Brevet FR2557703A1 — publié le 19850705

PROCEDE DE CONTROLE DE CIRCUITS INTEGRES ET DE SYSTEMES A CIRCUITS INTEGRES L'invention concerne les moyens de mesure, et notamment les procédés de contrôle de circuits intégrés et de systèmes à circuits intégrés. L'invention peut être appliquée au contrôle de la viabilité des circuits intégrés et à la détermination de leur fiabilité, par exemple dans la fabrication du matériel radioelectronique. On connaît un procédé de contrôle de circuits intégrés, consistant à appliquer aux entrées correspondantes du circuit à tester et d'un circuit étalon (de référence) les stimuli d'une même séquence de test et à comparer les signaux de sortie à leurs sorties correspondantes (cf. certificat d'auteur d'invention de 1'URSS n0 580287). Ce procédé est onéreux, ce qui s'explique par le nombre élevé des tests de contrôle, ensuite il présente une faible valeur informationnelle en ce qui concerne la détermination de la fiabilité du système à tester et, enfin, il est limité en contrôle dynamique et en contrôle fonctionnel à la fréquence limite, surtout sur la plaque entière de circuits intégrés, du fait de l'impossibilité d'approcher du système à tester un grand nombre de têtes de mesure à haute fréquence. Le procédé le plus proche de l'invention est un procédé de contrôle et de diagnostic des circuits discrets, consistant à alimenter le circuit intégré, à appliquer à ses entrées les stimuli d'une séquence de test prédéterminée, à vérifier son fonctionnement et, d'après les résultats de la vérification, à détecter le circuit déficient dans le système à tester, puis à appliquer aux entrées du circuit détecté des stimuli et à analyser les impulsions transformées en tension du courant de défaut momentané dans le bus d'alimentation, qui apparaissent lors du basculement des éléments logiques dans le circuit déficient testé (cf. V.V. Belogub, G.A. Podunaev "Sur l'accroissement du pouvoir séparateur du diagnostic des circuits discrets", Systèmes de commande et machines, n0 3, 1978, p. 93 à 95). Un inconvénient de ce procédé réside dans ses faibles possibilités fonctionnelles et dans la faible précision du diagnostic, car il ne permet de vérifier que les circuits comportant des portes en série, et de détecter qu'un petit nombre de dérangements, principalement dans les étages de sortie des circuits. La mauvaise fiabilité du contrôle et son faible rendement s'expliquent par le fait que la détection du circuit déficient s'effectue au moyen d'une information de test de grand volume appliquée aux entrées du système à contrôler, que les combinaisons de test employées sont sous-optimisees et que seuls les paramètres temporels du processus transitoire du courant momentané de défaut traversant le bus d'alimentation du système à tester sont analyses. La présente invention se propose de créer un procédé de contrôle de circuits intégrés et de systèmes à circuits intégrés qui assure la fiabilité et la précision du contrôle, de pair avec une augmentation du nombre des types de dérangements détectés. La solution consiste en un procédé de contrôle des circuits inté- grés et des systemes à circuits intégrés, suivant lequel une tension d'alimentation et les stimuli d'une séquence de test sont appliqués au système à tester, procédé dans lequel, d'après l'invention, on choisit la séquence de test de telle façon que son application aux entrées du système à tester fasse apparaître un processus transitoire du courant dans son bus d'alimentation, on discrimine les paramètres du processus transitoire caractérisant sa forme, on compare séparément les valeurs obtenues des paramètres à des valeurs de seuils correspondantes et, d'après les résultats de la comparaison, on détecte les systèmes présen- tant un écart de paramètres par rapport à leurs valeurs de seuils, ainsi que la partie provoquant l'écart de chaque système, puis on applique au système une autre séquence de test, agissant préférentiellement sur la partie détectée, on effectue le contrôle fonctionnel de cette partie et, si le fonctionnement est incorrect, on rebute tout le système testé, ou bien, s'il est correct, on détermine d'après les paramètres discriminés au bus d'alimentation, caractérisant la forme du processus transitoire, le degré de manque de fiabilité