專利名稱：具有高壓功能的管腳電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及一種測試器件，更具體地說，本發(fā)明涉及管腳電子器件。
背景技術(shù)：
自動測試設(shè)備(ATE)指利用通常由計算機(jī)驅(qū)動的自動方法測試諸如半導(dǎo)體、電子電路以及印刷電路板組件的器件。管腳電子器件(PE)通常是ATE的一部分。PE電子器件通常設(shè)置了驅(qū)動器、比較器和/或者用于測試被測器件(DUT)的有源負(fù)載功能。

發(fā)明內(nèi)容
被測試某些器件時，需要比按照慣例利用PE提供的電壓高的高壓。通常，位于該P(yáng)E外的板提供比該管腳電子器件提供的電壓高的高壓。該專利申請?zhí)峁┝税娐泛陀嬎銠C(jī)程序產(chǎn)品，利用PE對單個集成電路(IC)或者芯片提供高壓功能的方法和設(shè)備。
根據(jù)一個方面，本發(fā)明是一種用于測試器件的集成電路(IC)。該IC包括管腳電子器件(PE)驅(qū)動器，具有輸出端；管腳；以及緩沖器，其連接到PE驅(qū)動器的輸出端和管腳。在該管腳測量的第一電壓高于在輸出端測量的第二電壓。
根據(jù)另一個方面，本發(fā)明是用于被測器件的自動測試設(shè)備(ATE)。該自動測試設(shè)備包括集成電路(IC)。該IC包括管腳電子器件(PE)驅(qū)動器，其具有第二電壓的輸出端；高壓管腳，其具有比第二電壓高的第一電壓；以及緩沖器，其連接到PE驅(qū)動器的輸出端和高壓管腳。
上面的一個或者多個方面可以具有一個或者多個如下特征。該緩沖器包括其輸入端連接到電壓源的第一放大器。該電壓源對應(yīng)于該P(yáng)E驅(qū)動器使用的端電壓。第一放大器的增益具有大于1的增益。該緩沖器包括其輸入端連接到該P(yáng)E驅(qū)動器的輸出端的第二放大器。該第二放大器的增益是約為1的增益。該緩沖器包括切換機(jī)制，被配置以在第一模式下，在第一放大器與該管腳之間建立第一電連接；以及在第二模式下，在第二放大器與該管腳之間建立第二電連接。第一模式和第二模式互不相容。該管腳電子器件驅(qū)動器是三態(tài)的，而且它包括使能輸入信號，而切換機(jī)制包括用于建立第一模式或者第二模式的輸入信號。該切換機(jī)制的輸入信號和該使能輸入信號相同。該切換機(jī)制包括第一開關(guān)和第二開關(guān)。
根據(jù)又一個方面，本發(fā)明是一種測試器件的方法。該方法包括將管腳電子器件的輸出端連接到緩沖器；將該緩沖器連接到管腳；以及在該管腳提供的第一電壓高于該P(yáng)E驅(qū)動器的輸出端的第二電壓。
該方面可以包括一個或者多個如下特征。該緩沖器包括第一放大器，其增益為1，而且包括連接到該P(yáng)E驅(qū)動器的輸出端的輸入端；以及第二放大器，其增益大于1，而且包括連接到電壓源的輸入端。該方法可以包括接收表示第一模式或者第二模式的信號；在第一模式下，在第一放大器與該管腳之間建立第一電連接；以及在第二模式下，在第二放大器與該管腳之間建立第二電連接。第一模式和第二模式互不相容。
利用與PE相同的IC，在此描述的PE提供高壓(HV)功能，因此，保證節(jié)省板空間和設(shè)計成本。在附圖和下面的描述中詳細(xì)說明一個或者多個例子。根據(jù)該說明、附圖和權(quán)利要求，本發(fā)明的其他特征、方面以及優(yōu)點顯而易見。


圖1是用于測試器件的系統(tǒng)的原理圖。
圖2是測試器的原理圖。
圖3A是在第一模式下利用管腳電子器件(PE)提供高壓功能的集成電路圖。
圖3B是在第二模式下利用管腳電子器件(PE)提供高壓功能的集成電路圖。
圖4A是示出利用管腳電子器件提供高壓功能的處理過程的流程圖。
圖4B是示出用于禁用高壓功能的處理過程的流程圖。
圖5A是其高壓功能被使能的三態(tài)PE驅(qū)動器的集成電路圖。
圖5B是其高壓功能被禁用的三態(tài)PE驅(qū)動器的集成電路圖。
不同附圖中，同樣的參考編號表示同樣的單元。
具體實施例方式
