专利名称：瞬时电流的测试系统与方法
技术领域：
本发明涉及集成电路测试技术领域，特别是涉及一种瞬时电流的测试系统与方法。
背景技术：
随着集成电路复杂性的提高和相关领域的应用要求，集成电路芯片实时功耗测量 在芯片设计和制造过程中的重要性正在逐步提升，仅仅进行平均功耗、静态功耗的测量已 经不能完全满足新的需要。集成电路芯片工作的实时功耗信息为芯片低功耗设计、密码集 成电路芯片安全度评估、失效分析提供了有价值的参考依据。高速高精度的功耗采集数据 可以准确地反应集成电路芯片工作的实时功耗消耗情况，为有效地降低芯片功耗，检测芯 片保密程度提供直接的分析凭据。因此，对于集成电路瞬时电流的测试便日益凸显其重要性。然而，目前的集成电路 测试系统一般都不具备瞬时电流的测试功能，少数具有瞬时电流测量能力的测试设备则价 格昂贵。而且一般的芯片电流测量的激励产生、数据采集与数据处理是分开的独立步骤，软 硬件间和不同工具软件间的数据交换需要较多的人工工作，缺少一个集成的系统来提高效率。现有的芯片测试往往是利用自动测试设备(ATE)来进行的，参数测量单元(PMU) 是ATE的一部分，用来测量或调节芯片管脚的电压或者电流之类的参数。参数测量单元具 有施加端(force)和检测端(sense)，施加端用以向被测器件(DUT)施加激励；检测端则检 测所需点(通常是被测器件管脚)的电流，通常，测试期间，施加端和检测端之间短接，且检 测端接到一个高阻电路上，以使得通向被测器件电路路径上的电压降相对可以被忽略。此 外，PMU具有上限和下限两个可编程的测量边界，实际测量值大于上限或者小于下限的器件 均会被系统判为不良品。由于瞬时电流具有不可控的特点，因此利用以上设备无法直接进行瞬时电流测 试。目前，采用以下两种改进方式进行瞬时电流的测试，具体如下第一种为峰值保持法，其将检测信号引入到峰值保持电路后进行处理，判断测量 结果是否超出PMU的上限和下限。然而，峰值保持电路较为复杂，干扰问题也比较严重。另一种为延迟处理法，测试人员依据经验或者多次试验的结果，选择一个延迟时 间，获取一个时间延迟内的检测信号，进行处理，判断测量结果是否超出PMU的上限和下 限。然而，对于不同类型或不同批次的芯片其瞬时电流产生的时间是不同的，因此，测试人 员需要对每个批次的芯片进行新的试验，选取新的延迟时间，导致测试效率下降，成本增 加。另外，即使同一个批次的芯片，其瞬时电流的产生也不同，尤其会受到一些外界因素的 干扰，而瞬时电流的产生是不可控的，因此，很有可能出现，时间延迟内无法检测到瞬时电 流峰值的情况，导致测试结果不准确。因此，如何提供一种低成本、高效率的瞬时电流测试方法已成为业界亟待解决的 技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种瞬时电流的测试方法，以解决瞬时电流测试复杂、成 本高等技术问题。为解决以上技术问题，本发明提供一种瞬时电流的测试方法，利用参数测量单元 进行测试，其中所述参数测量单元包括施加端和检测端，且施加端耦接一激励源，检测端为 高阻态，所述瞬时电流的测试方法包括预设参数测量单元的电压上限和下限；在所述参 数测量单元的施加端串联一电阻，以通过该电阻引出测试信号；将所述测试信号引入测试 通道；当所述测试信号位于所述上限和下限之间时，测试结果为合格，否则，为不合格。进一步的，所述参数测量单元的电压上限和下限的预设如下电压上限施加电 压+R*上限电流；电压下限施加电压+R*下限电流；其中施加电压为施加端所耦接的电 压，R为所述施加端串联电阻的电阻值，所述上限电流为3mA，所述下限电流为1mA。进一步的，该方法用于存储器瞬间写入或掉电保护的瞬时电流测试。本发明还提供一种瞬时电流测试系统，其包括参数测量单元，其内存储有参数测 量单元的电压上限和下限，该参数测量单元包括施加端和检测端，施加端耦接一激励源，检 测端为高阻态；测量电阻，串联于所述施加端，以通过该测量电阻引出一测试信号；且，当 所述测试信号位于所述上限和下限之间时，测试结果为合格，否则，为不合格。进一步的，所述参数测量单元的电压上限和下限如下电压上限施加电压+R*上 限电流；电压下限施加电压+R*下限电流；其中施加电压为施加端所耦接的电压，R为所 述施加端串联电阻的电阻值，所述上限电流为3mA，所述下限电流为1mA。进一步的，该系统用于存储器瞬间写入或掉电保护的瞬时电流测试。可见，以上测试系统与方法不同于现有技术的测试方法直接将检测端S与施加 端F短接，并直接从检测端S引出测试信号。而是利用测量电阻10从施加端F引出测试信 号，将不可控的瞬时电流的数值波形转换为一瞬时电压的数字向量。而对数字向量的判断 的难度远远小于对数值波形的判断难度，同时无需引入数字化仪等设备，大大降低了测试 成本。
