Устройство для контроля микросхем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК й 31 ЕТЕ СТРОРСТ СХЕМ(57) Устройство логического "0" образного напря схему запуска 4 сигнала, контро резистор 7 с со содержит исто генератор 2 жения, коммута анализатор 5 лируемую микро ответствующими,БеССС 981 яз и,тор фмикрой под- импуль- ычитаюоиство) сотройства дляблок срав"локом задаГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЭО ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетельствГ 966628, кл, С 01 К 31/28,Мурнал Приборы и системыления, Г 8, 1987 с. 31, ри Изобретение относится к контрано-измерительной технике и можетбыть использовано для контроля цировых узлов, в частности, для конроля микросхем, выполненых на оснКМОП-технологии,Известно устройство для контролинтегральных микросхем, содержащеегенератор импульсов, схему .сравнения, интегрирующий усилитель,блок регистрации и эталоннуюсхему, входные зажимы котороключены к выходу генераторасов, а выходные зажимы - к вщему входу блока сравнения.Однако известное устройство непозволяет выявить скрытые дефектымикросхемы, а осуществляет толькоконтроль работоспособности микросхем.Известно также устрдержащее контактные усподключения микросхем,нения, соединенный с б БО 1758610 А 1 ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИКРО ния ожидаемой информации, генераимпульсов, соединенный выходом свходом счетцика адреса, разрядныевыходы которого соединены с адресными входами контролируемых микросхем, блок управления, который подключен к блоку задания ожидаемойинформации,Однако известное устройство характеризуется невысокой производи. тельностью и сложно в реализации.Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемомуэффекту к предлагаемому являетсяустройство для выявления ненадежных микросхем, содержащее генератординамических тестовых воздействий,источник питания, имитатор нагруз"ки, подклюценные к контролируемоймикросхеме, в общую цепь которойвключен резистор, и анализатор формсигнала, подключенный к резистору,Однако известное устройство харатеризуется ограниченными функционалными возможностями, так как анализатор формы сигнала анализирует переходные процессы в моменты переклюце"ния логицеских элементов в цепи пита-ния микросхемы при подаце тестовыхвоздействий,Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет увелице"ния количества контролируемых тоцекна характеристике тока объекта контроля, а также расширение области применения за счет возможности контролядругих типов микросхем,Устройство для контроля микросхем,содержащее контролируемую микросхему, анализатор формы сигнала и резистор, первый вывод которого соединенс общим входом микросхемы и первымвходом анализатора формы сигнала, авторой вывод соединен с общей шинойустройства, дополнено коммутатором,схемой запуска, источником логического "0" и генератором пилообразного напряжения, причем выход источника логического "0" соединен через коммутатор с одними сигнальнымивходами контролируемой микросхемы,а выход генератора пилообразного напряжения через коммутатор соединенс другими сигнальными входами и входом питания контролируемой микросхемы, и выход схемы запуска соединенс входом генератора пилообразногонапряжения и в горым входом анализатора Формы сигнала,На фиг.1 приведена структурнаясхема устройства для контроля микросхем, на Фиг,2 - структурная схема анализатора Формы сигнала.Устройство для контроля микросхем содержит источник логического"0" 1, генератор 2 пилообразногонапряжения, коммутатор 3, схему 4запуска, анализатор 5 Формы сигнала,контролируемую микросхему 6 и резистор 7, первый вывод которого соединен с общим входом микросхемы 6 ипервым входом анализатора 5 Формысигнала, второй вывод резистора 7соединен с общей шиной устройства,выход генератора 2 пилообразногонапряжения соединен с первым входомкоммутатора 3, выход истоцника 1логического 0" соединен со вторымвходом коммутатора 3, выходы которого соединены соответственно с сигнальными входами и входом питанияконтролируемой микросхемы 6, а вы 58610ход схемы 4 запуска соединен с входом генератора 2 пилообразного напряжения и вторьм входом аналйзатора 5 формы сигнала.Анализатор 5 Формы сигнала содержит усилитель 8, аналого-цифровойпреобразователь АЦП) 9, постоянноезапоминающее устройство (ПЗУ) 10,схему сравнения 11, счетчик 12, элемент И 13 и генератор 14 импульсов,который выходом соединен с первымвходом элемента И 13, второй входкоторого подключен к выходу схемы 4запуска и является вторым входоманализатора 5 Формы сигнала, выходэлемента И 13 соединен с управляющимвходом ПЗУ 1 О) со счетным входомсчетчика 12, с входами опроса схемы20 сравнения 11 и АЦП 9, аналоговыйвход которого через усилитель 8 подключен к танке соединения вывода резистора 7 и общей цепи контролируемой микросхемы б, цифровой выход25 ЛЦП 9 соединен с первыми входамисхемы 11 сравнения, вторые входыкоторой соединены с выходами ПРУ 10,а адресные входы ПЗУ 10 соединеныс выходами счетчика 12 (на фиг,2З 0 информационные входы схемы 11 сравнения адресные входы ПЗУ 10 и выходы ПРУ 10 и источника 12 изображены одиночными линиями для того,цтобы не перегружать рисунок и дляудобства чтения),35Устройство для контроля микросхем работает следующим образом,По команде (например, от кнопки,которая на Фиг.1 не показана.) схе 40 ма 4 запуска вырабатывает сигнал,в течение которого начинает работать анализатор 5 формы сигнала,генератор 2 пилообразного напряжения вырабатывает линейно-нарастаю 5 щее напряжение, и коммутатор 3 предварительно установлен таким образом,что одни сигнальные входы и входпитания контролируемой микросхемы6 подключены через коммутатор 350 к выходу генератора 2 пилообразного напряжения, а другие - к выходу истоцника 1 логического "0".