专利名称：用于iddq电流测量的可热切换型电压总线的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及集成电路。更特别地，本发明针对一种包括用于IDDQ(静态电流测试)电流测量的可热切换型电压总线(hotswitchable voltage bus)的电压岛(voltage island)系统。
背景技术：
电压岛通常被设计到集成电路芯片中并且在集成电路芯片上实现，以使得能通过改变各电压岛的电源电压来减少激活的电源功率和备用的电源功率。电压岛还已经实现为通过电源隔离来减少噪声。通过使设计者可以构造例如在芯片上具有不同电压的处理器，电压岛的原理可以极大地减少功率消耗。例如，可将单一的片上系统(system-on-a-chip)处理器构造为在芯片的一个或者多个区域(例如处理器内核)中以一种电压工作，而在芯片的其他区域中以不同的电压工作，并且切断未使用的芯片区域的电压。
图1示出了电压岛系统10的例子。如图所示，电压岛系统10包括多个电压岛V1、V2、...、Vn和多个相应的片上头器件(headerdevice)H1、H2、...、Hn，其用于分别响应于头控制信号x1、x2、...、xn，选择性地为电压岛V1、V2、...、Vn提供电压VDDg。全局VDDg电源12通过VDDg配电栅格/总线(power distribution grid/bus)14为头器件H1、H2、...、Hn供电。
在目前的电压岛实现中，在测试期间可以不为芯片的任何电压岛加电，或者为芯片的某些电压岛加电，或者为芯片的所有电压岛加电。例如，一种测试包括测量VDD电源(例如，图1中的VDDg电源12)中的静态电流(IDDQ)。通常在通过扫描链(scan chain)将测试模式应用于电压岛之后，通过在电源(或地线)或芯片终端处测量芯片电流来执行这种测试。IDDQ测试依赖于芯片内的某些缺陷会引起附加的静态电流的事实。通过将被测器件(DUT)的IDDQ值与“合格/不合格”(pass/fail)值进行比较，可以作出关于该DUT是否存在缺陷的判断。该“合格/不合格”值可以使用各晶片/子批(wafer/lot)的统计值来确定，或者使用其他的已知方法来确定。
已经证明IDDQ测试能有效地筛选出一类可靠性问题。然而，IDDQ测量的有效性随着亚阈值(subthreshold)泄漏级别或背景电流级别的增加而下降。例如，如果IDDQ测试能发现引起IDDQ增加10％的缺陷，则在那些在IDDQ测试期间通常测得1mA电流的芯片上，可以检测到那些产生0.1mA附加电流的缺陷。然而，在那些在IDDQ测试期间通常测得1A电流的芯片上，缺陷必须生成100mA电流才会被检测到。因此，在通常产生1A IDDQ的芯片上，不会检测出那些生成0.1mA附加电流的缺陷，并且有可能导致可能的未暴露的可靠性问题。
当在图1的电压岛系统10中使用全局VDDg电源12执行IDDQ测量时，会测量出一定量的背景电流。如果能以某种方式减小该级别的背景电流，则可以更容易地检测到那些生成较小的缺陷电流的较小的缺陷。因此，需要一种方法/设备，其用于通过在测量中限制元件的背景电流来提高IDDQ测量的有效性。另外，需要一种用于在电压岛系统中对IDDQ缺陷进行定位的方法/设备。
在IDDQ测试期间，在应用相同的测试模式的同时，通常按各种配置断开/接通电压岛。在图1的电压岛系统10中，例如，在接通所有的电压岛或者不接通任何电压岛的情况下，在接通所选的电压岛组的情况下，或者在只接通单一电压岛的情况下，可以采用相同的测试模式来测试电压岛V1、V2、...、Vn。遗憾的是，每次测试电压岛V1、V2、...、Vn的不同集合时，测试器都必须重复应用相同的测试模式，这样就不能有效地利用测试时间。这种情况发生的原因是电压岛在断开(即未加电)时不能保持状态。因此，需要一种用于减少IDDQ测试所需的时间的方法/设备。
发明内容
本发明提供了一种用于IDDQ电流测量的可热切换型电压总线。根据本发明，可将集成电路(IC)分类成多个电压岛以便进行IDDQ测试。将静态电压总线(VDDq)包括在该IC中。可在IC电源总线与VDDq之间对电压岛进行热切换以实现IDDQ测试。
