大功率模拟集成电路测试仪器的研究与实现

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    摘要:为了满足大功率集成电路的测试需求,文中给出了具有大功率负栽驱动能力的电压电流源和高精度集成电路测试系统的设计方法。该测试系统采用四象限驱动和钳位技术、电流扩展技术、恒流源和恒压源设计技术,故能提供精确且宽范围的激励值,同时具有对大功率负载进行驱动的能力,并可以灵活地对被测器件施加电压或电流激励,以对被测器件进行测量。
关键词:集成电路测试;大功率测试仪;四相驱动;恒压恒流源

0 引言
    集成电路集成度的提高使芯片功能和引脚数不断增加,同时也使集成电路的测试越来越难。当前,集成电路的测试已经完全依靠于自动测试设备(Automatic Test Equipment)。ATE的测试原理是根据被测器件(Device Under Test)的产品参数规范(Specification OrDatnsheet)要求,利用ATE的硬件和软件资源对DUT进行激励、施加和响应信号收集,并将收集的响应信号转化后与器件要求的参数值进行比较,从而判断被测DUT是否合格。在实际应用中,芯片测试主要为圆片测试(中测)和成品测试(成测)。由于芯片测试技术总是落后于集成芯片设计和制造的发展速度,而高性能测试设备的价格又让芯片生产商望而却步。为了解决这矛盾,本文提出了一种创新性的测试方案和测试技术。

1 集成电路测试设备的整体结构
    集成电路测试设备主要包括ATE测试设备、测试接口、操作系统软件、测试程序集(Test Program Set,TPS)和相应的配套测试硬件(包括上位机、测试分选机、测试连接电缆等)。一台集成电路测试设备(ATE)的硬件基本结构如图1所示。


    本文主要介绍的是大功率模拟集成电路直流参数测试仪器(PVC)部分的设计原理、具体功能的实现技术和测试结果。

2 PVC的工作原理与电路结构
    集成电路在不同的生产阶段中都需要对芯片进行测试,PVC主要用于实现对DUT施加激励和测量,其中电压电流源(Volrage and CurrentSource)、测量电路(Mensure Circuit)和钳位电路(Lock Circuit)是PVC的主要组成部分。