專利名稱：使用微機(jī)電系統(tǒng)濾波器測(cè)試電子電路的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路器件測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
隨著集成電路通過(guò)縮減特征尺寸、提高集成程度和時(shí)鐘頻率而不斷獲得更高級(jí)的性能，集成電路測(cè)試設(shè)備的制造商努力利用科技來(lái)提高測(cè)試儀性能并同時(shí)降低改良測(cè)試儀的成本。例如，數(shù)字集成電路測(cè)試設(shè)備提供成百上千的數(shù)字測(cè)試觸點(diǎn)或引腳，各觸點(diǎn)或引腳提供時(shí)鐘信號(hào)、二進(jìn)制激勵(lì)或捕捉二進(jìn)制數(shù)據(jù)，以并行測(cè)試多個(gè)被測(cè)器件(DUT)。測(cè)試設(shè)備還通常包括DUT接口板，其提供測(cè)試電子部件和DUT之間的接口。DUT接口板一般包含數(shù)千個(gè)精確布置的微型彈簧觸點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)與DUT的電連接。因此，數(shù)字集成電路測(cè)試設(shè)備傳統(tǒng)上是昂貴而且復(fù)雜的。
混合信號(hào)集成電路測(cè)試設(shè)備具有額外的提供模擬信號(hào)激勵(lì)和捕捉模擬響應(yīng)信號(hào)的負(fù)擔(dān)。例如，當(dāng)測(cè)試模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)時(shí)，測(cè)試信號(hào)一般由測(cè)試設(shè)備上的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)生成，ADC的數(shù)字輸出由測(cè)試設(shè)備捕捉。類似地，當(dāng)測(cè)試DAC時(shí)，測(cè)試信號(hào)是測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)字流，DAC的輸出是模擬信號(hào)，由測(cè)試設(shè)備上的高速ADC捕捉。
但是，生成模擬測(cè)試信號(hào)和獲取模擬輸出信號(hào)所必需的ADC和DAC資源顯著增加了測(cè)試設(shè)備的成本，并占用了測(cè)試設(shè)備上的寶貴“不動(dòng)產(chǎn)”。混合信號(hào)資源(即ADC和DAC)比相同數(shù)量的數(shù)字資源需要更多的空間。因此，測(cè)試設(shè)備的吞吐量受限于混合信號(hào)資源可用的空間及其成本。此外，隨著電連接的密度和數(shù)量增加，去往和來(lái)自DUT的信號(hào)的傳播變得越來(lái)越成問(wèn)題。
因此，需要一種更簡(jiǎn)單、成本更低、密度更高的混合信號(hào)集成電路測(cè)試設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于測(cè)試被測(cè)集成電路器件(DUT)的裝置，其避免了對(duì)DAC或高速ADC的需要。該裝置包括測(cè)試電子部件，用于生成輸入DUT的測(cè)試信號(hào)和接收來(lái)自DUT的響應(yīng)信號(hào)。該裝置還包括連接在測(cè)試電子部件和DUT之間的接口。該接口包括至少一個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)濾波器，用于對(duì)與測(cè)試信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)之一相關(guān)聯(lián)的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了測(cè)試DUT上的ADC，該裝置還包括用于生成信號(hào)的信號(hào)生成器。MEMS濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生信號(hào)基頻處的濾波后信號(hào)。例如，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，信號(hào)生成器是用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘生成器。
在另一實(shí)施例中，為了測(cè)試DUT上的DAC，模擬信號(hào)是DAC的輸出，MEMS濾波器可操作來(lái)分離模擬信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)頻率分量，以產(chǎn)生濾波后信號(hào)。信號(hào)測(cè)量器件對(duì)濾波后信號(hào)采樣以獲得對(duì)DAC的測(cè)量。
