内建动态老炼控制的集成电路、系统及方法

本发明属于集成电路设计及测试，涉及一种内建动态老炼控制的集成电路、系统及方法。

背景技术：

1、动态老炼是集成电路可靠性筛选中的重要环节，是剔除早期失效、提高电路可靠性的有效手段。动态老炼的实质是通过对集成电路施加电应力和温度应力，加速其内部潜在缺陷暴露的过程。动态老炼对于工艺制造过程中可能存在的一系列缺陷，如栅氧缺陷，接触孔和多晶缺陷，金属缺陷以及工艺的密度变化，离子污染，参数性能退化等都有较好的筛选效果。对于无缺陷的元器件，动态老炼也可促使其电参数稳定。

2、传统动态老炼的装置由老炼pcb（printed circuit board，印制电路板）系统、高温试验箱和老炼控制台三部分组成，其中老炼pcb系统为该装置的重点，高温试验箱为动态老炼施加温度应力，老炼控制台工作在常温环境，为老炼板施加电应力，即各种电压域电源，同时加载和控制老炼程序并且对动态老炼数据进行收集与监测。然而，在实现本发明的过程中，传统动态老炼的装置存在着老炼测试复杂度高的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述传统方法中存在的问题，本发明提出了一种内建动态老炼控制的集成电路、一种内建动态老炼控制的动态老炼系统以及一种动态老炼方法，能够有效降低老炼测试复杂度。

2、为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

3、一方面，提供一种内建动态老炼控制的集成电路，包括被测集成电路芯片，被测集成电路芯片部署有内建动态老炼控制模块，内建动态老炼控制模块包括扫描链控制子模块、存储器内建自测试控制子模块、老炼分时控制器子模块和老炼监测子模块；

4、老炼分时控制器子模块分别连接扫描链控制子模块和存储器内建自测试控制子模块，老炼监测子模块分别连接扫描链控制子模块和存储器内建自测试控制子模块；

5、老炼分时控制器子模块内设老炼分时控制器，用于控制扫描链控制子模块和存储器内建自测试控制子模块分时的轮流启动工作，扫描链控制子模块用于控制被测集成电路芯片上已有的扫描链首尾相连成一条长链，存储器内建自测试控制子模块用于控制被测集成电路芯片上已有的内存组件内建自测试控制器为功能时钟旁路模式，老炼监测子模块用于接收扫描链的最后一个触发器的q端的测试结果以及内存组件的测试结果，将测试结果降频后作为被测集成电路芯片的测试输出。

6、另一方面，还提供一种内建动态老炼控制的动态老炼系统，包括被测集成电路芯片、动态老炼pcb系统和高温试验箱；被测集成电路芯片部署有内建动态老炼控制模块，内建动态老炼控制模块包括扫描链控制子模块、存储器内建自测试控制子模块、老炼分时控制器子模块和老炼监测子模块；

7、老炼分时控制器子模块分别连接扫描链控制子模块和存储器内建自测试控制子模块，老炼监测子模块分别连接扫描链控制子模块和存储器内建自测试控制子模块；老炼分时控制器子模块内设老炼分时控制器，用于控制扫描链控制子模块和存储器内建自测试控制子模块分时的轮流启动工作，扫描链控制子模块用于控制被测集成电路芯片上已有的扫描链首尾相连成一条长链，存储器内建自测试控制子模块用于控制被测集成电路芯片上已有的内存组件内建自测试控制器为功能时钟旁路模式，老炼监测子模块用于接收扫描链的最后一个触发器的q端的测试结果以及内存组件的测试结果，将测试结果降频后作为被测集成电路芯片的测试输出；

8、动态老炼pcb系统上设有激励加载口、电源接口和多个老炼工位，每一老炼工位用于搭载一个被测集成电路芯片，激励加载口用于为被测集成电路芯片接入激励信号，电源接口用于连接电源模块，高温试验箱用于放置动态老炼pcb系统，为各被测集成电路芯片施加温度应力。

9、在其中一个实施例中，动态老炼pcb系统的每一老炼工位上还设有扫描测试指示器和内存测试指示器，扫描测试指示器和内存测试指示器的输入端分别连接至老炼监测子模块的输出端，扫描测试指示器用于指示扫描链的测试状态，内存测试指示器用于指示内存组件的测试状态。