du système à tester. Afin de simplifier la comparaison des valeurs des paramètres caractérisant la forme du processus transitoire, on peut prendre un système étalon, auquel on applique les mêmes séquences de test qu'au système à tester. Afin d'élever la précision de comparaison des valeurs des paramètres aux valeurs de seuil, en vue de détecter les systèmes présentant des écarts de paramètres par rapport à leurs valeurs de seuil, il est avantageux de prendre un système étalon, d'appliquer à ce système étalon les mêmes séquences de test qu'au système à tester, et de retrancher les signaux des processus transitoires se déroulant dans les bus d'alimentation du systènie à tester et du système étalon. Pour simplifier le contrôle du fonctionnement de la partie et de tout le système à tester, il est avantageux de coupler les entrées et sorties homologues du système à tester et du système étalon, puis d'effectuer le contrôle du fonctionnement d'après les paramètres carac térisant la forme du processus transitoire du courant dans le bus d'alimentation. Pour discriminer les paramètres caractérisant la forme du signal de processus transitoire, il est souhaitable de réaliser l'intégration successive multiple de ce signal. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation de l'invention faite a titre non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente le schéma de principe pour la réalisation du procédé de contrôle, selon l'invention; - la figure 2 représente le même schéma avec un système étalon, selon l'invention; - la figure 3 représente le même schéma avec un sous tracteur, la figure 4 représente un schéma simplifié de réalisation du pro cédé de contrôle, selon l'invention; - la figure 5 représente le schéma de principe pour la réalisation du procédé de contrôle, avec l'intégration multiple, selon l'invention. Le proccié. de contrôle des circuits intégrés et des systèmes à circuits intégrés est réalisé comme suit. On applique au système 1 à tester, par exemple à un circuit intégré, une tension d'alimentation fournie par une source 2 et les stimul d'une séquence de test fournie par un oscillateur 3. Il s'ensuit le basculerizens des éléments internes du système 1 à tester, ce qui provoque l'apparition à leurs bus d'alimentation et, en conséquence, au bus commun d'alimentation, d'un processus transitoire du courant de défaut. La forme de l'impulsion de courant traversant dépend de la combinaison des stimuli d'entrée, c'est-à-dire de la séquence du stimuli de test, ainsi que du nombre d'éléments qui basculent et de leur fonction. C'est pourquoi la source 4 de valeurs de seuils élabore pour chaque paramètre de chaque processus transitoire des valeurs de seuils correspondantes, auxquelles le circuit 5 de comparaison compare la valeur du paramètre élaborée par un convertisseur 6. La comparaison s'effectue séparément pour chaque paramètre. Si la valeur du paramètre ne correspond pas aux valeurs de seuil respectives, le système et sa partie provoquant l'écart sont détectés. Ensuite, on applique au système une autre séquence de stimuli de test, agissant préférentiellement sur la partie détectée et, à l'aide d'un analyseur 7 connecté à la sortie du système 1, on contrôle le fonctionnement de cette partie. S'il est incorrect, tout le système 1 à tester est rebuté. S'il est correct, d'après le degré d'écart du paramètre de processus transitoire du courant de défaut dans le bus d'ali- mentation, on détermine le degré de manque de fiabilité du système 1 à tester. Afin d'alléger la tâche d'élaboration des valeurs de seuils auxquelles sont comparées les valeurs du paramètre, on ajoute au montage un système étalon 8 (figure 2). Ce système est lui aussi attaqué comme le système 1 à tester par les stimuli d'entrée de la séquence de test. Les processus transitoires du courant traversant qui apparaissent dans le système étalon 8 servent d'information de départ pour l'élaboration des valeurs de seuil par la source 4 de valeurs de seuil. Pour le reste, le procédé est réalisé d'une manière analogue à celle décrite plus haut. Pour élever la précision d'analyse en excluant les signaux propres aux systèmes bons et en ne traitant dans les voies d'information que les signaux d'écart par rapport à la norme, et en élevant de