SU972423A1 - Устройство дл измерени параметров интегральных схем - Google Patents

Description

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для измерения параметров интегральных схем.

Известно устройство для контроля параметров микросхем, содержащее программный источник напряжения, соединенный 5 с генератором управляющего сигнала, регистратором, измерителем напряжения, коммутатором, а также через токосъемный резистор, снабженный схемой управления, с памятью и непосредственно с коммутато- ₁₀ ром, соединенным через измерительную линию с испытуемым прибором [1].

Известно также устройство для контроля параметров микросхем, содержащее программный источник напряжения, соединен- 15 ный с генератором управляющего сигнала, регистратором, измерителем напряжения, коммутатором, а также через токосъемный резистор, снабженный схемой управления, непосредственно с коммутатором, соединенным через измерительную линию с испы- ²⁰ туемым прибором, последовательно соединенные генератор строб-сигнала, согласующий трансформатор и ключ, подключенные к генератору управляющих сигналов, а ключ подключен параллельно и к токосъемному резистору [2].

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля параметров интегральных схем, содержащее программное устройство, схему управления, задатчик исходных режимов, источник напряжения с повторителем в цепи обратной связи, источник эталонного напряжения, программируемый источник тока, первый вход которого соединен со схемой управления, второй — с источником эталонного напряжения, а выход через нульиндикатор связан с источником напряжения, входом подключенным к схеме управления, другой вход которой соединен с нуль-индикатором [3].

Недостатком указанных устройств является неконтролируемость тока утечки в измерительных линиях и повторителе, Этот ток оказывает значительное влияние на точность измерения при использовании устройства в многопостовом комплексе контроля параметров интегральных схем. Учесть вклад тока утечки при начальной калиброке невозможно, поскольку распределение потенциалов в устройстве изменяется от теста к тесту, и соответственно меняется ток утечки, Кроме того, изменение параметров окружающей среды, например температуры и влажности воздуха, оказывает значительное влияние на точность измерения вследствие изменения сопротивления изоляции в измерительных линиях, коммутаторе и разъемах.

Целью изобретения является повышение точности измерения токов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров интегральных схем, содержащее программатор, выход которого соединен с первым входом схемы управления, первый выход которой подключен через задатчик режимов к входу испытуемой схемы, второй выход соединен с первым входом источника испытательного напряжения, а третий выход — с первым входом программного источника тока, второй вход которого соединен с выходом источника эталонного напряжения и вторым входом источника испытательного напряжения, третий вход которого подключен к выходу повторителя, вход которого соединен с выходом источника тока и первым входом нульиндикатора, второй вход которого подключен к выходу источника испытательного напряжения, а выход — к второму входу схемы управления, введены коммутатор и дополнительный источник тока, первый вход которого соединен с четвертым выходом схемы управления, пятый выход которой подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом испытуемой схемы, а выход подключен к входу нуль-индикатора и выходу дополнительного источника тока,второй вход которого соединен с выходом источника эталонного напряжения.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит программатор 1, соединенный через схему 2 управления с задатчиком 3 исходных режимов и программируемым источником 4 испытательного напряжения, задающим испытательный режим на испытуемую интегральную схему 5.

Цепь обратной связи источника 4 подсоединена через повторитель 6 к входу нульиндикатора 7, к которому подключен также программируемый источник 8 тока, дополнительный источник 9 тока и коммутатор 10, который вторым входом соединен с испытуемой схемой 5. Второй вход нуль-индикатора 7 подключен к выходу источника 4. Схема 2 управления соединена с выходом нуль-индикатора 7 и с управляющими входами источника 8, источника 9 и коммутатора 10. Аналоговые входы источников 4, 8 и 9 подсоединены к выходу источника 11 эталонного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с программой, переданной из программатора 1, схема 2 управления устанавливает задатчик 3 исходных режимов и программируемый источник 4 испытательного напряжения в состояние, необходимое для контроля интегральной схемы 5. Ток программируемого источника 8 тока задается равным нулю.

При отключенном с помощью коммутатора 10 источнике 4 испытательного напряжения от контролируемой интегральной схемы 5 по сигналу из схемы 2 управления компенсирующий источник 9 тока задает ток, уравновешивающий токи утечки в силовой цепи источника 4, во входных цепях повторителя 6, во входных цепях коммутатора 10 и начальный ток источника 8 тока. При этом источник 4 задает на входе коммутатора 10 напряжение, необходимое для последующего контроля интегральной схемы 5.

В момент равенства компенсирующего тока, задаваемого источником 9, и токов утечки в силовых и входных цепях нульиндикатор 7 вырабатывает сигнал, который через схему 2 управления поступает в дополнительный источник 9, фиксируя значение компенсирующего тока.

