CN1632605A - 芯片管脚开/短路测试机及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及芯片管脚开/短路测试机，包括：芯片插座；正负电流发生电路，向芯片管脚之一提供正电流或负电流；多路开关控制电路，控制余下的芯片管脚接地；电压提取电路，从芯片管脚提取输出电压；门限电压发生电路，产生正门限电压或负门限电压；电压比较器，将管脚输出电压与门限电压进行比较，并输出比较结果；控制电路用于全面控制上述电路工作，以及显示装置接收所述控制电路输出的信号，并显示该输出信号。本发明的测试机的特点在于即能测试正向串接的二极管的开/短路情况，也能测试反向串接的二极管的开/短路情况，还具有结构简单、成本低的优点。

Description

芯片管脚开/短路测试机及其方法
技术领域
本发明涉及一种测试机及测试方法，具体地说，涉及一种用于测试芯片管脚是否开路或短路的装置及其方法。
背景技术
集成电路芯片的大部分管脚都有2个保护二极管分别与电源VDD和地G相连。图1示出了两个芯片管脚PIN1和PIN2的保护电路，图1中省略了芯片的内部电路。如图1所示，管脚PIN1与正电源VDD之间正向串接一个二极管D1，与地G之间反向串接一个二极管D2。同样，管脚PIN2与正电源VDD之间正向串接一个二极管D3，与地G之间反向串接一个二极管D4。这种保护二极管的作用是使芯片的内部电路不受由于意外情况而施加到管脚上的偏离芯片可接受的较大的意外电压的伤害。其工作原理为：例如，当芯片管脚PIN1误加了一个远大于VDD的电压的时候，如果没有保护电路，则该误加的电压将直接作用于芯片的内部电路上，从而对内部电路造成损害，甚至损坏芯片内部电路。当有了上述的二极管保护电路之后，二极管D1的钳位作用，使A点的电压被钳在(VDD+0.7V)左右，从而保护了芯片的内部电路不受伤害。同样，当管脚PN1被误加了一个较大的负电压时，二极管D2的钳位作用将使A点的电压钳位在-0.7V左右，从而保护了芯片的内部电路不受伤害。
然而，在集成电路芯片的制造过程中，有时会由于各种原因造成管脚PIN1、PIN2等的保护二极管电路短路或者开路，从而使保护电路失去作用，虽然有时芯片本身仍能工作，但却丧失了对误压高电压的保护作用。
因此，芯片管脚的开路/短路(Open/Short)测试是芯片最终测试环节中重要且了先进行的一个步骤。目前进行上述测试的设备只能测试上述正向串接的二极管D1是否开路或短路，不能测试反向串接的二极管D2的开路或短路的情况。而且，这种测试设备结构复杂，价格昂贵。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种结构简单且既能测试正向串接的二极管的开/短路情况，也能测试反向串接的二极管的开/短路情况的芯片管脚开/短路测试机。
同时本发明也提供了一种可应用于上述测试机的芯片管脚开/短路测试方法。
根据上述目的，本发明的芯片管脚开/短路测试机，其特征在于，包括：
芯片插座，用于插放待测芯片；
正负电流发生电路，与所述芯片插座相连，用于向芯片管脚之一提供正电流或负电流；
多路开关控制电路，与所述芯片插座相连，用于控制余下的芯片管脚接地；
电压提取电路，与所述芯片插座相连，用于从芯片管脚提取输出电压；
门限电压发生电路，用于产生正门限电压或负门限电压；
电压比较器，与所述电压提取电路和所述门限电压发生电路相连，用于将所述电压提取电路提取的管脚输出电压与所述门限电压发生电路产生的门限电压进行比较，并输出比较结果；
控制电路，分别与所述多路开关控制电路、所述正负电流发生电路、所述电压提取电路和所述门限电压发生电路相连；
所述控制电路控制所述多路开关控制电路使***所述芯片插座中的芯片管脚除一个管脚之外，其余管脚接地，并按序依次变换该未接地的管脚；所述控制电路还控制所述正负电流发生电路产生正电流或负电路，提供给***所述芯片座的芯片上未接地的管脚；
