大功率模擬集成電路測(cè)試儀器的研究與實(shí)現(xiàn)

摘要：為了滿足大功率集成電路的測(cè)試需求，文中給出了具有大功率負(fù)栽驅(qū)動(dòng)能力的電壓電流源和高精度集成電路測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。該測(cè)試系統(tǒng)采用四象限驅(qū)動(dòng)和鉗位技術(shù)、電流擴(kuò)展技術(shù)、恒流源和恒壓源設(shè)計(jì)技術(shù)，故能提供精確且寬范圍的激勵(lì)值，同時(shí)具有對(duì)大功率負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的能力，并可以靈活地對(duì)被測(cè)器件施加電壓或電流激勵(lì)，以對(duì)被測(cè)器件進(jìn)行測(cè)量。
關(guān)鍵詞：集成電路測(cè)試；大功率測(cè)試儀；四相驅(qū)動(dòng)；恒壓恒流源

0 引言
集成電路集成度的提高使芯片功能和引腳數(shù)不斷增加，同時(shí)也使集成電路的測(cè)試越來(lái)越難。當(dāng)前，集成電路的測(cè)試已經(jīng)完全依靠于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(Automatic Test Equipment)。ATE的測(cè)試原理是根據(jù)被測(cè)器件(Device Under Test)的產(chǎn)品參數(shù)規(guī)范(Specification OrDatnsheet)要求，利用ATE的硬件和軟件資源對(duì)DUT進(jìn)行激勵(lì)、施加和響應(yīng)信號(hào)收集，并將收集的響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化后與器件要求的參數(shù)值進(jìn)行比較，從而判斷被測(cè)DUT是否合格。在實(shí)際應(yīng)用中，芯片測(cè)試主要為圓片測(cè)試(中測(cè))和成品測(cè)試(成測(cè))。由于芯片測(cè)試技術(shù)總是落后于集成芯片設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展速度，而高性能測(cè)試設(shè)備的價(jià)格又讓芯片生產(chǎn)商望而卻步。為了解決這矛盾，本文提出了一種創(chuàng)新性的測(cè)試方案和測(cè)試技術(shù)。

1 集成電路測(cè)試設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)
集成電路測(cè)試設(shè)備主要包括ATE測(cè)試設(shè)備、測(cè)試接口、操作系統(tǒng)軟件、測(cè)試程序集(Test Program Set，TPS)和相應(yīng)的配套測(cè)試硬件(包括上位機(jī)、測(cè)試分選機(jī)、測(cè)試連接電纜等)。一臺(tái)集成電路測(cè)試設(shè)備(ATE)的硬件基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

本文主要介紹的是大功率模擬集成電路直流參數(shù)測(cè)試儀器(PVC)部分的設(shè)計(jì)原理、具體功能的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和測(cè)試結(jié)果。

2 PVC的工作原理與電路結(jié)構(gòu)
集成電路在不同的生產(chǎn)階段中都需要對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試，PVC主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)DUT施加激勵(lì)和測(cè)量，其中電壓電流源(Volrage and CurrentSource)、測(cè)量電路(Mensure Circuit)和鉗位電路(Lock Circuit)是PVC的主要組成部分。