本发明的第一方面针对可用于IDDQ测量的热切换型电压总线，包括全局电压总线；独立于全局电压总线的静态电压总线；至少一个电压岛；以及用于在IDDQ测试期间选择性地将每个电压岛连接到静态电压总线和全局电压总线的系统。
本发明的第二方面针对用于IDDQ测试的方法，包括在全局电源总线与静态电压总线之间对至少一个电压岛进行热切换；以及在至少一个电压岛上执行IDDQ测试。
本发明的第三方面针对一种方法，包括在多个不同的电压总线之间对至少一个电压岛进行热切换，其中每个电压岛在热切换期间保持状态。
本发明的第四方面针对用于监测功率消耗的方法，包括将至少一个电压岛连接到静态电压总线；以及在连接到静态电压总线的用于至少一个电压岛的VDDq电源处监测功率使用。
本发明的示例性方面设计为解决此处描述的问题和可由本领域的普通技术人员发现的但未讨论的其他问题。
根据下述结合附图对本发明的各个方面所作的详细描述可以更容易地理解本发明的这些特征和其他特征，在附图中图1示出了根据现有技术的电压岛系统；图2示出了根据本发明的包括用于IDDQ电流测量的可热切换型电压总线的电压岛系统的一个实施例；
图3和图4示出了可以根据本发明而实现的热切换过程的一个例子；图5和图6示出了可以根据本发明而实现的热切换过程的另一个例子；图7示出了根据本发明的包括多个电压传感器的电压岛系统；图8a和图8b示出了根据本发明使用电压传感器对IDDQ缺陷的定位。
应当注意，所述附图只是示意性的表示，并非旨在描述本发明的详细参数。所述附图旨在只对本发明的典型方面进行描述，并且因此不应认为这些附图限制了本发明的范围。在附图中，类似的标号表示类似的单元。
具体实施例方式
本发明通过提供一种包括用于IDDQ电流测量的可热切换型电压总线的电压岛系统而解决了上述问题以及其他的问题。
现在参考图2，该图示出了根据本发明的电压岛系统100。如图所示，该电压岛系统100包括多个电压岛V1、V2、...、Vn，全局电源系统102和静态电源系统104。该全局电源系统102包括第多个片上头器件H1、H2、...、Hn，其用于分别响应第一头控制信号x1、x2、...、xn，选择性地为该组电压岛V1、V2、...、Vn提供电压VDDg。全局VDDg电源106通过VDDg配电栅格/总线108为头器件H1、H2、...、Hn供电。该静态电源系统104包括第二组片上头器件H1q、H2q、...、Hnq，其用于分别响应第二头控制信号x1q、x2q、...、xnq，选择性地为该组电压岛V1、V2、...、Vn提供静态电压VDDq。静态VDDq电源110通过VDDq配电栅格/总线112为头器件H1q、H2q、...、Hnq供电。如下文将详细描述的，将静态电源系统104集成到电压岛系统100中使得在测试(例如，IDDQ测试)期间可将不同电路(例如，电压岛V1、V2、...、Vn)选择性地以及/或者独立地连接到VDDq或VDDg。在测试期间，由测试器(未示出)将测试模式120提供给该组电压岛V1、V2、...、Vn。
如图2所示，可以使用独立控制的连接将该组电压岛V1、V2、...、Vn选择性地连接到多个独立电源(即，在本实施例中的全局VDDg电源106和静态VDDq电源110)。在此情况下，可以通过头控制信号x1、x2、...、xn或头控制信号x1q、x2q、...、xnq选择性地对电源进行路由，即将电源不路由到多个电压岛V1、V2、...、Vn中的任意一个电压岛，将电源路由到多个电压岛V1、V2、...、Vn中的某些电压岛，或者将电源路由到多个电压岛V1、V2、...、Vn中的全部电压岛。因此，在图2示出的本发明的实施例中，可以选择性地由全局VDDg电源106或者静态VDDq电源110为该组电压岛V1、V2、...、Vn中的每个电压岛供电，或者两个电源106、110都为该组电压岛V1、V2、...、Vn中的每个电压岛供电，或者两个电源106、110都不为该组电压岛V1、V2、...、Vn中的每个电压岛供电。VDDg电源和VDDq电源输出相同的电压(即VDDg＝VDDq)到该组电压岛V1、V2、...、Vn。
