集成电路测试的预处理集成电路 【发明背景】
1.发明领域
本发明涉及到集成电路技术领域，特别是涉及到集成电路的测试。
2.相关技术的说明
集成电路的测试，特别是在高频下的测试正在日益变得更加复杂，因而费用也更大。测试设备必须不断地改进和提高以包括测试用装置的各种能力，这些测试装置通常包含有最新的技术。
图1表示出包括有自动化测试设备(ATE)110的一个实例测试系统100。自动化测试设备110通过探测插件140与被测试装置(DUT)150相连接。ATE 110通常包括一组核心测试部件120，以及专用测试模块130。在图1的实例中，配置的系统100使用例如测试模块组130中的音频和视频模块能够测试高速多媒体装置。如果使用系统100测试通信装置，那么测试模块组130可以包括例如离散傅里叶变换(DFT)模块，以及针对通信装置的其他模块。随着新装置150发展中所用技术的进展，测试模块130必须提高以跟上这些进展。
与高速装置测试相关的具体问题之一就是信号至和自被测试装置150的传递，特别是在薄片层面的测试更是如此。从测试设备110到被测试装置150地长引线111给驱动信号加上了电容性和电感性负载。这种附加的负载引入了至和自被测装置150信号的延迟或异形。在许多情况下，由于周长引线111而引入的畸变，一些测试不能够在装置的速度下进行。常常是，由于测试系统100受现有测试模块130、引线111长度，以及其他因素的限制，而使测试用来与测试系统100的能力相吻合，而不是与被测试装置150的能力相吻合。另外，由于引线111的长度和放置影响引线111的高频特性，基本的时间经常是花费在使用机械装置的实验上。在测试过程中，基本的时间经常花费在确定所观测到的异常情况是由于被测试装置150中的问题所引起的，还是由测试装置中的问题所引起的。
EP 0 755 071讲授了另一种技术，在此技术中，测试系统100被一专用集成电路所取代，配置的该电路直接接触被测试装置150上的连接片，如图2所示。这个专用集成电路201包括“焊接耳”接点205，配置这些接点与被测试装置150上的相应接触片240相接触。
如参考专利中所讲授的那样，使用集成电路201中的测试电路202，配置探测插件140来进行被测试装置150的测试，因此就不需要图1中的测试设备110。根据这一参考专利，专用集成电路201从外电源接收电功率203向测试电路202供电，它包括发光二极管(LED)来指示被测试装置150是否有缺陷。由于测试电路202是用来作为能够确定被测试装置150是否有缺陷的一个独立的装置而不依靠图1的自动化测试设备110，故可预计到测试电路202的设计将是一个复杂而耗时的过程。此外，由于测试电路202是用来测试一个特定装置150的，故集成电路201的设计和制造费用不可能划归到多种装置中去。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一个测试系统，该系统将把由自动化测试设备与被测试装置之间的长引线而引起的有害影响减小到最小程度。本发明的另一目的是提供一种测试结构，这种结构便于多种装置的测试。本发明还有一个目的是提供预处理集成电路，可配置这种电路用在多种装置的测试当中。
这些目的和其他目的通过测试系统来达到，此测试系统包括连接在自动化测试设备(ATE)和被测试装置(DUT)之间的预处理集成电路。配置的预处理集成电路对传送至被测试装置和自被测试装置传送的信号进行预处理，特别是对高频信号进行预处理以避免由自动化测试设备与被测试装置之间的长引线而引起的有害影响。预处理集成电路用来提供与被测试装置的直接接触，因而给被测试装置提供了非常短的引线。根据发自自动化测试设备的控制信号或其他测试信号，在预处理集成电路产生或转换出传送给被测试装置的高频信号。从被测试装置接收到的高频或时间限制信号由预处理集成电路进行处理和/或转换，用于到自动化测试设备的后继传输。
【附图说明】
通过实例并参照附图对本发明予以进一步的详细说明，附图中：
图1说明包括自动化测试设备的现有技术水平测试系统实例方框图。
图2说明不需要自动化测试设备的现有技术水平测试系统实例方框图。
图3说明包括预处理集成电路的测试系统实例方框图。预处理集成电路按照本发明对在自动化测试设备与被测试装置之间传送的信号进行预处理。
图4说明测试定位装置的实例配置，测试定位装置包括按照本发明提供与被测试装置直接接触的预处理集成电路。
图5说明按照本发明的预处理集成电路实例方框图。
图6A和6B说明按照本发明可配置的预处理集成电路实例方框图。
附图中，同样的参考数字表示同样的或相应的特点或功能。
发明详述
图3说明了包括预处理集成电路350的测试系统300的实例方框图，预处理集成电路350按照本发明对在自动化测试设备310与被测试装置150之间传送的信号进行预处理。