所述控制电路控制所述电压提取电路从***芯片座的芯片上未接地的管脚上提取输出电压；
所述控制电路控制所述门限电压发生电路产生正门限电压或负门限电压，并接收所述电压比较器的比较结果，当所述电压比较器的比较结果为所述电压提取电路提取的输出电压高于所述正门限电压或者所述电压提取电路提取的输出电压低于所述负门限电压时，所述控制电路输出该芯片管脚开路的信号；当所述电压比较器的比较结果为所述电压提取电路无电压时，所述控制电路输出该芯片管脚短路的信号；
以及显示装置，与所述控制电路相连，接收所述控制电路输出的信号，并显示该输出信号。
在上述的芯片管脚开/短路测试机中，所述门限电压发生电路产生的正门限电压值为0.7V，产生的负门限电压值为-0.7V。
在上述的芯片管脚开/短路测试机中，当所述正负电流发生电路向所述芯片插座提供正电流时，所述门限电压发生器产生正门限电压；当所述正负电流发生电路向所述芯片插座提供负电流时，所述门限电压发生器产生负门限电压。
本发明还提供一种芯片管脚开/短路测试方法，包含如下步骤：
将待测芯片***相应的芯片插座，向所述芯片的管脚之一提供正电流或负电路，以测试该管脚的开/短路状态；
将所述芯片余下的管脚接地；
判断所述被测试管脚的电压，如果该电压大于一正门限值，则表示所述芯片的该管脚开路；如果该电压等于零，则表示所述芯片的该管脚短路；
显示测试结果；
变换所述芯片的该待测试管脚的输入电流方向，向所述芯片的该待测试管脚的提供负电流或正电流；
判断所述测试管脚的电压，如果该电压小于一负门限值，则表示所述芯片的该管脚开路；如果该电压等于零，则表示所述芯片的该管脚短路；
显示测试结果；
调换所述芯片的管脚重复上述步骤，直到所述芯片的所有管脚测试完毕。
在上述的芯片管脚开/短路测试方法中，所述正门限电压值为0.7V，所述负门限电压值为-0.7V。
如上所述，本发明提供的测试机和测试方法具有即能测试正向串接的二极管的开/短路情况，也能测试反向串接的二极管的开/短路情况的优点，同时提供的测试机具有结构简单、成本低的优点。
下面将结合附图详细描述本发明的具体实施例及实施方式。
附图说明
图1示出了芯片的保护电路结构；
图2是本发明的芯片管脚开/短路测试机的结构框图；
图3是图2中的正负电流发生电路的一个具体的电路实例。
图4是图2中的多路开关控制电路的一个具体的电路实例。
图5是图2中的门限电压发生电路的一个具体的电路实例。
图6是图2中的电压比较器的一个具体的电路实例。
图7是图2中的控制电路的一个具体的电路实例。
具体实施方式
请参阅图2，图2示出了本发明的芯片管脚开/短路测试机。从结构图中可以看出，该测试机包括有：芯片插座1、正负电流发生电路2、多路开关控制电路3、门限电压发生电路4、电压提取电路5、电压比较器6、控制电路7以及显示电路8。
芯片插座1可用于插放待测芯片，该插座1可以设计成通用型，以适应不同管脚数的芯片。
正负电流发生电路2用于产生正电流或负电流，其在同一时间要么提供正电流，要么提供负电流，也就是说，在同一时间，该正负电流发生电路2只提供一个方向的电流。正负电流发生电路2产生的电流提供给插在芯片插座1上的芯片的一个管脚，该管脚就是待测试的管脚。正负电流发生电路2提供的电流的方向以及向芯片的哪个管脚提供电流将受与其相连的控制电路7控制。图3示出了上述正负电流发生电路2的一个具体的电路实例。但应当理解，图3仅为一个例子而已，并非用于限定正负电流发生电路2的具体电路结构。本领域的技术人员可以根据上述的描述，完全可以设计出多种不同的电路结构，同样能达到相同的功能和作用。
