Устройство для измерения электрических параметров интегральных микросхем

 

Изобретение относится к технике контроля качества и надежности радиоэлементов, интегральных микросхем, электронных устройств и блоков и может быть использовано для контроля их статических параметров и функционального контроля. Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение устройства - достигается путем сокращения аппаратурных затрат. Устройство содержит измерительный усилитель 1, блок 2 задания масштабов, блок 4 задания режимов, блок 6 вычитания, повторитель 7, компаратор 9, источники 10 и 11 опорного напряжения. Переключения блоков производятся соответствующими переключателями 3, 5, 8, 12 и 13. В состав устройства входит также блок обработки результатов /не показан/, с выхода которого данные передаются в ЭВМ. При выявлении неисправности выполнение тест-программы прекращается. Выявляется номер канала, вызвавшего прерывание, и определяется величина отклонения параметра, что может быть использовано, например, при предъявлении рекламаций, сборе статических данных и т.п. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕС1{ИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (5И 4 С 01 К 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

ionic..

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4253295/24-21 (22) 01.06.87 (46) 30.08.89. Бюл. 1(32 (71) Научно-производственное объединение "Автоматика" (72) P È.Øêëþäîâ, 10.А.Соловьев и Н.Д.Чубаров (53) 621.317.799(088.8) (56) Измерения и контроль в микроэлектронике/Под ред.А.А.Сазонова, M. Высшая школа, 1984, с.189, рис.8.6. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ

МИКРОСХЕМ (57) Изобретение относится к технике контроля качества и надежности радио" элементов, интегральных микросхем, электронных устройств и блоков и может быть использовано для контроля их статических параметров и функцио2 нального контроля. Цель изобретения— повышение точности измерения и упрощение устройства — достигается путем сокращения аппаратурных затрат. Устройство содержит измерительный усилитель 1, блок 2 задания масштабов, блок 4 задания режимов, блок,6 вычитания, повторитель 7, компаратор 9, источники 10 и 11 опорного напряжения.

Переключения блоков производятся соответствующими переключателями 3,5,8, 12 и 13. B состав устройства входит также блок обработки результатов (не ° показан), с выхода которого данные передаются в ЭВМ. При выявлении неисправности выполнение тест-программы е

Щ прекращается. Выявляется номер канала вызвавшего прерывание, и определяется величина отклонения параметра, что может быть использовано, например, при предъявлении рекламаций, сборе статистических данных и т.п. 2 ил.,1 табл.

1504633 еых где Цоп1

Re алых !

) Изобретение относится к области контроля качества и надежности электрорадиоэлементов, интегральных схем (ИМС), электронных устройств и блоков и может быть использовано для контроля их статических параметров и функционального контроля, 11ель изобретения — повышение точности измерения и упрощение устройст- 10 ва за счет сокращения аппаратурных . затрат.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - ва" риант включения устройства в систему контроля параметров ИИС.

Устройство содержит измерительный усилитель 1, выходом подключенный к входу блока 2 задания масштабов, выход которого соединен с первым выходом устройства и с задающим входом измерительного усилителя 1, вход обратной связи которого через переключатель 3 блока 4 задания режимов подключен к выходу блока 2, а через 25 переключатель 5 блока 4 - к выходу блока 6 вычитания, первый вход которого соединен с выходом и входом обратной связи повторителя 7, первый вход которого через переключатель 8 блока 4 соединен. с выходом блока 2, второй вход блока 6 вычитания соединен с выходом измерительного усилителя 1 и с вторым нходом компаратора 9, первый вход которого соединен с вы" ходной клеммой первого источника 10 опорного напряжения, а ныход подключен к второму выходу устройства, второй источник 11 опорного напряжения выходная клемма которого через переключатель 12 блока 4 соединена с задающим входом измерительного усилителя 1.

Блок 2 задания масштабов представляет собой магазин образцовых реэис" 45 торов с переключателем 13. Блок 4 задания режимов предназначен для управления положением переключателей, определяющим режим работы устройства.

Блок 6 вычитания представляет собой операционный усилитель, включенный по схеме вычитателя напряжения, Устройство работает следующим образом.

Входными сигналами устройства янляются опорные напряжения U ù

55 и U0„ . К выходу Вых.I устройства подключается вывод проверяемой ИМС, с выхода Вых.II снимается информация о величине контролируемого параметра.

У стр ой ство р а 6 от ает в т р ех р ежимах. Положение переключателей блока 4 задания режимов, соответствующее каждому режиму работы, указано в таблице °

Режим "Исходное положение" соответствует режиму задания напряжения, равного нулю, так как напряжение на неинвертирующем (задающем) входе измерительного усилителя 1 равно нулю.

Измерительный усилитель 1 через блок 2 охвачен отрицательной обратной связью, при этом напряжение на инвертирующем входе (входе обратной связи) усилителя 1 поддерживается равным напряжению на неинвертирующем его входе, т.е. равным нулю. Поскольку переключатель 3 н этом режиме замкнут, то напряжение на выходе устройства Выход равно нулю.

В режиме "Задание напряжения, измерение тока" входным сигналом измерительного усилителя 1 является опорное напряжение U», . Напряжение на инвертирующем входе измерительного усилителя равно выходному напряжению на выходе источника 11 опорного напряжения . Выходное напряжение U измерительного усилителя 1 при этом равно

U (1 + — — )х ко оп< Rí — напряжение на инвертирующем входе усилителя 1; сопротивление блока 2 задания масштабов; сопротивление нагрузки, где 1 „- ток, потребляемый нагруз" кой, Ы3

Us - Uoni (1)

К 1х

В формуле (1) величина опорного напряжения Uonl известна, величина .

