專利名稱：無線測(cè)試集成電路的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及測(cè)試微電子電路，比如半導(dǎo)體集成電路。
電子電路，包括半導(dǎo)體集成微電子電路，在制造工藝中和之后要被測(cè)試。測(cè)試就是驗(yàn)證該電路是否精確地被制造和功能是否正常。
測(cè)試電路有時(shí)包括在一集成電路的設(shè)計(jì)中。這些測(cè)試電路設(shè)計(jì)成對(duì)已知輸入產(chǎn)生特殊的響應(yīng)。此外，測(cè)試點(diǎn)建立在該電路中，使其在電路中的信號(hào)在測(cè)試中可以被監(jiān)控。
電通路提供給測(cè)試電路和測(cè)試點(diǎn)，這樣監(jiān)控信號(hào)可以被檢測(cè)。此外，在一些情況下，可以要求測(cè)試器供給特殊的已知測(cè)試輸入到測(cè)試電路或在該電路中的一個(gè)特殊點(diǎn)，這樣一個(gè)特殊的功能可以被測(cè)試。
這些輸入通路和輸出通路中的每一個(gè)一般地要求一個(gè)接觸點(diǎn)，使外部測(cè)試設(shè)備可以與其相連。這樣的每個(gè)接觸點(diǎn)包括一個(gè)在集成電路上的焊點(diǎn)，一個(gè)測(cè)試探頭可以附在其上(為了在芯片(die)階段的測(cè)試)，和一個(gè)外部引線(為了封裝后的測(cè)試)。
在該集成電路中設(shè)計(jì)一個(gè)傳導(dǎo)通路或路徑，以傳輸從該電路上的某點(diǎn)觀測(cè)到的信號(hào)，在該電路中，信號(hào)產(chǎn)生在一個(gè)接觸焊點(diǎn)和/或可提供引線的那點(diǎn)上。一般地，這些接觸焊點(diǎn)放置在集成電路的邊緣。還必須有一條路徑為一個(gè)在該電路中從接觸焊點(diǎn)到特殊點(diǎn)的輸入測(cè)試信號(hào)提供一條通路。接觸點(diǎn)，比如集成電路上的焊點(diǎn)或在封裝器件中的引線，對(duì)于器件測(cè)試能力來說，在測(cè)試器通過供給輸入信號(hào)到正常器件輸入，和通過觀察在正常器件輸出的輸出信號(hào)，只要求測(cè)試整個(gè)器件時(shí)，是非常有用的。該測(cè)試器能簡(jiǎn)單地接觸該器件的正常信號(hào)輸入和輸出點(diǎn)，以完成這樣的測(cè)試。但是，該測(cè)試器可以要求觀測(cè)一個(gè)不同于正常器件輸入和輸出的點(diǎn)。每個(gè)測(cè)試接觸所期望的附加點(diǎn)要求一個(gè)附加的接觸焊點(diǎn)和引線，以及一條從待觀察的電路點(diǎn)到接觸焊點(diǎn)的附加路徑。
附加的一個(gè)接觸點(diǎn)或若干接觸點(diǎn)，和從接觸點(diǎn)到接觸點(diǎn)的待測(cè)路徑使集成電路的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜。有時(shí)，設(shè)計(jì)者被迫在測(cè)試能力和有效設(shè)計(jì)之間作出選擇。例如，沒有足夠的空間為集成電路上的附加接觸焊點(diǎn)提供一個(gè)測(cè)試接觸。或者，在封裝上沒有合適的引線。在其它情況下，一條從該電路中的一個(gè)點(diǎn)到一個(gè)接觸焊點(diǎn)的傳導(dǎo)路徑，會(huì)與電路設(shè)計(jì)的其它方面發(fā)生沖突。