參考圖1，用于測試諸如半導(dǎo)體器件的被測器件(DUT)18的系統(tǒng)10包括諸如自動測試設(shè)備(ATE)或其它類似測試設(shè)備的測試器12。為了控制測試器12，系統(tǒng)10包括通過硬線連接16與測試器12接口連接的計算機(jī)系統(tǒng)14。通常，計算機(jī)系統(tǒng)14將命令發(fā)送到測試器12，該測試器12起動執(zhí)行用于測試DUT 18的例程和功能。這樣執(zhí)行測試?yán)炭梢云饎赢a(chǎn)生測試信號并將該測試信號傳送到DUT 18，然后，采集來自DUT 18的響應(yīng)。系統(tǒng)10可以測試各種類型的DUT。例如，DUT可以是諸如集成電路(IC)芯片(例如，存儲器芯片、微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等)的半導(dǎo)體器件。
為了提供測試信號并從DUT采集響應(yīng)，測試器12連接到提供對于DUT 18的內(nèi)部電路系統(tǒng)的接口的一個或多個連接器管腳。例如，為了測試某些DUT，例如，多達(dá)64或128個連接器管腳(或者更多個)可以接口連接測試器12。為了說明問題，在該例中，利用硬線連接，將半導(dǎo)體器件測試器12連接到DUT 18的一個連接器管腳。導(dǎo)線20(例如，電纜)連接到管腳22，而且利用該導(dǎo)線20將驅(qū)動器測試信號(例如，PMU測試信號，PE測試信號等)傳遞到DUT 18的內(nèi)部電路系統(tǒng)。響應(yīng)半導(dǎo)體器件測試器12提供的測試信號，導(dǎo)線20還感測管腳22的檢測信號。例如，響應(yīng)測試信號，可以在管腳22感測電壓信號或者電流信號，然后，通過導(dǎo)線20，將它們發(fā)送到測試器12進(jìn)行分析。還可以在包括在DUT 18上的其它管腳上執(zhí)行這種單端口測試。例如，測試器12可以將測試信號送到其它管腳，并采集通過導(dǎo)線(傳遞所提供的信號)反射的相關(guān)信號。通過采集該反射信號，可以特性化該管腳的輸入阻抗以及其他單端口測試量。在其他測試情況下，通過導(dǎo)線20，可以將數(shù)字信號發(fā)送到管腳22，以將數(shù)字值存儲在在DUT 18上。一旦進(jìn)行了存儲，就可以接入DUT 18，以檢索并通過導(dǎo)線20將存儲的數(shù)字值發(fā)送到測試器12。然后，可以識別檢索的數(shù)字值，以確定是否將正確的值存儲在DUT 18上。
在執(zhí)行單端口測量的同時，半導(dǎo)體器件測試器12還可以執(zhí)行雙端口測試。例如，通過導(dǎo)線20，可以將測試信號注入管腳22，然后，可以從DUT 18的一個或者多個其它管腳采集響應(yīng)信號。將該響應(yīng)信號提供到半導(dǎo)體器件測試器12，以確定諸如增益響應(yīng)、相位響應(yīng)以及其它通過測量的量。
還請參考圖2，為了傳送測試信號以及從DUT(或者多個DUT)的多個管腳采集測試信號，半導(dǎo)體器件測試器12包括可以與許多管腳通信的接口卡24。例如，接口卡24可以將測試信號送到例如32、64或128個管腳，然后，采集相應(yīng)響應(yīng)。通常，到管腳的每個通信鏈路被稱為通路，而且通過將測試信號提供到大量通路，由于可以同時執(zhí)行多個測試，所以縮短了測試時間。除了接口卡上具有許多通路，通過被測試器12上包括多個接口卡，增加了通路的總數(shù)量，因此，進(jìn)一步縮短了測試時間。在該實施例中，示出兩個附加接口卡26和28，以說明測試器12上可以組裝多個接口卡。
