[发明专利]用于与测试系统通道接口的双向缓冲器

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种用于测试集成电路器件被测件(DUT)的测试系统。本发明尤其涉及一种用于有效接收从DUT发出通过晶片测试系统的低功率信号的系统。

背景技术

图1示出用于测试半导体晶片上的DUT的典型测试系统的简化框图。该测试系统包括由通信电缆6连接至测试头8和探针板18的测试控制器或测试器4。该测试系统还包括由用于搭载被测晶片14的平台12构成的探测器，平台12被移至与探针板18上的探针16接触，探针16用于接触晶片上形成的DUT的焊盘。探针16的例子包括弹簧探针、弹簧针、眼镜蛇(cobra)型探针、导电隆起、或本领域已知的用于接触DUT的其它形式的探针。图示出相机20和22被附连于探测器平台12和测试头8以使探针16能与晶片14上形成的DUT的触点精确对准。

在该测试系统中，测试数据由测试控制器4生成，并通过通信电缆6发送至测试头8。然后，从晶片上的DUT提供测试结果通过测试头8返回给测试控制器4。测试头8包含一组测试通道。通常从测试控制器4提供的测试数据是经由通过电缆6的个体测试器通道提供的，这些测试器通道在测试头8中分离，使得每个通道通过探针板18延伸至探针16中单独的一个。这些通道由电连接24从测试头8链接至探针板18。

每个探针16通常与被测晶片14的DUT上的单个输入/输出(I/O)端子或焊盘接触。各测试器通道或可向DUT输入发送测试信号，或可监视DUT输出信号以确定IC是否如预期地工作。

图2示出设在测试控制器4与DUT35₁之间的通道31的细节。如图所示，所示通道31的测试控制器4包括一双向缓冲器，该缓冲器中具有连接至通道线31以发送信号的输出缓冲器部分30、以及从线31接收信号的输入缓冲器部分32。如图1中那样，图2的通道线31是从测试控制器4通过测试头8、连接器24、探针板18和探针14之一设到DUT35₁上的一个焊盘。通道线31被示为通常为与去往和来自测试系统的阻抗匹配而设置的50欧姆线。一旦测试完成，晶片即被切割以分离DUT 35₁-35₃。

图1和2中所示测试系统的缺点在于在某些情形中DUT输出信号的功率不足以充分地驱动接口至测试器的50欧姆线。需要提供一种在一个方向上能测试来自DUT的信号——包括不能驱动50欧姆测试线的低功率信号——而同时在反方向上提供从测试器到DUT的信号路径的测试系统。这一接口的另一关键要求是不干扰由测试系统进行的诸如泄漏测试测量等DC参数测量。

发明内容

根据本发明，为测试系统提供了一种使低功率或高阻抗DUT驱动信号能驱动低阻抗[50欧姆]测试器通道而同时允许测试器与DUT之间双向传信的电路。

根据本发明的电路包括设置在DUT与测试控制器之间的测试通道中的用于驱动通道传输线的发射极跟随器或源极跟随器晶体管。发射极跟随器或源极跟随器晶体管可设置在探针板上，并且测试控制器中的电路用于提供下拉终接。

认识到当在该通道中设置了缓冲器时双向信号通常被阻止，根据本发明的电路还使得能在DUT通道与测试控制器之间双向传信。双向传信是通过在发射极跟随器晶体管的基极与发射极之间或在源极跟随器晶体管的栅极-源极之间使用一旁路电阻器以允许DUT通过该晶体管驱动测试控制器、并允许测试控制器通过旁路电阻器驱动信号回到DUT来提供的。旁路电阻器还允许由测试器进行泄漏测量(强加电压，测量电流；或是强加电流，测量电压)，因为电阻器值与通常所测量的低泄漏电流相比相对较小。当测试器将信号驱动至DUT时，DUT输入为高阻抗，因此在电阻器两端的电压降很小或没有，并且晶体管的Vbe接近0伏特，从而确保晶体管截止。在集电极电压大于最大测试器驱动电压(Vdd或Vdd+Vbe伏)的情况下，缓冲器的基极和发射极结将被相对于集电极反向偏置，并且没有电流流向或来自晶体管。