一旦完成了微電子器件的測(cè)試，測(cè)試電路和與測(cè)試電路的電連接通常就不再起作用。但是，它們繼續(xù)在器件中占據(jù)空間。在集成電路上，為測(cè)試電路的輸入和輸出引線的焊點(diǎn)消耗了有價(jià)值的芯片“有效空間(real estate)”。此外，物理尺寸常常限制可以包括在一個(gè)封裝芯片上的輸入和輸出引線的數(shù)目。在該封裝器件上只用于測(cè)試的引線，可以取代那些對(duì)于其最終使用者的預(yù)期目的來說能用于其它與集成電路的操作相關(guān)用途的引線。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有改進(jìn)測(cè)試能力的集成電路。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種測(cè)試電子電路用的改進(jìn)方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在該電路上使用最小空間來測(cè)試電子電路的方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種測(cè)試集成電路用的裝置和方法，其中，在集成電路上不需要特殊的測(cè)試接觸焊點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供微電子器件的改進(jìn)測(cè)試能力，其中，不需要額外的輸入和輸出引線。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供在微電子器件中探測(cè)內(nèi)部測(cè)試點(diǎn)的能力。
本發(fā)明的一種測(cè)試微電子電路用的系統(tǒng)包括一個(gè)安裝微電子電路的測(cè)試床和一個(gè)信號(hào)源，該信號(hào)源用于施加一個(gè)信號(hào)到安裝在測(cè)試床上的微電子電路。該測(cè)試系統(tǒng)還包括一個(gè)測(cè)試探頭，以接收從安裝在測(cè)試床上的微電子電路的電磁響應(yīng)信號(hào)。在一種優(yōu)選形式中，該電磁響應(yīng)信號(hào)是射頻信號(hào)。該測(cè)試系統(tǒng)還包括一個(gè)連接到測(cè)試探頭的計(jì)算機(jī)，用于分析接收到的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，為測(cè)試能力構(gòu)造的一種集成電路包括一個(gè)測(cè)試電路部分，它響應(yīng)一個(gè)施加到測(cè)試電路的預(yù)定信號(hào)而發(fā)射電磁輻射。
一種集成電路和測(cè)試該集成電路所用的裝置的組合可以根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造。這種組合包括一種將一個(gè)測(cè)試電路部分結(jié)合起來的集成電路。該集成電路的測(cè)試電路部分如此被形成，以致于當(dāng)在測(cè)試電路部分產(chǎn)生第一電效應(yīng)時(shí)，該測(cè)試電路部分發(fā)射電磁輻射。該組合的測(cè)試器件包括一個(gè)電磁輻射接收器，用于探測(cè)由該集成電路的測(cè)試電路部分發(fā)射的電磁輻射；和一個(gè)分析器，用于分析通過該接收器探測(cè)的電磁輻射。
本發(fā)明的一種測(cè)試半導(dǎo)體集成電路的方法包括施加一個(gè)預(yù)定信號(hào)給該集成電路，以使該集成電路發(fā)射電磁輻射。一個(gè)電磁接收器探測(cè)通過該集成電路發(fā)射的電磁輻射。通過該接收器探測(cè)到的電磁輻射通過一個(gè)計(jì)算機(jī)分析器來分析。
圖2是適合采用

圖1中所示的測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試的微電子器件的側(cè)視圖。
圖3是可以用于圖1所示的測(cè)試系統(tǒng)中的測(cè)試床的平面圖。
圖4是圖2所示的微電子器件和圖1的測(cè)試系統(tǒng)部分的透視圖。
圖5是包括在圖2所示的微電子器件中、并結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)方面的集成電路的平面圖。
圖6是結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)方面的測(cè)試裝置探頭的透視圖。