图1为本发明一实施列所提供的瞬时电流测试系统的简单示意图；图2为本发明一实施列所提供的瞬时电流测试方法的流程示意图；图3为本发明一实施列中存储器瞬时写入瞬时电流的波形示意图；图4为本发明一实施列中电压上限H与下限L之间定义出的电压区间示意图；图5为本发明一实施列中存储器掉电保护瞬时电流的波形示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
作 进一步的说明。本发明充分考虑到瞬时电流不可控的特点，将瞬时电流的测试转换为瞬时电压的 测试，从而降低测试难度。具体，利用现有的参数测量单元来实现，同时不需要设置复杂的外加电路，只需将施加端串联一电阻，瞬时电流通过该电阻产生一压降，即瞬时电压，将该 瞬时电压作为测试信号引入到测试通道上。这样，就将一不可控的瞬时电流的数值波形转 换为一瞬时电压的数字向量。而对数字向量的判断的难度远远小于对数值波形的判断难 度，同时无需引入数字化仪等设备，大大降低了测试成本。具体，请参考图1，其为本发明一实施列所提供的瞬时电流测试系统的简单示意 图。如图所示，该瞬时电流测试系统利用现有的参数测量单元(PMU)来实现，其内存储有 参数测量单元的上限和下限。由于本发明的实质与参数测量的单元的内部结构无关，且也 没有对参数测量单元的内部结构做出改进，故在此仅以参数测量单元的几个重要端子示意 之。具体如图，该参数测量单元包括施加端F和检测端S，施加端F耦接一激励源P，检测端 S为高阻态。本发明的改进在于在施加端F串联一测量电阻10，以通过该测量电阻10引出 测试信号，此时，由于测量电阻10的存在，引出的测试信号为瞬间电压，故仅需设定好参数 测量单元的电压上限与下限，便可以有效的判断测试结果。即当所述测试信号位于所述上 限和下限之间时，测试结果即为合格，否则，为不合格。可见，本发明不同于现有技术的测试方法直接将检测端S与施加端F短接，并直 接从检测端S引出测试信号。而是利用测量电阻10从施加端F引出测试信号，将不可控的 瞬时电流的数值波形转换为一瞬时电压的数字向量。而对数字向量的判断的难度远远小于 对数值波形的判断难度，同时无需引入数字化仪等设备，大大降低了测试成本。需要说明的是，以上参数测量单元的上限和下限为电压上限和下限，是根据其电 流上限和下限设定得到，具体如下电压上限=施加电压+R*上限电流电压下限=施加电压+R*下限电流其中施加电压为施加端所耦接的电压，R为所述施加端串联电阻的电阻值，上限电 流和下限电流为参数测量单元的上限电流和下限电流，通常，将上限电流和下限电流分别 设置为3mA和1mA，即可以满足测试需求。对应于以上测试系统，本发明一实施列还给出相应的瞬时电流测试方法，具体请 结合参考图1与图2。该方法利用现有的参数测量单元进行测试，该参数测量单元包括施加 端F和检测端S，且施加端F耦接一激励源P，检测端S为高阻态。该瞬时电流的测试方法 包括如下步骤Sl 预设参数测量单元的电压上限和下限；S2 在参数测量单元的施加端串联一电阻，以通过该电阻引出测试信号；S3 将所述测试信号引入测试通道channel ；S4:当所述测试信号位于所述上限和下限之间时，测试结果为合格，否则，为不合格。以上参数测量单元的上限和下限为电压上限和下限，是根据其电流上限和下限设 定得到，具体如下电压上限=施加电压+R*上限电流电压下限=施加电压+R*下限电流其中施加电压为施加端所耦接的电压，R为所述施加端串联电阻的电阻值，上限电 流和下限电流为参数测量单元的上限电流和下限电流，通常，将上限电流和下限电流分别设置为3mA和1mA，即可以满足测试需求。下面分别以存储器瞬间写入或掉电保护的瞬时电流测试为例，来详细描述以上测 试方法与系统。当然本发明不以此为限，这两种瞬时电流的测试比较常见，也具有典型意 义，故本发明以此为例。实施列一存储器瞬间写入所产生的瞬时电流的测试请参考图3，其为存储器瞬时写入瞬时电流的波形示意图。在本实施列中，参数测 量单元的施加端耦接的激励源为5V直流电压，即施加电压为5V，且施加端串联的电阻阻值 为R。且令参数测量单元的上限电流和下限电流分别为3mA和1mA。