CN101944392B

CN101944392B - 一种prom的测试系统

Info

Publication number: CN101944392B
Application number: CN2010102720297A
Authority: CN
Inventors: 谭文堂; 刘云龙; 李洛宇; 练奕龙; 徐建强; 周锦; 刘芳芳
Original assignee: GUOWEI ELECTRONICS CO Ltd SHENZHEN
Current assignee: STMicroelectronics Shenzhen R&D Co Ltd
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2030-09-03
Also published as: CN101944392A

Abstract

本发明适用于测试技术领域，提供了一种PROM的测试系统，包括电源、第一逆变电路、第二逆变电路、第三逆变电路、第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、待测PROM、微控制单元MCU，系统还包括：与微控制单元MCU连接，用于将微控制单元MCU输出的数字电压值转换成模拟电压值的数模转换电路DAC。本发明，通过MCU输出的电压值调节第一逆变电路、第二逆变电路和第三逆变电路输出的电压值至符合PROM测试条件的电压值，可进行单元耐压测试、灵敏放大器和未编程单元漏电测试、最大和最小工作电压下稳定性检测和可编程余量测试，通过不同的测试，可以筛选出PROM的次品，能极大提高公司产品品质，改善PROM芯片性能。

Description

一种PROM的测试系统

技术领域

本发明属于测试技术领域，尤其涉及一种PROM的测试系统。

背景技术

测试覆盖率和测试时间是一般的半导体器件，特别是一次可编程存储器产品进行测试的两大重要方面。

现有的对可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)的测试比较简单，具体的测试系统如图1所示，主要包括：电源11、第一逆变电路12、第二逆变电路13、微控制单元MCU 14、第一开关电路15、第二开关电路16、待测PROM 17以及电压调节器18。通过第一开关电路15和第二开关电路16分别控制第一逆变电路12输出的编程电压VPP和第二逆变电路13输出的工作电压VDD后，将VPP和VDD分别输出至待测PROM 17，微控制单元MCU 14即可对待测PROM 17进行查空、编程以及读出功能的测试。

综上可知，现有技术提供的测试系统不能调整输出至待测PROM的工作电压和编程电压，因此只能对PROM进行查空、编程以及读出功能的测试，而对PROM测试覆盖率的一些相关特性无法测试，所以成品率比较低，大约80%。另外，由于没有对灵敏放大器和己编程单元的余量测试，致使可靠性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PROM的测试系统，旨在解决现有技术提供的PROM的测试系统不能全面的对PROM进行测试，成品率比较低，并且测试可靠性不高的问题。

本发明是这样实现的，一种PROM的测试系统，包括电源、与所述电源连接的第一逆变电路第二逆变电路和第三逆变电路、与所述第一逆变电路连接的第一开关电路、与所述第二逆变电路连接的第二开关电路、与所述第三逆变电路连接的第三开关电路与所述第一开关电路第二开关电路和第三开关电路的输出端连接的待测PROM、与所述待测PROM连接的微控制单元MCU，所述系统还包括：

与所述微控制单元MCU连接，用于将所述微控制单元MCU输出的数字电压值转换成模拟电压值的数模转换电路DAC；

连接于所述数模转换电路DAC与所述第一逆变电路之间，用于隔离所述第一逆变电路的调整电压对所述数模转换电路DAC的影响的第一运算放大器；

连接于所述数模转换电路DAC与所述第二逆变电路之间，用于隔离所述第二逆变电路的调整电压对所述数模转换电路DAC的影响的第二运算放大器；

连接于数模转换电路DAC与所述第三逆变电路之间，用于隔离所述第三逆变电路的调整电压对所述数模转换电路DAC的影响的第三运算放大器。

在本发明中，PROM的测试系统中的数模转换电路DAC，将微控制单元MCU输出的数字电压值转换成模拟电压值，进而可以通过微控制单元MCU根据测试的条件改变加载在PROM上的编程电压、工作电压以及读电压，能够在产品的不同阶段进行测试。比如，在晶圆阶段，可以进行单元耐压测试和未编程阵列测试。在封装阶段，可以进行编程测试和己编程单元的余量测试。通过在不同阶段的测试，可以筛选出PROM的次品，能极大提高公司产品品质，改善PROM芯片性能。