圖7是權(quán)利要求1的測(cè)試系統(tǒng)的一部分與一個(gè)在測(cè)試床上的微電子器件的側(cè)視圖。
圖8a和8b是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面、可以與圖5所示的集成電路相結(jié)合的電磁發(fā)射機(jī)的電路圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面、可以與圖6所示的探頭相結(jié)合的接收器的電路圖。
該測(cè)試床20電連接到一個(gè)信號(hào)源和信號(hào)分析器。該信號(hào)源和分析器可以是一個(gè)單獨(dú)的計(jì)算機(jī)30，比如，一個(gè)編程電子微型計(jì)算機(jī)。測(cè)試床20和計(jì)算機(jī)30之間的連接在下面描述。
通過圖1所示的裝置測(cè)試的微電子器件可以采用封裝器件40的形式，如圖2所示，或是一個(gè)裸露的芯片，比如圖5所示的芯片60。在工業(yè)上也可以采用其它類型的封裝，并且這些類型的封裝可以將待測(cè)的微電子電路包裹起來。用這些其它封裝技術(shù)所封裝的器件也可以在圖1所示的系統(tǒng)中測(cè)試。
封裝器件40包括若干引線42-44。每根引線提供一個(gè)連接到器件40中的微電子電路的一個(gè)特殊部分。這些連接以普通的方式提供。例如，引線42可以是一根輸入引線，用于接收一個(gè)要由器件40處理的信號(hào)。引線44可以是一根輸出引線，其上產(chǎn)生該器件處理輸入信號(hào)后的輸出，所述的輸入信號(hào)通過輸入引線42被接收。
測(cè)試床20包括一個(gè)接收或安裝待測(cè)器件的機(jī)構(gòu)。該器件接收機(jī)構(gòu)的性質(zhì)取決于待測(cè)器件的性質(zhì)。這種機(jī)構(gòu)可以是普通的構(gòu)造，在微電子電路領(lǐng)域是不言自明的。
一種接收封裝微電子器件，比如器件40的有代表性的機(jī)構(gòu)是一個(gè)在測(cè)試床20的表面22中的插座(receptacle)26(圖3)。該插座26可以具有若干插口27-29，每個(gè)插口用于接收在器件40上的引線42-44中的一個(gè)對(duì)應(yīng)引線(圖2)。例如，一個(gè)信號(hào)輸入插口29可以定位以接收器件的輸出引線44。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，很明顯，在測(cè)試床和其它形式的待測(cè)微電子器件之間的電接觸通常也可以用其它形式的電接觸。
該測(cè)試系統(tǒng)包括一個(gè)機(jī)構(gòu)，當(dāng)微電子器件安裝在測(cè)試床20上時(shí)，施加測(cè)試信號(hào)給微電子器件40。這個(gè)機(jī)構(gòu)可以包括一個(gè)在計(jì)算機(jī)30中的信號(hào)源(圖1)。
在多種應(yīng)用中，至少器件的部分測(cè)試過程包括施加一個(gè)已知輸入信號(hào)到該器件的正常信號(hào)輸入引線，并且分析該器件的輸出。為了這樣的測(cè)試，一個(gè)測(cè)試信號(hào)可以施加到該器件輸入引線42。這樣的測(cè)試信號(hào)可以模擬器件40在正常操作中所接受的輸入。一根信號(hào)源導(dǎo)線32引導(dǎo)來自計(jì)算機(jī)信號(hào)源的測(cè)試信號(hào)到測(cè)試床20。當(dāng)器件40安裝在測(cè)試床上時(shí)，測(cè)試床20中的測(cè)試床輸入線33(圖3)引導(dǎo)測(cè)試信號(hào)到器件44上的輸入引線42。
如圖3所示，信號(hào)源導(dǎo)線32連接到在測(cè)試床20中的內(nèi)部測(cè)試床輸入線33。測(cè)試床輸入線33連接到插座26的輸入插口27。這樣，當(dāng)器件40插入插座26時(shí)，一個(gè)信號(hào)可以從計(jì)算機(jī)30通過信號(hào)源導(dǎo)線32、測(cè)試床輸入線33、和信號(hào)輸入插口27引導(dǎo)到器件輸入引線42上。
