專利名稱：受測試集成電路的預(yù)測性自適應(yīng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上講，涉及用來測試集成電路的系統(tǒng)，特別而言，涉及一種用來降低由受測試集成電路執(zhí)行邏輯的狀態(tài)轉(zhuǎn)換所導(dǎo)致的受測試集成電路中的電源噪聲的裝置。
背景技術(shù)：
一集成電路(IC)測試器可同時(shí)測試一組以半導(dǎo)體晶元上的管芯形式存在的IC。圖1是一方框圖，其圖解闡明了一般的IC測試器10，該測試器10通過探針卡12連接到一組相似的受測試IC器件(DUT)14上，該等受測試IC器件14可形成于一半導(dǎo)體晶元上。測試器10使用彈簧針15或其它構(gòu)件，將不同的輸入與輸出終端連接到探針卡12上的一組接點(diǎn)16上。探針卡12包括一組用于接觸每個(gè)DUT 14的表面上的輸入/輸出(I/O)墊19的探針18并且提供將接點(diǎn)16鏈接至探針18的傳導(dǎo)性通道20。該等通道通過探針卡12，允許測試器10向DUT 14()發(fā)送測試信號并允許其監(jiān)控由DUT所產(chǎn)生的輸出信號。因?yàn)閿?shù)字集成電路通常包括時(shí)控的同步邏輯門來響應(yīng)周期性主時(shí)鐘信號(CLOCK)的脈沖，所以探針卡12也提供一通道22，通過它，測試器10可向每個(gè)DUT 14提供一CLOCK信號。該測試系統(tǒng)還包括用于在正測試DUT 14時(shí)向DUT 14供電的電源24并且探針卡12通過探針18將電源24連接到每個(gè)DUT 14的功率輸入墊26。
DUT 14內(nèi)的每個(gè)開關(guān)晶體管均具有一固有輸入電容，并且為了開關(guān)晶體管，晶體管驅(qū)動(dòng)器必須對晶體管的輸入電容充電或放電。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器對晶體管的輸入電容充電時(shí)，其從電源24中引出充電電流。一旦晶體管的輸入電容充滿，則其驅(qū)動(dòng)器只需提供一相對少量的保持晶體管的輸入電容帶電使得晶體管保持開或關(guān)所需的漏電流。在執(zhí)行同步邏輯的DUT中，多數(shù)晶體管在每個(gè)CLOCK信號脈沖的邊沿后迅速發(fā)生開關(guān)轉(zhuǎn)換。這樣，在每一CLOCK信號脈沖后，輸入每個(gè)DUT 14的電源電流I1立即有一個(gè)暫時(shí)性地增長，以提供改變受測試器件(DUT)中不同晶體管開關(guān)狀態(tài)所需的充電電流。此后在CLOCK信號循環(huán)周期中，在該等晶體管已改變狀態(tài)之后，對電源電流I1的需求降低至一“靜止的”穩(wěn)定狀態(tài)級別并且保持該級別直到下一CLOCK信號周期開始為止。
探針卡12通過信號通道28將電源24連接到每個(gè)DUT 14，該等信號通道28具有一固有電阻，在圖1中由電阻R1表示。因?yàn)殡娫?4的輸出與DUT 14的功率輸入26間存在一電壓降，所以DUT 14的電源電壓輸入VB在某種程度上低于電源24的輸出電壓VA，而且雖然VA可以是調(diào)整完好的，但VB隨電流I1的幅值變化。在每一CLOCK信號周期開始以后，為給開關(guān)晶體管輸入電容充電所需的I1中的暫時(shí)性地增長，增加了經(jīng)過R1而產(chǎn)生的電壓降，從而暫時(shí)性地降低了VB。因?yàn)榘l(fā)生在每個(gè)CLOCK信號脈沖邊沿后的電源電壓VB的降低是一種噪聲形式，其能造成對DUT 14性能的不利影響，所以期望限制其幅值與持續(xù)時(shí)間?？赏ㄟ^降低電源24與DUT 14間的通道28的電抗，例如通過增加導(dǎo)線尺寸或通過減小通道28的長度來限制噪聲。但是實(shí)際上可減弱該電抗的量存在限制。
也可通過在每一DUT 14功率輸入26附近的探針卡12上放置一電容器C1來降低電源噪聲。圖2圖解闡明了當(dāng)電容器C1不夠大時(shí)，IC 14的功率輸入26處的供電電壓VB和電流I1響應(yīng)輸入IC 14的一個(gè)CLOCK信號脈沖的行為。注意在T1時(shí)刻在CLOCK信號的邊沿之后，I1在靜止級IQ上方的暫時(shí)性地上升造成了經(jīng)過R1而產(chǎn)生的電壓降的暫時(shí)性地增加，其接下來造成電源電壓VB在其靜止級VQ下方的暫時(shí)性地下降。
圖3圖解闡明了當(dāng)電容器C1足夠大時(shí)，VB和I1的行為。在CLOCK信號脈沖之間，當(dāng)DUT 14是靜止時(shí)，電容器C1充電至VB的靜止級VQ。在T1時(shí)刻，隨CLOCK信號的上升(或下降)沿之后，當(dāng)DUT 14暫時(shí)需要更多電流時(shí)，電容器C1將一些其儲存的電荷供應(yīng)給DUT 14，從而降低了電源24為滿足增長的需求而必須提供的附加電流量。正如圖3中可見，C1的出現(xiàn)降低了經(jīng)過R1而產(chǎn)生的暫時(shí)性地電壓降的幅值并且從而降低了輸入到DUT 14的供電電壓VB的下降幅值。
對于電容器C1，為了充分限制VB中的變化，電容器必須足夠大到能夠向DUT 14供應(yīng)所需電荷而且必須使其放置在DUT 14附近，以使C1與DUT 14間的通路電阻非常低。不幸的是，通常不方便或不可能在每個(gè)DUT 14的電源輸入終端26附近的探針卡12上安放一大電容器。圖4是一般探針卡12的簡化俯視圖。IC測試器10位于探針卡上方且包含DUT 14的晶元掛在探針卡下方。由于圖1中IC測試器10的I/O終端分布在較受測試的晶元的表面積相對大的區(qū)域上，所以探針卡12提供了一相對大的上表面25來支持測試器所訪問的接點(diǎn)16。另一方面，在晶元上接觸DUT 14的探針卡12下側(cè)的探針18(未顯示)集中在探針卡12的一個(gè)相對小的中心區(qū)域的下面。
探針卡12的上表面25上的接點(diǎn)16與區(qū)域27下的探針18之間的通道電阻是每個(gè)接點(diǎn)16及其相應(yīng)探針間的距離的一個(gè)函數(shù)。為了最小化電容器C1與DUT間的距離，應(yīng)將電容器安裝在小中心區(qū)域27附近(或上方)的探針卡12上。然而，當(dāng)一個(gè)晶元包括大量欲測試的IC或包括一個(gè)具有大量稠密堆積的終端的IC時(shí)，不存在足夠空間來安裝足夠數(shù)目的具有足夠尺寸、足夠接近中心區(qū)域27的電容器C1。

發(fā)明內(nèi)容
在使用同步邏輯對受測試集成電路器件(DUT)測試期間，在輸入到DUT的時(shí)鐘信號的每一連續(xù)上升沿或下降沿之后，DUT在其對電源電流的需求上經(jīng)歷一暫時(shí)性地增加。DUT需要額外電流，以便當(dāng)形成邏輯器件的晶體管經(jīng)歷響應(yīng)時(shí)鐘信號邊沿的狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，對晶體管的輸入電容充電。本發(fā)明限制了DUT功率輸入終端處的電源電壓的改變，該電壓改變是由隨每個(gè)時(shí)鐘信號脈沖后的電源電流的瞬態(tài)增加所致。本發(fā)明由此降低DUT的功率輸入終端處的電源噪聲。
按照本發(fā)明，每個(gè)時(shí)鐘信號邊沿之后，向DUT的功率輸入終端供應(yīng)充電電流脈沖，以連續(xù)地補(bǔ)償測試期間由主電源供應(yīng)的電流。由一輔助電源提供適當(dāng)功率的充電電流脈沖，降低了對主電源增加其輸出電流來滿足DUT增長的需求的需要。盡管DUT對電流的需求已增加，但主電源的輸出電流保持大體上為常數(shù)，主電源與DUT間的經(jīng)過通道電阻而產(chǎn)生的電壓降保持大體上為常數(shù)。這樣DUT的功率輸入終端處的供電電壓也保持大體上為常數(shù)。
每一時(shí)鐘信號邊沿后，一DUT所需的附加充電電流量，根據(jù)其內(nèi)部邏輯器件響應(yīng)該時(shí)鐘信號邊沿所經(jīng)歷的狀態(tài)變換的數(shù)量與本質(zhì)的不同而不同。既然IC測試需要IC執(zhí)行一預(yù)定狀態(tài)來改變順序，那么測試期間，IC的行為，包括其在每個(gè)時(shí)鐘信號邊沿期間對電流的需求，是可以預(yù)測的。因而在每一時(shí)鐘信號邊沿之后，調(diào)節(jié)電流脈沖的幅值，以適合隨每個(gè)時(shí)鐘信號脈沖后，DUT所需的附加充電電流的預(yù)測量。由一DUT隨每個(gè)時(shí)鐘信號邊沿之后引出的電流增長的預(yù)測可基于，例如，由一類似DUT在類似測試條件下引出的電流的測量，或基于該DUT經(jīng)歷的一模擬測試的仿真。
雖然任何測試周期期間，可以用十分高的精確度來預(yù)測一特別類型的IC可能引出的充電電流量，但是由該類型的任意給定的DUT引出的實(shí)際附加充電電流量，可能在某種程度上較預(yù)測量高或低。IC制造中隨機(jī)的工藝變化，使得所有IC在某種程度上行為相異，特別是考慮到狀態(tài)改變期間其晶體管所需的充電電流量相異。為了補(bǔ)償DUT間的該等差異，提供一反饋電路來監(jiān)控DUT功率輸入終端處的電壓且適當(dāng)?shù)匕匆欢ū壤糯蠡蚩s小該等電流脈沖的預(yù)測幅值，以使電壓變動(dòng)最小化。
這樣，隨每一時(shí)鐘信號周期之后，供應(yīng)到DUT功率輸入終端的電流脈沖幅值是在該時(shí)鐘信號周期期間，由該類型的DUT所引出的附加電流的預(yù)測幅值的一個(gè)函數(shù)，但是該預(yù)測脈沖幅值由反饋按比例放大或縮小，從而使預(yù)測適應(yīng)每一正受測試的特殊DUT的充電電流需求的變化。
本發(fā)明說明書的結(jié)論部分，特別指出并明確聲明本發(fā)明的標(biāo)的物。但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員，通過參看相同符號表示相同元件的所附圖式來閱讀本說明書的其余部分，將最好地了解本發(fā)明的構(gòu)成與其操作方法以及本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)及目標(biāo)。


