TWI494571B - 具有一隔離電流切換模組的測試系統 - Google Patents

具有一隔離電流切換模組的測試系統 Download PDF

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TWI494571B TW102148325A TW102148325A TWI494571B TW I494571 B TWI494571 B TW I494571B TW 102148325 A TW102148325 A TW 102148325A TW 102148325 A TW102148325 A TW 102148325A TW I494571 B TWI494571 B TW I494571B
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Ching Tsung Chen
Weichung Chen
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Taiwan Semiconductor Mfg
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Description

具有一隔離電流切換模組的測試系統
本發明為一種用於測試裝置的測試系統，且更特別指一種包括一切換模組之測試系統。
只要是積體電路的裝置都需要進行全面的測試，然後才可以銷售到市場。如今，積體電路的運行速度持斷增加而且設計變得越來越複雜。因此，如何測試積體電路，以確保它充分發揮功能是一項重要的任務，尤其是對高速運行和高接腳數的積體電路。
因為固態切換模組的所用空間可以比傳統的繼電器更小許多，對於高接腳數的積體電路的測試，最好是使用固態開關去從所有接腳中來選擇任一接腳。但是，對於固態切換模組，它容易導通從切換模組回流到被測器件或測試儀的電流，這樣將影響測試結果的正確性。
例如，圖1係一傳統的測試系統，其中包括一被測器件100，一切換模組101和一測試儀102。其中被測器件100之接地端，該切換模組101之接地端和該測試儀102之接地端被連接在一起。被測器件100具有複數個輸入/輸出接腳。該切換模組101設定一導電通路103以導通被測器件100的第一接腳至切換模組的第二接腳。該測試儀被連接到導電通路103。開路/短路的試驗是通過迫使電 流從導電通路103到測試儀102。在現有技術中，有可能是一電流通路104，其電流ISW (110)從接地端流動到切換模組的第二接腳。因此，測試儀的電流ITESTER (120)是ISW (110)的電流和通過被測器件第一接腳的電流迴路IDUT (130)的總和：ITESTER =IDUT +ISW
其中被測器件設計者所關注者係IDUT (130)而ISW (110)不應存在於開路/短路測試中，因為它可能會在開路/短路測試中產生偽通過問題。
此外，一些不必要的電流從切換模組流動到被測器件或測試儀可能採取不同的方式。例如，在固態高速切換模組，如果被測器件，切換模組，和測試儀是一起同時接地，由於突然的電流變化，產生的寄生電感或電容可能有助於在該切換模組和該被測器件或該測試儀之間的電流流動。
因此，所需要的是能在被測器件上執行測試的解決辦法，特別是可靠且準確地用於測試高接腳數的積體電路。
本發明的目的之一是提供一種具有一切換模組的測試系統，用於測試連接到測試儀的任一接腳，該測試系統具有一在該被測器件的接地端和該切換模組的接地端之間的整流裝置，以隔離並阻止在該被測器件和該切換模組之間不需要的電流流動，以確保測試的正確性。
在一實施例中揭露一種用於測試一被測器件的系統其具有一第一接地端和複數個輸入/輸出接腳，其中，包括：一具有第二接地端的切換模組，其包括一條導電通路導通複數個輸入/輸出接腳中的第一接腳至該切換模組的第二 接腳；一測試儀，，連接到該導電通路，其具有一第三接地端；以及一第一整流裝置，其具有一第一正極端子和第一負極端子，其中，該被測器件的第一接地端和該測試儀的第三接地端互相電性耦接，該第一正極端子電性耦接到該切換模組的第二接地端，且第一負極端子電性耦接到被測器件的第一接地端。
