專利名稱：具有改進的可靠性的集成電路測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種集成電路測試裝置。更具體地說，但并非排他地，這種裝置適用于旨在用于處理大容量數據的集成電路，例如按照MPEG類型的標準編碼的數字信號的譯碼器電路。
本發明還涉及用于測試集成電路的方法。
需要使投放市場的集成電路具有盡量少的缺陷。常規的測試裝置產生一些刺激源，并把它們施加于被測集成電路的各個輸入腳，收集出現在集成電路的輸出腳上的輸出信號，并和預定的輸出信號比較，按照比較結果，確定集成電路是好的或者是有缺陷的。
集成電路變得越來越復雜，它們具有越來越多的大量的輸入和輸出腳，并且變得越來越快。
利用這種測試裝置，集成電路不能得到充分的檢查。只能發現它們的結構缺陷。它們的功能缺陷不能被檢測出。所述功能缺陷只有在集成電路實際操作時，這就是說，只有在交付用戶之后才能暴露出來。折中缺陷可以極大地破壞集成電路制造者的聲譽，因而也有損于其經濟利益，因為具有缺陷的集成電路制造者面臨著失去用戶的危險。
還需要一個大的存儲空間，以便使所述測試更全面和更可靠。
美國專利US6055661披露了一種測試裝置，其中使用一個參考集成電路，所述參考集成電路和要被測試的集成電路的類型相同，并被認為是合格的。
所述參考集成電路被安裝在一個用于執行一個執行程序的執行電路中。所述執行程序產生要被提供給參考集成電路的輸入信號。參考集成電路提供要被收集和存儲的輸出信號。輸入信號也被施加于被測試的集成電路，并被存儲。然后，在考慮到引入的延遲的情況下，比較由參考集成電路提供的輸出信號和由被測試的集成電路提供的輸出信號。利用比較結果，可以確定被測集成電路是合格的還是有缺陷的。
這種裝置不需要產生輸入刺激源，并將其存儲在存儲器中，這是因為，輸入信號是由執行電路產生的。執行電路提供了關于要施加于被測集成電路的輸入信號的附加的靈活性。
然而這種裝置需要許多存儲器空間，用于存儲出現在參考集成電路的輸出端的輸出信號，與此同時，在和被測集成電路的輸出信號比較之前，還需要存儲被測集成電路的輸出信號。此外，延遲的引入大大增加了操作測試裝置的復雜性。事實上，在對輸出信號進行比較的時刻，它們必須精確地同步。測試時間被增加了，這是因為，實際上，在對被測集成電路測試之前，要對參考集成電路進行測試。
本發明是一種具有改進的可靠性的集成電路測試裝置，該裝置沒有上述的存儲容量和同步問題。
為實現上述目的，按照本發明的的測試裝置包括輸入裝置，用于產生輸入信號，并把所述輸入信號提供給被測集成電路的輸入端和被認為是合格的參考集成電路的輸入端，以及比較裝置，用于響應所述輸入信號實時地比較在被測集成電路的輸出端提供的輸出信號和在參考集成電路的輸出端提供的輸出信號，以便根據比較結果確定所述被測集成電路是合格的還是有缺陷的。所述集成電路被并聯地安裝，并同時接收輸入信號，利用這些輸入信號模擬集成電路在實用的操作情況下應當接收的信號。
所述輸入裝置可以包括中央處理單元，用于產生所述輸入信號，并和接口模塊協同工作，所述接口模塊在一方面和被測集成電路的輸入端相連，在另一方面和參考集成電路的輸入端相連。所述接口模塊復制由所述中央處理單元產生的并用于所述集成電路的所述輸入信號。
所述測試裝置包括連接裝置，用于接收被測集成電路，當所述被測集成電路被安裝時，所述接口模塊能夠切斷所述連接裝置的電源，以便避免短路和在不同接口之間的電沖突。
所述接口模塊可以在所述中央處理單元和所述集成電路之間進行數據交換。
所述接口模塊可以產生要被發送給所述集成電路和所述比較裝置的時鐘信號，以便當進行測試時確保正確的同步。
所述輸入裝置可以包括和所述中央處理單元協同操作的數據存儲器，所述數據構成所述輸入信號的基礎。
所述輸入裝置還可以包括和所述中央處理單元協同操作的程序存儲器。此時所述存儲器被用于存儲特別是用于控制所述中央處理單元的操作的系統程序。
所述中央處理單元可以和一個接口相連，所述接口用于通過微機和用戶通信，因而用戶可以跟隨測試的執行，并產生統計數據，例如測試效率，或者對檢測到的缺陷的類型的細分類。
在生產環境下，所述中央處理單元可以和用于管理所述被測集成電路的機器人相連。
所述比較裝置可以包括一個異或端口。
所述測試裝置可以包括一個電源，所述電源具有用于提供供給所述被測集成電路或者所述參考集成電路的可調電壓的部分。
