ATE电源测试通道扩展结构及其测试应用方法技术

本发明专利技术公开了一种ATE电源测试通道扩展结构，包括：多个电源测试通道，各电源测试通道包括多个电源扩展支路，各电源扩展支路包括：支路选择开关和过流保护电路；过流保护电路用于检测对应的电源扩展支路的电流大小，在电流扩展支路的电流正常时保持电源扩展支路和被测器件的连接；在电流扩展支路过流时断开电源扩展支路和被测器件的连接，防止过流的电流扩展支路将对应的电源测试通道的输出电压拉低从而影响连接同一电源测试通道的其它电源扩展支路的测试。本发明专利技术还公开了一种ATE电源测试通道扩展结构的测试应用方法。本发明专利技术具有过流隔离功能，能防止多支路共享电源测试通道时由过流引起的测试过杀。

【技术实现步骤摘要】
ATE电源测试通道扩展结构及其测试应用方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种集成电路自动测试机(ATE，AutoTestEquipment)电源测试通道扩展结构；本专利技术还涉及一种ATE电源测试通道扩展结构的测试应用方法。
技术介绍
如图1所示，是现有ATE电源测试通道扩展结构的结构图；ATE的测试电源通道102(PowerSupply，PS)在固定配置下数量是有限的，图1中虚线框101表示ATE中配置的总的测试电源通道102，包括有多个，图1中显示了2个测试电源通道102，为了分别这两个测试电源通道102，在图1中还分别用PS1和PS2表示对应的测试电源通道102。为了提高被测器件104(DeviceUnderTest，DUT)测试同测数，通常会在ATE以外对测试电源通道102进行扩展，图1所示结构为现有常见的扩展方案：主要是一个测试电源通道102的输出端并不直接连接被测器件104，而是将每个测试电源通道102的输出端都同时连接多个电源扩展支路，在电源扩展支路中包括一个支路选择开关103，电源扩展支路的输出端连接对应的被测器件104。图1中，为了区分不同支路上的支路选择开关103，对各支路选择开关103还进行了编号表示，如图1中的K11、K12至K1n以及K21、K22至K2n；各支路的被测器件104也分别用DUT11、DUT12至DUT1n以及DUT21、DUT22至DUT2n表示。由图1可以看出，每一个测试电源通道102都连接有n个电源扩展支路，每一个电源扩展支路分别提供电源到对应的被测器件104，提供到被测器件104的电源分别用P11、P12至P1n以及P21、P22至P2n表示。图1所示的现有结构能够方便地扩展测试电源通道102的通道数，但是由于多个被测器件104直接共享一个测试电源通道102的资源，当测试过程中如果其中一个被测器件104因故障导致电源管脚电流过大情况，当该电流超出测试电源通道102的驱动电流能力，便会拉低测试电源通道102的设定输出电压，从而影响共享该测试电源通道102的其他被测器件104的正常测试，导致其他被测器件104的测试异常。如图2所示，是图1所示结构在一个被测器件104出现过流时状态图，图2中DUT11出现了故障从而使其对应的电源扩展支路出现大电流，为了更加形象的表示，图2中还用“施害DUT”表示DUT11，用“受害DUT”表示PS1对应的其它各DUT即DUT12至DUT1n，在DUT11对应的电源扩展支路中用箭头线表示大电流，可以看出由于DUT11对应的电源扩展支路出现了大电流，使得PS1的输出电压下降，而PS1的输出电压下降后会使得DUT12至DUT1n对应的电源即P12至P1n的电压下降，从而会影响DUT12至DUT1n的正常测试，导致DUT12至DUT1n的测试异常。如图3A所示，是采用图1所示的结构进行多个被测器件104共享一个PS电源时的测试结果图；图3A中，标记201对应的圆圈所示的各区域中的被测器件104就存在一个被测器件104出现过流时共享相同PS电源的其它各被测器件104出现测试异常的情形；如图3B所示，是对同一晶圆上的各被测器件104进行1个被测器件104独享一个PS电源时的测试结果图，可以看出，图3B中不再出现图3A的标记201所示区域中的测试异常情形，也即图3A中存在测试过杀(overkill)情形。