Устройство для контроля микросхем

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИК 69062 04 СО 1 К ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(08свидС 0602,10,0 ДЛЯ сск СССР977,ная про59,МИКРОмышленно (54) УСТ СХЕМ (57) Изо Рольно-ижет быть ть,ОЙСТ етение относится к конте и мотемах мер ительно ехни спользован с контро ле ических паркросхем. Цел етр интегральных изобре ения вышени стоверн ко ст роля за забрако ет исключени озмож схемь ния годно ривысутст онтактирования с евай СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙводами. Устройство содержит два источника опорных напряженьй, блок испытательных воздействий, блок режима, коммутатор, контактную головку с парой контактов на каждый вывод испытуемой микросхемы, блок анали за годности, согласуюций резистор и резистор обратной связи. За счет введения двух резисторов и двух блоков переключателей устройство обеспечивает контроль контактирования контактов контактной головки с выводами испытуемой микросхемы, а также контроль сопротивления измерительных цепей, что исключает забракованиеФ годных микросхем при отсутствии контактирования и увеличении сопротивления измерительных цепей, а следовательно,поеннет Лостоеерность рееультатов контроля. 1 ил. 5 з.п.ф-лы.О 5 25 12Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в системах контроля электрических параметров интегральных микросхем.Цель изобретения - повышение достоверности контроля эа счет исключения воэможности ложного забракования годной микросхемы при отсутствии контактирования с ее выводами иувеличении сопротивления измерительных цепей устройства,На чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит блок 1 испытательных воздействий, второй резистор 2 обратной связи, первый переменный резистор 3 обратной связи, четвертый резистор 4 обратной связи,третий резистор 5 обратной связи,второй согласующий резистор 6, первый операционный усилитель 7, второйоперационный усилитель 8, первыйусилитель 9 мощности, второй 10 ипервый 11 ключи, повторитель 12 напряжения, датчик 13 тока, первый источник 14 опорного напряжения, второй выход 15 и второй вход 16 блока1 испытательных воздействий, согласующий резистор 17, первый блок 18переключателей, первую 19 и вторую20 горизонтальные шины коммутатора,коммутатор 21, блок 22 анализа годности, блок 23 задания режима, пятыйрезистор 2 обратной связи, второйпеременный резистор 25 обратной связи, третий операционный усилитель26, второй усилитель 27 мощности,второй источник 28опорного напряжения, выход 29 и второй вход 30 блока 23 задания режима, первый резистор 31 обратной связи, второй блок32 переключателей, четвертую 33,третью 34 горизонтальные шины коммутатора 21, силовые 35.1-35,Н икомпенсационные 36,1-36,И вертикальные шины коммутатора 21, контактнуюголовку 37 с контактами 38.1-38.Ми 39.1-39,М.Блок 18 переключателей содержитпервый переключатель 40 с переключающим 41, раэмыкающим 42 и замыкающим 43 контактами, второй переключатель 44 с переключающим 45, раэмыкающим 46 и замыкающим 47 контактами,Блок 32 переключателей содержиттретий переключатель 48 с переключающим 49, раэмыкающим 50 и замыкающим51 контактами, четвертый переключа 69062 2тель 52 с переключающим 53, размыкающим 54 и замыкающим 55 контактами.Коммутатор 21.содержит первые 56,1-56.И вторые 57.1-57.И, третьи 58,1-58,И и четвертые 59.1-59.11 контакты.На чертеже показаны также выводы 60,1-60,11 испытуемой микросхемы 61.Устройство работает следующим образом.В зависимости от положения переключателей 40, 44, 48 и 52 блоков 18 и 32 переключателей и состояния ключей 10 и 11, определяемых программой контроля, устройство работает в одном из трех режимов: контроль наличия контакта между выводами 60.1-60.И испытуемой микросхемы 6 и соответствующими парами контактов контактной головки 37; измерение полного сопротивления измерительных цепей, в том числе переходного сопротивления контактов 56. 58 коммутатора 21 и сопротивления между выводами 60.1-60.Б испытуемой микросхемы 61 и контактами 38-39 контактной головки 37; измерения параметров микросхемы 61. РЕЖИМ 1. Ключи 1 О и 11 в источнике 1 разомкнуты, контакты 49-50,53-54 в блоках 18 и 32 переключателей замкнуты, сопротивление датчика 13 тока задано максимальным(с целью уменьшения шунтирования 35входного сопротивления повторителя12 напряжения), на выходе 15 блока1 испытательных воздействий (выходусилителя мощности 9) с помощью источника 14 опорного напряжения устанавливают напряжение О =0 В, навыходе 29 блока 23 задания режимас помощью источника 28 опорногонапряжения: устанавливают напряжениеО 40. Затем замыкают пары контактов 56,1, 57.1, 58.1, 59.1, Еслипри этом вывод 60.1 испытуемой микро.