Устройство для контроля микросхем

 

Устройство содержит источник логического О, генератор 2 пилообразного напряжения, коммутатор 3, схему запуска 4, анализатор 5 формы сигнала, контролируемую микросхему 6, резистор 7 с соответствующими связями . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4821283/21 (22) 06,04.90 (46) 30,08,92. Бюл. If 32 (71) Научно-исследовательский институт приборостроения (72) В,И,Кленов, Ю.Л.Нуров, Е.М,Белов и M.Ã;Êàðòàìûøåâ (56) Авторское свидетельство СССР

Г 966628, кл, С 01 R 31/28, 1981.

Еурнал Приборы и системы управления, Г 8, 1987, с. 31 рис, 1.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля цифровых узлов, в частности, для контроля микросхем, выполненых на основе

КМОП-технологии.

Известно устройство для контроля интегральных микросхем, содержащее генератор импульсов, схему .сравнения, интегрирующий усилитель, блок регистрации и эталонную микросхему, входные зажимы которой подключены к выходу генератора импульсов, а выходные зажимы - к вычитающему входу блока сравнения.

Однако известное устройство не позволяет выявить скрытые дефекты у микросхемы, а осуществляет только контроль работоспособности микросхем.

Известно также устройство, содержащее контактные устройства для подключения микросхем, блок сравнения, соединенный с блоком задаБ0 1758610 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИРОСХЕМ (57) Устройство содержит источник логического "0", генератор 2 пилообразного напряжения, коммутатор 3, схему запуска 4, анализатор 5 формы сигнала, контролируемую микросхему б, резистор 7 с соответствующими связями. 2 ил.. ния ожидаемой информации, генератор импульсов, соединенный выходом свходом счетчика адреса, разрядные выходы которого соединены с адресными входами контролируемых микросхем, блок управления, KGTopblv подключен к блоку задания ожидаемой информации, Однако известное устройство характеризуется невысокой производи. тельностью и сложно в реализации, Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для выявления ненадежных микросхем, содержащее генератор динамических тестовых воздействий, источник питания, имитатор нагруз" ки, подключенные к контролируемой микросхеме, в общую цепь которой включен резистор, и анализатор формы сигнала, подключенный к резистору.

Однако известное устройство характеризуется ограниченными функциональными возможностями, так как анализатор формы сигнала анализирует переходные процессы в моменты переключения логических элементов в цепи пита- ния микросхемы при подаче тестовых воздействий.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет увеличе" ния количества контролируемых точек на характеристике тока объекта контроля, а также расширение области применения за счет возможности контроля других типов микросхем, Устройство для контроля микросхем, содержащее контролируемую микросхему, анализатор формы сигнала и резистор, первый вывод которого соединен с общим входом микросхемы и первым входом анализатора формы сигнала, а второй вывод соединен с общей шиной устройства, дополнено коммутатором, схемой запуска, источником логического "0" и генератором пилообразного напряжения, причем выход источника логического "0" соединен через коммутатор с одними сигнальными входами контролируемой микросхемы, а выход генератора пилообразного напряжения через коммутатор соединен с другими сигнальными входами и входом питания контролируемой микросхемы, и выход схемы запуска соединен с входом генератора пилообразного напряжения и вторым входом анализатора Формы сигнала, На фиг.1 приведена структурная схема устройства для контроля микросхем, на фиг.? - структурная схема анализатора Формы сигнала.

Устройство для контроля микросхем содержит источник логического

"0" 1, генератор 2 пилообразного напряжения, коммутатор 3, схему 4 запуска, анализатор 5 Формы сигнала, контролируемую микросхему 6 и резисТор 7, rl pBll BblBop, которого соединен с общим входом микросхемы 6 и первым входом анализатора 5 формы сигнала, второй вывод резистора 7 соединен с общей шиной устройства, выход генератора 2 пилообразного напряжения соединен с первым входом коммутатора 3, выход источника 1 логического 0" соединен со вторым входом коммутатора 3, выходы которого соединены соответственно с сигнальными входами и входом питания контролируемой микросхемы 6, а вы58610 4 ход схемы 4 запуска соединен с вхо— дом генератора 2 пилообразного напряжения и вторь м входом аналйзатора 5 формы сигнала.

Анализатор 5 формы сигнала содержит усилитель 8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 10, схему сРавнения 11, счетчик 12, элемент И 13 и генератор 14 импульсов, который выходом соединен с первым входом элемента И 13, второй вход которого подключен к выходу схемы 4 запуска и является вторым входом анализатора 5 формы сигнала, выход элемента И 13 соединен с управляющим входом ПЗУ 10, со счетным входом счетчика 12, с входами опроса схемы

20 сравнения 11 и АЦП 9, аналоговый вход которого через усилитель 8 подключен к точке соединения вывода резистора 7 и общей цепи контролируемой микросхемы 6, цифровой выход

25 ЛЦП 9 соединен с первыми входами схемы 11 сравнения, вторые входы которой соединены с выходами ПРУ 10, а адресные входы ПЗУ 10 соединены с выходами счетчика 12 (на фиг ° 2 информационные входы схемы 11 сравнения, адресные входы ПЗУ 10 и выходы ПЗУ l0 и источника 12 изображены одиночными линиями для того, чтобы не перегружать рисунок и для удобства чтения), 35

Устройство для контроля микросхем работает следующим образом, По команде (например, от кнопки, которая на Фиг.1 не показана) схе40 ма 4 запуска вырабатывает сигнал, в течение которого начинает работать анализатор 5 формы сигнала, генератор 2 пилообразного напряжения вырабатывает линейно-нарастаю щее напряжение, и коммутатор 3 предварительно установлен таким образом, что одни сигнальные входы и вход питания контролируемой микросхемы

6 подключены через коммутатор 3

50 к выходу генератора 2 пилообразного напряжения, а другие - к выходу источника 1 логического "0".