圖1是一圖解闡明一典型的現(xiàn)有技術(shù)測試系統(tǒng)的方框圖，該測試系統(tǒng)包括一通過一探針卡連接到一組受測試集成電路器件(DUT)的集成電路測試器；圖2和圖3是圖1中現(xiàn)有技術(shù)測試系統(tǒng)內(nèi)信號行為的時(shí)序圖；圖4是一圖1中現(xiàn)有技術(shù)探針卡的簡化的俯視圖；圖5是一根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例圖解闡明了一執(zhí)行用于降低一組DUT電源輸入噪聲的系統(tǒng)的測試系統(tǒng)的方框圖；圖6是一圖解闡明圖5中測試系統(tǒng)內(nèi)的信號行為的時(shí)序圖；圖7是一圖解闡明在一校準(zhǔn)過程中，圖5中測試系統(tǒng)的操作的方框圖；圖8是一圖5中探針卡的簡化的俯視圖；圖9與圖10是圖解闡明執(zhí)行本發(fā)明的第二和第三具體實(shí)施例的測試系統(tǒng)的方框圖；圖11是一圖解闡明圖10中測試系統(tǒng)內(nèi)的信號行為的時(shí)序圖；圖12是一圖解闡明一個(gè)執(zhí)行本發(fā)明的第四具體實(shí)施例的測試系統(tǒng)的方框圖；圖13是一圖解闡明圖12中測試系統(tǒng)內(nèi)信號行為的時(shí)序圖；圖14是一圖解闡明本發(fā)明的第五具體實(shí)施例的方框圖；圖15是一圖解闡明本發(fā)明的第六具體實(shí)施例的方框圖；圖16是一圖解闡明本發(fā)明的第七具體實(shí)施例的方框圖；和圖17是一圖解闡明圖16中電路內(nèi)信號行為的時(shí)序圖；圖18是一圖解闡明本發(fā)明的第八具體實(shí)施例的方框圖；圖19是一圖解闡明本發(fā)明的第九具體實(shí)施例的方框圖；圖20A圖解闡明一實(shí)例性探針卡；圖20B圖解闡明另一實(shí)例性探針卡；圖21是一圖解闡明本發(fā)明的第九具體實(shí)施例的方框圖；圖22是一圖解闡明圖21中反饋控制電路的一實(shí)例性具體實(shí)施例的方框圖；圖23-25是圖解闡明圖21中電流脈沖發(fā)生器的另一實(shí)例性具體實(shí)施例的方框圖；和圖26是一圖解闡明本發(fā)明的一第十具體實(shí)施例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖5以方框圖形式圖解闡明，一通過一探針卡3 2鏈接到一組以半導(dǎo)體晶元上管芯形式存在的相似的IC受測試器件(DUT)34上的集成電路(IC)測試器30。探針卡32包括一組用于訪問DUT 34表面上的輸入/輸出終端墊39的探針37并且還包括將測試器30鏈接到探針37的信號通道46以允許IC測試器30將一時(shí)鐘信號(CLOCK)和其它測試信號發(fā)送到DUT 14，并將DUT輸出信號傳送回測試器30，以使測試器可以監(jiān)控DUT的行為。
探針卡34還通過穿過探針卡通向探針37并延伸到終端41的導(dǎo)線，將一主電源鏈接到每一DUT 34的一功率輸入終端41。電源36產(chǎn)生一調(diào)整完好的輸出電壓VA并連續(xù)向DUT 34供應(yīng)一電流I2。為圖解闡明起見，圖5將通過探針卡32，在主電源36與每一DUT34間的通道43的內(nèi)電阻表示為R1。由于經(jīng)過每個(gè)電阻R1而產(chǎn)生的電壓降，所以每一DUT 34的輸入供電電壓VB通常在某種程度上較VA低。
按照本發(fā)明，安裝在探針卡32上的一第一晶體管開關(guān)SW1，將一輔助電源38鏈接到一組安裝在探針卡32中的電容器C2上。同樣安裝在探針卡32上的一組第二晶體管開關(guān)SW2將每一個(gè)電容C2鏈接到一相應(yīng)的DUT 34的功率輸入終端。圖5中所示的電阻器R2，表示當(dāng)開關(guān)SW2關(guān)閉時(shí)，探針卡32內(nèi)每一電容器C2與DUT 34功率輸入終端41間固有的信號通道電阻。IC測試器30提供一輸出控制信號CNT1給SW1，提供一控制信號CNT2來控制開關(guān)SW2，提供控制數(shù)據(jù)CNT 3來控制輔助電源38的輸出電壓VC的幅值。如下文詳述，當(dāng)需要滿足任何預(yù)期的DUT對電源電流的增長時(shí)，輔助電源38、開關(guān)SW1與SW2、電容器C2充當(dāng)了一輔助電流源來將一電流脈沖注入IC測試器30的每一受控制DUT的功率輸入端子41。
電源噪聲DUT 34執(zhí)行同步邏輯，其中開關(guān)晶體管形成邏輯門，其響應(yīng)由測試器30提供的周期性主CLOCK信號脈沖而打開與關(guān)閉。每一開關(guān)晶體管具有一固有輸入電容而且為了打開或關(guān)閉晶體管，其驅(qū)動(dòng)器必須既為晶體管的輸入電容充電，又使其放電。當(dāng)DUT 34內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器為晶體管的輸入電容充電時(shí)，其增加必須供應(yīng)給每一DUT的功率輸入終端41的電流I1量。當(dāng)晶體管的輸入電容充滿時(shí)，其驅(qū)動(dòng)器只需供應(yīng)相對小的漏電流量，以保持晶體管的輸入電容帶電，使得該晶體管保持開或關(guān)。這樣，在每一CLOCK信導(dǎo)脈沖之后，輸入到每一DUT 34的電源電流I1立即存在一暫時(shí)性地增加，以提供改變不同晶體管開關(guān)狀態(tài)所必需的充電電流。在隨后的一CLOCK信號周期中，該等晶體管已改變狀態(tài)之后，對于電源電流的需求降至一“靜止的”穩(wěn)定狀態(tài)級別并且保持該級別直到下一CLOCK信號周期開始為止。因?yàn)镈UT34在每一CLOCK信號周期開始所需的附加電流I1量，是根據(jù)該特定CLOCK信號周期期間，晶體管的開與關(guān)的數(shù)量與本質(zhì)而定，所以對于充電電流的需求，可隨周期不同而不同。
如果測試器30必須一直使開關(guān)SW1和SW2保持開啟，那么主電源36將一直向每一DUT 34提供所有電流輸入I1。在此情況下，由于在每一CLOCK信號脈沖之后，在每一DUT 34內(nèi)增加了的開關(guān)行為而導(dǎo)致的電源電流I1的暫時(shí)性地增加，將導(dǎo)致主電源36與DUT 34之間的信號通道43的內(nèi)電阻R1上的電壓降暫時(shí)性增加。接下來此將導(dǎo)致DUT的功率輸入終端41處電壓VB的暫時(shí)性地下降。圖2代表當(dāng)SW2一直開啟時(shí)，VB與I1的行為。由于發(fā)生在每一CLOCK信號脈沖邊沿后的供應(yīng)電壓VB的下降是一種可反過來影響DUT 34的性能的噪聲形式，所以期望限制電壓降的幅值。
預(yù)測電流補(bǔ)償按照本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，IC測試器30控制輔助電源38和開關(guān)SW1與SW2的狀態(tài)，以使電容器C2在每一測試周期開始時(shí)，都向DUT 34供應(yīng)附加充電電流I3。僅在每一CLOCK信號周期的初始部分流動(dòng)的充電電流I3，連同主電源的輸出電流I2一起，向DUT 34提供電流輸入I1。當(dāng)充電電流I3提供與DUT 34內(nèi)的開關(guān)晶體管的電容隨一CLOCK信號脈沖之后所需的大約等量的電荷時(shí)，那么隨該CLOCK信號脈沖后，在由主電源36產(chǎn)生的電流I2中的變化相對小，因此在供電電壓VB中的變化非常小。
這樣，在每一CLOCK信號邊沿前，測試器30向輔助電源38提供一指示輔助供電電壓VC的一期望幅值的數(shù)據(jù)CNT3并于是關(guān)閉開關(guān)SW1。電源38于是給所有電容器C2充電。電容器C2存儲的電荷量與VC的幅值成比例。當(dāng)電容器C2已經(jīng)充過了可充滿的時(shí)間時(shí)，測試器30開啟開關(guān)SW1。此后，隨著下一CLOCK信號周期的開始，測試器30關(guān)閉所有開關(guān)SW2，使得存儲在電容器C2中的電荷，可作為電流I3流入DUT 34。此后，當(dāng)不需要瞬態(tài)充電電流時(shí)，測試器30開啟開關(guān)SW2，使得在該CLOCK信號周期的剩余部分期間，僅主電源36向DUT 34供應(yīng)電流。此過程在每一CLOCK信號周期期間重復(fù)，隨著測試器30經(jīng)由控制輸入CNT3為每一時(shí)鐘周期調(diào)節(jié)VC幅值，以提供一大小滿足該特定時(shí)鐘信號周期期間的預(yù)測充電電流需求的電流脈沖I3。這樣I3電流脈沖的幅值可隨周期不同而不同。
圖6圖解闡明供電電壓VB和電流I1、I2與I3在一CLOCK信號周期初始部分的行為。電流I1表示出其在CLOCK脈沖邊沿之后的T1時(shí)刻，在其靜止級別IQ1的上方的一個(gè)暫時(shí)性地大的增長，來向DUT 34內(nèi)的電容充電。電流I3快速上升，來基本上提供所有附加充電電流。主電源36的輸出電流I2僅表示出較其靜態(tài)值一相對小的攝動(dòng)，該攝動(dòng)由I3與I2的暫態(tài)組件間小的不匹配所致。由于I2中的變化小，所以VB中的變化小。這樣，本發(fā)明基本上限制了由DUT 34中開關(guān)瞬態(tài)所引起的電源噪聲。
測試器編程如上所述，每一DUT 34在CLOCK信號周期開始引出的附加充電電流量是根據(jù)在該CLOCK信號周期期間晶體管的開關(guān)次數(shù)而定而且充電電流隨周期的不同而不同。為了提供DUT終端41處的適當(dāng)電壓調(diào)整，測試器30必須預(yù)測隨著每一CLOCK信號邊沿，DUT 34打算存儲多少電荷，因?yàn)楸仨氄{(diào)節(jié)輔助電源輸出VC的幅值才能使電容器C2在每一CLOCK信號周期之前存儲適量的電荷。