從器件輸出引線44到信號(hào)分析器計(jì)算機(jī)30可以提供一條返回信號(hào)通路。當(dāng)器件40處理通過信號(hào)源導(dǎo)線32施加到器件輸入引線42的信號(hào)時(shí)，這樣的一條返回信號(hào)通路可以使計(jì)算機(jī)30分析器件40的輸出。該返回信號(hào)通路可以由一條輸出線34和一條內(nèi)部測(cè)試床輸出線35而提供。內(nèi)部測(cè)試床輸出線35連接到在插座26中的信號(hào)輸出插口29。信號(hào)輸出線34將內(nèi)部測(cè)試床輸出線35連接到計(jì)算機(jī)30。
根據(jù)本發(fā)明，可以分析器件40的一部分內(nèi)的信號(hào)而不是器件輸出引線44上的信號(hào)。例如，一個(gè)響應(yīng)可以從器件輸入引線42和器件輸出引線44之間的電路部分獲得，用于分析。與現(xiàn)有技術(shù)不同，在測(cè)試設(shè)備和器件40的微電子電路之間沒有物理接觸的情況下，就可以實(shí)現(xiàn)這種分析。
電磁響應(yīng)信號(hào)可以從器件40內(nèi)的電子電路部分傳輸、輻射、或發(fā)射。這些電磁響應(yīng)信號(hào)可以響應(yīng)施加到器件的特殊測(cè)試信號(hào)而發(fā)射。該測(cè)試信號(hào)可以通過測(cè)試信號(hào)源導(dǎo)線32施加到器件40的信號(hào)輸入引線42。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，測(cè)試電路部分作為微電子器件40的一部分電路而制造。該測(cè)試電路部分產(chǎn)生一個(gè)電效應(yīng)，該電效應(yīng)可以通過一個(gè)如圖6所示的測(cè)試探頭50的接收器54來探測(cè)。例如，測(cè)試電路部分可以響應(yīng)微電子器件40中傳播的特殊信號(hào)而發(fā)射電磁輻射。
圖5表示可以包括在器件40中的半導(dǎo)體集成電路或芯片60的一個(gè)典型例子。正如現(xiàn)有技術(shù)中那樣，芯片60包括一個(gè)電路部分62和若干接觸焊點(diǎn)64。傳導(dǎo)導(dǎo)線或路徑66將電路62與焊點(diǎn)64相連接。焊點(diǎn)為外部引線提供接觸點(diǎn)。例如，第一焊點(diǎn)64a可以是電路62的信號(hào)輸入的接觸焊點(diǎn)。器件輸入導(dǎo)線或引線42與第一焊點(diǎn)64a接觸。第二焊點(diǎn)64b可以是電路62的信號(hào)輸出的接觸焊點(diǎn)。器件輸出引線44與第二接觸焊點(diǎn)64b接觸。
電路62包括一個(gè)測(cè)試電路部分70。該測(cè)試電路部分70響應(yīng)施加給它的特殊電效應(yīng)或信號(hào)而發(fā)射電磁輻射。例如，測(cè)試電路部分70可以響應(yīng)電路62的周圍部分的特殊條件而發(fā)射特殊的電磁輻射。測(cè)試系統(tǒng)的探頭50(圖1)探測(cè)通過測(cè)試電路部分70發(fā)射的電磁輻射。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，很清楚，一個(gè)移動(dòng)的電荷(電流)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)。一個(gè)運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生一個(gè)具有電壓的電場(chǎng)，它會(huì)產(chǎn)生電流。這一對(duì)現(xiàn)象使得器件40中芯片60的測(cè)試電路部分70中的電信號(hào)或電效應(yīng)可以無線連通到測(cè)試探頭50上。