在一實施例中描述了上述的用於測試被測器件的系統，還包括一第二整流裝置被插入在被測器件的第一接腳和該第一接地端之間以保護該第一接腳，其中，該第一整流裝置的測試是通過迫使電流從導電通路到該測試儀時，測量導電通路和第三接地端之間的電壓。
在一實施例中描述了用於測試被測器件的上述系統中，還包括一切換裝置，其具有第一端子，第二端子和第三端子，其中，該切換裝置的第一端子被電性耦接到該第二接地端，該切換裝置的第二端子被電性耦接到第一接地端和該切換裝置的第三端子被電性耦接到前述第一整流裝置之第一正極端子。
在一實施例描述了上述測試被測器件的系統，還包括一記憶裝置連接到被測器件用於執行被測器件的功能測試，該系統可以執行功能測試以及開路/短路測試，以確保被測器件被完整且正確地測試。
100‧‧‧被測器件
101‧‧‧切換模組
102‧‧‧測試儀
103‧‧‧導電通路
104‧‧‧電流通路
105‧‧‧整流裝置
106‧‧‧第一二極體
107‧‧‧第二二極體
108‧‧‧第一接腳
109‧‧‧第二接腳
110‧‧‧電流ISW
111‧‧‧第三接腳
112‧‧‧第四整流裝置
113‧‧‧第五接腳
114‧‧‧第五整流裝置
115‧‧‧切換裝置
1151‧‧‧第一端子
1152‧‧‧第二端子
1153‧‧‧第三端子
120‧‧‧測試儀的電流
130‧‧‧電流迴路
第1圖係一習知的測試系統，其中包括一被測器件，一切換模組和一測試儀；第2圖係根據本發明中的一測試系統，其中包括一被測器件，一切換模組和一測試儀； 第3圖係在一實施例中，按照本發明中一測試系統，其中包括一被測器件，一切換模組，一測試儀和一測試被測器件的導電通路；第4圖係在一實施例中，根據本發明的測試系統，其中，整流裝置還連接到被測器件的接腳和切換模組和電源；第5圖係在一實施例中，根據本發明的測試系統，還包括一切換裝置以切換在該被測器件的接地端和該整流裝置之間的切換模組的接地端。
本發明詳述如下。下列之實施例係用以呈現最佳實施例而非用以限縮本發明之範疇。
第2圖係本發明的一實施例。其包含一測試儀102、一被測器件100和一切換模組101。該測試儀102的接地端被連接到該被測器件100的接地端，且該切換模組101具有獨立接地端。一整流裝置105被插入在該切換模組的接地端和該被測器件的接地端之間。在此配置中，只允許電流從該整流裝置105之正極端子流到該整流裝置105之負極端子，也就是，從該切換模組的接地端到該被測器件的接地端。
在開路/短路測試時，通常該被測器件100不通電以執行測試，且該切換模組101具有獨立電源。該整流裝置105具有一正極端子和一負極端子，當該正極端子和該負極端子之間的電壓是高於該整流裝置的開啟電壓，該電流將從正極端子流到負極端子。然而，如果在該整流裝置105的正向偏壓大於零，並小於該開啟電壓，將使得從正極端子到負極端子沒有電流流過，但偏壓介於零和該開啟電壓之間。由於該切換模組101的接地端不直接連接到該被測器件100 和該測試儀102的接地端，該整流裝置105將該切換模組101的接地端和該被測器件100的接地端之間的電壓差範圍保持在零至整流裝置的開啟電壓之間。例如，如果該整流裝置105是一開啟電壓為0.2V的蕭特基二極體，切換模組101的接地端和被測器件100的接地端之間的電壓差將被保持在零和0.2V之間，也就是說，至多為0.2V，這是系統運作正常的可容忍電壓值。此外，一些不需要的電流從該切換模組101流到該被測器件100或該測試儀102可以採取不同的方式。例如，該切換模組101是一種固態高速切換模組。由於從第二接腳109到該切換模組101的電流通路通過一些在該切換模組101的寄生電感或電容，從而產生由該切換模組101流到該被測器件100或該測試儀102的不需要的電流。這些不需要的電流也可以由該整流裝置105減小或阻止。
