專利名稱：瞬時(shí)電流的測試系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種瞬時(shí)電流的測試系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路復(fù)雜性的提高和相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用要求，集成電路芯片實(shí)時(shí)功耗測量 在芯片設(shè)計(jì)和制造過程中的重要性正在逐步提升，僅僅進(jìn)行平均功耗、靜態(tài)功耗的測量已 經(jīng)不能完全滿足新的需要。集成電路芯片工作的實(shí)時(shí)功耗信息為芯片低功耗設(shè)計(jì)、密碼集 成電路芯片安全度評估、失效分析提供了有價(jià)值的參考依據(jù)。高速高精度的功耗采集數(shù)據(jù) 可以準(zhǔn)確地反應(yīng)集成電路芯片工作的實(shí)時(shí)功耗消耗情況，為有效地降低芯片功耗，檢測芯 片保密程度提供直接的分析憑據(jù)。因此，對于集成電路瞬時(shí)電流的測試便日益凸顯其重要性。然而，目前的集成電路 測試系統(tǒng)一般都不具備瞬時(shí)電流的測試功能，少數(shù)具有瞬時(shí)電流測量能力的測試設(shè)備則價(jià) 格昂貴。而且一般的芯片電流測量的激勵(lì)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理是分開的獨(dú)立步驟，軟 硬件間和不同工具軟件間的數(shù)據(jù)交換需要較多的人工工作，缺少一個(gè)集成的系統(tǒng)來提高效率?，F(xiàn)有的芯片測試往往是利用自動(dòng)測試設(shè)備(ATE)來進(jìn)行的，參數(shù)測量單元(PMU) 是ATE的一部分，用來測量或調(diào)節(jié)芯片管腳的電壓或者電流之類的參數(shù)。參數(shù)測量單元具 有施加端(force)和檢測端(sense)，施加端用以向被測器件(DUT)施加激勵(lì)；檢測端則檢 測所需點(diǎn)(通常是被測器件管腳)的電流，通常，測試期間，施加端和檢測端之間短接，且檢 測端接到一個(gè)高阻電路上，以使得通向被測器件電路路徑上的電壓降相對可以被忽略。此 外，PMU具有上限和下限兩個(gè)可編程的測量邊界，實(shí)際測量值大于上限或者小于下限的器件 均會(huì)被系統(tǒng)判為不良品。由于瞬時(shí)電流具有不可控的特點(diǎn)，因此利用以上設(shè)備無法直接進(jìn)行瞬時(shí)電流測 試。目前，采用以下兩種改進(jìn)方式進(jìn)行瞬時(shí)電流的測試，具體如下第一種為峰值保持法，其將檢測信號引入到峰值保持電路后進(jìn)行處理，判斷測量 結(jié)果是否超出PMU的上限和下限。然而，峰值保持電路較為復(fù)雜，干擾問題也比較嚴(yán)重。另一種為延遲處理法，測試人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者多次試驗(yàn)的結(jié)果，選擇一個(gè)延遲時(shí) 間，獲取一個(gè)時(shí)間延遲內(nèi)的檢測信號，進(jìn)行處理，判斷測量結(jié)果是否超出PMU的上限和下 限。然而，對于不同類型或不同批次的芯片其瞬時(shí)電流產(chǎn)生的時(shí)間是不同的，因此，測試人 員需要對每個(gè)批次的芯片進(jìn)行新的試驗(yàn)，選取新的延遲時(shí)間，導(dǎo)致測試效率下降，成本增 加。另外，即使同一個(gè)批次的芯片，其瞬時(shí)電流的產(chǎn)生也不同，尤其會(huì)受到一些外界因素的 干擾，而瞬時(shí)電流的產(chǎn)生是不可控的，因此，很有可能出現(xiàn)，時(shí)間延遲內(nèi)無法檢測到瞬時(shí)電 流峰值的情況，導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，如何提供一種低成本、高效率的瞬時(shí)電流測試方法已成為業(yè)界亟待解決的 技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種瞬時(shí)電流的測試方法，以解決瞬時(shí)電流測試復(fù)雜、成 本高等技術(shù)問題。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種瞬時(shí)電流的測試方法，利用參數(shù)測量單元 進(jìn)行測試，其中所述參數(shù)測量單元包括施加端和檢測端，且施加端耦接一激勵(lì)源，檢測端為 高阻態(tài)，所述瞬時(shí)電流的測試方法包括預(yù)設(shè)參數(shù)測量單元的電壓上限和下限；在所述參 數(shù)測量單元的施加端串聯(lián)一電阻，以通過該電阻引出測試信號；將所述測試信號引入測試 通道；當(dāng)所述測試信號位于所述上限和下限之間時(shí)，測試結(jié)果為合格，否則，為不合格。