此时，可以预设参数测 量单元的电压上限和下限，如下电压上限H = 5+3R电压下限L = 5+R则电压上限H与下限L之间定义出一个电压区间，如图4所示。而后，将阻值为R的电阻串联于施加端，以通过该电阻将测试信号引入到一测试 通道。此时引出的测试信号为瞬时电压。只要其在以上所定义的电压区间内，则测试结果 合格，否则，为不合格。实施列二 存储器掉电保护所产生的瞬时电流的测试请参考图3，其为存储器掉电保护所产生的瞬时电流的波形示意图。在本实施列 中，参数测量单元的施加端耦接的激励源为5V直流电压，即施加电压为5V，且施加端串联 的电阻阻值为R。且令参数测量单元的上限电流和下限电流分别为3mA和1mA。此时，可以 预设参数测量单元的电压上限和下限，如下电压上限H = 5+3R电压下限L = 5+R则电压上限L与下限L之间定义出一个电压区间，如图4所示。而后，将阻值为R的电阻串联于施加端，以通过该电阻将测试信号引入到一测试 通道。此时引出的测试信号为瞬时电压。只要其在以上所定义的电压区间内，则测试结果 合格，否则，为不合格。以上瞬时电流的测试方法与系统，将瞬时电流的测试转换为瞬时电压的测试，从 而降低测试难度。具体而言，其利用现有的参数测量单元来实现，同时不需要设置复杂的外 加电路，只需在施加端串联一电阻，瞬时电流通过该电阻产生一压降，即瞬时电压，将该瞬 时电压作为测试信号引入到测试通道上。这样，就将一不可控的瞬时电流的数值波形转换 为一瞬时电压的数字向量。而对数字向量的判断的难度远远小于对数值波形的判断难度， 同时无需引入数字化仪等设备，大大降低了测试成本。此外，由于无需引入复杂的外加电 路，例如峰值保持电路，减少了测量的干扰因素，提高了测量的准确率。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
权利要求
一种瞬时电流的测试方法，利用参数测量单元进行测试，其中所述参数测量单元包括施加端和检测端，且施加端耦接一激励源，检测端为高阻态，其特征是，所述瞬时电流的测试方法包括预设参数测量单元的电压上限和下限；在所述参数测量单元的施加端串联一电阻，以通过该电阻引出测试信号；将所述测试信号引入测试通道；当所述测试信号位于所述上限和下限之间时，测试结果为合格，否则，为不合格。
2.根据权利要求1所述的瞬时电流的测试方法，其特征是，所述参数测量单元的电压 上限和下限的预设如下电压上限施加电压+R*上限电流电压下限施加电压+R*下限电流其中施加电压为施加端所耦接的电压，R为所述施加端串联电阻的电阻值，所述上限电 流为3mA，所述下限电流为1mA。
3.根据权利要求1所述的瞬时电流的测试方法，其特征是，该方法用于存储器瞬间写 入或掉电保护的瞬时电流测试。
4.一种瞬时电流测试系统，其特征是，包括参数测量单元，其内存储有参数测量单元的电压上限和下限，该参数测量单元包括施 加端和检测端，施加端耦接一激励源，检测端为高阻态；测量电阻，串联于所述施加端，以通过该测量电阻引出一测试信号；且，当所述测试信号位于所述上限和下限之间时，测试结果为合格，否则，为不合格。
5.根据权利要求4所述的瞬时电流测试系统，其特征是，所述参数测量单元的电压上 限和下限如下电压上限施加电压+R*上限电流电压下限施加电压+R*下限电流其中施加电压为施加端所耦接的电压，R为所述施加端串联电阻的电阻值，所述上限电流为3mA，所述下限电流为1mA。
6.根据权利要求4所述的瞬时电流测试系统，其特征是，该系统用于存储器瞬间写入 或掉电保护的瞬时电流测试。
全文摘要
本发明揭示了一种瞬时电流的测试系统与方法，利用参数测量单元进行测试，其中所述参数测量单元包括施加端和检测端，且施加端耦接一激励源，检测端为高阻态，所述瞬时电流的测试方法包括预设参数测量单元的电压上限和下限；在所述参数测量单元的施加端串联一电阻，以通过该电阻引出测试信号；将所述测试信号引入测试通道；当所述测试信号位于所述上限和下限之间时，测试结果为合格，否则，为不合格。以上瞬时电流的测试方法与系统通过在施加端串联电阻，将瞬时电流的测试转换为瞬时电压，进行测试，从而无需设置复杂的外加电路，大大降低了测试成本，提高了测量的效率与准确率。
文档编号G01R19/25GK101957402SQ20101026975
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者刘远华, 叶守银, 季海英, 岳小兵, 张志勇, 徐惠, 方华, 汤雪飞, 牛勇, 祁建华, 顾春华 申请人:上海华岭集成电路技术股份有限公司