Устройство для контроля микросхем

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров цифровых интегральных микросхем . Цель изобретения - повьппение быстродействия контроля. Это достигается за счет проверки качества (Л Фие1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБ ЛИК (191 (10

А1 (504 G 06 F 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbIT (2 1) 3984887/24-24 (22) 03. 12.85 (46) 07.07.87. Был, У 25 (75) В.П.Гайдуков и В.М.Романов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 661552, кл. С 06 F 11/22, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 754423, кл. G 06 F 11/22, 1977.

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИКРОСХЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров цифровых интегральных микросхем. Цель изобретения — повышение быстродействия контроля. Это достигается за счет проверки качества

1322289 электрического контакта между выводами проверяемой микросхемы и блоком переходных контактов непосредственно в процессе проведения теста и построения устройства на микросхемах ТТЛ логики. При совпадении вида ожидаемых сигналов с реальными сигналами устройство формирует признак, характеризующий наличие контакта между выводами.проверяемой микросхемы и устройством контроля, при несовпадении указанных сигналов индицируется инфорИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров интегральных схем.

Цель изобретения — повьппение быстродействия.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для контроля микросхем ; на фиг.2 — схема блока сравнения; на фиг.3 — схема блока управления на фиг.4 — схема коммутатора; на фиг.5 — схема блока пуска; на фиг.6 — схема первого регистра контроля контактирования, на фиг.7 — схе- 15 ма первого блока контроля контактирования; на фиг.8 — схема второго блока контроля контактирования; на фиг.9— схема второго регистра контроля контактирования. 20

Устройство (фиг.1) содержит контролируемую микросхему 1, регистр 2 воздействий, первый информационный вход

3 блока управления, блок 4 управления, второй информационный выход 5 блока управления, регистр 6 эталонных реакций, блок 7 сравнения, выходы 8 регистра эталонных реакций, выход 9 блока сравнения, выход 10 останова блока управления, блок 11 пуска, вход

12 начальной установки устройства, блок 13 переходных контактов, первую группу контактов 14 блока переходных контактов, входы 15 синхронизации, разрядов первого регистра контроля 35 контактирования, первый регистр 16 контроля контактирования, третий согласующий резистор 16.1, второй информационный вход 17 первого блока мация о причине останова. Устройство для контроля микросхем содержит два регистра контроля контактирования 16 и 22, два блока контроля контактирования 18 и 20, блок сравнения 7, коммутатор 27, регистры воздействий 2 и эталонных реакций 6, блок управления

4, два согласующих резистора 16.1 и

22. 1, блок пуска 11 содержащий триггер пуска, элемент ИЛИ-НЕ и согласующий резистор. Э э.п. ф-лы, 9 ил. контроля контактирования, первый блок

18 контроля контактирования, второй информационный вход 19 второго блока контроля контактирования, второй блок

20 контроля контактирования, второй установочный вход 21 второго регистра контроля контактирования, второй регистр 22 контроля контактирования, второй согласующий резистор 22.1, информационный выход 23 устройства, вторую группу контактов 24 блока переходных контактов, вторую группу 25 информационных входов блока сравнения, выход 26 синхронизации блока управления, коммутатор 27, управляющий вход

28 коммутатора, выход 29 коммутатора, вход пуска 30 блока управления, вход

31 пуска устройства.

Блок 7 сравнения (фиг.?) содержит группу полусумматоров 32 и элемент

ИЛИ-НЕ 33.

Блок 4 управления (фиг.Э) содержит счетчик 34, генератор 35 импульсов, инвертор 36, элемент 37 памяти (ПЗУ).

Коммутатор 27 (фиг.4) содержит первый 38 и второй 39 элементы И-НЕ.

Блок 11 пуска (фиг.5) содержит элемент ИЛИ-1Й 40, триггер 41 пуска, первый согласующий резистор 41.1.

Первый регистр 16 контроля контактироваиия (фиг.6) содержит группу триггеров 42.

Первый блок 18 контроля контактирования (фиг.7) содержит группу компараторов 43, группу инверторов 44, группу триггеров 45 и согласующий резистор 45. 1.

Второй блок 20 контроля контактирования (фиг.8) содержит группу ком1322289 4 параторов 46, группу триггеров 47, согласующий ре з истор 4 7 . 1 и группу инверторов 48. Второй регистр 22 контроля контактирования (фиг.9) содержит группу инверторов 49. 5

Устройство работает следующим образом.

По импульсному сигналу НУ производится обнуление триггеров 42, 45, 47 и 49 блоков и регистров 16, 18, !

О

20 и 22 койтроля контактирования и триггеров регистра 2 воздействий, триггера 41 пуска, счетчика 34 блока

4 управления. Сигнал логического "0" с выхода триггера 41 на вход генера15 тора 35 блока 4 управления запрещает формирование импульсов тактовой час— тоты. Запуск устройства осуществляется сигналом "Пуск", который по шине

31 поступает на второй установочный

20 вход триггера 41 блока 11 пуска.