通過使用整流裝置在該切換模組的接地端和該被測器件的接地端之間，該切換模組和該被測器件可以進行分離，而該切換模組的接地端和該被測器件的接地端之間的電壓差可以維持很小，以便在該切換模組和該測試儀或該被測器件之間使用單端信號。例如，一些切換控制信號可以被提供給該切換模組去控制切換該被測器件的輸入/輸出接腳到該測試儀，其中，該切換控制信號是單端的，以省略較多控制信號的使用。
該測試儀被連接到該切換模組101中的導電通路103。一開路/短路的測試是通過迫使電流從該導電通路到該測試儀。在此配置中，使電流從該被測器件流到該測試儀，但不會從該切換模組流到該測試儀，因為在正常工作狀態下，從負極端子到正極端子的反向電流不會被該整流裝置導通。其結果是，電流被限制 只能從該被測器件的流到該測試儀，也就是說，ITESTER =IDUT ,
因此偽通的問題可得到解決。
第3圖係一測試環境，在該環境中的第一二極體106被連接到一第一接腳108和該被測器件的接地，以及一第二二極體107被連接到一第二接腳109和該切換模組的接地。二極體通常連接到一接腳是為了在高峰電壓下的保護，以免在第一或第二接腳超過如-1V的額定電壓。在這種情況下，該第一或該第二接腳將被強制接地，因為該第一或該第二二極體將被高峰電壓導通允許該第一接腳或該第二接腳接地，以保護該被測器件或該切換模組。
該整流裝置105，可以是真空管二極體或固態二極體，具有一連接到該切換模組的正極端子和一連接到被測器件的負極端子，位於該切換模組的接地端和該被測器件的接地端之間。該切換模組101建立一從該第一接腳108到該第二接腳109的導電通路103；且該測試儀102被連接到該導電通路103，以測試該被測器件的第一接腳。
在該導電通路103被設置後，一開路/短路測試是通過將電流從該導電通路103抽到該測試儀102，然後測量該導電通路103和該被測器件100的接地之間的電壓來決定連接著該被測器件100中的第一接腳108的該第一二極體106是否可通過測試。在此配置中，因為該整流裝置105不會從該負極端子導通反向電流到該正極端子，所以電流會從該被測器件100流到該測試儀102，但是電流不會從被測器件100的接地端經由該切換模組101的接地端流回到該測試儀102。另外，如果該整流裝置沒有被插入在該切換模組的接地和該被測器件的接地之 間，則電流會從該切換模組的接地經由該第二二極體流到該測試儀，且由於電流從該被測器件流到該測試儀小於測試儀所迫的電流，這將導致開路/短路測試失敗。
值得一提的是，替代從測試儀來的強迫電流，可利用一電壓源強制一電壓在該導電通路103上，以使流入該測試儀的電流可以被測量，藉以確定該連接在被測器件的第一接腳的第一二極體是否可通過測試。
請參照圖4，其係一測試環境，在該環境中有一第一二極體106被連接到一第一接腳108和該被測器件100的接地，以及一第二二極體107被連接到一第二接腳109和該切換模組的接地，該被測器件100的一第三接腳111和一第四整流裝置112具有一第四正極端子和一第四負極端子，其中，該第四正極端子被電性耦接到該第一接腳108，以及該第四負極端子被電性耦接到該被測器件100的第三接腳111。此外，更包括該切換模組101的一第五接腳113和一第五整流裝置114具有一第五正極端子和一第五負極端子，其中，該第五正極端子被電性耦接到該切換模組101的第二接腳109，以及一第五的負極端子被電性耦接到該切換模組101的第五接腳113。
從該第一接腳108，經由該第二接腳109，到該測試儀102的該導電通路103將通過該切換模組101被設定。該測試儀102被連接到該導電通路103，以測試在該被測器件100的第一接腳108。一開路/短路的測試藉由令電流從導電通路103到測試儀102被執行，然後該導電通路103和該被測器件100的接地之間的電壓被測量，以確定是否連接著該被測器件100中的第一接腳108的該第一二極體106可通過測試。在此配置中，電流將從該被測器件100流到該測試儀103，但 電流不會從地面，經由該切換模組101流動到該測試儀102，因為整流裝置105不會從負極端子反向導通電流到正極端子。
