Устройство для измерения электрических параметров интегральных микросхем Советский патент 1989 года по МПК G01R31/303 

сл

о

ь Од

САЗ СО

Изобретение относится к области контроля качества и надежности электрорадиоэлементов, интегральных схем (ИМС), электронных устройств и бло- ков и может быть использовано для контроля их статических параметров и функционального контроля.

Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение устройст ва за счет сокращения аппаратурных.

затрат.

На фиг.1 представлена функциональная схе;Ма устройства; на фиг.2 - вариант включения устройства в систему контроля параметров ИМС.

Устройство содержит измерительный усилитель 1, выходом подключенный к входу блока 2 задания масштабов, выход которого соединен с первым выхо- дом устройства и с задающим входом измерительного усилителя 1, вход обратной связи которого через переключатель 3 блока 4 задания режимов подключен к выходу блока 2, а через переключатель 5 блока 4 к выходу блока 6 вычитания, первый вход которого соединен с выходом и входом обратной связи повторителя 7, первый вход которого через переключатель 8 блока 4 соединен.с выходом блока 2, второй вход блока 6 вычитания соединен с выходом измерительного усилителя- 1 и с вторым входом компаратора 9 первый вход которого соединен с вы- ходкой клеммой первого источника 10 опорного напряжения, а выход подключен к второму выходу устройства, второй источник П опорного напряжения выходная клемма которого через пере- ключатель 12 блока 4 соединена с задающим входом измерительного усилителя 1.

Блок 2 задания масштабов представляет собой магазин образцовых резис- торов с переключателем 13 Блок 4 задания режимов предназначен дпя управления положением переключателей, определяющим режим работы устройства Блок 6 вычитания представляет собой операционный усилитель, включенный по схеме вычитателя напряжения.

Устройство работает следукщим образом.

Входными сигналами устройства являются опорные напряжения Ug, oni- выходу Вых,1 устройства подключается вывод проверяемой ИМС, с выхода fojix.II снимается информа

ция о величине контролируемого параметра.

Устройство работает в трех режимах. Положение переключателей блока 4 з.адания режимор , соответствующее каждому режиму работы, указано в таблице.

Режим Исходное положение соответствует режиму задания напряжения, равного нулю, так как напряжение на неинвертирукадем (задающем) входе измерительного усилителя 1 равно нулю. Измерительный усилитель 1 через блок охвачен отрицательной обратной связью, при этом напряжение на инвертирующем входе (входе обратной связи) усилителя 1 поддерживается равным напряжению на неинвертируницем его входе, т.е. равным нулю. Поскольку переключатель 3 в этом режиме замк нут, то напряжение на выходе устройства Вых1 равно нулю.

В режиме Задание напряжения, из мерерше тока входным сигналом измерительного усилителя 1 является опорное напряжение , . Напряжение на инвертирующем входе измерительного усилителя равно выходному напряжению на выходе источника 11 опорног напряжения. Выходное напряжение Ugb, изм.ерительного усилителя 1 при этом равно

и.ы., и,,, (1 ),

где напряжение на инвертирующем входе усилителя 1;

R J, - сопротивление блока 2 задания масштабов;

R J, - сопротивледше нагрузки,

IH

где 1ц - ток, потребляемый нагрузкой,

J - с 1

В формуле (1) величина опорного напряжения и, известна, величина . Sjj, представляняцая собой сопротивление образцового резистора блока 2 задания масштабов, также известна. Величина напряжения на выходе измерительного усилителя 1 и,|, определяется с помощью компаратора 9.

Подбирая величину выходного напряжения UQ источника 10 опорного напряжения, поступающего на вход компаратора 9, можно, используя известные

алгоритмы, определить точное значение напряжения на выходе измерительного усилителя I, а следовательно, и величину тока в нагрузке 1„. В случае, когда нет необходимости определять точное значение I ся информацией о

, можно ограничить- нахсчкдении величины 1 в заданном интервале, например, ниже какого-либо предела, определяемого величинами сопротивления резисторов Кд и RU и компаратора 9 величиной опорного напряжения источника 10,

В режиме Задание тока, измерение напряжения в цепь отрицательной обратной связи измерительного усилителя с помощью блока 4 включаются повторитель 7 и блок 6 вычитания. В этом случае напряжение на входе обратной связи усилителя 1 также долж+ но быть равно напряжению на его задающем входе. При этом на вход обратной связи измерительного усилителя 1 поступает выходной сигнал блока 6 вычитания, равный

6

6ЫУ1 8ы«г

).