Под действием приложенных сигналов в контролируемой микросхеме 6

55 начинают протекать токи, которые стекаются в общую цепь микросхемы

6 и, протекая через резистор 7,создают на нем падение напряжения,пропорциональное токам. Ток в общей

5 1 цепи контролируемой микросхемы б изменяется в зависимости от величины пилообразного напряжения и свойств транзисторов, входящих в микросхему б.

Например, для микросхем на основе

КИОП-технологии (полевых транзисторах) ток в общеи цепи микросхемы

6 в начале действия пилообразного напряжения очень мал и является в основном емкостным током до достижения величины пилообразного напряжения, равного включению полевых транзисторов, затем когда начинаются процессы переключения транзисторов, ток в общей цепи микросхемы резко увеличивается и в зависимости от количества и качества полевых транзисторов, входящих в микросхему б, имеет форму тока, свойственную данному типу контролируемой микросхемы 6, и после окончания процессов переключения транзисторов в микросхеме, ток в общеи цепи контроли:руемой микросехмы 6 уменьшается и

:носит в основном емкостный характер.

Таким образом, выделяемое напряжение на резисторе 7, пропорциональное протекающему току в общей цепи контролируемой микросхемы 6, несет информацию о происходящих процессах в микросхеме и отклонение формы напряжения у контролируемой микросхемы 6 от среднестатистической формы говорит о наличии в ней скрытых дефектов.

Использование пилообразного напряжения в качестве воздействующего сигнала на вход питания контролируемой микросхемы 6 позволяет "растянутьп во времени процессы, происходящие в микросхеме, и тем самым обеспечить возможность измерить по точкам в цифровом виде всю характеристику тока и проанализировать (сравнить) ее со среднестатистическими более простыми средствами при более высокой точности, Напряжение с резистора 7 усиливается усилителем 8 и поступает на

Ф вход аналого-цифрового преобразователя 9, который преобразует напряжение в цифровой код.

В течение времени действия сигнала от схемь! 4 запуска элемент И 13 пропускает импульсы с генератора 14 импулЬсов на счетный вход счетчика

12 и на входы опроса аналого-цифро"

756610

5

40 вого преобразователи 9, постоянного запоминающего устройства 10 и схемь сравнения 11, При поступлении импульсов с выхода элемента И 13 на счетный вход счетчика l2, он начинает формировать адреса, которые, поступая на адресные входы постоянного запоминающего устройства 10, вызывают из него по сигналу опроса значения среднестатистической формы характеристики для данного типа контролируемой микросхемы 6 (среднестатистические значении параметра для контролируемых типов микросхем предаарителЬно зано-, сятся в постоянное запоминающее устройство 10, которое может быть реализовано, например, на БИС серии

К556 РТ и может быть сменяемым ), Аналого-цифровой преобразователь 9 также начинает по сигналу опросу выдавать в цифровом виде реальную Форму характеристики, получаемую с к контролируемой микросхемы 6, Эти две информации, содержащие в себе форму тока для контролируемой и среднестатистической микросхем,поступают на информационные входы схемы 11 сравнения, сравниваются (например, на логических элементах типа

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ) и каждый раз результат сравнения опрашивается импульсом с выхода элемента И 13. Если информация с аналого-цифрового преобразователя 9 не совпадает с информацией с выходов постоянного запоминающего устройства 10, то схема 11 сравнения вырабатывает сигнал, который указывает на то, что в контролируемой микросхеме имеются отклонения и, следовательно, она является некачественной, т.е. потенциально ненадежной.

Формула изобретения

1, Устройство для контроля микросхем, содержащее клеммы для подключения объекта контроля, анализатор формы сигнала и резистор, первый вывод которого соединен с общим входом микросхемы и первым входом анализатора формы сигнала, а второй вывод соединен с общей шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и расширения области применения, в него введены коммутатор„

1 758610

15

Эиа2

Составитель В,Кленов

Редактор И,Сегляник Техред И.Иоргентал Корректор П.Гереши

Заказ 2999 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытилм при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская «a6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101 схема запуска, источник логического нуля и генератор пилообразного напряжения, причем выход источника логического нуля соединен через коммутатор с первыми сигнальными входами клемм для подключения объекта контроля, выход генератора пилообразного напряжения через коммутатор соединен с вторыми сигнальными входами и входом питания клемм для rlopключения объекта контроля, а выход схемы запуска соединен с входом генератора пилообразного напряжения и вторым входом анализатора формы сигнала.

2, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что анализатор формы сигнала содержит усилитель, аналого-цифровой преобразователь, постоянное запоминающее устройство, схему сравнения, счетчик, элемент Й и генератор импульсов, который выходом соединен с первым входом элемента Й, выход которого подключен к счетному входу счетчика, к входам опроса постоянного запоминающего устройства, аналогоцифрового преобразователя и схемы сравнения, первые информационные входы схемы сравнения подключены к входам аналого"цифрового преобразователя, а вторые — к выходам постоянного запоминающего устройства, адресные входы которого соединены с выходом счетчика, аналоговый вход аналого-цифрового преобразователя соединен через усилитель с точкой соединения одного вывода резистора и общей цепи контролируемой микросхемы, установочные входы счетчика и второй вход элемента И подключены к выходу схемы запуска.