Устройство контроля интегральных схем

(19) И 1 28 Щ 4 СО ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ Вюл. В 1 ов8.8 ство СССР/28, 1982. идетел 01 КЗ идетельс С 01 К 3 ля инт бретеии го 1 ил. ых возается ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХСХЕМ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано пля контро егральных схем (ИС) . Цель изо ия в . расширение функционал ожностей устройства - дост путем автоматического определениятипа контролируемых ИС. Устройствосодержит программируемые генератор 1тока и источник 2 напряжения, счетчики 3 и 4 адреса, блок 5 ключей, мультиплексор б, измеритель 7, многоканальный компаратор 8, блоки 9-11 памяти, блок 12 сжатия информации,коммутатор 13, блок 14 управления,объект 15 контроля ИС, формирователь16 импульсов, источник 17 опорногонапряжения, Устройство идентифицирует тип объекта 15 контроля при фиксации его годности по счетчику 3 адресов, хранимых в блоке 9 памяти. Идентификация осуществляется в моментфиксац дности объекта. 3 з.п.ф-лы,Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля интегральных схем.Цель изобоетения - расширение5 функциональных возможностей устройства за счет автоматического определения типа контролируемых интегральных схем.10На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.На чертеже изображены программируемый генератор 1 тока, программируемый источник 2 напряжения, первый 3, второй 4 счетчики адреса, блок 5 ключей, мультиплексор 6, измеритель 7, многоканальный компаратор 8, первый 9, второй 10, третий 11 блоки 20 памяти, блок 12 сжатия информации, коммутатор 13, блок 14 управления, объект 15 контроля, формирователь 16 импульсов, источник 17 опорного напряжения. Блок 12 сжатия информации содержит полусумматор 18, сдвигающий регистр 19. Коммутатор 13 содержит первую 20,1-20,п, вторую 1.1-21,п группы реле, общую шину 22. Блок 14 управления содержит блок 30 23 индикации, генератор 24 тактовых импульсов, первый 25, второй 26, третий 27 формирователи импульсов, первый 28, второй 29, третий 30, четвертый 31, пятый 32 триггеры, пер вый 33, второй 34, третий 35, четвертый 36, пятый 37, шестой 38 элементы И, элемент НЕ 39, шину 40 "Пуск", первый 41, второй 42 элементы ИПИ, шины 43 "данных". Первые, вторые вы ходы блока 14 управления соединены соответственно с первым, вторым входами счетчика 3 адреса, выходы которого соединены с соответствующими входами блока 9 памяти и с соответст вующими первыми входами мультиплексора 6, выходы которого соединены с соответствующими входами блока 11 памяти, первые выходы которого соединены с соответствующими третьими входами счетчика 3 адреса, вторые выходы - с соответствующими первыми входами блока 14 управления, а третий выход - с вторым входом блока 14 управления, третий выход которого соединен с пер"5 вым входом счетчика 4 адреса и через формирователь 16 импульсов - с первым входом блока 12 сжатия информации, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами мультиплексора 6, третий вход которого соединен с четвертым выходом блока 14управления, пятый выход которого соединен с вторыми входами блока 12 сжатия информации и счетчика 4 адреса,выходы которого соединены с соответствующими входами блока 10 памяти,первые выходы которого соединены ссоответствующими первыми входами коммутатора 13, первый вывод которого соединен с первым выходом программируемого источника 2 напряжения, входыкоторого соединены с соответствующими вторыми выходами блока 10 памяти,третьи выходы которого соединены ссоответствующими входами программируемого генератора 1 тока, выход которого соединен с первым входом измерителя 7 и с вторым выводом коммутатора 13, третьи выводы которого соединены с соответствующими выходами блока 5 ключей и с соответствующими первыми входами многоканального компаратора 8, выходы которого соединеныс соответствующими третьими входамиблока 14 управления, четвертый входкоторого соединен с четвертым выходом блока 10 памяти, второй выходпрограммируемого источника 2 напряжения соединен с вторым входом измерителя 7, выход которого соединен стретьим входом блока 12 сжатия информации, пятый, шестой, седьмой, восьмой входы блока 14 управления соединены соответственно с первым, вторым,третыю, четвертым выходами блока 9памяти, пятые выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами коммутатора 13, четвертые выводыкоторого соединены с соответствующимивыводами объекта 15 контроля, шестыевыходы блока 9 памяти соединены ссоответствующими первыми входами блока 5 ключей и с соответствующими вто-;рыми входами многоканального компаратора 8, третьи входы которого соединены с соответствующими седьмыми выходами блока 9 памяти и с соответствующими вторыми входами блока 5 ключей, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первыми вторым выходами источника 17 опорного напряжения, третий, четвертыйвыходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входамиблока 5 ключей.