所述測試裝置可以構成測試儀的一部分。
本發明還涉及一種集成電路測試方法，所述方法包括以下步驟產生被同時提供給被測集成電路的輸入端和被認為是合格的參考集成電路的輸入端的輸入信號，所述輸入信號模擬所述被測集成電路和所述參考集成電路在實用情況下接收的輸入信號；響應所述輸入信號實時地比較在被測集成電路的輸出端和在參考集成電路的輸出端出現的輸出信號；根據比較結果確定所述被測集成電路是合格的還是有缺陷的。
本發明的其它特征和優點通過結合附圖參閱下面的說明將會更加清楚地看出，其中
圖1是按照本發明的測試裝置的原理示意圖；圖2是按照本發明的尤其適用于測試數字電視信號譯碼集成電路的測試裝置的原理圖；以及圖3表示按照本發明的測試裝置的比較裝置的功能。
參見圖1，其中表示按照本發明的集成電路測試裝置的方塊圖。
所述測試裝置旨在用于測試集成電路1。被測試的集成電路1將和參考集成電路2同時被測試，所述參考集成電路2被認為是合格的，并和被測集成電路1的類型相同。所述參考集成電路2已經被成功地測試過。兩個集成電路1，2被并聯地安裝在輸入裝置3和比較裝置4之間，所述輸入裝置3用于產生輸入信號，并將所述輸入信號提供給集成電路1，2，所述比較裝置4用于比較響應所述輸入信號而出現在集成電路的輸出端上的輸出信號，所述比較實時地進行，即只要所述輸出信號一出現，便對其進行比較。
輸入裝置3向兩個集成電路1，2提供輸入信號，同時，比較裝置4接收集成電路1，2響應接收的輸入信號而在輸出端上提供的輸出信號。
測試的結果取決于比較的結果。如果被測集成電路1的輸出信號和參考集成電路2的輸出信號相同，則被測集成電路1被認為是合格的。否則，被測集成電路1便被認為是有缺陷的，因而被丟棄。
按照本發明的特征，施加于兩個集成電路1，2的輸入信號對于在操作條件下它們接收的輸入信號是相同的。集成電路1，2不再經受使得不能進行可靠測試的輸入刺激。不像現有技術中那樣，按照本發明的測試裝置檢查被測集成電路的真實的功能，而不是檢查其對于人為規定的刺激的響應。
兩個集成電路1，2被同時提供給輸入信號，并直接地、實時地把輸出信號收集和傳遞到比較裝置4。不再需要在對輸出信號比較之前存儲所述輸出信號的存儲器。
輸入裝置3和輸出信號比較裝置4可被包括在一個測試儀中。所述測試儀可以模擬集成電路的操作條件。
下面參照圖2以尤其適用于測試用于譯碼數字電視信號的集成電路的按照本發明的測試裝置為例進行詳細說明。
輸入裝置3包括中央處理單元30，其產生要施加于被測集成電路1和參考集成電路2的輸入信號。這些輸入信號可以是用于控制所述集成電路的功能的數據或地址，也可以是壓縮的音頻和視頻數字數據，所述輸入信號的類型和所述集成電路在譯碼數字電視圖像時接收的輸入信號的類型相同。
中央處理單元30和至少一個數據存儲器31，例如閃存類型的存儲器相連。其含有能夠使中央處理單元30產生被施加于集成電路1，2的輸入信號的數據。這些數據占據的存儲空間比輸入信號本身占據的存儲空間小得多。
中央處理單元30和至少一個程序存儲器35，例如只讀存儲器相連。其含有用于使中央處理單元執行測試的控制程序。
中央處理單元30還和構成中央處理單元30與兩個集成電路1，2之間的接口的接口模塊32相連。在中央處理單元30和接口模塊32之間，通過標號為301的總線傳遞數據，通過總線302傳遞地址，通過總線303傳遞音頻和視頻數據。
中央處理單元30可以和接口33相連，以便通過微機(未示出)和用戶通信。因而用戶可以跟隨測試的執行，并且在需要時，進行干預。
在生產環境中，中央處理單元30可以和接口34相連，以便和用于管理被測集成電路1的機器人(未示出)通信。所述機器人管理要被測試的電路流，并且根據測試結果，把集成電路導向可用的電路組或者導向被丟棄的電路組。
接口模塊32和每個集成電路1，2的輸入端相連。在接口模塊32和被測集成電路1之間，具有數據總線311，地址總線312和音頻與視頻數據總線313。
以同樣方式，在接口模塊32和參考集成電路2之間，具有數據總線321，地址總線322和音頻與視頻數據總線323。
當集成電路1，2被設置在測試位置時，其管腳(未示出)和用于被測集成電路1的連接裝置13以及用于參考集成電路2的連接裝置14相連。這些連接裝置13和14構成測試裝置的一部分，用于接收集成電路。
總線311，312，313，321，322，323從集成電路的側面引向所述連接裝置13和14。