尤其是，在此配置中，該第四和第五二極體不會在這個測試中導通，因為第一接腳和第二接腳的電壓是負的，所以，該第四和第五二極體係處於反向偏壓之狀態。
請參照圖5其係一測試環境，在其中有一第一二極體106被連接到一第一接腳108和該被測器件100的接地，一第二二極體107被連接到一第二接腳109和該切換模組101的接地，該被測器件100的一第三接腳和一第四整流裝置112具有一第四正極端子和一第四負極端子，其中，該第四正極端子被電性耦接到該第一接腳108及該第四負極端子被電性耦接到該被測器件100的第三接腳111。此外，還包括該切換模組101的一第五接腳113和具有一第五正極端子和一第五負極端子的一第五整流裝置114，其中，該第五正極端子被電性耦接到該切換模組101的第二接腳109和該第五負極端子被電性耦接到該切換模組101的第五接腳113。此外，該系統還包括一切換裝置115，該切換裝置115具有一第一端子1151，一第二端子1152和一第三端子1153，其中，該切換裝置115的第一端子1151被電性耦接到該第二接地，該切換裝置115的第二端子1152被電性耦接到第一接地，該切換裝置115的第三端子1153被電性耦接到該整流裝置105的正極端子。該切換裝置115可以是一繼電裝置。當該系統正在測試如上述的該開路/短路測試，該繼電裝置連接該切換模組101的接地端到該整流裝置105，否則，該繼電裝置將切換模組101的接地端連接到被測器件100的接地端以執行功能測試。 在這樣的配置中，該系統可以用兩種方式的設置來執行的開路/短路測試或功能測試。
在開路/短路測試期間，該繼電裝置連接該切換模組101的接地端到該整流裝置，並從該第一接腳108到該第二接腳109及到該測試儀102的該導電通路103將通過該切換模組101被設置。該測試儀102被連接到該導電通路103，以測試該被測器件100的第一接腳108。開路/短路的測試是通過迫使電流從該導電通路103到該測試儀102，然後測量該導電通路103和該被測器件100的接地端之間的電壓，以確定是否連接著該被測器件100中的第一接腳108的該第一二極體106可通過測試。在此配置中，因為該整流裝置不會反向從負極端子導通電流到正極端子，所以電流會從該被測器件100流到該測試儀102，但是電流不會從接地端經由該切換模組101流動到該測試儀102。
在功能測試時，如有需要，該繼電裝置可用以連接該切換模組101的接地端到被測器件100的接地端，用於進行功能測試。在一實施例中，該被測器件可以被連接到一記憶裝置，用於在被測器件上執行功能測試。
本發明之最佳實施例詳述如上。然而此實施例非用以限制本發明，顯而易見地，在不脫離本發明之精神與範圍內，任何熟習技藝者得以完成許多更動及潤飾。本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．被測器件
101．．．切換模組
102．．．測試儀
103．．．導電通路
105．．．整流裝置

Claims (20)

  1. 一種用以測試一被測器件之系統，其中，該被測器件具有一第一接地端和複數個輸入/輸出接腳，該系統包括：          一切換模組，具有一第二接地端，且包括一導電通路由該複數個輸入/輸出接腳中的一第一接腳連接到該切換模組的一第二接腳；         一測試儀，連接到該導電通路，其具有一第三接地端；以及         一第一整流裝置，其具有一第一正極端子和一第一負極端子，其中，該被測器件的該第一接地端和該測試儀的該第三接地端彼此電性耦接；以及該第一正極端子電性耦接該切換模組的該第二接地端，且該第一負極端子電性耦接到該被測器件的該第一接地端。