有益地，通過(guò)使用MEMS濾波器來(lái)代替DAC和高速ADC，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種更簡(jiǎn)單、成本更低、密度更高的混合信號(hào)集成電路測(cè)試設(shè)備。此外，本發(fā)明提供了具有除了上述特征和優(yōu)點(diǎn)之外的或代替上述特征和優(yōu)點(diǎn)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例。本發(fā)明的很多特征和優(yōu)點(diǎn)從下面參照附圖的描述中變得十分清楚。


將參照附圖描述所公開的發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的重要示例性實(shí)施例，這些實(shí)施例通過(guò)引用被包含在說(shuō)明書中，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)化的示例性集成電路測(cè)試設(shè)備的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用MEMS濾波器的用于測(cè)試數(shù)模轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)化的示例性測(cè)試設(shè)備的概要框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用MEMS濾波器的用于測(cè)試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)化的示例性測(cè)試設(shè)備的概要框圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用MEMS濾波器的用于測(cè)試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的另一簡(jiǎn)化的示例性測(cè)試設(shè)備的概要框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用MEMS濾波器的用于測(cè)試數(shù)字和模擬信號(hào)的簡(jiǎn)化的示例性測(cè)試設(shè)備的概要框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性MEMS濾波器的概要示意圖；圖7是圖6的示例性MEMS濾波器的橫截面視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測(cè)試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的示例性過(guò)程的流程圖；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測(cè)試數(shù)模轉(zhuǎn)換器的示例性過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)化的示例性集成電路測(cè)試設(shè)備10的框圖。集成電路測(cè)試設(shè)備10包括電源110、定時(shí)系統(tǒng)120、測(cè)試控制器130、測(cè)試電子部件140和被測(cè)器件(DUT)接口150。DUT接口150將測(cè)試電子部件140連接到集成電路DUT 50。這里使用的DUT一詞指要被測(cè)試的一個(gè)或多個(gè)集成電路器件。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，DUT接口150包含多個(gè)觸點(diǎn)，每個(gè)觸點(diǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)與DUT 50上的一個(gè)或多個(gè)器件的電連接。每個(gè)觸點(diǎn)經(jīng)由DUT接口150中的內(nèi)部電路和測(cè)試電子部件140連接到測(cè)試電子部件140中的各測(cè)量器件。
電源110被示為被連接為向測(cè)試設(shè)備10的每個(gè)組件120、130、140和150供電。但是應(yīng)當(dāng)理解，在其他實(shí)施例中，可使用獨(dú)立的電源來(lái)向測(cè)試設(shè)備10的組件120、130、140和150中的一個(gè)或多個(gè)供電。定時(shí)系統(tǒng)120向測(cè)試設(shè)備10的組件130、140和150中的每一個(gè)提供定時(shí)信號(hào)，以同步到DUT 50的連接和測(cè)試設(shè)備10執(zhí)行的測(cè)量。
