Устройство контроля интегральных схем

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для автоматизированного контроля интегральных схем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECIlYEiflHH (gg 4 G 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4178825/24-21 (22) 06.01.87 (46) 15. 10.88. Бюл. № 38 (72) С.А. Гаврилов и В.И. Хлебников (53) 621. 317. 79 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1078365, кл. С 01 R 31/28, 1982.

Авторское свидетельство СССР ¹ 1208555, кл. G 01 R 31/28, 1984.

ÄÄSUÄÄ 1430914 А1 (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИНТЕГРАЛЬНЬ(Х

СХЕМ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для автоматизирован ного контроля интегральных схем. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства эа счет

1430914 контроля коротких замыканий между контактными площадками интегральных схем. На первом этапе контроля осуществляется проверка наличия контактов к площадкам объекта 10 контроля.

При этом коммутатор 5 отключает выводы объекта 10 контроля, выходы блока

2 ключей и входы многоканального кои паратора 3 от блока 7 нагрузок ° На каждый канал блока 2 ключей поступает инфорМация об необходимой коммутации с блока 1 памяти. При наличии контакта с выводом объекта 10 контроля через его входной диод протекает ток, который создает падение напряжения, фиксируемое измерителем 9.

Превышение входным напряжением нормы соответствует браку. Если входной сигнал ниже второго уровня, поступа1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бьггь применено для автоматизированного контроля интегральных схем.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможностей устройства за счет контроля коротких замыканий между контактными площадками интегральных схем.

На фиг.1 приведена функциональная ..схема устройства контроля интеграль-. ных схем; на фиг.2 — принципиальная . схема одного канала блока ключей; на фиг.3 — принципиальная схема одного канала многоканального компаратора. 15

Устройство содержит блок 1 памяти, блок 2 ключей, многоканальный компаратор 3, первый и второй 5 коммутаторы, программируемый источник 6 напряжения, блок 7 нагрузок, генератор 8 20 тока, измеритель 9, объект 10 контроля, регистр 11 и блок 12 управле-. ния.

Первый выход блока 12 управления соединен с первым входом блока 1 па- 25 мяти, первые выходы которого соеди пены с соответствующими первыми входами блока 2 ключей, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами многоканального компаратора ющего с программируемого источника

6 напряжений, то это значит, что нет контакта с объектом 10 контроля. Реакция объекта 10 контроля на функциональный контроль поступает на входы многоканального компаратора 3, который сравнивает эти реакции с ожидаемыми комбинациями с блока 1 памяти.

Сигнал с выхода блока 1 памяти на . триггер 15 (" Брак" ) или на триггер

14 (" Годный" ) заканчивает контроль.

Введение блока 2 ключей, многоканального компаратора 3, блока 1 памяти, регистра 11, блока 7 нагрузок позволяет проводить проверку контактирования, целостности входных диодов и короткого замыкания выводом объекта 10 контроля. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

3 и с соответствующими первыми входами коммутатора 5, первые выходы которого соединены с соответствующими клеммами для подключения объекта 10 контроля, а вторые выходы — с соответствующими входами блока 7 нагрузок, выходы многоканального компаратора 3 соединены с соответствующими первыми входами блока 12 управления, второй выход которого соединен с управляющим входом регистра 11, информационные входы коFopого соединены с соответствующими вторыми выходами блока 1 памяти, выходы регистра 11 соединены с соответствующими входами программного источника 6 напряжения, первые выходы которого соединены с соответствующими опорными входами измерителя 9, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами блока 12 управления, четвертый, пятый, шестой, седьмой входы которого соединены соответственно с третьим, четвертым, пятым, lilpcTbIM выходами блока 1 памяти, седьмые выходы которого соединены с соответствующими первыми входами коммутатора 4, первый выход которого соединен с информационным входом измерителя 9, а вторые выходы— с соответствующими вторыми входами блока 2 ключей, выходы генератора

8 тока соединены с соответствующими вторыми входами коммутатора 4,, третьи входы которого соединены с соответствующими вторыми выходами програм;мируемого источника 6 напряжения,третьи выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами многоканального компаратора 3, третьи входы которого соединены с соответствукнцими восьмыми выходами блока 1 памяти, девятые выходы которого соединены с соответствующими вторыми

1 входами коммутатора 5, десятые выхо.ды блока 1 памяти соединены с соответствующими четвертыми входами многоканального компаратора 3.