По этому сигналу прямой выход триггера 41 устанавливается в состояние логической "1". Сигнал логичес25 кой "1" с прямого выхода триггера 41 поступает на вход 30 блока 4 управления и разрешает работу генератора 35 блока 4. Импульсы тактовой частоты с выхода генератора 35 поступают на счетчик 34 блока 4 и последовательно ЗО увеличивают на единицу его содержимое. На выходе счетчика 34 формируется адрес ПЗУ 37 блока 4. По данному адресу мз ПЗУ 37 считывается хранимая в нем информация, которая по шинам 3 35 поступает на входы регистра 2 воздействий, а по шинам 5 на входы регистра 6. Через Т/2, где Т вЂ” период генерации, с выхода инвертора 36 блока 4 управления поступает импульсный сиг- 4О нап, по которому происходит запись информации, выставленной на выходах

3 и 5 ПЗУ 37, в регистр 2 воздействий и в регистр 6.

С выходов регистра 2 воздействий информация поступает на контакты

24.1, 24.2, ..., 24.r блока 13 переходных контактов, а через них на входы контролируемой микросхемы 1. Реакция на входные воздействия с выходов микросхемы 1 через контакты 24 ° р,..., 24.п и !4.р, ..., 14.п блока 13 поступает по шине 25 на вторые входы блока 7 сравнения. При совпадении

"рабочей" (текущей) реакции проверя-э5 емой микросхемы 1 с эталонной с выхода элемента ИЛИ-НЕ 33 блока 7 сравнения на элемент индикации поступает сигнал (например, логическая "1") правильной работы прове ряемай микросхемы 1. Этот сигнал, поступая и по шине 9 на разряд адреса ПЗУ 37 блока

4 управления, переводит алгоритм функционирования блока 4 управления (хранящегося в виде программы в ПЗУ

37) на ветвь с признаком годности микросхемы 1.

В течение периода проверки (который может состоять из и тактов, так и иэ одного такта) значение сигналов на выводах проверяемой микросхемы 1 может иметь вид: "положительного" или

"отрицательного импульса или импульсной последовательности; постоянное значение логического нуля (Корпус ), постоянное значение логической единицы, значение питающего напряжения (+U...).

Подключение контактов блока 13 переходных контактов к выводам контролируемой микросхемы 1 осуществляется в зависимости от вида ожидаемого сигнала на соответствующем выводе микросхемы 1. Для импульсных сигналов на фиг.6 представлена схема подключения соответствующего и-го контакта из первой группы контактов 14. Для сигнала, имеющего вид постоянного значения логического нуля (или "Корпус ), на фиг.9 представлена. схема подключения соответствующего контакта из первой группы контактов 14. Для сигнала, имеющего вид постоянного значения логической единицы, на фиг.8 представлена схема подключения соответствующего контакта (1с) иэ первой группы контактов 14. Для сигнала, имеющего значение питающего напряжения на фиг.7 представлена схема подключения соответствующего (1) контакта из первой группы контактов 14.

Контроль наличия контакта между выводом проверяемой микросхемы 1 и блоком 13 переходных контактов при ожидаемом импульсном сигнале происходит следующим образом (фиг.6). Импульс сигнала НУ, поступающий по шине 12 на первый установочный вход триггера 42, устанавливает значение на прямом его выходе в логический "0".

Если в процессе прогона теста на синхронизирующий вход триггера 42 приходит хотя бы один импульс, то производится запись в триггер 42 значения логической "1", которая характеризует

1322289 сигнала на прямьж выходах в логический "0". Если в процессе прогона тес- !О

15 дит прямой выход триггера 49 в состо- 20

25 компараторов 46 поступает высокое на- 30

40

55 наличие надежного электрического соединения.

Контроль наличия контакта при ожидаемом постоянном значении логического нуля происходит следующим образом (фиг.9) . Сигнал НУ, поступающий на первые установочные входы триггеров

49 по шине 12, устанавливает значение та отсутствует контактирование, т ° е. шина, соединенная с вторым установочным входом, остается в воздухе, который воспринимается на входе микросхемы 1 как логическая "1", то изменения состояния триггеров 49 не происходит. В случае надежного контакта сигнал логического "0", поступающий на второй установочный вход, перевояние логической ".1".

Контроль наличия контакта при ожидаемом постоянном значении логической единицы происходит следующим образом (фиг.8). Сигнал НУ, поступающий на первые установочные входы триггеров 47 по шине 12, устанавливает прямые выходы в состояние логического "0". Если на первые входы пряжение логической "1" (2,4 В), то на выходах также формируется логическая "1", которая поступает на вход инвертора 48. Сигнал логического "0" с выхода инвертора 48 поступает на второй установочный вход триггеров

47 и переводит прямой выход в состояние логической "1". В случае отсутствия контакта значение сигнала на выходе соответствующего триггера 47 че изменяется.