進(jìn)一步的，所述參數(shù)測量單元的電壓上限和下限的預(yù)設(shè)如下電壓上限施加電 壓+R*上限電流；電壓下限施加電壓+R*下限電流；其中施加電壓為施加端所耦接的電 壓，R為所述施加端串聯(lián)電阻的電阻值，所述上限電流為3mA，所述下限電流為1mA。進(jìn)一步的，該方法用于存儲(chǔ)器瞬間寫入或掉電保護(hù)的瞬時(shí)電流測試。本發(fā)明還提供一種瞬時(shí)電流測試系統(tǒng)，其包括參數(shù)測量單元，其內(nèi)存儲(chǔ)有參數(shù)測 量單元的電壓上限和下限，該參數(shù)測量單元包括施加端和檢測端，施加端耦接一激勵(lì)源，檢 測端為高阻態(tài)；測量電阻，串聯(lián)于所述施加端，以通過該測量電阻引出一測試信號；且，當(dāng) 所述測試信號位于所述上限和下限之間時(shí)，測試結(jié)果為合格，否則，為不合格。進(jìn)一步的，所述參數(shù)測量單元的電壓上限和下限如下電壓上限施加電壓+R*上 限電流；電壓下限施加電壓+R*下限電流；其中施加電壓為施加端所耦接的電壓，R為所 述施加端串聯(lián)電阻的電阻值，所述上限電流為3mA，所述下限電流為1mA。進(jìn)一步的，該系統(tǒng)用于存儲(chǔ)器瞬間寫入或掉電保護(hù)的瞬時(shí)電流測試?？梢?，以上測試系統(tǒng)與方法不同于現(xiàn)有技術(shù)的測試方法直接將檢測端S與施加 端F短接，并直接從檢測端S引出測試信號。而是利用測量電阻10從施加端F引出測試信 號，將不可控的瞬時(shí)電流的數(shù)值波形轉(zhuǎn)換為一瞬時(shí)電壓的數(shù)字向量。而對數(shù)字向量的判斷 的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對數(shù)值波形的判斷難度，同時(shí)無需引入數(shù)字化儀等設(shè)備，大大降低了測試 成本。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施列所提供的瞬時(shí)電流測試系統(tǒng)的簡單示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施列所提供的瞬時(shí)電流測試方法的流程示意圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施列中存儲(chǔ)器瞬時(shí)寫入瞬時(shí)電流的波形示意圖；圖4為本發(fā)明一實(shí)施列中電壓上限H與下限L之間定義出的電壓區(qū)間示意圖；圖5為本發(fā)明一實(shí)施列中存儲(chǔ)器掉電保護(hù)瞬時(shí)電流的波形示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作 進(jìn)一步的說明。本發(fā)明充分考慮到瞬時(shí)電流不可控的特點(diǎn)，將瞬時(shí)電流的測試轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)電壓的 測試，從而降低測試難度。具體，利用現(xiàn)有的參數(shù)測量單元來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)不需要設(shè)置復(fù)雜的外加電路，只需將施加端串聯(lián)一電阻，瞬時(shí)電流通過該電阻產(chǎn)生一壓降，即瞬時(shí)電壓，將該 瞬時(shí)電壓作為測試信號引入到測試通道上。這樣，就將一不可控的瞬時(shí)電流的數(shù)值波形轉(zhuǎn) 換為一瞬時(shí)電壓的數(shù)字向量。而對數(shù)字向量的判斷的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對數(shù)值波形的判斷難 度，同時(shí)無需引入數(shù)字化儀等設(shè)備，大大降低了測試成本。具體，請參考圖1，其為本發(fā)明一實(shí)施列所提供的瞬時(shí)電流測試系統(tǒng)的簡單示意 圖。如圖所示，該瞬時(shí)電流測試系統(tǒng)利用現(xiàn)有的參數(shù)測量單元(PMU)來實(shí)現(xiàn)，其內(nèi)存儲(chǔ)有 參數(shù)測量單元的上限和下限。由于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與參數(shù)測量的單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無關(guān)，且也 沒有對參數(shù)測量單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)做出改進(jìn)，故在此僅以參數(shù)測量單元的幾個(gè)重要端子示意 之。具體如圖，該參數(shù)測量單元包括施加端F和檢測端S，施加端F耦接一激勵(lì)源P，檢測端 S為高阻態(tài)。本發(fā)明的改進(jìn)在于在施加端F串聯(lián)一測量電阻10，以通過該測量電阻10引出 測試信號，此時(shí)，由于測量電阻10的存在，引出的測試信號為瞬間電壓，故僅需設(shè)定好參數(shù) 測量單元的電壓上限與下限，便可以有效的判斷測試結(jié)果。