缺陷电连接的检测制造技术

本发明专利技术的实施例公开了一种有缺陷电连接的检测。该实施例涉及集成电路，所述集成电路包括至少两个电连接和与至少一个电连接相邻地布置的至少一个线圈，其中至少一个线圈中的每个线圈都包括至少一个绕组，并且其中至少一个线圈被布置在集成电路上或集成电路中。

【技术实现步骤摘要】
缺陷电连接的检测
本专利技术的实施例涉及集成电路，具体地涉及到集成电路的电连接，即将芯片（裸片）与外部管脚连接的铜夹或键合接线。
技术介绍
为了共享电流负载，若干电连接可以被布置为并联连接。然而，如果到集成电路的电连接中的一个变得有缺陷，断裂或者脱落，那么到集成电路的电流穿过剩余电连接输送，这可能最终使电路遭到破坏，并且因此导致其中嵌入有集成电路的模块或设备的故障。
技术实现思路
本专利技术的第一实施例涉及一种集成电路，该集成电路包括至少两个电连接、以及与至少一个电连接相邻地布置的至少一个线圈，其中至少一个线圈中的每个都包括至少一个绕组，并且其中至少一个线圈被布置在集成电路上或在集成电路中。集成电路涉及半导体设备，该半导体设备可选地包括键合到衬底或电路板的无源组件。集成电路也可以指连接到例如芯片外壳的管脚的芯片或硅片（即裸片）。线圈可以具体地包括一个绕组或多个绕组；线圈优选地为开放，从而可以确定在线圈端部处的电压；这一电压可以基于电磁感应。流经电连接的电流改变它附近的磁场；该改变可以由所述线圈检测到，这提供基于电流的改变的电压。如果连接中的一个突然故障，引起电流的改变，这能够被检测到并且进一步经由所述至少一个线圈处理。注意，本文所指的“并联连接”针对彼此并联电连接的连接，即，从而电流被分为若干（相等的）电流部分，每个这一部分通过（完好的）并联连接中的一个来输送。第二实施例涉及用于确定到集成电路的有缺陷的电连接的设备；其中设备被布置用于经由在电连接附近至少一个线圈中感应的电压，来确定在若干并联电连接中的电流改变；并且设备被布置用于基于在至少一个线圈中感应的电压，来确定若干并联电连接中的哪个有缺陷。第三实施例涉及一种用于确定到集成电路的有缺陷的电连接的方法，其中经由在位于电连接附近的至少一个线圈中感应的电压，在若干并联电连接中的电流改变得以确定；并且其中基于在至少一个线圈中感应的电压，若干并联电连接中的哪个有缺陷得以确定。第四实施例针对一种用于确定到集成电路的有缺陷的电连接的设备，该设备包括比较器件，该比较器件用于将来自连接到集成电路的与至少一个电连接相邻地布置的至少一个线圈的信号与参考信号比较；并且包括处理逻辑，所述处理逻辑连接到比较器件的输出，其中所述处理逻辑提供取决于在至少一个线圈中感应的电压的输出信号。第五实施例涉及一种用于确定有缺陷的电连接的系统，该系统包括若干电连接，该电连接并联地连接到集成电路；该系统包括至少一个线圈，其被布置在集成电路上或在集成电路中，与若干电连接中的至少一个相邻；并且包括设备，所述设备用于在若干电连接中确定有缺陷的电连接；其中设备被布置用于经由在至少一个线圈中由至少一个相邻电连接所感应的电压，来确定在并联电连接的至少一个中的电流改变；并且该设备被布置用于基于在至少一个线圈中感应的电压，来确定若干并联电连接中的哪个有缺陷。第六实施例针对一种用于确定到集成电路的有缺陷的电连接的系统，该系统包括用于经由在位于电连接附近的至少一个线圈中感应的电压，来确定在若干并联电连接中的电流改变的器件；并且包括用于基于在至少一个线圈中感应的电压，来确定若干并联电连接中的哪个有缺陷的器件。第七实施例涉及一种用于确定有缺陷的电连接的系统，该系统包括若干电连接，其连接到若干集成电路；至少一个线圈，其被与电连接的至少一个相邻地布置；设备，用于在若干电连接中确定有缺陷的电连接。该设备被布置用于经由在至少一个线圈中由至少一个相邻电连接所感应的电压，来确定在电连接的至少一个中的电流改变；并且设备被布置用于基于在至少一个线圈中感应的电压，来确定若干并联电连接中的哪个有缺陷。电连接可以被应用到一个集成电路（即，芯片或裸片）或若干集成电路，其中若干集成电路相互并联电连接。这允许确定在若干集成电路之间的电流改变。还有一个选项是，到这些集成电路中的每个集成电路的每个连接都包括至少一个（具体地为若干个）键合接线。附图说明参照附图示出并描述本专利技术的实施例。附图用于说明基本原理，因此仅图示用于理解基本原理的必要方面。附图未按比例绘制。在附图中，相同的标号表示相似的特征。图1示出位于芯片的接触区域内的键合接线以及用于基于在与所述键合接线相邻地布置的线圈中感应的电压来产生输出信号的处理电路的示意图布置；图2示出用于测量并处理由线圈检测到的信号的示例性电路图；图3示出包括以平面方式被布置在键合的两侧的线圈的示例性实施方式；图4示出集成电路的示例性侧视图，该集成电路具有被布置在芯片一侧上或者平行于芯片一侧的环路；图5示出包括在图1的比较元件的输出处的信号连同通过如图1所示的键合接线的电流信号的时序图。