CN100458459C - 集成电路静态参数的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成电路静态参数的测量装置，用于对待测集成电路作静态测试，其中包括：模式选择开关；主控单元；电流取样单元；电压取样单元；比较单元；逻辑判断单元；及反馈选择开关。该测量装置在测量时，可以自动根据集成电路的负载，决定以何种输出模式到集成电路。该测量装置工作在电压输出模式时自动对电流值设限，并且，工作在电流输出模式时自动对电压值设限，以稳定工作电压与工作电流的范围。本发明的测量装置根据稳定工作电压与工作电流的范围，在待测集成电路发生故障时，得以自我保护，同时不会危及到待测集成电路。

Description

集成电路静态参数的测量装置

技术领域

本发明涉及一种集成电路静态参数的测量装置，尤其涉及一种使用于集成电路的静态参数测量，在测量时可以自动根据集成电路的负载，决定以何种输出模式到集成电路的测量装置。

背景技术

在集成电路的测试中，往往需要作集成电路电性与功能性的测试。集成电路的电性测试主要对集成电路的直流工作电压与电流以及漏电流等静态参数作测试。

请参考图1，为公知集成电路静态参数的测量装置电路示意图。测量装置1用来对待测集成电路2作静态参数测试，测量装置1包括主控单元10、模拟开关12、电流取样单元14、电压取样单元16及箝位保护单元18。主控单元10包括有电容C2、运算放大器OPA1及至少一个电阻R3、R4、R5连接组成。

使用公知测量装置1测试该待测集成电路2时，需先选择测试的输出模式，输出模式分为电压输出模式与电流输出模式。在图1中，在电压输出模式下，需提供电压输出值给主控单元10，主控单元10根据该电压输出值，得以提供电压测试信号给该待测集成电路2。电压取样单元16采集待测集成电路2上的电压，并且输出反馈电压信号v_signal，该反馈电压信号v_signal通过模拟开关12反馈到该主控单元10。电流取样单元14通过可编程电阻15采集流过待测集成电路2上的电流，并且输出反馈电流信号i_signal，该反馈电流信号i_signal通过模拟开关12及箝位保护单元18反馈到该主控单元10。

在电压输出模式下，主控单元10提供电压测试信号给待测集成电路2，并通过电压反馈方式来实现稳定的负反馈电路。此时，流过待测集成电路2上的电流若是正常，则箝位保护单元18会隔离反馈电流信号i_signal反馈到主控单元10，流过待测集成电路2上的电流若是不正常，则箝位保护单元18会输出一反向且绝对值大于该电压输出值的电压值给主控单元10，如此实现对测量装置1的保护。同时，测试者可以根据反馈电流信号i_signal而得知待测集成电路2的工作电流。

在电流输出模式下，需提供电流输出值给主控单元10，主控单元10根据该电流输出值，得以提供电流测试信号给该待测集成电路2。电流取样单元14采集流过待测集成电路2上的电流，并且输出反馈电流信号i_signal，该反馈电流信号i_signal通过模拟开关12反馈到该主控单元10。电压取样单元16采集待测集成电路2上的电压，并且输出反馈电压信号v_signal，该反馈电压信号v_signal通过模拟开关12及箝位保护单元18反馈到该主控单元10。

在电流输出模式下，主控单元10提供电流测试信号给待测集成电路2，并通过电流反馈方式来实现稳定的负反馈电路。此时，待测集成电路2上的电压若是正常，则箝位保护单元18会隔离反馈电压信号v_signal反馈到主控单元10，待测集成电路2上的电压若是不正常，则箝位保护单元18会输出一反向且绝对值大于该电流输出值的电流值给主控单元10，如此实现对测量装置1的保护。同时，测试者可以根据反馈电压信号v_signal而得知待测集成电路2的工作电压。

公知的测量装置1使用箝位保护单元18作为装置的保护，不过箝位保护单元18作用时产生的反向且极大的电压或电流值，会危及到待测集成电路2，同时会产生不稳定的振荡电压及误判情形。

图2为公知测量装置在电压输出模式下的工作电流I波形示意图。测量装置1在电压输出模式下，因为箝位保护单元18的作用，使得待测集成电路2的工作电流Im会产生突波或振荡的情形发生。

发明内容

因此，本发明提供一种集成电路静态参数的测量装置，该测量装置在测量时，可以自动根据集成电路的负载，决定以何种输出模式到集成电路。该测量装置工作在电压输出模式时自动对电流值设限，并且，工作在电流输出模式时自动对电压值设限，以稳定工作电压与工作电流的范围。本发明的测量装置根据稳定工作电压与工作电流的范围，在待测集成电路发生故障时，得以自我保护，同时不会危及到待测集成电路。