圖7描述了一測試系統(tǒng)，其建立是為允許測試器30實(shí)驗(yàn)性地判定每一測試周期應(yīng)將VC建立在哪個(gè)級別。已知一操作正常的參考DUT 40而且其類似于欲測試的IC，其通常經(jīng)由探針卡32連接到測試器30，這與將要測試的DUT 34連接方式相同，以便測試器30可以在參考IC 40上執(zhí)行相同的測試。但是探針卡32也將參考IC 40的電源終端鏈接到測試器30的一輸入終端以便測試器30可監(jiān)控電源電壓VB。然后，在使用VC的最小值來觀察VB的同時(shí)，測試器30僅執(zhí)行測試的第一個(gè)CLOCK周期。如果在CLOCK信號周期期間，VB降至一期望的下限之下，那么測試器30使用一較高的VC值來重復(fù)測試的第一CLOCK信號周期。反復(fù)重復(fù)此過程，直到為第一CLOCK信號周期建立了一適當(dāng)?shù)腣C值。然后，測試器反復(fù)執(zhí)行本測試的前兩個(gè)CLOCK信號周期，同時(shí)在第二個(gè)CLOCK信號周期期間監(jiān)控VB并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)VC。使用相同的程序來為本測試的每個(gè)連續(xù)的CLOCK信號周期建立適當(dāng)?shù)腣C值，然后當(dāng)測試DUT 34時(shí)，可使用該等VC值。
設(shè)計(jì)者通常使用電路模擬器來在制造IC之前模擬IC。當(dāng)電路模擬器在模擬IC上執(zhí)行與IC測試器將在模擬IC的真實(shí)副本上所執(zhí)行的測試相同的測試時(shí)，可以用一比擬的方式來使用電路模擬器，以判定在對真實(shí)IC測試期間，要使用的VC值的序列。
探針卡圖4圖解闡明一一般現(xiàn)有技術(shù)的探針卡12，其將電壓調(diào)整電容器C1連接到DUT的功率輸入終端，以限制電源噪聲。此探針卡必須使電壓調(diào)整電容器與DUT間的距離最小化，以使電容器與DUT間的電阻最小化。這樣，較佳地，電容器布置在探針卡上訪問DUT的探針上方的小區(qū)域27之內(nèi)或附近。由于探針卡上探針附近的空間小，所以可配置在探針卡上的調(diào)整電容器C1的大小和數(shù)目是有限的。這一電容器安裝空間的限制可限制能夠同時(shí)測試的DUT的數(shù)目。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的圖5中探針卡32的一個(gè)簡化俯視圖。圖7中IC測試器30所訪問的接點(diǎn)45，分布在探針卡32的上表面43的一個(gè)相對大的區(qū)域內(nèi)，而接觸DUT 34的探針37(未圖示)集中在探針卡的一個(gè)相對小的中心區(qū)域47的下面。由于可使電容器C2的充電電壓VC調(diào)節(jié)到適應(yīng)任何開關(guān)SW2與DUT 34的終端41之間的相當(dāng)大的通道電阻R2(圖5)，電容器C2可以以比圖4中電容器C1離DUT探針上方的中心區(qū)域47更遠(yuǎn)的距離安裝在探針卡32上。同樣由于使電容器C2充到比電容器C1高的電壓，所以其可以比電容器C1小。由于圖8中探針卡32的電容器C2可以比圖4中現(xiàn)有技術(shù)探針卡12的電容器C1小且離探針卡中心遠(yuǎn)，所以在探針卡32上可安裝更多的電容器32。這樣，根據(jù)本發(fā)明的使用了探針卡32的測試系統(tǒng)，較使用圖4中現(xiàn)有技術(shù)探針卡12的測試系統(tǒng)，可同時(shí)測試更多的DUT。
帶有板上模式發(fā)生器的探針卡圖9圖解闡明本發(fā)明的另一具體實(shí)施例，其包括一通常與圖7中探針卡32類似的探針卡50，只是探針卡50上還安裝了一“功率控制IC”52。為了產(chǎn)生控制信號和數(shù)據(jù)CNT1、CNT2及CNT3來控制開關(guān)SW1和SW2以及輔助電源38，功率控制IC 52包括一執(zhí)行圖7中IC測試器30的模式產(chǎn)生功能的模式發(fā)生器54。功率控制IC 52包括一個(gè)由在測試開始以前，經(jīng)由一傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)總線56提供的外部產(chǎn)生的編程數(shù)據(jù)而編程的傳統(tǒng)模式發(fā)生器54。模式發(fā)生器54開始產(chǎn)生其輸出數(shù)據(jù)模式，以響應(yīng)來自IC測試器58的、標(biāo)志著測試開始的START信號，并產(chǎn)生其輸出CNT1、CNT2、CNT3數(shù)據(jù)模式，以響應(yīng)為測試器58的操作計(jì)時(shí)的相同系統(tǒng)時(shí)鐘(SYSCLK)。
當(dāng)所需電容C2充分小時(shí)，可在功率控制IC 52內(nèi)建構(gòu)開關(guān)SW1和SW2以及電容器C2(如圖9中所示)。應(yīng)盡可能地靠近DUT探針將IC 52置于探針卡上。將開關(guān)SW1與SW2及電容器C2以及測試器30的模式發(fā)生功能合并為一單個(gè)的IC 52，減少了探針卡32的成本與復(fù)雜性，并減少了所需測試器30輸出通道的數(shù)目。但是當(dāng)必要時(shí)，電容器C2可由功率控制IC 52外部的分立組件來建構(gòu)。
脈寬調(diào)制的充電電流圖10圖解闡明了一個(gè)通常類似于圖5中具體實(shí)施例的本發(fā)明的具體實(shí)施例。但是在圖10中，從探針卡60中省略了開關(guān)SW1使得輔助電源38的輸出VC直接連接到電容器C2。同樣使輸出電壓VC固定并且不受IC測試器30調(diào)節(jié)，使得C2在每一CLOCK信號脈沖前均充電達(dá)到相同的值。在此配置中，IC測試器30經(jīng)由控制信號CNT2，通過脈寬調(diào)制開關(guān)SW2來控制電容器C2在每一CLOCK脈沖開始，傳送到DUT 34的電荷量。測試器30隨著CLOCK信號脈沖的上升沿關(guān)閉開關(guān)SW2的時(shí)間的長短，決定了電容器C2傳遞到DUT 34的電荷量的多少。另外，如圖11所圖解闡明的是，當(dāng)測試器30快速增加且隨后減少CNT2信號的占空度時(shí)，其會更加接近圖6中圖解闡明的I3電流的形狀。
模擬調(diào)制的充電電流圖12圖解闡明了本發(fā)明的一個(gè)基本上類似于圖10中具體實(shí)施例的具體實(shí)施例。但是在圖12中，當(dāng)DUT 34正在經(jīng)歷狀態(tài)改變而且需要附加電流I3時(shí)，將晶體管開關(guān)SW2用工作在其活性區(qū)中的晶體管Q2來替代。在此配置中，IC測試器30的CNT2輸出是作為輸出施加至置于探針卡61上的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器63的一數(shù)據(jù)序列。數(shù)據(jù)序列CNT2代表在每一CLOCK信號周期期間，對充電電流I3的一個(gè)預(yù)測的需求。A/D轉(zhuǎn)換器63，通過產(chǎn)生一輸入晶體管Q2的基極的模擬信號CNT4(如圖13中圖解闡明)來響應(yīng)CNT2數(shù)據(jù)序列，該訊號在每一CLOCK信號周期期間均不同。模擬信號CNT4控制每一晶體管Q2允許流出電容器C2的電流I3的量使得其大體上匹配DUT 34所需求的電流I1的預(yù)測瞬態(tài)組件?？蓪/D轉(zhuǎn)換器63建構(gòu)在IC測試器30內(nèi)，而不是將其安裝在探針卡61上。
使用參考DUT的充電預(yù)測圖14圖解闡明本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，其中一個(gè)類似于DUT 34的參考DUT 60以一類似的方式接受測試，只是測試器30通過將CLOCK和其施加到參考DUT 60的其它輸入信號提前來略微先于其它DUT測試參考DUT 60。主電源62向所有DUT 34供電，而一輔助電源64向參考DUT 60供電。置于探針卡66上、位于參考DUT 60附近的電容器C4在參考DUT 60功率輸入終端68處，以一傳統(tǒng)方式調(diào)整電壓VREF，使其處于其容許工作范圍之內(nèi)。電容器C5將VREF鏈接到一組放大器A1上并且電容器C6將每一放大器A1的輸出鏈接到每一DUT 34的功率輸入終端70上。
雖然調(diào)整完好，但由于參考DUT的瞬態(tài)充電電流需求，參考DUT 60輸入終端68處的供電電壓VREF隨著每一CLOCK信號周期的開始，小量降低到其靜止級別下方。VREF中電壓的下降量與由參考DUT 60所引出的瞬態(tài)充電電流成比例。由于參考DUT 60類似于DUT 34，且略先于DUT 34受測試，所以VREF的下降預(yù)測了短時(shí)間之后每一DUT 34的瞬態(tài)充電電流量。
通過電容器C5及C6起作用的放大器A1，放大VREF的AC組件，以產(chǎn)生增加主電源62的電流輸出I2的輸出電流I3，以向每個(gè)DUT 34提供電流輸入I1。使測試器30提前參考DUT 60的測試時(shí)間的長短設(shè)置為等于參考電壓VREF變化與電流I3的相應(yīng)的變化之間的延時(shí)。隨著將每一放大器A1的(負(fù))增益由一外部生成信號(GAIN)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，電流I3將大體上匹配DUT 34所需的瞬態(tài)充電電流。
非測試環(huán)境中的充電預(yù)測本發(fā)明的具體實(shí)施例，除了用于在測試集成電路時(shí)降低電源噪聲外，也可用于在集成電路經(jīng)過一連串可預(yù)測的狀態(tài)的應(yīng)用中，降低電源噪聲。