每個接口卡分別包括專用集成電路(IC)芯片(例如，專用集成電路(ASIC))，用于執(zhí)行特定測試功能。例如，接口卡24包括用于執(zhí)行參數(shù)測量單元(PMU)測試和管腳電子器件(PE)測試的IC芯片30。IC芯片30分別具有PMU級32，其包括用于執(zhí)行PMU測試的電路系統(tǒng)；以及PE級34，其包括用于執(zhí)行PE測試的電路。此外，接口卡26和28分別包括含有PMU和PE電路系統(tǒng)的IC芯片36和38。通常，PMU測試包括將DC電壓信號或電流信號發(fā)送到DUT，以確定諸如輸入和輸出阻抗、漏電流以及其它DC性能特性的量。PE測試包括將AC測試信號和波形發(fā)送到DUT(例如，DUT 18)，然后，采集響應(yīng)，以進(jìn)一步特性化該DUT的性能。例如，IC芯片30可以發(fā)送表示二進(jìn)制值的矢量的AC測試信號(到DUT)，以存儲在DUT上。一旦進(jìn)行了存儲，測試器12就接入該DUT，以確定是否存儲了正確的二進(jìn)制值。由于數(shù)字信號通常包括電壓突變，所以與PMU級32中的電路系統(tǒng)相比，IC芯片30上的PE級34中的電路系統(tǒng)以較高速度工作。
為了將DC和AC測試信號以及波形從接口卡24送到DUT 18，導(dǎo)電軌跡40將IC芯片30連接到接口板連接器42，該接口板連接器42允許將信號傳送到接口板24以及從接口板24傳送信號。也可以將接口板連接器42連接到導(dǎo)線44，該導(dǎo)線44連接到接口連接器46，該接口連接器46允許信號傳遞到測試器12以及從測試器12傳遞。在該例中，導(dǎo)線20連接到接口連接器46，用于被測試器12和DUT 18的管腳22之間雙向傳遞信號。在某些配置中，可以利用接口設(shè)備將一個或多個導(dǎo)線從測試器12連接到DUT。例如，DUT(例如，DUT 18)可以被安裝在設(shè)備接口板(DIB)上，以保證輕而易舉地接入每個DUT管腳。在這種配置中，可以將導(dǎo)線20連接到DIB，用于將測試信號設(shè)置在DUT的正確管腳上(例如，管腳22)。
在該例中，僅導(dǎo)電軌跡40和導(dǎo)線44分別連接IC芯片30和接口板24，用于傳遞和采集信號。然而，IC芯片30(以及IC芯片36和38)通常具有多個管腳(例如，8個，16個等)，該多個管腳分別與用于提供和采集來自DUT的信號(通過DIB)的多個導(dǎo)電軌跡和相應(yīng)導(dǎo)線相連。此外，在某些配置中，可以將測試器12連接到兩個或者兩個以上的DIB，用于使接口卡24、26和28提供的通路接口連接一個或多個被測器件。
為了起動并控制接口卡24、26和28執(zhí)行的測試，測試器1 2包括PMU控制電路系統(tǒng)48和PE控制電路系統(tǒng)50，它們提供用來產(chǎn)生測試信號并分析DUT響應(yīng)的測試參數(shù)(例如，測試信號電壓電平，測試信號電流電平等)。測試器12還包括計算機(jī)接口52，該計算機(jī)接口52允許計算機(jī)系統(tǒng)14控制測試器12執(zhí)行的操作，而且還允許數(shù)據(jù)(例如，測試參數(shù)，DUT響應(yīng)等)被測試器12與計算機(jī)系統(tǒng)14之間傳遞。
參考圖3A和3B，管腳電子器件34包括管腳電子器件(PE)驅(qū)動器54，具有輸出端55；緩沖器56，其連接到PE驅(qū)動器54的輸出端55；匹配電阻器58，其連接到PE驅(qū)動器的輸出端；測試管腳62，其連接到匹配電阻器58；以及高壓管腳82，其連接到緩沖器56。PE驅(qū)動器54接收控制PE驅(qū)動器的操作的輸入信號，例如，低壓(VL)、高壓(VH)以及端電壓(VTERM)。如下所述，可以利用PE電路系統(tǒng)在高壓管腳82產(chǎn)生高壓。在本公開中，術(shù)語“高壓”指比在PE驅(qū)動器54的輸出端55設(shè)置的電壓高的電壓。
緩沖器56包括第一放大器66、第二放大器70以及包括開關(guān)76a和開關(guān)76b以及匹配電阻器78的切換機(jī)制74。放大器66的輸入端連接到VTERM，而放大器66的輸出端連接到開關(guān)76a。利用具有管腳電子器件的電壓源，例如，VTERM，不需要增加新電壓源。放大器70的輸入端連接到PE驅(qū)動器54的輸出端55，而放大器70的輸出端連接到開關(guān)76b。
