Способ контроля интегральных микросхем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1191 01 К 31/ 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ ПИСА ЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ СВ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Можетбыть использовано для совмещенногопо времени контроля интегральныхмикросхем на функционирование и потепловым параметрам. Цель изобретения - расширение функциональных воз"можностей способа. По предлагаемомуспособу в процессе выходного и входного контроля интегральной микросхемы на предельной рабочей частотеизмеряют значение потребляемого интегральной микросхемой тока, Этиизмерения производятся за время,значительно меньшее постоянной вре 9 3 И,Б 088.8)идетельство СССР1 К 31/26, 1981, др. Измерение и интегральных ми и связь, 1982,(54) СПОСОБ КОНМИКРОСХЕМ ЛЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ1250997 мени с кристалл-корпус. По мере нагрева кристалла поддерживается постоянный потребляемый ток путем снижения частоты переключения,. Через фиксированное время, соизмеримое сизмеряют частоту, генератора и сравнивают ее с заданным минимально допустимым значением, полученным по результатам статистической обработки, В случае, если частота меньще допуСтимой, интегральная схема признается негодной. Заданное значение результирующей частоты определяют как минимальное значение результирующих частот, измеренных для предИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для совмещенногопо времени контроля интегральных микросхем на Функционирование и по тепловым параметрам.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей способа.путем совмещения по времени Функционального контроля и тепловых параметров интегральных микросхем.На фиг. 1 приведена схема. устройства, реализующего способ,"на Фиг.2 -зависимость результирующей частотысинхроимпульсов от времени, поясняю щая способ,Устройство (фиг. 1) для контроля интегральных микросхем 1 содержит источник 2 напряжения, измерительный резистор 3, источник 4 питания, ключ 5, источник 6 опорного напряжения, аналоговый сумматор 7, первый 8 и второй 9 суммирующие резисторы, операционный усилитель 10, резистор 11 обратной связи, инвертор 12, аналогоцифровой преобразователь 13, цифровой сумматор 14, первый 15 и второй 16 регистры, вычитающий блок 17, ге. нератор 18 синхроимпульсов, измеритель 19 частоты, блок 20 Функционального контроля и блок 21 управления и синхронизацииСущность способа заключается в , следующем. ставительной выборки из партии годных микросхем. Устройство для контроля интегральных микросхем 1 содержит источник 2 напряжения, источникпитания, ключ 5, источник 6 опорного напряжения, аналоговый сумматор 7, операционный усилитель 10, инвертор 12, аналого-цифровой преобразователь 13, цифровой сумматор 14, регистры 15, 16, вычитающий блок 17, генератор 18 синхроимпульсов, измеритель 19 частоты, блок 20 функционального контроля, блок 21 управления и синхронизации. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. Одновременно с функциональным контролем интегральной микросхемы 1 осуществляют ее контроль по тепловому сопротивлению кристалл-корпус,Контроль тепловых параметров основан на зависимости потребляемогоинтегральной микросхемой 1 тока отчастоты ее переключения и от температуры кристалла. Эти зависимости проявляются в интегральных микросхемахс КЛОП-структурой, которые в статическом режиме потребляют ток в долимикроампера, тогда как в динамическом режиме на рабочей частоте токпотребления достигает единиц и десятков миллиампер, причем ток потребления зависит от температуры кристал,ла (при увеличении температуры токвозрастает),Указанные особенности практическиисключают внутренний разогрев микросхем в статическом режиме (например,при входном контроле статических параметров), что не позволяет контролировать тепловые характеристики микросхем при входном контроле статистических параметров,По предлагаемому способу контроляв процессе выходного или входногоФункционального контроля интегральноймикросхемы 1 на предельной рабочейчастоте Г, (О, 1-10 мГц) в моментначала Функционального контроля втечение нескольких тактов переключе 1250997ния (С близко к нулю), пока кристаллинтегральной микросхемы 1 не разог-релся (за время значительно меньшее,чем постоянная временикристаллкорпус; составляющая примерно 50- 5100 мс), измеряют значение потребляемого интегральной микросхемой 1тока, Затем путем снижения частотыпереключения по мере нагрева кристалла интегральной микросхемы 1 под Одерживается постоянным потребляемыйток,Через фиксированное времяпорядкаизмеряется частота переключения интегральной микросхемы 1, 15и по этой частоте судят о тепловомсопротивлении кристалл-корпус, причем непосредственно величина теплового сопротивления не определяется,,Способ .реализуется с помощью устройства, показанного на фиг, 1,Блок 20 контроля совместно с генератором 18 синхроимпульсов обеспечивает функциональный контроль интегральной микросхемы 1 путем подачи 25на ее входы последовательности тестовых (блок 20) и синхронизирующих(генератор 18) сигналов приема выходной последовательности сигналов,сравнения ее с эталонной и принятиерешения о годности интегральноймикросхемы 1 (блок 20),Блок 21 обеспечивает управление и синхронизацию работы блоков устройства, в частности, подключая через ключ 5 источник 6 опорного напряжения к источнику 4 питания, в котором источник 2 напряжения питания вырабатывает и задает через измери тельный резистор 3 напряжение пита-. ния на интегральную микросхему 1.