器件模块的输出电流测试电路及测试方法与流程

本发明涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种器件模块的输出电流测试电路及测试方法。

背景技术：

在集成电路的制造和使用过程中，通常需要对流经集成电路中某一线路的电流进行测试。

在现有技术中，通常采用精密测量单元(Precision Measurement Unit，PMU)测试器件模块的输出电流。精密测量单元用于精确的直流参数测量，能够驱动电流进入集成电路测试电压，或者提供电压至集成电路测试电流。

然而，采用PMU测量器件模块的输出电流，存在测量时间长、成本高的问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种器件模块的输出电流测试电路及测试方法，可以提高测量效率，降低测量成本。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种器件模块的输出电流测试电路，包括：可调恒流源，所述可调恒流源连接所述器件模块，适于向所述器件模块提供步进式增大的输入电流；电压检测模块，适于对所述可调恒流源与所述器件模块之间的电压进行检测；其中，所述器件模块的输出电流值根据所述电压检测模块的电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值确定，所述器件模块连接电压参考端。

可选的，所述器件模块的输出电流测试电路还包括：电压比较器，所述电压比较器适于比较所述电压检测模块的电压检测结果与预设电压阈值，当所述电压检测结果低于所述预设电压阈值时，输出逻辑低电平，当所述电压检测结果高于所述预设电压阈值时，输出逻辑高电平；其中，当所述电压比较器从输出逻辑低电平切换为输出逻辑高电平时的所述可调恒流源的输入电流值为所述器件模块的输出电流值。

可选的，所述可调恒流源以及所述电压比较器是由ATE测试仪提供的。

可选的，所述可调恒流源包括桥式负载电流电路，适于将供给至所述可调恒流源的电流导向至所述器件模块，作为所述输入电流。

可选的，所述器件模块接地。

可选的，所述器件模块为充放电器件。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种器件模块的输出电流测试方法，包括：向所述器件模块提供步进式增大的输入电流；检测所述输入电流的输入端与所述器件模块之间的电压，以得到电压检测结果；根据所述电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值，确定所述器件模块的输出电流值；其中，所述器件模块连接电压参考端。

可选的，根据所述电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值，确定所述器件模块的输出电流值包括：比较所述电压检测结果与预设电压阈值，当所述电压检测结果低于所述预设电压阈值时，输出逻辑低电平，当所述电压检测结果高于所述预设电压阈值时，输出逻辑高电平；当从输出逻辑低电平切换为输出逻辑高电平时，确定输入所述器件模块的电流值，并作为所述器件模块的输出电流值。

可选的，向所述器件模块提供步进式增大的输入电流包括：采用桥式负载电流电路将供给至所述可调恒流源的电流导向至所述器件模块，作为所述输入电流。

可选的，所述器件模块接地。

可选的，所述器件模块为充放电器件。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

在本发明实施例中，提供一种器件模块的输出电流测试电路，包括可调恒流源，所述可调恒流源连接所述器件模块，适于向所述器件模块提供步进式增大的输入电流；电压检测模块，适于对所述可调恒流源与所述器件模块之间的电压进行检测；其中，所述器件模块的输出电流值根据所述电压检测模块的电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值确定，所述器件模块连接电压参考端。采用上述方案，采用可调恒流源提供步进式增大的输入电流，能够根据所述电压检测模块的电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值确定所述器件模块的输出电流值。相比于现有技术中采用PMU测量器件模块的输出电流，调用万用电表模块耗费过多时间，采用本发明实施例的方案，可以提高测量效率，降低测量成本。

进一步，在本发明实施例中，采用电压比较器比较所述电压检测模块的电压检测结果与预设电压阈值，当所述电压检测结果低于所述预设电压阈值时，输出逻辑低电平，当所述电压检测结果高于所述预设电压阈值时，输出逻辑高电平，当所述电压比较器从输出逻辑低电平切换为输出逻辑高电平时的所述可调恒流源的输入电流值为所述器件模块的输出电流，在电平切换的时刻准确地确定输入电流值，相比于在一段时长内选择确定输入电流值，有助于提高所述输入电流值的确定精度，从而更准确地确定输出电流值。

进一步，在本发明实施例中，所述可调恒流源以及所述电压比较器是由ATE测试仪提供的，通过复用ATE测试仪中的动态电流负载模块以及电压比较模块，可以实现低成本、高效率的输出电流测试。