В, представляющая собой сопротивление образцового резистора блока 2 задания масштабов, также известна.

Величина напряжения на выходе измерительного усилителя 1 U ых определяет ся с помощью компаратора 9.

Подбирая неличину выходного напряжения U „ источника 10 опорного напряжения, поступающего на вход компа" ратора 9, можно, используя известные

1504633 алгоритмы, определить точное значение напряжения на выходе измерительного усилителя 1, а следовательно, и величину тока в нагрузке I В случае, когда нет необходимости определять точное значение I, можно ограничиться информацией о нахождении величины I в заданном интервале, например, ниже какого-либо предела, определяемого величинами сопротивления резисторов R и R > и компаратора 9 величиной опорного напряжения U „ источника 10.

В режиме "Задание тока, измерение напряжения" в цепь отрицательной обратной связи измерительного усилителя с помощью блока 4.включаются повторитель 7 и блок 6 вычитания. B этом случае напряжение на входе об- 2р ратной связи усилителя 1 также долж+ но быть равно напряжению на его задающем входе. При этом на вход обратной связи измерительного усилителя 1 поступает выходной сигнал блока 6 вычитания, равный

SblI 6 т((SHXq ВЬФ2 )

Величина тока, задаваемого при этом в нагрузку, равна 30

ПВых t 116ы 2 КПоп1

Ro R0

Величина напряжения на нагрузке

Uppity s Равная Паы„2 с величиной напря 35 жения на выходе измерительного усилителя 1 U,„,, контролируемой компаратором 9, связана соотношением

Пеы1 выл KVggq

Определение величины выходного напряжения измерительного усилителя

U ы„,осуществляется, как и в предыдущем случае, измерением величины выходного напряжения Ullqq. источника 10.

Конденсатор (С), подключенный па- раллельно блоку 2, включается в цепь отрицательной обратной связи усилителя 1 в режимах "Исходное положение" и

"Задание напряжения, измерение тока" для исключения генерации, вызванной емкостью нагрузки, подключаемой к неинвертирующему входу измерительного усилителя 1.

Нагрузка подключается к устройству 5 экранированным проводом, оплетка которого соединена с задающим входом измерительного усилителя 1, а центральная жила — с выходом блока 2, благодаря чему практически ликвидируется ток утечки в измерительной линии.

Пример конкретной реализации системы входного контроля на основе описанного устройства представлен на фиг.2. Контролироваться может одна

HMC с числом выводов, равным или меньщим К, или группа ИМС с суммарным числом выводов, меньшим или равным К.

Все устройства для измерения электрических параметров интегральных микросхем одинаковы по схеме (cM.фиг.1), поэтому возможен одновременный контроль разных типов ИМС в зависимости от потребностей производства.

Работой системы управляет ЭВМ 14.

Ограниченное число кодовых комбинаций, соответствующее задаваемым измеряемым величинам, перед началом работы системы записывается в запоминающие устройства (ЗУ) 15,,...15 < Управление работой системы осуществляется изменением адресов ЗУ 15 . Установка масштаба преобразования (величины R ) и рейма работы (задания тока или напряжения) производится один раз перед началом измерения.

Режим Исходное положение включа" ется синхронно для группы устройств измерения электрических параметров

HMC работающих на одну микросхему.

При этом на всех выводах ИМС напряжение равно нулю, что обеспечивает безопасность их подключения, так как выводы всех ИМС оказываются фактически соединенными между собой.

Блок 16 обработки результатов передает результат с выхода устройства измерения параметров в 3ВМ либо в виде общего для всех блоков 16 бита контроля, либо отдельным битом. Общий бит контроля принимает значение

"0", если на одном иэ блоков 16 имеется такой сигнал, соответствующий отклонению контролируемого параметра сверх допустимых норм. Общий бит контроля подается на вход прерываний канала ЭВМ.. При выявлении неисправности выполнение тестпрограммы останавливается, программа обработки прерываний выявляет номер канала, вызвавшего прерывание> и определяет величину отклонения параметра, что может быть использовано, например, при предъявлении рекламаций, сборе статистических данных и т.д.

1504633

Формул аиэобретeния ключен к выходу второго источника опорного напряжения и к общей шине, первый выход устройства через четвертый переключатель блока задания режимов соединен с входом обратной связи измерительного усилителя, а второй вход компаратора соединен с выходом измерительного усилителя.

Положение переключателей

12 3;13 518

Режим работы устройства

Исходное положение

Задание напряжения, измерение тока

Задание тока, измерение напряжения

1 0

П р и м е ч а и и е: 0 — переключатель в положении на фиг.1; 1 — в противоположном положении

Составитель Е, Строкань

Техред A. Кравчук Корректор М, Пожо

Р ед акт ор К. Крупки на

Заказ 6659 Тираж 714 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Устройство для измерения электрических параметров интегральных микросхем, содержащее измерительный усилитель, блок задания масштабов, входом соединенный с выходом измерительного усилителя, выходом — с первым выходом устройства, компаратор, первый вход которого подключен к выходной клемме первого источника опорного напряжения, а выход связан с вторым выходом устройства, второй источник опорного напряжения, повторитель; блок задания режимов, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения устройства за счет сокращения аппаратурных затрат, в него введен блок вычитания, первый вход которого соединен с выходом измерительного усилителя, второй вход подключен к выходу повторителя, вход ко торого через первый переключатель блока задания режимов соединен с выходом блока задания масштабов, а выход блока вычитания через второй пе-. реключатель блока задания режимов соединен с входом обратной связи измерительного усилителя, задакщий вход которого через третий переключатель блока задания режимов под