelöst
wird, die gleichzeitig in allen integrierten Schaltungen ausgeführt wird.
Auf die Auslösung
der Selbstprüfung
hin geben die BIST-Schaltungen an Anschlußstiften Daten aus, die bezeichnend
für das
Prüfungsergebnis
sind. Diese Daten werden an den entsprechenden Anschlüssen des
Halbleiterprüfungsgerätes empfangen
und geeignet verarbeitet. Insbesondere umfaßt das Halbleiterprüfungsgerät einen
Mustergenerator, der neben dem Anweisungssignal CMD zur Anweisung
der Ausführung
der Prüfung
durch die BIST-Schaltungen der zu testenden integrierten Schaltungen
ein Taktsignal CLK an die zu testenden integrierten Schaltungen
ausgibt, um eine Synchronisierung zwischen den zu prüfenden ICs
und dem Prüfgerät zu erzielen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen
Testen einer Mehrzahl von integrierten Schaltungen zu schaffen,
das bzw. die den Testaufwand verringert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren
gemäß Anspruch
1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch
2 gelöst.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum gleichzeitigen
Testen einer Mehrzahl von integrierten Schaltungen, von denen jede
einen Testmodus, bei dem in den integrierten Schaltungen eine Testsequenz
abläuft,
und eine Anschlußfläche zum
Ausgeben von in dem Testmodus erzeugten Testdaten aufweist, umfaßt das Empfangen
der Testdaten der Mehrzahl von integrierten Schaltungen an einer Mehrzahl
von Testschnittstellen, die angepaßt sind, um mit der Anschlußfläche der
Mehrzahl von integrierten Schaltungen verbunden zu sein, das Empfangen
eines Synchronisationssignals, das zu der Testsequenz synchron ist,
an einer Schnittstelle, die angepaßt ist, um mit einer Synchronisationsschnittstelle
einer integrierten Referenzschaltung verbunden zu sein, in der eine
zu der Testsequenz der Mehrzahl von integrierten Schaltungen identische
Testsequenz abläuft,
und das Synchronisieren des gleichzeitigen Testens basierend auf
dem Synchronisationssignal der integrierten Referenzschaltung.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum gleichzeitigen Testen einer Mehrzahl von integrierten Schaltungen,
von denen jede einen Testmodus, bei dem in den integrierten Schaltungen
eine Testsequenz abläuft,
und eine Anschlußfläche zum
Ausgeben von in dem Testmodus erzeugten Testdaten aufweist, umfaßt eine
Mehrzahl von Testschnittstellen, die angepaßt sind, um mit der Anschlußfläche der Mehrzahl
von integrierten Schaltungen verbunden zu sein, zum Empfangen der
Testdaten der Mehrzahl von integrierten Schaltungen, eine Schnittstelle,
die angepaßt
ist, um mit einer Synchronisationsschnittstelle einer integrierten
Referenzschaltung verbunden zu sein, in der eine zu der Testsequenz
der Mehrzahl von integrierten Schaltungen identische Testsequenz
abläuft,
und eine Synchronisationseinrichtung zum Synchronisieren des gleichzeitigen
Testens basierend auf dem Synchronisationssignal der integrierten
Referenzschaltung.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß das
Vorsehen von Synchronisationsanschlußflächen an den zu testenden integrierten Schaltungen
sowie das Vorsehen entsprechender Testschnittstellen an dem externen
Testaufbau weggelassen und das Überprüfen, ob
ein Synchronisationssignal von einer defekten oder einer funktionsfähigen zu
testenden integrierten Schaltung kommt, eingespart werden kann,
wenn zur Synchronisation des Testvorgangs des externen Testaufbaus
mit den Testsequenzen der Mehrzahl von zu testenden integrierten
Schaltungen das Synchronisationssignal einer integrierten Referenzschaltung
verwendet wird, in der eine zu der Testsequenz der Mehrzahl von
integrierten Schaltungen identische Testsequenz abläuft. Auf
diese Weise reduziert sich der Aufwand zur Synchronisation auf das
Bereitstellen einer Schnittstelle, die angepaßt ist, um mit der Synchronisationsschnittstelle
der integrierten Referenzschaltung verbunden zu sein.