微電子電路62的測(cè)試電路部分70將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成可以響應(yīng)這些信號(hào)的電磁輻射。在一種形式中，電磁輻射可以是射頻輻射。例如，電路62中第一電信號(hào)的信息可以調(diào)制到一個(gè)在測(cè)試電路部分70產(chǎn)生的射頻(RF)載波上。假如測(cè)試電路部分70調(diào)制或編碼一個(gè)信號(hào)到一個(gè)RF載波上，那么該調(diào)制可以是頻率調(diào)制或擴(kuò)譜編碼(spread spectrum encoding)。
在其它的實(shí)施例中，可以用紅外輻射來傳送信息。在測(cè)試電路部分70中的一個(gè)芯片上的紅外發(fā)生器(未示出)可以用于將測(cè)試信息編碼到一個(gè)紅外束上。還有進(jìn)一步的實(shí)施例是，可以利用一個(gè)或多個(gè)芯片上的激光器(未示出)來傳輸信息。該信息調(diào)制或編碼到由芯片上的激光器所發(fā)射的一束相干光輻射(光)上。該芯片上激光器是測(cè)試電路部分70的一部分。
測(cè)試探頭50接收或探測(cè)通過安裝在測(cè)試床20上的微電子器件40的測(cè)試電路部分70所發(fā)射的電磁響應(yīng)信號(hào)。測(cè)試探頭50可以放置在微電子器件40的附近，以探測(cè)所發(fā)射的輻射。如圖4所示，當(dāng)微電子器件40安裝在測(cè)試床20的插座26中時(shí)，探頭50可以定位在微電子器件40之上(參見圖7)。
通過探頭50探測(cè)的響應(yīng)信號(hào)通過一個(gè)電測(cè)試響應(yīng)連接線58從探頭50引導(dǎo)到計(jì)算機(jī)30。
計(jì)算機(jī)30分析通過探頭50接收的響應(yīng)信號(hào)。這種對(duì)響應(yīng)信號(hào)的分析能有助于確定器件40的電路功能是否正常。通過計(jì)算機(jī)30完成的特殊分析過程取決于待分析的特殊性質(zhì)。熟悉微電子電路測(cè)試的人員是熟悉這些分析程序的。
探頭50包括一個(gè)電磁接收器54，如圖6所示。電磁接收器54可以在測(cè)試探頭50的底部，這樣在器件40安裝在測(cè)試床20的上表面22上的插座26中時(shí)，它可以靠近器件40。
測(cè)試探頭50的接收器54還可以包括一定的信號(hào)處理電路，以處理通過接收器54接收的信號(hào)。該信號(hào)處理電路還可以與接收器54分開。一根導(dǎo)線57提供了一個(gè)從接收器54到電測(cè)試響應(yīng)連接線58的信號(hào)通路。
探頭50上的接收器54探測(cè)通過測(cè)試電路部分70發(fā)射的RF信號(hào)。然后，接收器54解調(diào)或解碼來自探測(cè)到的RF信號(hào)的信息。編碼或調(diào)制使得測(cè)試探頭50的接收器能夠區(qū)分由測(cè)試電路部分70所發(fā)射的RF信號(hào)，并且能夠區(qū)分那些來自背景噪音的信號(hào)。此外，采用單一編碼，比如與擴(kuò)譜編碼適用的單一編碼，使得測(cè)試探頭50可以分別探測(cè)來自多個(gè)測(cè)試電路部分的信號(hào)，這些測(cè)試電路部分可以包括在一個(gè)單獨(dú)的器件40中。
在一個(gè)簡(jiǎn)化的實(shí)施例中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明白測(cè)試電路部分70中的電流可以感應(yīng)耦合到測(cè)試探頭50的接收器54，以提供電磁響應(yīng)信號(hào)。類似地，測(cè)試電路部分70中的電壓可以電容耦合到測(cè)試探頭50的接收器54，以提供電磁響應(yīng)信號(hào)。