測(cè)試控制器130可操作來(lái)控制測(cè)試電子部件140和DUT接口150。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，基于測(cè)試控制器130接收的輸入，測(cè)試控制器130致使DUT接口150在DUT接口150上的觸點(diǎn)與DUT 50上的器件端子之間實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)連接。此外，測(cè)試控制器130致使測(cè)試電子部件140通過(guò)DUT接口150連接向DUT 50施加一個(gè)或多個(gè)預(yù)定測(cè)試信號(hào)，并致使測(cè)試電子部件140將來(lái)自DUT 50的作為結(jié)果的輸出信號(hào)與各預(yù)期值進(jìn)行比較，以確定DUT 50是否可接受。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了測(cè)試包括數(shù)字和模擬電路器件二者的集成電路，測(cè)試電子部件140能夠生成測(cè)試模擬信號(hào)和捕捉輸出模擬信號(hào)，而無(wú)需龐大或昂貴的DAC或高速ADC。使用DUT接口150上的窄帶通(高品質(zhì)因數(shù)(high-Q))微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)濾波器160來(lái)完成模擬信號(hào)的生成和捕捉。MEMS濾波器160使用微諧振器的固有振蕩頻率來(lái)發(fā)送精確的頻率，同時(shí)衰減其他頻率的噪聲和其他信號(hào)。MEMS濾波器160可被直接構(gòu)造在DUT接口150上，或被安裝在DUT接口150上。
MEMS濾波器160的相對(duì)大小顯著小于由電感器和電容器構(gòu)成的傳統(tǒng)無(wú)源濾波器。因此，使用MEMS濾波器160來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)無(wú)源濾波器不僅節(jié)約了DUT接口150上的空間，而且允許比傳統(tǒng)濾波器更多的MEMS濾波器160被放置在DUT接口150上，從而提高了測(cè)試吞吐量并降低了每次測(cè)試的成本。此外，將高品質(zhì)因數(shù)的MEMS濾波器160結(jié)合在DUT接口150中，在實(shí)現(xiàn)混合信號(hào)測(cè)試功能的同時(shí)，通過(guò)消除對(duì)DAC的需要和減小ADC帶寬或一起消除了ADC而簡(jiǎn)化了混合信號(hào)硬件。因此，使用DUT接口150上的MEMS濾波器160降低了測(cè)試設(shè)備10的成本和復(fù)雜度。
MEMS濾波器160的一個(gè)示例如圖6和7所示。MEMS濾波器160包括利用分別由錨柱660和680緊固的支撐梁650和670而懸于平面結(jié)構(gòu)760上方的盤諧振器(disk resonator)600。用于向盤諧振器600提供摻雜(impure)模擬信號(hào)的輸入電極610和620和用于傳送輸出模擬信號(hào)的輸出電極630和640被與盤諧振器600相鄰地正交放置。盤諧振器600和每個(gè)電極610、620、630和640之間存在縫隙690。支撐梁650和盤諧振器600一起形成了在諧振頻率處諧振的諧振系統(tǒng)。諧振頻率與盤諧振器600的直徑成反比。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，利用直徑為64μm的盤諧振器600和80nm的縫隙690，諧振系統(tǒng)產(chǎn)生大約60MHz的諧振頻率。
可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)集成電路制造工藝來(lái)構(gòu)造MEMS濾波器160，如圖7的橫截面視圖所示。MEMS濾波器160被示為構(gòu)造在p型硅襯底700上。n+層710被直接創(chuàng)建在襯底700中氧化物層720之下。例如，氧化物層720是SiO2層。氮化物層730形成在氧化物層720之上，多晶硅層740形成在氮化物層730之上，以創(chuàng)建盤諧振器600懸于其上的平面結(jié)構(gòu)760。一般地，另一氧化物層形成在氣隙空間750中多晶硅層740上，氰氟酸浸液(dip)被用來(lái)在盤諧振器600、空隙690和電極630、640形成后去除氧化物。盤諧振器600和電極630、640也由多晶硅形成。
在操作中，被施加在輸入電極610和620之間的在盤諧振器600的諧振頻率附近的頻率處的交變電信號(hào)致使盤諧振器600在所施加的交變電信號(hào)的頻率處諧振。該振蕩僅僅在諧振頻率或接近諧振頻率處顯著。
盤600的振蕩導(dǎo)致輸出電極630和640之間的電壓。盤600的振蕩所導(dǎo)致的機(jī)械諧振具有高品質(zhì)因數(shù)，因此MEMS濾波器160工作為傳遞諧振頻率處的電信號(hào)并衰減其他不需要的頻率。應(yīng)當(dāng)理解，圖6和7所示的MEMS濾波器160的特定結(jié)構(gòu)僅是示例性的，本發(fā)明不限于任何特定的MEMS濾波器結(jié)構(gòu)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用MEMS濾波器160的用于測(cè)試數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)60的簡(jiǎn)化的示例性測(cè)試設(shè)備10的概要框圖。為了測(cè)試DUT50a上的DAC 60，數(shù)字信號(hào)生成器210產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)300通過(guò)數(shù)字I/O器件220和DUT接口150被輸入DAC 60的數(shù)字輸入端。