[发明专利]用于集成电路电性失效分析的芯片测控系统及测试方法

权利要求书

1.用于集成电路电性失效分析的芯片测控系统，其特征在于，包括：失效芯片装卡组件、失效芯片测控组件、光电检测仪和上位机；其中，所述失效芯片装卡组件与所述失效芯片测控组件通过板级互联连接器连接，与所述光电检测仪耦合连接，所述上位机与所述光电检测仪和所述失效芯片测控组件通讯连接；

所述失效芯片测控组件，包括：微处理器模块、通讯模块、电流采集模块和电平类型热切换模块；

所述电流采集模块用于实时采集待测失效芯片的工作电流，并将所述工作电流传输给所述微处理器模块；

所述微处理器模块连接所述电流采集模块和所述电平类型热切换模块，并通过所述通讯模块与所述上位机连接，用于将所述工作电流通过所述通讯模块发送给所述上位机，并将逻辑电平切换指令传输给所述电平类型热切换模块；

所述电平类型热切换模块用于根据所述逻辑电平切换指令切换输出电平，并将所述输出电平发送给所述失效芯片装卡组件；

所述上位机从失效记录文档中提取待测失效芯片的电性相关工作点，根据工作点信息，编写相应的测试程序，该程序控制微处理器模块为待测失效芯片提供与失效现场相同的运行条件；根据上位机中预先定义好的指令集，向微处理器模块发送命令，微处理器模块将依序对待测失效芯片进行供电；发送控制命令，微处理器模块执行测试程序，完成待测失效芯片的相关配置；如果待测失效芯片的失效态触发依赖于外界激励，则对待测失效芯片施加相应激励；

所述失效芯片装卡组件用于固定待测失效芯片，并获取所述待测失效芯片的工作电流，将待测失效芯片的工作电流通过板级互联连接器实时传输至所述失效芯片测控组件；所述失效芯片测控组件用于采集所述待测失效芯片的工作电流，将所述工作电流发送给所述上位机；所述上位机用于将所述工作电流与预设失效电流进行比较，基于比较结果判定所述待测失效芯片是否为失效状态，若被测失效芯片为失效状态，则向所述光电检测仪发送控制信号；所述光电检测仪用于采集待测失效芯片的光信号，并将所述待测失效芯片的光信号传输给所述上位机；所述上位机采集所述待测失效芯片的光信号，并基于所述光信号生成失效芯片控制策略；

所述上位机还用于根据所述失效芯片控制策略生成逻辑电平切换指令，并将所述逻辑电平切换指令传输给所述失效芯片测控组件。

2.如权利要求1所述的用于集成电路电性失效分析的芯片测控系统，其特征在于，所述失效芯片装卡组件，包括：固定芯片卡座和外接电源接口；

所述固定芯片卡座用于固定所述待测失效芯片，并获取所述待测失效芯片的工作电流，将待测失效芯片的工作电流通过板级互联连接器实时传输至所述失效芯片测控组件；

所述外接电源接口连接外部电源，用于为所述待测失效芯片提供工作电压。

3.如权利要求1所述的用于集成电路电性失效分析的芯片测控系统，其特征在于，所述电流采集模块，包括：增益控制器和跨阻放大电路；

所述增益控制器连接所述微处理器与所述跨阻放大电路，用于获取反馈网络阻抗，并基于所述反馈网络阻抗生成电流放大倍数；

所述跨阻放大电路用于基于所述电流放大倍数对所述工作电流进行放大，并将放大后的工作电流传输给所述微处理器模块。

4.如权利要求1所述的用于集成电路电性失效分析的芯片测控系统，其特征在于，所述失效芯片测控组件，还包括：电源模块；

所述电源模块连接所述微处理器模块，并通过所述板级互联连接器连接所述失效芯片装卡组件，用于为所述微处理器模块与所述待测失效芯片提供工作电压。

5.如权利要求1所述的用于集成电路电性失效分析的芯片测控系统，其特征在于，所述失效芯片测控组件，还包括：环境变量传感模块；

所述环境变量传感模块连接所述微处理器模块，用于对检测环境的温度和湿度进行监控，生成环境变量，将所述环境变量发送给所述微处理器模块。

6.用于集成电路电性失效分析的芯片测控方法，其特征在于，包括：

上位机根据失效芯片控制策略生成逻辑电平切换指令，并将所述逻辑电平切换指令传输给所述失效芯片测控组件；

上位机从失效记录文档中提取待测失效芯片的电性相关工作点，根据工作点信息，编写相应的测试程序，该程序控制微处理器模块为待测失效芯片提供与失效现场相同的运行条件；根据上位机中预先定义好的指令集，向微处理器模块发送命令，微处理器模块将依序对待测失效芯片进行供电；发送控制命令，微处理器模块执行测试程序，完成待测失效芯片的相关配置；如果待测失效芯片的失效态触发依赖于外界激励，则对待测失效芯片施加相应激励；

失效芯片装卡组件固定待测失效芯片，并获取所述待测失效芯片的工作电流，将待测失效芯片的工作电流通过板级互联连接器实时传输至失效芯片测控组件；

所述失效芯片测控组件采集所述待测失效芯片的工作电流，将所述工作电流发送给上位机；

所述上位机将所述工作电流与预设失效电流进行比较，基于比较结果判定所述待测失效芯片是否为失效状态，若被测失效芯片为失效状态，则向光电检测仪发送控制信号；

所述光电检测仪用于采集待测失效芯片的光信号，并将所述待测失效芯片的光信号传输给所述上位机；

所述上位机采集所述待测失效芯片的光信号，并基于所述光信号生成失效芯片控制策略；

所述失效芯片测控组件采集所述待测失效芯片的工作电流，将所述工作电流发送给上位机，包括：

电流采集模块实时采集所述待测失效芯片的工作电流，并将所述工作电流传输给微处理器模块；

所述微处理器模块将所述工作电流通过通讯模块发送给所述上位机，并将所述逻辑电平切换指令传输给电平类型热切换模块；

电平类型热切换模块根据所述逻辑电平切换指令切换输出电平，并将所述输出电平发送给所述失效芯片装卡组件。