  2. 根據申請專利範圍1所述之系統，更包括：         一第二整流裝置，其具有一第二正極端子和一第二負極端子，其中，該第二正極端子被電性耦接到該被測器件的該第一接地端，且該第二負極端子被電性耦接到該被測器件的該第一接腳；以及         一第三整流裝置，其具有一第三正極端子和一第三負極端子，其中，該第三正極端子被電性耦接到該切換模組的該第二接地端，且該第三負極端子被電性耦接到該切換模組的該第二接腳。
  3. 根據申請專利範圍2所述之系統，更包括：         一第四整流裝置，其具有一第四正極端子和一第四負極端子，其中，該第四的正極端子被電性耦接到該被測器件的該第一接腳，且該第四負極端子被電性耦接到該被測器件的一第三接腳。
  4. 根據申請專利範圍3所述之系統，更包括：         該切換模組的一第五接腳; 以及         一第五整流裝置具有一第五正極端子和一第五負極端子，其中，該第五正極端子被電性耦接到該切換模組的該第二接腳，且該第五負極端子被電性耦接到該切換模組的該第五接腳。
  5. 根據申請專利範圍1所述之系統，其中，該第一整流裝置為一二極體。
  6. 根據申請專利範圍1所述之系統，其中，該第一整流裝置為一蕭特基二極體。
  7. 根據申請專利範圍2所述之系統，其中，該第二整流裝置之測試係令電流從該導電通路流動到該測試儀，並測量在該導電通路和該測試儀的該第三接地端之間的電壓。
  8. 根據申請專利範圍2所述之系統，其中，該第二整流裝置之測試係在該導電通路和該測試儀的第三接地之間給定一電壓，並測量從該導電通路流動到該測試儀的電流。
  9. 根據申請專利範圍3所述之系統，其中，該第二整流裝置之測試係令電流從該導電通路流動到該測試儀，並測量在該導電通路和該測試儀的第三接地之間的電壓。
  10. 根據申請專利範圍3所述之系統，其中，該第二整流裝置之測試係在該導電通路和該測試儀的第三接地之間給定一電壓，並測量從該導電通路流動到該測試儀的電流。
  11. 根據申請專利範圍2所述之系統，其中，該第二整流裝置是一二極體。
  12. 根據申請專利範圍2所述之系統，其中，該第三整流裝置是一二極體。
  13. 根據申請專利範圍4所述之系統，其中，該第二整流裝置之測試係令電流從該導電通路流動到該測試儀，並測量在該導電通路和該測試儀的第三接地端之間的電壓。
  14. 根據申請專利範圍4所述之系統，其中，該第二整流裝置之測試係在該導電通路和該測試儀的第三接地端之間給定一電壓，並測量從該導電通路流動到該測試儀的電流。
  15. 根據申請專利範圍4所述之系統，更包括一切換裝置，其具有一第一端子，一第二端子和一第三端子，其中，該切換裝置的第一端子被電性耦接到該切換模組的第二接地端；該切換裝置的第二端子被電性耦接到該被測器件的第一接地端；以及該切換裝置的第三端子被電性耦接到該第一整流裝置的第一正極端子。
  16. 根據申請專利範圍15所述之系統，其中，該切換裝置為一繼電裝置。
  17. 根據申請專利範圍16所述之系統，其中，該繼電裝置的第一端子被連接到該切換裝置的第三端子，其中，該第二整流裝置之測試係令電流從該導電通路流動到該測試儀，並測量在該導電通路和該第三接地端之間的電壓。
  18. 根據申請專利範圍16所述之系統，其中，該繼電裝置的第一端子被連接到該切換裝置的第三端子，其中，該第二整流裝置之測試係在該導電通路和該第三接地之間給定一電壓，並測量從該導電通路流動到該測試儀的電流。
  19. 根據申請專利範圍16所述之系統，其中，該繼電裝置的第一端子連接到該切換裝置的第二端子，其中，該被測器件被執行一功能測試。
  20. 根據申請專利範圍16所述之系統，其中，該繼電裝置的第一端子連接到該切換裝置的第二端子，其中，該被測器件被連接到一記憶裝置，其中，該被測器件被執行一功能測試。
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