Величина тока, задаваемого этом в нагрузку, равна

Usbixi UgbfJi KUoni

IH

R,

R,

Величина напряжения на нагрузке

выУ равная 9 величиной напря-з5 жения на выходе измерительного усили30

теля 1 и

контролируемой компаратором 9, связана соотношением

и

еыи

ки

от

Определение величины выходного напряжения измерительного усилителя осуществляется, как и в предыдущем случае, измерением величины выходного напряжения Uoni источника 10„

Конденсатор (с), подключенный параллельно блоку 2, включается в цепь отрицательной обратной связи усилителя 1 в режимах Исходное положение и Задание напряжения, измерение тока для исключения генерации, вызванной емкостью нагрузки, подключаемой к не- инвертирукщему входу измерительного усилителя 1.

5

даря чему практически ликвидируется ток утечки в измерительной линии.

Пример конкретной реализации системы входного контроля на основе описанного устройства представлен на фиг.2. Контролироваться может одна ИМС с числом выводов, равным или мень- щий К, или группа ИМС с суммарным

0 числом выводов, меньшим или равным К. Все устройства для измерения электрических параметров интегральных микросхем одинаковы по схеме (см.фиг,1), поэтому возможен одновременный конт5 роль разных типов ИМС в зависимости от потребностей производства.

Работой системы управляет ЭВМ 14. Ограниченное число кодовых комбинаций, соответствугацее задаваемым изме0 ряемым величинам, перед началом работы системы записывается в запоминающие устройства (ЗУ) 15,,,..15. Управление работой системы осуществляется изменением адресов ЗУ 15. Уста5 новка масштаба преобразо.вания (величины RO) и режима работы (задания тока или напряжения) производится один раз перед началом измерения.

I

0 Реясим Исходное положение включается синхронно для группы устройств измерения электрических параметров ИМС, работающих на одну микросхему. При этом на всех выводах ИМС напряжение равно нулю, что обеспечивает безопасность их подключения, так как выводы всех ИМС оказываются фактически соединенными между собой.

Блок 16 обработки результатов пеQ редает результат с выхода устройства измерения параметров в ЭВМ либо в ви-; де общего для всех блоков 16 бита контроля, либо отдельным битом. Общий бит контроля принимает значение О, если на одном из блоков 16 имеется такой сигнал, соответствующий отклонению контролируемого параметра сверх допустимых норм. Общий бит контроля подается на вход прерываний канала ЭВМ., При выявлении неисправности выполнение тест- программы останавливается, программа обработки прерываний выявляет номер канала, вызвавшего прерывание.

5

0

Изобретение относится к технике контроля качества и надежности радиоэлементов, интегральных микросхем, электронных устройств и блоков и может быть использовано для контроля их статических параметров и функционального контроля. Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение устройства - достигается путем сокращения аппаратурных затрат. Устройство содержит измерительный усилитель 1, блок 2 задания масштабов, блок 4 задания режимов, блок 6 вычитания, повторитель 7, компаратор 9, источники 10 и 11 опорного напряжения. Переключения блоков производятся соответствующими переключателями 3, 5, 8, 12 и 13. В состав устройства входит также блок обработки результатов /не показан/, с выхода которого данные передаются в ЭВМ. При выявлении неисправности выполнение тест-программы прекращается. Выявляется номер канала, вызвавшего прерывание, и определяется величина отклонения параметра, что может быть использовано, например, при предъявлении рекламаций, сборе статических данных и т.п. 2 ил.

Нагрузка подключается к устройству gg и определяет величину отклонения па- экранированным проводом, оплетка ко- раметра, что может быть использовано, торого соединена с задающим входом из- например, при Мерительного усилителя 1, а центральная жила - с выходом блока 2, благонапример, при предъявлении рекламаций, сборе статистических данных и т.д.

и определяет величину отклонения па- раметра, что может быть использовано например, при

например, при предъявлении рекламаций, сборе статистических данных и т.д.

Формула изобретения

Устройство для измерения электрических параметров интегральных микросхем, содержащее измерительный усилитель, блок задания масштабов, входом соединенный с выходом измерительного усилителя, выходом - с первым выходом устройства, компаратор, первый вход которого подключен к выходной клемме первого источника опорного напряжения, а выход связан с вторым выходом устройства, второй источник опорного напряжения, повто- ритель, блок задания реяшмов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения устройства за счет сокращения аппаратурных затрат, в него введен блок вычитания, первый вход

Примечание: О- переключ атель в положении на фиг,1; 1 - в противоположном положении

которого соединен с выходом измерительного усилителя, второй вход подключен к выходу повторителя, вход ко торого через первый переключатель блока задания режимов соединен с выходом блока задания масштабов, а выход блока вычитания через второй пе-. реключатель блока задания режимов соединен с входом обратной связи измерительного усилителя, задающий вход которого через третий переключатель блока задания режимов подключен к выходу второго источника опорного напряжения и к общей щине, первый выход устройства через четвертый переключатель блока задания режимов соединен с входом обратной связи измерительного усилителя, а второй вход компаратора соединен с выходом измерительного усилителя„