專利名稱：用于輸入－輸出速度測量的測試電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及測試集成電路(IC)管芯或完成的封裝件，尤其涉及測量輸入引腳與輸出引腳的信號傳播速度。
背景技術：
測試IC管芯與完成的I封裝件，一個重要的量度是從輸入引腳通過芯片到輸出引腳的速度。在質量管理和滿足客戶的技術指標方面，測試設備精密地測量該值很重要。
圖1示出一般的做法。典型的IC封裝件11圍繞核心電路13設有引腳或焊片15，內部速度通路17經核心13把輸入焊片19接到輸出焊片21，電路塊17中的緩沖元件20驅動輸出焊片21，測試設備的探針23與25接觸焊接19與21。探針23把加到輸入焊片19的信號渡越傳播到輸出焊片21和探針25所花的時間，就是要測量的速度數據。
由于IC技術趨于更低的信號電壓(5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.5V……)和更高的速度，所以輸入—輸出時間變得更難以精密地測量。在時間值低于3ns時，許多測試儀無法提供要求的測試精度。由于測試探針要接觸焊片作測量，故測試裝置自身對被測電路增加了負載，而測試設備形成的該負載明顯減慢了數據。因此，例如5ns部件的額外毫微秒為20％，則3ns部件的額外毫微秒為33％。更糟的是，不同測試設備單元之間的負載變化很大，造成測量的不確定性。
本發明的目的是提供一種集成在芯片上的測試電路，從而能獲得精密的多用途速度數據。
發明內容
實現該目的的方法是對速度通路增設一個D型觸發電路，用來記錄加到輸入焊片的信號渡越到達輸出焊片。該觸發電路以可變的時鐘速度計時，因而在某些較高的鐘頻，渡越在被記錄的時間還未到達，而在較低的鐘頻，該渡越由觸發電路記錄。只記錄渡越的時鐘周期的一半對應于輸入—輸出延遲時間。
附圖簡介圖1是示出原有技術速度測試法的芯片封裝件的示意平面圖。
圖2是一示意方塊電路圖，減慢了本發明改進的速度測試電路。
圖3是與圖2電路相關的時序圖。
實施本發明的較佳模式參照圖2，如在原有的速度測試裝置中，集成電路包括速度通路電路塊27，用于促進輸入引腳IN29的輸出引腳OUT31之間信號延遲的速度測試。速度通路27中的輸出緩沖器30強得足以驅動焊片31上可能的負載。
設置捕獲輸出數據的D型觸發電路33，它靠近輸出焊片31，故來自線路32的額外負載可忽略不計。布線從輸出焊片31沿導電線32(用金屬制)到觸發電路33的D輸入端。時鐘焊片CLK35選成在輸出焊片31近旁之后并緊接觸發電路33，因而從CLK焊片25到觸發電路33時鐘輸入端的金屬布線34也很小，延遲可忽略不計。線路36將觸發電路33的輸出端Q傳到芯片內任一地方的輸出焊片37。線路36的長度不影響測試結果，因為關鍵是“輸出”值變化與否，而不是該特定輸出焊片的時序。
參照圖3，圖中以時序示出了圖2測試電路的操作原理。當輸入焊片29的輸入信號在時刻“0”改變邏輯狀態時，該信號就通過速度通路電路塊27傳播，在時間Tdelay后到達輸出焊片31，該延遲時間是芯片輸入—輸出速度的量度。時鐘信號CLK也在時刻“0”渡越，即在輸入焊片29所作的渡越與時鐘渡越(高—低或低—高)相一致。當時鐘信號CLK在時鐘周期TCLK一半之后再渡越時，D型觸發電路33就加載在輸出焊片31的數據值。調節鐘頻，使觸發電路33捕獲的數據值為“0”(若輸入渡越還未到達輸出焊片)或“1”(若輸入渡越到達輸出焊片)。逐步提高時鐘CLK的測試頻率，直到捕獲到“1”并把它送到輸出焊片37。于是，一半時鐘周期1/2×TCLK等于延遲時間Tdelay。輸出焊片37的渡越比該捕獲時間稍后，即在Tdelay+Td時，該值取決于從觸發電路33的Q輸出端到輸出焊片37的運行時間，但Td值對測量并不重要。對測量而言，重要的是輸出焊片記錄“1”值的1/2時鐘周期。
