[发明专利]集成电路焊盘故障检测

说明书

一种半导体集成电路(IC)，其包括时间数字转换器电路(TDC)，其中到TDC的时间输入是(i)到IC的焊盘的输入/输出(I/O)缓冲器的一个或多个输入，以及(ii)来自I/O缓冲器的一个或多个输出。该IC包括数字比较器电路，该数字比较器电路被电配置为：从TDC接收数字输出值的流，将该流的每个值与该流中的一个或多个在前值进行比较，以及当比较反映出差值大于阈值时，向IC的用户发布通知。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月23日提交的美国临时专利申请No.62/590,308的优先权的权益，其全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及集成电路领域。

背景技术

集成电路(IC)可以在诸如硅晶片的平坦半导体衬底上包括模拟和数字电子电路。使用光刻技术将微细的晶体管印刷到衬底上，以在非常小的面积内生产数十亿个晶体管的复杂电路，从而使采用IC的现代电子电路设计既低成本又具有高性能。IC在被称为代工厂的工厂的装配线中生产，这些装配线已经使IC(诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)IC)的生产商品化。数字IC包含以功能和/或逻辑单元布置在晶片上的数十亿个晶体管，并封装在金属、塑料、玻璃或陶瓷外壳中。外壳或封装诸如通过使用焊料连接到电路板。封装的类型可以包括引线框(通孔、表面安装、芯片载体等)、引脚栅格阵列、芯片级封装、球栅阵列等，以在IC焊盘和电路板之间进行连接。如本文所使用的，术语IC是指包括封装的集成电路。

相关技术的前述示例和与之相关的限制旨在是说明性地而不是排他性的。通过阅读说明书和研究附图，相关领域的其他限制对于本领域技术人员将变得明显。

发明内容

结合系统、工具和方法来描述和说明以下实施例及其方面，这些系统、工具和方法旨在是示例性和说明性的，而不是限制范围。

根据实施例，提供了一种半导体集成电路(IC)，其包括时间数字转换器电路(TDC，任何类型)，其中到TDC的时间输入为(i)到IC的焊盘的输入/输出(I/O)缓冲器的一个或多个输入信号，以及(ii)来自I/O缓冲器的一个或多个输出。该IC包括数字比较器电路，该数字比较器电路被电配置为：从TDC接收数字输出值的流，将流的每个值与流中的一个或多个在前值进行比较，以及当比较反映出差值大于阈值时，发布通知。阈值通过由下列项组成的组中的一个或多个确定：(i)预定义阈值，(ii)在IC的初始操作期间从外部测试电路接收的阈值，(iii)在IC的初始操作期间在一时间段内计算并存储的阈值，(iv)随时间变化的阈值，以及(v)相对于至少一个环境条件变化的阈值。

在一些实施例中，使用一个或多个模拟比较器电路从I/O缓冲器电压摆幅的下半部分确定到TDC的时间输入。

在一些实施例中，当差值大于阈值达特定数量的实例时，执行发布。

在一些实施例中，当在时间窗口内差值大于阈值达特定数量的实例时，执行发布。

在实施例中，IC还可以包括阻抗学习器，该阻抗学习器被配置为从TDC接收数字输出值的流(特别是在IC的初始操作期间)，并且基于(在初始操作期间)接收的流来确定阈值。当阈值由(iii)在IC的初始操作期间在一时间段内计算并存储的阈值确定时，这可以尤其适用。在此类实施例中，阻抗学习器可选地被配置为通过使用由下列项组成的组中的至少一个分析接收的流来确定阈值：(a)统计估计器(诸如最大似然估计器)；(b)机器学习算法；以及(c)置信区间计算。

在一些实施例中，至少一个环境条件包括由下列项组成的组中的至少一个：电压；以及温度。

在一些实施例中，数字比较器电路(通过固件/硬件/软件)在计算机化服务器上实现，其中计算机化服务器在IC的外部。