本发明提供的集成电路静态参数的测量装置，用于对待测集成电路作静态测试，包括：模式选择开关、主控单元、电流取样单元、电压取样单元、比较单元、逻辑判断单元及反馈选择开关。模式选择开关接收至少一个限制信号，并且根据模式选择信号输出该至少一个限制信号之一；主控单元根据该至少一个限制信号之一，以提供测试信号给该待测集成电路；电流取样单元采集流过该待测集成电路的电流，以及输出电流取样信号；电压取样单元采集该待测集成电路上的电压，以及输出电压取样信号；比较单元将该电流取样信号与该电压取样信号对该至少一个限制信号进行比较运算，以及输出逻辑信号；逻辑判断单元接收该逻辑信号，以及输出该模式选择信号；及反馈选择开关连接于该主控单元、该电流取样单元及该电压取样单元，该反馈选择开关根据该模式选择信号，输出该电流取样信号与该电压取样信号之一。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该主控单元、该电流取样单元及该反馈选择开关形成该测量装置的电流反馈部份。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该主控单元、该电压取样单元及该反馈选择开关形成该测量装置的电压反馈部份。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该至少一个限制信号包括有：电压限制信号、正电流限制信号及负电流限制信号。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该比较单元包括有电压比较器、正电流比较器及负电流比较器，该电压比较器比较该电压取样信号与该电压限制信号，该正电流比较器比较该电流取样信号与该正电流限制信号，该负电流比较器比较该电流取样信号与该负电流限制信号。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该主控单元为负向积分电路。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该负向积分电路包括有电容、运算放大器及至少一电阻连接组成。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该电流取样单元，通过可编程电阻器采集流过该待测集成电路的电流。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该模式选择开关为模拟开关。

根据所述的集成电路静态参数的测量装置，其中该反馈选择开关为模拟开关。

以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本发明的权利要求。而有关本发明的其它目的与优点，将在后续的说明与附图加以阐述。

附图说明

图1为公知集成电路静态参数的测量装置电路示意图；

图2为公知测量装置在电压输出模式下的工作电流波形示意图；

图3为本发明集成电路静态参数的测量装置电路方块示意图；及

图4为本发明工作电压对工作电流的坐标示意图。

其中，附图标记说明如下：

公知：

1     测量装置

10    主控单元

12    模拟开关

14    电流取样单元

16    电压取样单元

18    箝位保护单元

2    待测集成电路

本发明：

2     待测集成电路

3     测量装置

30    主控单元

32    反馈选择开关

34    模式选择开关

35    可编程电阻器

36    逻辑判断单元

37    电流取样单元

38    比较单元

380   电压比较器

382   正电流比较器

384   负电流比较器

39    电压取样单元

具体实施方式

请参考图3，为本发明集成电路静态参数的测量装置电路方块示意图。本发明的测量装置3用来对待测集成电路2作静态测试，包括有：模式选择开关34、主控单元30、电流取样单元37、电压取样单元39、比较单元38、逻辑判断单元36及反馈选择开关32。

本发明的测量装置3中，该模式选择开关34为模拟开关，其连接于逻辑判断单元36，模式选择开关34接收电压限制信号V_limit、正电流限制信号I_limit及负电流限制信号ni_limit，并且，模式选择开关34根据逻辑判断单元36输出的模式选择信号，得以输出该多个限制信号之一。模式选择信号将本发明测量装置3的工作模式分为电压输出模式、电流输出模式及负电流输出模式，当测量装置3处于电压输出模式下工作时，模式选择开关34则选择该电压限制信号V_limit输出；处于电流输出模式下工作时，模式选择开关34则选择该正电流限制信号I_limit输出；处于负电流输出模式下工作时，模式选择开关34则选择该负电流限制信号ni_limit输出。

主控单元30为负向积分电路，其连接于模式选择开关34，接收该多个限制信号之一，以提供测试信号给该待测集成电路2。测试信号按照不同的限制信号分为电压测试信号、电流测试信号及负电流测试信号。所述负向积分电路包括有电容C1、运算放大器OPA及至少一个电阻R1、R2连接组成。

电流取样单元37通过可编程电阻器35采集流过该待测集成电路2的电流，以及输出电流取样信号i_signal，电流取样单元37可为差动放大器；电压取样单元39采集该待测集成电路2上的电压，以及输出电压取样信号v_signal，电流取样单元37可为差动放大器。比较单元38连接于电流取样单元37与电压取样单元39，接收电流取样信号i_signal、该电压取样信号v_signal及该多个限制信号，比较单元38并且将电流取样信号i_signal、该电压取样信号v_signal与该多个限制信号进行比较运算，运算后输出逻辑信号。

比较单元38包括有电压比较器380、正电流比较器382及负电流比较器384，该电压比较器380比较该电压取样信号v_signal与该电压限制信号V_limit，该正电流比较器382比较该电流取样信号i_signal与该正电流限制信号I_limit，该负电流比较器384比较该电流取样信号i_signal与该负电流限制信号ni_limit。