Под действием приложенных сигналов в контролируемой микросхеме 655начинают протекать токи, которыестекаются в общую цепь микросхемы6 и, протекая через резистор 7,создают на нем падение напряжения,пропорциональное токам, Ток в общей7 Б 6610 5055 5 1цепи контролируемой микросхемы 6изменяется в зависимости от величи.ны пилообразного напряжения исвойств транзисторов, входящих вмикросхему 6.Например, для микросхем на основеКИОП-технологии (полевых транзисторах) ток в общеи цепи микросхемы6 в начале действия пилообразногонапряжения очень мал и является восновном емкостным током до достижения величины пилообразного напряжения, равного включению полевыхтранзисторов, затем когда начинаются процессы переключения транзисторов, ток в общей цепи микросхемырезко увеличивается и в зависимостиот количества и качества полевыхтранзисторов, входящих в микросхему 6, имеет Форму тока, свойственнуюданному типу контролируемой микросхемы 6, и после окончания процессов переключения транзисторов в микросхеме, ток в общеи цепи контролируемой микросехмы 6 уменьшается иносит в основном емкостный характер.Таким образом, выделяемое напряжение на резисторе 7, пропорциональное протекающему току в общей цепиконтролируемой микросхемы 6, несетинформаци 1 о о происходящих процессах в микросхеме и отклонение Формынапряжения у контролируемой микросхемы 6 от среднестатистической формы говорит о наличии в ней скрытыхдефектов,Использование пилообразного напряжения в качестве воздействующегосигнала на вход питания контролируемой микросхемы 6 позволяет "растянутьп во времени процессы, происходящие в микросхеме, и тем самым обеспечить возможность измерить по точкам в цифровом виде всю характеристику тока и проанализировать (сравнить) ее со среднестатистическимиболее простыми средствами при болеевысокой точности,Напряжение с резистора 7 усиливается усилителем 8 и поступает наФвход аналого-цифрового преобразователя 9, который преобразует напряжениев цифровой код.В течение времени действия сигнала от схемь 4 запуска элемент И 13пропускает импульсы с генератора 14импульсов на счетный вход счетчика12 и на входы опроса аналого-цифро" 5 10 15 20 25 30 35 40 вого преобразователи 9, постоянногозапоминающего устройства 10 и схемысравнения 11,При поступлении импульсов с выхода элемента И 13 на счетный входсчетчика 12, он начинает Формироватьадреса, которые, поступая на адресные входы постоянного запоминающегоустройства 10, вызывают из него посигналу опроса значения среднестатистической формы характеристики дляданного типа контролируемой микросхемы 6 (среднестатистические значении параметра для контролируемых типов микросхем предварительно занотсятся в постоянное запоминающееустройство 10, которое может бытьреализовано, например, на БИС серииК 556 РТ и может быть сменяемым ),Аналого-цифровой преобразователь 9также начинает по сигналу опросу выдавать в цифровом виде реальную Форму характеристики, получаемую с кконтролируемой микросхемы 6,Эти две информации, содержащие всебе форму тока для контролируемой исреднестатистической микросхем,поступают на информационные входы схемы 11 сравнения, сравниваются (например, на логических элементах типаИСКЛЮЧА 1 гЩЕЕ ИЛИ) и каждый раз результат сравнения опрашивается импульсомс выхода элемента И 13. Если информация с аналого-цифрового преобразователя 9 не совпадает с информациейс выходов постоянного запоминающегоустройства 10, то схема 11 сравнениявырабатывает сигнал, который указывает на то, что в контролируемоймикросхеме имеются отклонения и,следовательно, она является некачественной, т.е. потенциально ненадежной. Формула изобретения 1, Устройство для контроля микросхем, содержащее клеммы для подключения объекта контроля, анализатор формы сигнала и резистор, первый вывод которого соединен с общим входом микросхемы и первым входом анализатора Фоомы сигнала, а второй вывод соединен с общей шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и расширении области применения, в него введены коммутатор1758610 1 О 20 оставитель В,Кленоехред И.Иоргентал Редактор И,Сегляни тор П.Гереши ательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 оизводственно схема запуска, источник логического нуля и генератор пилообразного напряжения, причем выход источника логического нуля соединен через коммутатор с первыми сигнальными входами клемм для подключения объекта контроля, выход генератора пилообразного напряжения через коммутатор соединен с вторыми сигнальными входами и входом питания клемм для подключения объекта контроля, а выход схемы запуска соединен с входом генератора пилообразного напряжения и вторым входом анализатора формы сигнала.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что анализатор формы сигнала содержит усилитель, аналого-цифровой преобразователь, постоянное запоминающее устройство, схему сравнения, счетчик,аказ 2999 ТиражНИИПИ Государственного комйтета по113035, Москва, Жэлемент Й и генератор импульсов,который выходом соединен с первымвходом элемента Й, выход которогоподключен к счетному входу счетчика, к входам опроса постоянногозапоминающего устройства, аналогоцифрового преобразователя и схемысравнения, первые информационныевходы схемы сравнения подключены квходам аналого"цифрового преобразователя, а вторые - к выходам постоянного запоминающего устройства,адресные входы которого соединеныс выходом счетчика, аналоговый входаналого-цифрового преобразователясоединен через усилитель с точкойсоединения одного вывода резистораи общей цепи контролируемой микросхемы, установочные входы счетчика ивторой вход элемента И подключены квыходу схемы запуска,Подписноебретениям и открытилм при ГКНаушская наб., д. 4/5