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Die integrierte Referenzschaltung
kann eine zu der Mehrzahl von integrierten Schaltungen identische
integrierte Schaltung sein, die zuvor auf ihre Funktionstüchtigkeit
hin geprüft
worden ist, so daß eine Überprüfung des
Synchronisationssignals bei den gleichzeitigen Tests der zu testenden
integrierten Schaltungen entfällt.
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Insgesamt vereinfacht sich der externe
Testaufbau bzw. die Vorrichtung zum gleichzeitigen Testen der Mehrzahl
von zu testenden integrierten Schaltungen hinsichtlich der Anzahl der
an den Testaufbau anzuschließenden
Anschlußflächen und
des Protokolls des Datentransfers zwischen den integrierten Schaltungen
und dem Testaufbau.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild, das eine Testanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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2 ein
Blockschaltbild, das eine Testanordnung zeigt, bei der die Synchronisationsanschlußfläche jeder
zu . testenden integrierten Schaltung angeschlossen ist.
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Bezug nehmend auf 1 wird im folgenden eine Testanordnung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der acht zu testende
integrierten Schaltungen gleichzeitig durch eine Testvorrichtung
getestet werden, wobei die Synchronisation der auf den integrierten Schaltungen
ablaufenden Testsequenzen mit dem Testablauf innerhalb der Testvorrichtung
durch ein Synchronisationssignal erzielt wird, das von einer integrierten
Referenzschaltung erhalten wird.
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1 zeigt
acht zu testende integrierte Schaltungen 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 und 24 sowie eine
integrierte Referenzschaltung 26, wobei jede dieser integrierten
Schaltungen 10-26
baugleich ist bzw. einen Testmodus unterstützt, bei dem auf denselben
eine oder mehrere identische Testsequenzen ablaufen. Jede integrierte
Schaltung 10–26
umfaßt eine
Anschlußfläche Vcc1
zum Empfangen der Versorgungsspannung, eine Anschlußfläche GND,
um auf Masse gelegt zu sein, drei Anschlußflächen a1, a2, a3 zum Ausgeben
von Testdaten, die während der
gerade laufenden Testsequenz erzeugt werden, und gegebenenfalls
zum Empfangen von Daten und eine Synchronisa tionsanschlußfläche a4 zum
Ausgeben eines Synchronisationssignals, das zu der Testsequenz,
die auf der jeweiligen integrierten Schaltung 10–26 abläuft, synchron ist.
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Eine Testvorrichtung 28 umfaßt neun
Testschnittstellen 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 und 46, von
denen jede mit den drei Anschlußflächen a1–a3 einer
jeweiligen integrierten Schaltung 10–26 verbunden ist. Darüber hinaus
umfaßt
die Testvorrichtung 28 ferner eine Schnittstelle 48,
die mit der Synchronisationsanschlußfläche a4 der integrierten Referenzschaltung 26 verbunden
ist, sowie eine Verarbeitungseinrichtung 50 und eine Synchronisationseinrichtung 52.
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Die Testvorrichtung 28 kann
darüber
hinaus weitere Komponenten umfassen, wie z.B. eine Spannungsversorgung
und einen Oszillator, die in 1 jedoch
aus Übersichtlichkeitsgründen nicht
gezeigt sind.
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Im folgenden wird die Funktionsweise
der Testvorrichtung 28 beschrieben. Während des Testablaufs zum gleichzeitigen
Testen der integrierten Schaltungen 10–24 aktiviert die Testvorrichtung 28 einen
von den integrierten Schaltungen 10–24 und der integrierten Referenzschaltung 26 bereitgestellten
Testmodus, bei welchem in denselben eine Testsequenz oder mehrere
Testsequenzen ablaufen. Der Testmodus bzw. die Testsequenzen jeder
integrierten Schaltung 10–24
und der integrierten Referenzschaltung 26 werden durch
die Verabreitungseinrichtung 50 oder durch ein auf derselben
lauffähiges
Testdurchführungsprogramm
gleichzeitig aktiviert, so daß die
Testsequenzen der integrierten (Referenz-) Schaltungen 10–26 parallel
bzw. synchron ablaufen. Die Aktivierung kann beispielsweise durch
Senden geeigneter Aktivierungssignale an einen oder mehrere der
Anschlußflächen a1–a3 erfolgen.