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种ATE电源测试通道扩展结构，具有过流隔离功能，能防止多支路共享电源测试通道时由过流引起的测试过杀；为此，本专利技术还提供一种ATE电源测试通道扩展结构的测试应用方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的ATE电源测试通道扩展结构，包括：多个电源测试通道，各所述电源测试通道包括多个电源扩展支路，各所述电源扩展支路的输入端连接对应的所述电源测试通道的输出端，各所述电源扩展支路的输出端连接一个被测器件。各所述电源扩展支路包括：支路选择开关和过流保护电路；所述过流保护电路用于检测对应的所述电源扩展支路的电流大小，在所述电流扩展支路的电流正常时保持所述电源扩展支路和所述被测器件的连接；在所述电流扩展支路过流时断开所述电源扩展支路和所述被测器件的连接，防止过流的所述电流扩展支路将对应的所述电源测试通道的输出电压拉低从而影响连接同一所述电源测试通道的其它所述电源扩展支路的测试。进一步的改进是，所述过流保护电路包括：过流检测电阻、过流检测比较器和过流保护开关；所述支路选择开关、所述过流检测电阻和所述过流保护开关串联连接，所述过流检测电阻在所述电源扩展支路的输入端和输出端之间形成一个电压降，所述过流检测比较器检测所述过流检测电阻的电压降的大小并根据所述过流检测电阻的电压降形成一个和参考电压比较的信号，所述过流检测比较器的输出端输出一个根据比较结果形成的控制信号到所述过流保护开关，所述过流保护开关在所述控制信号的控制下导通或断开；当所述电源扩展支路过流时所述过流检测电阻的电压降会超范围，所述控制信号使所述过流保护开关断开；当所述电源扩展支路的电流正常时所述过流检测电阻的电压降在正常范围，所述控制信号使所述过流保护开关保持导通。进一步的改进是，所述过流检测比较器的正相输入端连接所述电源扩展支路的输出端，所述过流检测比较器的反相输入端连接参考电压；所述过流保护开关为低电平常开型开关。当所述过流检测电阻的电压降在正常范围时，所述过流检测比较器的正相输入端的电压大于所述参考电压，所述控制信号为1，所述过流保护开关导通。当所述过流检测电阻的电压降在超范围时，所述过流检测比较器的正相输入端的电压小于所述参考电压，所述控制信号为0，所述过流保护开关断开。进一步的改进是，所述参考电压的公式为：Vref＝Vcc-ΔVcc，Vref为所述参考电压，Vcc为所述电源测试通道的输出电压，ΔVcc为可容许误差，即在Vcc至Vcc-ΔVcc的范围内所述被测器件能进行正常测试。所述过流检测电阻的最小值的公式为：Rmin＝ΔVcc/Itrig。所述过流检测电阻的最大值的公式为：Rmax＝ΔVcc/Imax。所述过流检测电阻的电阻大小在Rmin和Rmax之间皆可。其中，Rmin为所述过流检测电阻的最小值，Rmax为所述过流检测电阻的最大值，Itrig为过流触发值，Imax为各所述被测器件在各种测试条件下的电流规格的最大值，Itrig大于Imax。进一步的改进是，Itrig为Imax的3倍～5倍。进一步的改进是，在ATE的初始化过程中，所述过流检测比较器的反相输入端连接一个初始化电压，所述初始化电压小于0V，使初始化过程中所述过流检测比较器的输出端输出大小为1的所述控制信号并使所述过流保护开关导通。初始化完成后所述过流检测比较器的反相输入端连接到所述参考电压。为解决上述技术问题，本专利技术提供的ATE电源测试通道扩展结构的测试应用方法包括如下步骤：步骤一、将被测器件连接到各所述电源扩展支路的输出端并建立失效被测器件的编号列表，在进行各所述被测器件的第一项测试项目之前初始化所述编号列表。步骤二、进入当前测试项目，根据所述编号列表设置各所述电源扩展支路的所述支路选择开关的状态，所述编号列表中对应编号的所述被测器件所对应的各所述支路选择开关设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ATE电源测试通道扩展结构，其特征在于，包括：多个电源测试通道，各所述电源测试通道包括多个电源扩展支路，各所述电源扩展支路的输入端连接对应的所述电源测试通道的输出端，各所述电源扩展支路的输出端连接一个被测器件；各所述电源扩展支路包括：支路选择开关和过流保护电路；所述过流保护电路用于检测对应的所述电源扩展支路的电流大小，在所述电流扩展支路的电流正常时保持所述电源扩展支路和所述被测器件的连接；在所述电流扩展支路过流时断开所述电源扩展支路和所述被测器件的连接，防止过流的所述电流扩展支路将对应的所述电源测试通道的输出电压拉低从而影响连接同一所述电源测试通道的其它所述电源扩展支路的测试。