具体实施方式如果电流改变的绝对值大于零（即abs(di/dt)>0）并且引起的磁场的至少一部分与线圈相互作用，那么将感应出电压。例如，在芯片上的键合连接在至少很短的距离上承载平行于芯片表面的电流（电流可能因此在单个点上不进入或离开芯片）。在下文中，用语“承载电流”隐含在连接中发生电流改变（di/dt）。功率半导体（例如，功率开关或断路器）经由铜夹或键合接线而电连接。为了允许高电流流经这一连接，在芯片上并联地使用若干连接（具体地，键合接线）。电连接的质量对于高载流容量很重要。连接可以受制于若干参数，例如，—可以经由连接被输送的电流，—热导率，—接触电阻。连接有缺点以及所导致的电路失灵的一个主要原因是基于物理退化的，例如至少一个键合接线脱离了到芯片的连接而来的破坏，例如由于经过大量开关周期之后的热应力、或者由于接线断裂。因此本专利技术提出一种解决方案，其允许通过确定流经若干并联布置的键合接线的电流的改变，来检测键合接线的退化或者失效。如果键合接线中的一个变得有缺陷（例如断裂或脱落），那么电流在剩余键合接线中分布。这可能引起芯片失效，因为更高的电流将穿过更少的剩余键合接线输送，该键合接线可能在设计上不能承载如此高的电流。检测到有缺陷的键合接线或连接总体上允许在实际失效发生之前及时地发起对策。例如，可以通过关闭设备或它的一部分而进入安全状态。作为备选，可以减小穿过有缺陷的接线输送的电流，以避免电路故障。此外，检测到失效允许提供反馈，例如“在芯片B模块A中的有缺陷的接线”等，这充分地简化了电路或设备的故障诊断、替换和/或修复。所提出的解决方案具体地利用了检测在键合接线附近的磁场的改变。这一磁场改变可以通过至少一个线圈或环路来检测。注意到，用语环路和线圈可以被可互换地使用。线圈以及环路可以具有至少一个绕阻。在环路或线圈的末端处，电压能够基于电磁感应得以确定。还有一个选项为提供若干线圈以用于检测磁场的改变，所述线圈中的每一个具有至少一个绕组。更进一步地，本文所指的键合接线为如何电连接芯片或硅片的一个示例；其它电连接，例如导电材料（例如，铜）的夹可以相应地使用。例如，两个线圈（每个具有至少一个绕阻）可以被放在与键合接线相邻的芯片上。由于磁感应原理，如果电流均匀地散布（在键合接线连接良好并且有序的情况下），那么在线圈中引起的电压（基本上）等于零。如果键合接线中的一个脱落，那么感应电压因此显著地改变，允许检测到这一有缺陷的状态。图1示出位于芯片107的接触区域104内的键合接线101、102和103的示意性布置。线圈105位于区域104中在键合接线1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路－包括至少两个电连接，－包括与所述电连接中的至少一个电连接相邻地布置的至少一个线圈，－其中所述至少一个线圈中的每个线圈都包括至少一个绕组，－其中所述至少一个线圈被布置在所述集成电路上或在所述集成电路中。

【技术特征摘要】
2013.04.14 US 13/862,4371.一种集成电路－包括第一线圈和第二线圈，－包括并联布置以共享电流负载的第一电连接、第二电连接和第三电连接，－其中所述第一线圈位于所述第一电连接和所述第二电连接之间或者与所述第一电连接和所述第二电连接相邻地布置，－其中所述第二线圈位于所述第二电连接和所述第三电连接之间或者与所述第二电连接和所述第三电连接相邻地布置，－其中所述第一线圈和所述第二线圈都包括至少一个绕组，以及－其中所述第一线圈和第二线圈被布置在所述集成电路上或在所述集成电路中。2.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接中的至少一个电连接将所述集成电路的一部分与管脚连接。3.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接中的至少一个包括键合接线。4.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接中的至少一个包括导电夹。5.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一线圈或所述第二线圈中的至少一个线圈包括供应在所述集成电路上或者嵌入在所述集成电路中的金属结构和/或金属层。6.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一线圈或所述第二线圈中的至少一个线圈被布置为基本上平行于所述集成电路的表面或者基本上垂直于所述集成电路的所述表面。7.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一线圈或所述第二线圈中的至少一个线圈包括供应在所述集成电路的若干层上的金属结构和/或金属层。