10、在其中一个实施例中，上述的内建动态老炼控制的动态老炼系统还包括电源模块，电源模块连接动态老炼pcb系统上的电源接口。

11、在其中一个实施例中，上述的内建动态老炼控制的动态老炼系统还包括信号发生器，信号发生器连接动态老炼pcb系统上的激励加载口。

12、又一方面，还提供一种动态老炼方法，应用于上述的动态老炼系统；该动态老炼方法包括步骤：

13、将各被测集成电路芯片分别装载至动态老炼pcb系统上的各老炼工位并完成系统接线；

14、通过被测集成电路芯片中的内建动态老炼控制模块完成被测集成电路芯片上已有扫描链的连接；

15、通过各内建动态老炼控制模块分别执行对各被测集成电路芯片中的扫描链和内存组件的分时测试控制，并输出降频后的测试结果；测试结果用于指示相应被测集成电路芯片的老炼结果。

16、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

17、上述内建动态老炼控制的集成电路、系统及方法，通过在dut内建动态老炼控制模块并随芯片流片一同做硬件实现，使得芯片在动态老炼测试时，可以直接通过其内部的老炼分时控制器子模块分时地轮流控制扫描链控制子模块进行扫描链老炼测试控制、控制存储器内建自测试控制子模块进行内存组件老炼测试控制，老炼监测子模块收集两方面的老炼结果并降频后作为dut的测试输出。

18、与传统技术相比，在本技术中，老炼激励的生成在dut内建实现，不需要老炼控制台的参与，dut内部扫描链相关的触发器和组合逻辑实现最大程度的翻转，同时老炼激励覆盖dut内部的内存组件，老炼范围充分且覆盖率高。老炼过程监测的pcb实现简单，解决了动态老炼数据收集和监测的难题，有效简化以往基于集成电路动态老炼系统的老练装置设计，老炼控制台不再需要使用fpga实现，提供简单外部电源和时钟信号即可实现芯片的动态老炼。同时，高温试验箱窗口限制老炼工位数量的问题得到了彻底解决，有效降低了老炼测试复杂度。

技术特征：

1.一种内建动态老炼控制的集成电路，其特征在于，包括被测集成电路芯片，所述被测集成电路芯片部署有内建动态老炼控制模块，所述内建动态老炼控制模块包括扫描链控制子模块、存储器内建自测试控制子模块、老炼分时控制器子模块和老炼监测子模块；

2.一种内建动态老炼控制的动态老炼系统，其特征在于，包括被测集成电路芯片、动态老炼pcb系统和高温试验箱；所述被测集成电路芯片部署有内建动态老炼控制模块，所述内建动态老炼控制模块包括扫描链控制子模块、存储器内建自测试控制子模块、老炼分时控制器子模块和老炼监测子模块；

3.根据权利要求2所述的内建动态老炼控制的动态老炼系统，其特征在于，所述动态老炼pcb系统的每一老炼工位上还设有扫描测试指示器和内存测试指示器，所述扫描测试指示器和所述内存测试指示器的输入端分别连接至所述老炼监测子模块的输出端，所述扫描测试指示器用于指示所述扫描链的测试状态，所述内存测试指示器用于指示所述内存组件的测试状态。

4.根据权利要求2或3所述的内建动态老炼控制的动态老炼系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块连接所述动态老炼pcb系统上的电源接口。

5.根据权利要求4所述的内建动态老炼控制的动态老炼系统，其特征在于，还包括信号发生器，所述信号发生器连接所述动态老炼pcb系统上的激励加载口。

6.一种动态老炼方法，其特征在于，应用于权利要求2至5任一项所述的动态老炼系统；所述动态老炼方法包括步骤：

技术总结本发明涉及内建动态老炼控制的集成电路、系统及方法，通过老炼激励的生成在DUT内建实现，不需要老炼控制台的参与，DUT内部扫描链相关的触发器和组合逻辑实现最大程度的翻转，同时老炼激励覆盖DUT内部的内存组件，老炼范围充分且覆盖率高。老炼过程监测的PCB实现简单，解决了动态老炼数据收集和监测的难题，有效简化以往基于集成电路动态老炼系统的老练装置设计，老炼控制台不再需要使用FPGA实现，提供简单外部电源和时钟信号即可实现芯片的动态老炼。同时，高温试验箱窗口限制老炼工位数量的问题得到了彻底解决，有效降低了老炼测试复杂度。技术研发人员：胡春媚,唐茜茜,郭阳,刘必慰,王法振,吴振宇,柴思佳,陈小文,池雅庆,李晨,张震受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25