附图说明

图1是现有技术提供的PROM的测试系统的结构框图

图2是本发明实施例提供的PROM的测试系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，提供的PROM的测试系统可以根据测试的条件改变加载在PROM上的编程电压和工作电压以及读电压，能够在产品的不同阶段进行测试。比如，在晶圆阶段，可以进行单元耐压测试和灵敏放大器和未编程单元漏电测试；在封装阶段，可以进行最大和最小工作电压下稳定性检测和可编程余量测试。通过在不同阶段的测试，可以筛选出PROM的次品，能极大提高公司产品品质，改善PROM芯片性能。

图2是是本发明实施例提供的PROM的测试系统的结构框图，为了便于说明，仅示出了本发明实施例相关的部分。在本实施例中，该测试系统包括：电源21、第一逆变电路22、第二逆变电路23、第三逆变电路24、第一开关电路25、第二开关电路26、第三开关电路27、第一运算放大器28、第二运算放大器29、第三运算放大器30、微控制单元MCU 31、数模转换电路DAC 32、模数转换电路ADC 33、待测PROM34以及电压调节器35。

其中，第一逆变电路22、第二逆变电路23、第三逆变电路24是直流到直流的逆变电源电路，配以数模转换电路DAC 32和第一运算放大器28、第二运算放大器29、第三运算放大器30，分别调整第一逆变电路22、第二逆变电路23和第三逆变电路24的管脚电压，从而控制逆变电路的输出电压值。在本实施例中，逆变电路主要由LM2575芯片组成。

其中，第一逆变电路22、第二逆变电路23、第三逆变电路24的输出电压值分别加载在第一开关电路25、第二开关电路26、第三开关电路27上，目的是第一开关电路25、第二开关电路26、第三开关电路27为待测PROM 34提供编程电压VPP、工作电压VDD以及读电压VRR。

微控制单元MCU 31为STM32单片机，该芯片速度快，能达到测试要求，当加载在待测PROM 34上的编程电压VPP、工作电压VDD以及读电压VRR达到预先设定的值后，即可通过微控制单元MCU 31对待测PROM 34进行相应的测试。

第一运算放大器28、第二运算放大器29、第三运算放大器30均用作电压跟随器，分别用来隔离第一逆变电路22、第二逆变电路23、第三逆变电路24的调整电压对数模转换电路DAC 32的影响。

数模转换电路DAC32的主要作用是将微控制单元MCU31输出的数字量转换的成线性的模拟量，也就电压值，提供给逆变电路(DC-DC)的ADJ端作参考电压，使得微控制单元MCU 31可以方便的调节编程电压VPP、工作电压VDD以及读电压VRR。

另外，作为本发明的一个优选实施例，为了防止由于数模转换部分电路失控，导致编程电压VPP、工作电压VDD或者读电压VRR电压过高而烧坏待测试PROM34，为此系统设计了电压反馈电路来预防这一问题发生。该电路由模数转换电路ADC 33分别采样编程电压VPP、工作电压VDD以及读电压VRR的电压值，和预期值进行比较，如果在误差许可范围内，则认为电压正常，否则将对数模转换电路DAC32的输入进行微调，如果仍然不行，即可确定为硬件电路故障，可能的故障源是数模转换电路DAC 32、逆变电路或者模数转换电路ADC33，这时，微控制单元MCU 31将关掉给待测PROM34供电点开关电路，该由模数转换电路ADC 33和数模转换电路DAC 32组成的闭环回路设计有效地提高了系统的稳定性。

第一开关电路25、第二开关电路26和第三开关电路27分别与微控制单元MCU 31连接，受微控制单元MCU31控制，可以控制编程电压VPP、工作电压VDD以及读电压VRR的通断。

另外，作为本发明的另一个优选实施例，该系统还包括与微控制单元MCU31连接的串口通信单元，该单元可以将微控制单元MCU 31测试得到的结果发送至远端。在本实施例中，该串口通信单元是RS232模块，是采用常见的MAX232芯片组建的电平转换电路，该电路简洁稳定。

