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(qū)動能力的電壓電流源和高精度集成電路測試系統(tǒng)的設(shè)計方法。該測試系統(tǒng)采用四象限驅(qū)動和鉗位技術(shù)、電流擴展技術(shù)、恒流源和恒壓源設(shè)計技術(shù)，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(qū)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(guān)鍵詞：集成電路測試；大功率測試儀；四相驅(qū)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(shè)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(yīng)信號收集，并將收集的響應(yīng)信號轉(zhuǎn)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(yīng)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(shù)總是落后于集成芯片設(shè)計和制造的發(fā)展速度，而高性能測試設(shè)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(shù)。

1 集成電路測試設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)
集成電路測試設(shè)備主要包括ATE測試設(shè)備、測試接口、操作系統(tǒng)軟件、測試程序集(Test Program Set，TPS)和相應(yīng)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(shè)備(ATE)的硬件基本結(jié)構(gòu)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(shè)計原理、具體功能的實現(xiàn)技術(shù)和測試結(jié)果。

2 PVC的工作原理與電路結(jié)構(gòu)
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。