在本发明中，静态VDDq电源110和VDDq配电栅格112配置为在将该静态VDDq电源110连接到该组电压岛V1、V2、...、Vn时，为该组电压岛V1、V2、 ...、Vn提供电压VDDq和少量电流。静态VDDq电源110和VDDq配电栅格/总线112不需要象全局VDDg电源106和VDDg配电栅格/总线108一样功能强大。因此，静态VDDq电源110和VDDq配电栅格/总线112可以占用形成有电压岛系统100的集成电路芯片上的较小的面积。另外，该静态VDDq电源110和VDDq配电栅格/总线112可以具有比全局VDDg电源106和VDDg配电栅格/总线108更大的阻抗。有利的是，该较大的阻抗可用于对电压岛系统100中的IDDQ缺陷进行定位，下文将对此进行详细的描述。
该组电压岛V1、V2、...、Vn可以在全局VDDg电源106与静态VDDq电源110之间进行热切换以选择性地将电压VDDg或者VDDq(VDDq＝VDDg)施加到该组电压岛V1、V2、...、Vn中的每个电压岛。这在图3中示出，其中该组电压岛V1、V2、...、Vn由全局VDDg电源106进行供电(由粗线表示)(静态VDDq电源110被断开)，并且在图4中该组电压岛V1、V2、...、Vn由静态VDDq电源110进行供电(由粗线表示)(该全局VDDg电源106被断开)。因此，该组电压岛V1、V2、...、Vn始终保持在基本上相同的电压电平上(或者由全局VDDg电源106进行供电，或者由静态VDDq电源110进行供电)，并且因此该组电压岛中的任何一个电压岛都可以保持状态。同样，可以将测试模式120应用于该组电压岛V1、V2、...、Vn一次，并且可在由VDDg或VDDq供电时测量(例如，IDDQ测试)该组电压岛V1、V2、...、Vn的不同集合(不需要象在现有技术的电压岛系统10中所需的那样重复应用(即该测试模式保持有效)该测试模式120)。
应该注意，在某些情况下，可以同时打开全局VDDg电源106和静态VDDq电源110，以根据头器件H1、H2、...、Hn和H1q、H2q、...、Hnq的激活/解除激活选择性地将电压VDDg或者VDDq提供给该组电压岛V1、V2、...、Vn中的每个电压岛。这在图5和图6中示出。在这个例子中，热切换可由头器件H1、H2、...、Hn和H1q、H2q、...、Hnq进行控制(假设全局VDDg电源106和静态VDDq电源110都是打开的)。特别地，如图5中的粗线所示，由控制信号x1激活头器件H1以将电压VDDg提供给电压岛V1，由控制信号xn激活头器件Hn以将电压VDDg提供给电压岛Vn，并且由控制信号x2q激活头器件H2q以将电压VDDq提供给电压岛V2。类似地为其余的电压岛(未示出)提供电压VDDg或者VDDq。
在图6中，将施加于该组电压岛V1、V2、...、Vn中的每个电压岛的电压从VDDg热切换到VDDq，或者从VDDq热切换到VDDg。特别地，如图6中的粗线所示，由控制信号x2激活头器件H2以将电压VDDg提供给电压岛V2，由控制信号x1q激活头器件H1q以将电压VDDq提供给电压岛V1，并且由控制信号xnq激活头器件Hnq以将电压VDDq提供给电压岛Vn。类似地为其余的电压岛(未示出)提供电压VDDg或者电压VDDq。在每种情况下，该组电压岛V1、V2、...、Vn始终保持加电到相同的电压(VDDq＝VDDg)并保持状态。
在图5中，测试模式120可以应用于该组电压岛V1、V2、...、Vn，而IDDQ测试仅对电压岛的一个子集执行。例如，假设仅对图5中的电压岛V1和Vn执行IDDQ测试，其中电压岛V1和Vn由VDDg进行供电。将其余的电压岛(即V2、V3、...、Vn-1)选择性地连接到VDDq，而不是象图1所示的电压岛系统10中的情况一样断开这些其余的电压岛，导致这些其余的电压岛不能保持状态。参考图6继续该例子，假设随后只对电压岛V2、V3、...、Vn-1执行IDDQ测试，这些电压岛现在由VDDg供电而不是由VDDq供电(即发生了热切换)。因为电压岛V2、V3、...、Vn-1在热切换期间保持了状态，所以不需要象图1所示的电压岛系统10中的情况一样重新应用测试模式120，因此提高了IDDQ测试的时间利用效率。