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Nach Aktivierung des Testmodus laufen
in den zu testenden integrierten Schaltungen 10–24 und in der integrierten
Referenzschaltung 26 bestimmte Testsequenzen synchron ab,
wobei die integrierte Referenzschaltung 26 Synchronisationssignale
ausgibt, die zu der Testsequenz synchron sind.
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Die Testdaten, die die Testvorrichtung 28 über die
Testschnittstellen 30–46
von den integrierten Schaltungen 10–24 und der integrierten Referenzschaltung 26 empfängt, werden
durch die Verarbeitungseinrichtung 50 oder das auf derselben
laufende Programm verarbeitet und ausgewertet. Zur Synchronisation
der Auswertung bzw. der Verarbeitungseinrichtung 50 verwendet
die Synchronisationseinrichtung 52 lediglich das Synchronisationssignal
der integrierten Referenzschaltung 26. Dementsprechend
sind lediglich die Synchronisationsanschlußfläche a4 der integrierten Referenzschaltung 26 nicht aber
die Synchronisationsanschlußflächen a4
der zu testenden integrierten Schaltungen 10–24 an die Testvorrichtung 28 angeschlossen.
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Die integrierte Referenzschaltung 26 ist
in dem vorliegenden Fall eine zu den integrierten Schaltungen 10–24 identische
Schaltung, die jedoch vor dem Testablauf auf ihre Funktionstüchtigkeit
getestet worden ist. Die integrierte Referenzschaltung 26 kann
sich jedoch auch von den zu testenden integrierten Schaltungen 10–24 unterscheiden,
so lange die ablaufende Testsequenz identisch zu denjenigen ist,
die auf den zu testenden integrierten Schaltungen 10–24 ablaufen.
So ist es beispielsweise nicht erforderlich, daß in dem Layout der zu testenden
integrierten Schaltungen 10–24
die Synchronisationsanschlußfläche a4 zur
Ausgabe des Synchronisationssignals vorgesehen ist, sondern vielmehr
kann dieselbe fehlen und nur bei der integrierten Referenzschaltung 26 vorhanden
sein. Aufgrund der Tatsache, daß die
Funktionstüchtigkeit
der integrierten Referenzschaltung 26 bereits geprüft ist,
ist es für
die Testvorrichtung 28 nicht erforderlich, die Synchronisationssignale
von der integrierten Referenzschaltung 26 zu überprüfen. Darüber hinaus
ist für
die Testvorrichtung 28 ebenfalls nicht erforderlich die Testdaten
von der integrierten Referenzschaltung 26 im Rahmen des
Testablaufs auszuwer ten, da dieselbe bereits auf ihre Funktionstüchtigkeit
hin überprüft worden
ist. Folglich kann die Testschnittstelle 46 der Testvorrichtung 28 fehlen,
und/oder die Anschlußflächen a1–a3 der
integrierten Referenzschaltung 26 können fehlen.
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Nachdem im vorhergehenden die Testvorrichtung 28 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, wird darauf hingewiesen,
daß die
Anzahl der zu testenden integrierten Schaltungen beliebig und nicht
auf acht beschränkt
ist. Zudem ist die Anzahl der Anschlußflächen, auf denen die Testdaten
ausgegeben werden, und die von dem Testmodus abhängt, beliebig. In Bezug auf
die integrierte Referenzschaltung 26 wird darauf hingewiesen,
daß die
Testschnittstelle 46 und die Schnittstelle 48,
die zum Anschluß der
integrierten Referenzschaltung 26 an die Testvorrichtung 28 dienen,
extern zu der Testvorrichtung 28 oder intern zu derselben
angeordnet sein können.