多路开关控制电路3是用于控制芯片管脚的接地。在该多路开关控制电路3中设置有多个电子开关，这些电子开关分别与芯片插座1上的每个插脚孔相连，当电子开关闭合时，可以将芯片插座1上的相应插脚孔接地，从而使***该插脚孔的芯片管脚接地。该多路开关控制电路3中的电子开关的启闭也受到控制电路7的控制。图4示出了上述多路开关控制电路3的一个具体的电路实例。但应当理解，图4仅为一个例子而已，并非用于限定多路开关控制电路3的具体电路结构。本领域的技术人员可以根据上述的描述，完全可以设计出多种不同的电路结构，同样能达到相同的功能和作用。
门限电压发生电路4用于产生正门限电压或负门限电压，在本实施例中，该考虑了二极管的特性，将正门限电压设置为+0.7V，负门限电压设置为-0.7V。当然，也可以根据实际需要设定其它门限值。图5示出了上述门限电压发生电路4的一个具体的电路实例。但应当理解，图5仅为一个例子而已，并非用于限定门限电压发生电路4的具体电路结构。本领域的技术人员可以根据上述的描述，完全可以设计出多种不同的电路结构，同样能达到相同的功能和作用。
电压提取电路5与芯片插座1相连，用于提取插在芯片座1上的芯片的被测管脚上的输出电压。
电压比较器6分别与电压提取电路5与门限电压发生电路4相连，用于接收电压提取电路5输出的被测管脚上的输出电压和门限电压发生电路4输出的门限电压，并对该两电压进行比较。图6示出了上述电压比较器6的一个具体的电路实例。但应当理解，图6仅为一个例子而已，并非用于限定电压比较器6的具体电路结构。本领域的技术人员可以根据上述的描述，完全可以设计出多种不同的电路结构，同样能达到相同的功能和作用。
控制电路7是本测试机中的一个关键部分，它与正负电流发生电路2、多路开关控制电路3、门限电压发生电路4以及电压提取电路5相连，分别控制这些电路的工作。
下面将结合本发明提供的芯片管脚开/短路测试方法一起描述控制电路7的一些具体控制。
具体地说，本发明的测试方法如下：
(1)先向芯片的一个管脚提供正向电流，同时将其余的芯片管脚接地。此时可以测试该被提供了正向电流的管脚的开/短路情况。
为实现这一步骤，图2中的控制电路7可以控制正负电流发生电路2产生一正电流，并将该正电流通过芯片插座1施加到芯片的待测管脚上；同时控制电路7也控制多路开关控制电路3，使芯片的其它管脚接地。
(2)然后，对被测试管脚的电压进行判断，如果该电压大于一正门限值，则表示该芯片的该管脚开路；如果该电压等于零，则表示该芯片的该管脚短路。
为实现这一判断，控制电路7控制门限电压发生电路4产生一个正门限电压，同时控制电压提取电路5从芯片插座1提取出被测试管脚上的电压。然后，电压比较器6对该两电压进行比较，如果被测试管脚上的电压大于门限电压发生电路4产生的正门限电压，电压比较器6输出表示该芯片的该管脚开路的信号；如果被测试管脚上的电压等于零，电压比较器6则输出表示该芯片的该管脚短路的信号。
(3)显示该测试结果。
控制电路7接收电压比较器的输出信号，根据输出信号，向显示电路8提供驱动信号，通过显示电路8向用户显示测试结果。当然，此处还可以包括一个存储装置，在显示测试结果的同时，将测试结果存储在存储装置中(图中未示出)。
上面的步骤完成了对图1中的正向串接的二极管D1的测试，为了测试反向串接的二极管D2，还需要向被测试管脚施加反向电流。具体步骤如下：
(4)向芯片的该管脚提供反向电流，同时保持其余的芯片管脚接地。此时可以测试该被提供了反向电流的管脚的开/短路情况。
为实现这一步骤，图2中的控制电路7可以控制正负电流发生电路2产生一反电流，并将该反电流通过芯片插座1施加到芯片的待测管脚上；同时控制电路7也控制多路开关控制电路3，使芯片的其它管脚接地。
(5)然后，对被测试管脚的电压进行判断，如果该电压小于一负门限值，则表示该芯片的该管脚开路；如果该电压等于零，则表示该芯片的该管脚短路。
为实现这一判断，控制电路7控制门限电压发生电路4产生一个负门限电压，同时控制电压提取电路5从芯片插座1提取出被测试管脚上的电压。然后，电压比较器6对该两电压进行比较，如果被测试管脚上的电压小于门限电压发生电路4产生的负门限电压，电压比较器6输出表示该芯片的该管脚开路的信号；如果被测试管脚上的电压等于零，电压比较器6则输出表示该芯片的该管脚短路的信号。