схемы 61 контактирует с контактами38.1 и 39. (т.е, замыкает их накоротко), .то резистор 31 шунтируетсяцепью: выход 29 - контакты 53 и 54блока 32 переключателей - шина 34контакт 59.1 - шина 36.1 коммутатора 21 - контакт 38.1 - вывод 60.1контакт 39,1 контактной головки 37 -шина 35.1 - контакт 58.1 - шина33 - контакты 49 и 50 - вход 30,Напряжение Ощ, на выходе 29 будет1269062 К 2511 =1129,1 28 К зг где 11 - напряжение источника 28опорного напряжения5К 2, К 25- сопРотивления резисторов24 и 25 соответственно.Напряжение П 29, через контакты 53,54,59.1, 57.1,45, 46 и повторитель 12 напряжения поступает на блок 22 анализа годности, где сравнивается по максимуму с граничным значением Пгр, выбранным из соотно 292 р 29где 029 д,1 15 пряжение на выходе 29 при разомкну- тых силовой и компенсационной шинах 35.1 и 36 По сигналу "Годен" блока 22 переходят к определению наличия контакта между вторыми выводом20 60,2 микросхемы 61 и второй парой 38,2, 39.2 контактов контактной головки 37 аналогично описанному вышее. Так анализируется наличие контакта между всеми М-выводамимикросхемы 6 и соот 25 ветствующими парами контактов 38 и 39 контактной головки 37.Если -й вывод микросхемы 61 не контактирует с контактами 38,1 и 39 то резистор 31 не шунтируется и напряжение 11 9 2 на выходе 29 определяется выражением 292 28 К ф24 35где Кз, - сопротивление резистора31Если, например, К 31=К 25, то 2-й этап. Контакты блоков 18 и 32по программе измерения переключаюттак, что замыкаются контакты 41-43,45-47, 49-50, 53-55, а контакты 56.1, 57,1, 59.1 остаются во включенном состоянии. Напряжение П 9 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 581, шина 33, контакты 53-55, выход 29, выход усилителя 27 мощности, а через контакты 49-50 непосредственно на нине 33 поддерживается заданное источником 23 опорного напряжения напряжение, равное 0 В. Напряжение,П =-=2020 гг Кг29.2 29.фК 2т.е. увеличивается в два раза.Поэтому напряжение становится больше напряжения Угр, и блок 22 анализа годности фоРмирует сигнал "Брак".РЕЖИМ 2. Ключи 10 и 11 в источнике 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, аисточник 1 испытательных воздействий представляет собой источник тока, причем величина задаваемого тока определяется сопротивлением датчика 13 тока. Далее устройство работает в два этапа:1-й этап - определение сопротивления цепи, содержащей контакты 56 и 59 коммутатора;2-и 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 переключате- лей, а также контакты 56,1 - 59.1 коммутатора 21.Задают напряжение У =О В с помощью источника 28 опорного напряжения. Тогда гок, задаваемый блоком 1 испытательных воздействий, буде 11 протекать по цепи: выход 15, контакты 41-42, шина 19, контакт 56.1, шина 351, 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 подцерживают заданное источником 28 напряжение (в данном случае равное ОВ), 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.35 3 12690пропорциональное полному сопротивлению рассмотренной цепи, с шины 20относительно потенциала шины 33 через повторитель 12 напряжения поступает в блок 22 для анализа.Далее аналогично описанному, каждый раз в два этапа измеряют сопротивления остальных Иизмерительных цепей,РЕЖИМ 3. В этом режиме производится измерение параметров испытуемой микросхемы 61. Для обеспеченияданного режимазамкнуты контакты41-42, 45-46 переключателя 18, контакты 49-51, 53-55 переключателя 32,Состояние контактов коммутатора 21определяется номерами выводов 60.1,к которым подключается по схеме измерения блока 23 задания режима иблок 1 испытательных воздействий,при этом, если источник режима. подключен к выводу 60., а блок 1 испытательных воздействий - к выводу60. 1, то замкнуты соответственно контакты 58 59, и 56,1 57.1, Блок 2523 задания режима обеспечивает навыводах микросхемы 61 требуемое напряжение, а блок 1 испытательныхвоздействий при разомкнутых контактах 10 и 11 - измерение напряжения,а при замкнутых - измерение напряжения с заданием тока нагрузки,Силовые и компенсационные шины обоихблоков замыкаются непосредственнона выводах 60.1-60,И микросхемы 61,в результате чего обеспечиваетсявысокая точность задания режимов иизмерений.