Первый, второй входы блока 12 сжатия информации соединены соответственно с первым, вторым входами эдвигающего регистра 19, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами полусумматора 18 и с соответствующими выходами блока 12 сжатия информации, информационный вход ко- торого соединен с вторым входом полусумматора 18, выход которого соединен с информационным входом сдвигающего регистра 19. Первый вывод коммутатора 13 соединен с первыми контактами реле группы 20,2-20,п, вторые 15 контакты которых соединены с соответствующими первыми контактами реле группы 21.1-21,п, вторые контакты которых соединены с общей шиной 22, а третьи - с соответствующими вторыми 20 выводами коммутатора 13, третьи выводы которого соединены с соответствующими третьими выводами реле группы 20,1-20,п, первый контакт реле группы 20,1. соединен с четвертым выводом 25 коммутатора 13 первые управляющие входы которого соединены с соответствующими управляющими входами реле группы 20.1-20.п, а вторые управляющие входы - с соответствующими управляющими входами реле группы 21,1-21.п. Шина 40 "Пуск" блока 14 управления соединена с первым входом элемента ИЛИ 41 и через формирователь 25 импульсов - с первыми входами триггеров 28 - 32, первые выходы ко 35 торых соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым входами блока 23 индикации и соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым выводами шины 43 "данных", остальные выводы которой соединены с соответствующими шестымивходами блока 23 индикации и ссоответствующими первыми входами 45блока 14 управления, первый выход которого соединен с выходом элемента И 34, а второй вход - с первым входам элемента И 37 и через элемент НЕ 39 - с первым входом элемен 50 та И 38, выход которого соединен с вторым входом элемента Ш 1 И 41, выход которого соединен с вторым выходом блока 14 управления, третьи входы которого соединены с соответствующими55 входами элемента 1 ШИ 42, выход которого соединен с первым входом элемента И 35, выход которого соединен с вторым входом триггера 30, вгарай выхад которого соединен с первым входомэлемента И 36, второй вход которогосоединен с. вторым входом элементаИ 35 и с первым выходам генератора 24тактовых импульсов, второй выход каторага соединен с первым входом элемента И 33, второй вход которого соединен с первым входом элемента И 33,втарой вход которого соединен с вторым выходом триггера 28, а выход -с третьим выходом блока 14 управления, четвертый вход которого соединен с вторым входом триггера 24, свходом .формирователя 26 импульсов ичерез формирователь 27 импульсов свторыми входами элемента И 38 и элемента И 37, выход катарага соединенс третьим входам триггера 30 и с вторым входом триггера 31, второй выходкоторого соединен с первым входамэлемента И 34, с вторым входом триггера 32 и с четвертым выходам блока14 управления, пятый вход которогосоединен с вторым входом триггера 29,третий вход которого соединен с выходам формирователя 26 импульсов, авторой выход - с третьими входамиэлементов И 35 и 36 и с вторым входомэлемента И 34, третий вход которого соединен с третьим выходом генератора 24 тактовых импульсов, ыестай и седьмой входы блока 14 управления соединены соответственно с четвертым входом триггера 30 и с четвертым входам элемента И 36, выход которого соединен с третьим входом триггера 31, восьмой входы блока управления соединен с третьим входом триггера 32, второй выход которого соединен с четвертым входом элемента И 34, шина 40Пуск саедиьена с пятым выходам блока 14 управленияУстройство работает следующим образом.Определение типа объекта контроля осуществляется в три этапа: нахождение используемых выводов объекта 15 1контроля; определение выводов объекта 15 контроля, которые . являются входами; окончательное определение типа объекта 15 контроля потестам функционирования.Первый этап осуществляется проверкой наличия проводимости между выводами объекта 15 контроля и подложкой, т,е. аналогично проверке кантактиравания, При наличии контакта каждого вывода производится ега учет с запа5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 147 минанием последовательности этих событий. Затем осуществляется определение выводов, ко-.орые являются входами. При этом поиск осуществляется на принципе фиксации величины напряжения на выводе при заданном смещении. На входах объекта 15 контроля величина падения напряжения полная, а на выходах равна выходному напряжению нуля или единицы, которое ниже напряжения, образовавшегося от смещения на входахЭтот этап необходим для того, чтобы при проведении функционального контроля не возникло ситуации, когда выход подключается. на выход устройства контроля, т.е. возможности внесения неисправности в объект 15 контроля, Окончательное определение типа происходит при функциональном контроле, при котором проверка ведется по тестам, Фиксация годности по одной из групп тестов со ответствует определению типа объекта 15 контроля и одновременно годности на функционирование.