即當(dāng)所述測試信號位于所述上 限和下限之間時(shí)，測試結(jié)果即為合格，否則，為不合格?？梢?，本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)的測試方法直接將檢測端S與施加端F短接，并直 接從檢測端S引出測試信號。而是利用測量電阻10從施加端F引出測試信號，將不可控的 瞬時(shí)電流的數(shù)值波形轉(zhuǎn)換為一瞬時(shí)電壓的數(shù)字向量。而對數(shù)字向量的判斷的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 對數(shù)值波形的判斷難度，同時(shí)無需引入數(shù)字化儀等設(shè)備，大大降低了測試成本。需要說明的是，以上參數(shù)測量單元的上限和下限為電壓上限和下限，是根據(jù)其電 流上限和下限設(shè)定得到，具體如下電壓上限=施加電壓+R*上限電流電壓下限=施加電壓+R*下限電流其中施加電壓為施加端所耦接的電壓，R為所述施加端串聯(lián)電阻的電阻值，上限電 流和下限電流為參數(shù)測量單元的上限電流和下限電流，通常，將上限電流和下限電流分別 設(shè)置為3mA和1mA，即可以滿足測試需求。對應(yīng)于以上測試系統(tǒng)，本發(fā)明一實(shí)施列還給出相應(yīng)的瞬時(shí)電流測試方法，具體請 結(jié)合參考圖1與圖2。該方法利用現(xiàn)有的參數(shù)測量單元進(jìn)行測試，該參數(shù)測量單元包括施加 端F和檢測端S，且施加端F耦接一激勵(lì)源P，檢測端S為高阻態(tài)。該瞬時(shí)電流的測試方法 包括如下步驟Sl 預(yù)設(shè)參數(shù)測量單元的電壓上限和下限；S2 在參數(shù)測量單元的施加端串聯(lián)一電阻，以通過該電阻引出測試信號；S3 將所述測試信號引入測試通道channel ；S4:當(dāng)所述測試信號位于所述上限和下限之間時(shí)，測試結(jié)果為合格，否則，為不合格。以上參數(shù)測量單元的上限和下限為電壓上限和下限，是根據(jù)其電流上限和下限設(shè) 定得到，具體如下電壓上限=施加電壓+R*上限電流電壓下限=施加電壓+R*下限電流其中施加電壓為施加端所耦接的電壓，R為所述施加端串聯(lián)電阻的電阻值，上限電 流和下限電流為參數(shù)測量單元的上限電流和下限電流，通常，將上限電流和下限電流分別設(shè)置為3mA和1mA，即可以滿足測試需求。下面分別以存儲(chǔ)器瞬間寫入或掉電保護(hù)的瞬時(shí)電流測試為例，來詳細(xì)描述以上測 試方法與系統(tǒng)。當(dāng)然本發(fā)明不以此為限，這兩種瞬時(shí)電流的測試比較常見，也具有典型意 義，故本發(fā)明以此為例。實(shí)施列一存儲(chǔ)器瞬間寫入所產(chǎn)生的瞬時(shí)電流的測試請參考圖3，其為存儲(chǔ)器瞬時(shí)寫入瞬時(shí)電流的波形示意圖。在本實(shí)施列中，參數(shù)測 量單元的施加端耦接的激勵(lì)源為5V直流電壓，即施加電壓為5V，且施加端串聯(lián)的電阻阻值 為R。且令參數(shù)測量單元的上限電流和下限電流分別為3mA和1mA。此時(shí)，可以預(yù)設(shè)參數(shù)測 量單元的電壓上限和下限，如下電壓上限H = 5+3R電壓下限L = 5+R則電壓上限H與下限L之間定義出一個(gè)電壓區(qū)間，如圖4所示。而后，將阻值為R的電阻串聯(lián)于施加端，以通過該電阻將測試信號引入到一測試 通道。此時(shí)引出的測試信號為瞬時(shí)電壓。只要其在以上所定義的電壓區(qū)間內(nèi)，則測試結(jié)果 合格，否則，為不合格。實(shí)施列二 存儲(chǔ)器掉電保護(hù)所產(chǎn)生的瞬時(shí)電流的測試請參考圖3，其為存儲(chǔ)器掉電保護(hù)所產(chǎn)生的瞬時(shí)電流的波形示意圖。在本實(shí)施列 中，參數(shù)測量單元的施加端耦接的激勵(lì)源為5V直流電壓，即施加電壓為5V，且施加端串聯(lián) 的電阻阻值為R。且令參數(shù)測量單元的上限電流和下限電流分別為3mA和1mA。此時(shí)，可以 預(yù)設(shè)參數(shù)測量單元的電壓上限和下限，如下電壓上限H = 5+3R電壓下限L = 5+R則電壓上限L與下限L之間定義出一個(gè)電壓區(qū)間，如圖4所示。而后，將阻值為R的電阻串聯(lián)于施加端，以通過該電阻將測試信號引入到一測試 通道。此時(shí)引出的測試信號為瞬時(shí)電壓。只要其在以上所定義的電壓區(qū)間內(nèi)，則測試結(jié)果 合格，否則，為不合格。以上瞬時(shí)電流的測試方法與系統(tǒng)，將瞬時(shí)電流的測試轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)電壓的測試，從 而降低測試難度。具體而言，其利用現(xiàn)有的參數(shù)測量單元來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)不需要設(shè)置復(fù)雜的外 加電路，只需在施加端串聯(lián)一電阻，瞬時(shí)電流通過該電阻產(chǎn)生一壓降，即瞬時(shí)電壓，將該瞬 時(shí)電壓作為測試信號引入到測試通道上。