CN216624210U - 一种宽电压范围高速多级放电电路及测试系统 - Google Patents

一种宽电压范围高速多级放电电路及测试系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种宽电压范围的高速多级放电电路,包括多个放电单元。所述放电单元是由限流电路、放电电阻和切换电路串联组成;不同级别的放电单元中的放电电阻的电阻值不同;本实用新型还提供了一种测试电路,在测试电路中采用了宽电压范围的高速多级放电电路,通过控制不同级别的放电单元处于连通状态或断路状态来实现高速多级放电,提高了测试的效率。

Description

一种宽电压范围高速多级放电电路及测试系统
技术领域
本实用新型属于半导体设计和生产领域,提供了一种宽电压范围的高速多级放电电路以及一种测试系统。
背景技术
集成电路制造工艺复杂而冗长,从半导体单晶片到一个晶圆成品完成往往需要经历数十甚至上百道工序,在整个制造过程中任何一个工艺步骤偏差或环境变化都会对集成电路芯片最终的产品性能及成品产生影响。因此,电性测试贯穿于整个集成电路生产流程中,是芯片制造的重要组成部分,通过对测试数据有效信息的提取分析对产品成品率、可靠性及生产过程进行管控,是不可替代且非常有效的手段。
在设计和制造过程中,晶圆允收测试(WAT)在晶圆级的芯片测试中非常重要。在晶圆制造完成后,测试机通过置于探针台中的探针卡连接到测试对象上,实现测试通道与待测器件构成测试通路,再配合控制测试机达到测试目的,获得器件的测试数据以进行失效分析。
但是测试通道自带寄生电容,在正常测试工作时会储存电能;当测试结束,利用探针卡构成的测试通路断开时,储存的电能需要进行释放。但是,下一次测试需要等电容放电结束后才能开始,其放电时间影响测试效率。
因此目前十分需要研究一种能针对寄生电容在正常测试中储存的电能实现高速放电的电路,能够安全快速放电,进一步提高测试效率。
实用新型内容
本实用新型是为解决上述现有技术问题,一方面提供了一种宽电压范围高速多级放电电路,能够高速放电。本实用新型第二方面提供了一种测试系统,采用了宽电压范围高速多级放电电路,使得测试通道中的电容能够高速放电。
本实用新型提供的一种宽电压范围高速多级放电电路,包括多个放电单元;所述放电单元的一端用于连接到电源端,另一端用于连接到接地端,所述接地端接地;所述多个放电单元之间并联连接;所述放电单元包括串联连接的放电电阻和切换电路,所述切换电路用于控制所述放电单元处于连通或断路状态。
优选的,根据所述放电电阻的电阻值大小,所述多个放电单元分为多个级别;且每个级别至少有一个所述放电单元。
优选的,高一级别的所述放电单元中的放电电阻的电阻值小于低一级别的所述放电单元中的放电电阻的电阻值。
优选的,所述放电单元还包括限流电路;所述限流电路和所述放电电阻、所述切换电路串联连接;所述限流电路用于限制电流不超过所述放电单元的安全电流。
一般情况中,所述宽电压范围高速多级放电电路还包括稳压电路,所述稳压电路的两端分别连接到所述多个放电单元的所述切换电路两端,用于保护所述切换电路两端的电压不超过安全电压。
优选的,所述切换电路采用传输门电路。
本实用新型的第二方面提供了一种测试系统,包括宽电压范围高速多级放电电路和若干个测试通道;所述宽电压范围高速多级放电电路用于对所述测试通道中因寄生电容而产生的电能进行放电。
一般情况中,所述测试系统还包括第一隔离电路、第二隔离电路;所述测试通道的一端通过所述第一隔离电路分别与所述放电电路的电源端、待测器件的一端连接,所述测试通道的另一端通过所述第二隔离电路分别与所述放电电路的接地端、待测器件的另一端连接;通过控制所述第一隔离电路和第二隔离电路实现:所述测试通道与所述放电电路连通形成放电通路,或者与所述待测器件连通形成测试通路。
与现有技术相比,本实用新型的主要有益效果:
1.本实用新型提出一种宽电压范围的高速多级放电电路,通过在不同的放电单元里的电阻设置不同电阻值,提供多级放电单元供放电使用选择,可以先连通放电电阻阻值最小的放电单元,进行大电流快速放电,再依次连通放电电阻值较大的放电单元,依次减小电流放电,利用多级放电单元实现宽电压范围下的高速放电。
2.本实用新型的一种测试系统,采用高速多级放电电路,可以提高测试的效率。
附图说明
图1为实施例一中宽电压范围高速多级放电电路示意图。
图2为实施例二中测试系统的示意图。
具体实施方式
下面将对本实用新型具体实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
附图中,相同结构或功能的部分利用相同的附图标记来标记,出于显示清楚的原因必要时并不是所有示出的部分在全部附图中用所属的附图标记来标记。
实施例一
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
如图1所示的一种宽电压范围的高速多级放电电路包括多个放电单元,放电单元的一端连接电源端,另一端连接接地端,接地端接地;
该放电电路包括7个放电单元a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7;各放电单元之间并联连接;放电单元包括放电电阻,根据放电电阻的电阻值大小,将多个放电单元分为多个级别;预设放电电阻的电阻值,使高一级的放电单元中的放电电阻的电阻值小于低一级放电单元中的放电电阻的电阻值;具体的,放电单元a1中的电阻值为R1,放电单元a2中的电阻值为R2,放电单元a3中的电阻值为R3,放电单元a4中的电阻值为R4,放电单元a5中的电阻值为R5,放电单元a6中的电阻值为R6,放电单元a7中的电阻值为R7,电阻值R1>电阻值R2>…>电阻值R7,且a7的级别>a6的级别>…> a1的级别。本实施例中,有7个放电单元,在其他实施例中,放电单元的数量并不以此为限。
