[发明专利]带测试接口的集成电路

说明书

本发明涉及带测试接口的集成电路以及包含该类集成电路的电路中的电源连接的测试方法。

为确保集成电路在各种条件下正常工作，人们希望能够对IC的电源连接进行故障测试。原则上，处于完全故障状态的电源连接可以通过探测不到应从电源连接接收功率的功能块响应的方式来得知。但是这种方法不能探测所有可能的故障。例如，如果集成电路对相同的电源电压有多于一个的电源连接，在一个连接处发生的故障就可能被掩盖，这是因为电源电流可以通过其它连接到达功能块。这可能使功能块虽然在某些情况下不能完全胜任地运行，但是在某些情况下却可以作出响应，例如当它突然必须消耗增加的电源电流。

作为一种替代方法，可以监测沿电源连接的电压降。但是采用这种测试集成电路中故障电源连接的方法是困难的，因为除了寄生电压降外没有任何其它电压降能沿电源连接存在。美国专利5894224和5963038描述了采用线圈对沿电源连接电流进行测试的技术，但是这种技术只适用于结合了没有太多寄生效应的线圈的集成电路。

美国专利5068604公开了一种测试集成电路的电源连接的功能的方法，该集成电路对相同的电压有多个电源连接。该测试方法对集成电路中不同节点电压之间的内电压差进行测量，这些节点应与有相同电源电压的不同的电源连接相连接。其想法是：如果电源连接中的一个没有连接好，那么电流将流入这些节点间的集成电路中。在这些节点之间的连接中可能存在较高的电阻，在节点间产生一个可测量的电压降。

不幸的是，对该电压降的解释并不总是直接的。例如，如果对相同的电源电压分别有三个或者三个以上的连接并且连接至各自节点，当第二个节点与其电源断开并且第三个节点也断开时，电流可以在第一和第二节点之间流动。为解决这一故障，需要采用另外的测量方法。

尤其，本发明的目的是提供一种集成电路的电源连接的测试方法，其中的测试可能会更加直接。

根据本发明的集成电路带有一个电流测试电路，该电流测试电路配备了用于在进行电流测试电路的测试输出电压与阈值的比较之前，将电流测试电路阈值改变到运行范围内的阈值改变电路。对该阈值改变电路的触发是对测试命令响应的不可分割的一部分，该命令最好通过常规的扫描链测试接口(如此处采用的，“扫描测试”既包括内边界扫描测试)(为了进行电路板级测试)又包括集成电路的电路内扫描测试)被接收。所以，作为执行测试命令的一部分对该阈值进行动态地调节。这使得采用高灵敏度电流测试成为可能。

在一个实施方案中，根据本发明的集成电路通过施加预设的输出电压给电流测试电路来进行所述的改变并且对该阈值进行改变使得电流测试电路将其阈值设置在输入电压预设的差的水平。在优选的实施方案中，预设的输入电压为零。通过这种方式可以容易地控制想要的阈值。最好，对阈值的调节分成几个步骤来进行，首先当预设的参考电压在测试输入端存在时将阈值设置在等于输入电压的水平，然后将阈值变化某一预设的量。

这样的一个电流测试电路可以用于测试由功能块中的输出缓冲器切换引起的“电涌”电流的大小。输出缓冲器与含有相对大的电容负载的终端相连接，如集成电路的外输出管脚。这种负载的充电会引起暂时电涌电流，由此会导致电源的脉动效应。通过利用沿着电源连接的电流以进行阈值改变或者在接通输出缓冲器后改变为了与阈值进行比较预设的时间间隔，可以判断该电流是否会导致接地脉动效应。最好，集成电路中包含一个计时器以便控制流经输出缓冲器的电流的接通与使用之间的时间。

当然，电流测试电路也可用于其它测试，如测试电源连接是否实际上在传导电流。最好，为了适应不同类型的测试，将阈值改变电路布置成对电流测试电路的阈值补偿一个不同于跨在测试电路输入上电压的一个可选择的预设的量。

在根据本发明的另一个电路实施方案中，布置了与功能电路并联的分路以确保有足够的电流供探测之用。最好，分路(shunt circuit)是一个被接通的电流源以确保精密电流。该分路在测试期间可以对流经被测连接的电源电流的增长进行精确控制，以确保足够大的电压降。单词“分路”的含义被理解为任何与其它电路并联以进行分流的电路。单词分路不应当仅仅被理解为短路，它在被分路分流的电路上产生可观的电压降。