在全局VDDg电源106与静态VDDq电源110之间进行热切换，以及/或者在电压VDDg与电压VDDq之间进行热切换，具有若干优势。例如，因为该组电压岛V1、V2、...、Vn在热切换过程期间不会掉电(即该组电压岛V1、V2、...、Vn在所有时间上由VDDg进行供电或者由VDDq进行供电)，所以许多IDDQ类型的测量可用相同的测试模式和芯片条件来进行，提供更大的测试灵活性并保证各次测量之间的一致性。这和图1的电压岛系统10形成对比，在图1的电压岛系统10中测试器每次都必须重复应用相同的测试模式并测试电压岛V1、V2、...、Vn的不同集合。在现有技术的电压岛系统10中必须重复应用测试模式，原因是当电压岛从电源断开时该电压岛的状态会以某个RC时间常数发生衰变(decay)。与之相比，根据本发明，该组电压岛V1、V2、...、Vn始终保持供电，或者由电压VDDg供电或者由VDDq供电(或者在某种情况下由两者同时供电)。应该注意，本发明中的热切换以足够快的速度执行，该速度足以防止任何电压岛的状态衰变到不能保持状态的点。
尽管将电压岛系统100示出为包括两个电源，即全局VDDg电源106和静态VDDq电源110，但是应该清楚电压岛系统100可以包括多于两个耦合到该组电压岛V1、V2、...、Vn的电源。另外，可以使用不同于头器件的装置来实现将电压选择性地施加到该组电压岛V1、V2、...、Vn。应该注意，还可以将VDDq为使VDDq在IDDQ测试期间是独立的，并且对于其他测试和功能操作，VDDq就变成功能电源的一部分。
本发明的电压岛系统100具有优于现有技术的众多优势。这些优势包括，例如a)电压岛特定IDDQ测量可以通过为各次IDDQ测量重新配置电压岛电源连接(即，通过头控制信号x1、x2、...、xn、x1q、x2q、...、xnq)来进行；b)能够基于IDDQ测量值与计算出的IDDQ的比较(例如对器件上的相同电压岛在两种情况下的IDDQ进行比较)进行局部部署；c)通过在IDDQ测量期间减少连接到电源(或地线)的电路，减小背景泄漏电流，导致较高的IDDQ信噪比(signal-to-noise ratio)；d)IDDQ测量可用于对IDDQ缺陷进行检测和定位，分辨率取决于电压岛的粒度、背景泄漏电流和测试器测量电流的能力；e)在独立电源之间进行路由使得电压岛能够保持加电并且保持有效状态；f)进行热切换允许将测试模式调整从具有适当逻辑的包含在半导体器件中的电压岛连接配置中分离出来，以使得电压岛连接的改变与器件调整无关；g)节省测试模式的应用时间和复杂度，保证测量之间的一致性，并且简化查找算法；h)全局电路和电压岛电路可以是分离的，使得可以直接测量电压岛的IDDQ，并且可以在不断开所有电压岛的电源的情况下直接测量全局电路的IDDQ；i)能够同时从全局电压源VDDg和静态电压源VDDq收集IDDQ测量值(如果具有不同的外部电源)；j)因为静态电源VDDq不需要提供大量电流并且只在IDDQ测量期间保持电压(DC(直流)电源)，所以该静态电源VDDq不必象全局电源VDDg一样功能强大。同样，如同连接电路的电阻可以大于器件操作电源栅的电阻，VDDq配电栅格/总线的电阻可以大于器件操作电源栅(device operational power grid)的电阻，尽管并非必须如此；k)可以在所有电压岛都从静态电源VDDq断开的情况下测量电流；l)该静态电源VDDq可以结合片上电压传感器以便在VDDq配电栅格/总线上监测芯片内的多个位置上的电压，可以一次测量多个电压，并且将测量值传给器件，减少进行电流测量所需的采集时间和所需设备；m)到静态VDDq电源的连接不必与那些用于功能电源管理的连接相同，同样，这些到静态VDDq电源的连接可以针对测试进行优化；n)可以针对该组电压岛与电源之间的每种不同的连接配置对IDDQ进行测量。这样可以根据电源连接是如何实现的来提供增强的测试方法。