圖15圖解闡明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性具體實(shí)施例，其中一集成電路80為響應(yīng)作為輸入而供應(yīng)的一個(gè)外部生成的CLOCK信號邊沿而經(jīng)過一連串可預(yù)測狀態(tài)。IC 80接收來自主電源82的供電。當(dāng)開關(guān)SW1關(guān)閉時(shí)，由一輔助電源84經(jīng)由開關(guān)SW1給電容器C2充電。當(dāng)開關(guān)SW2關(guān)閉時(shí)，電容器C2將其電荷作為附加電流輸入IC 80中。一“充電預(yù)測器”電路86，通過在每一CLOCK信號周期中IC 80未改變狀態(tài)的部分周期期間，斷定一信號CNT1來關(guān)閉開關(guān)SW1并且改變一控制信號CNT2來打開開關(guān)SW2，響應(yīng)CLOCK信號。這就允許輔助電源84在狀態(tài)變換之間，給電容器C2充電。充電預(yù)測器電路86在每一CLOCK信號周期中IC 80正變換狀態(tài)的部分周期期間，斷定控制信號CNT2來關(guān)閉開關(guān)SW2且改變該控制信號CNT1來打開開關(guān)SW1，從而允許電容器C2向IC 80的功率輸入傳輸電流，以提供其瞬態(tài)電流需要。充電預(yù)測器86也向輔助電源84提供控制數(shù)據(jù)CNT3，以調(diào)節(jié)輔助電源84的輸出電壓VC，使得其將電容器C2充電到一個(gè)根據(jù)下一狀態(tài)變換期間，IC 80所期望引出的電流量而確定的級別。充電預(yù)測器86適合由傳統(tǒng)模式發(fā)生器或其它任何能產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)序列CNT1、CNT2及CNT3的器件來建構(gòu)，該等輸出數(shù)據(jù)序列CNT1，CNT2及CNT3適于IC 80由于期望狀態(tài)序列而對于瞬態(tài)電流的需求。開關(guān)SW1及SW2與/或電容器C2，可如圖15中所示在IC 80外部建構(gòu)，或者可在IC 80內(nèi)部建構(gòu)。
充電均衡圖16圖解闡明了本發(fā)明的一個(gè)簡單形式，其適用于IC 80在每一CLOCK信號周期開始，期望引出的充電電流量處于一相對有限的、可預(yù)測的范圍內(nèi)的應(yīng)用中。如圖16中所示，轉(zhuǎn)換器90轉(zhuǎn)換CLOCK信號，以向?qū)⒁惠o助電源耦合到一電容器C2的開關(guān)SW1提供CNT1控制輸入。該CLOCK信號直接將CNT2控制信號輸入提供給將電容器C2連接到通常由主電源82驅(qū)動(dòng)的IC 80的功率輸入的開關(guān)SW2。如圖17中所示，CLOCK信號在每一CLOCK信號周期的前半部分期間，將CNT2信號驅(qū)動(dòng)到高電平，以關(guān)閉開關(guān)SW2；而在每一CLOCK信號周期后半部分期間，將CNT1驅(qū)動(dòng)到高電平，以關(guān)閉開關(guān)SW1。
將輔助電源84的輸出電壓VC設(shè)置為常值使得其在每一CLOCK信號周期之前均將電容器C2充電到一個(gè)相同的級別。將VC的級別設(shè)置為在每一CLOCK信號周期開始、當(dāng)IC80正引出附加充電電流時(shí)電源輸入電壓VB的擺動(dòng)范圍的適當(dāng)?shù)奈恢谩＠?，?dāng)我們想讓VB的靜止值處于其范圍的中間時(shí)，我們可調(diào)節(jié)VC，使得電容器C2供應(yīng)充電電流量處于IC 80期望引出的充電電流的范圍中間。另一方面，如果我們想防止VB降到其靜止值之下太多，但愿意允許VB升高到其靜止值之上，我們可以調(diào)節(jié)VC，使得電容器C2供應(yīng)IC 80期望引出的充電電流的最大量。雖然電容器C2在一些CLOCK信號周期期間，可能提供太少的充電電流，而在其它CLOCK信號周期期間提供太多的充電電流，但在許多應(yīng)用中，當(dāng)對VC作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)時(shí)，圖16中闡明的系統(tǒng)仍能使VB的擺動(dòng)保持在可接受范圍內(nèi)。注意，通過對每一CLOCK信號周期都將控制數(shù)據(jù)CNT3設(shè)置為相同值，可對圖5、圖9、圖14及圖15中的系統(tǒng)編程，使之以一種類似的方式工作。
自適應(yīng)電流補(bǔ)償圖18圖解闡明本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例，如圖18中所示，電源36通過探針卡50，向受測試半導(dǎo)體器件(DUT)34上的功率輸入終端1806供電。圖18中，用R1來表示通過探針卡50上的輸電線1812的內(nèi)電阻。同樣如圖18中所示，IC測試器58通過探針卡50，向DUT 34提供時(shí)鐘及其它信號。將實(shí)例性DUT 34上的一個(gè)時(shí)鐘輸入終端圖解表示為終端1808。IC測試器58也通過探針卡50接收來自于DUT 34的信號。圖18中DUT 34上顯示了一個(gè)輸入/輸出(I/O)終端1810。但是DUT 34可具有附加I/O終端1810或可具有只用于輸入的端子及其它只用于輸出的終端或只用于輸入和只用于輸出的終端的組合以及其它既作為輸入終端也作為輸出終端起作用的端子。應(yīng)明確，探針卡50可與一個(gè)DUT連接(如圖18所示)或與復(fù)數(shù)個(gè)DUT連接(例如，如圖14所示)。
如圖18所示，一電流感測器件1804(例如，一電流感測耦合器或一變流器)感測通過旁路電容器C1的電流。放大器1802，其優(yōu)選反向放大器(例如，具有一負(fù)增益的放大器)，其通過電容器C7，將電流提供至傳輸線1812。輔助電源38向放大器1802供電。當(dāng)然，可用其它方法，給放大器1802供電，包括由電源36、IC測試器58、位于探針卡50上的電源供電，或由除了位于電源36，IC測試器58或探針卡50上以外的電源來供電。
在操作中，功率終端1806通常引出少量電流，如上所述(假設(shè)DUT 34包括主場效應(yīng)晶體管)。僅在某些情況下，功率終端1806才確實(shí)會引出大量電流。如上論述，這些情況最普遍地發(fā)生在當(dāng)DUT 34中的至少一個(gè)晶體管改變狀態(tài)時(shí)，而此改變狀態(tài)通常對應(yīng)于時(shí)鐘終端1808處的時(shí)鐘的上升沿或下降沿而發(fā)生。
當(dāng)DUT 34并未改變狀態(tài)時(shí)，功率終端1806處引出的少量電流通常導(dǎo)致僅有小的主導(dǎo)靜態(tài)直流(DC)流過或沒有電流流過旁路電容器C1。此會導(dǎo)致電流感測器件1804感測到很少的電流，或感測不到電流，并且因此很少或沒有電流流出反向放大器1802。
但當(dāng)DUT 34正在狀態(tài)變換之時(shí)，功率終端1806暫時(shí)性地引出大量電流(如上所述)。此會導(dǎo)致暫時(shí)性地相當(dāng)大的且改變的電流流過旁路電容器C1(如上所述)。該電流由電流感測器件1804感測并且由反向放大器1802反向并放大，最終通過隔離電容器C7，供給輸電線1812。如上所述，由放大器1802在輸電線1812上所提供的附加電流在功率終端1806處減少了電壓變化。
圖19圖解闡明圖18中所展示的實(shí)例性具體實(shí)施例的一個(gè)變化。如圖，圖19大體上與圖18類似，并且也包括一電流感測元件1804和一配置用于向探針卡50上的輸電線1812提供電流的反向放大器1802。但是，在圖19中，電流感測元件1804感測流過輸電線1812的電流，而不是感測流過旁路電容器C1的電流。
圖19中具體實(shí)施例的工作與圖18中的類似。當(dāng)DUT 34并未改變狀態(tài)時(shí)，由電流感測器件1804感測到的是功率終端1806處經(jīng)由輸電線1812所引出的通常是小的主導(dǎo)靜態(tài)直流(DC)中的少量電流。因而，反向放大器1802提供少量或不提供充電電流。但是，當(dāng)DUT 34正改變狀態(tài)時(shí)，電流感測器件1804，通過輸電線1812感測功率終端1806處電流的重大變化。反向放大器1802放大并反向所感測的電流，以通過隔離電容器C7，向輸電線1812提供附加充電電流。如上所述，附加充電電流減少了功率終端1806處的電壓變化。
相互連接系統(tǒng)上述具體實(shí)施例中，用于提供集成電路測試器、電源與DUT間信號通道的探針卡是實(shí)例性的?？蛇B同具有多種其它設(shè)計(jì)的相互連接的系統(tǒng)來一起實(shí)施本發(fā)明。例如，圖20A圖解闡明了一個(gè)相對簡單的探針卡，此探針卡包含一基板2002，其帶有用于連接到一IC測試器(圖20A中未圖示)的終端2004以及用于與一DUT(圖20A中未圖示)建立電連接的探針元件2008。如圖所示，終端2004通過相互連接元件2006與探針元件2008電連接。
基板2002可以是，例如，一單層或多層的印刷電路板、陶瓷或其它材料。應(yīng)該明確，本發(fā)明不苛求基板的材料成分。探針元件2008可以是任何類型的能與DUT建立電連接的探針，不加限制地包括針狀探針，眼鏡蛇(COBRA)風(fēng)格探針，塊形、螺栓形、柱形、彈簧觸點(diǎn)等。合適的彈簧觸點(diǎn)的無限制性實(shí)例在美國專利第5,476,211號、1997年2月18日申請的美國專利申請案第08/802,054號(其對應(yīng)于PCT公開案WO 97/44676)、美國專利第6,268,051 B1號、及1999年7月30日申請的美國專利申請案第09/364,855號(其對應(yīng)于PCT公開案WO 01/09952號)中公開揭示，此等專利/專利申請案以引用的方式并入本文中?？砂汛说葟椈捎|點(diǎn)視為描述于美國專利第6,150,186號或2001年12月21日申請的美國專利申請案第10/027,476號中的彈簧觸點(diǎn)，此等專利/專利申請案也以引用的方式并入本文中。另外，“探針”可以是用于與DUT上凸起的元件接觸的焊墊或終端，例如，在DUT上形成的彈簧接點(diǎn)。相互連接通道2006的無限制性實(shí)例包括，通路與/或通路與位于基板2002表面上或基板2002之內(nèi)的導(dǎo)電性軌道的組合。