Блок 12 управления содержит эле- 20 мент НЕ 13, первый 14 и второй 15 триггеры, первый 16, второй. 17 и третий 18 индикаторы, первый 19, второй 20 и третий 21 формирователи импульсов, первый 22, второй 23 и тре- 25 тий 24 элементы ИЛИ, первый 25, второй 26 и третий 27 элементы, счетчик !

28, генератор 29 тактовых импульсов, шину 30 "Пуск" и шину 31 "Код".

Выход счетчика 28 соединен с первым выходом блока 12 управления, второй выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 22, первый вход которого соединен с выходом формирователя 19 импульсов, щина 30 "Пуск" соединена с первыми входами триггеров

14 и 15, первым входом счетчика 28 и через формирователь 20 импульсов с вторым входом элемента ИПИ 22,первые выходы триггеров 14 и 15 соедине40 ны соответственно с первым и вторым входами элемента И 25, третий вход которого соединен с выходом генератора 29 тактовых импульсов, выход элемента И 25 соединен с тактовым входом счетчика 28 и через формирователь 21 импульсов с первыми входами элементов И 26 и 27, выходы кото- рых соединены соответственно с вторым и третьим входами триггера 15, выход элемента ИЛИ 23 соединен с вторым входом элемента И 26, выход элемента ИЛИ 24 соединен с вторым входом элемента И 27, входы элемента

ИЛИ 24 являются первыми входами блока 12 управления, второй вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 23, второй вход которого соединен с третьим входом блока 12

1430914 4. управления и через элемент НЕ 13 с индикатором 16, вторые выходы триггеров 14 и 15 соединены соответственно с индикаторами 17 и 18, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы блока

12 управления соединены соответственно с входом формирователя 19 импульсов, третьим входом элемента И

26, третьим входом элемента И 27 и вторым входом триггера 14.

Один канал блока 2 ключей состоит из первого 32, второго 33 элементов И, первого 34 и второго 35 элек( тронных ключей и элемента НЕ 36. Первый вход канала соединен с первым входом элемента И 33, второй вход . которого соединен с вторым входом элемента И 32 и вторым входом канала, выход элемента И 32 соединен с управляющим входом электронного ключа 34, выход элемента И 33 соединен

I с управляющим входом электронного . ключа 35, первый вывод которого соединен с первым выводом электронного ключа 34 и выходом канала, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вторыми выводами электронных ключей 35 и 34.

Один канал многоканального ком паратора 3 состоит из первого 37 и второго 38 .компараторов элемента И

39 .и первого 40 и второго 4 1 элементов ИЛИ-НЕ. Первый вход канала соединен с первыми входами компарато.ров 37 и 38, вторые входы которых соединены с соответствующими вторыми входами канала, третий вход которого соединен с первыми входами элемента И 39 и элемента ИЛИ-НЕ 40, вторые входы которых соединен с выходом компаратора 37, а третьи— с выходом компаратора 38, выход элемента И 39 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 4 1, выход которого является выходом канала, четвертый вход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 41, третий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-HE 40.

Коммутатор 4 содержит первое 42, второе 43 и третье 44 реле. Первые контакты реле 42 и 43 соединены с соответствующими первыми входами коммутатора 4, первый выход которого соединен с вторыми контактами реле

42 и 43 и первым контактом репе 44, второй и третий контакты которого соединены с соответствующими вторыми

30914

15 элемент ИЛИ 22.

25

35

45

5 14 входами коммутатора 4, третьи входы которого соединены,с соответствующими управляющими входами реле 42-44, третьи контакты реле 42 и 43 соединены с соответствующими вторыми выходами коммутатора 4.

Коммутатор 5 содержит первую

45.1-45.п и вторую 46.1-46.п группы реле.