la sorte la précision de comparaison des valeurs des paramètres aux valeurs de seuil, on retranche le courant passant dans la barre d'alimentation du système étalon 8 de celui dû au défaut du système 1 à l'aide d'un soustracteur 9, monté comme le représente la figure 3. De la sorte, le signal attaquant le convertisseur 6 est d'amplitude plus faible, le niveau du signal utile restant conservé, et il peut être considérablement amplifié, en élevant respectivement la précision du traitement. Pour simplifier la réalisation du contrôle du fonctionnement par utilisation de la voie d'analyse du processus transitoire dans le bus d'alimentation, le procédé est réalisé à l'aide du schéma représenté par la figure 4. Dans un tel schéma, le système 8, outre les fonctions décrites plus haut, joue le rôle de générateur de contre-reponse. Comme toutes les sorties homologues du système 1 à tester et du système étalon 8 sont couplées entre elles, la différence entre les réponses des systèmes à la séquence de test provoque un accroissement du courant traversant, ce qui permet, par conversion dans le convertisseur 6 et comparaison aux valeurs de seuil dans le circuit 5, d'effectuer le contrôle fonctionnel sans aucun dispositif spécial. C'est pour cette raison que l'analyseur fonctionnel 7 est inutile dans ce schéma. L'un des procédés permettant de réaliser de la manière la plus simple une discrimination de qualité des valeurs des paramètres caracté- risant la forme du processus transitoire du courant traversant, est l'intégration successive multiple. Le schéma fonctionnel représenté par la figure 5 illustre l'essentiel de la réalisation d'un tel procédé.Le courant traversant, apparaissant dans le bus d'alimentation du système 1 quand il est attaqué par les stimuli de la séquence de test, est transformé par un convertisseur 10 en une tension, qui est ensuite intégrée à multiples reprises à l'aide de portes 111, ..., 11 et d'intégrateurs 121, ... 12n dont les signaux de sortie sont comparés par des circuits comparateurs 5 aux valeurs fournies par la source 4 de valeurs de seuil. Le nombre d'étages successifs d'intégration est déterminé par la precision de diagnostic des systèmes et, à première estimation, il doit être de trois ou quatre. D'une manière générale, le nombre d'intégrations successives est déterminé par la précision requise de comparaison des signaux de tension des processus transitoires dans les bus d'alimentation du système étalon et du système à tester. Plus la précision de discernement des signaux de tension des processus transitoires se déroulant dans les bus d'alimentation en présence d'un dérangement caché dans le système à tester est grande, plus la précision du diagnostic de la viabilité du système sera élevée. Ceci signifie que le nombre d'intégrations successives est déterminé par la précision requise du diagnostic. De la sorte, en comparant les valeurs intégrées des signaux, on peut aussi bien déterminer la cause du dérangement caché, par exemple un défaut du monocristal du circuit intégré, que détecter le circuit de configuration quelconque présentant le défaut caché à un élément près. Le procédé de contrôle des circuits intégrés faisant l'objet de l'invention permet, comparativement à celui connu, de détecter un grand nombre de dérangements, ce qui élargit ses possibilités fonctionnelles. Ainsi, il permet de déterminer avec plus de précision tant la cause du dérangement que le défaut caché du circuit détecté, ce qui se traduit par une augmentation de la précision du diagnostic. D'autre part, le procédé conforme a l'invention accroît, comparativement à celui connu, la fiabilité du contrôle, ce qui est lié à l'appréciation de la viabilité du circuit à tester non pas d'après les résultats du contrôle fonctionnel, mais d'après les résultats de l'analyse des signaux de tension des processus transitoires se déroulant dans le bus d'alimentation. Ceci est dû au fait que les dérangements cachés peuvent ne pas être détectés d'après les résultats du contrôle fonctionnel, car les stimuli d'entrée de la séquence de test sont sous-optimalisés, alors que l'information sur ces dérangements est portée par le courant qui circule dans le bus d'alimentation du circuit a tester. L'exploitation de cette information rend possible