圖20B圖解闡明了可連同本發(fā)明一起使用的探針卡的另一個(gè)非限制性的實(shí)例。如所示，圖20B中展示的實(shí)例性探針卡包括基板2018、內(nèi)插機(jī)構(gòu)2012以及探頭2032。終端2022與一IC測試器(圖20B中未圖示)接觸并且與上面所論述的探針元件2008類似的探針元件2034與一DUT(圖20B中未圖示)接觸。相互連接通道2020、彈性連接元件2016、相互連接通道2014、彈性連接元件2010及相互連接通道2036提供了從終端2022到探針元件2034的導(dǎo)電性通道。
基板2018，內(nèi)插機(jī)構(gòu)2012及探頭2032可由類似于上文中有關(guān)2002描述的那些類似材料制成。實(shí)際上，本發(fā)明不苛求基板2018，內(nèi)插機(jī)構(gòu)2012及探頭2032的材料成分并且可使用任何成分。相互連接通道2020、2014、2036可與上述相互連接通道2006類似。彈性連接元件2016及2010優(yōu)選拉伸、彈性元件。此等元件的非限制性實(shí)例在美國專利第5,476,211號、1997年2月18日申請的美國專利申請案第08/802,054號中闡明(其對應(yīng)于PCT公開案WO第97/44676號)、美國專利第6,268,015B1號及1999年7月30日申請的美國專利申請案第09/364,855號(其對應(yīng)于PCT公開案WO第01/09952號)中說明，所有此等專利/專利申請案都以引用的方式并入本文中。包含復(fù)數(shù)個(gè)諸如圖20B中所示的基板的實(shí)例性探針卡的更為詳細(xì)的論述，可見于美國專利第5,974,662號中，其以引用的方式并入本文中。圖20B中所示的實(shí)例性設(shè)計(jì)可作很多變化。僅舉一實(shí)例而言，相互連接通道2014可用一個(gè)孔及一個(gè)或多個(gè)固定于孔中且從孔中延伸出去與2018及探頭2032建立連接的彈性元件2016與/或2010代替。
但是，應(yīng)顯而易見，本發(fā)明不苛求相互連接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)并且可以使用任何結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)。正如這里所描述的具體實(shí)施例中所示，較佳地，用于減少DUT上功率終端處電壓變化的電路安裝在探針卡上。如果使用一個(gè)多基板探針卡，例如圖20B中所示的實(shí)例性探針，那么電路可位于任一基板上，或可以分布在兩個(gè)或多個(gè)基板之間。這樣，例如電路可位于圖20B中的探頭2032、內(nèi)插機(jī)構(gòu)2012、或基板2018中的一個(gè)上，或者電路可位于兩個(gè)或多個(gè)探頭、內(nèi)插機(jī)構(gòu)與/或基板的組合物上。應(yīng)該顯而易見，該電路可以完全由相互連接的隔離電路元件形成、可以完全在一集成電路上形成或者可以由一部分是隔離電路元件、一部分形成于一個(gè)集成電路上的元件組成。
預(yù)測/自適應(yīng)電流補(bǔ)償如上所述，用于控制DUT的功率輸入終端處供電電壓變化的預(yù)測系統(tǒng)，預(yù)測每一時(shí)鐘信號周期期間DUT將需要的充電電流量，并且然后根據(jù)該預(yù)測，測量在該時(shí)鐘信號周期期間，施加到DUT的功率輸入終端的補(bǔ)償電流脈沖的大小。另一方面，一自適應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)控施加到DUT終端的功率信號，并且使用反饋來調(diào)節(jié)補(bǔ)償電流脈沖的幅值，以保持功率信號的電壓為常數(shù)。
圖21圖解闡明本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，其中，DUT 34的功率輸入終端26處所需的附加充電電流量由預(yù)測與自適應(yīng)組合來確定。輔助電源38向一電流脈沖發(fā)生器2102供應(yīng)功率VC，該電流脈沖發(fā)生器在需要放大來自主電源36的正常供電電流時(shí)，向DUT功率輸入終端26供應(yīng)一電流脈沖I3。在每一測試周期開始，IC測試器58向電流脈沖發(fā)生器2102供應(yīng)一信號CNT5，以指示電流脈沖的預(yù)測幅值，并且在每一測試周期期間，IC測試器58斷定一控制信號CNT6，以告訴電流脈沖發(fā)生器2102何時(shí)產(chǎn)生電流脈沖。
為IC測試器58編程，以測試一特別類型的DUT 34以及其所做的關(guān)于每一測試周期期間電流脈沖I3所需大小及持續(xù)時(shí)間的預(yù)測，如前所討論，此種預(yù)測可基于對該種類型DUT所引出電流的測量，或基于對DUT行為的仿真。但是，由于DUT制造工藝變化及其它因素，該類型的每一DUT在每一測試周期期間，可能需要的附加充電電流的幅值可能與預(yù)測的充電電流不同。對任何給定的DUT，實(shí)際引出的充電電流與預(yù)測充電電流的比例基于周期復(fù)周期基礎(chǔ)之上會趨于相對一致。例如，一個(gè)DUT在每一測試周期期間，可能始終如一地比預(yù)測充電電流多引出5％充電電流，而同一時(shí)間的另一DUT，在每一測試周期期間，可能始終如一地引出比預(yù)測充電電流少5％的充電電流。
反饋控制器2104通過向電流脈沖發(fā)生器2102供應(yīng)一自適應(yīng)增益(或“自適應(yīng)”)信號G來補(bǔ)償充電電流需要量與預(yù)測值間的變化，該電流脈沖發(fā)生器2102適當(dāng)?shù)卦黾踊驕p少電流脈沖I3的幅值，使電流脈沖適應(yīng)當(dāng)前受測試的特定DUT 34的需要。這樣，預(yù)測信號CNT5表示正在受測試的類型的DUT需求的充電電流的預(yù)測幅值，而增益(“自適應(yīng)”)信號幅值表示正在受測試的DUT特例的預(yù)測誤差。
在測試DUT 34之前，IC測試器58執(zhí)行一預(yù)測試程序，該程序可類似于執(zhí)行如下測試發(fā)送測試與CLOCK信號脈沖給DUT 34，使之一般以和DUT在測試期間相同的方式工作。在該預(yù)測試程序期間，反饋控制電路2104監(jiān)控DUT的功率輸入終端26處的電壓VB，并調(diào)節(jié)增益信號G的幅值，以使發(fā)生在I3幅值太大或太小之時(shí)的VB變化最小化。該預(yù)測試程序提供給反饋控制器2104時(shí)間，以調(diào)節(jié)增益信號G的幅值，適應(yīng)受測試的特定DUT 34對于充電電流的需求。此后，在測試期間，反饋控制器2104繼續(xù)監(jiān)控VB并調(diào)節(jié)增益信號，但所做的是小調(diào)節(jié)。這樣，雖然在每一測試周期期間所供應(yīng)的充電電流脈沖I3的幅值，主要是DUT預(yù)測的充電電流需求的一個(gè)函數(shù)，但由控制器2104提供的增益控制反饋會很好地調(diào)節(jié)電流脈沖幅值，以適應(yīng)DUT的實(shí)際充電電流需求的任何一貫傾向來不同于預(yù)測的需求。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會體會到，圖21中的反饋控制器2104可以是能夠產(chǎn)生一個(gè)將使VB變化最小化的輸出增益控制信號G的多種設(shè)計(jì)中的任何一個(gè)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還會體會到，電流脈沖發(fā)生器可以是能產(chǎn)生電流脈沖I3的多種設(shè)計(jì)中的任何一個(gè)，其中I3的時(shí)間長短由一輸入信號CNT6來控制并且I3的幅值是一由控制信號CNT5表示的電流脈沖與一自適應(yīng)增益信號G的幅值的函數(shù)。
圖22圖解闡明反饋控制器2104的一個(gè)非限制性實(shí)例，其將VB的AC組件集成，以產(chǎn)生增益控制信號G。一DC隔直流電容器C10使VB的AC組件通到一積分器2106上，該積分器2106是由一運(yùn)算放大器A1、與其并聯(lián)的電容器C8和R5及與其一輸入端串聯(lián)的電阻器R4組成。
圖23描述圖21中電流脈沖發(fā)生器2102的一個(gè)非限制性實(shí)例。在此實(shí)例中，控制信號CNT5傳輸代表所需電流脈沖I3的預(yù)測幅值的數(shù)據(jù)。一數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)2108將電流測試周期所用的預(yù)測數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成模擬信號P，其幅值與預(yù)測數(shù)據(jù)成比例。當(dāng)IC測試器58斷定了CNT6信號以表明何時(shí)將產(chǎn)生電流脈沖I3時(shí)，開關(guān)2110關(guān)閉，以提供信號P給可變增益放大器2112的一個(gè)輸入，該放大器2112由圖21中輔助電源38的VC輸出供電。圖21中反饋控制器2104的增益控制信號輸出控制放大器2112的增益。放大器2112產(chǎn)生一輸出電流脈沖I3，I3幅值與P和G的乘積成比例。電容器C7將I3信號脈沖傳給圖21中探針卡50內(nèi)的向DUT 34傳輸功率的信號通道2114。
圖24描述了圖21中電流脈沖發(fā)生器2102的另一個(gè)非限制性實(shí)例。在該實(shí)例中，圖21中IC測試器58斷定CNT5控制信號的時(shí)間的長度是與下一CLOCK信號周期期間所需電流脈沖I3的預(yù)測幅值成比例的。電流脈沖發(fā)生器2102產(chǎn)生每一I3信號的脈沖之后，IC測試器58斷定CNT5信號，以關(guān)閉將輔助供應(yīng)輸出信號VC經(jīng)由一電阻器R5耦合到一電容器C8上的開關(guān)2116。IC測試器58繼續(xù)斷定CNT5信號一段時(shí)間，這段時(shí)間長度隨下一I3信號脈沖的預(yù)測幅值而增加。這樣，圖21中輔助電源38將電容器C8充電到一個(gè)與下一I3信號脈沖的預(yù)測幅值成比例的電壓值。此后，當(dāng)IC測試器58斷定CNT6信號，以指示將要產(chǎn)生下一I3信號脈沖時(shí)，開關(guān)2117將電容器C8連接到放大器2118的輸入上。該放大器2118具有一個(gè)由圖21中反饋控制器2104的增益控制信號輸出G控制的增益。一耦合電容器C9將所產(chǎn)生的I3信號傳輸?shù)綄⒐β蕚鬏數(shù)綀D21中DUT 34的探針卡導(dǎo)線2114。控制信號CNT6在電容器C8已具有充分放電的時(shí)間后，打開開關(guān)2117。由于I3電流脈沖的幅值迅速上升，而且隨后當(dāng)C8放電時(shí)，幅值下降，所以I3脈沖的時(shí)變行為與DUT的時(shí)變充電電流需求趨于一致。
