Устройство для контроля микросхем Советский патент 1986 года по МПК G01R31/303 

ю

О5

со

ю

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в системах контроля электрических параметров ин тегральных микросхем.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет исключения возможности ложного забракования годной микросхемы при отсутствии контактирования с ее выводами и увеличении сопротивления измерительных цепей устройства.

На чертеже приведена схема уст-. ройства.

Устройство содержит блок 1 испытательных воздействий, второй резис тор 2 обратной связи, первый перемен ный резистор 3 обратной связи, четвертьш резистор 4 обратной связи, третий резистор 5 обратной связи, второй согласующий резистор 6, первый операционный усилитель 7, второй операционный усилитель 8, первый усилитель 9 мощности, второй 10 и первый 11 ключи, повторитель 12 напряжения, датчик 13 тока, первый источник 14 опорного напряжения, второй выход 15 и второй вход 16 блока 1 испытательных воздействий, согласующий резистор 17, первый блок 18 переключателей, первую 19 и вторую 20 горизонтальные- шины коммутатора, коммутатор 21, блок 22 анализа годности, блок 23 задания режима, пятый резистор 2 обратной связи, второй переменньй резистор 25 обратной связи, третий операционный усилитель 26, второй усилитель 27 мощности, второй источник 28 опорного напряжения, выход 29 и второй вход 30 бло ка 23 задания режима, первый резистор 31 обратной связи, второй блок 32 -переключателей, четвертую 33, третью 34 горизонтальные шины коммутатора 21, силовые 35.1-35.N и компенсационные 36.1-36,N вертикаль ные шины коммутатора 21, контактную головку 37 с контактами 38.1-38.N и. 39. 1-39.N.

Блок 18 переключателей содержит первый переключатель 40 с переключающим 41, размыкающим 42 и замыкающим 43 контактами, второй переключатель 44 с переключающим 45, размьжаю щим 46 и saMbiKaramHM 47 контактами.

Блок 32 переключателей содержит третий переключатель 48 с переключаю щим 49, размыкакщим 50 и замыкагацим 5V контактами, четвертый переключа690622

тель 52 с переключающим 53, размыкающим 54 и замыкающим 55 контактами.

Коммутатор 21.содержит первые 5 56. 1-56.NP вторые 57.1-57.N, третьи 58.1-58,N и четвертые 59.1-59.Ы .контакты.

На чертеже показаны также выводы 60.1-60.N испытуемой микросхемы 61. 10 Устройство работает следующим образом.

В зависимости от положения переключателей 40, 44, 48 и 52 блоков 18 и 32 переключателей и состояния 5 ключей 10 и 11, определяемых прог. раммой контроля, устройство работает - в одном из трех режимов: контроль наличия контакта между выводами 60.1-60,N испытуемой микросхемы 61 20 и соответствующими парами контактов контактной головки 37; измерение полного сопротивления измерительных цепей, в том числе переходного сопротивления контактов 56-58 коммутатора21и 25 сопрот1шления между вьшодами 60. 1-60.N испытуемой микросхемы 61 и контактами 38-39 контактной головки 37; измерения параметров микросхемы 61. РЕЖИМ 1. Ключи 10 и 1I в источнике 1 разомкнуты, контакты 49-50, 53-54 в блоках 18 и 32 переключа телей замкнуты, сопротивление датчика 13 тока задано максимальным (с целью уменьшения шунтирования входного сопротивления повторителя 12 напряжения), на выходе 15 блока 1 испытательных воздействий (выход усилителя мощности 9) с помощью источника 14 опорного напряжения устанавливают напряжение U 0 на выходе 29 блока 23 задания режима с помощью источника 28 опорного напряжения: устанавливают напряжение . Затем замыкают пары контак тов 56.1, 57.1, 58.1, 59.1. Если