une diminution notable du nombre de combinaisons de stimuli d'entrée dans la séquence de test, ce qui permet une réduction marquée de la durée du contrôle comparativement au procédé connu. En outre, en réglant les valeurs de seuil prescrites en fonction des résultats de l'intégration successive multiple des signaux de tension des processus transitoires se déroulant dans le bus d'alimentation du système étalon, il devient p#ossible de suivre et de compenser l'influence de divers facteurs sur la viabilité du circuit intégré à tester. Par exemple, il est impossible d'obtenir des conditions identiques d'utilisation des circuits à tester et étalon Ceci implique une correction des résultats du contrôle. Une telle correction s'effectue par variation des valeurs de seuil prescrites en fonction des conditions d'utilisation, d'après les résultats de l'intégration successive multiple des signaux de tension des processus transitoires se déroulant dans le bus d'alimentation du circuit intégré étalon. Le procédé de contrôle des circuits intégrés venant d'être décrit présente de surcroît, par rapport à ceux connus, les avantages suivants: il simplifie la procédure de contrôle, de pair avec une diminution des frais d'appareillage, ce qui est lié à une diminution notable du nombre de combinaisons dans la séquence de test prescrite; il permet de trier les circuits sur la plaque entière à la fré quence limite, ce qui est lié au fait que la source principale de signal à contrôler est seulement l'un des bus d'alimentation; il permet d'agir efficacement et de façon voulue sur le processus de production des circuits intégrés, grâce à la possibilité de détecter les causes des dérangements cachés; ; il permet d'élever la qualité des circuits intégrés, grâce à la détection des circuits présentant une fiabilité insuffisante. REVENDICATIONS 1.- Procédé de contrôle de circuits intégrés et de systèmes à circuits intégrés, suivant lequel une tension d'alimentation et les stimuli d'une séquence de test sont appliques au système à tester, caractérisé en ce que l'on choisit la séquence de test de telle façon que son application aux entrées du système à tester fasse apparaître un processus transitoire du courant dans son bus d'alimentation, on discrimine les paramètres du processus transitoire caractérisant sa forme, on compare séparément les valeurs obtenues des paramètres à des valeurs de seuil correspondantes et, d'après les résultats de la comparaison, on détecte les systèmes présentant un écart de paramètres par rapport à leurs valeurs de seuil, ainsi que la partie de chaque système provoquant l'écart, puis on applique au système une autre séquence de test, agissant préférentiellement sur la partie détectée, on effectue le contrôle fonctionnel de cette partie et, si le fonctionnement est incorrect, on rebute tout le système à tester, ou bien, s'il est correct, on détermine d'après les paramètres discriminés au bus d'alimentation, caractérisant la forme du processus transitoire, le degré de manque de fiabilité du système à tester. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la comparaison des valeurs des paramètres caractérisant la forme du processus transitoire, on prend un système étalon, auquel on applique, les mêmes séquences de test qu'au système à tester. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour détecter les systèmes présentant des écarts de paramètres par rapport à leurs valeurs de seuil, on prend un système étalon auquel on applique les mêmes séquences de test qu'au système à tester, et l'on retranche les signaux des processus transitoires se déroulant dans les bus d'alimentation du système à tester et du système étalon. 4.- Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, pour contrôler le fonctionnement de la partie et de tout le système à tester, on réunit les entrées et les sorties correspondantes du système à tester et du système étalon, et le contrôle du fonctionnement s'effectue d'après les paramètres caractérisant la forme du processus transitoire du courant dans le bus d'alimentation. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour la discrimination des paramètres caractérisant la forme du signal de processus transitoire, on réalise une intégration successive multiple de ce signal.