Устройство контроля больших интегральных схем Советский патент 1985 года по МПК G01R31/3177 

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быт использовано при создании аппаратуры для контроля больших интегральных схем БИС) и микропроцессоров. Цель изобретения - повьшение дост верности контроля за счет введения проверки наличия контактов по всем выводам БИС. На чертеже представлена функцио- нальная схема устройства. Устройство содержит блок 1 управления , включающий ЭВМ 2, магистраль 3, программируемый .генератор 4, блок 5 формирования входных воздействий и блок 6 эталонных уровней, контролируемую БИС 7, многоканальньй блок 8 контроля, каждый канал которого содержит первый элемент НЕ 9, компараторы 10 нуля и I1 единицы, первый элемент И 12, второй элемент НЕ 13, первый элемент 2И-ИЛИ-14, третий эле мент НЕ 15, второй элемент И 16, основной триггер 17, третий элемент И 18, три вспомогательных триггера 19-21, второй элемент 2И-ИЛИ 22, чет вертый элемент НЕ 23, генератор 24 тока ( ГТ ) и ключ 25. Первые входы первого элемента 2И-ИЛИ 14 соединены один непосредственно, а- другой через первый элемент НЕ 9 с первым выходом блока I управления. Первые входы компараторов 10 нуля и 1I единицы соединены с клеммами для подключения выводов объекта контроля (БИС 7), вторые входы с вторым и третьим выходами блока 1 управления соответственно, выход компаратора 10 нуля и инверсный выход компаратора 11 единицы соединены с первым и вторым входами первого элемента И 12 и с вторыми входами пе вого элемента 2И-ИЛИ 14 соответствен но, первьй вход второго элемента И 1 соединен через второй элемент НЕ 13 с выходом первого элемента; И 12, вто рой вход - с выходом первого элемента 2И-ИЛИ 14 и с информационным входом основного триггера 17, и через третий элемент НЕ 15 - с первым входом третьего элемента И 18, вход синхронизации основного триггера 17 соединен с четвертым выходом блока I управления, выход основного триггера 17 соединен с вторым входом третьего элемента И 18, входы син- хронизации вспомогательных триггеров 19-21 соединены с пятым выходом блока 1 управления, информационные входы второго 20 и третьего 21 вспомогательных триггеров соединены с выходами второго 16 и третьего 18 элементов И соответственно, выходы всех вспомогательных триггеров 19-21 соединены с соответствующей группой входов блока управления,группавыходов которого соединена с клеммами для подключения выводов объекта контроля (БИС 7 ), вход четвертого элемента НЕ 23 соединен с одним из первых входов второго элемента 2И-ИЛИ 22, первым входом ключа 25 и шестым выходом блока 1 управления, а выход - с другим первым входом второго элемента 2И-ИЛИ 22 и третьими входами второго 16 и третьего 18 элементов И, вторые входы второго элемента 2И-ИЛИ 22 соединены соответственно с вьрсодом и входом второго элемента НЕ 13, выход второго элемента 2И-ИЛИ 22 соединен с информационным входом первого вспомогательного триггера 19, второй вход ключа 25 соединен с выходом генератора 24 тока, а выход - с соответствующей клеммоЙ для подключения вывода объекта контроля 7. Поскольку современные БИС имеют двунаправленные вьшоды, число каналов блока контроля равно числу выводов контролируемой БИС. Устройство контроля БИС работает в двух режимах: контроль наличия контактирования на всех выводах и собственно контроль схемы. Современная технология изготовления БИС обеспечивает наличие полупроводникового перехода между любым из вьшодов БИС и общей шиной, смещенного в обратном направлении.Наличие этого перехода класснфицируется устройством как наличие контактирования, а обрыв иди объединение собщей шиной классифицируется как отсутствие контакта по соответствующему выводу. Устройство работает следутацим бразом. ЭВМ 2 через магистраль 3 управляет работой многоканального блока 8 контроля, определяя режим собственно контроля или контроля контактирования посредством выдачи соответст- вукядего сигнала, поступающего на входы элементов НЕ 23 и 2И-Ш1И 22. В режиме контроля контактирования этот сигнал разрешаюпщй, в режиме собственно контроля БИС - сигнал запрещающий. в режиме контроля сигналы для контроля ВИС с 5 формирования входных воздействий поступают на входы I,...,пконтролируемой БИС 7 сигналы с выходов которой подаются на первые входы компараторов 10 и 11 соответствующих каналов. На вто- рые входы, компараторов 10 и 11 с бло ка 6 .эталонных уровней подаются эталонные уровни опорного напряжения, в пределах которых контролируется выходной логический сигнал. В зависимости от ожидаемого сигнала на каждом выходе контролируемой БИС 7 ЭВМ вырабатывает сигналы эталонной реакции, которые через магистраль 3 подаются на входа элементов НЕ 9 и 2И-ШШ 14 соответствующих каналов. Контроль выходных сигналов осуществляется при по.мощи двух стробирующих импульсов, вырабатываемых, программируемым генератором 4. Временное расположение стробируюгщих импульсов в контрольном такте выбирается таким образбм, что первый импульс предназначается для контроля задержки распространения логических .