Устройство для контроля интегральных микросхем памяти

(9)5) О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ельство ССС9/оа, 1976 ЮфСТВЕИКЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1. Патент США Ф 3751649,кл. 235-153, 1975.2, Авторское свидет РУ 646375, .кл. С 11 С 2(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯИНТВГРАЛЬВЫХ ИИКРОСХЕИ ПАИЯТИ, содераащее генераторы импульсов, подключенные к первому блоку управле"ния, последовательно соединенныепервый и второй формирователи управляющих сигналов .входы первого изкоторых соединены с выходамн генераторов импульсов н одним из выходовпервого блока управления, выход второго формирователя управляющих сигналов является первым выходом устрой-,ства, первым входом которого является вход одного вз генераторовимпульсов, программируемый блок витания и датчик температуры; выходыкоторых являются соответственно вторым и третьим выходами устройства,триггер, выход которого подключенк входу третьего формирователя управляющих сигналов; пульт управления, соединенный с первым и вторымблоками управления, первый счетчики группы счетчиков, одни нз выходов которых подключены соответственно к управляющим вхЬдам первого и второго формирователей управляющих сиг- налов, программируемого блока нитания и датчика температуры и к информационному входу печатающего блока, один из управляющих входов которого соединен с выходом третьего формирователя управляющих сигналоввыходы второго блока управления подключены соответственно к входам триггера, первого счетчика, счетчиков групп, одному из входов первого блока управления и другому управляющему входу печатающего блока, а входы - к другим выходам первого счетчика и счетчиков групп, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью .повьппения достоверности контроля, в него введены регистр, элемент ИЛИ, элементы И-ИЛИ и второй счетчик,тактовый вход которого соединен с одним из выходов первого формирователя управляющих сигналов, информационный вход - с выходом регистра, вход управления параллельной записью - с выходом элемента ИЛИ, информационный, выход - с информационным входом печатающего блока, выход переноса - с одними.из входов элемента ИЛИ и элементов.И-ИЛИ, выходы которых соединены с тактовыми входами счетчиков одной из групп, вход регистра и другие входы элемента ИЛИ и элементов И-ИЛИ подключены к одним из выходов второго блока управления.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля блоков памяти, содержащее генераторы импульсов, подключенные к первому блоку управления, последовательно соединенные формирователи управляющих сигналов, 35 входы первого из которых соединены с выходами первого блока управления и генераторов импульсов, а выход второго формирователя управляющих сигналов подключен к первому 40 выходу устройства; вход, которого соединен с входом одного из генераторов импульсов, блок питания и датчик температуры, выходы которых подключены соответственно к второ му и третьему выходам устройства, второй блок управления, выходы которого соединены с входом триггера, подключенного к третьему блоку управления, печатающий блок, пульт 50 управления, соединенный с первым и вторым блоками управления, счетчики, информационные выходы которыхподключены соответственно к управляющим входам формирователей управ ляющих сигналов, блока питания, датчика температуры и информационным входам печатающего блока, управляюИзобретение относится к вычислительной технике.Известно устройство для контроля блоков памяти, в котором генерация эталонных данных и адресация проверяемого блока памяти осуществляется блоком управления, вырабатывающим совокупность команд специального назначения, определяющих программу теста для проверки блока памяти, причем блок управления позволяет формировать специальные для данного типа блоков памяти тяжелые кодовые последовательности и адресные переходы Я .Недостатком этого устройства является однозначность определения работоспособности проверяемого блока памяти для решения поставленной задачи по принципу годен-брак. С по мощью этого устройства невозможно также проводить достоверные испытания современных больших интегральных микросхем запоминающих устройст так как отсутствует возможность создавать внешние условия проверки, характерные для проявления дефектов. 1 О152025 щие входы и выходы счетчиков соединены с выходами и входами второго блока управления, а выход третьего блока управления соединен с управляют щим входом печатающего блока 2,Это устройство устанавливает пригодность проверяемой памяти для применения в заданных условиях эксплуатации и позволяет оценивать его работоспособность по следующим параметрам: временные соотношения и амплитуда управляющих сигналов, частота обращения, напряжения питания, температурный диапазонОднако это устройство не позволяет проводить испытания блоковпамяти с требуемой степенью достоверности. Это объясняется тем, чтотенденция к повышению быстродействия,информационной емкости и увеличению плотности компоновки современных больших интегральных микросхемзапоминающих устройств (БИС ЗУ) приводят к появлению новых типов дефектов, которые возникают при функционировании элементов субмикронныхразмеров в монолитном кристалле. Специфика контроля БИС ЗУ состоит втом, что необходимо выявить не только явные отказы элементов, входящих.