[发明专利]一种集成电路IO特性智能测试仪

说明书

本发明公开了一种集成电路IO特性智能测试仪，其特点是该测试仪由单片机、可调电源模块、LCD触摸显示模块、继电器模块和电流检测模块组成，将待检测芯片串接在继电器模块和电流检测模块之间，对芯片的ESD二极管进行性能检测，所述单片机与可调电源模块、LCD触摸显示模块、继电器模块和电流检测模块连接；所述电流检测模块与可调电源模块连接；所述继电器模块采用117路继电器连接八个4转16译码器。本发明与现有技术相比具有测试误差小，防止信号串扰，有效避免电源倒灌，测试方便，降低测试过程中误操作对芯片造成的危害。

技术领域

本发明涉及集成电路测试技术领域，尤其是一种通过控制继电器通断检测集成电路各IO特性的智能测试仪。

背景技术

集成电路中，随着工艺尺寸的不断减小，芯片工作速度的增加，芯片的引脚越来越多，其间距越来越小。各引脚的信号连续性，电路的电源完整性等设计水平直接影响系统的整体性能。静电放电是造成所有元器件或集成电路系统造成过度电应力破坏的主要原因，同时由于器件的减小，PN结结深变浅，硅化物的引入，使得ESD静电击穿极易发生。应对ESD静电现象除测试时屏蔽静电，改变硬件布局外，芯片制造时一般会在芯片引脚内部设置二极管。

集成电路无论测试电源完整性、信号连续性、二极管是否工作正常，均需要通过测试IO特性曲线来评测性能。测试IO曲线一般采用点触式接触测量，随着集成电路越来越复杂的工艺发展，对于一些封装后引脚不易测量以及对一些引脚较多的芯片，人工点触式测量往往工作量巨大，难度上升，且容易疏漏，测试存在误差等。另外ESD二极管导通电压较小，需要两端加0-1V可变电源进行测量IV特性曲线。现有技术的可调电源无法做到接近0V输出，如果采用两边抬高电压制造1V电压差,又会产生电流倒灌的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种集成电路IO特性智能测试仪，采用程控117路继电器通断与单片机DAC控制的可调电源，将电流检测芯片输出的瞬态电流与ESD二极管两侧电压与标准特性曲线比对，通过外接LCD显示屏显示，判断芯片各引脚间的二极管是否连接与工作正常，结构简单，测试方便、安全、可靠，灵敏度高，输出电源调节方便、灵活，有效防止电流倒灌，提高测试精度，实现全自动操作，替代人工点触式测量的人力浪费以及避免引脚疏漏与操作误差等，尤其适用于各类芯片的封装电路，在集成电路芯片的ESD二极管检测中具有较强的实用价值。

本发明的目的是这样实现的：一种集成电路IO特性智能测试仪，其特点是该测试仪由单片机、可调电源模块、LCD触摸显示模块、继电器模块和电流检测模块组成，将待检测芯片串接在继电器模块和电流检测模块之间，对待检测芯片的ESD二极管进行性能检测，所述单片机各引脚分别与可调电源模块、LCD触摸显示模块、继电器模块和电流检测模块连接；所述电流检测模块与可调电源模块连接。

所述继电器模块由117路继电器连接八个4转16译码器组成。

所述单片机采用STM32f767型单片机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)在选通芯片中IO时，选用继电器而非模拟开关，即仅用纯机械连接方式构成回路，有效防止信号串扰。

(2)测量IO特性时，需要两端加0～1V可变电源进行测量IV特性曲线，可调电源无法做到接近0V输出，如果采用两边抬高电压制造1V电压差，又会产生电流倒灌的问题，在二极管一端施加1.5～2.5v电压，另一段施加1.5v电压的方式，使二极管两段等效压差为0～1v，同时使用既可吸电流又可灌电流的tps51200芯片输出1.5v电平，有效避免电源倒灌，且实现相对0～1V输出。

(3)对于不同封装不同引脚的芯片，只需更改待测芯片的底座与继电器的连线以及配套部分代码，即可方便测试。

(4)采用触摸屏与全自动的算法，可以轻松，快速，准确的完成测量，并通过显示屏进行结果展示，有效降低人工成本与测试误差。