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Folglich ermöglicht es die in 1 gezeigte Testvorrichtung 28,
daß die
Synchronisationsanschlußfläche der
zu testenden integrierten Schaltungen für den gemeinsamen bzw. gleichzeitigen
Test nicht verwendet und nicht angeschlossen sein muß. Statt
dessen wird eine bekannte, gute integrierte Schaltung, d.h. eine
funktionstüchtige,
zusätzlich
in den Testaufbau integriert. Diese integrierte Referenzschaltung
bzw. "goldene Vorrichtung" (golden device) wird synchron zu den
zu testenden integrierten Schaltungen in den Testmodus versetzt.
Die Testdaten der integrierten Referenzschaltung müssen nicht ausgewertet
werden. Die bei den zu testenden integrierten Schaltungen nicht
verwendete Synchronisationsanschlußfläche bleibt unangeschlossen,
während
die Synchronisationsanschlußfläche der
integrierten Referenzschaltung zur Synchronisation mit der Testvorrichtung
verwendet wird.
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Folglich wird für eine beliebige Anzahl von
zu testenden integrierten Schaltungen insgesamt nur eine Synchronisationsanschlußfläche, nämlich diejenige
der integrierten Referenz schaltung, erfordert. Ferner entfällt für die Testvorrichtung
die Notwendigkeit zum Treffen einer Entscheidung, ob das Synchronisationssignal
von einer defekten oder einer guten integrierten Schaltung kommt,
falls als integrierte Referenzschaltung eine bereits getestete verwendet wird.
Andernfalls, falls eine ungetestete integrierte Schaltung als integrierte
Referenzschaltung verwendet wird, reduziert sich zumindest der Aufwand
auf das Überprüfen einer
einzigen integrierten Schaltung im Gegensatz zur Überprüfung eines
Synchronisationssignals pro zu testender integrierter Schaltung. Insgesamt
vereinfacht sich der Testaufbau folglich hinsichtlich der Anzahl
der benötigten
Anschlußflächen als
auch in Hinblick auf das Protokoll des Datentransfers.
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- zu
testende integrierte Schaltung
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testende integrierte Schaltung
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- zu
testende integrierte Schaltung
- 16
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testende integrierte Schaltung
- 18
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testende integrierte Schaltung
- 20
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testende integrierte Schaltung
- 22
- zu
testende integrierte Schaltung
- 24
- zu
testende integrierte Schaltung
- 26
- integrierte
Referenzschaltung
- 28
- Testvorrichtung
- 30
- Testschnittstelle
- 32
- Testschnittstelle
- 34
- Testschnittstelle
- 36
- Testschnittstelle
- 38
- Testschnittstelle
- 40
- Testschnittstelle
- 42
- Testschnittstelle
- 44
- Testschnittstelle
- 46
- Testschnittstelle
- 48
- Schnittstelle
- 50
- Verarbeitungseinrichtung
- 52
- Synchronisationseinrichtung
- 300
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testende integrierte Schaltung
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testende integrierte Schaltung
- 304
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testende integrierte Schaltung
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testende integrierte Schaltung
- 308
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testende integrierte Schaltung
- 310
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testende integrierte Schaltung
- 312
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testende integrierte Schaltung
- 314
- zu
testende integrierte Schaltung
- 316
- Testaufbau
- 318
- Testschnittstelle
- 320
- Testschnittstelle
- 322
- Testschnittstelle
- 324
- Testschnittstelle
- 326
- Testschnittstelle
- 328
- Testschnittstelle
- 330
- Testschnittstelle
- 332
- Testschnittstelle
- 334
- Schnittstelle
- 336
- Schnittstelle
- 338
- Schnittstelle
- 340
- Schnittstelle
- 342
- Schnittstelle
- 344
- Schnittstelle
- 346
- Schnittstelle
- 348
- Schnittstelle