Первые входы коммутатора 4 соединены с его выходами и первыми контактами реле 45.1-45.п вторые контакты которых соединены с соответствующими первыми контактами реле

46.1-46.п вторые контакты которых и третьи контакты реле 45.1-45.п раздельно соединены с соответствующими вторыми входами коммутатора 4, третьи входы которого соединены с соответствующими управляющими входами реле 45. 1-45.п, 46. 1-46.п.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально в регистр 11 записывается информация из блока 1 памя-, ти по управляющему сигналу с шины 30

"Пуск" через формирователь 20 импульсов и элемент ИЛИ 22. После этого на первом и втором входах элемента И 25 появляются сигналы разрешения с три геров 14 и 15, т.е. тактовые импульсы с выхода генератора 29 тактовых импульсов начинают поступать через элемент И 25 на тактовый вход счетчика 28. По заданному адресу из счетчика 28 считывается информация блока 1 памяти. Функционально информация разбита на следующие группы:

1-я группа выходов блока 1 памяти несет информацию о входных воздействиях на блок 2 ключей;

2-я группа выходов блока 1 памяти задает ожидаемую эталонную информацию на многоканальный компаратор 3;

3-я группа выходов блока 1 памяти передает информацию состояния коммутатора 4;

4-я группа — состояния коммутатора 5;

5-я группа — коды величин напряжений на многоканальный источник напряжения 6 через регистр 11;

6-я группа — признак смены .напря- " жений;

7-я группа — признак режима контроля контактирования;

8-я группа — признак режима функционального контроля и режима проверки на короткие замыкания;

9-я группа — признак конца тестов о годности объекта контроля.

Регистр 11 необходим для того, чтобы исключить помехи на выходах блока 1 памяти при смене входного адреса. Запись в регистр 11 осуществляется по сигналу с шины 30 "Пуск" через формирователь 20 импульсов, а затем при смене режима контроля по сигналу с 6-ro выхода блока памяти 1 через формирователь 19 импульсов и

Первоначально осуществляется проверка наличия контактов к площадкам объекта 10 контроля.При этом коммутатор 5 отключает выводы объекта 10 контроля, выходы блока 2 ключей и входы многоканального компаратора

3 от блока 7 нагрузок.

На каждый канал блока 2 ключей поступает информация о необходимой коммутации с блока 1 памяти.

Появление единицы на выходе одного из элементов И 32 или 33 открывает один из ключей 34,или 35, т.е. происходит перекоммутация одного из выходов коммутатора 4 на выход клю,чей 34 или 35. Коммутатор 4 подключает к одному из вторых входов блокр . 2 ключей один из выходов программиру емого источника 6 напряжения, а другой вход блока 2 ключей подключается к первым выходам генератора 8 тока. Значение напряжения программируемого источника 6 напряжения равно

"0" Ток и нулевой потенциал поступают на два соответствующих вывода объекта 10 контроля. Выбор вывода объекта 10 контроля определяется информацией с блока 1 памяти. При наличии контакта с выводом объекта 10 контроля через его входной диод протекает ток, который создает падение напряжения, фиксируемое измерителем 9.

Компараторы измерителя 9 сравнивают уровень входного напряжения с двумя опорными напряжениями, задаваемыми программируемым источником 6 напряжений. Превышение входным напряжением нормы соответствует браку, который фиксируется с выхода соответствующего компаратора измерителя 9 через . элемент ИЛИ 23 и элемент И 26 на триггере 15 в момент появления стробирующего импульса с выхода формиро-.

1430914

45 вателя 21 импульсов ° . Второй уровень определяет отсутствие контакта с вы— водом объекта 10 контроля, т.е. когда цепь разомкнута для генератора

8 тока. В этом случае с выхода второго компаратора измерителя 9 поступает сигнал, который включает через элемент НЕ 13 индикатор 16, а через элемент ИЛИ 23 и элемент И 26 фиксирует брак на триггере 15. При проверке контактирования необходимо выявлять ситуации, когда в объекте 10 контроля имеет место дефект типа коротких замыканий. 15

Устройство обнаруживает короткие замыкания при проверке контактирования с помощью многоканального компаратора 3, который в этом случае сравнивает падение напряжения на своих входах с величиной опорного напряжения, близкого к нулю. Канал многоканального компаратора 3 фиксирует совпадение входного сигнала, поступающего на компараторы 37 и 38, с 25 эталонным сигналом, поступающим на элементы И 39 и ИЛИ-НЕ 40. Комнараторы 37 и 38 фиксируют. превышение входного сигнала уровней опорных напряжений (уровней "0" и "1"). .В случае соответствия входного сигнала опорным уровням и эталонному сигналу на выходе элемента ИПИ-НЕ 41 имеется "0", что соответствует годности сигнала.