假如设计需要，这些IDDQ测量可以与阈值进行比较或者相互间进行比较；o)本发明的结构可以结合标准IDDQ测试(例如，其中将IDDQ值与阈值进行比较)、差值(delta)IDDQ测试(其中将IDDQ测量值和前一个IDDQ测量值的差与阈值(即+10％/-10％)进行比较)和其他更复杂的机制(例如，其中将器件IDDQ测量值与诸如环形振荡器频率(ring oscillator frequency)之类的取自器件的基于其他标准测试的变化的阈值进行比较)；p)本发明能利用另一类使用来自单一电压岛或者电压岛组的IDDQ测量值来测试芯片的IDDQ测试算法。例如，单一电压岛或电压岛组的IDDQ测量值可以与同一芯片上同一电路在另一种情况下的IDDQ测量值进行比较，或者每个电压岛的IDDQ电流测量值可以与特定芯片上所有电压岛的平均测量值进行比较。这样，可以测量出同一电路在各种情况之间的变化，并且可以将各测量值标准化以获得器件的背景电流。这些IDDQ测量还可以用于在相邻芯片之间进行比较，以获得器件部署的统计信息；q)片上电压传感器可用于通过局部地设置阈值、片上比较电压电平或者下载IDDQ测试值来对器件进行测试；以及r)该电压岛系统100可在片上IDDQ BIST(内建自测试)实现中使用。
本发明的电压岛系统100能使用自动测试器诊断来识别发生故障的电压岛，使用诸如二分查找法之类的查找算法来优化查找时间、IDDQ测量的数目、电源连接配置和测试模式重复的次数。可以根据应用改变执行诊断和定位的程度。例如，可将特定电压岛的IDDQ测量值交叉对照到电压岛的物理位置，并且形成形态图。IDDQ形态图提供缺陷位置(缺陷、源(source)或者吸收(sink))的物理相关性，并且可用于生成分析和确定共同的故障标志(fail signature)，以及为硬件故障隔离技术提供原始的缺陷位置估计。IDDQ形态图的可能的物理粒度取决于控制逻辑的粒度和每个电压岛的物理范围。在IDDQ形态图中的物理信息可以用于根据位置和模式(如果多于一张形态图)区分一个芯片上的多个缺陷。另外，片上电压传感器可以用于提供“合格/不合格”信息或电压信息。可将电压传感器的位置交叉对照到在VDDg配电栅格/总线上的物理位置和在器件上的物理位置，并且形成形态图。电压形态图可用于与IDDQ形态图相同的应用中。另外，为了获得更精细的诊断/定位，IDDQ测量、由测试比较产生的结果和IDDQ电流形态图可用于为IDDQ软件诊断提供输入。电压传感器测量和VDDq电导率也可用于对IDDQ缺陷进行定位。在VDDq配电栅格/总线上的多点进行测量可以改善对IDDQ缺陷的检测并提高其分辨率。VDDq电导率等压线图可用于对缺陷位置进行三角测量(triangulate)。
本发明的静态电源系统104还可以用作功率测试的功率监测器。这可在任意级别上实现，例如晶片测试、封装测试、系统测试和现场测试。基本上，在将期望的电压岛集合热切换到VDDq配电栅格/总线112(即，连接到VDDq)之后，才对器件进行测试/操作，并且对VDDq电源110的电流/功率(P＝VI)进行监测。当器件处于静态时，可对功率进行监测。在对器件进行其他测试和器件进行功能操作的期间，可以在VDDq总线的设计约束条件内对功率进行监测。
图2示出了根据本发明的电压岛系统200的另一个实施例。类似于图2中示出的电压岛系统100，电压岛系统200包括多个电压岛V1、V2、...、Vn，全局电源系统202，以及静态电源系统204。该全局电源系统202包括第多个片上头器件H1、H2、...、Hn，其用于分别响应于第一头控制信号x1、x2、...、xn，选择性地为该组电压岛V1、V2、...、Vn提供电压VDDg。全局VDDg电源206通过VDDg配电栅格/总线208为头器件H1、H2、...、Hn供电。该静态电源系统204包括第二组片上头器件H1q、H2q、...、Hnq和第三组片上头器件H1’q、H2’q、...、Hn’q，所述第二组片上头器件H1q、H2q、...、Hnq用于分别响应于第二头控制信号x1q、x2q、...、xnq，选择性地为该组电压岛V1、V2、...、Vn提供静态电压VDDq，所述第三组片上头器件H1’q、H2’q、...、Hn’q用于分别响应于第三头控制信号x1’q、x2’q、...、xn’q，选择性地为该组电压岛V1、V2、...、Vn提供静态电压VDDq。静态VDDq电源210通过VDDq配电栅格/总线212为头器件H1q、H2q、...、Hnq供电。该静态电源系统204还包括多个电压传感器214，每个传感器位于在该组电压岛V1、V2、...、Vn、头器件H1q、H2q、...、Hnq和H1’q、H2’q、...、Hn’q之间的连接上。