Контроль наличия контакта при ожи даемом значении питающего напряжения (+U„, ) происходит следующим образом (фиг.7). Сигнал НУ, поступающий на первые установочные входы триггеров

45 по шине 12, устанавливает прямые выходы в состояние логического "0".

Если на первый вход компараторов 43

Ф поступает +!1„„,, то на соответствующих выходах формируется сигнал логической "1", если выполняется неравенство

+!! !1пит

Ф

Сигнал логической "1" с выходов компараторов поступает на входы инверторов 44. Сигнал логического "0" с выходов инверторов 44 поступает на

50 вторые установо. ные входы триггеров

45 и переводит соответствующий прямой выход в состояние логической 1 . В случае невыполнения неравенства, т.е. отсутствия надежного электрического контакта, значение сигнала на выходе соответствующего триггера не изменяется.

С выхода ПЗУ 37 блока 4 ввода программы по шине 28 на второй вход элемента И-НЕ 39 коммутатора 27 поступает сигнал логической "1", при котором в прогоняемом тесте осуществляется контроль надежности электрического соединения выводов проверяемой микросхемы 1 с блоком 13 переходных контактов. Если хотя бы один триггер из регистров и блоков 18, 20, 22 и 16 контроля контактирования не изменяет своего состояния, что соответствует отсутствию контакта, то значение сигнала на выходе элемента И-HE 38 коммутатора 27 соответствует логической

"1", которая при значении сигнала на втором входе элемента И-НЕ 39 логической "1" изменяет значение сигнала на выходе элемента И-НЕ 39 (логический "0"), Значение логического "0" по шине 29 поступает на вход разреше-. ния выборки ПЗУ 37 блока 4 управления, по которому происходит запрещение выдачи содержимого ПЗУ 37 на его вьжоды и значения сигналов на выходных шинах ПЗУ 37 соответствуют логической "1". Сигнал логической "1" по шине 10 поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 40 блока 11 пуска, на выходе которого формируется сигнал логического "0 1. Сигнал логического

"0" с выхода элемента ИЛИ-НЕ 40, поступая на первый установочный вход триггера 41 блока 11, устанавливает его прямой выход в состояние логического "0", который, поступая на вход генератора 35 импульсов тактовой частоты блока 4 управления, запрещает формирование импульсов тактовой частоты. На элементы индикации с регистров и блоков 16, 18, 20 и 22 контроля контактирования выводится информация о причине останова.

Если сигнал на вьмоде элемента

И-НЕ 38 коммутатора 27 равен логическому "0" (если есть надежное электрическое соединение выводов микросхемы

1 и контактов блока 13 переходных контактов), то сигнал логической "1", поступающий на второй вход элемента

1322289

И-НЕ 39 коммутатора 27 по шине 28, не изменяет значения сигнала на его выходе (т.е. на шине 29 остается сигнал логическои "1"), следовательно, блок 4 управления продолжает функцио- 5 нирование по проведению контрольного теста. Момент поступления логической

"1" по шине 28 с выхода ПЗУ 37 блока

4 управления обуславливается периодом проверки надежности контактирования.

В блоке 7 сравнения значения уставок, поступающих с регистра 6 эталонных реакций по шинам 8, сравниваются с действительными значениями выходных сигналов проверяемой микросхемы 1 (на блок-схеме, представленной на фиг.1 контакты первой и второй группы блока

13 переходных контактов соединены, так как можно считать, что функции первых (задающих) контактов выполняют 20 входные цепи проверяемой микросхемы

1, а функции вторых (контролирующих) контактов выполняют объединенные контакты первой и второй групп блока 13 переходных контактов), поступающих по

25 шине 25 на вторые входы блока 7. Результат сравнения поступает по шине 9 на элементы индикации и на второй вход

ПЗУ 37 блока 4 в виде сигнала "Годен" или "Брак".