В начальный момент Функционального контроля измеряют потребляемый интегральной микросхемой 1 на часто те Й ток следующим образом: измеряют напряжение на измерительном ,резисторе 3 источника 4 питания с помощью сумматора 7, инвертора 12 и АЦП 13. В сумматоре 7 с помощью суммирующих резисторов 8 и 9 и операционного усилителя 10 с резистором 11 в цепи обратной связи формируют на выходе сигнал, пропорциональный разности напряжений на выводах резистора 3, Инвертор 12 инвертирует полярность сигнала с резистора 3 для обеспечения возможности вычитания его из напряжения, имеющегося на выходе источника 2.Получаемый на выходе АЦП 13 результирующий сигнал запоминают в регистрах 15 и 16 цифрового сумматора 14 и подают на входы вычитающего блока 17, который вырабатывает сигнал управления для генератора 18, В начальныймомент сигнал на выходе вычитающегоблока 17 равен нулю, Затем регистр15 переводят в режим хранения, арегистр 16 оставляют в режиме приемаинформации из АЦП 13, По мере разогрева кристалла ток, потребляемый ин,тегральной микросхемой 1, нарастаети на выходе цифрового сумматора 14появляется код, соответствующий изменению потребляемого тока, которыйзаписывается в регистр 15. Разностькодов, записанных в регистры 16 и 15,формируется на выходе блока 17 иуменьшает частоту генератора 18 частоты пока сигнал с выхода цифрового сумматора 14 не уменьшится до нуля. В результате осуществляется ав-томатическое поддержание постоянноготока потребления микросхемой 1 без изменения напряжения ее питания,Через фиксированное время (Фиг, 2) измеряют частоту генератора 18 измерителем 19 частоты, Время измерения (е) задается блоком 21 задания управляющих кодов и синхронизации.Время С выбирается примерно равным по величине, чтобы не учитывать тепловую постоянную времени корпус-среда и чтобы обеспечить достаточную точность измерений, поскольку при измерении в начальный момент времени с ) кристалл не успевает нагреться и частота не может быть измерена с необходимой точностью.Измеренное измерителем 19 частоты значение результирующей частоты (.) синхрочмпульсов генератора 18еесравнивают (фиг. 2) с заданным минимально допустимым значением частоты синхроимпульсов Г , определеннымФпредварительно для каждого возможного значения , . Заданное минимально допустимое значение частоты определяют по результатам статистической обработки результатов измерений Г для партии годных микросхем.Если К контролируемой интеграль ной микросхемы меньше Г 1,а., считащг1250997 Формула изобретения рур Составитель В,ДВОР Техред В.Кадар28 Подписноетета СССРрытий Тираж Государ лам изо ква, Жтвенного коми ретений и от5, Раушская Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ее негодной, в противном случае1 ОДНОИ аТаким образом, путем компенсации увеличения тока потребления интеграль 11 ой микросхемы в Результате разогрева кристалла и уменьшения рабочей частоты синхроимпульсов определяют результирующую частоту синхроимпульсов и, сравнивая ее с заданной О (для годных йнтегральных микросхем), определяют косвенно годность или негодность контролируемой интегрально 1. микросхемы 1 по тепловому сопротив-лению кристалл-корпус, осуществляя помимо контроля функционирования еще и одновременный контроль теплового сопротивления кристалл-корпус, что расширяет функциональные возможности способа по сравнению с извест Ным а 1, Способ контроля интегральных 25 микросхем, состоящий в том, что одновременно и синхронно по времени подают синхроимпульсы и последовательность проверяющих сигналов на синхронизирующий вход и информацион- Зо ные входы контролируемой интегральной микросхемы соответственно, сравнивают получаемую на выходах контролируемой интегральной схемы последовательность сигналов с эталонной последовательностью сигналов и в случае совпадения получаемой последовательностп с эталонной считаютконтролируемую микросхему годной,а в противном случае - негодной,о т л и ч а 1 о ц и й с я тем, что,с целью расширения функциональных .возможностей путем совмещения вовремени функционального контроля интегральной схемы с контролем тепловых параметров, одновременно сосравнением получаемой на выходахконтролируемой интегральной схемыпоследовательности сигналов с эталонной последовательностью сигналовизмеряют потребляемый интегральноймикросхемой ток на рабочей частотеследования синхроимпульсов при фикси.рованном напряжении питания и поддерживают его постоянным, уменьшаячастоту следования синхроимпульсов,измеряют результирующую частотуследования синхроимпульсов черезинтервал времени, равный тепловойпостоянной времени кристалл-корпуспосле начала их подачи, сравниваютрезультирующую частоту с заданнойи в случае превышения заданной частоты результирующей считают контролируемую микросхему негодной, в противном случае - годной.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем,что заданное значение. результирующей частоты Определяюткак минимальное значение результирующих частот, измеренных для представительной выборки из партии годных микросхем,