逻辑判断单元36连接于该比较单元38，接收该逻辑信号，以及输出该模式选择信号。反馈选择开关32为模拟开关，其连接于该主控单元30、该电流取样单元37及该电压取样单元39，该反馈选择开关32根据该模式选择信号，得以选择输出该电流取样信号i_signal与该电压取样信号v_signal之一。当测量装置3处于电压输出模式下工作时，反馈选择开关32则选择该电压取样信号v_signal输出；处于电流输出模式或负电流输出模式下工作时，反馈选择开关32则选择该电流取样信号i_signal输出。其中，该主控单元30、该电流取样单元37及该反馈选择开关32形成本发明测量装置3的电流反馈部份。而该主控单元30、该电压取样单元39及该反馈选择开关32形成本发明测量装置3的电压反馈部份。

请配合图3，参考图4，为本发明工作电压V对工作电流I的坐标示意图。图4中纵轴表示工作电流I，横轴表示工作电压V。本发明测量装置3在测试该待测集成电路2时，工作模式分为电压输出模式、电流输出模式及负电流输出模式，当测量装置3处于电压输出模式下工作时，模式选择开关34受控选择该电压限制信号V_limit输出，反馈选择开关32则受控选择该电压取样信号v_signal输出，如此，测量装置3以电压反馈稳定输出的电压测试信号，并同时测量流过待测集成电路2的电流，正电流限制信号I_limit与负电流限制信号ni_limit，用来限制工作在电压输出模式下，流过待测集成电路2的电流，用以防止过电流的产生而烧毁待测集成电路2与测量装置3本身。

测量装置3在电压输出模式下工作，当流过待测集成电路2的电流超过所预设的正电流限制信号I_limit时，测量装置3的工作模式会转变成电流输出模式，此时模式选择开关34受控选择该正电流限制信号I_limit输出，反馈选择开关32则受控选择该电流取样信号i_signal输出，如此，测量装置3以电流反馈稳定输出的电流测试信号，并同时测量待测集成电路2上的电压，电压限制信号V_limit用来限制工作在电流输出模式下，待测集成电路2上的电压，用以防止过电压的产生而烧毁待测集成电路2与测量装置3本身。

测量装置3在电压输出模式下工作，当流过待测集成电路2的电流低于所预设的负电流限制信号ni_limit时，测量装置3的工作模式会转变成负电流输出模式，此时模式选择开关34受控选择该负电流限制信号ni_limit输出，反馈选择开关32则受控选择该电流取样信号i_signal输出，如此，测量装置3以电流反馈稳定输出的负电流测试信号，并同时测量待测集成电路2上的电压，电压限制信号V_limit用来限制工作在负电流输出模式下，待测集成电路2上的电压，用以防止过电压的产生而烧毁待测集成电路2与测量装置3本身。

综上所述，本发明提供的集成电路静态参数的测量装置，在测量时可以自动根据集成电路的负载，决定以何种输出模式到集成电路。该测量装置工作在电压输出模式时自动对电流值设限，并且，工作在电流输出模式时自动对电压值设限，以稳定工作电压与工作电流的范围。本发明的测量装置根据稳定工作电压与工作电流的范围，在待测集成电路发生故障时，得以自我保护，同时不会危及到待测集成电路。

以上所述，仅为本发明最佳之一的具体实施例的详细说明与附图，本领域的技术人员在不脱离本发明的权利要求书所公开的范围和精神的情况下，所做的更改与修饰，均属本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成电路静态参数的测量装置，用于对待测集成电路作静态测试，其特征在于包括：

模式选择开关，接收至少一个限制信号，并且根据模式选择信号以输出该至少一个限制信号之一；

主控单元，根据该至少一个限制信号之一，以提供测试信号给该待测集成电路；

电流取样单元，采集流过该待测集成电路的电流，以及输出电流取样信号；

电压取样单元，采集该待测集成电路上的电压，以及输出电压取样信号；

比较单元，将该电流取样信号与该电压取样信号对该至少一个限制信号进行比较运算，以及输出逻辑信号；

逻辑判断单元，接收该逻辑信号，以及输出该模式选择信号；及

反馈选择开关，连接于该主控单元、该电流取样单元及该电压取样单元，该反馈选择开关根据该模式选择信号，输出该电流取样信号与该电压取样信号之一。

2.如权利要求1所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于：该主控单元、该电流取样单元及该反馈选择开关形成该测量装置的电流反馈部份。

3.如权利要求1所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于：该主控单元、该电压取样单元及该反馈选择开关形成该测量装置的电压反馈部份。

4.如权利要求1所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于该至少一个限制信号包括有：电压限制信号、正电流限制信号及负电流限制信号。

5.如权利要求4所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于：该比较单元包括有电压比较器、正电流比较器及负电流比较器，该电压比较器比较该电压取样信号与该电压限制信号，该正电流比较器比较该电流取样信号与该正电流限制信号，该负电流比较器比较该电流取样信号与该负电流限制信号。

6.如权利要求1所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于：该主控单元为负向积分电路。

7.如权利要求6所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于：该负向积分电路包括有电容、运算放大器及至少一电阻连接组成。

8.如权利要求1所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于：该电流取样单元，通过可编程电阻器采集流过该待测集成电路的电流。

9.如权利要求1所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于：该模式选择开关为模拟开关。

10.如权利要求1所述的集成电路静态参数的测量装置，其特征在于：该反馈选择开关为模拟开关。

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