【技术特征摘要】
1.一种ATE电源测试通道扩展结构，其特征在于，包括：多个电源测试通道，各所述电源测试通道包括多个电源扩展支路，各所述电源扩展支路的输入端连接对应的所述电源测试通道的输出端，各所述电源扩展支路的输出端连接一个被测器件；各所述电源扩展支路包括：支路选择开关和过流保护电路；所述过流保护电路用于检测对应的所述电源扩展支路的电流大小，在所述电流扩展支路的电流正常时保持所述电源扩展支路和所述被测器件的连接；在所述电流扩展支路过流时断开所述电源扩展支路和所述被测器件的连接，防止过流的所述电流扩展支路将对应的所述电源测试通道的输出电压拉低从而影响连接同一所述电源测试通道的其它所述电源扩展支路的测试。2.如权利要求1所述的ATE电源测试通道扩展结构，其特征在于：所述过流保护电路包括：过流检测电阻、过流检测比较器和过流保护开关；所述支路选择开关、所述过流检测电阻和所述过流保护开关串联连接，所述过流检测电阻在所述电源扩展支路的输入端和输出端之间形成一个电压降，所述过流检测比较器检测所述过流检测电阻的电压降的大小并根据所述过流检测电阻的电压降形成一个和参考电压比较的信号，所述过流检测比较器的输出端输出一个根据比较结果形成的控制信号到所述过流保护开关，所述过流保护开关在所述控制信号的控制下导通或断开；当所述电源扩展支路过流时所述过流检测电阻的电压降会超范围，所述控制信号使所述过流保护开关断开；当所述电源扩展支路的电流正常时所述过流检测电阻的电压降在正常范围，所述控制信号使所述过流保护开关保持导通。3.如权利要求2所述的ATE电源测试通道扩展结构，其特征在于：所述过流检测比较器的正相输入端连接所述电源扩展支路的输出端，所述过流检测比较器的反相输入端连接参考电压；所述过流保护开关为低电平常开型开关；当所述过流检测电阻的电压降在正常范围时，所述过流检测比较器的正相输入端的电压大于所述参考电压，所述控制信号为1，所述过流保护开关导通；当所述过流检测电阻的电压降在超范围时，所述过流检测比较器的正相输入端的电压小于所述参考电压，所述控制信号为0，所述过流保护开关断开。4.如权利要求3所述的ATE电源测试通道扩展结构，其特征在于：所述参考电压的公式为：Vref＝Vcc-ΔVcc，Vref为所述参考电压，Vcc为所述电源测试通道的输出电压，ΔVcc为可容许误差，即在Vcc至Vcc-ΔVcc的范围内所述被测器件能进行正常测试；所述过流检测电阻的最小值的公式为：Rmin＝ΔVcc/Itrig；所述过流检测电阻的最大值的公式为：Rmax＝ΔVcc/Imax；所述过流检测电阻的电阻大小在Rmin和Rmax之间皆可；其中，Rmin为所述过流检测电阻的最小值，Rmax为所述过流检测电阻的最大值，Itrig为过流触发值，Imax为各所述被测器件在各种测试条件下的电流规格的最大值，Itrig大于Imax。5.如权利要求4所述的ATE电源测试通道扩展结构，其特征在于：Itrig为Imax的3倍～5倍。6.如权利要求3所述的ATE电源测试通道扩展结构，其特征在于：在ATE的初始化过程中，所述过流检测比较器的反相输入端连接一个初始化电压，所述初始化电压小于0V，使初始化过程中所述过流检测比较器的输出端输出大小为1的所述控制信号并使所述过流保护开关导通；初始化完成后所述过流检测比较器的反相输入端连接到所述参考电压。7.如权利要求1所述的ATE电源测试通道扩展结构的测试应用方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将被测器件连接到各所述电源扩展支路的输出端并建立失效被测器件的编号列表，在进行各所述被测器件的第一项测试项目之前初始化所述编号列表；步骤二、进入当前测试项目，根据所述编号列表设置各所述电源扩展支路的所述支路选择开关的状态，所述编号列表中对应编号的所述被测器件所对应的各所述支路选择开关设置为断开状态，其它各所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志敏，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31