數(shù)字信號(hào)300致使DAC 60產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)310。為了確認(rèn)DAC 60的操作，測(cè)試電子部件140被設(shè)置為觀察模擬輸出信號(hào)310的特定頻率分量。因此，數(shù)字信號(hào)300的頻譜被選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)310中的特定頻率分量。例如，如果對(duì)應(yīng)于兩條正弦曲線的數(shù)字信號(hào)300被輸入DAC 60，則對(duì)于可接受的DAC 60，測(cè)試電子部件140將預(yù)期觀察到的特定頻率分量是這兩條正弦曲線的非線性積。非線性積將表現(xiàn)為在與這兩條正弦曲線的輸入頻率之間的和和差以及這些頻率的諧波之間的和和差相對(duì)應(yīng)的頻率處的互調(diào)制信號(hào)。
為了分離所需的互調(diào)制信號(hào)，模擬輸出信號(hào)310被傳遞通過(guò)一個(gè)或多個(gè)MEMS濾波器160a、160b...160N。每個(gè)MEMS濾波器160a、160b...160N都具有在MEMS濾波器被制造時(shí)確定的特定諧振頻率。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，接收模擬輸出信號(hào)310的特定的MEMS濾波器160a、160b...160N是其諧振頻率等于所需的互調(diào)制信號(hào)頻率之一的MEMS濾波器160a、160b...160N。在另一實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)300的頻譜被選擇來(lái)產(chǎn)生特定MEMS濾波器160a、160b...160N的已知諧振頻率處的互調(diào)制信號(hào)頻率。因此，輸入DAC 60的數(shù)字信號(hào)300的頻譜可被調(diào)節(jié)以獲得利用選定的MEMS濾波器160a、160b...160N的最優(yōu)工作。于是，具有不太精確地確定的諧振頻率的不太貴的MEMS濾波器160可被用于本發(fā)明的實(shí)施例。
每個(gè)MEMS濾波器160a、160b...160N阻擋MEMS濾波器160a、160b...160N的窄帶之外的任何信號(hào)分量，以產(chǎn)生各濾波后信號(hào)320a、320b...320N。所得到的信號(hào)濾波后信號(hào)320a、320b...320N被各信號(hào)測(cè)量器件(SMD)260a、260b...260N采樣。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，SMD260a、260b...260N是以低于濾波后信號(hào)320a、320b...320N的各Nyquist頻率的頻率對(duì)所得到的濾波后信號(hào)320a、320b...320N采樣的ADC。在其他實(shí)施例中，電平比較器、峰值檢測(cè)器或其他類型的SMD 260可代替ADC被用來(lái)檢測(cè)特定的互調(diào)制信號(hào)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用MEMS濾波器160檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)70的簡(jiǎn)化的示例性測(cè)試設(shè)備10的概要框圖。為了檢測(cè)DUT 50b上的ADC 70，測(cè)試電子部件140中的摻雜模擬信號(hào)生成器240生成摻雜模擬信號(hào)400，該信號(hào)經(jīng)由模擬I/O器件250被傳遞到DUT接口150中的高品質(zhì)因數(shù)MEMS濾波器160。高品質(zhì)因數(shù)MEMS濾波器160對(duì)摻雜模擬信號(hào)400進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生模擬測(cè)試信號(hào)410。如上所述，DUT接口150上的每個(gè)MEMS濾波器160都具有在制造MEMS濾波器時(shí)確定的特定諧振頻率，這允許使用專用于ADC 70的測(cè)試頻率要求的MEMS濾波器160。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，接收摻雜模擬信號(hào)400的DUT接口150上的特定MEMS濾波器160基于ADC 70的特定測(cè)試頻率要求被選擇。一旦具有處于ADC 70的特定測(cè)試頻率范圍中的諧振頻率的特定MEMS濾波器160被選擇用于ADC 70，摻雜模擬信號(hào)生成器240所產(chǎn)生的摻雜模擬信號(hào)400的頻率就被調(diào)節(jié)為落在選定的MEMS濾波器160的通帶中。將摻雜模擬信號(hào)400校準(zhǔn)為MEMS濾波器160的諧振頻率使得不再需要制造具有精確定義的頻率的MEMS濾波器160。因此，不太貴的MEMS濾波器160可被用于本發(fā)明的實(shí)施例。但是應(yīng)當(dāng)注意，選定的MEMS濾波器160的Q增大，MEMS濾波器160的通帶減小，這需要摻雜模擬信號(hào)400的頻率被更精確地控制。