Приход сигнала с выхода блока 7 сравнения определяет работу алгоритма функционирования блока 4 управления, хранящегося в ПЗУ 37 в виде программы тестирования микросхемы 1. 35

В случае соответствия проверяемой микросхемы 1 требованиям, заложенным

11 11 в тесте, сигнал "Годен выставляется на выходе блока 7 сравнения, а блок управления 4 остается в состоянии, соответствующем последнему управляющему воздействию.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить проверку качества электрического контакта между выводами проверяемой микросхемы и блоком переходных контактов непосредственно в процессе проведения теста, что позволяет существенно повысить быстродействие контроля в целом. Построение устройства на микросхемах (ТТЛ логики) позволяет повысить надежность.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля микросхем, содержащее регистр воздействий, блок управления, регистр эталонных реакций, блок сравнения, триггер пуска, три согласующих резистора, коммутатор и элемент ИЛИ-HF., причем инверсный S-вход триггера пуска подключен к входу пуска устройства, выход триггера пуска соединен с входом пуска блока управления, первый и второй информационные выходы которого соединены с информационными входами соответственно регистра воздействий и регистра эталонных реакций, выходы регистра эталонных реакций соединены с первой группой информационных входов блока сравнения, выход которого является выходом годности устройства, инверсный R-вход триггера пуска соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, синхровход и D-вход триггера пуска через первый согласующий резистор подключены к входу устройства для подключения к выходной шине источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, устройство содержит первый и второй регистры контроля контактирования, первый и второй блоки контроля контактирования, причем вход начальной установки устройства подключен к установочным входам регистра воздействий, блока управления, первого и вторсго блоков контроля контактирования, к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и к первым установочным входам первого и второго регистров контроля контактирования, выход синхронизации блока управления соединен с синхровходами регистров воздействий и эталонных реакций, выход блока сравнения соединен с информационным входом блока управления, разрешающий вход которого соединен с выходом коммутатора, второй вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом остаФ нова блока управления разрешающий выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, выходы первого и второго регистров контроля контактирования и первого и второго блоков контроля контактирования соединен@ с группой информационных входов коммутатора и образуют информационный выход устройства, группа выходов регистра воздействий подключена к группе выходов устройства для подключения к двунаправленной шине импульсных последовательностей контролируемой микросхемы, синхровходы разрядов первого регистра контроля контактирования подключены к группе входов устройства

1 322289 для подключения к двунаправленной шине и выходной шине импульсных последовательностей контролируемой микросхемы, вторая группа информационных входов блока сравнения подключена к группе входов устройства для подключения к выходной шине импульсных последовательностей контролируемой микросхемы, первые информационные входы первого и второго блоков контроля 10 контактирования подключены к входу устройства для подключения к выходной шине источника питания, информационный вход и синхровход второго регистра контроля контактирования через второй согласующий резистор подключены к входу устройства для подключения к выходной шине источника питания, информационный вход и второй ус.— тановочной вход первого регистра кон- 20 троля контактирования через третий согласующий резистор подключены к входу устройства для подключения к выходной шине источника питания, второй информационный вход первого блока контроля контактирования подключен к входу устройства для подключения к выходной шине уровня питающего напряжения контролируемой микросхемы, второй информационный вход второго блока контроля контактирования подключен к входу устройства для подключения к выходной шине единичного потенциала контролируемой микросхемы, второй установочный вход второго ре- 35 гистра контроля контактирования подключен к входу устройства для подключения к выходной шине нулевого потенциала контролируемой микросхемы.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- 40 ю щ е е с я тем, что блок управления содержит счетчик, генератор импульсов, инвертор и элемент памяти, выходы первого и второго информационных полей, поля останова и поля 45 разрешения которого являются соответствующими выходами блока управления, вход сброса счетчика является уста новочным входом блока управления, вход пуска генератора импульсов яв- 50 ляется входом пуска блока управления, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика и через инвертор подключен к выходу синхронизации блока управления, выход счетчика ,и информационный вход блока управления образуют вход адреса элемента памяти, вход разрешения выбора элемента памяти является разрешающим входом блока управления.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что первый блок контроля контактирования содержит группу компараторов, группу инверторов, согласующий резистор и группу триггеров, причем первые входы компараторов группы образуют второй информационный вход первого блока контроля контактирования, первый информационный вход которого подключен к вторым входам компараторов группы и через согласующий резистор к информационным входам и синхровходам триггеров группы, выходы компараторов группъi через соответствующие инверторы соединены с инверсными S-входами соответствующих триггеров группы, установочный вход первого блока контроля контактирования подключен к инверсным

R-входам триггеров группы, выходы которых образуют выход первого блока контроля контактирования.

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй блок контроля контактирования содержит группу компараторов, группу инверторов, согласующий резистор и группу триггеров, причем первые входы компараторов группы образуют второй информационный вход второго блока контроля контактирования, первый информационный вход второго блока контроля контактирования через согласующий резистор подключен к вторым входам компараторов группы и к информационным входам и синхровходам триггеров группы, выходы компараторов группы через соответствующие инверторы соединены с инверсными Я-входами соответствующих триггеров группы, установочный вход второго блока контроля контактирования подключен к инверсным Rвходам триггеров группы, выходы которых образуют выход второго блока контроля контактирования.

132)289

Фиг.З

1322289

1322289

+Lignum.

Составитель Д. Ваиюхин

Техред И.Попович

Корректор Г. Решетник

Редактор Е.Папп

Заказ 2866/46 Тирам 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4