сигналов, а второй располагается все да в конце контрольного такта. Запрещающий сигнал контроля контактирования из блока I управления закрывает правую часть элемента 2И-ИПИ 22 и ключ 25, открывая через элемент НЕ 23 левую часть элемента 2И-Ш1И 22 и элементы И 16 и 18. Если к моменту прихода первого стробирующего импульса не произошло сравнения информации, поступающей с контролируемой БИС 7 через компараторы 10 нуля и 11 .единицы, с ожидаемой эталонной реакцией на элементе 2И-ИЛИ 14, то логическая единица с выхода элемента 2И-ИПЙ 14 запишется в основной триггер 17.. При этом возможны два варианта. Вариант первый - к моменту прихода второго стробирующего импульса сравнение информации произошло. В этом случае на выходе элемента 2ИИЛИ 14 установится логический ноль, а на выходах элементов И 16 и 1в - логический ноль и логическая единица соответственно. Вторым стробирующкм импульсом в дополнительные триггеры 20 и 21 запишутся О и 1 соответственно (задержка распространения сигнала). Вариант второй - к моменту прихода второго стробирукицего импульса .:. сравнения информации не произошло. В этом случае на выходе элемента 2И-ИЛИ I4 останется логическая единица, которая через элемент И 16 вторым стробирующим импульсом запишется в дополнительный триггер 20 ( брак функционирования ). Если к моменту прихода второго стробирующего импульса на выходе контролируемой БИС 7 установился уровень напряжения, не соответствующий эталонным уровням, задаваемым блоком 6, то на выходе компараторов 10 и II установятся единичные логические сигналы, которые через .элемент И 12 и левую часть элемента 2И-ИЛИ 22 запишутся в дополнительный триггер 19 вторым стробирующим им- . пульсом (брак уровня ). , Единичные сигналы с выходов триггеров 19-21 поступают через магистраль 3 в ЭВМ 2 как сигналы прерывания. В этом случае ЭВМ 2 переключается на программу обслуживания прерьтаний. При контроле контактирования разрешающий сигнал из- блока 1 управления открывает правую часть элемента 2И-Ш1И 22 и ключ 25, закрывая через элемент НЕ 23 левую часть элемента 2И-ИЛИ 22 и элементы И 16 и 18. Кроме того, блок 5 формирования входных.воздействий не посылает сигналы воздействий на выводы БИС. В каждом канале многоканального блока 8 контроля генератор тока 24. через ключ 25 выдает ток через соответствующий вывод БИС 7 таким образом, чтобы при наличии полупроводникового перехода относительно общей шины на выводе БИС установился уровень напряжения, находяпр йся между эталонными уровнями, задаваемыми блоком 6 эталонных уровней на компараторы 10 нуля и И единицы. При этом возможны три варианта. Вариант первый - на выводе БИС установился уровень напряжения, находящийся между названными выше эталонтшми уровнями.На выходе элемента И I2 установится единичный уровень, KOTopi через элемент НЕ 13 и правую часть элемента 2ИИПИ 22 по второму стробирующему импульсу установит триггер 19 в нулевое состояние (наличие контакта). Второй вариант - на выводе БИС установился уровень напряжения, превышающий названные выше эталонные уров-

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ БОЛЬШИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, содержащее блок управления, клеммы для подклкг- . чения выводов объекта контроля, п .каналов блока контроля, каждый из которых содержит первый элемент 2ИИЛИ, первые входы которого соединены один непосредственно, а другой - через первый элемент НЕ с первым выходом блока управления, компараторы нуля и единицы, первые входы которых соединены с клеммами для подклнгчения вьгоодов объекта контроля, вторые входы - с вторым и третьим выходами блока управления соответственно, выход компаратора нуля и инверсный выход компаратора единицы соединены с первым и вторым входами первого элемента И и с вторыми входами первого элемента 2И-ИЛИ соответственно, второй элемент И, первый вход которого соединен через второй элемент НЕ с выходом первого элемента И, второй вход - с. выходом первого элемента и с информационным входом основного триггера и через третий элемент НЕ с первым входом третьего элемента И, вход синхронизации основного триггера соединен с четвертым входом блока управления, выход основного триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, три вспомогательных триггера, входы синхронизации которых объединены и-соединены с пятым выходом блока управления, информационные входы второго и третьего вспомогательных триггеров соединены с выходами второго и третьего элементов И соответственно, а выходы всех вспомогательных триггеров соединены с соответствующей группой входов бло9 ка управления, группа выходов которого соединена с клеммами для под(Л ключения выводов объекта контроля, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности контроля, в каждый канал блока контроля введены генератор тока, ключ, второй элемент 2И-ИЛИ и четвертый элемент НЕ, вход которого соединен с о одним из первых входов второго эле00 мента 2И-Ш1И, первым входом ключа и О) шестым выходом блока управления, а Q 00 выход - с другим первым входом второго элемента 2И-ИЛИ и третьими входами второго и третьего элементов И, вторые входы второго элемента 2И-ИЛИ соединены соответственно с выходом и входом второго элемента НЕ, выход второго элемента 2И-ИЛИ соединен с информационным входом первого вспомогательного триггера, второй вход ключа соединен с выходом генератора тока, а выход - с соответствующей клеммой для подключения вывода объекта контроля.