接口模塊復制其從中央處理單元30接收的輸入信號，以便把這些信號傳遞給兩個集成電路1，2。
但是，其也可以具有其它功能，特別是地址譯碼功能。在傳遞用于模擬集成電路1，2在功能狀態下接收的信號之前，測試從在中央處理單元30和集成電路1，2之間的通信步驟開始。因此，在這個階段，允許中央處理單元30和集成電路交換數據。
接口模塊32產生分別通過總線314，324輸入給被測集成電路1和參考集成電路2的時鐘信號。因而，兩個集成電路是同步的。
接口模塊32還產生同步信號，用于使譯碼處理以及輸出數據同步。這些信號通過總線315輸入給被測集成電路1，并通過總線325輸入給參考集成電路2。
測試裝置包括電源5。優選地，所述電源包括用于提供設置電壓的部分5.1，和用于提供可調節的電壓的可編程的部分5.2。第一部分5.1向輸入裝置3、參考集成電路2以及比較裝置4提供設置電壓。可編程部分5.2用于向被測集成電路1提供可調電壓，以便在不同的電壓下對其進行測試。用這種方式，能夠檢測如果在一個電源電壓下檢測時則不能發現缺陷的有缺陷的集成電路。在測試期間被認為是有缺陷的集成電路的數量的增加，將導致在操作期間被丟棄的集成電路的數量的減少。因而提高測試的覆蓋率和可靠性。
在這種數字集成電路測試應用中，不需要對參考集成電路施加電源而使其在不同的電壓下進行測試。
但是這種可能性在模擬應用中是可用想到的。
當被測集成電路被安裝時，接口模塊32也能切斷連接裝置13的電源。用這種方式，可以避免在建立連接時出現短路與/或電沖突的危險。
在圖2中，集成電路1，2中的每一個分別和存儲器10和20相連。所述存儲器可以是同步動態隨機存取存儲器SDRAM。在這種應用中，這種存儲器是需要的，以便使所述集成電路能夠操作。在其它的應用中，可以不需要所述存儲器。
然后，出現在集成電路1，2的輸出端的信號在比較器4中實時地進行比較，只要信號一出現，便進行比較。在這種應用中，利用逐位比較器，其包括至少一個異或端口。
所述比較裝置4通過至少一個總線和被測集成電路1的輸出以及參考集成電路2的輸出相連。在圖2中，提供有一個用于視頻信號的總線和一個用于音頻信號的總線。在被測集成電路1的輸出端這些總線的標號分別是11和12，在參考集成電路2的輸出端，分別是21和22。這些總線11，12，21，22在集成電路的一側和連接裝置13，14相連。
比較裝置4輸出表示測試結果的信號，所述信號通過總線41被送到中央處理單元。
圖3表示比較裝置4對于視頻信號的功能。其中示出了出現在集成電路的輸出端的視頻信號的時序表示。時序圖A相應于在被測集成電路1的輸出端收集的輸出信號。時序圖B相應于在參考集成電路2的輸出端收集的輸出信號。這些信號作為連續的位出現。只要這些信號出現，它們便被輸入到比較裝置4。所述比較裝置4包括兩個D型觸發器，其中一個觸發器42.1在其輸入端接收來自被測集成電路1的信號A，另一個觸發器42.2在其輸入端B接收來自參考集成電路2的信號B。這些D型觸發器42.1，42.2還接收來自接口模塊32的時鐘信號h。觸發器的輸出和提供表示測試結果的信號的異或端口43的輸入端相連。D型觸發器通過進行和實時比較的原理不矛盾的瞬時存儲操作，使得相互之間略微有些相位差的信號能夠進行逐位比較。
在這個例子中，信號A的位300相應于一個缺陷，其在信號B中未出現。
異或端口當其收到的位相同時，則輸出邏輯值為“0”的位。只要在其兩個輸入端收到兩個不同值的位時，其便輸出具有邏輯值“1”的位。
出現在異或端口43的輸出端的信號具有一個其邏輯值為“1”的位301，這表示被測集成電路1有缺陷。
在按照本發明的測試裝置中，不再需要具有存儲空間用于存儲集成電路的輸出信號。可以在足夠長的時間內對電路施加輸入信號，以便獲得非常可靠的測試結果。如果需要利用現有技術的測試裝置測試這種類型的集成電路，則測試只能集中在少數的幾個視頻圖像上，因而這不足以保證所述集成電路沒有缺陷。例如，720×520個象素的視頻圖像便需要大約900kb的存儲器。
這種測試裝置能夠測試用于產生多個輸出數據的在自然環境中的集成電路，其使用方法特別簡單，并且成本低。因為通過實時地比較集成電路的輸出信號進行測試，所以不需要為進行所述測試而存儲輸出信號。這種存儲將限制在測試期間使用的數據量，這是因為對于這種存儲所提供的存儲空間具有不能擴展的性質。因此，本發明在其應用中具有大的靈活性，并且使得不必對測試裝置進行大的改變，例如擴展存儲空間，便可以修改測試條件。