В противном случае на выходе элемента ИЛИ-НЕ 41 присутствует 1, что

I I l t

35 соответствует бракованному сигналу.

В случае короткого замыкания входной

)потенциал на многоканальном компараторе 3 ниже порогового значения. На 4О

его соответствующем выходе появля: ется сигнал, которыи проходит через элемент ИЛИ 24, элемент И 27, фиксирует брак на триггере 15 по разрешению с четвертого выхода блока

1 памяти и в момент появления стробирующего сигнала с выхода формирователя 21 импульсов. Если брак не фиксируется при первом измерении,то устройство переходит к измерению

50 по другой паре выводов объекта 10 контроля. Окончанию режима проверки контактирования соответствует изменение значения информационных сигналов на третьем и четвертом выходах блока 1 памяти на нулевые. В случае обратной проводимости входного диода объекта 10 контроля. коммутатор 4 подключает другой выход генератора

8 тока, имеющего противоположную полярность тока, «а соответствующий второй вход блока ключей. После режима проверки контактирования устройство начинает проверку функционирования объекта 10 контроля. При этом коммутатор 4 подключает на вторые входы блока 2 ключеи два выхода про- граммируемого источника 6 напряжения. Коммутатор 5 устанавливается в состояние, при котором входы компаратора 3 подключены к выходам блока 7 нагрузок. Коммутаторы 4 и 5 из\./ меняют свое состояние в соответствии с управляющими сигналами с блока 1 памяти ° В регистре 11 после окончания режима контактирования изменяется информация, что соответствует изменению значений опорньм напряжений на блок 2 ключей и многоканальный компаратор 3. Значение напряжений на входе измерителя 9 не учитывается при функциональном контроле, так как брак фиксируется через элемент ИЛИ 24 и элемент И 27 по разрешению с четвертого выхода блока 1 памяти, а фраки с выхода измерителя 9 блокируются на элементе И 26.

Входные воздействия на объект 10 контроля формируются на блоке 2 ключей, на который подается уровень неопределенного. состояния из блока 1 памяти и уровни "0" и "1" из программируемого источника 6 напряжения через коммутатор 4. Реакция объекта 10 контроля на входные воздействия постуо пает на входы многоканального компаратора 3, который сравнивает. эти реакции с ожидаемыми комбинациями с блока 1 памяти с учетом уровней опорных сигналов. Выходные сигналы объекта 10 контроля задерживаются по отношению к входным воздействиям, поэтому моменты выделения браков задержаны по отношению к моментам установления входных воздействий с помощью формирователя 21 импульсов, стробирующего выходные сигналы "Брак" с многоканального компаратора 3. Заканчивается функциональный контроль фиксацией либо брака на триггере 15, либо годности на триггере 14 по сигналу с выхода блока 1 памяти.

Формула изобретения

1 ° Устройство контроля интегральных схем, содержащее первый и вто1430914 рой коммутаторы, программируемый источник напряжений, генератор тока, и измеритель, блок управления, причем первый выход первого коммутатора соединен с первым входом измерителя, вторые входы которого соединены с соответствующими первыми выходами программируемого источника напряжений, единены с соответствующими клеммами для подключения объекта контроля, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок ключей, многоканальный компаратор,блок памяти, регистр, блок нагрузок, причем вторые выходы программируемого источника напряжений соединены с соответствующими первыми входами первого коммутатора, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами генератора тока, первый выход блока управления соединен с перды которого соединены с соответствующими первыми входами блока ключей, выходы которых соединены с соответствующими первыми входам многоканены с соответствующими входа ж блопамяти, третьи выходы которого соедииены с вторыми входами блока ключей, вторые входы второго коммутатора соединены с соответствующими четвертыми выходами блока памяти, пятые выходы которого соединены с соответствующими первыми входами регистра, выходы которого соединены с соответствующими входами программируемого источника напряжений, третьи выходы которого соединены с третьими входами многоканального компаратора, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока управления, второй, третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым; выходами измерителя, шестой, седь- мой, восьмой и девятый выходы блока памяти соединены соответственно с четвертым, пятым, шестым и седьмым

