Устройство контроля интегральных схем

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ НИЕ О ИДЕТЕЛЬСТВ РСКОМ зобрет-измерителрименено длонтроля интения - разможностей рольно быть пного к изобре ных во рованем, Цел я автоматиегральныхширение фуустройства ональа сче(21) 4178825/24-21 (22) 06.01.87 (46) 15. 10.88. Бкл. (72) С.А.Гаврилов и (53) 621.317.79(088 (56) Авторское свид Мф 1078365, кл. С 01Авторское свидет У 1208555, кл, С 01 Мф 38В.И.Хлебников .8)етельство СССР К 31/28, 1982 ельство СССР К 31/28, 19841430914 контроля коротких замыканий междуконтактными площадками интегральныхсхем, На первом этапе контроля осуществляется проверка наличия контактов к площадкам объекта 10 контроля.При этом коммутатор 5 отключает выводы объекта 1 О контроля, выходы блока2 ключей и входы многоканального ком.паратора 3 от блока 7 нагрузокНакаждый канал блока 2 ключей поступает информация об необходимой коммутации с блока 1 памяти. При наличииконтакта с выводом объекта 10 контроля через его входной диод протекает ток, который создает падение напряжения, фиксируемое измерителем 9.Превышение входным напряжением нормы соответствует браку. Если входнойсигнал ниже второго уровня, поступа 1Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бьггь применено для автоматизированного контроля интегральных схем.Цель изобретения - расширение5 функциональных возможностей устройства за счет контроля коротких замыканий между контактными площадками интегральных схем.На фиг.1 приведена функциональная схема устройства контроля интеграль-. ных схем; на фиг.2 - принципиальная . схема одного канала блока ключей; на фиг.3 - принципиальная схема одного канала многоканального компаратора. 15Устройство содержит блок 1 памяти, блок 2 ключей, многоканальный компаратор 3, первый и второй 5 коммутаторы, программируемый источник 6 напряжения, блок 7 нагрузок, генератор 8 20 тока, измеритель 9, объект 10 контроля, регистр 11 и блок 12 управле- ния.Первый выход блока 12 управления соединен с первым входом блока 1 па мяти, первые выходы которого соеди цены с соответствующими первыми входами блока 2 ключей, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами многоканального компаратора ющего с программируемого источника6 напряжений, то это значит, что нетконтакта с объектом 10 контроля. Реакция объекта 10 контроля на функциональный контроль поступает на входымногоканального компаратора 3, который сравнивает эти реакции с ожидаемыми комбинациями с блока 1 памяти.Сигнал с выхода блока 1 памяти на;триггер 15 (" Брак" ) или на триггер14 (" Годный" ) заканчивает контроль.Введение блока 2 ключей, многоканального компаратора 3, блока 1 памяти, регистра 11, блока 7 нагрузокпозволяет проводить проверку контактирования, целостности входных диодов и короткого замыкания выводомобъекта 10 контроля. 5 з.п. Ф-лы,3 ил. 23 и с соответствующими первыми входами коммутатора 5, первые выходы которого соединены с соответствующими клеммами для подключения объекта 10 контроля, а вторые выходы - с соответствующими входами блока 7 нагрузок, выходы многоканального компаратора 3 соединены с соответствующими первыми входами блока 12 управления, второй выход которого соединен с управляющим входом регистра 11, информационные входы которого соединены с соответствующими вторыми выходами блока 1 памяти, выходы регистра 11 соединены с соответствующими входами программного источника 6 напряжения, первые выходы которого соединены с соответствующими опорными входами измерителя 9, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами блока 12 управления, четвертый, пятый, шестой, седьмой входы которого соединены соответственно с третьим, четвертым, пятым, шестым выходами блока 1 памяти, седьмые выходы которого соединены с соответствующими первыми входами коммутатора 4, первый выход которого соединен с информационным входом измерителя 9, а вторые выходы -с соответствующими вторыми входамиблока 2 ключей, выходы генератора8 тока соединены с соответствующимивторыми входами коммутатора 4 третьивходы которого соединены с соответствующими вторыми выходами програм;мируемого источника 6 напряжения,третьи выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами многоканального компаратора 3, третьивходы которого соединены с соответствукнцими восьмыми выходами блока 1памяти, девятые выходы которого соединены с соответствующими вторыми1входами коммутатора 5, десятые выходы блока 1 памяти соединены с соответствующими четвертыми входами многоканального компаратора 3.Блок 12 управления содержит элемент НЕ 13, первый 14 и второй 15триггеры, первый 16, второй 17 и третий 18 индикаторы, первый 19, второй 20 и третий 21 формирователи импульсов, первый 22, второй 23 и третий 24 элементы ИЛИ, первый 25, второй 26 и третий 27 элементы, счетчикФ28, генератор 29 тактовых импульсов,шину 30 "Пуск" и шину 31 "Код".Выход счетчика 28 соединен с первым выходом блока 12 управления,второй выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 22, первый входкоторого соединен с выходом формирователя 19 импульсов, щина 30 "Пуск"соединена с первыми входами триггеров14 и 15, первым входом счетчика 28и через формирователь 20 импульсовс вторым входом элемента ИПИ 22,первые выходы триггеров 14 и 15 соедине 40ны соответственно с первым и вторымвходами элемента И 25, третий входкоторого соединен с выходом генератора 29 тактовых импульсов, выходэлемента И 25 соединен с тактовым 45входом счетчика 28 и через формирователь 21 импульсов с первыми входами элементов И 26 и 27, выходы кото-рых соединены соответственно с вторым и третьим входами триггера 15,выход элемента ИЛИ 23 соединен с вторым входом элемента И 26, выход элемента ИЛИ 24 соединен с вторым входом элемента И 27, входы элементаИЛИ 24 являются первыми входами блока 12 управления, второй вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 23, второй вход которогосоединен с третьим входом блока 12 1430914 4.управления и через элемент НЕ 13 синдикатором 16, вторые выходы триггеров 14 и 15 соединены соответственно с индикаторами 17 и 18, четвертый,пятый, шестой и седьмой входы блока12 управления соединены соответственно с входом формирователя 19 импульсов, третьим входом элемента И26, третьим входом элемента И 27 ивторым входом триггера 14.Один канал блока 2 ключей состоит из первого 32, второго 33 элементов И, первого 34 и второго 35 электронных ключей и элемента НЕ 36, Первый вход канала соединен с первымвходом элемента И 33, второй входкоторого сЬединен с вторым входомэлемента И 32 и вторым входом канала, выход элемента И 32 соединен суправляющим входом электронного ключа 34, выход элемента И 33 соединенс управляющим входом электронного. ключа 35, первый вывод которого соединен с первым выводом электронногоключа 34 и выходом канала, третий ичетвертый входы которого соединенысоответственно с вторыми выводамиэлектронных ключей 35 и 34.Один канал многоканального ком паратора 3 состоит из первого 37 ивторого 38 .компараторов элемента И39,и первого 40 и второго 4 1 элементов ИЛИ-НЕ, Первый вход канала соединен с первыми входами компарато.ров 37 и 38, вторые входы которыхсоединены с соответствующими вторыми входами канала, третий вход которого соединен с первыми входамиэлемента И 39 и элемента ИЛИ-НЕ 40,вторые входы которых соединен с выходом компаратора 37, а третьи -с выходом компаратора 38, выход элемента И 39 соединен с первым входомэлемента ИЛИ-НЕ 4 1, выход которогоявляется выходом канала, четвертыйвход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 41, третий входкоторого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 40.Коммутатор 4 содержит первое 42,второе 43 и третье 44 реле. Первыеконтакты реле 42 и 43 соединены с соответствующими первыми входами коммутатора 4, первый выход которогосоединен с вторыми контактами реле42 и 43 и первым контактом репе 44,второй и третий контакты которогосоединены с соответствующими вторыми30914 10 15 элемент ИЛИ 22. 20 25 30 35 40 45 50 55 5 14входами коммутатора 4, третьи входыкоторого соединены,с соответствующими управляющими входами реле 42-44,третьи контакты реле 42 и 43 соединены с соответствующимивторымивыходами коммутатора 4,Коммутатор 5 содержит первую45.1-45.п и вторую 46.1-46.п группыреле.Первые входы коммутатора 4 соединены с его выходами и первыми контактами реле 45.1-45.п, вторые контакты которых соединены с соответствующими первыми контактами реле46.1-46.п, вторые контакты которых итретьи контакты реле 45.1-45.п раздельно соединены с соответствующимивторыми входами коммутатора 4, третьи входы которого соединены с соответствующими управляющими входамиреле 45. 1-45.п, 46. 1-46,п.Устройство работает следующим образом. Первоначально в регистр 11 записывается информация из блока 1 памя-, ти по управляющему сигналу с шины 30 "Пуск" через формирователь 20 импульсов и элемент ИЛИ 22.После этого на первом и втором входах элемента И 25 появляются сигналы разрешения с триггеров 14 и 15, т.е. тактовые импульсы с выхода генератора 29 тактовых импульсов начинают поступать через элемент И 25 на тактовый вход счетчика 28. По заданному адресу из счетчика 28 считывается информация блока 1 памяти. Функционально информация разбита на следующие группы:1-я группа выходов блока 1 памяти несет информацию о входных воздействиях на блок 2 ключей;2-я группа выходов блока 1 памяти задает ожидаемую эталонную информацию на многоканальный компаратор 3; 3-я группа выходов блока 1 памяти передает информацию состояния коммутатора 4;4-я группа - состояния коммутатора 5;5-я группа - коды величин напряжений на многоканальный источник напряжения 6 через регистр 11;6-я группа - признак смены .напря- " жений;7-я группа - признак режима контроля контактирования; 8-я группа - признак режима функционального контроля и режима проверки на короткие замыкания; 9-я группа - признак конца тестов о годности объекта контроля,Регистр 11 необходим для того,чтобы исключить помехи на выходахблока 1 памяти при смене входногоадреса. Запись в регистр 11 осуществляется по сигналу с шины 30 "Пуск"через формирователь 20 импульсов, азатем при смене режима контроля посигналу с 6-го выхода блока памяти 1через формирователь 19 импульсов и Первоначально осуществляется проверка наличия контактов к площадкам объекта 10 контроля.При этом коммутатор 5 отключает выводы объекта 10 контроля, выходы блока 2 ключей и входы многоканального компаратора 3 от блока 7 нагрузок.На каждый канал блока 2 ключей поступает информация о необходимой коммутации с блока 1 памяти.Появление единицына выходе одного из элементов И 32 или 33 открывает один из ключей 34,или 35, т.е. происходит перекоммутация одного из выходов коммутатора 4 на выход клю,чей 34 или 35. Коммутатор 4 подключает к одному из вторых входов блокр . 2 ключей один из выходов программиру емого источника 6 напряжения, а другой вход блока 2 ключей подключается к первым выходам генератора 8 тока. Значение напряжения программируемого источника 6 напряжения равно0". Ток и нулевой потенциал поступают на два соответствующих вывода объекта 10 контроля, Выбор вывода объекта 10 контроля определяется информацией с блока 1 памяти. При наличииконтакта с выводом объекта 10 контроля через его входной диод протекает ток, который создает падение напряжения, фиксируемое измерителем 9.Компараторы измерителя 9 сравниваютуровень входного напряжения с двумяопорными напряжениями, задаваемымипрограммируемым источником 6 напряжений. Превышение входным напряжениемнормы соответствует браку, которыйфиксируется с выхода соответствующего компаратора измерителя 9 через,элемент ИЛИ 23 и элемент И 26 натриггере 15 в момент появления стробирующего импульса с выхода формиро1430914 45 вателя 21 импульсовВторой уровень определяет отсутствие контакта с вы - водом объекта 10 контроля, т.е. когда цепь разомкнута для генератора 8 тока. В этом случае с выхода второго компаратора измерителя 9 поступает сигнал, который включает через элемент НЕ 13 индикатор 16, а через элемент ИЛИ 23 и элемент И 26 фиксирует брак на триггере 15. При проверке контактирования необходимо выявлять ситуации, когда в объекте 10 контроля имеет место дефект типа коротких замыканий, 15Устройство обнаруживает короткие замыкания при проверке контактирования с помощью многоканального компаратора 3, который в этом случае сравнивает падение напряжения на своих входах с величиной опорного напряжения, близкого к нулю. Канал многоканального компаратора 3 фиксирует совпадение входного сигнала, поступающего на компараторы 37 и 38, с 25 эталонным сигналом, поступающим на элементы И 39 и ИЛИ-НЕ 40. Комнараторы 37 и 38 фиксируют превышение входного сигнала уровней опорных напряжений (уровней "0" и "1"). В случае соответствия входного сигнала опорным уровням и эталонному сигналу на выходе элемента ИПИ-НЕ 41 имеется "0", что соответствует годности сигнала. В противном случае на выходе элемента ИЛИ-НЕ 41 присутствует 1 , что1 1135 соответствует бракованному сигналу. В случае короткого замыкания входной потенциал на многоканальном компараторе 3 ниже порогового значения, На 40 его соответствующем выходе появля ется сигнал, которыи проходит через элемент ИЛИ 24, элемент И 27, фиксирует брак на триггере 15 по разрешению с четвертого выхода блока1 памяти и в момент появления стробирующего сигнала с выхода формирователя 21 импульсов. Если брак не фиксируется при первом измерении,то устройство переходит к измерению50 по другой паре выводов объекта 10 контроля. Окончанию режима проверки контактирования соответствует изменение значения информационных сигналов на третьем и четвертом выходах блока 1 памяти на нулевые. В случае обратной проводимости входного диода объекта 10 контроля. коммутатор 4 подключает другой выход генераторае 8 тока, имеющего противоположнуюполярность тока, на соответствующийвторой вход блока ключей. Послережима проверки контактирования устройство начинает проверку функционирования объекта 10 контроля. Приэтом коммутатор 4 подключает на вторыевходы блока 2 ключеи два вьмода про-граммируемого источника 6 напряжения. Коммутатор 5 устанавливается всостояние, при котором входы компаратора 3 подключены к выходам блока 7 нагрузок, Коммутаторы 4 и 5 изменяют свое состояние в соответствиис управляющими сигналами с блока 1памятиВ регистре 11 после окончаниярежима контактирования изменяетсяинформация, что соответствует изменению значений опорньм напряжений наблок 2 ключей и многоканальный компаратор 3. Значение напряжений навходе измерителя 9 не учитывается прифункциональном контроле, так как бракФиксируется через элемент ИЛИ 24 иэлемент И 27 по разрешению с четвертого выхода блока 1 памяти, а рраки свыхода измерителя 9 блокируются наэлементе И 26,Входные воздействия на объект 10контроля формируются на блоке 2 ключей, на который подается уровень неопределенного. состояния из блока 1памяти и уровни "0" и "1" из программируемого источника 6 напряжения через коммутатор 4, Реакция объекта 10контроля на входные воздействия постуОпает на входы многоканального компаратора 3, который сравнивает.эти реакции с ожидаемыми комбинациями сблока 1 памяти с учетом уровней опорных сигналов. Выходные сигналы объекта 10 контроля задерживаются по отношению к входным воздействиям, поэтому моменты выделения браков задержаны по отношению к моментам установления входных воздействий с помощью формирователя 21 импульсов,стробирующего выходные сигналы "Брак"с многоканального компаратора 3. Заканчивается функциональный контрольфиксацией либо брака на триггере 15,либо годности на триггере 14 по сигналу с выхода блока 1 памяти. Формула изобретения 1Устройство контроля интегральных схем, содержащее первый и вто1430914 рой коммутаторы, программируемый источник напряжений, генератор тока, и измеритель, блок управления, причемпервый выход первого коммутатора соединен с первым входом измерителя,вторые входы которого соединены с соответствующими первыми выходами программируемого источника напряжений,единены с соответствующими клеммамидля подключения объекта контроля,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, в него введены блок ключей, многоканальный компаратор,блокпамяти, регистр, блок нагрузок, причем вторые выходы программируемогоисточника напряжений соединены с соответствующими первыми входами первого коммутатора, вторые входы которого соединены с соответствующимивыходами генератора тока, первый выход блока управления соединен с перды которого соединены с соответствующими первыми входами блока ключей,выходы которых соединены с соответствующими первыми входаю многоканены с соответствующими входаьщ блопамяти, третьи выходы которого соедииены с вторыми входами блока ключей, вторые входы второго коммутатора соединены с соответствующими четвертыми выходами блока памяти, пятые выходы которого соединены с соответствующими первыми входами регистра, выходы которого соединены с соответствующими входами программируемого источника напряжений, третьи выходы которого соединены с третьими входами многоканального компаратора, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока управления, второй, третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым; выходами измерителя, шестой, седь-мой, восьмой и девятый выходы блока памяти соединены соответственно с . четвертым, пятым, шестым и седьмым2 входами блока управления, второй вы-ход которого соединен с вторым входом регистра, десятые выходы блокапамяти соединены с соответствующимичетвертыми входами многоканальногокомпаратора.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления первые выходы второго коммутатора со содержит элемент НЕ, первый и второй триггеры, первый, второй и третийиндикаторы, первый, второй и третийформирователи импульсов, первый, второй и.третий элементы ИЛИ, первый,15 второй и третий элементы И, счетчик,генератор тактовых импульсов, шину"Пуск", шину"Код", причем выход счетчика соединен с первым выходом блока,второй выход которого соединен с20 выходом первого элемента ИЛИ, первыйвход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, шинаПуск" соединена с первыми входамипервого и второго триггеров, первым вым вхоДом блока памЯти, пеРвые выхо входом счетчика и через второй формирователь импульсов с вторым входом первого элемента ИЛИ, первые выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первым и нального компаратора и соответствую- З 0 вторым входами первого элемента И,третий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов,выход первого элемента И соединен с ка нагрузок, вторые входы многоканаль ." входом счетчика и через третий форного компаратора соединены с соот 35 ьврователь импучьсов с первыми входаветствующию вторыми выходами блоками второго и третьего элементов И,выходы которых соединены соответстнены с соответствующими третьимивенно с вторым и третьим входами втовходами первого коммутатора, вто- рого триггера, выход второго элеменрые выходы первого коммутатора соеди- та ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входомтретьего элемента И, входы третьегоэлемента ИЛИ соединены с соответствующими первыми входами блока, второйвход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с третьим входом блока и через элемент НЕ с первыминдикатором, вторые выходы первогои второго триггеров соединены соответственно с вторым и третьим индикаторами, четвертый вход блока соединенс входом первого формирователя импульсов, пятый вход - с третьим входом второго элемента И, шестой вход -с третьим входом третьего элемента И,седьмой вход - с вторым входом первого триггера.3. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый канал многоканального компаратора содержит первый и второй компараторы,элемент И, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, причем первый вход канала соединен с первыми входами первого и второго компараторов,вторые входы которых соединены с соответствующими вторыми входами канала, третий вход которого соединен с первыми входами элемента И и первого элемента ИПИ-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом первого компаратора, а третьи - с выходом второго компаратора, выход элемента И соединен с первым входом второго элемента ИНИ-НЕ, выход которого соединен с выходом канала, четвертый вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ.4. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что каждый канал блока, ключей содержит первый и второй элементы И, первый и второй электронные ключи, элемент НЕ, причем первый вход канала соединен с .первым входом первого элемента И и через элемент НЕ с первым входом второго элемента И, второй вход канала соединен .с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с входом первого электронного ключа, выход второго элемента И соединен с входом второго электронного ключа, первый вывод которого соединен с первым выводом первого электронного ключа и с выходом канала, третий и четвертый входы которого соединены соответственно свторым выводом первого электронногоключа и с Вторым ВыВОдОм Второгоэлектронного ключа,5. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что первый коммутатор содержит первое, второе, третье10 реле, причем первые контакты первогои второго реле соединены с соответствующими первыми входами коммутатора,первый выход которого соединен свторыми контактами первого и второго15 реле и с первым контактом третьегореле, второй и третий контакты которого соединены с соответствующимивторыми входами коммутатора, третьи входы которого соединены с сОЬт 20 ветствующими управляющими входамипервого, второго и третьего реле,третьи контакты первого и второго реле соединены с соответствующими вто,рыми выходами коммутатора.6. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй коммута-тор содержит первые и вторые группыреле, причем первые входы коммутаторасоединены с соответствующими его вы 30 ходами и первыми контактами реле первой группы, вторые контакты которыхсоединены с соответствующими первыми контактами .реле второй группы,вторые контакты которых.и третьи контакты реле первой группы раздельно соединены с соответствующими вторымивыходами коммутатора, вторые входыокоторого соединены с соответствующими управляющими входами реле первой и40 второй групп.Тираж 772осударственного ком лам изобретений и о ква, Ж, Раушская Подписноетета СССРкрытийнаб., д, 4/5