[发明专利]用于提高电子器件测试系统的工作频率的方法和装置

说明书

发明背景

本发明一般可应用于沿一个或多个通信信道向下驱动数据的任何系统。这种系统的一个示例是用于测试电子器件(比如半导体器件)的测试系统。图1示出了用于测试电子器件的测试系统100的简化框图。图1所示的测试系统100可以测试非单一半导体晶片构成的芯片、单一芯片(封装或未封装的)或多芯片模块。这种系统100可以配置成测试其它类型的电子器件(比如印刷电路板)。如图所示，系统100包括测试机102、通信连接104(例如，同轴电缆、光纤链路、无线通信链路等)、探针头107和探针卡108，探针卡108用于在测试机102和待测的电子器件112(″DUT″)之间传送测试信号。测试系统100还包括外壳106，外壳106具有可移动的卡盘114以便于支持并移动DUT 112。探针卡的探针110与DUT 112接触，由此与DUT形成电连接。

测试机102产生测试数据，通过导电路径(该路径穿过通信连接104、探针头107和探针卡108)构成的通信信道将测试数据驱动到DUT 112的输入端(图1中未示出)。DUT 112所产生的响应数据是通过DUT的输出端输出的并且通过比较信道(也由导电路径构成，该路径通过探针卡108、探针头107和104)传递给测试机102。通常，测试机102随后将DUT 112所产生的响应数据与预期的响应数据进行比较从而确定DUT 112是否良好。(这种测试可以附加或者替代用于评定DUT的工作情况。)

图2示出了典型的DUT 112，它具有两个输入端208和210、两个输出端204和206、一个电源端212和一个接地端202。(典型的DUT可能具有更多的端子，但为了便于描述和讨论，图2只示出了6个端子。)如图2所示，由测试机102通过电源通道224向电源端212提供电源，电源通道224由通过通信连接104、探针头107和探针卡108的导电路径构成，探针卡108包括与电源端212相接触的探针110f。相类似的是，测试机102通过接地通道214提供接地连接，该接地连接端接于探针110a中。测试机102中的驱动器228和230通过驱动信道220和222(它们分别端接于输入端208和210中)将测试数据驱动到输入端208和210。测试机102中的比较器232和234接收由DUT 112产生且通过输出端204和206输出的响应数据。(比较器232和234可以将该响应数据与预期的响应数据进行比较。)控制模块226控制测试机102的整体操作，提供电源和接地，产生测试数据，获取实际响应数据和预期响应数据的比较结果，和/或产生定时信号等。

图3示出了测试机102的局部视图，仅示出了驱动信道222和220的驱动器228和230。在图3中，电阻器308表示驱动器(228或230)的输出阻抗，而电阻器310表示通信信道(220或222)的特性阻抗。在图3中，假定DUT 112是互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。众所周知，CMOS器件(比如112)的输入端(例如208或210)主要是电容性的。用于输入端208和210的简化等效电路在图3中被显示成电阻器302(表示输入端(例如208或210)的输入阻抗)与电容器304(表示输入端208和210的主要电容特征)的串联。(306表示接地。)

众所周知，直到电容器304累积了足够的电荷，输入端208或210从低到高的信号变化才寄存于DUT 112。相似地，直到电容器304的电荷消失，输入端208或210从高到低的信号变化才寄存于DUT 112。为电容器304充电所需的时间通常称之为上升时间，而使电容器304放电所需的时间是下降时间。

众所周知，串联的电阻器和电容器的上升时间正比于阻抗和电容的乘积。上升时间的时间常数(τ)表达如下：τ＝R*C(其中τ是上升时间或下降时间的时间常数，R是电阻器的阻抗，C是电容器的电容，并且*表示乘法)。电容器304两端的电压表达如下：v_c(t)＝C*v_d*(1-e^-t/τ)，其中

·v_c(t)是时间为t时电容器304两端的电压，

·v_d是驱动器228或230的输出电压，

·t是从v_d的上升沿算起的时间(从低到高电压电平)

·τ是时间常数，并且τ＝R*C