2 входами блока управления, второй вы- ход которого соединен с вторым входом регистра, десятые выходы блока памяти соединены с соответствующими четвертыми входами многоканального компаратора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления тор г коммутатоРа со- 10 содер т элемент gy„ первый и второй триггеры, первый, второй и третий индикаторы, первый, второй и третий формирователи импульсов, первый, второй и.третий элементы ИЛИ, первый, 15 второй и третий элементы И, счетчик, генератор тактовых импульсов, шину

"Пуск", шину"Код", причем выход счетчика соединен с первым выходом блока, второй выход которого соединен с

20 выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, шина

Пуск соединена с первыми входами первого и второго триггеров, первым вым вхоДом блока памЯти, пеРвые выхо- 25 входом счетчика и через второй формирователь импульсов с вторым входом первого элемента ИЛИ, первые выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первым и нального компаратоРа и соответствУЮ- 30 вторым входа„и первого элемента И третий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен с ка нагрУзок, втоРые вхоДы многоканаль входом счетчика и через третий форного компаратора соединены с соот35 ьа рователь импульсов с первыми входаветствующиы вторыми выходами блока ми второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответстнены с соответствующими третьими венно с вторым и третьим входами втовхоДами первого коммУтатора, вто- рого триггера, выход второго элеменРые выходы пеРвого коммУтатоРа соеДи- 0 та ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И, входы третьего элемента ИЛИ соединены с соответствующими первыми входами блока, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим входом блока и через элемент НЕ с первым индикатором, вторые выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с вторым и третьим индикаторами, четвертый вход блока соединен с входом первого формирователя импульсов, пятый вход — с третьим входом второго элемента И, шестой вход—

I с третьим входом третьего элемента И, седьмой вход — с вторым входом первого триггера.

1430914

3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый канал многоканального компаратора содержит первый и второй компараторы,элемент

И, первый и второй элементы HJIH-HE причем первый вход канала соединен с первыми входами первого и второго компараторов,вторые входы которых соединены с соответствующими вторыми входами канала, третий вход которого соединен с первыми входами элемента

И и первого элемента ИПИ-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом первого компаратора, а третьи — с выходом второго компаратора, выход элемента И соединен с первым входом второго элемента ИНИ-НЕ, выход которого соединен с выходом канала, четвертый вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ.

4. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждый канал блока, ключей содержит первый и второй элементы И, первый и второй электронные ключи, элемент HE причем первый вход канала соединен с .первым входом первого элемента И и через элемент HE с первым входом второго элемента И, второй вход канала соединен .с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с входом первого электронного ключа, выход второго элемента И соединен с входом второго электронного ключа, первый вывод которого соединен с первым выводом первого электронного ключа и с выходом канала, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вторым выводом первого электронного ключа и с BYopbM ВыВОдОм BTopoI О электронного ключа.

5. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что первый коммутатор содержит первое, второе, третье

10 реле, причем первые контакты первого и второго реле соединены с соответствующими первыми входами коммутатора,первый выход которого соединен с вторыми контактами первого и второго

15 реле и с первым контактом третьего реле, второй и третий контакты которого соединены с соответствующими вторыми входами коммутатора, третьи входы которого соединены с соотр0 ветствующими управляющими входами первого, второго и третьего реле, третьи контакты первого и второго реле соединены с соответствующими вто,рыми выходами коммутатора.

6. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй коммута- тор содержит первые и вторые группы реле, причем первые входы коммутатора соединены с соответствующими его выЗ0 ходами и первыми контактами реле первой группы, вторые контакты которых соединены с соответствующими первыми контактами .реле второй группы,вторые контакты которых-и третьи контакты реле первой группы раздельно соединены с соответствующими вторыми выходами коммутатора, вторые входы

D которого соединены с соответствующими управляющими входами реле первой и

40 второй групп.

1430914

Составитель В.10хлин

РедактоР Л.ПчолинскаЯ ТехРед Л.Олийнык Корректор O.Кравцова

Заказ 5341/49 Тираж 772 Подписное

ВПИИПИ 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