放电单元还包括限流电路和切换电路;限流电路和放电电阻以及切换电路串联;限流电路用于限制电流不超过该放电单元的安全电流;切换电路使放电单元处于连通状态或断路状态。本实施例中的切换电路采用传输门电路。
该宽电压范围高速多级放电电路还包括稳压电路,稳压电路的两端分别连接到各级放电单元的切换电路两端,用于保护切换电路两端的电压不超过安全电压。
本实用新型提出一种宽电压范围的高速多级放电电路,通过在不同的放电单元里的电阻设置不同电阻值,先连通放电电阻阻值最小的放电单元,进行大电流快速放电,再依次连通放电电阻值较大的放电单元,依次减小电流放电,利用多级放电单元实现宽电压范围下的高速放电。
实施例二
本实施例为一种测试电路,具体如图2所示。
本实施例中的测试电路包括:宽电压范围高速多级放电电路、测试通道、第一隔离电路、第二隔离电路;测试通道的一端通过第一隔离电路分别与放电电路的电源端、待测器件的一端连接,测试通道的另一端通过第二隔离电路分别与放电电路的接地端、待测器件的另一端连接;图中的电容C0用于表示测试通道自带的寄生电容。
在本实施例中,采用控制电路向宽电压范围高速多级放电电路中的切换电路提供控制信号,切换电路根据控制信号使放电单元处于连通状态或断路状态。在一些实施例中,也可以采用外部软件控制等方式,来向切换电路提供控制信号。
该宽电压范围高速多级放电电路包括7个放电单元a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7;各放电单元之间并联连接;电阻值R1>电阻值R2>…>电阻值R7,且a7的级别>a6的级别>…> a1的级别。
示例的控制电路的输出端的对应信号位连接到各级放电单元的切换电路,用于控制放电单元处于连通状态或断路状态。
本实施例中,有7个放电单元,在其他实施例中,放电单元的数量并不以此为限。
宽电压范围高速多级放电电路通过控制电路连接第一隔离电路和第二隔离电路,可以向隔离电路传输控制信号控制测试通道连通宽电压范围高速多级放电电路或连通待测器件。本实施例中包含一个测试通道,在其他实施例中,也可以有多个测试通道。
在测试通道连通待测器件进行电性测试时,测试通道中因寄生电容C0而储存电能,本实施例中的测试系统在进行下一次电性测试前,能切换测试通道与宽电压范围高速多级放电电路连通进行放电,直至放电完成,再将测试通道切换连通待测器件进行电性测试。
采用本实用新型提出的测试系统进行测试时,通过多级电路,对测试通道快速放电,进一步提高了测试效率。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
以上实施例对本实用新型进行了详细介绍,本文中应用了具体的例子对本实用新型的结构及工作原理进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心原理。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种宽电压范围高速多级放电电路,其特征在于,包括多个放电单元;所述放电单元的一端用于连接到电源端,另一端用于连接到接地端,所述多个放电单元之间并联连接;所述放电单元包括串联连接的放电电阻和切换电路,所述切换电路用于控制所述放电单元处于连通或断路状态。
2.根据权利要求1所述的一种宽电压范围高速多级放电电路,其特征在于,根据所述放电电阻的电阻值大小,所述多个放电单元分为多个级别;且每个级别至少有一个所述放电单元。
3.根据权利要求2所述的一种宽电压范围高速多级放电电路,其特征在于,高一级别的所述放电单元中的放电电阻的电阻值小于低一级别的所述放电单元中的放电电阻的电阻值。
4.根据权利要求1所述的一种宽电压范围高速多级放电电路,其特征在于,所述放电单元还包括限流电路;所述限流电路和所述放电电阻、所述切换电路串联连接;所述限流电路用于限制电流不超过所述放电单元的安全电流。
5.根据权利要求1所述的一种宽电压范围高速多级放电电路,其特征在于,还包括稳压电路,所述稳压电路的两端分别连接到所述多个放电单元的所述切换电路两端,用于保护所述切换电路两端的电压不超过安全电压。
6.根据权利要求1所述的一种宽电压范围高速多级放电电路,其特征在于,所述切换电路采用传输门电路。
7.一种测试系统,其特征在于,包括权利要求1-6任意一项所述的宽电压范围高速多级放电电路和若干个测试通道;所述宽电压范围高速多级放电电路用于对所述测试通道进行放电。
8.根据权利要求7所述的一种测试系统,其特征在于,还包括第一隔离电路、第二隔离电路;
所述测试通道的一端通过所述第一隔离电路分别与所述放电电路的电源端、待测器件的一端连接,所述测试通道的另一端通过所述第二隔离电路分别与所述放电电路的接地端、待测器件的另一端连接;通过控制所述第一隔离电路和第二隔离电路实现:所述测试通道与所述放电电路连通形成放电通路,或者与所述待测器件连通形成测试通路。
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