в состав запоминающего устройства,но и дефекты, обусловленные паразитными связями, которые возникают впроцессе функционирования при изменении внешних воздействий, в частности, величины питающих напряжений.Известное устройство осуществляетпостроение области работоспособности по точкам при фиксированных значениях напряжения питания. Такой режим испытания не гарантирует работоспособности проверяемой памяти вусловиях, когда будет происходитьплавное изменение уровня напряженияпитания даже в допустимом диапазоне, что имеет место при нестабильности источника питания или постепенном выходе его из строя. Изменение питания в процессе функционирования БИС ЗУ приводит к перезаряду паразитных емкостей, изменению параметров протекающих токов, возникают сбои в работе усилителей записи-считывания и происходит потеря информации в ячейках памяти,Кроме того, известное устройствов процессе построения области рабо1144Этоспособности не оценивает такой параметр как время, в течении которого можно гарантировать работоспособность проверяемой памяти в случае катастрофического отказа источника питания, когда он выходит из строя и происходит постепенный разряд фильтрующих емкостей Такой параметр является важным в том слуГ .чае, когда необходимо избежать поте" 10 ри информации, записанной в память. Величина времени хранения информации позволяет рассчитать схему аварийного подключения резервного источника питания или произвести перезапись информации в другой массив памяти.Целью изобретения является повышение достоверности контроля.20Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для контроляинтегральных микросхем памяти, содержащее генераторы импульсов, подключенные к первому блоку управления,последовательно соединенные первыйи второй формирователи управляющихсигналов, входы первого из которыхсоединены с выходами генераторовимпульсов и одним из выходов пер-.вого блока управления, выход второ- З 0го формирователя управляющих сигналов является первым выходом устройства, первым входом которогоявляется вход одного из генераторовимпульсов, программируемый блок 35питания и датчик температуры, выходы которых являются соответственно вторым и третьим выходами устройства, триггер, выход которогоподключен к входу третьего формирователя управляющих сигналов,пульт управления, соединенный с первым и вторым блоками управления,первый счетчик и группы счетчиков,одни из выходов которых подключены соответственно к управляющимвходам первого и второго формирователей управляющих сигналов, программируемого блока питания и датчикатемпературы и к информационному 50входу печатающего блока, один изуправляющих входов которого соединен с выходом третьего формировате-.ля управляющих сигналов, выходывторого блока управления подключены соответственно к входам триггера, первого счетчика, счетчиковгрупп, одному из входов первого 154 4блока управления и другому управляющему входу печатающего блока,а входы - к другим выходам первогосчетчика и счетчиков групп, введены регистр, элемент ИЛИ, элементыИ-ИЛИ и второй счетчик, тактовыйвход которого соединен с одним извыходов первого формирователя управляющих сигналов, информационныйвход - с выходом регистра, вход управления параллельной записью -с выходом элемента ИЛИ, информационный выход - с информационным входомпечатающего блока, выход переноса -с одним из .входов элемента И-ИЛИвыходы которых соединены с тактовыми входами счетчиков одной из групп,вход регистра и другие входы элемента ИЛИ и элементов И-ИЛИ подключены к одним из выходов второго блокауправления.На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства для контроля интегральных микросхем памяти, нафиг. 2 - схема отдельных блоков устройства.Устройство содержит (фиг. 1) первый блок 1 управления, генераторы2 и 3 импульсов, первый формирователь 4 управляющих сигналов, группу счетчиков 5, второй формирователь6 управляющих сигналов, группу счетчиков 7, программируемый блок 8 питания, группу счетчиков 9, датчик10 температуры, первый счетчик 11,второй блок 12 управления, триггер13, третий формирователь 14 управляющих сигналов, печатающий блок15, пульт 16 управления, элементыИ-ИЛИ 17, регистр 18., элемент ИЛИ19, второй счетчик 20,Устройство подключается к контролируемой интегральной микросхеме 21 памяти.Программируемый блок 8 питания (фиг. 2) содержит цифроаналоговый преобразователь 22, операционный усилитель 23, резисторы 24 и 25, конденсаторы 26-29.Устройство работает следующим образом.Лля построения многомерных областей работоспособности микросхем памяти устройство имеет два режима функционирования: режим задания управляющих воздействий и режим тестирования.