[發(fā)明專利]一種手持設(shè)備的COMS集成電路故障檢測設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410145168.1
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN103954901A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐云鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 徐云鵬
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子檢測應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種手持設(shè)備的COMS集成電路故障檢測設(shè)備，該故障檢測電可有效檢測CMOS電路中的靜態(tài)電流，大幅度提高CMOS集成電路的篩選效率，提高集成電路的可靠性。

背景技術(shù)

CMOS集成電路具有功耗低、抗干擾性能好、電源電壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，因而在計(jì)算機(jī)、通信、航空航天、遙測遙控及工業(yè)自動(dòng)化控制等各個(gè)領(lǐng)域里獲得越來越廣泛的應(yīng)用。由于CMOS電路在結(jié)構(gòu)上具有互補(bǔ)對稱的特點(diǎn)，當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)也有其特殊性，有時(shí)用經(jīng)典的邏輯方法難以檢測。掌握正確而有效的檢測方法，特別實(shí)在沒有COMS電路專用檢測設(shè)備的情況下，對于縮短采用CMOS器件的新產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高科研工作的效率，確保各種設(shè)備的正常運(yùn)行具有十分重要的意義。利用CMOS電路正常時(shí)靜態(tài)耗電小。而電路發(fā)生故障時(shí)耗電迅速增大的特點(diǎn)，以耗電測量法來檢測CMOS電路的故障可達(dá)到事半功倍的效果。

測試CMOS?電路的方法有很多種，測試邏輯故障的一般方法是采用邏輯響應(yīng)測試,?即通常所說的功能測試。功能測試可診斷出邏輯錯(cuò)誤,?但不能檢查出晶體管常開故障、晶體管常閉故障、晶體管柵氧化層短路,?互連橋短路等物理缺陷引發(fā)的故障,?這些缺陷并不會(huì)立即影響電路的邏輯功能,?通常要在器件工作一段時(shí)間后才會(huì)影響其邏輯功能。功能測試是基于邏輯電平的故障檢測,?通過測量原始輸出的電壓來確定邏輯電平,?因此功能測試實(shí)際上是電壓測試。電壓測試對于檢測固定型故障,?特別是雙極型工藝中的固定型故障是有效的,?但對于檢測CMOS工藝中的其他類型故障則顯得有些不足,?而這些故障類型在CMOS?電路測試中卻是常見的。對于較大規(guī)模電路,?電壓測試測試集的生成相當(dāng)復(fù)雜且較長,?需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)樣本。

在CMOS電路中，由于MOS管短路、斷路等造成的某些故事，難以用邏輯測試法來檢測，而采用漏電測量法可對這些故障進(jìn)行有效的測試。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種手持設(shè)備的COMS集成電路故障檢測設(shè)備，本發(fā)明的故障檢測電路通過測試靜態(tài)電流I_DDQ?可檢測出電路中的物理缺陷所引發(fā)的故障，同時(shí)也可以檢測出那些尚未引起邏輯錯(cuò)誤，通過觀察測試電路輸出的電壓的數(shù)值可知被測電路是否有物理缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案：

一種手持設(shè)備的COMS集成電路故障檢測設(shè)備，包括被測電路、參考電路、使能電路、鏡像電路、差分放大電路、圖騰柱電路、反相電路；所述的被測電路與電源+V、差分放大電路、鏡像電路和使能電路相連，所述的參考電路與電源+V和鏡像電路相連，所述的使能電路連接在被測電路與地之間，所述的鏡像電路與參考電路、被測電路以及差分放大電路相連，所述的差分放大電路與被測電路、鏡像電路和圖騰柱電路相連，所述的反相電路連接在圖騰柱電路與微處理器I/O端口之間；所述的被測電路由P溝道的場效應(yīng)管或者N溝道的場效應(yīng)管組成，該電路用于產(chǎn)生被測靜態(tài)漏電流信號(hào)I_DDQ，并將該信號(hào)作為輸入信號(hào)輸送到鏡像電路和差分放大電路；所述的參考電路由標(biāo)準(zhǔn)場效應(yīng)管組成，該電路用于產(chǎn)生參考電流信號(hào)I_REF，并將該信號(hào)作為輸入信號(hào)輸送到鏡像電路；所述的鏡像電路由基本鏡像電流源或由放大器構(gòu)成的鏡像電流源組成，通過對內(nèi)部電阻的匹配可以產(chǎn)生差分放大電路所需的比較電流信號(hào)；所述的差分放大電路由2個(gè)高精度電阻以及2個(gè)NPN型三極管組成；所述的圖騰柱電路由NPN型三極管與PNP型三極管組成，所述的反相電路由N溝道增強(qiáng)型MOS管和P溝道增強(qiáng)型MOS管組成。

本發(fā)明的有益效果是：

電流I_DDQ?是指當(dāng)CMOS?集成電路中的所有管子都處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的電源總電流。對于中小規(guī)模集成電路,?正常狀態(tài)時(shí)無故障的電源總電流為微安數(shù)量級;?當(dāng)電路出現(xiàn)橋接或柵源短接等故障時(shí),?會(huì)在靜態(tài)CMOS電路中形成一條從正電源到地的低阻通路,?會(huì)導(dǎo)致電源總電流超過毫安數(shù)量級。所以靜態(tài)電源電流I_DDQ?測試原理是：無故障CMOS?電路在靜態(tài)條件下的漏電流非常小，而故障條件下漏電流變得非常大,?可以設(shè)定一個(gè)閾值作為電路有無故障的判據(jù)。

測試設(shè)備工作于兩種模式:?正常工作模式和測試模式。電路使能端E?作為管子T0?的輸入，用來控制測試電路與被測電路的連接和斷開,?即測試電路的工作模式。