圖25描述了圖21中電流脈沖發(fā)生器2102的另一個(gè)非限制性實(shí)例。其中由CNT5信號輸送的數(shù)據(jù)代表I3信號脈沖的預(yù)測幅值。增益控制信號G充當(dāng)DAC 2120將由CNT5信號傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬信號P的參考電壓。增益控制信號G標(biāo)定的電壓，界定了DAC輸出信號P的范圍，以使P和G與CNT5的乘積成比例。開關(guān)2122暫時(shí)性地將P信號傳輸?shù)椒糯笃?124，以響應(yīng)控制信號CNT6的脈沖，從而使放大器2124經(jīng)由一耦合電容器C10向功率導(dǎo)體2114發(fā)送一I3信號脈沖。該I3信號脈沖幅值與G及P的幅值之積成比例。
圖26圖解闡明了根據(jù)本發(fā)明的預(yù)測/自適應(yīng)系統(tǒng)地另一個(gè)實(shí)例性具體實(shí)施例，其中輔助電源38向可變增益放大器2126提供功率并且IC測試器58每當(dāng)預(yù)測到DUT 34的功率輸入終端26處需要附加充電電流時(shí)，便向放大器2126提供一控制信號脈沖CNT6。電容器C11將I3信號脈沖傳輸給探針卡50內(nèi)將主電源36鏈接到DUT功率輸入終端26的功率信號通道2114。反饋控制電路2104監(jiān)控出現(xiàn)在終端26處的電壓VB，并調(diào)節(jié)放大器2126的增益，以使VB變動(dòng)最小化。IC測試器58將控制信號CNT5作為輸入在每一CLOCK期間供應(yīng)給輔助電源38，以根據(jù)由CNT5控制信號所傳遞的數(shù)據(jù)的隔值，設(shè)置其輸出電壓VC。I3的幅值因而是增益控制信號G的幅值與輔助供應(yīng)電壓VC的幅值的乘積的函數(shù)。
這樣，圖21-26描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)用來通過在每一CLOCK信號邊沿之后，向DUT的功率輸入端子26提供附加充電電流，來調(diào)整施加至DUT 34的功率信號VB的電壓來滿足由于CLOCK信號邊沿引起的開關(guān)切換所帶來的電流暫時(shí)性地增長的需求的預(yù)測/自適應(yīng)控制系統(tǒng)的多種實(shí)例性具體實(shí)施例?？刂葡到y(tǒng)是“預(yù)測性的”，是因?yàn)槠漕A(yù)測每一測試周期期間，DUT將需要的附加電流量。該控制系統(tǒng)也是“自適應(yīng)的”，是因?yàn)槠溆梅答亖砀淖兤漤憫?yīng)預(yù)測所產(chǎn)生的電流脈沖的比例，以適應(yīng)觀測到的各受測試DUT所實(shí)際引出的電流幅值的變化。
盡管這里闡述的本發(fā)明是在一個(gè)僅用一個(gè)主電源的系統(tǒng)中降低噪聲，但應(yīng)意識到本發(fā)明可用在不止一個(gè)主電源向DUT供電的環(huán)境中。
盡管這里所闡述的本發(fā)明是與具有一個(gè)單一功率輸入的DUT一起操作，但應(yīng)意識到該裝置可適合于與具有多個(gè)功率輸入的DUT一起操作。
盡管所描述的本發(fā)明，是在CLOCK信號脈沖的上升沿之后提供附加電流，但可使其容易地適用于在CLOCK信號脈沖的下降沿之后提供附加充電電流，以用于在下降CLOCK信號邊沿切換的DUT上。
盡管已描述了用于連同IC測試器一起使用的本發(fā)明的不同方案，該類型的測試器使用一探針卡訪問在半導(dǎo)體晶元上形成的IC終端，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)意識到，本發(fā)明可用于使其它類型的提供對IC的DUT終端訪問的接口裝備的IC測試器，端子可仍在晶元級別形成，或其可已經(jīng)從形成的晶元上分離，在測試之時(shí)，其可封裝，可不封裝。該等接口裝備包括而不局限于負(fù)載板、燒附板及最后測試板。本發(fā)明在其最廣闊方面上并非期望限于包括任何特殊類型的IC測試器、任何特殊類型的測試器-DUT相互連接系統(tǒng)、或任何特殊類型IC DUT的應(yīng)用。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)了解，盡管上面所述的本發(fā)明是用于關(guān)于集成電路的測試，但其也可在測試任何種類的電子器件，例如測試觸發(fā)器組件，電路板等，隨時(shí)當(dāng)測試期間器件的功率輸入終端電壓期望精確調(diào)整時(shí)使用。
因此，盡管前面的說明已描述本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不背離本發(fā)明較廣方面的前提下，對較佳具體實(shí)施例作許多修改。因而所附權(quán)利要求是期望覆蓋屬于本發(fā)明的真實(shí)范圍及精神的所有該等修改。
權(quán)利要求
1.一種在一半導(dǎo)體器件測試期間向該半導(dǎo)體器件供應(yīng)電流的裝置，其通過一集成電路測試器經(jīng)在輸入/輸出(I/O)終端與該集成電路測試器之間提供信號通道的接口構(gòu)件來訪問該半導(dǎo)體器件的該等I/O終端，其中該半導(dǎo)體器件包含一功率輸入終端用于經(jīng)由一由該接口構(gòu)件所提供的電源導(dǎo)線來接收電源電流，且其中該半導(dǎo)體器件在一作為輸入被施加至該半導(dǎo)體器件的時(shí)鐘信號的一組邊沿的每個(gè)邊沿之后暫時(shí)性地增加其對電源電流的需求，該裝置包括第一構(gòu)件，用于該測試期間向該功率輸入終端供應(yīng)一第一電流；第二構(gòu)件，用于在該時(shí)鐘信號的該等邊沿的每個(gè)邊沿之后向該功率輸入終端供應(yīng)一電流脈沖以補(bǔ)償該第一電流，其中該電流脈沖的幅值是一個(gè)關(guān)于由一預(yù)測信號及一自適應(yīng)信號所表示出的幅值的函數(shù)；及第三構(gòu)件，用于調(diào)節(jié)由該自適應(yīng)信號所表示出的幅值，以響應(yīng)一出現(xiàn)在該功率輸入終端的電壓；其中，將由該預(yù)測信號所表示出的幅值設(shè)置為與一預(yù)測量成比例，通過該預(yù)測量，該半導(dǎo)體器件將在下一個(gè)時(shí)鐘信號邊沿之后增加其在其功率輸入終端對電流的需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該集成電路測試器產(chǎn)生該預(yù)測信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該電流脈沖的幅值與由該預(yù)測信號及該自適應(yīng)信號所表示出的該等幅值的一乘積成比例。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中由該自適應(yīng)信號所表示出的幅值是一關(guān)于出現(xiàn)在該功率輸入終端處的電壓的一時(shí)變部分在時(shí)間上求積分的函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中該第三構(gòu)件包括濾波構(gòu)件，用于為出現(xiàn)在該功率輸入終端處的電壓加以濾波以產(chǎn)生一濾波后電壓，該濾波后電壓的幅值與出現(xiàn)在該功率輸入終端處的該電壓的幅值變化成比例；及積分構(gòu)件，用于積分該濾波后電壓以產(chǎn)生該自適應(yīng)信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該第二構(gòu)件包括一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用來接收該預(yù)測信號，且用來產(chǎn)生一幅值與由該預(yù)測信號所表示的幅值成比例的模擬信號；一放大器，其具有一由該自適應(yīng)信號控制的增益；及用于在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后暫時(shí)性地將該模擬信號作為該放大器的輸入的構(gòu)件，使得該放大器在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后產(chǎn)生一電流脈沖，其中該電流脈沖的幅值是一關(guān)于該模擬信號的幅值與由該自適應(yīng)信號所表示的幅值的函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該第二構(gòu)件包括一放大器，響應(yīng)該預(yù)測信號與該自適應(yīng)信號以產(chǎn)生一具有一幅值的模擬信號的構(gòu)件，該幅值是一關(guān)于由該預(yù)測信號及該自適應(yīng)信號所表示出的該等幅值的函數(shù)，及在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后暫時(shí)性地將模擬信號作為輸入施加至該放大器的構(gòu)件，使得該放大器在該等時(shí)鐘邊沿的每一邊沿之后產(chǎn)生一電流脈沖，其中該電流脈沖的幅值是一關(guān)于該模擬信號的幅值的函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該第二構(gòu)件包括一放大器，其具有一由該自適應(yīng)信號控制的增益；一