与常规的自动化测试设备相一致，自动化测试设备310包括核心系统320，核心系统320包括的物项诸如计算机以及存储器，计算机用来产生一序列测试操作，存储器用来存储控制测试操作序列生成的测试程序。还用来存储与测试操作有关的参数以及执行序列测试操作所得到的结果。核心系统320最好还包括供电系统向被测试装置150提供调节的电压和电流，以及按需要的其他调节与控制系统。
自动化测试设备310还包括接口330，配置接口330便于信号通过引线311至和自预处理集成电路350的传送。这些信号包括从自动化测试设备310传输的测试信号以及从预处理集成电路350接收的测试响应。在优选实施方案中，预处理集成电路350安装在探测插件340上，其便于电路350与设备310的机械和电气连接。
按照本发明，配置预处理集成电路350对传送至被测试装置150和从被测试装置150传出的信号进行调节或处理以便使由自动化测试设备310与被测试装置150之间的长引线311而引起的信号畸变或其他异常减小到最小程度。另外，换个办法，也可以配置预处理集成电路350，根据从自动化测试设备310来的控制测试信号向被测试装置150提供综合输入信号，或提供被测试装置输入与输出信号间综合相互关系的测量结果，例如如以下进一步讨论的、在输入激励与输出响应之间相位滞后的测量结果。
图4说明了测试定位装置400的实例配置，其包括按照本发明向被测试装置150提供直接接触的预处理集成电路350。在优选实施方案中，测试定位装置400包括测试头410，其上装有构成探测板340的印刷电路板衬底。探测板340分别通过导体311和455提供自动化测试设备与预处理集成电路之间的通信。图4所示的探测板340包含一个单个预处理集成电路350，虽然它可以包括多个预处理集成电路350来同时测试多个被测试装置150，以及包括便于测试一个或多个被测试装置150的其他部件。
在优选实施方案中，预处理集成电路350包括多个接点470，配置这些接点以提供与被测试装置上相应接点240的直接接触。另一方面，测试接点470也可以放在探测板340的其他位置并按需要与预处理集成电路350相连接。用于预处理集成电路350处在测试头410上，而测试头410是用来提供与被测试装置150的直接接触的，故信号通过引线311至和自比较远的自动化测试设备310(图3中的)的传播所引起的有害影响可以减小到最小程度。
可以使用多种技术中的任何一种技术来提供接点470。常规技术包括使用微型簧片以及前述EP 0 755 071中的焊接耳。在优选实施方案中，如下面进一步讨论的那样，接点470固定在预处理集成电路350上的连接片460上。由Ivo Rutten 2001.11.8提出的序号为10/005689的美国在案专利申请“装在芯片上的接触簧片”，代理人附笺US018180讲授了特别适合于在本发明中使用的一种接触技术，其在此引入作为参考。该在案申请讲授了一段连接成与两个相邻点的连接情况，其形成了一个“V形”接点，“V”的顶点构成了与被测试装置150相应接触片240进行接触的接点，如图4所示。双结合的V形接触片240提供了固有的稳定而有弹性的结构，通过测试头410相对于每个被测试装置150的移动490对各装置150进行重复测试。
图5说明按照本发明的预处理集成电路350的实例方框图。实例电路350包括连接片P510以及接点CP470，如上面讨论的那样，连接片P510通常通过探测插件(图3中的340)将电路350与自动化测试设备(图3中的310)相连接，接点CP470将电路350与被测试装置(图3中的150)相连接。
根据本发明，预处理集成电路350包括部件530，其便于对在自动化测试设备310与被测试装置150之间传送的一个或多个信号进行预处理。例如，从自动化测试设备310通过引线311的脉冲信号传输可能引入跃迁边缘的畸变诸如倒圆，上冲，下冲，等等。为了在将脉冲信号加到被测试装置150之前消除这种畸变，本发明的电路350将包括例如重新构建脉冲信号陡缘的Schmitt触发装置530a。同样，如果来自自动化测试设备310的所需的测试信号为一系列周期性脉冲，本发明的电路350可以包括振荡器530b在电路350就地产生出周期性脉冲，在自动化测试设备310的控制下向被测试装置150提供陡峭的跃迁。也就是说，本实例中的自动化测试设备310将传送控制振荡器530b是否能起振的测试信号；由于这个测试信号基本上是DC逻辑层次的，它实际上不受引线311长度的影响。即是，本实例中的电路350把来自自动化测试设备310的低频信号转换成频率较高的振荡信号加到被测试装置150而又没有本来可能引起的有害影响，如果这个频率较高的振荡信号已通过引线311传输的话。其他部件530实现来自自动化测试设备310的测试信号的转换以向被测试装置150提供处理过的信号，如数模转换器530c，它保证了借助发自自动化测试设备310的数字测试信号将模拟信号加到被测试装置150。把发自自动化测试设备310的测试信号处理或转换成适合于被测试装置150的处理过的信号以避免长引线311之有害影响的其他方法对于本领域的普通技术人员来说，由于本公开内容，将是很明显的。