Затем, в соответствии с программой, поступающей из программатора 1, коммутатор 10 подключает испытуемую схему 5 через нуль-индикатор 7 к источнику 4, и с помощью программируемого источника 8 происходит уравновешивание тока в силовой цепи источника 4.

В момент равенства нулю суммы токов источника 4, программируемого источника 8, дополнительного источника 9 и испытуемой схемы 5, нуль-индикатор 7 вырабатывает сигнал, который через схему 2 управления фиксирует величину тока источника 4. Величина этого тока является контролируемым параметром испытуемой схемы 5. Повторитель 6 подключен своим входом через коммутатор 10 к выводу испытуемой схемы 5. Такое включение позволяет поддерживать на выводе испытуемой схемы 5 заданное напряжение при изменении сопротивления силовой цепи источника 4 и нуль-индикатора 7.

Таким образом, с введением дополнительного источника тока и коммутатора тока утечки в силовых и входных цепях не оказывают влияния на результат измерения тока схемы 5. Погрешность в результат измерения вносит только ток утечки на отрезке силовой цепи между коммутатором 10 и контролируемым выводом испытуемой схемы 5. Этот отрезок значительно меньше общей длины силовой цепи и соответственно величина тока утечки этого отрезка составляет порядка 0,1—0,001 величины скомпенсированного тока.

Поскольку минимальный ток, который может быть измерен, ограничивается током утечки, компенсация тока утечки позволит уменьшить минимальную величину измеряемого тока в 10—100 раз и повысить точность измерения тока в наноамперном ди- 5 апазоне.