8.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一线圈或所述第二线圈中的至少一个线圈用于温度测量。9.一种用于确定到集成电路的有缺陷的电连接的设备，－其中所述设备包括第一线圈和第二线圈，－其中所述第一线圈位于第一电连接和第二电连接之间或者与第一电连接和第二电连接相邻地布置，－其中所述第二线圈位于第二电连接和第三电连接之间或者与第二电连接和第三电连接相邻地布置，－其中所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接并联布置，－其中所述设备被布置－用于经由在所述第一线圈中感应的第一电压，来确定在所述第一电连接或所述第二电连接中的电流改变，－用于经由在所述第二线圈中感应的第二电压，来确定在所述第二电连接或所述第三电连接中的电流改变，－用于基于所述第一电压和所述第二电压，来确定所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接中的哪个有缺陷。10.根据权利要求9所述的设备，其中所述设备被布置用于基于所确定的所述有缺陷的电连接来发出信号，所述信号指示或包括下列各项中的至少一项：－所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接中的哪个有缺陷；－警告通知；－必须限制或减少电流的指示，具体地用于减少或限制被输送到剩余电连接的所述电流的信号；－出错信号；以及－用于断开组件的控制信号，所述组件具体地为电子开关、晶体管、IGBT或FET。11.根据权利要求9所述的设备，其中所述设备被布置用于基于所述第一线圈或所述第二线圈的电阻的改变来进行温度测量。12.根据权利要求11所述的设备，其中所述设备被布置用于在当通过所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接的所述电流的改变为零或基本上为零的阶段期间进行所述温度测量。13.根据权利要求9所述的设备，其中所述线圈被用作电流互感器，具体地为没有芯部的电流互感器。14.根据权利要求9所述的设备，其中所述设备被布置用于基于所述第一电压或所述第二电压来确定所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接中哪个有缺陷，其中在所述有缺陷的电连接附近的所述第一线圈中感应的所述第一电压或者所述第二线圈中感应的所述第二电压不为零或者提供大于预确定的值的变化。15.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接中有缺陷的电连接的数目得以确定。16.一种用于确定到集成电路的有缺陷的电连接的方法，其中所述集成电路包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈位于第一电连接和第二电连接之间或者与第一电连接和第二电连接相邻地布置，所述第二线圈位于第二电连接和第三电连接之间或者与第二电连接和第三电连接相邻地布置，并且所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接并联布置，所述方法包括：经由在所述第一线圈中感应的第一电压，确定所述第一电连接或所述第二电连接中的电流改变，经由在所述第二线圈中感应的第二电压，确定所述第二电连接或所述第三电连接中的电流改变，以及基于在所述第一电压和所述第二电压，确定所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接中的哪个有缺陷。17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括基于确定的所述有缺陷的电连接来发出信号，所述信号指示或包括下列各项中的至少一项：－所述第一电连接、所述第二电连接和所述第三电连接的哪个有缺陷；－警告通知；－必须限制或减少电流的指示，具体地用于减少或限制输送到剩余电连接的所述电流的信号；－出错信号；以及－用于断开组件的控制信号，所述组件具体地为电子开关、晶体管、IGBT或FET。18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括基于所述第一线圈或所述第二线圈的电阻的改变来测量温度。19.根据权利要求18所述的方法，其中测量所述温度在当通过所述第一电连接、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·约斯特，J·巴伦舍恩，P·G·布勒克霍夫，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT