用于芯片ate測試的高精度電壓測量電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電路結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及電壓測量電路技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體芯片ATE (Automatic Test Equipment，測試機(jī))量產(chǎn)測試是一種半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)中常用的測試工序，可在晶圓測試(CP-chip probe)和成品測試(FT:final test)的批量生產(chǎn)中廣泛使用。
[0003]在常規(guī)的晶圓和成品的量產(chǎn)測試中，為保證芯片質(zhì)量，每顆芯片都必須經(jīng)過嚴(yán)格測試才能送給終端客戶使用。隨著電子行業(yè)的飛速發(fā)展，對集成電路的性能要求也越來越高，而ATE的電壓測量精度已經(jīng)無法滿足高精度的測試需求，目前ATE的電壓測量精度基本在ImV以上，而高性能的芯片需要達(dá)到lOOuV，甚至更精準(zhǔn)的電壓測量精度，因此如何使現(xiàn)有的ATE滿足日益高精度的芯片測試需要成為芯片測試領(lǐng)域亟待解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種通過基準(zhǔn)電壓及誤差放大，使得能夠利用ATE實現(xiàn)高精度的電壓測量，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路。
[0005]為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路具有如下構(gòu)成:
[0006]該用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，待測芯片的輸出電壓與所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端均連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端，所述的誤差放大處理模塊的輸出端連接測試機(jī)。
[0007]該用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路中，所述的誤差放大處理模塊包括運算放大器，所述的待測芯片的輸出電壓通過第一輸入電阻連接該運算放大器的同相輸入端，所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端通過第二輸入電阻連接該運算放大器的反相輸入端，該運算放大器的輸出端順序通過輸出電阻和第一反饋電阻連接所述的同相輸入端，所述的輸出電阻和第一反饋電阻之間的節(jié)點為該誤差放大處理模塊的輸出端。
[0008]該用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路中，所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊包括一個可調(diào)線性穩(wěn)壓源，該可調(diào)線性穩(wěn)壓源的輸出端連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端。
[0009]采用了該實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，待測芯片的輸出電壓與所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端均連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端，所述的誤差放大處理模塊的輸出端連接測試機(jī)。從而能夠利用基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，放大待測芯片的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓之間的差值，進(jìn)而能夠利用ATE實現(xiàn)高精度的電壓測量，且本實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為本實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0012]為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細(xì)說明。
[0013]請參閱圖1所示，為本實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]在一種實施方式中，該用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，待測芯片的輸出電壓與所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端均連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端，所述的誤差放大處理模塊的輸出端連接測試機(jī)。
[0015]在較優(yōu)選的實施方式中，如圖2所示，所述的誤差放大處理模塊包括運算放大器OP27，所述的待測芯片的輸出電壓通過第一輸入電阻Rbl連接該運算放大器OP27的同相輸入端，所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端通過第二輸入電阻Rb2連接該運算放大器OP27的反相輸入端，該運算放大器的OP27輸出端順序通過輸出電阻Rb5和第一反饋電阻Rb3連接所述的同相輸入端，所述的輸出電阻Rb5和第一反饋電阻Rb3之間的節(jié)點為該誤差放大處理模塊的輸出端。
[0016]在更優(yōu)選的實施方式中，所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊包括一個可調(diào)線性穩(wěn)壓源LT3020-ADJ，該可調(diào)線性穩(wěn)壓源LT3020-ADJ的輸出端連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端。
[0017]在實際應(yīng)用中，為實現(xiàn)高精度的電壓測量，如圖1所示，本實用新型在ATE和被測電壓之間，增加一個基準(zhǔn)電壓模塊和誤差放大模塊，本實用新型的高精度電壓測試電路可以直接應(yīng)用在芯片測試的1adboard(芯片測試PCB板，也稱DUT板)上，以實現(xiàn)高精度的電壓測量。
