集成电路测试.doc

(总第188期)
摘要:在集成电路的测试中,通常需要给所测试的集成电路提供稳定的电压或电流,以作测试
信号,同时还要对信号进行测量,这就需要用到电压电流源;测试系统能作为测试设备的电压电
流源,实现加压测流和加流测压功能。且具有箝位功能,防止负载电压或电流过大而损坏系统。应
用结果表明,该检测系统运行稳定可靠,测量精度高。
关键词:集成电路测试;电压电流源;加压测流;加流测压;箝位
集成电路测试系统的加流测压
及加压测流设计
自动测试设备是用于测试分立器件、集成电路、混合信号电路直流参数、交流参数和功能的测试设备。主要通过测试系统软件控制测试设备各单元对被测器件进行测试,以判定被测器件是否符合器件的规范要求。
1自动测试设备的组成
自动测试设备主要由精密测量单元(PMU)、器
(VS)、音频电压源(AS)、音频电压表(AVM)、时间测量单元(TIMER)、继电器矩阵、系统总线控制板(BUS)、计算机接口卡(IFC)等几部分组成。
系统框图如图1所示。
件电压源(DPS)、电压电流源(VIS)、参考电压源
打印机
主控计算机
计算机接口卡
系统总线控制板
探针台接口
机械手接口
测试仪总线
测试头
图1系统框图
2电压电流源的基本原理
电压电流源是自动测试系统必不可少的一部分,其可为被测试器件施加精确的恒定电压或恒定电流,并能回测其相对的电流值或电压值。因此,电压电流源主要有两种工作方式。
(FVMI)方式
在FVMI方式中,驱动电压值通过数模转换器提供给输出驱动器;驱动电流由采样电阻采样,通过差分放大器转换成电压值,再由模数转换器读回电流值。箝位值可根据负载设值,箝位电路在这里起到限流保护作用,当负载电流超过箝位值时,VIS输出变为恒流源,输出电流为箝位电流。测试系统根据箝位值自动选择测流量程。
(FIMV)方式
在FIMV方式中,驱动电流值通过数模转换器提供给输出驱动器;电压由模数转换器读回。箝位值可根据负载设值,箝位电路在这里起到限压保护作用,当负载电压超过箝位值时,
继电器矩阵
时间测量单元
继电器驱动
音频电压表
音频电压源
电压电流源
偏置电压源
精密测量单元
器件电压源
3电压电流源的设计
电压电流源的基本电路如图3所示,左半部分是电压电流源的加压加流电路,右半部分是测试电路。该电路由主运放,电流扩展电路,量程电阻,反馈回路和差分运算放大器组成。该电路简单实用,用一只继电器K1完成加压和加流的切换,当K1打开时,用于施加电压,当K1闭合时,用于施加电流。K8是测流和测压的切换开关,当K8打开时,用于施加电压的同时测量电流,当K8闭合时,用于施加电流时测量电压。运放U3接成减法电路,用于对箝位电压进行控制。主运放U1后接的是电流扩展电路,采用推挽形成组成,以加大电路
的可输出电流。量程网络由多个不同级数的电阻构成,通过K2至K7的继电器,可切换测试量程。反馈回路由运放组成的跟随器构成。测试电路采用差分电路形式以提高测试精度,减少电路的共模增益。该电路的优点是将加压测流电路和加流测压电路很好地融合在一起,只需要切换一个继电器,便可实现加压和加流的切换,节省了加压测流和加流测压各需一套电路的烦锁,同时也节省了大量的元件。