大功率模擬集成電路測試儀器的研究與實現(xiàn)

摘要：為了滿足大功率集成電路的測試需求，文中給出了具有大功率負栽驅動能力的電壓電流源和高精度集成電路測試系統(tǒng)的設計方法。該測試系統(tǒng)采用四象限驅動和鉗位技術、電流擴展技術、恒流源和恒壓源設計技術，故能提供精確且寬范圍的激勵值，同時具有對大功率負載進行驅動的能力，并可以靈活地對被測器件施加電壓或電流激勵，以對被測器件進行測量。
關鍵詞：集成電路測試；大功率測試儀；四相驅動；恒壓恒流源

0 引言
集成電路集成度的提高使芯片功能和引腳數(shù)不斷增加，同時也使集成電路的測試越來越難。當前，集成電路的測試已經(jīng)完全依靠于自動測試設備(Automatic Test Equipment)。ATE的測試原理是根據(jù)被測器件(Device Under Test)的產(chǎn)品參數(shù)規(guī)范(Specification OrDatnsheet)要求，利用ATE的硬件和軟件資源對DUT進行激勵、施加和響應信號收集，并將收集的響應信號轉化后與器件要求的參數(shù)值進行比較，從而判斷被測DUT是否合格。在實際應用中，芯片測試主要為圓片測試(中測)和成品測試(成測)。由于芯片測試技術總是落后于集成芯片設計和制造的發(fā)展速度，而高性能測試設備的價格又讓芯片生產(chǎn)商望而卻步。為了解決這矛盾，本文提出了一種創(chuàng)新性的測試方案和測試技術。

1 集成電路測試設備的整體結構
集成電路測試設備主要包括ATE測試設備、測試接口、操作系統(tǒng)軟件、測試程序集(Test Program Set，TPS)和相應的配套測試硬件(包括上位機、測試分選機、測試連接電纜等)。一臺集成電路測試設備(ATE)的硬件基本結構如圖1所示。

本文主要介紹的是大功率模擬集成電路直流參數(shù)測試儀器(PVC)部分的設計原理、具體功能的實現(xiàn)技術和測試結果。

2 PVC的工作原理與電路結構
集成電路在不同的生產(chǎn)階段中都需要對芯片進行測試，PVC主要用于實現(xiàn)對DUT施加激勵和測量，其中電壓電流源(Volrage and CurrentSource)、測量電路(Mensure Circuit)和鉗位電路(Lock Circuit)是PVC的主要組成部分。