[发明专利]一种半导体测试系统的开关切换电路及方法

说明书

本发明涉及了一种半导体测试系统的开关切换电路及方法，包括源表模块、控制模块、开关模块，所述源表模块用于设置电流档位与输出状态，所述控制模块根据电流档位与输出状态产生相应电平的使能信号En和控制信号Con；根据使能信号En和控制信号Con产生相应电平的控制信号一Rc1和控制信号二Rc2；开关模块用于根据控制信号一Rc1、控制信号二Rc2的电平高低，执行开关操作，使得源板能够无任何电压电流输出、允许1A以下的电流输出或者允许1A以上的电流输出。本发明不仅规避了单一类型开关的缺点，而且提升了系统测试精度、测试稳定性与开关电路的使用寿命，同时降低了使用成本。

技术领域

本发明涉及一种半导体测试技术领域，具体涉及一种半导体测试系统的开关切换电路。

背景技术

在半导体行业集成电路测试过程中需要采用开关切换电路，来切换不同大小量程的电流档位，完成特定电气参数的规格测试。

传统的开关切换电路通常使用机械继电器、磁簧继电器等电磁开关以及固态继电器、光电继电器等电子开关来实现，电磁开关是由机械触点通断，需要驱动电磁线圈来控制，具有低电容(低于5pF)，低漏电流(为nA级别)的优点，但由于其存在开关速度慢（通常需要1-2mS），机械触点寿命短及功率做不大等问题，不适合用在大功率应用电路中，相比较而言磁簧继电器的寿命更长一些，可以达到千万次级别；电子开关通常由可控硅或场效应管通断，通过电子电路来控制，其驱动电流小控制速度较快(动作时间在0.5mS以内)。这两类继电器开关功率较大，但存在较大的漏电流（通常在uA级别）与寄生电容（几十到几百pF）等问题不适合用在小电流应用电路中。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种提高小电流测试精度与稳定性、提升开关电路使用寿命的半导体测试系统的开关切换电路，本发明不仅提高小电流测试精度，而且提升了电路寿命。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种半导体测试系统的开关切换电路，包括源表模块、控制模块、开关模块，其中：

所述源表模块用于设置电流档位与输出状态，并将设置的电流档位与输出状态发送给控制模块。

所述控制模块根据电流档位与输出状态产生相应电平的使能信号En，根据电流档位与输出状态产生相应电平的控制信号Con。然后根据使能信号En与控制信号Con产生相应电平的控制信号一Rc1，根据使能信号En与控制信号Con产生相应电平的控制信号二Rc2。

所述开关模块用于根据控制信号一Rc1、控制信号二Rc2的电平高低，执行开关操作，使得源板能够无任何电压电流输出、允许1A以下的电流输出或者允许1A以上的电流输出。

通过以上对不同电流档位与输出状态的控制，使得输出切换电路在不同的电流量程范围选择最合适的开关类型来工作。

优选的：所述控制模块用于对电流档位和输出状态进行判断，如果设置的电流档位小于1A，输出状态为闭合状态时，则FPGA芯片输出5V高电平的使能信号En和5V高电平控制信号Con。将5V高电平的使能信号En和5V高电平控制信号Con进行锁存。锁存维持此输出状态直到下一个档位数据到来才改变。其后，将信号分成两路：其中一路5V高电平的使能信号En和5V高电平控制信号Con通过与门计算组合产生5V高电平控制信号一Rc1。另一路5V高电平控制信号Con通过反相操作转换为0V低电平控制信号Con，0V低电平控制信号Con和5V高电平的使能信号En通过与门计算组合产生0V低电平控制信号二Rc2。