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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Prüfsystem, das einen Prüfsignalverlust
für integrierte Schaltungen
verringern kann, und ein entsprechendes Verfahren gemäß den Oberbegriffen
der Ansprüche
1 und 6.
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Halbleitervorrichtungen
und integrierte Schaltungen erfordern eine Menge von Prüfungen während verschiedener
Herstellungsschritte. Da aktuelle integrierte Schaltungen Hochgeschwindigkeitssignale
verarbeiten können,
ist die Hochgeschwindigkeitsprüfung
erforderlich, wodurch die Schwierigkeit ansteigt eine Prüfleistung
zu erhalten. Wenn die integrierten Schaltungen geprüft werden,
würden
zwischen den Übertragungsleitungen
und den Schnittstellen der integrierten Schaltkreise Signalverlust
und Verzögerung
auftreten. Daher muss das Prüfsystem
das Signal des Treibers von dem Signal des Empfängers trennen. Dieses Prüfsystem
wird "Fly-by" genannt.
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Zusammenfassend
sollte, wenn das Prüfsystem
die Hochgeschwindigkeitsprüfung
ausführt,
das Signal des Treibers von dem Signal des Empfängers getrennt sein. Somit überträgt der Treiber
das Prüfsignal
an den DUT (Device under Test (Prüfling)) über die erste Signalleitung,
und dann wird das Prüfsignal
von dem DUT über
die zweite Signalleitung an den Empfänger übertragen. Jedoch wird das
Prüfsignal
von dem DUT durch die Impedanz der ersten Signalleitung schwer beeinträchtigt bzw.
beeinflusst, so dass es zu dem Signalverlust kommt. Der große Signalverlust
kann dazu führen,
dass die Information des Signals nicht richtig gelesen bzw. gemessen
werden kann.
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Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Prüfsystem
zu schaffen, das den Prüfsignalverlust
für integrierte
Schaltungen verringern kann, um diese Probleme zu lösen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw.
6. Die jeweiligen Unteransprüche
offenbaren bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Wie
aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung deutlicher zu
ersehen ist, umfasst das beanspruchte Prüfsystem, das den Prüfsignalverlust
für integrierte
Schaltungen reduzieren kann, einen ersten Schalter, der so zwischen
ein Prüfmedium
und eine erste Signalleitung gekoppelt ist, dass der erste Schalter eingeschaltet
ist, wenn ein Treiber ein Prüfsignal
ausgibt, und ausgeschaltet ist, wenn ein Empfänger das Prüfsignal misst.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen.
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Darin
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Prüfsystems
gemäß dem Stand
der Technik,
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2 einen
schematischen Schaltkreis des Prüfsystems
in 1,
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3 eine
schematische Ansicht eines Prüfsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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4 einen
schematischen Schaltkreis des Prüfsystems
in 3, und
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5 einen
schematischen Schaltkreis eines anderen Ausführungsbeispiels eines Prüfsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Es
ist Bezug zu nehmen auf 1. 1 ist eine
schematische Ansicht eines Prüfsystems
gemäß dem Stand
der Technik. Das Prüfsystem
umfasst einen Tester 10, eine erste Signalleitung 12,
eine zweite Signalleitung 14, eine Prüf-Leiterplatte 16 als ein Prüfmedium
und einen Prüfling
(Device Under Test (DUT)) 19. Der Tester 10 weist
einen Treiber 21 und ein Empfänger 29 auf. Der Treiber 21 ist über die
erste Signalleitung 12 mit einem ersten Kontakt C1 der
Prüf-Leiterplatte 16 gekoppelt.
Der Empfänger 29 ist über die
zweite Signalleitung 14 mit einem zweiten Kontakt C2 der
Prüf-Leiterplatte 16 gekoppelt.