布置片上(on-chip)电压传感器214提供了许多优于片外(off-chip)电压测量(例如，在测试器处)的好处。例如，当将电压传感器214布置在片上时，可以更快地进行电压测量。另外，可以在该组电压传感器214上并行地进行电压测量而不是象在测试器处进行电压测量的情况一样一次测试一个电压。还可根据所用的电压传感器214的数量/密度对测试粒度进行调整。例如，在对IDDQ缺陷比较敏感的芯片区域中可以布置较多数目的电压传感器214，而在芯片的其他区域中可以布置较少的电压传感器214。
在图7中，示出的该组电压传感器214位于该组电压岛V1、V2、...、Vn的外部。然而，应该根据VDDq是如何实现的来放置该组电压传感器214以最优化缺陷检测。例如，如图8A和图8B所示，可以通过将电压传感器214a、214b、214c和214d分别放置在VDDq的传导通路222a、222b、222c和222d上(例如，到电压岛或者其他电路的传导通路)并且为VDDq轨(rail)224施加测试电压V来检测IDDQ缺陷200。如果图8A中不存在任何IDDQ缺陷，那么所有的电压传感器214a、214b、214c和214d都会观察到为VDDq轨224施加的电压V(忽略背景泄漏)。然而，如果存在IDDQ缺陷220，那么电压传感器214a、214c和214d观察到的电压基本上等于V，而电压传感器214b观察到的电压V214b等于Rmetal/RdefectV，其中Rmetal是构成传导通路222b的金属的电阻，Rdefect是IDDQ缺陷220的电阻。因此，在这种情况下，电压传感器214a、214b、214c和214d观察到的电压近似为V，而电压传感器222b观察到的电压小于V(取决于比值Rmetal/Rdefect)。
出于说明和描述的目的，上面已经提出了对本发明的各方面的描述。前述描述并非旨在穷举或者将本发明限制在所公开的精确的形式中，并且显然可以有多址修改和变化。这些对本领域的普通技术人员来说显而易见的修改和变化应包括在如附加的权利要求所限定的本发明的范围内。例如，作为应用于VDD的替代，本发明可以应用于地线GND。这样的系统将包括全局接地总线(ground bus)和静态接地总线，其中电流测量将在独立的接地电源(ground supply)上进行。
工业可用性本发明有益于集成电路测试。更特别地，本发明提供了一种包括用于IDDQ电流测量的可热切换型电压总线的电压岛系统。
权利要求
1.一种用于IDDQ电流测量的可热切换型电压总线，包括全局电压总线(108)；静态电压总线(112)，其独立于所述全局电压总线；至少一个电压岛(V1、V2、…、Vn)；以及用于在IDDQ测试期间选择性地将每个电压岛连接到所述静态电压总线和所述全局电压总线的系统(102、104)。
2.根据权利要求1所述的可热切换型电压总线，其中将所述用于选择性连接的系统配置为在所述静态电压总线与所述全局电压总线之间对每个电压岛进行热切换。
3.根据权利要求2所述的可热切换型电压总线，其中在所述静态电压总线与所述全局电压总线之间对每个电压岛进行热切换期间保持状态。
4.根据权利要求2所述的可热切换型电压总线，还包括用于为所述全局电压总线提供电压VDDg的全局电源(106)和用于为所述静态电压总线供应电压VDDq的静态电源(110)。
5.根据权利要求4所述的可热切换型电压总线，其中VDDg等于VDDq。
6.根据权利要求5所述的可热切换型电压总线，其中针对VDDg和VDDq独立地执行IDDQ测量。
7.根据权利要求1所述的可热切换型电压总线，其中所述用于选择性连接的系统包括头器件(H1、H2、…、Hn；H1q、H2q、…、Hnq)，其用于响应于控制信号，选择性地将每个电压岛连接到所述静态电压总线和所述全局电压总线。
8.根据权利要求1所述的可热切换型电压总线，还包括多个电压传感器(214)。