電容器；響應(yīng)該預(yù)測信號以將一電容器充電至一電容器電壓的構(gòu)件，該電容器電壓是一關(guān)于由在該等時(shí)鐘邊沿的每個(gè)邊沿之前的該預(yù)測信號所表示出的幅值的函數(shù)；及在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后暫時(shí)性地將該電容器作為輸入連接至該放大器的構(gòu)件，使得該放大器在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后產(chǎn)生一電流脈沖，其中該電流脈沖的幅值是一關(guān)于該電容器電壓的幅值和由該自適應(yīng)信號表示出的幅值的函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該第二構(gòu)件包括一電源，其產(chǎn)生一電壓輸出信號，該電壓輸出信號是一關(guān)于由該預(yù)測信號所表示出的幅值的函數(shù)；一放大器，其由該電源的輸出信號供電且具有一由該自適應(yīng)信號控制的增益；及用于在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后暫時(shí)性地將一模擬信號作為輸入施加至該放大器的構(gòu)件，使得該放大器在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后產(chǎn)生一電流脈沖，其中該電流脈沖的幅值是一關(guān)于該電源的輸出信號的電壓及由該自適應(yīng)信號表示出的幅值的函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該接口構(gòu)件包括一探針板且其中該第二構(gòu)件安裝于該探針板上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該接口構(gòu)件包括一探針板且其中該第三構(gòu)件被安裝于該探針板上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中由該第三構(gòu)件提供的反饋調(diào)節(jié)了由該自適應(yīng)信號所表示出的幅值，以最小化出現(xiàn)在該功率輸入終端處的電壓變化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該集成電路測試器產(chǎn)生該預(yù)測信號，其中該電流脈沖的幅值與由該預(yù)測信號及該自適應(yīng)信號所表示出的該等幅值的一乘積成比例，及其中由該第三構(gòu)件提供的反饋調(diào)節(jié)了由該自適應(yīng)信號表示出的幅值，以使最小化出現(xiàn)在該功率輸入終端的該電壓變化。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中該接口構(gòu)件包括一探針板且其中該等第二及第三構(gòu)件被安裝在該探針板上。
15.一種用于在一半導(dǎo)體測試期間向該半導(dǎo)體器件提供電流的方法，此方法通過一集成電路測試器經(jīng)在輸入/輸出(I/O)終端與該集成電路測試器之間提供通道的接口構(gòu)件來訪問該半導(dǎo)體器件的該等I/O終端，其中該半導(dǎo)體器件包含一功率輸入終端，以經(jīng)由一由該接口構(gòu)件提供的電源導(dǎo)線來接收電源電流，且其中該半導(dǎo)體器件在一作為輸入被施加至該半導(dǎo)體器件的時(shí)鐘信號的一組邊沿的每個(gè)邊沿之后暫時(shí)性地增加其對電源電流的需求，包括如下步驟a.在該測試期間向該功率輸入終端供應(yīng)一第一電流；b.產(chǎn)生一預(yù)測信號，其表示一與一預(yù)測量成比例的幅值，通過該預(yù)測量，該半導(dǎo)體器件將接著增加其在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后對其功率輸入終端處的電流的需求；c.產(chǎn)生一自適應(yīng)信號，其表示一通過一出現(xiàn)在該功率輸入終端處的電壓來加以確定的幅值；及d.在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后，向該功率輸入終端供應(yīng)一電流脈沖以補(bǔ)償該第一電流，其中該電流脈沖的幅值是一關(guān)于由該預(yù)測信號與該自適應(yīng)信號所表示出的該等幅值的函數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中該集成電路測試器執(zhí)行步驟b。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中該電流脈沖的幅值與由該預(yù)測信號及該自適應(yīng)信號所表示出的該等幅值的乘積成比例。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中由該自適應(yīng)信號所表示出的幅值是一關(guān)于對出現(xiàn)在該功率輸入終端的電壓的一時(shí)變部分的在時(shí)間上求積分的函數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中步驟c包括如下子步驟c1.對出現(xiàn)在該功率輸入終端的電壓進(jìn)行濾波以生成一濾波后電壓，其幅值與出現(xiàn)在該功率輸入終端處的電壓的幅值變化成比例；及c2.積分該濾波后電壓，以產(chǎn)生該自適應(yīng)信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中步驟d包括如下子步驟d1.響應(yīng)該預(yù)測信號生成一模擬信號，其幅值與由該預(yù)測信號表示出的幅值成比例；d2.在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后暫時(shí)性地將該模擬信號作為輸入施加至一放大器，使得該放大器在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后產(chǎn)生一電流脈沖，其中該電流脈沖的幅值是一關(guān)于該模擬信號的幅值及由該自適應(yīng)信號所表示出的幅值的函數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中步驟d包括如下子步驟d1.響應(yīng)該預(yù)測信號與該自適應(yīng)信號產(chǎn)生一模擬信號，其幅值是一關(guān)于由該預(yù)測信號及該自適應(yīng)信號所表示出的該等幅值的函數(shù)；及d2.在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后，暫時(shí)性地將該模擬信號作為輸入施加至該放大器，使得該放大器在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后產(chǎn)生一電流脈沖，其中該電流脈沖的幅值是一關(guān)于該模擬信號的幅值的函數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中步驟d包括如下子步驟d1.通過將一電容器充電至一電容器電壓來響應(yīng)該預(yù)測信號，該電容器電壓是一關(guān)于由在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之前的該預(yù)測信號所表示出的幅值的函數(shù)；及d2.在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后，暫時(shí)性地將該電容器作為輸入連接至該放大器，使得該放大器在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后產(chǎn)生一電流脈沖，其中該電流脈沖的幅值是一關(guān)于該電容器電壓的幅值及由該自適應(yīng)信號所表示出的幅值的函數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中步驟d包括如下子步驟d1.通過產(chǎn)生一電壓輸出信號來響應(yīng)該預(yù)測信號，該電壓輸出信號是一關(guān)于由該預(yù)測信號所表示出的幅值的函數(shù)；d2.通過調(diào)節(jié)由在步驟d1所產(chǎn)生的輸出信號供電的一放大器的增益來響應(yīng)該自適應(yīng)信號；及d3.在該等時(shí)鐘信號邊沿的每個(gè)邊沿之后，暫時(shí)性地將一信號脈沖作為輸入施加至該放大器，使得該放大器產(chǎn)生一響應(yīng)每一信號脈沖的電流脈沖，其中該電流脈沖的幅值是一該輸入信號的電壓的該電壓及由該自適應(yīng)信號所表示出的幅值的函數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中由該自適應(yīng)信號表示出的幅值經(jīng)反饋調(diào)節(jié)，以最小化出現(xiàn)在該功率輸入終端的電壓變化。