Der erste Kontakt C1 und der zweite Kontakt C2 sind mit demselben
Löt-Pad
B gekoppelt. Das Löt-Pad
B ist über
eine korrespondierende Nadel mit einem Bond-Pad A des DUT 19 elektrisch
verbunden. Der Treiber kann ein Prüfsignal ausgeben. Das Prüfsignal
wird über
den ersten Kontakt C1 an das Löt-Pad
B übertragen,
dann über
die korrespondierende Nadel an das Bond-Pad A übertragen, und abschließend über das
Bond-Pad A an den DUT 19 übertragen. Nachdem der DUT 19 das
Prüfsignal
beantwortet hat, wird das Prüfsignal über das
Bond-Pad A, das Löt-Pad B
und den zweiten Kontakt C2 an den Empfänger 29 übertragen.
Wenn das Prüfsignal
von dem DUT 19 an den Empfänger 29 übertragen
wird, wird zwischen dem Löt-Pad
B und dem Bond-Pad A ein großer
Signalverlust erzeugt, da das Prüfsignal
an dem Löt-Pad
B durch die Impedanz der ersten Signalleitung 12 beeinflusst bzw.
beeinträchtigt
wird.
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Es
ist Bezug zu nehmen auf 2. 2 ist ein
schematischer Schaltkreis des Prüfsystems
in 1. Das Ersatzschaltbild in dem Tester 10 (wie
in 1 gezeigt) umfasst den Treiber 21, eine
erste Impedanz 22, einen ersten Widerstand 23,
den Empfänger 29,
eine zweite Impedanz 28 und einen zweiten Widerstand 27. Die
Ausgangsspannung des Testers 10 ist Vout. Ein Ende des
ersten Widerstands 23 und ein Ende des zweiten Widerstands 27 sind
mit einer Anschlussspannung Vtt gekoppelt. Eine dritte Impedanz 24 und
eine vierte Impedanz 26 sind jeweils die entsprechenden
Impedanzen der ersten Signalleitung 12 und der zweiten
Signalleitung 14. Die fünfte
Impedanz 25 ist die entsprechende Impedanz der Nadel der
Prüf-Leiterplatte 16.
Es wird angenommen, dass der Wert der ersten Impedanz 22,
der zweiten Impedanz 28, der dritten Impedanz 24, der
vierten Impedanz 26 und der fünften Impedanz 25 jeweils
50 Ω ist,
und der Wert des ersten Widerstands 23 und des zweiten
Widerstands 27 jeweils 50 Ω ist. Wenn der DUT 19 das
Prüfsignal
beantwortet, können
für das
Löt-Pad
B die entsprechende Impedanz der ersten Signalleitung 12 und
die entsprechende Impedanz der zweiten Signalleitung 14 als
eine parallele Verbindung angesehen werden. Somit entspricht die
Spannung des Löt-Pads
B der Gleichung:
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Dies
zeigt, dass der Signalverlust an der Lötstelle B mehr als 50% der
Ausgangsspannung ist.
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Es
ist Bezug zu nehmen auf 3. 3 ist eine
Ansicht eines Prüfsystems
eines Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Prüfsystem
umfasst einen Tester 30, eine erste Signalleitung 32,
eine zweite Signalleitung 34, eine Prüf-Leiterplatte 36,
einen ersten Schalter 38 und einen Prüfling (DUT) 39. Der
Tester 30 weist einen Treiber 41 und einen Empfänger 49 auf.
Der Treiber 41 ist über
die erste Signalleitung 32 mit einem ersten Kontakt C1
der Prüf-Leiterplatte 36 gekoppelt.
Der Empfänger 49 ist über die
zweite Signalleitung 34 mit einem zweiten Kontakt C2 der
Prüf- Leiterplatte 36 gekoppelt.