附图说明

图1是本发明实施例中一种器件模块的输出电流测试电路的结构示意图；

图2是本发明实施例中另一种器件模块的输出电流测试电路的结构示意图；

图3是图2所示的输出电流测试电路的工作波形仿真图；

图4是本发明实施例中一种可调恒流源的结构示意图；

图5是本发明实施例中一种电压比较器的结构示意图；

图6是采用图5所示的电压比较器的输出电流测试电路的工作波形仿真图；

图7是本发明实施例中一种器件模块的输出电流测试方法的流程图。

具体实施方式

在现有技术中，通常采用PMU测试器件模块的输出电流，然而存在测量时间长、成本高的问题。

具体地，采用PMU测量器件模块的输出电流需要调用万用电表模块，然后根据欧姆定律计算得到所述输出电流，由于调用万用电表模块的耗时较长导致测量时间过长的问题，以一嵌入式闪存产品为例，每颗芯片耗时数量级为十毫秒。

此外，由于所述PMU价格较贵，因此使用PMU测试器件模块的输出电流的成本也较高。

针对以上技术问题，在本发明实施例中，提供一种器件模块的输出电流测试电路，包括可调恒流源，所述可调恒流源连接所述器件模块，适于向所述器件模块提供步进式增大的输入电流；电压检测模块，适于对所述可调恒流源与所述器件模块之间的电压进行检测；其中，所述器件模块的输出电流值根据所述电压检测模块的电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值确定，所述器件模块连接电压参考端。采用上述方案，能够根据所述电压检测模块的电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值确定所述器件模块的输出电流值，相比于现有技术中采用PMU测量器件模块的输出电流，调用万用电表模块耗费过多时间，采用本发明实施例的方案，可以提高测量效率，降低测量成本。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1，在本发明实施例中，提供一种器件模块11的输出电流测试电路10。所述输出电流测试电路10可以包括可调恒流源102以及电压检测模块103。

具体地，所述可调恒流源102连接所述器件模块11，适于向所述器件模块11提供步进式增大的输入电流I1，所述电压检测模块103适于对所述可调恒流源102与所述器件模块11之间的电压进行检测。

其中，所述器件模块11的输出电流I2的值根据所述电压检测模块103的电压检测结果V1以及输入所述器件模块11的电流I1的值确定。

所述器件模块11连接电压参考端，所述电压参考端可以为地(也即电位值为0V的端口)，还可以为电位值不等于0V的其他电压参考端。

优选地，所述器件模块11可以接地，从而便于计算和调整。

进一步地，所述器件模块可以为充放电器件。具体地，通过所述可调恒流源向所述器件模块提供输入电流可以视为向所述器件模块充电，所述器件模块输出电流可以视为所述器件模块放电。

在本发明实施例中，采用可调恒流源提供步进式增大的输入电流，能够根据所述电压检测模块的电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值确定所述器件模块的输出电流值。相比于现有技术中采用PMU测量器件模块的输出电流，调用万用电表模块耗费过多时间，采用本发明实施例的方案，可以提高测量效率，降低测量成本。

参照图2，在本发明实施例中，提供另一种器件模块21的输出电流测试电路20。所述输出电流测试电路20可以包括可调恒流源202以及电压检测模块203，还可以包括电压比较器204。

具体地，所述电压比较器201适于比较所述电压检测模块203的电压检测结果V1与预设电压阈值Vref，当所述电压检测结果V1低于所述预设电压阈值Vref时，输出逻辑低电平，例如Vout为0；当所述电压检测结果V1高于所述预设电压阈值Vref时，输出逻辑高电平，例如Vout为Vdd或1。

其中，当所述电压比较器201从输出逻辑低电平切换为输出逻辑高电平时的所述可调恒流源202的输入电流I1的值为所述器件模块21的输出电流I2。

在本发明实施例中，采用电压比较器201比较所述电压检测模块203的电压检测结果V1与预设电压阈值Vref，当所述电压比较器201从输出逻辑低电平切换为输出逻辑高电平时的所述可调恒流源202的输入电流I1的值为所述器件模块21的输出电流I2的值，有助于在电平切换的时刻准确地确定输入电流I1的值，相比于在一段时长内选择确定输入电流I1的值，有助于提高所述输入电流I1的值的确定精度，从而更准确地确定输出电流I2的值。

图3是图2所示的输出电流测试电路的工作波形仿真图。

具体地，随着输入电流I1的步进式增大，检测电压比较器输出的电压Vout。如图3所示，当所述电压检测结果低于所述预设电压阈值时，Vout＝0V；当所述电压检测结果V1高于所述预设电压阈值Vref时，Vout＝Vdd。