在一個實施例中，放大器66的增益約為2.33，放大器70的增益為1，而匹配電阻器78約為50歐姆。PE驅(qū)動器54的輸出端55的電壓在0到6伏之間的范圍內(nèi)。VTERM在0到6伏之間的范圍內(nèi)，而且高壓管腳82的電壓在0到14伏之間的范圍內(nèi)。
在第一模式下(圖3A)，切換機(jī)制74包括處于開路的開關(guān)76a和處于閉路的開關(guān)76b。在被輸入信號SIN激活時，切換機(jī)制74轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙Ｊ?圖3B)。第二模式包括處于閉路的開關(guān)76a和處于開路的開關(guān)76b。輸入信號SIN也可以使切換機(jī)制74從第二模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝荒Ｊ健?br> 在一個實施例中，開關(guān)76a和開關(guān)76b同時移動，以使開關(guān)76a和開關(guān)76b不在同一瞬間處于閉合位置。因此，切換機(jī)制74要么處于第一模式，要么處于第二模式。
圖4A是示出利用軟件實現(xiàn)高壓功能，以通過從第一模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙Ｊ蕉x擇高壓的處理過程100的流程圖。處理過程100接收(104)輸入，以使高壓管腳82切換到高壓。通過使開關(guān)76a閉合，處理過程100將放大器66連接(108)到HV管腳。通過使開關(guān)76b開啟，處理過程100使PE驅(qū)動器54與HV電壓管腳82斷開(112)。
參考圖4A和4B，可以通過在方框108和112執(zhí)行相反動作修改圖4A，以從第二模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝荒Ｊ?。例如，處理過程200接收(204)輸入，以刪除來自高壓管腳82的高壓。通過使開關(guān)76a開啟，處理過程200使放大器66與HV管腳82斷開(208)。通過使開關(guān)76b閉合，處理過程200將PE驅(qū)動器54連接到HV電壓管腳82(212)。
參考圖5A和5B，在一些實施例中，PE驅(qū)動器54可以是三態(tài)的，以防止驅(qū)動器54輸出電流和/或電壓。在這方面，除了具有被稱為“使能”輸入的附加輸入90，諸如驅(qū)動器54的三態(tài)電路與普通電路相同。當(dāng)該使能輸入為“0”時，該三態(tài)電路的作用如同相應(yīng)的常規(guī)(非三態(tài))電路。當(dāng)該使能輸入為“1”時，該三態(tài)電路(在這種情況下，驅(qū)動器54)的輸出與該電路的其余部分?jǐn)嚅_。因此，在此，當(dāng)驅(qū)動器54為三態(tài)時，其輸出與電阻器58和緩沖器56斷開，防止驅(qū)動器54將電流和/或電壓送到管腳62和管腳82。在一些實施例中，信號SIN可以受輸入90的限制。當(dāng)輸入90為“1”時，PE驅(qū)動器54為“關(guān)閉”，開關(guān)76a為“閉合”，而開關(guān)76b為“開啟”(請參考圖5A)。當(dāng)該使能輸入為“0”時，PE驅(qū)動器為“打開”，開關(guān)76b為“閉合”，而開關(guān)76a為“開啟”(請參考圖5B)。
在此描述的測試器并不局限于與上面描述的硬件和軟件一起使用?？梢砸詳?shù)字電子電路系統(tǒng)或者計算機(jī)硬件、固件、軟件或者它們的組合的方式實現(xiàn)該測試器。