在一個(gè)實(shí)施例中，摻雜模擬信號(hào)400由簡(jiǎn)單的便宜的模擬振蕩器生成。在其他實(shí)施例中，摻雜模擬信號(hào)400是數(shù)字信號(hào)例如時(shí)鐘信號(hào)。例如，摻雜模擬信號(hào)生成器240可以是產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘生成器。
MEMS濾波器160從摻雜模擬信號(hào)400衰減諧波和其他不需要的信號(hào)分量，得到具有高純度的正弦波形的模擬測(cè)試信號(hào)410。例如，時(shí)鐘信號(hào)400一般類似于由基頻和諧頻構(gòu)成的方波。MEMS濾波器160操作為對(duì)諧頻濾波，以產(chǎn)生具有被用作為摻雜模擬信號(hào)400的時(shí)鐘信號(hào)的基頻處的正弦波形的模擬測(cè)試信號(hào)410。模擬測(cè)試信號(hào)410被從DUT接口150輸入ADC 70的模擬端子。模擬測(cè)試信號(hào)410致使ADC 70產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)420。數(shù)字輸出信號(hào)420經(jīng)由DUT接口150和數(shù)字I/O器件220被傳遞到測(cè)試電子部件140。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用MEMS濾波器160的用于測(cè)試ADC70的簡(jiǎn)化的另一示例性測(cè)試設(shè)備10的概要框圖。在圖4中，測(cè)試電子部件140中的摻雜模擬信號(hào)生成器240a、240b...240N中的每一個(gè)分別生成摻雜模擬信號(hào)400a、400b...400N，這些信號(hào)分別被傳遞通過(guò)DUT接口150中的高品質(zhì)因數(shù)MEMS濾波器160a、160b...160N，以被分別轉(zhuǎn)換為正弦模擬信號(hào)。分別被MEMS濾波器160a、160b...160N產(chǎn)生的作為結(jié)果的正弦模擬信號(hào)405a、405b...405N被求和電路500組合，以產(chǎn)生模擬測(cè)試信號(hào)410。因此，輸入ADC 70的模擬輸入端的模擬測(cè)試信號(hào)410具有包含多個(gè)均具有高純度的正弦分量的被定義的復(fù)雜波形。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，其示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用MEMS濾波器160的用于測(cè)試數(shù)字和模擬信號(hào)的簡(jiǎn)化的示例性測(cè)試設(shè)備10的概要框圖。測(cè)試設(shè)備10中的測(cè)試電子部件140既包括數(shù)字輸入/輸出(I/O)器件220(一般是多個(gè)數(shù)字I/O器件之一)，又包括模擬I/O器件250(一般是多個(gè)模擬I/O器件之一)，其中所述數(shù)字I/O器件利用DUT 50a和50b上的被測(cè)器件的數(shù)字信號(hào)端來(lái)交換數(shù)字信號(hào)，所述模擬I/O器件利用DUT 50a和50b上的被測(cè)器件的模擬信號(hào)端來(lái)交換模擬信號(hào)。圖5所示的被測(cè)器件的示例包括DUT 50a上的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)60和DUT 50b上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)70。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了測(cè)試DAC 60，數(shù)字信號(hào)生成器210生成數(shù)字信號(hào)225，該信號(hào)通過(guò)數(shù)字I/O器件220和DUT接口150被輸入DAC 60的數(shù)字輸入端。數(shù)字信號(hào)225致使DAC 60產(chǎn)生包括正弦波形的模擬輸出信號(hào)232。模擬輸出信號(hào)232經(jīng)由DUT接口150和模擬I/O器件250，被測(cè)試電子部件140中的信號(hào)測(cè)量器件260(例如ADC、電平比較器、峰值檢測(cè)器件或其他類型的信號(hào)測(cè)量器件)測(cè)量。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，取代利用以模擬輸出信號(hào)232的Nyquist頻率或超出該頻率的頻率來(lái)進(jìn)行采樣以捕捉DAC 60的寬帶模擬響應(yīng)的高速ADC，信號(hào)測(cè)量器件260可以是以低于Nyquist頻率的頻率進(jìn)行采樣的低速ADC。為了達(dá)到這個(gè)目的，DAC 60的模擬輸出232被傳遞通過(guò)DUT接口150中的一個(gè)或多個(gè)高品質(zhì)因數(shù)MEMS濾波器160a。每個(gè)濾波器丟棄MEMS濾波器160a的窄帶之外的任何信號(hào)分量。然后，通過(guò)以低于模擬輸出信號(hào)232的Nyquist頻率的頻率對(duì)得到的濾波后信號(hào)235進(jìn)行采樣來(lái)表征濾波后信號(hào)235，從而大大減小了對(duì)ADC的帶寬要求。