9.一种用于IDDQ测试的方法，包括在全局电压总线(108)与静态电压总线(112)之间对至少一个电压岛(V1、V2、…、Vn)进行热切换；以及在所述至少一个电压岛上执行IDDQ测试。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述静态电压总线与所述全局电压总线之间进行热切换期间，每个电压岛保持状态。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括为所述全局电压总线提供(106)电压VDDg；以及为所述静态电压总线提供(110)电压VDDq。
12.根据权利要求11所述的方法，其中VDDg等于VDDq。
13.根据权利要求9所述的方法，其中热切换还包括在每个电压岛与所述全局电压总线和所述静态电压总线之间提供连接(H1、H2、…、Hn；H1q、H2q、…、Hnq)；以及选择至少一个所述连接以将每个电压岛连接到所述全局电压总线和所述静态电压总线中的至少一个电压总线。
14.根据权利要求13所述的方法，其中每个连接包括头器件(H1、H2、…、Hn；H1q、H2q、…、Hnq)，并且其中通过经由控制信号激活所述连接的所述头器件来选择每个连接。
15.根据权利要求9所述的方法，其中执行IDDQ测试包括将测试模式(120)应用于每个电压岛，其中在所述全局电压总线与所述静态电压总线之间进行热切换期间，所述测试模式保持有效。
16.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述全局电压总线与所述静态电压总线之间对电压岛的不同集合进行热切换。
17.根据权利要求9所述的方法，还包括使用所述静态电压总线的电阻对IDDQ缺陷进行定位。
18.根据权利要求9所述的方法，其中IDDQ测试在单一的电压岛或者电压岛的集合上执行。
19.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述IDDQ测试期间从单一的电压岛或者电压岛的集合获得IDDQ测量值；以及将所获得的IDDQ测量值与其他IDDQ测量值进行比较。
20.根据权利要求19所述的方法，其中将所获得的IDDQ测量值与相似电路的IDDQ测量值进行比较，或者其中将所获得的IDDQ测量值与平均IDDQ测量值进行比较。
21.一种方法，包括把至少一个电压岛(V1、V2、…、Vn)在多个不同的电压总线(108、112)之间进行热切换，其中每个电压岛在进行热切换期间保持状态。
22.根据权利要求21所述的方法，其中每个电压总线都提供相同的电压。
23.根据权利要求21所述的方法，还包括在所述至少一个电压岛中对IDDQ缺陷进行定位。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述电压总线包括电源总线或者接地总线。
25.一种用于监测功率消耗的方法，包括将至少一个电压岛(V1、V2、…、Vn)连接到静态电压总线(112)；以及在连接到所述静态电压总线的用于所述至少一个电压岛的VDDq电源(110)处监测功率使用。
全文摘要
一种包括用于IDDQ电流测量的可热切换型电压总线的电压岛系统。该电压岛系统包括多个电压岛(V1、V2、…、Vn)，全局电源系统(102)，以及静态电源系统(104)。该全局电源系统(102)包括多个片上全局头器件(H1、H2、…、Hn)，其用于分别响应于全局头控制信号(x1、x2、…、xn)，选择性地为该组电压岛提供电压VDDg。全局VDDg电源(106)通过VDDg配电栅格/总线(108)为该全局头器件(H1、H2、…、Hn)供电。该静态电源系统(104)包括多个片上静态头器件(H1q、H2q、…、Hnq)，其用于分别响应于静态头控制信号(x1q、x2q、…、xnq)，选择性地为所述多个电压岛提供静态电压VDDq。静态VDDq电源(110)通过VDDq配电栅格/总线(112)为该静态头器件(H1q、H2q、…、Hnq)供电。
文档编号G01R31/26GK1860376SQ200380110631
公开日2006年11月8日 申请日期2003年11月5日 优先权日2003年11月5日
发明者利厄·M·P·帕斯特尔 申请人:国际商业机器公司