利用控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備，例如，可編程處理器、計算機(jī)或者多個計算機(jī)的操作執(zhí)行的計算機(jī)程序產(chǎn)品，即，實際嵌入信息載體，例如，機(jī)器可讀存儲器件內(nèi)或者傳播信號內(nèi)的計算機(jī)程序，或者利用計算機(jī)程序產(chǎn)品，即，實際嵌入信息載體，例如，機(jī)器可讀存儲器件內(nèi)或者傳播信號內(nèi)的計算機(jī)程序控制控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備，例如，可編程處理器、計算機(jī)或者多個計算機(jī)的操作，可以部分實現(xiàn)該測試器?？梢砸园▍R編語言或者解釋語言的任意形式的編程語言編寫計算機(jī)程序，而且可以以包括作為單獨(dú)程序或者作為模塊、部件、子例程或者適合用于計算環(huán)境其他單元的任意形式，使用該計算機(jī)程序?？梢允褂糜嬎銠C(jī)程序，以在位于一個場所或者分布在多個場所并通過通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的一臺計算機(jī)上或者多臺計算機(jī)上執(zhí)行該計算機(jī)程序。
執(zhí)行一個或多個計算機(jī)程序，以實現(xiàn)該測試器的功能的一個或多個可編程處理器可以執(zhí)行與實現(xiàn)該測試器相關(guān)的方法步驟。利用專用邏輯電路系統(tǒng)，例如，F(xiàn)PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)和/或者ASIC(專用集成電路)，可以實現(xiàn)整個測試器或者測試器的一部分。
例如，適于執(zhí)行計算機(jī)程序的處理器包括通用微處理器和專用微處理器以及任何類型的數(shù)字計算機(jī)的任意一個或者多個處理器。通常，處理器從只讀存儲器或者隨機(jī)存儲器，或者它們二者接收指令和數(shù)據(jù)。計算機(jī)的各單元包括用于執(zhí)行指令的處理器以及用于存儲指令和數(shù)據(jù)的一個或多個存儲器件。
處理過程100和200并不局限于在此描述的特定實施例。例如，處理過程100和200并不局限于圖4A和4B所示的特定處理順序。相反，可以對圖4A和4B所示的方框重新排序，或者在必要時刪除它們，以實現(xiàn)上面描述的效果。例如，可以對處理過程100中的方框108和112重新排序，而且可以同時對處理過程200中的方框212和208重新排序，或者同時執(zhí)行它們。
該電路系統(tǒng)并不局限于在此描述的特定例子。例如，盡管該公開描述了自動測試設(shè)備中的電路系統(tǒng)，但是在此描述的電路系統(tǒng)可以用于任何要求高壓管腳的電路環(huán)境，其中該高壓管腳提供的電壓比管腳電子器件驅(qū)動器提供的電壓高。在另一個例子中，不是由VTERM，而由IC芯片30上的另一個電壓源對放大器66供電。
可以將在此描述的不同實施例的各單元組合在一起，形成上面沒有具體描述的其它實施例。在此沒有具體描述的其它實施例也在下面的權(quán)利要求所述的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于測試器件的集成電路(IC)，包括管腳電子器件(PE)驅(qū)動器，具有輸出端；管腳；以及緩沖器，其連接到PE驅(qū)動器的輸出端和該管腳；其中在該管腳測量的第一電壓高于在輸出端測量的第二電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC，其中，該緩沖器包括其輸入端連接到電壓源的第一放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC，其中，該電壓源對應(yīng)于由PE驅(qū)動器使用的端電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC，其中，該第一放大器的增益是大于1的增益。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC，其中，該緩沖器包括其輸入端連接到該P(yáng)E驅(qū)動器的輸出端的第二放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IC，其中，該第二放大器具有約為1的增益。