В исходном состоянии счетчики 3 и 4 адреса, сдвигающий регистр 19 обнулены, триггеры 28 и 29 запрещают прохождение тактовых импульсов через элементы И 33 и 34 с генератора 24 тактовых импульсов, Кроме того, триггеры 28 - 31 гасят индикаторы в блоке 23 индикации, Исходное состояние подтверждается сигналом с шины 40"Пуск" на счетчики 3 и 4 адреса, сдвигающий регистр 19 и через формирователь 25 импульсов с некоторой за держкой на триггеры 28 - 31. Триггер 28 разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И 33 на входы счетчика 4 адреса и сдвигающего регистра 19. Счетчик 4 адреса задает номер теста при контроле наличия выводов объекта 15 контроля на блок 10 памяти, который хранит следующую информацию; состояння первой группы 20.1-20.д реле; коды значений тока программируемого генератора 1 тока; коды напряжений программируемого источника 2 напряжений.Ток с программируемого генератора 1 тока через соответствующее реле первой группы 20,1-20,п реле поступает ва соответствующий вывод объекта 15 контроля, остальные выводы которого подключаются через остальные реле первой 20.1-20.п и второй 21.1-21.п групп реле к общей шине 22. Величина падения напряжения на выводе объекта 98996 15 контроля выделяется на измерителе7, который фиксирует превышение напряжения на его измерительном входепо отношению к напряжению с программируемого источника 2 напряжения,В случае выделения полного напряженияс программируемого генератора 1 токана измеритель 7 на выходе измерителя 7 нуль. Эта ситуация соответствует отсутствию входа или выхода у объекта 15 контроля по данному выводу.В случае наличия входа или выходау объекта 15 контроля по данному выводу возникает ток между выводами егочерез охранные диоды, т.е. уменьшается величина падения напряжения навходе измерителя 7. Напряжение на входе измерителя 7 становится меньшеопорного напряжения с выхода программируемого источника 2 напряжения. фНа выходе измерителя 7 единица. Выходная информация с измерителя 7 черезполусумматор 18 поступает на информационный вход сдвигающего регистра 19,в котором информация запоминается исдвигается по сигналу через формирователь 16 импульсов, который обеспечивает задержку по отношению к сигналу,поступающему на счетный вход счетчика 4 адреса. В сдвигающем регистре 19образуется остаток от деления двухполиномов, Один полином - это входнаяинформация на полусумматоре 18, а второй определяется наличием связей с выходов соответствующих разрядов сдвигающего регистра 19 на входы полусумматора 18. После окончания определения наличия контактов с выводами объекта 15 контроля происходит определение его выходов, В этом случае отличие входа от выхода определяется путем подачи тока противоположного по знаку к предыдущей проверке, В отличие от первой проверки при второй проверке ток протекает через выходной буфер объекта 15 контроля, а через входной буфер ток практически не проходит (сопротивление входа по сравнению с выходом больше во много раз). Отсюда перекапряжение на измерительном входе измерителя 7 соответствует входу объекта 15 контроля либо обрыву (отсутствию контакта), Меньшее значение напряжения на измерительном входе измерителя 7 соответствует выходному буферу. Соответственно при сравнении с опорным напряжением измеритель 7 различает эти группы выводов объекта 15 контконца групп тестов для конкретных типов объектов 15 контроля, которые идентифицированы на предыдущем этапе, поступающий на вход триггера 30; признаки входа и выхода на блок 5 ключей и многоканальный кампаратор 8.Функциональный контроль объекта 15 контроля протекает следующим образом. По соответствующим каналам блока 5 ключей входные воздействия поступают через реле коммутатора 13 на входы объекта 15 контроля, выходные реакции которого поступают аналогично на входы многоканального компаратора 8. Формирование входных воздействий и фиксация выходных реакций осуществля ется согл;.сно тестам, хранимых в блоке 9 памяти. Сравнение выходных реакций с ожидаемыми комбинациями осуществляется в многоканальном компараторе 8, с выхода которого сигналы поступают через элемент ИЛИ 42 на элемент И 35, который выделяет признак брака в момент функционального контроля по .разрешению с триггера 29 и при наличии тактового сигнала с генератора 24 тактовых. импульсов. Фиксация брака осуществляется на триггере 30. Триггер 30 сбрасывается каждый раз, когда заканчиваются тесты для каждого типа объекта 15 контроля. В случае отсутствия брака в течение всех тестов контроля через элемент И 36, происходит фиксация нормальной работы триггером 31 по разрешающим сигналам с триггера 29, с генератора 24 тактовых импульсов и признака окончания тестов с блока 9 памяти. Изменяет свое состояние триггер 32, фиксирующий конец контроля и запрещающий прохождение импульсов через элемент И 34. В случае отсутствия годности по всем типам объекта 15 контроля происходит считывание признака конца этой группы тестов на вход триггера 32, который изменяет свое состояние и запрещает прохождение импульсов через элемент И 34, т,е. функциональный контроль заканчивается с признаком брака (триггер 31 не изменил своего состояния), Следовательно, если конкретный объект 15 контроля является годным, то он фиксируется и, кроме того, идентифицируется. Для этого после фиксации годности с триггера 31 поступит сигнал на мультиплексор 6, которнй передает 7 14/9899роля на своем выходе. В сдвигающемрегистре 19 происходит формированиевторого остатка от деления полиномовс учетом прежнего остатка. Код второго остатка является адресом, по которому выбирается группа функциональных тестов, которая соответствуеттем типам объекта 15 контроля, которые имеют определенное ранее количество выводов, количество входов иколичество выходов. Информация сосдвигающего регистра 19 поступает через мультиплексор 6 на адресные входы блока 11 памяти, в котором хранится следующая информация: коды типов15объекта 15 контроля, поступающие нашины 43 "данных", коды адресов групптестов функционального контроля, поступающих на счетчик 3 адреса; признак забракования, если объект 15контроля не индентифицируется, признак подается на элемент И 37 и через элемент НЕ 39 на элемент И 38.Окончание первого этапа работы устройства фиксируется появлением "1"на четвертом выходе блока 10 памяти,которая поступает на входы формирователей 26 и 27 импульсов и черезтриггер 28 запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 33.Импульс с выхода формирователя 26 импульсов изменяет состояние триггера29, фиксирующего начало функциональнаго контроля. Через элемент ИЛИ 41происходит запись начального адреса 35группы тестов в счетчик 3 адреса,В случае не идентификации типа объекта 15 контроля на первом этапе происходит изменение состояния триггеров 30 и 31, что соответствует забраковке объекта 15 контроля без выходана функциональный контроль, В случаевыхода на функциональный контрольпроисходит запись начального адресагруппы тестов в счетчик 3 адреса и 45начинается поступление тактовых импульсов с выхода генератора 24 тактовых импульсов через элемент И 34 натактовый вход счетчика 3 адреса, в результате чего происходит выборка тестов из блока 9 памяти, который хранитследующие данные: ожидаемые комбинации на многоканальный компаратор 8;информацию входных воздействий наблок 5 ключей; информацию состояния 55второй группы 21,1-21,п реле; признак конца каждой группы тестов дляконкретного объекта 15 контроля, поступающий на элемент И 36; признакадрессчетчика 3 адреса на адресные входы блока 11 памяти, с выходов которого снимается код объекта 15 контроля на блок 14 управления для передачи на внешнее устройство (например, манипулятор). Идентификация типа объекта 15 контроля при Фиксации годности его обеспечивается знанием конкретного адреса тестов по счетчику 3 адреса, хранимых в блоке 9 памяти, в момент фиксации годности.формула изобретения1.Устройство контроля интегральНых схем, содержащее программируемый источник напряжения, многоканальный компаратор, первые входы которого соединены с соответствующими выходами блока ключей, клеммы для подключения 20 объекта контроля, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей, в него введены измеритель, блок управления, первый, второй, третий блоки памяти, коммутатор, первый, второй счетчики адреса, программируемый генератор тока, источник опорного, напряжения, формирователь импульсов, мультиплексор, блок сжатия информации, причем первый выход программируемого источника напряжений соединен с первымнходом измерителя, выход которого соединен с первым входом блока сжатия информации, выходы которого сое динены с соответствующими первыми входами мультиплексора, первый вход блока управления соединен с первым выходом первого блока памяти, вторые .выходы которого соединены с соответствующими первыми входами коммутатора, первые выводы которого соединены с соответствующими первыми входами многоканального компаратора, выходы котоРого соединены с соответствующими нторыми входами блока управления, вторые выводы коммутатора соединены с соответствующими клеммами для подключения объекта контроля, выходы мультиплексора соединены с соответствующими 50 входами второго блока памяти, первые выходы которого соединены с соответствующими третьими входами блока управления, первый, второй выходы которого соединены соответственно с первым, вторым входами первого счетчика адреса, выходы которого соединены с соответствующими входами третьего блока памяти и с соответствующими вторыми входами мультиплексора, третий вход которого. соединен с третьим выходом блока управления, четвертый вход которого соединен с вторым выходом второго блока памяти, третьи выходы которого соединены с -соответствующими третьими входами первого счетчика адреса, четвертый выход блока управления соединен с первым входом второго счетчика адреса и через формирователь импульсов - с вторым входом блока сжатия информации, третий вход которого соединен с пятым выходом блока управления ис вторым входом второго счетчика адреса, выходы которого соединены с соответствующими входами первого блока памяти, третьи выходы которого соединены с соответствующимивходами программируемого источника напряжения, второй выход которого, соединен с третьим выводом коммутатора, четвертый вь 1 нод которого соединен с вторым входом измерителя и с выходом программируемого генератора тока, входы которого соединены с соотнетствующими четвертыми. выходами первого блока памяти, вторые входы коммутатора соединены с соответствующими первыми выходами третьего блока памяти, вторые выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока ключей и с соответствующими вторыми входами многоканального компаратора, третьи входы которого соединены с соответствующими вторыми входами блока ключей и с .