這樣，就將一不可控的瞬時(shí)電流的數(shù)值波形轉(zhuǎn)換 為一瞬時(shí)電壓的數(shù)字向量。而對數(shù)字向量的判斷的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對數(shù)值波形的判斷難度， 同時(shí)無需引入數(shù)字化儀等設(shè)備，大大降低了測試成本。此外，由于無需引入復(fù)雜的外加電 路，例如峰值保持電路，減少了測量的干擾因素，提高了測量的準(zhǔn)確率。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本發(fā)明 的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和 改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
權(quán)利要求
一種瞬時(shí)電流的測試方法，利用參數(shù)測量單元進(jìn)行測試，其中所述參數(shù)測量單元包括施加端和檢測端，且施加端耦接一激勵(lì)源，檢測端為高阻態(tài)，其特征是，所述瞬時(shí)電流的測試方法包括預(yù)設(shè)參數(shù)測量單元的電壓上限和下限；在所述參數(shù)測量單元的施加端串聯(lián)一電阻，以通過該電阻引出測試信號；將所述測試信號引入測試通道；當(dāng)所述測試信號位于所述上限和下限之間時(shí)，測試結(jié)果為合格，否則，為不合格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瞬時(shí)電流的測試方法，其特征是，所述參數(shù)測量單元的電壓 上限和下限的預(yù)設(shè)如下電壓上限施加電壓+R*上限電流電壓下限施加電壓+R*下限電流其中施加電壓為施加端所耦接的電壓，R為所述施加端串聯(lián)電阻的電阻值，所述上限電 流為3mA，所述下限電流為1mA。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瞬時(shí)電流的測試方法，其特征是，該方法用于存儲(chǔ)器瞬間寫 入或掉電保護(hù)的瞬時(shí)電流測試。
4.一種瞬時(shí)電流測試系統(tǒng)，其特征是，包括參數(shù)測量單元，其內(nèi)存儲(chǔ)有參數(shù)測量單元的電壓上限和下限，該參數(shù)測量單元包括施 加端和檢測端，施加端耦接一激勵(lì)源，檢測端為高阻態(tài)；測量電阻，串聯(lián)于所述施加端，以通過該測量電阻引出一測試信號；且，當(dāng)所述測試信號位于所述上限和下限之間時(shí)，測試結(jié)果為合格，否則，為不合格。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬時(shí)電流測試系統(tǒng)，其特征是，所述參數(shù)測量單元的電壓上 限和下限如下電壓上限施加電壓+R*上限電流電壓下限施加電壓+R*下限電流其中施加電壓為施加端所耦接的電壓，R為所述施加端串聯(lián)電阻的電阻值，所述上限電流為3mA，所述下限電流為1mA。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬時(shí)電流測試系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)用于存儲(chǔ)器瞬間寫入 或掉電保護(hù)的瞬時(shí)電流測試。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種瞬時(shí)電流的測試系統(tǒng)與方法，利用參數(shù)測量單元進(jìn)行測試，其中所述參數(shù)測量單元包括施加端和檢測端，且施加端耦接一激勵(lì)源，檢測端為高阻態(tài)，所述瞬時(shí)電流的測試方法包括預(yù)設(shè)參數(shù)測量單元的電壓上限和下限；在所述參數(shù)測量單元的施加端串聯(lián)一電阻，以通過該電阻引出測試信號；將所述測試信號引入測試通道；當(dāng)所述測試信號位于所述上限和下限之間時(shí)，測試結(jié)果為合格，否則，為不合格。以上瞬時(shí)電流的測試方法與系統(tǒng)通過在施加端串聯(lián)電阻，將瞬時(shí)電流的測試轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)電壓，進(jìn)行測試，從而無需設(shè)置復(fù)雜的外加電路，大大降低了測試成本，提高了測量的效率與準(zhǔn)確率。
文檔編號G01R19/25GK101957402SQ20101026975
公開日2011年1月26日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者劉遠(yuǎn)華, 葉守銀, 季海英, 岳小兵, 張志勇, 徐惠, 方華, 湯雪飛, 牛勇, 祁建華, 顧春華 申請人:上海華嶺集成電路技術(shù)股份有限公司