при этом вывод 60.I испытуемой микросхе.№.1 61 контактирует с контактами 38,1 и 39,1 (т.е. замыкает их нако-ротко), ло резистор 31 шунтируется цепью: выход 29 - контакты 53 и 54 бдока 32 переключателей - шина 34 контакт 59.1 - шина 36.1 коммутатора 21 - контакт 38.1 - вывод 60.1 контакт 39.1 контактной головки 37 5 шина 35.1 - контакт 58.1 - шина. 33 - контакты 49 и 50 - вход 30. Напряжение . на выходе 29 будет ,равно: и D 29,1 23 R - напряжение источника 28 опорного напряжения jRjj- сопротивления резисторов 24 и 25 соответственно. Напряжение через контакты 53,54,59.1, 57.1, 43, 46 и повторитель 12 напряжения поступает на блок 22 анализа годности, где срав нивается по максимуму с граничным значением Ujp , выбранным из соотно шения Ujg и , где Ujg - на пряжение на выходе 29 приразомкну тых силовой и компенсационной шинах 35.1и 36.1. По сигналу Годен бл ка 22 переходят к определению нали чия контакта между вторыми выводом 60.2микросхемы 6 и второй парой 38.2, 39.2 контактов контактной головки 37 аналогично описанному выше. анализируется наличие контакта между всеми N-выводами микросх«-я-л 61 и соот ветствующими парами контактов 38 и 39 контактной головки 37. Если i-й вывод ми1 осхемы 61 не контактирует с контактами 38.1 и 39.1, то резистор 31 не шунтируется и напряжение j на выходе 29 опре деляется выражением 2S. где Кз, - сопротивление резистора 31. Если, например, , то Т.е. увеличивается в два раза.Поэт му напряжение становится больше на пряжения Ujp , и блок 22 анализа год ности формирует сигнал Брак. . РЕ;КИМ 2. Ключи Ю и П в источни ке 1 замкнуты. Поэтому в обратную СВЯЗЬ операционного усилителя 7 и усилителя 9 мощности включаются последовательно соединенные повторитель 12 напряжения, инвертор напряжения, выполненный на резисторах 4-6 и операционном усилителе 8, а источник 1 испытательных воздействий представляет собой источник тока, причем величина задаваемого тока определяется сопротивлением датчика 13 тока. 624 Далее устройство работает в два этапа: 1-й этап - определение сопротнв- ления цепи, содержащей контакты 56 и 59 коммутатора; 2-й этап - определение сопротивления цепи, содержащей контакты 57 и 58 коммутатора. 1-й этап. Замыкают контакты 41-42, 45-47 блока 18 переключателей, 49-51 и 53-54 блока 32 переключателей, а также контакты 56.1 - 59,1 коммутатора 21. Задают напряжение Ujg 0 В с помощью источника 28 опорного напряжения. Тогда ГОК, задаваемый блоком 1 испытательных воздействий, будеЧпротекать по цепи: выход 15, контакты 41-42, шина 19, контакт 56.1, шина 35.1, контакт 39.1, вывод 60.1 микросхемы 61, контакт 38.1, шина 36.1, контакт 59.1, шина 34, контакты 53-54, выход 29, выход усилителя 27 мощности. Через замкнутые контакты 49-51 и далее через цепь обратной связи (резистор 25, вход 30) на шине 34 поддерживают заданное источником 28 напряжение (в данном случае равное ОБ), обеспечивая втекание тока источника 1 в источник 23. Напряжение, пропорциональное полному сопротивлению рассмотренной цепи, с выхода 15 через резистор 17 и повторитель 12 напряжения поступает в блок 22 анализа годности, где сравнивается с граничным значением напряжения, пропорциональным величине максимально-допустимого сопротивления контролируемой измерительной цепи. 2-й этап. Контакты блоков 18 и 32по программе измерения переключают так, что замыкаются контакты 41-43, 45-47, 49-50, , а контакты 56.1, 57.1, 59.1 остаются во вклю- ченном состоянии. Напряжение по-прежнему равно нулю. Тогда ток с выхода источника 1 будет протекать по цепи: выход 15 источника 1, контакты 41-43, шина 20, контакт 57. 1, шина 36. 1, контакт 38.1, вывод 60.1 микросхемы 61, контакт 39.1, шина 35.1, контакт 58.1, шина 33, контакты 53-55, выход 29, выход усилителя 27 мощности, а через , контакты 49-50 .непосредственно на. шине 33 поддерживается заданное источником 23 опорного напряжения напряжение, равное О В. Напряжение,

пропорциональное полному сопротивлению рассмотренной цепи, с шины 20 относительно потенциала шины 33 через повторитель 12 напряжения поступает в блок 22 для анализа.