權利要求
1.集成電路內利用外部測試設備探針促進精密測量集成電路輸入-輸出信號速度的測試電路，其特征在于，所述測試電路包括輸入和輸出焊片；所述輸入與輸出焊片之間的信號通路，其中由測試設備加到所述輸入焊片的信號渡越沿這種具有某一要測量的延遲時間的信號通路傳播到所述輸出焊片；和D型觸發電路，其數據輸入端接輸出焊片，時鐘輸入端接測試時鐘焊片，而數據輸出端接第二輸出焊片，所述D型觸發電路位于所述集成電路內，靠近所述輸出焊片與測試時鐘焊片；其中測試設備用于測量所述輸入-輸出信號速度的探針至少接觸于所述輸入焊片、所述測試時鐘焊片和所述第二輸出焊片，加在所述輸入焊片的信號渡越由所述D型觸發電路記錄，并在加到所述測試時鐘焊片的變頻測試時鐘信號具有與所述延伸時間一致的半周期時出現在所述第二輸出焊片上。
2.如權利要求1所述的測試電路，其特征在于，所述輸出焊片與所述測試時鐘焊片相互鄰近。
3.如權利要求1所述的測試電路，其特征在于，D型觸發電路定位成把輸出焊片和測試時鐘焊片對所述觸發電路的連接所形成的負載減至最小。
4.一種用外部測試設備探針精密測量集成電路的輸入-輸出信號速度的方法，其特征在于包括a)制造在輸入焊片與輸出焊片之間有一條信號通路的集成電路，D型觸發電路的數據輸入端連接至所述輸出焊片，所述觸發電路具有連接至測試時鐘焊片的時鐘輸入端，所述觸發電路還具有連接至第二輸出焊片的數據輸出端；b)將測試設備探針接觸所述輸入焊片、所述測試時鐘焊片和所述第二輸出焊片；c)通過所述探針之一向所述測試時鐘焊片提供變頻測試時鐘信號；d)通過另一根所述探針向所述輸入焊片加上與測試時鐘信號渡越相一致的信號渡越，該信號渡越沿所述信號通路傳播到所述輸出焊片，每當所述測試時鐘信號的半周期長到足以使信號渡越到達所述輸出焊片，所述觸發電路就記錄所述信號渡越；e)根據所述第二輸出焊片處的觸發電路輸出數據值，判斷所述信號渡越是否已被所述觸發電路記錄；f)以頻率連續變慢的測試時鐘信號重復步驟(c)～(e)，直到信號渡越被記錄，所述信號渡越的記錄被肯定確定的所述測試時鐘信號的半周期，是所述輸入-輸出信號速度的量度。
全文摘要
測試電路(2)通過在輸出焊片(31)附近的信號通路內設置一D型觸發電路(33)，來記錄測試觸發電路的到達，有助于精密地測量輸入引腳(29)通過集成電路到輸出引腳(31)的信號傳播速度。該觸發電路以各種鐘頻計時(CLK；34、35)。在高頻，在輸入焊片(29)施加的與時鐘渡越一致的測試信號渡越。在下次時鐘渡越被記錄的時間內未到達輸出焊片(Q；36、37＝低)。在較低的鐘頻，測試渡越具有通過集成電路傳播的時間，因而將由觸發電路記錄(Q；36、37＝低)。在較低的鐘頻，測試渡越具有通過集成電路傳播的時間，因而將被觸發電路記錄(Q；36、37＝高)。不斷降低鐘頻并將測試信號通過該電路發送，只記錄該測試信號渡越的時鐘周期的一半(1/2×T
文檔編號G01R31/26GK1788204SQ200480012696
公開日2006年6月14日 申請日期2004年4月21日 優先權日2003年5月13日
發明者O·C·考, G·O·達索薩 申請人:愛特梅爾股份有限公司
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