這些電學(xué)原理使得信息可以從測(cè)試電路部分70無線地傳輸?shù)綔y(cè)試探頭50。這種與測(cè)試電路部分70的無線信息通訊就不需要在芯片60上僅為測(cè)試的目的而單獨(dú)提供焊點(diǎn)。在芯片60上不再需要這樣的焊點(diǎn)，從而在封裝器件40上也就不再需要對(duì)應(yīng)的接觸引線。而且，因?yàn)闇y(cè)試電路部分通常可以位于電路62中的感興趣的點(diǎn)上，或位于其附近，所以，不再需要外延的傳導(dǎo)路徑或?qū)Ь€到測(cè)試探頭接觸點(diǎn)。
測(cè)試探頭50的接收器54與電路62的測(cè)試電路部分70如何接近是一個(gè)距離的函數(shù)，在該距離上接收器54可以精確地探測(cè)和解碼通過測(cè)試電路部分70傳輸?shù)男盘?hào)。探頭50最好可以放置到與測(cè)試電路部分70足夠近，以致于使探頭50上的接收器54探測(cè)到測(cè)試電路部分70所發(fā)射的輻射，而不用一根天線或放大器件。
在信號(hào)從測(cè)試電路部分70感應(yīng)耦合到接收器54的實(shí)施例中，測(cè)試電路部分70和接收器54之間的間隔是足夠的小，以致于響應(yīng)測(cè)試電路部分70中的電流變化的任何電磁感應(yīng)都會(huì)出現(xiàn)在接收器54中。在電容耦合的實(shí)施例中，測(cè)試電路部分70和接收器54足夠的近，以致于電壓可以在電路之間電容地耦合。
測(cè)試探頭50的接收器54精確地接收由測(cè)試電路部分70所發(fā)射的射頻信號(hào)，為此，測(cè)試探頭50可以如此地定位，以致于當(dāng)器件40安裝在測(cè)試床20上時(shí)，接收器54與測(cè)試電路部分70之間的間隔在10厘米之內(nèi)。
最好是，測(cè)試探頭50可以在測(cè)試床20的表面上水平地移動(dòng)和定位，以致于接收器54位于微電子器件40的芯片60的測(cè)試電路部分70正上方。參考圖7，測(cè)試探頭50如圖所示，定位在微電子器件40的正上方，微電子器件40安裝在測(cè)試床20的插座26中。
測(cè)試探頭50和器件40之間的垂直間隔為在測(cè)試探頭50的底表面上的接收器54與微電子器件40內(nèi)的芯片60的測(cè)試電路部分70之間的間隔在10厘米之內(nèi)。
封裝器件40的封裝材料在包含測(cè)試電路部分70的芯片60上具有一定的厚度。此外，在探頭50端部的保護(hù)層或封裝可以在接收器54上增加材料的厚度。這兩層材料的厚度可以是每層大約1/2厘米。因此，測(cè)試探頭50的端部和封裝器件40的上表面之間的間隔80小于測(cè)試電路部分70和接收器54之間的間隔。間隔80可以比測(cè)試電路部分70和接收器54之間的間隔大約小1厘米。
假如接收器54定位在測(cè)試電路部分70的正上方，那么間隔80小于10厘米，減小覆蓋在接收器54的表面和在器件40上的任何封裝材料的厚度。為了使接收器54和測(cè)試電路部分70之間的間隔達(dá)到10厘米或更小，探頭50和器件40的上表面之間的間隔80可以小于9厘米。
最好是，如此地設(shè)置間隔80，以致于測(cè)試探頭50，特別是測(cè)試探頭50的接收器54與器件40之間的間隔在3厘米之內(nèi)。特別優(yōu)選的是測(cè)試探頭50的接收器54如此定位，以致于它與器件40內(nèi)的電路60的測(cè)試電路部分70之間的間隔在3厘米之內(nèi)。
理想地是，測(cè)試探頭被定位，以致于測(cè)試電路部分70和探頭接收器54之間的間隔大約是1厘米。這樣的間隔可以要求測(cè)試探頭50虛擬地或?qū)嶋H地接觸封裝微電子器件40的上表面。
如果間隔大于10厘米，則測(cè)試探頭接收器54所探測(cè)和處理的信號(hào)或其它電磁輻射可能是某一個(gè)源發(fā)生的，而不是測(cè)試電路部分70所發(fā)生的。此外，距離越大，則信噪比就變得越小。低信噪比會(huì)使接收器54不能正確地解碼由測(cè)試部分70傳輸或發(fā)射的信息。