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IC，其中，該緩沖器包括切換機(jī)制，配置該切換機(jī)制以在第一模式下在第一放大器與管腳之間建立第一電連接，并在第二模式下在第二放大器與管腳之間建立第二電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC，其中第一模式和第二模式互不相容。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的IC，其中，該管腳電子器件驅(qū)動器是三態(tài)的，而且包括使能輸入信號，且切換機(jī)制包括建立第一模式或者第二模式的輸入信號，該切換機(jī)制的輸入信號和使能輸入信號相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的IC，其中，該切換機(jī)制包括第一開關(guān)和第二開關(guān)。
11.一種用于被測器件的自動測試設(shè)備(ATE)，該自動測試設(shè)備包括集成電路(IC)，包括管腳電子器件(PE)驅(qū)動器，其具有第二電壓的輸出端；高壓管腳，其具有比第二電壓高的第一電壓；以及緩沖器，其連接到PE驅(qū)動器的輸出端和高壓管腳。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的ATE，其中，該緩沖器包括第一放大器，其輸入端連接到該P(yáng)E驅(qū)動器的輸出端；第二放大器，其輸入端連接到端電壓；切換機(jī)制，其被配置以在第一模式下在第一放大器與高壓管腳之間建立第一電連接，而在第二模式下在第二放大器與高壓管腳之間建立第二電連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的ATE，其中，該第一放大器具有約為1的增益。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的ATE，其中，該第二放大器的增益是大于1的增益。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的ATE，其中，該管腳電子器件驅(qū)動器是三態(tài)的，而且其包括使能輸入信號，且該切換機(jī)制包括建立第一模式或者第二模式的輸入信號，該切換機(jī)制的輸入信號和該使能輸入信號相同。
16.一種測試器件的方法，包括將管腳電子器件驅(qū)動器的輸出端連接到緩沖器；將該緩沖器連接到管腳；以及在該管腳提供高于該P(yáng)E驅(qū)動器的輸出端的第二電壓的第一電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，該緩沖器包括第一放大器，其增益為1，而且包括連接到該P(yáng)E驅(qū)動器的輸出端的輸入端；以及第二放大器，其增益大于1，而且包括連接到電壓源的輸入端；而且進(jìn)一步包括接收表示第一模式或者第二模式的信號；在第一模式下在第一放大器與管腳之間建立第一電連接；以及在第二模式下在第二放大器與管腳之間建立第二電連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，該第一模式和第二模式互不相容。
全文摘要
根據(jù)一個方面，本發(fā)明是一種用于測試器件的集成電路(IC)。該IC包括管腳電子器件(PE)驅(qū)動器，具有輸出端；以及管腳。該IC還具有緩沖器，該緩沖器連接到PE驅(qū)動器的輸出端和管腳。在管腳測量的第一電壓高于在該輸出端測量的第二電壓。該IC可以包括其輸入端連接到電壓源的第一放大器。該IC還可以包括其輸入端連接到該P(yáng)E驅(qū)動器的輸出端的第二放大器。
文檔編號G01R31/26GK101084444SQ200580044010
公開日2007年12月5日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者歐內(nèi)斯特·P·沃克, 羅納德·A·薩特斯奇夫 申請人:泰拉丁公司