在信號(hào)測(cè)量器件260是ADC的實(shí)施例中，濾波后模擬信號(hào)235被ADC 260轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)238，該信號(hào)被輸入測(cè)試電子部件140中的比較器230。在一個(gè)實(shí)施例中，比較器230被實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行比較的電子電路。但是應(yīng)當(dāng)理解，在其他實(shí)施例中，比較器230可以是算法或被配置為執(zhí)行比較的硬件、軟件和/或固件的其他組合。比較器230將數(shù)字信號(hào)238與預(yù)期數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較以獲得對(duì)DAC 60的測(cè)量。比較器230的輸出被測(cè)試控制器130(圖1所示)用來(lái)確定DAC 60是否可接受。
在另一實(shí)施例中，為了測(cè)試ADC 70，測(cè)試電子部件140中的摻雜模擬信號(hào)生成器240生成摻雜模擬信號(hào)255，該信號(hào)經(jīng)由模擬I/O器件被傳遞到DUT接口150中的高品質(zhì)因數(shù)MEMS濾波器160b。高品質(zhì)因數(shù)MEMS濾波器160b對(duì)摻雜模擬信號(hào)255進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生模擬測(cè)試信號(hào)258。在其他實(shí)施例中，摻雜模擬信號(hào)生成器240可位于DUT接口150本身上。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，摻雜模擬信號(hào)生成器240是生成作為摻雜模擬信號(hào)255的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘生成器。MEMS濾波器160b被選擇用來(lái)從被用作為摻雜模擬信號(hào)255的時(shí)鐘信號(hào)衰減諧波和其他不需要的信號(hào)分量。模擬測(cè)試信號(hào)258從DUT接口150被輸入ADC 70的模擬輸入端。
模擬測(cè)試信號(hào)258致使ADC 70產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)265。數(shù)字輸出信號(hào)265經(jīng)由DUT接口150和數(shù)字I/O器件220到達(dá)測(cè)試電子部件140中的比較器230。比較器230將數(shù)字輸出信號(hào)265與預(yù)期數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得對(duì)ADC 70的測(cè)量。比較器230的輸出被測(cè)試控制器130(圖1所示)用來(lái)確定ADC 70是否可接受。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測(cè)試模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的示例性過(guò)程800的流程圖。開始，測(cè)試設(shè)備生成摻雜模擬信號(hào)，并將該摻雜模擬信號(hào)傳遞通過(guò)高品質(zhì)因數(shù)MEMS濾波器，以產(chǎn)生摻雜模擬信號(hào)頻率處的模擬測(cè)試信號(hào)(框810和820)。然后，模擬測(cè)試信號(hào)被輸入ADC(框830)。模擬測(cè)試信號(hào)致使ADC產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)，該信號(hào)被測(cè)試設(shè)備接收(框840)。測(cè)試設(shè)備使用接收的數(shù)字輸出信號(hào)來(lái)獲得對(duì)ADC的測(cè)量，以確定ADC是否可接受(框850)。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測(cè)試數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)的示例性過(guò)程900的流程圖。開始，測(cè)試設(shè)備將數(shù)字信號(hào)提供給DAC的數(shù)字端子(框910)。數(shù)字信號(hào)致使DAC產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)，該信號(hào)被測(cè)試設(shè)備接收(框920)。為了確認(rèn)DAC的操作，模擬輸出信號(hào)被傳遞通過(guò)一個(gè)或多個(gè)MEMS濾波器，以分離模擬輸出信號(hào)的特定頻率分量(框930)。濾波后的頻率分量被測(cè)試(例如被ADC在低于模擬輸出信號(hào)的Nyquist頻率的頻率處)以獲得對(duì)DAC的測(cè)量(框940和950)。