在多種應(yīng)用中，測(cè)試電路部分70和探頭50上的接收器54之間的間隔越大，必須供給測(cè)試電路部分70的功率就越大。因此，設(shè)計(jì)選擇可以在測(cè)試探頭50與器件40的接近程度和測(cè)試過程中器件40的功率消耗之間來考慮。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明白來自一個(gè)傳輸點(diǎn)的各向異性的輻射產(chǎn)生一個(gè)功率關(guān)系它與傳輸點(diǎn)的距離的立方成反比(1/r3)。這樣，為了接收器54接收相同大小的功率，當(dāng)接收器54離測(cè)試電路部分70是2厘米時(shí)，供給測(cè)試電路部分70的功率必須是當(dāng)接收器54離測(cè)試電路部分70是1厘米時(shí)所供給的功率的8倍。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還將明白在傳輸測(cè)試電路部分70和接收器54附近的每一電通路都影響接收功率的效果。因此，器件40中芯片60的電路62、測(cè)試電路部分70、和接收器54的每種不同設(shè)計(jì)都將產(chǎn)生一個(gè)不同的功率接收函數(shù)。結(jié)果是，測(cè)試電路部分70和周圍電路62的每種設(shè)計(jì)將要求實(shí)驗(yàn)測(cè)試，以識(shí)別對(duì)這種組合的特殊功率傳輸要求。
測(cè)試電路部分70的輻射或傳輸段的多種特殊設(shè)計(jì)可以采用。測(cè)試電路部分70的傳輸段可以是一個(gè)RF振蕩器。圖8a表示一個(gè)NPN哈特利振蕩器(NPN Hartley oscillator)，它可以用作測(cè)試電路部分70的輻射段。NPN哈特利振蕩器簡(jiǎn)單并容易設(shè)計(jì)成一個(gè)微電子電路，比如電路62。
圖8b表示一個(gè)NPN Colpitts振蕩器，它也可以用作測(cè)試電路部分70的輻射段。NPN Colpitts振蕩器特別適用于希望振蕩頻率大于10MHz的電路中。哈特利和Colpitts振蕩器，以及可以結(jié)合到電路結(jié)構(gòu)中的其它振蕩器，在本領(lǐng)域都是不言自明的。
一個(gè)簡(jiǎn)單的可以用在接收器54中的探測(cè)器/解調(diào)器如圖9所示。該探測(cè)器/解調(diào)器54調(diào)到測(cè)試電路部分70對(duì)應(yīng)段的振蕩器的頻率。如圖9所示的探測(cè)器/解調(diào)器和其它探測(cè)器/解調(diào)器也是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員不言自明的。
測(cè)試電路部分70傳輸段的振蕩器工作的特殊頻率將取決于應(yīng)用，和從測(cè)試電路部分70傳輸?shù)綔y(cè)試探頭50的接收器54的信號(hào)的性質(zhì)。
測(cè)試電路部分的傳輸段采用小功率，并且尺寸小。這些特性使它們能夠很好地與微電子器件的電路設(shè)計(jì)配合。
如上所述，某些應(yīng)用可以在單個(gè)集成電路芯片60中包括多于一個(gè)測(cè)試電路部分70。測(cè)試電路部分的每一附加發(fā)送器段，或每一不同的測(cè)試電路部分可以采用略微不同的傳輸頻率。一種特別有利的設(shè)置是采用編碼擴(kuò)譜信號(hào)。被測(cè)電路的每一傳輸段可以具有其本身獨(dú)特的編碼。電路不同部件中的多個(gè)測(cè)試電路部分70使得測(cè)試系統(tǒng)探頭50可以掃描電路，以觀察該器件的多個(gè)部分。根據(jù)本發(fā)明，這種掃描可以實(shí)現(xiàn)，而不必在電路器件60中包括明顯額外的布線。