Claims (3)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕР1ИЯ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕГРАЛЬПЫХ СХЕМ Изобретение относитс  к электронной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров интегральных схем. Известно устройство дл  контрол  параметров микросхем, содержащее программный источник напр жени , соединенный с генератором управл ющего сигнала, регистратором , измерителем напр жени , коммутатором, а также через токосъемный резистор, снабженный схемой управлени , с пам тью и непосредственно с коммутатором , соединенным через измерительную линию с испытуемым прибором 1. Известно также устройство дл  контрол  параметров микросхем, содержащее программный источник напр жени , соединенный с генератором управл ющего сигнала, регистратором, измерителем напр жени , коммутатором, а также через токосъемный резистор, снабженный схемой управлени , непосредственно с коммутатором, соединенным через измерительную линию с испытуемым прибором, последовательно соединенные генератор строб-сигнала, согласующий трансформатор и ключ, подключенные к генератору управл ющих сигналов. а ключ подключен параллельно и к токосъемному резистору 2. Наиболее близким техническим рещением к изобретению  вл етс  устройство дл  контрол  параметров интегральных схем, содержащее программное устройство, схему управлени , задатчик исходных режимов, источник напр жени  с повторителем в цепи обратной св зи, источник эталонного напр жени , программируемый источник тока, первый вход которого соединен со схемой управлени , второй - с источником эталонного Напр жени , а выход через нульиндикатор св зан с источником напр жени , входом подключенным к схеме управлени , другой вход которой соединен с нуль-индикатором 3. Недостатком указанных устройств  вл етс  неконтролируемость тока утечки в измерительных лини х и повторителе. Этот ток оказывает значительное вли ние на точность измерени  при использовании устройства в многопостовом комплексе контрол  параметров интегральных схем. Учесть вклад тока утечки при начальной калиброке невозможно, поскольку распределение потенциалов в устройстве измен етс  от теста к тесту, и соответственно мен етс  ток утечки, Кроме того, изменение параметров окружающей среды, например темцературы и влажности воздуха, оказывает значительное вли ние на точность измерени  вследствие изменени  сопротивлени  изол ции в измерительных лини х, коммутаторе и разъемах. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  токов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  параметров интегральных схем, содержащее программатор , выход которого соединен с первым входом схемы управлени , первый выход которой подключен через задатчик режимов к входу испытуемой схемы, второй выход соединен с первым входом источника испытательного напр жени , а третий выход - с первым входом программного источника тока, второй вход которого соединен с выходом источника эталонного напр жени  и вторым входом источника испытательного напр жени , третий вход которого подключен к выходу повторител , вход которого соединен с выходом источника тока и первым входом нульиндикатора , второй вход которого подключен к выходу источника испытательного напр жени , а выход - к второму входу схемы управлени , введены коммутатор и дополнительный источник тока, первый вход которого соединен с четвертым выходом схемы управлени , п тый выход которой подключен к первому входу коммутатора , второй вход которого соединен с выходом испытуемой схемы, а выход подключен к входу нуль-индикатора и выходу дополнительного источника тока, второй вход которого соединен с выходом источника эталонного напр жени . На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит программатор 1, соединенный через схему 2 управлени  с задатчиком 3 исходных режимов и программируемым источником 4 испытательного напр жени , задающим испытательный реЖИМ на испытуемую интегральную схему 5. Цепь обратной св зи источника 4 подсоединена через повторитель 6 к входу нульиндикатора 7, к которому подключен также программируемый источник 8 тока, дополнительный источник 9 тока и коммутатор 10, который вторым входом соединен с испытуемой схемой 5. Второй вход нуль-индикатора 7 подключен к выходу источника 4. Схема 2 управлени  соединена с выходом нуль-индикатора 7 и с управл ющими входами источника 8, источника 9 и коммутатора 10. Аналоговые входы источников 4, 8 и 9 подсоединены к выходу источника 11 эталонного напр жени . Устройство работает следующим образом . В соответствии с программой, переданной из программатора 1, схема 2 управлени  устанавливает задатчик 3 исходных режимов и программируемый источник 4 испытательного напр жени  в состо ние, необходимое дл  контрол  интегральной схемы 5. Ток программируемого источника 8 тока задаетс  равным нулю. При отключенном с помощью коммутатора 10 источнике 4 испытательного напр жени  от контролируемой интегральной схемы 5 по сигналу из схемы 2 управлени  компенсирующий источник 9 тока задает ток, уравновещивающий токи утечки в силовой цепи источника 4, во входных цеп х повторител  6, во входных цеп х коммутатора 10 и начальный ток источника 8 тока. При этом источник 4 задает на входе коммутатора 10 напр жение, необходимое дл  последующего контрол  интегральной схемы 5. В момент равенства компенсирующего тока, задаваемого источником 9, и токов утечки в силовых и входных цеп х нульиндикатор 7 вырабатывает сигнал, который через схему 2 управлени  поступает в дополнительный источник 9, фиксиру  значение компенсирующего тока. Затем, в соответствии с программой, поступающей из программатора 1, коммутатор 10 подключает испытуемую схему 5 через нуль-индикатор 7 к источнику 4, и с помощью программируемого источника 8 происходит уравновешивание тока в силовой цепи источника 4. В момент равенства нулю суммы токов источника 4, программируемого источника 8, дополнительного источника 9 и испытуемой схемы 5, нуль-индикатор 7 вырабатывает сигнал , который через схему 2 управлени  фиксирует величину тока источника 4. Величина этого тока  вл етс  контролируемым параметром испытуемой схемы 5. Повторитель 6 подключен своим входом через коммутатор 10 к выводу испытуемой схемы 5. Такое включение позвол ет поддерживать на выводе испытуемой схемы 5 заданное напр жение при изменении сопротивлени  силовой цепи источника 4 и нуль-индикатора 7. Таким образом, с введением дополнительного источника тока и коммутатора тока утечки в силовых и входных цеп х не оказывают вли ни  на результат измерени  тока схемы 5. Погрешность в результат измерени  вносит только ток утечки на отрезке силовой цепи между коммутатором 10 и контролируемым выводом испытуемой схемы 5. Этот отрезок значительно меньше общей длины силовой цепи и соответственно величина тока утечки этого отрезка составл ет пор дка 0,1-0,001 величины скомпенсированного тока. Поскольку минимальный ток, который может быть измерен, ограничиваетс  током утечки, компенсаци  тока утечки позволит уменьшить минимальную величину измер емого тока в 10-100 раз и повысить точность измерени  тока в наноамперном диапазоне . Формула изобретени  УСТРОЙСТВО дл  измерени  параметров интегральных схем, содержащее программатор , выход которого соединен с первым входом схемы управлени , первый выход которой подключен через задатчик режимов к входу испытуемой схемы, второй выход соединен с первым входом источника испытательного напр жени , а третий выход - с первым входом программного источника тока, второй вход которого соединен с выходом источника эталонного напр жени  и вторым входом источника испытательного н пп жени  третий вход которого подключен к выходу повторител , вход которого соединен с выходом источника тока и первым входом нуль-индикатора, второй вход которого подключен к выходу источника испытательного напр жени , а выход - к второму входу схемы управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  токов, в него введены коммутатор и дополнительный источник тока, первый вход которого соединен с четвертым выходом схемы управлени , п тый выход которой подключен к первому входу коммутатора , второй вход которого соединен с выходом испытуемой схемы, а выход под- - ..тпп  и выхолу ключен к входу нуль-индикатора и выходу дополнительного источника тока, второй вход которого соединен с выходом источника эталонного напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3423677, кл. 324-73, 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР . ..„..----„ № 615432, кл. G 01 R 31/26, 09 Ш.75.
3. 3. Авторское свидетельство СССР № 417748, кл. G 01 R 31/26, 06.04.72 (прототип ).