本申請(qǐng)所描述的創(chuàng)新原理可在申請(qǐng)的很大范圍上被修改和改變。因此，專利主題的范圍不應(yīng)被限制為所討論的任何特定示例性教導(dǎo)，而是應(yīng)由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)試被測(cè)測(cè)試集成電路器件的裝置，包括測(cè)試電子部件(140)，用于生成輸入所述被測(cè)器件(50)的測(cè)試信號(hào)和接收來(lái)自所述被測(cè)器件(50)的響應(yīng)信號(hào)；以及連接在所述測(cè)試電子部件(140)和所述被測(cè)器件(50)之間的接口(150)，所述接口(150)包括用于對(duì)與所述測(cè)試信號(hào)和所述響應(yīng)信號(hào)二者中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波的微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述測(cè)試電子部件(140)包括用于生成數(shù)字信號(hào)(225)的數(shù)字信號(hào)生成器(210)，其中所述被測(cè)器件(50)是數(shù)模轉(zhuǎn)換器(60)，所述模擬信號(hào)是所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(60)響應(yīng)于接收所述數(shù)字信號(hào)(225)而產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)(232)，所述微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)可操作來(lái)分離所述模擬信號(hào)的頻率分量以產(chǎn)生濾波后信號(hào)(235)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述濾波后信號(hào)(235)包括至少一個(gè)互調(diào)制信號(hào)(320a、320b…320N)，每個(gè)所述互調(diào)制信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)于兩個(gè)輸入頻率之間的和或差。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述測(cè)試電子部件(140)還包括可操作來(lái)測(cè)試所述濾波后信號(hào)(235)以獲得對(duì)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(60)的測(cè)量的信號(hào)測(cè)量器件(260)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述測(cè)試電子部件(140)包括用于生成摻雜模擬信號(hào)(255)的摻雜模擬信號(hào)生成器(240)，其中所述被測(cè)器件(50)是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(70)，所述摻雜模擬信號(hào)(255)是被所述微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)濾波的模擬信號(hào)，所述微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)可操作來(lái)產(chǎn)生所述摻雜模擬信號(hào)(255)的基頻處的測(cè)試信號(hào)(258)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述摻雜模擬信號(hào)生成器(240)包括摻雜模擬信號(hào)生成器(240a、240b…240N)，每個(gè)所述摻雜模擬信號(hào)生成器用于生成各自的摻雜模擬信號(hào)(400a、400b…400N)，其中所述微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)包括微機(jī)電系統(tǒng)濾波(160a、160b…160N)，每個(gè)所述微機(jī)電系統(tǒng)濾波器都被連接以對(duì)所述摻雜模擬信號(hào)(400a、400b…400N)中的各自一個(gè)進(jìn)行濾波，并產(chǎn)生各自的濾波后信號(hào)(405a、405b…405N)，并且還包括求和電路(500)，其被連接以組合所述濾波后信號(hào)(405a、405b…405N)以產(chǎn)生所述測(cè)試信號(hào)(410)。