进一步地，当所述电压比较器从输出Vout＝0V切换为输出Vout＝Vdd时的所述可调恒流源的输入电流值I1为所述器件模块的输出电流值I2。

在本发明实施例中，所述可调恒流源可以包括桥式负载电流电路。

进一步地，所述可调恒流源以及所述电压比较器可以是由自动测试系统(Automatic Testing Equipment，ATE)测试仪提供的。

所述ATE测试仪发展十分迅速，被广泛应用于集成电路测试的各个环节，例如可以包括晶圆测试、成品测试，及部分老化测试与手工测试。通过复用ATE测试仪中的动态电流负载模块(Dynamic Current Loading)输出直流电流，以及复用ATE测试仪中的电压比较模块(Comparator)比较所述电压检测模块的电压检测结果与预设电压阈值，相比于采用PMU测量器件模块的输出电流，可以实现低成本、高效率的输出电流测试。

参照图4示出的一种可调恒流源的结构示意图。

所述可调恒流源为一种ATE测试仪中的动态电流负载模块，具体地，可以为一种桥式负载电流电路。所述桥式负载电流电路中采用四个二极管，互相接成桥式结构。利用所述二极管的电流导向作用，在Vt1电压高于Vt2时，通过二极管D1将供给至所述可调恒流源的电流Iin导向至输出端，以向所述器件模块提供电流I1，其中，所述电流I1可以为直流电流。

在本发明实施例的一种具体实施中，所述可调恒流源还可以包括编程模块，适于对供给至所述可调恒流源的电流进行编程，以形成步进式增大的电流。

需要指出的是，在本发明实施例中，所述可调恒流源还可以是其他常规的恒流源模块，本发明实施例对此不作限制。

参照图5示出的一种电压比较器50。

所述电压比较器50为一种ATE测试仪中的电压比较模块，与电压比较器204(参照图2)不同的是，所述电压比较器50适于将所述电压检测模块的电压检测结果V1分别与第一预设电压阈值VOL以及第二预设电压阈值VOH比较，当所述电压检测结果V1低于所述第一预设电压阈值VOL时，输出逻辑低电平，例如Vout为0；当所述电压检测结果V1高于所述第二预设电压阈值VOH时，输出逻辑高电平，例如Vout为Vdd或1。

其中，当所述电压比较器50从输出逻辑低电平切换为输出逻辑高电平时的所述可调恒流源的输入电流值为所述器件模块的输出电流值。

参照图6示出的采用电压比较器50的输出电流测试电路的工作波形仿真图。

具体地，随着输入电流I1的步进式增大，检测电压比较器50输出的电压Vout。如图6所示，当所述电压检测结果低于所述第一预设电压阈值VOL时，Vout＝0V；当所述电压检测结果V1高于所述第二预设电压阈值VOH时，Vout＝Vdd。

进一步地，当所述电压比较器从输出Vout＝0V上升为输出Vout＝Vdd时,由于第一预设电压阈值VOL与第二预设电压阈值VOH有差值，则所述可调恒流源的输入电流值I1并非为确定的值，此时可以选择Vout的上升沿的中点或附近的点对应的输入电流值I1为所述器件模块的输出电流值I2。

需要指出的是，在本发明实施例中，所述电压比较器还可以是其他常规的电压比较器，本发明实施例对此不作限制。

参照图7，图7是本发明实施例中一种器件模块的输出电流测试方法的流程图。所述器件模块的输出电流测试方法可以包括步骤S71至步骤S73：

步骤S71：向所述器件模块提供步进式增大的输入电流；

步骤S72：检测所述输入电流的输入端与所述器件模块之间的电压，以得到电压检测结果；

步骤S73：根据所述电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值，确定所述器件模块的输出电流值。

其中，所述器件模块连接电压参考端。

进一步地，根据所述电压检测结果以及输入所述器件模块的电流值，确定所述器件模块的输出电流值可以包括：比较所述电压检测结果与预设电压阈值，当所述电压检测结果低于所述预设电压阈值时，输出逻辑低电平，当所述电压检测结果高于所述预设电压阈值时，输出逻辑高电平；当从输出逻辑低电平切换为输出逻辑高电平时，确定输入所述器件模块的电流值，并作为所述器件模块的输出电流值。

进一步地，向所述器件模块提供步进式增大的输入电流可以包括：采用桥式负载电流电路将供给至所述可调恒流源的电流导向至所述器件模块，作为所述输入电流。

进一步地，所述器件模块可以接地。

进一步地，所述器件模块可以为充放电器件。

关于该器件模块的输出电流测试方法的原理、具体实现和有益效果请参照前文及图1至图6示出的关于器件模块的输出电流测试电路的相关描述，此处不再赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。