一种集成电路测试系统的大电流监控方法与流程

本发明涉及一种测试系统电流监控方法，属于集成电路测试技术领域。

背景技术：

随着半导体技术的发展，晶圆测试在器件性能分析、保证产品可靠性等方面的作用日益显著。在晶圆测试过程中，由于硬件设计和芯片缺陷等原因，可能出现测试管脚电流远超过预期值的现象，长期的电流超过预期值可能会造成测试探针烧毁，甚至对测试机台造成影响。

通常的测试程序会采取设置钳位电流的方式将测试通道最大电流钳位在某一固定值使其不再上升，以保证测试探针和测试机台的安全。但在实际的生产测试过程中仍然可能发生特定管脚电流在被钳位之前出现瞬态大电流的情况，从而烧毁测试探针。因此，需要一套更完善的大电流监控机制，用以保证测试过程中测试系统的安全。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种集成电路测试系统的大电流监控方法，能够对芯片管脚出现的瞬态大电流进行监控，保证测试探针的安全。

为了解决上述问题，本发明提出一种集成电路测试系统的大电流监控方法，步骤如下；

步骤一：搭建大电流测试环境；

步骤二：建立大电流监控系统机制验证方案；

步骤三：设置大电流监控系统中的参数。

(1)搭建大电流测试环境；

进一步的，监控测试项目较少的情况，采用对特定测试项进行单独监控的方式，对单一测试项目开启大电流监控功能。

进一步的，需要监控的测试项目较多，监控目标不明确时，对整个测试流程进行监控的方式实现，选择在整个测试流程开始前开启此项功能。

(2)建立大电流监控系统机制验证方案；

进一步的，将测试机某电源通道连接一定值电阻r至地，编程使该通道输出电压为v，此时该通道电流即为i＝v/r。

进一步的，设置钳位电流iclamp<i，运行观察测试结果。

(3)设置大电流监控系统中的参数

进一步的，影响大电流监控系统的参数主要有：监控屏蔽时间、钳位电流、电压转换率。

进一步的，屏蔽时间选择测试机的最小屏蔽时间0.1ms，设置钳位电流在150ma，设置电压转换率为0.3v/ms。

本发明提供的大电流监控方法，通过一系列相关设置，可以有效地对瞬时大电流进行自动监控，及时避免可能对测试系统造成的损害。通过对大电流监控相关参数的优化，避免对芯片误杀的出现。在调试阶段，可以部分代替昂贵的电流计对出现大电流的测试项目进行调试，在量产阶段，可以有效保护测试探针不会因为长期电流过大而烧毁，也可以大幅提高测试的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步说明：

图1大电流监控机制整体流程框图

图2测试项目单独监控流程示意图

图3测试流程整体监控流程示意图

图4大电流监控机制验证电路框图

具体实施方式

下面就本发明结合附图作进一步详述。

本发明实施流程如图1所示，包括以下步骤：

(1)搭建大电流测试环境；

对于已经明确了可能出现大电流的测试项目并且监控测试项目较少的情况，可以如图2所示采用对特定测试项进行单独监控的方式，对单一测试项目开启大电流监控功能。在某管脚瞬态电流超过设置的钳位电流后，系统会发出报警，该芯片会被作为坏品处理，防止对测试系统造成进一步的损害。

当需要监控的测试项目较多，监控目标不明确时，使用对测试项目单独监控的方法就会使程序变得非常复杂。因此可以如图3所示，选择在整个测试流程开始前开启此项功能，对整个测试流程进行监控的方式实现。此方法需要用户在程序中添加一项新的单独测试项目用于开启监控机制。将其置于测试流程的最前端，这样每次测试程序运行时便自动开启了大电流监控机制，对整个测试流程进行监控。

(2)建立大电流监控机制的验证方案：

在监控机制搭建完成后，我们需要对其功能进行验证，以确保该功能正常运行。验证电路如图4所示。

将测试机某电源通道连接一定值电阻r至地，编程使该通道输出电压为v，此时该通道电流即为i＝v/r。开启大电流监控功能并设置钳位电流iclamp<i，运行观察测试结果。若系统出现报警并且输出电流等于iclamp，说明监控设置成功。

(3)设置大电流监控系统参数

影响大电流监控系统的参数主要有以下几个：

●监控屏蔽时间

●钳位电流

●电压转换率

监控屏蔽时间是指测试系统不进行电流监控的时间。若在该段时间结束后测试系统监测到高于钳位电流的电流值出现，则对相应通道电流进行钳位并报警。在保证钳位电流达到预期的情况下，可以将该监控屏蔽时间尽可能减少。本例中，屏蔽时间选择测试机的最小屏蔽时间0.1ms，即在0.1ms内出现的大电流现象不做报警处理，这在探针的允许范围内，也能有效避免误杀误放。

钳位电流是使用测试系统钳位芯片的输出电流，防止大电流对测试系统的损害。该参数需要根据芯片规格和实际情况设置，本例中，根据实际芯片特性设置在150ma，即0.1ms外出现150ma以上的大电流测试系统会发出报警。

在测试中，需要根据实际情况，调整电源通道的电压转换率，防止因电压输出过快出现尖峰导致瞬时电流过大。本例中，设置电压转换率为0.3v/ms，保证测试结果稳定，不会出现因输出过快导致出现大电流误报现象。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种集成电路测试系统的大电流监控思路和方法，针对单一测试项和整个测试流程两种不同需求分别采用不同的架构方式实现。介绍了一种监控机制的验证方案。通过调整电流监控相关的监控屏蔽时间、钳位电流和电压转换率三个指标，实现稳定、准确的大电流监控。该发明在调试阶段，可以部分代替昂贵的电流计对出现大电流的测试项目进行调试，在量产阶段，可以有效保护测试探针不会因为长期电流过大而烧毁，也可以大幅提高测试的稳定性。

技术研发人员：刘伟;金兰
受保护的技术使用者：北京确安科技股份有限公司
技术研发日：2016.06.27
技术公布日：2018.01.05