[0018]該電壓測量電路的工作原理為，被測電壓Vl和已知的基準(zhǔn)電壓V2同時輸入到誤差放大模塊中，誤差放大模塊將會放大兩個電壓的差值(如圖2所示，放大100倍，即(V1-V2) X 100)，需要放大到ATE所能滿足的電壓精度范圍內(nèi)，然后采用ATE的電壓測量源，即可直接對放大后的電壓信號進(jìn)行測量，得到電壓值V3，再根據(jù)公式Vl = (V3/100)+V2，就會得到精確的被測電壓值Vl。
[0019]具體而言，本實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路結(jié)構(gòu)是由一個電源芯片LT3020-ADJ及其外圍器件組成的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊，以及一個運算放大器0P27以及外圍器件組成的誤差放大處理模塊構(gòu)成。LT3020-ADJ是一個可調(diào)的線性穩(wěn)壓源，可以根據(jù)需要產(chǎn)生一個非常精準(zhǔn)的電壓，如圖2所示，LT3020-ADJ產(chǎn)生了一個1.0V的基準(zhǔn)電壓。運算放大器0P27的作用是可以放大兩個輸入端的電壓差值，如圖2所示，通過輸入電阻(Rbl = Rb2 = 1K)和反饋電阻(Rb3 = Rb4 = 100K)，設(shè)置了 100倍的放大倍數(shù)。
[0020]假設(shè)需要測試一個1.0001V的芯片輸出電壓，此電壓精確到lOOuV。如果采用ATE的電壓測量源直接測量，由于ATE的精度僅能達(dá)到lmV，那么測試出來的電壓值最多可以精確到1.001V，而無法測量到真實的1.0001V，因此現(xiàn)有的ATE無法到達(dá)該測量精度。
[0021]而在本實用新型的應(yīng)用中，如圖2所示，將基準(zhǔn)電壓(1.0V)和被測電壓(1.0001V)分別輸入到運算放大器OP27的兩個輸入端，這樣基準(zhǔn)電壓和被測電壓的差值，也就是10uV就會被OP27放大100倍，在OP27的輸出端就得到了 lOOOOuV，也就是10mV。這個1mV的電壓值則完全在ATE的電壓測量源的精度范圍內(nèi)，這樣就可以直接采用ATE的電壓測量源，去測量0P27的輸出端電壓，最后通過公式就可以精確的得到被測電壓。這就巧妙的解決了低測量精度的ATE，測量高精度的電壓的難題。
[0022]本實用新型的好處在于，通過本電路結(jié)構(gòu)，即使采用普通精度的ATE電壓測量源，也可以實現(xiàn)高精度的電壓測量。在實際操作過程中，我們還可以提高誤差放大模塊的放大倍數(shù)，來實現(xiàn)更高精度的電壓測量。
[0023]采用了該實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，待測芯片的輸出電壓與所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端均連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端，所述的誤差放大處理模塊的輸出端連接測試機(jī)。從而能夠利用基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，放大待測芯片的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓之間的差值，進(jìn)而能夠利用ATE實現(xiàn)高精度的電壓測量，且本實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛。
[0024]在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
【主權(quán)項】
1.一種用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其特征在于，包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，待測芯片的輸出電壓與所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端均連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端，所述的誤差放大處理模塊的輸出端連接測試機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其特征在于，所述的誤差放大處理模塊包括運算放大器，所述的待測芯片的輸出電壓通過第一輸入電阻連接該運算放大器的同相輸入端，所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端通過第二輸入電阻連接該運算放大器的反相輸入端，該運算放大器的輸出端順序通過輸出電阻和第一反饋電阻連接所述的同相輸入端，所述的輸出電阻和第一反饋電阻之間的節(jié)點為該誤差放大處理模塊的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其特征在于，所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊包括一個可調(diào)線性穩(wěn)壓源，該可調(diào)線性穩(wěn)壓源的輸出端連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，屬于電路結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。采用了結(jié)構(gòu)的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，待測芯片的輸出電壓與所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的輸出端均連接所述的誤差放大處理模塊的輸入端，所述的誤差放大處理模塊的輸出端連接測試機(jī)。從而能夠利用基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊和誤差放大處理模塊，放大待測芯片的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓之間的差值，進(jìn)而能夠利用ATE實現(xiàn)高精度的電壓測量，且本實用新型的用于芯片ATE測試的高精度電壓測量電路，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛。
【IPC分類】G01R19-00
【公開號】CN204514995
【申請?zhí)枴緾N201520124595
【發(fā)明人】孫鵬程
【申請人】上海頂策科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月4日