Der erste Kontakt C1 und der zweite Kontakt C2 sind mit demselben
Löt-Pad
B gekoppelt. Das Löt-Pad
B ist mit einem Bond-Pad A des DUT 39 über eine korrespondierende
Nadel elektrisch verbunden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der erste Schalter 38 zwischen den Strompfad
des Treibers 41 und den DUT 39 gekoppelt. In diesem
Ausführungsbeispiel
ist der erste Schalter 38 auch zwischen den ersten Kontakt
C1 und das Löt-Pad
B gekoppelt. Jedoch kann der erste Schalter 38 zwischen
die erste Signalleitung 32 und den ersten Kontakt C1 gekoppelt
sein. Der Treiber 41 kann ein Prüfsignal ausgeben, wenn der
erste Schalter 38 eingeschaltet ist. Das Prüfsignal
wird über
den ersten Kontakt C1 an das Löt-Pad
B übertragen,
wird dann über
die korrespondierende Nadel an das Bond-Pad A übertragen, und wird abschließend über das
Bond-Pad A an den DUT 39 übertragen. Nachdem der DUT 39 das
Prüfsignal
beantwortet hat, wird eine Signalantwort auf das Prüfsignal über das
Bond-Pad A, das Löt-Pad
B und den zweiten Kontakt C2 an den Empfänger 49 übertragen.
Wenn die Signalantwort auf das Prüfsignal von dem DUT 39 an
den Empfänger 49 übertragen
wird, wird zwischen dem Löt-Pad
B und dem Bond-Pad A ein großer
Signalverlust erzeugt, da das Prüfsignal
an dem Löt-Pad
B durch die Impedanz der ersten Signalleitung 32 beeinflusst
wird. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, wenn der Empfänger
das Signal von dem DUT liest, der erste Schalter 38 ausgeschaltet.
Der Strompfad zwischen dem Treiber 41 und dem DUT 39 wird
ein Leerlauf, so dass die Impedanz der ersten Signalleitung 32 das
Signal nicht beeinflussen kann. Somit kann der Signalverlust verringert
werden.
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Es
ist Bezug zu nehmen auf 4. 4 ist ein
schematischer Schaltkreis des Prüfsystems
in 3. Das Ersatzschaltbild in dem Tester 30 umfasst
den Treiber 41, die erste Impedanz 42, den ersten
Widerstand 43, den Empfänger 49,
die zweite Impedanz 48 und den zweiten Widerstand 47.
Die Ausgangsspannung des Testers 30 ist Vout. Ein Ende
des ersten Widerstands 43 und ein Ende des zweiten Widerstands 47 sind
mit einer Anschlussspannung Vtt gekoppelt. Die dritte Impedanz 44 und
die vierte Impedanz 46 sind jeweils die entsprechenden
Impedanzen der ersten Signalleitung 32 und der zweiten
Signalleitung 34. Die fünfte
Impedanz 45 ist die entsprechende Impedanz der Nadel der
Prüf-Leiterplatte 36.
Es sei angenommen, dass der Wert der ersten Impedanz 42,
der zweiten Impedanz 48, der dritten Impedanz 44,
der vierten Impedanz 46 und der fünften Impedanz 45 jeweils
50 Ω ist,
und der Wert des ersten Widerstands 43 und des zweiten
Widerstands 47 jeweils 50 Ω ist. Der Signalverlust für das Prüfsignal
an dem Löt-Pad
B, bei dem der erste Schalter 38 ein- und ausgeschaltet
wird, wird wie folgt verglichen.
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Wenn
der erste Schalter 38 eingeschaltet ist, können für das Löt-Pad B
die entsprechende Impedanz der ersten Signalleitung 32 und
die entsprechende Impedanz der zweiten Signalleitung 34 als
eine parallele Verbindung angesehen werden. Somit gilt für die Spannung
des Löt-Pads
B:
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Wenn
der erste Schalter 38 ausgeschaltet ist, ist die erste
Signalleitung offen, womit für
die Spannung des Löt-Pads
B gilt:
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Aus
Formel (1) und Formel (2) ergibt sich, dass, wenn der erste Schalter 38 ausgeschaltet
ist, die Spannung des Löt-Pads
B um 25% höher
ist; das heißt,
dass der Signalverlust um 25% verringert ist. Somit wird der erste
Schalter 38 eingeschaltet, wenn der Treiber 41 das
Prüfsignal
ausgibt, und ausgeschaltet, wenn der Empfänger 49 das Signal
liest, so dass der Signalverlust verringert werden kann.