除了对发自自动化测试设备310的测试信号进行处理之外，预处理集成电路350还可以包括部件530，这些部件便于被测试装置150响应信号传输至自动化测试设备310。在一简单的实例中，在薄片层面测试过程中，被监测的某些信号并不是用来作为插件型式被测试装置150的外部信号。即使一个具体装置150可能功能完全正常，引线311的负载在测试过程中也可能使装置150中的电路出现故障。
例如，对通过引线311传输的信号常常引入滞后。这些引线引起的滞后常常使与时间有关的测量发生畸变，例如使信号之间相位差的测量发生畸变。为了使长引线311对来自被测试装置150响应信号的测量的有害影响减小到最小程度，预处理集成电路350可以包括，例如比较器530d，比较器530d将被测试装置150的输出与另一信号，如被测试装置150的输入或被测试装置150的另一输出加以比较。同样，被测试装置150的模拟输出可以通过模数转换器530e转换成传输给自动化测试设备310的数字值。把被测试装置150的响应信号处理或转换成传送给自动化测试设备310的测试响应的其他方法对于本领域的普通技术人员来说，由于本公开内容，将是很明显的。
部件530可以包括但并不限于：滤波器，振荡器，混频器，放大器，模数转换器，数模转换器，电压和电流源，衰减器，检测器，增益控制器，信号处理器，保护电路，等等。同样，为处理被测试装置150的响应信号，可以安排部件530来测量这样一些参数诸如：功率，相位，噪声，瞬时值，下冲，上冲，等等。常常是，测试响应信号的处理可以在预处理集成电路350，自动化测试设备310，以及被测试装置150之间进行‘分配’。也就是说，被测试装置150可以包括某一层面的预处理。另一层面的预处理集成电路350，以及最后一个层面的自动化测试设备310。例如，可以将甚高频信号降频调制到较低频率的信号，再对较低频信号进行后继处理来确定噪声内容，相位特性，以及其他参数。在预处理集成电路350中提供这种预处理消除了每个被测试装置150生产中存在的降频调制器的费用及复杂性，同时还避免了因长引线311而对测试设备310引起的异常。
图5中的实例电路与专为一具体被测试装置150而设计的实例预处理集成电路350相一致。另一方面，图6A和6B表示出按照本发明的可配置预处理集成电路350A，350B的实例方框图。图6A的电路350A包括的部件530是“不受约束的”，尚未配置它们来处理某一具体被测试装置的特定信号。例如，电路350A可相当于用典型预处理部件530预制而没有连接部件530输入或输出最后一层金属化层的一个集成电路。图6B的电路350B表示通过提供所选部件530之输入和输出，连接片510以及接点470之间的相互连接已经为测试一具体被测试装置而定制的图6A的电路350A。注意，图6A电路350A的中心区最好设计成允许不受约束的放置电路350B上的接点470使之与具体被测试装置上接触元件的位置相对应。选择的预处理部件530在这些接点470与连接片510之间相互连接以实现自动化测试设备(图3中的310)与被测试装置(图3中的150)之间测试和响应信号所需要的预处理。这种相互连接最好通过应用到电路350A上的最后的金属化处理来实现。如上面讨论的那样，图6B电路350B的接点470最好通过把连接片放在与具体被测试装置接触元件镜象相对应的适当位置来构成，其后再把连接成部分固定到这些连接片上。
注意，并不是电路350A中存在的所有部件530都在所配置的电路350B中利用，与图4中专门设计的电路350相比，其会引起频率降低。但是，可以使用电路350A构成不同型式的配置电路350B，用来检测不同的被测试装置，与电路350相关的设计与制造费用可以分配到不同的被测试装置中间。在优选实施方案中，用特定应用技术而设计的电路350A用来使能够为该应用技术中具体被测试装置配置电路350A的可能性实现最佳化。也就是说，在优选实施方案中，具体电路350A的部件530相当于在特定应用技术中通常使用的预处理部件，如预处理RF信号时通常使用的一组部件，或预处理视频信号时通常使用的一组部件、等等。
上述内容只是说明了本发明的原则。因而会理解到，本领域中的熟练技术人员将能够设计出各种不同的装置，尽管这里没有明确的说明或表示出这些装置，但它们却体现了本发明的原则，因而也在本发明的构思与范围之内。例如，常规的自动化测试设备通常包括在配置测试设备时对其进行标定的能力。本领域的普通技术人员会认识到预处理电路350可以包括附加电路以便于这种标定。例如，在提供预处理集成电路350中降频调制器的上述实例中，预处理集成电路350可以包括提供信号的合成器，对从探测板340上其他装置接收这些信号的调制器或电路表示出其特性/进行标定。同样，可以配置探测板340上的其他装置，通过预处理电路350来实现某些或全部选择信号的预处理。鉴于本公开内容，对本领域的普通技术人员来说，这些以及其他的系统配置和最优化特点将会是显而易见的，并且被包括在如下权利要求的范围之内。