соответствующими третьими выходами третьего блока па-, мяти, четвертый, пятый, шестой, седьмой выходы которого соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым, восьмым входами блока управления, третий, четвертый входы блока ключей соединены соответственно с первым, вторым выходами источника опорного напряжения, третий, четвертый выходы которого соединены соответственно с четвертыМ, пятым входами многоканального компаратора.12. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коммутатор содержит первую, вторую группы реле, управляющие входы реле первойгруппы соединены с соответствующими первыми входами коммутатора, вторые входы которого соединены с соответствующими управляющими входами реле второй группы, первые контакты которых соединены с соответствующими первыми выводами коммутатора, вторые - с общей линой, а третьи - с соответствующими первыми контактами реле первой группы, вторые контакты которых соединены с соответствующими вторыми выводами коммутатора, третий вывод которого соединеН с третьим контактом первого реле первой группы, четвертый вывод коммутатора соединен с соответствующими третьими контактами реле первой группы.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сжатия информации состоит из полусумматора и сдвигающего регистра, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами полусумматора и с соответствующими выходами блока, первый вход которого соединен с вторЫм входом полусумматара, выход которого соединен с первым входом сдвигающега регистра, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами 25 блока.4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления состоит из блока индикации, генератора тактовых импульсов, перво- З 0 го, второго, третьего Аармиравателей импульсов, первого, второго, третьего, четвертого, пятого триггеров, первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, элемента 11 Е, первого, второго элементов ИЛИ, шины "данных" и шины "Пуск", первый вход блока соединен с первым входом первого триггера, через первый Аормираватель импульсов -40 с первым входом второго триггера и через второй формирователь импульсов - с первыми входами первого, второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего триггера и с первым входом четвертого триггера, первый выход которогосоединен с первым входом пятого триггера и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым выходом блока, вторые 50 входы которого соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второйвход котарога соединен с первым выходом второго триггера, с вторым входамтретьего элемента И и с первым входампятога элемента И, второй вход котооого соединен с первым выходом третьего, первый выход пятого триггерасоединен с третьим входом третьегоэлемента И, четвертый вход которогосоединен с первым выходом генераторатактовых импульсов, второй выход каторога соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом первоготриггера, вторые выходы первого, второго, третьего, четвертого, пятоготриггеров соединены соответственнос первым, вторым, третьим, четвертымпятым входами блока индикации и соответственно с первым, вторым, третьим,четвертым, пятым выводами шиьы данных", другие выводы которой соединены с соответствующими шестыми входами блока индикации и с соответствующими третьими входами блока, четвертый вход которого соединен с вторымвходом первого элемента И и черезэлемент НЕ - с вторым входам второгоэлемента И, выход которого соединенс первым входом второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с вторым выходом блока, третий выход которогосоединен с первым выходом четвертоготриггера, выход шестого элемента Исоединен с четвертым выходом блока,пятый выход которого соединен с широй "Пуск", с вторым входам второгоэлемента ИЛИ и через третий Аормирователь импульсов - с вторыми входамипервого, второго, третьего, четвертого, пятого триггеров, третий вход второго триггера соединен с пятым входомблока, шестой вход которого соединенс третьим входом третьего триггера,четвертый вход которого соединен свыходом четвертого элемента И, третийвход которого соединен с третьим выходом генератора тактовых импульсови с третьим входом пятого элемента И,четвертый вход котарага соединен сседьмым входом блока, восьмой входкоторого соединен с третьим входомпятого триггера, выход пятага элемента И соединен с третьим входом четвертого триггера.