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Es
ist Bezug zu nehmen auf 5. 5 ist ein
schematischer Schaltkreis eines anderen Ausführungsbeispiels eines Prüfsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel
umfasst das Prüfsystem
zusätzlich
einen zweiten Schalter 40. Der erste Schalter 38 ist
zwischen einen ersten Strompfad des Treibers 41 und das
Löt-Pad
B gekoppelt. Der zweite Schalter 40 ist zwischen einen
zweiten Strompfad des Empfängers 49 und
das Löt-Pad
B gekoppelt. Die Funktion des zweiten Schalter 40 und des
ersten Schalters 38 ist komplementär; zum Beispiel ist, wenn der
erste Schalter 38 eingeschaltet ist, der zweite Schalter 40 ausgeschaltet;
wenn der erste Schalter 38 ausgeschaltet ist, ist der zweite
Schalter 40 eingeschaltet. Somit ist, wenn der Treiber 41 ein
Prüfsignal
ausgibt, der erste Schalter 38 eingeschaltet, und der zweite
Schalter 40 ist ausgeschaltet, so dass das Prüfsignal über den
ersten Strompfad an das Löt-Pad
B übertragen
wird. Wenn der Empfänger 49 das
Signal liest, ist der zweite Schalter 40 eingeschaltet
und der erste Schalter 38 ausgeschaltet, so dass das Signal über den
zweiten Strompfad von dem Löt-Pad
B an den Empfänger 49 übertragen
wird. Wenn das Prüfsystem
die Hochgeschwindigkeitsprüfung
durchführt,
gibt das Prüfsystem
das Prüfsignal über den
ersten Strompfad aus, und empfängt
das Signal über
den zweiten Strompfad. Wenn der Empfänger 49 das Signal
von dem DUT liest, ist das Signal jedoch durch die Impedanz des
ersten Strompfades so beeinflusst, bzw. beeinträchtigt, dass es zu einem großen Signalverlust
kommt. In diesem Ausführungsbeispiel ist,
bei Verwendung der komplementären
Funktion des ersten Schalters 38 und des zweiten Schalters 40, wenn
der erste Strompfad eingeschaltet ist, der zweite Strompfad ausgeschaltet;
wenn der erste Strompfad ausgeschaltet ist, ist der zweite Strompfad
eingeschaltet, sodass die Strompfade für die Ausgabe und das Empfangen
der Signale sich nicht gegenseitig beeinflussen. Dadurch kann der
Signalverlust verringert werden. Außerdem sind, da das Prüfsystem
die Hochgeschwindigkeitsprüfung
durchführt,
der erste Schalter 38 und der zweite Schalter 40 RF-Schalter.
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Schlussfolgernd
schafft die vorliegende Erfindung ein Prüfsystem und ein Verfahren zur
Verringerung des Signalverlustes für integrierte Schaltkreise.
Wenn das Prüfsystem
die Hochgeschwindigkeitsprüfung durchführt, gibt
das Prüfsystem
das Prüfsignal
an den DUT über
die erste Signalleitung aus, und empfängt das Signal über die
zweite Signalleitung. Wenn der Empfänger das Prüfsignal von dem DUT liest,
ist das Prüfsignal jedoch
durch die Impedanz der ersten Signalleitung beeinträchtigt,
so dass es zu einem großen
Signalverlust kommt. Somit umfasst das Prüfsystem gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Prüf-Leiterplatte,
einen Treiber, einen Empfänger
und einen ersten Schalter. Der Treiber ist mit der Prüf-Leiterplatte über eine
erste Signalleitung gekoppelt. Der Empfänger ist mit der Prüf-Leiterplatte über eine
zweite Signalleitung gekoppelt. Die Prüf-Leiterplatte ist mit einem
DUT elektrisch verbunden. Der erste Schalter ist zwischen die Prüf-Leiterplatte und
die erste Signalleitung gekoppelt. Das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst, dass der Treiber das Prüfsignal über die erste Signalleitung
an den DUT ausgibt, der erste Schalter ausgeschaltet wird, und der
Empfänger
das Prüfsignal über die
zweite Signalleitung liest. Dadurch kann der Prüfsignalverlust verringert werden.