В режиме задания управляющих воздействий из пульта 16 управления в блок 1 управления вводится программа генерации теста, Блок 12 управления в соответствии с программой также записанной с пульта 16 управления задает исходное значение параметров, определяецих область работоспособности проверяемой микросхемы. Таким образом, временное положение и длительность управляющих сигналов, которые будут реализованы формирователем 4, соответствуют кодаи, занесенньк в счетчики 5. Амплитуда управляющих сигналов определяется кодами счетчиков 7. Зада-. ние температуры окружающей среды, когда проверяемая микросхема 21 загружена в термостат, осуществляется датчиком 10 температуры в соответствии с кодами счетчика 11. Исходный уровень напряжения питания задается кодом счетчика 9, который записывается из блока 12 управления, при этом тактовые импульсы поступают на счетчики 9 через элементы И-ИЛИ 17. Для реализации изменения напряжения питания в режиме тестирования блок 12 управления задает число К, которое заносится в регистр 18 в двоичном коде, а затем через элемент ИЛИ 19 записывает его в счетчик 20, Значение числа К определяется из условия, что счетчик 9 за время прохождения проверяющего теста должен изменить свое состояние на Р импульсов, Соответственно изменяется и напряжение питания, задаваемое блоком 12.После установления исходных условий блок 12 управления по команде с пульта 16 управления переводит триггер 13 из "1" в фО", При этом формирователь 14 разрешает работу печатающего блока 15, который фиксирует исходное состояние счетчиков 5, 7, 9, 11, 20, После чего триггер 13 вновь переводится11В режиме тестирования блок 1 управления в соответствии с введенной программой вырабатывает совокупность управляющих сигналов для генераторов2 и 3 импульсов и формирователя 4 управляющих сигналов . Данная совокупность управляющих сигналов определяет реализацию теста про 5 10 15 20 30 35 40 45 верки и задает код данных, адрес и род работы для проверяемой микросхемы в каждом цикле обращения. Генератор 2 импульсов Формирует эталонный код данных для записи в проверяемую микросхему 12 или для сравнения со считанными из микросхемы 21 данными Результаты сравнения считанного и эталонного кодов поступают в блок 7 управления. Генератор 3 импульсов Формирует код адреса проверяемой микросхемы 2-1. Информация о состоянии счетчика адреса генератора 3: поступает в блок 1 управления, задавая условные переходы в алгоритме проверяющего теста. Формирователь 4 управляющих сигналов в зависимости от заданного блоком 1 управления режима Формирует временную диаграмму записи, считывания или регенерации.С момента начала и до окончания генерации теста проверки импульсы "Выбор микросхем" (ВИ) (наличие импульса соответствует обращению к проверяемой микросхеме) поступают с выхода формирователя 4 на тактовый вход "1" счетчика 20. После каждых "К" импульсов счетчик 20 оказывается в состоянии нуль и на выходе обратного переноса появляется импульс, который через элемент ИЛИ 19 поступает на вход параллельной записи счетчика 20 и осуществляет очередную запись числа "К" иэрегиетра 18 в счетчик 20. Если задан режим изменения напряжения питания, то импульс переноса с выхода счетчика 20 поступает через элементы И-ИЛИ 17 (Фиг. 2). на один из тактовых входов счетчика 9. В результате состояние счетчика 9 изменится на Р импульсов эа время проверки микросхемы данным тестом, а напряжение питания будет линейно изменяться относительно исходного в сторону увеличения или уменьшения.Блок 16 управления информирует. блок 12 управления о результате тестировання. По окончании теста или в случае отказа проверяемой микросхемыблок 12 управления останавливаетработу блока 1 управления и черезтриггер 13 и Формирователь 14 раэрешает работу печатающего блока15, который фиксирует состояниесчетчика 5, 7, 9, 11 и 20 в моментостанова. Блок 12 управления изме1144154 няет исходное состояние счетчиков 5, 7, 9, 11 и содержимое регистра 18, меняя тем самым значения параметров управляющих воздействий. В свою очередь счетчикиинформируют блок 12 управления о своем текущем состоянии, формируя условия переходов алгоритма построения области работоспособности,Таким образом, предлагаемое устройство дпя контроля интегральных микросхем памяти позволяет реализовать режим изменения напряжения питания проверяемой микросхемы во время прохождения проверяемого тес-. та, что новъщает достоверность конт- роля. интегральных микросхем памяти 8в процессе построения многомерныхобластей работоспособности, так каксоздаются условия для.проявления 1скрытых дефектов интегральных струк тур, которые могут привести к нарушениям исправного Функционированиязапоминающего устройства. Количест венная оценка интервала времени,в течении которого проверяемая мик- Ж росхема.сохраняет информацию приотказе источника питания, расщиряетобласть применения предлагаемогоустройства, поскольку этот параметрявляется необходимым в том случае,когда требуется избежать потериинформации при аварийном отключении