通过上述的系统，可以根据测试的要求调整编程电压VPP、工作电压VDD以及读电压VRR，进行如下的测试：

一.单元耐压测试

这是对PROM的存储单元进行测试的第一步，目的是测试PROM芯片耐压是否达标。

测试条件：1、芯片的工作电压值为可允许的最大值（VDD_MAX）。

2、读电压为可允许的最大值（VRR_MAX）。

3、编程电压为可允许的最大值（VPP_MAX）。

4、扫描所有行，执行一个任何一位都不编程的空的编程周期（数据线都为低电平），全地址扫描完后，进行一次读操作。

预期输出：所有的数据都应该为0。

重复读取一定次数，如果某存储单元损坏，则读出的数据不为0，则该单元耐压不达标，此类单元超过一定数量时，则判定PROM芯片耐压测试不通过。

二.灵敏放大器和未编程单元漏电测试

该测试过程检测PROM未编程单元的漏电情况和PROM的灵敏放大器的质量，该操作可以紧接着单元耐压测试后进行。

测试条件：1、通过PROM内部的寄存器设置灵敏放大器的偏置电压与PROM工作点压相同，即Vref＝VDD。

2、工作电压VDD比最大值多出10%（即VDD_MAX+10%）。

2、读电压VRR比最大值多出10%（即VRR_MAX+10%）。

3、通过微控制单元MCU读取的读脉冲宽度要等于普通单端读脉冲宽度加上10%。

预期输出：所有数据都应该为1。

重复读取一定次数，如果某存储单元损坏，则读出的数据不为1，则该单元漏电不达标，.此类单元超过一定数量时，则判定芯片漏电测试不通过。

三.最大和最小工作电压下稳定性检测

该测试过程检测PROM的存储单元在最大工作电压和最小工作电压下，数据输出的稳定性。过程分两个步骤进行。

测试条件1：

1、芯片的工作电压值为可允许的最大值多10%（VDD_MAX+10%）。

2、读电压为可允许的最大值多10%（VRR_MAX+10%）。

3、正常的编程电压（VPP_NOR）。

测试条件2：

1、芯片的工作电压值为可允许的最小值少10%（VDD_MIN-10%）。

2、读电压为可允许的最小值少10%（VRR_MIN-10%）。

3、正常的编程电压（VPP_NOR）。

预期结果：读出的数据应与写入的数据完全一致。否则，芯片测试失败。

四.可编程余量测试

此测试必须在前面三项测试都通过的情况下测试。该测试适用于已编程单元。主要用来确定已编程单元的质量，可以检测出质量较差的已编程单元。质量较差的单元的需要再编程来提高余量。对弱编程(weakly programmed)的单元需要重新编程，以使存储单元得到充分编程，确保其稳定性。

测试条件：

1、己编程的芯片。

2、工作电压VDD比最小值少10%（即VDD_MIN-10%）。

3、读电压VRR比最小值少10%（即VRR_MIN-10%）。

4、灵敏放大器的参考电压在0V到400V之间。

5、读脉冲宽度要等于普通单端读脉冲宽度减去10%。

6、单端读模式下进行。

预期结果：在基于上述测试条件下，校验芯片内部数据，如果读出某地址数据与写入的数据不对，则对此地址单元要进行再一次编程，编写同样的数据，直至校验的结果相同为止。

在本发明实施例中，提供的PROM的测试系统可以根据测试的条件改变加载在PROM上的编程电压、工作电压以及读电压，能够在产品的不同阶段进行测试。比如，在晶圆阶段，可以进行单元耐压测试和未编程阵列测试。在封装阶段，可以进行编程测试和己编程单元的余量测试。通过在不同阶段的测试，可以筛选出PROM的次品，能极大提高公司产品品质，改善PROM芯片性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种PROM的测试系统，包括电源、与所述电源连接的第一逆变电路、第二逆变电路和第三逆变电路、与所述第一逆变电路连接的第一开关电路、与所述第二逆变电路连接的第二开关电路、与所述第三逆变电路连接的第三开关电路、与所述第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的输出端连接的待测PROM、与所述待测PROM连接的微控制单元MCU，其特征在于，所述系统还包括：

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

输入端与第一逆变电路、第二逆变电路和第三逆变电路分别连接，输出端与微控制单元MCU连接，用于将从所述第一逆变电路、所述第二逆变电路和所述第三逆变电路分别采集的模拟电压值转换成数字电压值，并输出至微控制单元MCU的模数转换电路ADC。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

串口通信单元，与微控制单元MCU连接，用于将所述微控制单元MCU测试得到的结果发送至远端。