В блоке 1 резисторы 3 и 5 являются резисторами обратной связи, резисторы 2 и 4 регулируют величинуобратной связии согласуют выходыисточника 14 опорного напряжения иповторителя со входами операционныхусилителей 9 и 8, резистор 6 регули.рует обратную связь при "кольцевом"включении операционных усилителей7 и 8, когда ключи 10 и 11 замкнуты.Усилители 9 и 27 мощности развязывают выходы операционных усилителейот силовых измерительных цепей,В блоке 23 задания режима резис.торы 25 и 24 регулируют обратнуюсвязь операционного усилителя 26.Таким образом, эа счет введениярезисторов 17,31 и блоков 18, 32переключателей устройство обеспечи.вает контроль контактирования контактов 38 и 39 головки контактов 37 62 Фс выводами 60 исследуемой микросхемы 61, а также контроль сопротивления измерительных цепей, состоящихиз контактов 56-58 коммутатора 21,шин 19, 20, 34, 33, 35, 36, что исключает браковку годных микросхемпри отсутствии контактирования иувеличении сопротивления измерительных цепей, а следовательно, повышаетдостоверность результатов контроля. Формул а изобретения 1. Устройство для контроля микросхем, содержащее 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 - л и ч а ю щ е е с я 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 соответствен но с первым и вторым выходами второго блока переключателей, соединенного первым и вторым входами соответст венно с первым и вторым выводами первого резистора обратной связи, соединенными соответственно с вторым входом и выходом блока задания режима.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок исявляется первым входом первого блокапереключателей, вторым входом которого является переключающий контактвторого переключателя, размыкающийконтакт которого соединен с замыкающим контактом первого переключателяи является вторым выходом первогоблока переключателей, первым выходомкоторого является размыкающий контакт первого переключателя,5. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я 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 выходомвторого блока переключателей, первым выходом которого является замыкающий контакт третьего переключателя, соединенный с размыкающим контактом четвертого переключателя,переключающий контакт которого яв-,ляется вторым входом второго блокапереключателей. 6, Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ .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,:вторымш 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. 7 1269062 пытательных воздействий содержит второй резистор обратной связи, первый 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 сотласующего 1 О резистора, соединенного вторым выводом с первым выводом третьего резистора обратной связи и с выходом второго операционного усилителя, соединенного входом с вторым выводом тре тьего резистора обратной связи и с первым выводом четвертого резистора обратной связи, соединенного вторым выводом через второй клюЧ с выходом повторителя напряжения, вход и выход 20 которого являются соответственно вторым входом и первым выходом блока испытательных воздействий, второй выход которого является первым выводом датчика тока, соединенного вто рым выводом непосредственно с вторым выводом первого переменного резистора обратной связи, а через первый усилитель мощности - с выходом первого операционного усилителя. 30Э. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок задания режима содержит пятый резистор обратной связи, первый вывод которого является первым входом блока зада-З 5 ния .режима, а .второй вывод соединен с первым выводом второго переменного резистора обратной связи непосредственно, а через третий операционный усилитель - с входомвторого усилителя мощности, выход которого является выходом блока задания режима, второй вход которого является вторым выводом второго переменного резистора обратной связи,4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что первый- блок переключателей содержит первый переключатель, соединенный переклю. чзющим контактом с замыкающим контак-;0 том второго переключателя, который1269062 Составитель И. ШвецРедактор Н. Егорова Техред Л.Олейник Корректор Е. Сирохман Заказ 6031/48 Тираж 728 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раувская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4