Далее аналогично описанному, каждый раз в два этапа измеряют сопротивления остальных N-1 измерительных цепей.

РЕЖИМ 3. В этом режиме производится измерение параметров испытуемой микросхемы 61. Для обеспечения данного режима)замкнуты контакты 41-42, 45-46 переключателя 18, контакты 49-51, 53-55 переключателя 32, Состояние контактов коммутатора 21 определяется номерами выводов 60.1, к которым подключается по схеме измерения блока 23 задания режима и блок 1 испытательных воздействий, при этом, если источник режима подключен к выводу 60.1, а блок 1 испытательных воздействий - к выводу 60.J, то замкнуты соответственно контакты 58.1, 59.1 и 56.j 57.j. Блок 23 задания режима обеспечивает на выводах микросхемы 61 требуемое напряжение, а блок 1 испытательных воздействий при разомкнутых контактах 10 и 11 - измерение напряжения, а при замкнутых - измерение напряжения с заданием тока нагрузки. Силовые и компенсационные шины обоих блоков замыкаются непосредственно на выводах 60,1-60.N микросхемы 61, в результате чего обеспечивается высокая точность задания режимов и измерений.

В блоке 1 резисторы 3 и 5 являются резисторами обратной связи, резисторы 2 и 4 регулируют велич:ину обратной связи и согласуют вькоды источника 14 опорного напряжев:ия и повторителя со входами операционных усилителей 9 и 8, резистор 6 регулй.рует обратную связь при кольцевом включении операционных усилителей 7 и 8, когда ключи iti и 11 замкнуты

Усилители 9 и -27 мощности развязывают выходы операционных усилителей от силовых измерительных цепей.

В блоке 23 задания режима резис.торы 25 и 24 регулируют обратную связь операционного усилителя 26.

Таким образом, за счет введения/ резисторов 17,31 и блоков 18, 32 переключателей устройство обеспечивает контроль контактирования контактов 38 и 39 головки контактов 37

с выводами 60 исследуемой микросхеt-jbi 61 , а также контроль сопротивления измерительных цепей, состоящих из контактов 56-58 коммутатора 21,

шин 19, 20, 34, 33, 35, 36, что исключает браковку годных микросхем при отсутствии контактирования и увеличении сопротивления измерительных цепей, а следовательно, повышает

достоверность -результатов контроля.

Формула изобретения

г 1. Устройство для контроля микросхем, содержас;ее первый и второй источники опорных напряжений соединенные выходами соответственно с первым входом блока испытательных воздействий и с первым входом блока задания режима, блок анализа годности, соединенный входом с первым выходом блока испытательных воздействий, коммутатор, выполненный в виде матрицы шин, соединенный силовыми вертикальными шинами с соответствующими первыми контактами каждой из пар контактов контактной головки,-вторые контакты которых соединены с соответствующими компенсационными вертикальными шинами коммутатора, о т личаюше еся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет исключения возможности ложного забракования годной микросхемы при отсутствии контактирования с ее выводами, в него введены первый резистор обратной связи, первый согласующий резистор и два блока переключателей, причем второй .выход и второй вход блока испытательных воздействий соединены соответственно с первым: и вторым выводами первого согласующего резистора и с первым и вторым входами первого блока переключателей, соединенного первым и вторым выходами с первой и второй горизонтальными шинами коммутатора, третья и четвертая горизонтальные шины которого соединены соответственно с первым и вторым выходами второго блока переключателей, соединенно го первым и вторым входами соответственно с первым и вторым выводами первого резистора обратной связи, соединенными соответственно с вторым входом и выходом блока задания режима.

2, Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок испытательных- воздействий содержит второй резистор обратной связи, пер вый вывод которого является первым входом блока испытательных воздейстВИЙ, а второй вывод соединен непосредственно с первым выводом первого переменного резистора обратной связи и с входом первого операционного усилителя, а через первый ключ - с первым выводом второго согласующего резистора, соединенного вторым выводом с первым выводом третьего резистора обратной связи и с выходом второго операционного усилителя, соединенного входом с вторым выводом третьего резистора обратной связи и с первым выводом четвертого резистора обратной связи, соединенного вторым выводом через второй ключ с выходом повторителя напряжения, вход и выход которого являются -соответственно вторым входом и первым выходом блока испытательных воздействий, второй выход которого является первым выводом датчика тока, соединенного вторым выводом непосредственно с вторым выводом первого переменного резистора обратной связи, а через первый усилитель мощности - с выходом пер-вого операционного усилителя. 3. Устройство по п.1, о т л и что блок зачающееся

тем,

дания режима содержит пятый резистор обратной связи, первый вывод которого является первым входом блока задания.режима, а второй вывод соединен с первым выводом второго переменного. резистора обратной связи непосредственно, а через третий операционный усилитель -с входом второго усилите- ля мощности, выход которого является выходом блока задания режима, второй вход которого является вторым выводом второго переменного резистора обратной связи,

4, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первыйблок переключателей содержит первый переключатель, соединенный переключающим контактом с замыкающим контактом второго переключателя, который

является первым входом первого блока переключателей, вторым входом которого является переключающий контакт второго переключателя, размыкающий контакт которого соединен с замыкающим контактом первого переключателя и является вторым выходом первого блока переключателей, первым выходом которого является размыкакщий контак первого переключателя,

5.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что второй

блок переключателей содержит третий переключатель, переключающий контакт которого является первым входом второго блока переключателей, размыкающий контакт соединен с замыкающим контактом четвертого переключателя и является вторым выходом второго блока переключателей, первым выходом которого является замыкающий контакт третьего переключателя, соединенный с размыкающим контактом -четвертого переключателя, переключающий контакт которого яв-; ляется вторым входом второго блока переключателей..

6.Устройство по п.1, о тли-

ч ающ.е е с я тем, что коммутатор содержит первые контакты, соединенные первыми выводами с первой горизонтальной шиной коммутатора, вторыми выводами- с соответствующими силовыми вертикальными шинами коммутатора, вторые контакты, соединенные первыми выводами с второй горизонтальной шиной коммутатора, вторыми выводами - с соответствующими компенсационными вертикальными шинами коммутатора, третьи контакты, соединенные первыми выводами с третьей горизонтальной шиной коммутатора, :вторышн выводами - с соответствующими компенсационными вертикальными шинами коммутатора, четвертые контакты, соединенные первыми выводами с четвертой горизонтальной шиной коммутатора, вторыми выводами - с соответствующими силовыми вертикальными шинами коммутатора.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля электрических параметров интегральных микросхем. Цель изобретения - повышение достоверности конт роля за счет исключения возможности забракования годной микросхемы при отсутствии контактирования с ее выводами. Устройство содержит два источника опорных напряжений, блок испытательных воздействий, блок режима, коммутатор, контактную головку с парой контактов на каждый вывод испытуемой микросхемы, блок анали за годности, согласующий резистор и резистор обратной связи. За счет введения двух резисторов и двух блй-ков переключателей устройство обеспечивает контроль контактирования контактов контактной головки с выводами испытуемой микросхемы, а также контроль сопрЬтивления измерительных цепей, что исключает забракование S годных микросхем при отсутствии кон(Л тактирования и увеличении сопротивления измерительных цепей, а следова(Тельно,повышает достоверность результатов контроля. 1 ип. 5 з.п.ф-лы.