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Zur
Vollständigkeit
werden verschiedene Aspekte der Erfindung in den folgenden nummerierten
Paragraphen dargelegt:
| Paragraph
1: | Prüfsystem,
das einen Prüfsignalverlust
verringern kann, für
integrierte Schaltkreise, umfassend:
ein Prüfmedium;
einen Tester,
der einen Treiber und einen Empfänger
umfasst, wobei der Treiber zur Ausgabe eines Prüfsignals über eine erste Signalleitung
mit dem Prüfmedium gekoppelt
ist, und der Empfänger
zum Lesen des Prüfsignals über eine
zweite Signalleitung mit dem Prüfmedium
gekoppelt ist; und
einen ersten Schalter, der derart zwischen
das Prüfmedium
und die erste Signalleitung gekoppelt ist, dass der erste Schalter
eingeschaltet ist, wenn der Treiber das Prüfsignal ausgibt, und ausgeschaltet
ist, wenn der Empfänger
das Prüfsignal liest. |
| Paragraph
2: | Prüfsystem
gemäß Paragraph
1, das ferner einen zweiten Schalter umfasst, der zwischen das Prüfmedium
und die zweite Signalleitung gekoppelt ist, wobei der zweite Schalter
ausgeschaltet ist, wenn der Treiber das Prüfsignal ausgibt, und eingeschaltet
ist, wenn der Empfänger
das Prüfsignal
liest. |
| Paragraph
3: | Prüfsystem
gemäß Paragraph
1 oder 2, wobei der Treiber ein Ausgangsende aufweist, das angepasst
ist, mit einer Anschlussspannung gekoppelt zu werden, und der Empfänger ein
Eingangsende aufweist, das angepasst ist, mit der Anschlussspannung
gekoppelt zu werden. |
| Paragraph
4: | Prüfsystem
gemäß einem
der Paragraphen 1 bis 3, wobei das Prüfmedium einen ersten Kontakt,
einen zweiten Kontakt und ein Löt-Pad
umfasst, wobei die erste Signalleitung mit dem ersten Kontakt gekoppelt
ist, die zweite Signalleitung mit dem zweiten Kontakt gekoppelt
ist, der erste Kontakt und der zweite Kontakt mit dem Löt-Pad gekoppelt
sind, und der erste Schalter zwischen den ersten Kontakt und das
Löt-Pad
gekoppelt ist. |
| Paragraph
5: | Prüfsystem
gemäß einem
der Paragraphen 1 bis 4, wobei das Prüfmedium eine Prüf-Leiterplatte
ist. |
| Paragraph
6: | Verfahren
zur Verringerung von Prüfsignalverlust
für integrierte
Schaltkreise, umfassend:
Übertragen
eines Prüfsignals
an einen Prüfling
(DUT) über
einen ersten Strompfad;
Abschalten des ersten Strompfades;
und
Übertragen
eines auf das Prüfsignal
antwortenden Signals von dem Prüfling über einen
zweiten Strompfad, der von dem ersten Strompfad unabhängig ist. |
| Paragraph
7: | Verfahren
gemäß Paragraph
6, wobei der Schritt des Abschalten des ersten Strompfades darin
besteht, den ersten Strompfad abzuschalten bevor das auf das Prüfsignal
antwortende Signal von dem Prüfling über den
zweiten Strompfad übertragen
wird. |
| Paragraph
8: | Verfahren
gemäß Paragraph
7 oder 8, wobei der Schritt des Abschaltens des ersten Strompfades
das Abschalten des ersten Strompfades und das Einschalten des zweiten
Strompfades umfasst. |
| Paragraph
9: | Verfahren
gemäß einem
der Paragraphen 6 bis 8, ferner den Schritt umfassend:
Abschalten
des zweiten Strompfades bevor das Prüfsignal über den ersten Strompfad an
den Prüfling übertragen
wird. |