25.一種用于降低一供應(yīng)到一受測試半導(dǎo)體器件的一功率輸入終端的電壓變化的方法，其用于一包括一探針卡及一補(bǔ)償電流源的半導(dǎo)體測試系統(tǒng)中，該方法包括通過所述探針卡向所述受測試半導(dǎo)體器件的所述功率輸入終端供電；向所述補(bǔ)償電流源提供一輸入信號，所述輸入信號對應(yīng)于由所述半導(dǎo)體器件的所述輸入終端所引出的電流的一暫時(shí)性改變；及響應(yīng)所述輸入信號自所述補(bǔ)償電流源向所述輸入終端提供補(bǔ)償電流。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括改變所述半導(dǎo)體器件的狀態(tài)，此引起由所述半導(dǎo)體器件的所述輸入終端所引出的電流的所述暫時(shí)性改變。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括感測由所述半導(dǎo)體器件的所述輸入終端所引出的電流變化。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述感測由所述輸入終端引出的電流變化的步驟包括通過一與所述功率輸入終端電連接的旁路電容器感測一電流變化。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述感測由所述輸入終端引出的電流變化的步驟包括通過一與所述功率輸入終端電連接的所述探針卡上的導(dǎo)電通道感測一電流變化。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述補(bǔ)償電流量對應(yīng)于由所述輸入終端所引出的電流量。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述補(bǔ)償電流源包括一放大器。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述補(bǔ)償電流是通過一電容器向所述輸入終端提供的。
33.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述補(bǔ)償電流源安裝在所述探針卡上。
34.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述探針卡包括復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的基板。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的基板包括一探頭。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述補(bǔ)償電流源安裝在所述探頭上。
37.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括向一參考器件提供至少一個(gè)先期信號。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述補(bǔ)償電流源的所述輸入信號對應(yīng)于一由所述參考器件響應(yīng)所述至少一個(gè)先期信號而引出的電流量。
39.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述供電步驟還包括通過所述探針卡向復(fù)數(shù)個(gè)所述受測試半導(dǎo)體器件中的每一個(gè)的功率輸入終端供電；所述向所述補(bǔ)償電流源提供一輸入信號的步驟還包括向復(fù)數(shù)個(gè)補(bǔ)償電流源中的每一個(gè)提供一輸入信號，每一所述輸入信號對應(yīng)于由所述半導(dǎo)體器件中的一個(gè)的輸入終端所引出的電流；及所述提供補(bǔ)償電流步驟還包括響應(yīng)所述輸入信號自每個(gè)所述補(bǔ)償電流源向所述輸入終端提供補(bǔ)償電流。
40.一種用于測試一包括一功率輸入終端與信號終端的半導(dǎo)體器件的裝置，所述裝置包括一探針卡，其包括用于接觸所述功率輸入終端與所述信號終端的傳導(dǎo)性連接結(jié)構(gòu)；及一補(bǔ)償電流源，其具有一與用于接觸所述功率輸入終端的所述連接結(jié)構(gòu)電連接的輸出，所述補(bǔ)償電流源的一輸入與一信號電連接，該信號對應(yīng)于一由所述信號終端中的一個(gè)上的信號變化而引起的由所述功率輸入終端引出的電流的改變，其中所述補(bǔ)償電流源向所述功率輸入終端提供補(bǔ)償電流以響應(yīng)一由所述功率輸入終端所引出的電流的變化。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，還包括一安裝以感測一由所述功率輸入終端引出的電流的變化的電流感測器件，所述電流感測器件向所述補(bǔ)償電流源的所述輸入提供一相應(yīng)的信號。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述電流感測器件包括一電流感測耦合器。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述電流感測器件包括一變流器。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述電流感測器件被安裝以感測通過一與所述功率輸入終端電連接的旁路電容器的電流變化。
45.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述電流感測器件被安裝以感測通過一與所述功率輸入終端電連接的所述探針卡上的傳導(dǎo)性通道的電流變化。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述補(bǔ)償電流源包括一放大器。
47.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述補(bǔ)償電流源的所述輸出與所述功率輸入終端通過一電容器相電連接。
48.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述補(bǔ)償電流源安裝在所述探針卡上。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的裝置，其中所述探針卡包括復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的基板。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的裝置，其中所述復(fù)數(shù)個(gè)相互連接的基板包括一探頭。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的裝置，其中所述補(bǔ)償電流源安裝在所述探頭上。
52.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，還包括一參考器件，所述參考器件的一功率輸入終端與所述補(bǔ)償電流器件的所述輸入電連接。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的裝置，還包括一與所述探針卡電連接的測試器，所述測試器被配置以改變一提供至所述參考器件的信號且從而改變一提供至所述半導(dǎo)體器件的類似信號。
54.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述裝置測試復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體器件。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的裝置，其中所述探針卡向所述復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體器件中的每一個(gè)的輸入終端供電。
56.一種用于測試一包括一功率輸入終端與信號終端的半導(dǎo)體器件的裝置，所述裝置包括探針構(gòu)件，用于向所述輸入終端供電并向至少一個(gè)所述信號終端提供信號；及補(bǔ)償電流構(gòu)件，用于向所述功率輸入終端提供補(bǔ)償電流以響應(yīng)由所述信號終端之一上的信號變化所引起的由所述功率輸入終端引出的電流變化，所述補(bǔ)償電源構(gòu)件具有一輸入與一輸出，所述輸入電連接至與一對應(yīng)于由所述功率輸入終端引出的所述電流變化的信號，所述輸出電連接至所述功率輸入終端。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的裝置，還包括用于感測由所述功率輸入終端引出的電流變化的電流感測構(gòu)件，所述電流感測構(gòu)件向所述補(bǔ)償電流構(gòu)件的所述輸入提供一相應(yīng)的信號。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述補(bǔ)償電流構(gòu)件包括一放大器。
59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述補(bǔ)償電流構(gòu)件的所述輸出通過一電容器而電連接至所述功率輸入終端。
60.根據(jù)權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述補(bǔ)償電流構(gòu)件安置在所述探針構(gòu)件上。
61.根據(jù)權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述裝置測試復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體器件。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的裝置，其中所述探針構(gòu)件向所述復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體器件中的每一個(gè)的輸入終端供電。
全文摘要
一主電源，其通過通道電阻向一受測試集成電路器件(DUT)的功率終端提供電流。IC內(nèi)的晶體管響應(yīng)時(shí)鐘信號邊沿而開關(guān)，測試期間，在提供給DUT的時(shí)鐘信號邊沿之后，該DUT在功率輸入終端對電流的需求暫時(shí)性地增加。為了限制功率輸入終端處的電壓變化(噪聲)，一輔助電源向該功率輸入終端提供一附加電流脈沖，以滿足每個(gè)時(shí)鐘信號周期期間所增加的需求。該電流脈沖幅值是一個(gè)關(guān)于該時(shí)鐘周期期間電流需求的預(yù)測增長與由一反饋電路控制的用來限制DUT功率輸入終端處發(fā)生的電壓變化的自適應(yīng)信號幅值的函數(shù)。
文檔編號G06F1/26GK1643389SQ03806458
公開日2005年7月20日 申請日期2003年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日
發(fā)明者本杰明·N·埃爾德里奇, 查爾斯·A·米勒 申請人:佛姆費(fèi)克托公司