7.一種用于測(cè)試被測(cè)器件的方法，該方法包括提供能夠接收與所述被測(cè)器件(50)相關(guān)聯(lián)的模擬信號(hào)并對(duì)所述模擬信號(hào)濾波的微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)；對(duì)于被測(cè)器件是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(70)的情況在微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)處接收(810)來(lái)自測(cè)試設(shè)備(140)的模擬信號(hào)(255)；對(duì)所述模擬信號(hào)(255)進(jìn)行濾波(820)，以產(chǎn)生所述模擬信號(hào)(255)的基頻處的濾波后信號(hào)(258)，以及將所述濾波后信號(hào)(258)提供(830)給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(70)；以及對(duì)于被測(cè)器件是數(shù)模轉(zhuǎn)換器(60)的情況在微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)處接收(920)來(lái)自數(shù)模轉(zhuǎn)換器(60)的模擬信號(hào)(232)；對(duì)所述模擬信號(hào)(232)進(jìn)行濾波(930)，以分離其頻率分量(235)，以及將分離所得的頻率分量(235)提供(940和950)給所述測(cè)試設(shè)備(140)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述在微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)處接收(810)來(lái)自所述測(cè)試設(shè)備(140)的模擬信號(hào)(255)的操作包括生成摻雜模擬信號(hào)(400a、400b…400N)；所述對(duì)所述模擬信號(hào)(255)進(jìn)行濾波(820)以產(chǎn)生所述模擬信號(hào)(255)的基頻處的濾波后信號(hào)(258)的操作包括利用各個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160a、160b…160N)對(duì)每個(gè)所述摻雜模擬信號(hào)(400a、400b…400N)進(jìn)行濾波以產(chǎn)生各自的濾波后信號(hào)(405a、405b…405N)；并且所述方法還包括組合所述濾波后信號(hào)(405a、405b…405N)以產(chǎn)生所述模擬測(cè)試信號(hào)(410)。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述對(duì)所述模擬信號(hào)(255)進(jìn)行濾波(820)以產(chǎn)生所述模擬信號(hào)(255)的基頻處的濾波后信號(hào)(258)的操作包括將所述模擬信號(hào)(255)的頻率調(diào)節(jié)為所述微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160)的諧振頻率。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述對(duì)所述模擬信號(hào)(232)進(jìn)行濾波(930)以分離其頻率分量(235)的操作包括將所述模擬信號(hào)(310)傳遞通過(guò)微機(jī)電系統(tǒng)濾波器(160a、160b…160N)以分離各互調(diào)制信號(hào)(320a、320b…320N)；所述方法還包括測(cè)量每個(gè)所述互調(diào)制信號(hào)(320a、320b…320N)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合信號(hào)集成電路測(cè)試設(shè)備(10)，包括測(cè)試電子部件(140)，用于生成輸入被測(cè)器件(50)的測(cè)試信號(hào)和接收來(lái)自所述被測(cè)器件(50)的響應(yīng)信號(hào)；以及連接在所述測(cè)試電子部件(140)和所述被測(cè)器件(50)之間的接口(150)。所述接口(150)包括用于對(duì)與所述測(cè)試信號(hào)和所述響應(yīng)信號(hào)二者中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)濾波器(160)。
文檔編號(hào)G01R31/3167GK1815251SQ20061000323
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月2日
發(fā)明者邁克爾·J·溫斯坦, 杜恩坎·果爾蕾 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司