此外，按照本發明，只要檢測到兩個集成電路的輸出信號之間的不同，便中斷測試，這通過減少測試階段的總的持續時間，使得能夠減少集成電路的總的生產成本。
權利要求
1.一種集成電路測試裝置，所述測試裝置包括輸入裝置(3)，用于產生輸入信號，并把所述輸入信號提供給被測集成電路(1)的輸入端和被認為是合格的參考集成電路(2)的輸入端，以及比較裝置(4)，用于響應所述輸入信號實時地比較在被測集成電路(1)的輸出端提供的輸出信號和在參考集成電路(2)的輸出端提供的輸出信號，以便根據比較結果確定所述被測集成電路(1)是合格的還是有缺陷的，其特征在于，所述集成電路(1，2)被并聯地安裝，并同時接收所述輸入信號，所述輸入信號模擬所述集成電路(1，2)在實用的操作情況下應當接收的信號。
2.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述輸入裝置(3)可以包括中央處理單元(30)，用于產生所述輸入信號，并和一個接口模塊(32)協同工作，所述接口模塊(32)在一方面和被測集成電路(1)的輸入端相連，在另一方面和參考集成電路(2)的輸入端相連，用于復制由所述中央處理單元(30)產生的并用于所述集成電路(1，2)的所述輸入信號。
3.如權利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述測試裝置包括連接裝置(13)，用于接收所述被測集成電路(1)，當所述被測集成電路(1)被安裝時，所述接口模塊(32)使所述連接裝置(13)的電源被切斷。
4.如權利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述接口模塊(32)還用于向所述集成電路(1，2)和所述比較裝置(4)提供時鐘信號，從而提供所述集成電路(1，2)的同步。
5.如權利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述輸入裝置(3)可以包括和所述中央處理單元(30)協同操作的數據存儲器(31)，所述數據是所述輸入信號的基礎。
6.如權利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述輸入裝置(3)包括和所述中央處理單元(30)協同操作的程序存儲器(35)。
7.如權利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述中央處理單元(30)和一個接口(33)相連，所述接口用于通過微機和用戶通信。
8.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述比較裝置(4)用于對輸出信號逐位地進行比較。
9.如權利要求8所述的測試裝置，其特征在于，所述比較裝置(4)包括一個異或端口(43)。
10.一種集成電路測試方法，所述方法包括以下步驟產生被同時提供給被測集成電路(1)的輸入端和被認為是合格的參考集成電路(2)的輸入端的輸入信號，所述輸入信號模擬所述被測集成電路(1)和所述參考集成電路(2)在實用情況下接收的輸入信號；響應所述輸入信號實時地比較在所述被測集成電路(1)的輸出端和在所述參考集成電路(2)的輸出端出現的輸出信號；根據比較結果確定所述被測集成電路(1)是合格的還是有缺陷的。
全文摘要
本發明涉及一種集成電路測試裝置。所述測試裝置包括輸入裝置(3)，用于產生輸入信號，并把所述輸入信號提供給被測集成電路(1)的輸入端和被認為是合格的參考集成電路(2)的輸入端，以及比較裝置(4)，用于響應所述輸入信號實時地比較在被測集成電路(1)的輸出端提供的輸出信號和在參考集成電路(2)的輸出端提供的輸出信號，以便根據比較結果確定所述被測集成電路(1)是合格的還是有缺陷的。所述集成電路(1，2)被并聯地安裝，并同時接收所述輸入信號，所述輸入信號模擬所述集成電路(1，2)在實用的操作情況下應當接收的信號。這種集成電路裝置尤其適用于測試用于譯碼數字電視信號的集成電路。
文檔編號G01R31/28GK1459027SQ02800632
公開日2003年11月26日 申請日期2002年3月12日 優先權日2001年3月13日
發明者S·布里雷 申請人:皇家菲利浦電子有限公司