(6)显示该测试结果。
控制电路7接收电压比较器的输出信号，根据输出信号，向显示电路8提供驱动信号，通过显示电路8向用户显示测试结果。
上述的一个周期完成了芯片的一个管脚的测试，然后，在控制电路7的全面控制之下，向芯征的另一个管脚提供正向或反向电流，重复上述步骤，即可完成另一管脚的测试。如此重复这些步骤，即可完成芯片的所有管脚的测试工作。
对于控制电路7，在本实施例中，采用了C51单片机来实现，其具体的电路结构请参见图7。但应当理解，图6所示仅为一个例子而已，并非用于限定控制电路7的具体电路结构。本领域的技术人员可以根据上述的描述，完全可以采用其它单片机，设计出多种不同的电路结构，同样能达到相同的功能和作用。

Claims (5)

1、一种芯片管脚开/短路测试机，其特征在于，包括：
芯片插座，用于插放待测芯片；
正负电流发生电路，与所述芯片插座相连，用于向芯片管脚之一提供正电流或负电流；
多路开关控制电路，与所述芯片插座相连，用于控制余下的芯片管脚接地；
电压提取电路，与所述芯片插座相连，用于从芯片管脚提取输出电压；
门限电压发生电路，用于产生正门限电压或负门限电压；
电压比较器，与所述电压提取电路和所述门限电压发生电路相连，用于将所述电压提取电路提取的管脚输出电压与所述门限电压发生电路产生的门限电压进行比较，并输出比较结果；
控制电路，分别与所述多路开关控制电路、所述正负电流发生电路、所述电压提取电路和所述门限电压发生电路相连；
所述控制电路控制所述多路开关控制电路使***所述芯片插座中的芯片管脚除一个管脚之外，其余管脚接地，并按序依次变换该未接地的管脚；所述控制电路还控制所述正负电流发生电路产生正电流或负电路，提供给***所述芯片座的芯片上未接地的管脚；
所述控制电路控制所述电压提取电路从***芯片座的芯片上未接地的管脚上提取输出电压；
所述控制电路控制所述门限电压发生电路产生正门限电压或负门限电压，并接收所述电压比较器的比较结果，当所述电压比较器的比较结果为所述电压提取电路提取的输出电压高于所述正门限电压或者所述电压提取电路提取的输出电压低于所述负门限电压时，所述控制电路输出该芯片管脚开路的信号；当所述电压比较器的比较结果为所述电压提取电路无电压时，所述控制电路输出该芯片管脚短路的信号；
以及显示装置，与所述控制电路相连，接收所述控制电路输出的信号，并显示该输出信号。
2、如权利要求1所述的芯片管脚开/短路测试机，其特征在于，所述门限电压发生电路产生的正门限电压值为0.7V，产生的负门限电压值为-0.7V。
3、如权利要求1所述的芯片管脚开/短路测试机，其特征在于，当所述正负电流发生电路向所述芯片插座提供正电流时，所述门限电压发生器产生正门限电压；当所述正负电流发生电路向所述芯片插座提供负电流时，所述门限电压发生器产生负门限电压。
4、一种芯片管脚开/短路测试方法，包含如下步骤：
将待测芯片***相应的芯片插座，向所述芯片的管脚之一提供正电流或负电路，以测试该管脚的开/短路状态；
将所述芯片余下的管脚接地；
判断所述被测试管脚的电压，如果该电压大于一正门限值，则表示所述芯片的该管脚开路；如果该电压等于零，则表示所述芯片的该管脚短路；
显示测试结果；
变换所述芯片的该待测试管脚的输入电流方向，向所述芯片的该待测试管脚的提供负电流或正电流；
判断所述测试管脚的电压，如果该电压小于一负门限值，则表示所述芯片的该管脚开路；如果该电压等于零，则表示所述芯片的该管脚短路；
显示测试结果；
调换所述芯片的管脚重复上述步骤，直到所述芯片的所有管脚测试完毕。
5、如权利要求4所述的芯片管脚开/短路测试方法，其特征在于，所述正门限电压值为0.7V，所述负门限电压值为-0.7V。
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