| Paragraph
10: | Verfahren
gemäß Paragraph
9, wobei das Abschalten des zweiten Strompfades das Abschalten des
zweiten Strompfades und das Einschalten des ersten Strompfades umfasst. |
| Paragraph
11: | Verfahren
zur Verringerung von Prüfsignalverlust
für integrierte
Schaltkreise, umfassend:
elektrisches Verbinden eines Prüflings (DUT) über eine
Prüf-Leiterplatte;
Ausgeben
eines Prüfsignals
von einem Treiber an den Prüfling über einen
ersten Strompfad;
Abschalten des ersten Strompfades über einen
ersten Schalter; und
Lesen eines auf das Prüfsignal antwortenden Signals
von dem Prüfling über einen
zweiten Strompfad durch einen Empfänger. |
| Paragraph
12: | Verfahren
gemäß Paragraph
11, wobei der Schritt des Abschaltens des ersten Strompfades den
ersten Schalter verwendet, um den ersten Strompfad abzuschalten
bevor der Empfänger
das Prüfsignal über den
zweiten Strompfad liest. |
| Paragraph
13: | Verfahren
gemäß Paragraph
11 oder 12, das ferner das Verwenden eines zweiten Schalters, um
den zweiten Strompfad einzuschalten, wenn der erste Schalter ausgeschaltet
ist, und das Verwenden des zweiten Schalters umfasst, um den zweiten
Strompfad abzuschalten, wenn der erste Schalter eingeschaltet ist. |
| Paragraph
14: | Prüfsystem
zur Durchführung
des Verfahrens von Paragraph 11, umfassend:
die Prüf-Leiterplatte,
die mit dem Prüfling
elektrisch verbunden ist;
den Treiber, der über eine erste Signalleitung
mit der Prüf-Leiterplatte
gekoppelt ist;
den Empfänger,
der über
eine zweite Signalleitung mit der Prüf-Leiterplatte gekoppelt ist;
und
den ersten Schalter, der zwischen die Prüf-Leiterplatte und
die erste Signalleitung gekoppelt ist. |
| Paragraph
15: | Prüfsystem
gemäß Paragraph
14, das ferner einen zweiten Schalter umfasst, der zwischen die
Prüf-Leiterplatte und
die zweite Signalleitung gekoppelt ist. |
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Alle
Kombinationen und Unterkombinationen der oben beschriebenen Merkmale
sind auch Bestandteil der Erfindung.
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Zusammenfassend
ist festzustellen, dass ein Prüfsystem
für einen
integrierten Schaltkreis eine Prüf-Leiterplatte,
einen Treiber, einen Empfänger
und einen ersten Schalter umfasst. Der Treiber ist mit der Prüf-Leiterplatte über eine
erste Signalleitung gekoppelt. Der Empfänger ist mit der Prüf-Leiterplatte über eine zweite
Signalleitung gekoppelt. Der erste Schalter ist zwischen die Prüf-Leiterplatte
und die erste Signalleitung gekoppelt. Nachdem der Treiber über die
erste Signalleitung ein Prüfsignal
an den Prüfling
ausgegeben hat, wird der erste Schalter ausgeschaltet, wonach der
Empfänger
das Prüfsignal über die
zweite Signalleitung liest. Dadurch kann der Prüfsignalverlust verringert werden.
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- 30
- Tester
- 32
- erste
Signalleitung
- 34
- zweite
Signalleitung
- 36
- Prüfmedium
- 38
- erster
Schalter
- 40
- zweiter
Schalter
- 41
- Treiber
- 49
- Empfänger
- C1
- erster
Kontakt
- C2
- zweiter
Kontakt
- B
- Löt-Pad
- DUT
- Prüfling