在某些應(yīng)用中，可期望的是施加一個(gè)特別的測(cè)試信號(hào)到微電子器件40，而不通過該器件的正常輸入終端。在這樣的應(yīng)用中，測(cè)試探頭50還可以包括一個(gè)電磁發(fā)送器(未示出)。這樣的電磁發(fā)送器可以與接收器電路54集成在一起。該電磁發(fā)送器可以將電磁輻射，比如射頻信號(hào)，傳輸?shù)叫酒?0的測(cè)試電路部分70。在這樣的一種應(yīng)用中，測(cè)試電路部分70還包括一個(gè)電磁接收器。這樣，在這個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試電路部分70包括一個(gè)電磁傳輸段和一個(gè)電磁接收段。探頭接收器54還包括一個(gè)電磁傳輸段和一個(gè)電磁接收段?？梢酝ㄟ^接收器54的傳輸段和通過測(cè)試電路部分70的傳輸段而采用不同的調(diào)制頻率或擴(kuò)譜編碼。這種不同的頻率或編碼使得接收器54和測(cè)試電路部分70的傳輸段可以同時(shí)工作。
測(cè)試電路部分70可以設(shè)計(jì)成一個(gè)可以用在多種不同的微電子器件中的“宏”。這樣，相同的測(cè)試電路設(shè)計(jì)可以重復(fù)地使用，減少多個(gè)微電子器件的設(shè)計(jì)成本。
對(duì)于半導(dǎo)體測(cè)試領(lǐng)域的人員來說，很清楚半導(dǎo)體器件可以用上面描述的測(cè)試系統(tǒng)在封裝之前測(cè)試。為了在封裝前進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試床20設(shè)計(jì)成適應(yīng)一個(gè)裸芯片，比如芯片60(圖6)。通過將一個(gè)探頭接觸到器件輸入焊點(diǎn)，比如芯片60的焊點(diǎn)64a，可以將測(cè)試信號(hào)供給芯片的輸入點(diǎn)。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，很清楚測(cè)試床還可以改進(jìn)，以適應(yīng)不同類型的封裝器件。這樣，器件可以被測(cè)試，而不管它們的封裝類型。
在此描述的系統(tǒng)、微電子器件、和方法可以用來對(duì)一個(gè)微電子器件的內(nèi)部電路進(jìn)行無線探測(cè)，而不需要包括通到芯片邊緣的導(dǎo)線或路徑，并且不需要另外的僅用于測(cè)試的引線。
由于已經(jīng)提供了上面的描述，所以，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能設(shè)計(jì)各種特殊的實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)方式。例如，可以開發(fā)從微電子器件到測(cè)試裝置的電磁傳輸?shù)钠渌问?，可以設(shè)計(jì)測(cè)試電路部分和接受器的傳輸段的其它特殊實(shí)施例，以及可以構(gòu)造測(cè)試床的其它形式。因此，上面的描述僅是示范性的，而不局限于此。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試微電子電路的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)信號(hào)源，用于施加一個(gè)信號(hào)到一個(gè)微電子電路；和一個(gè)測(cè)試探頭，用于無線接收來自安裝在所述測(cè)試床上的所述微電子電路的電磁響應(yīng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電磁響應(yīng)信號(hào)包括射頻信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電磁響應(yīng)信號(hào)包括紅外信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電磁響應(yīng)信號(hào)包括相干光信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括一個(gè)計(jì)算機(jī)，連接到所述探頭，以分析由所述探頭接收的所述電磁響應(yīng)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括一個(gè)計(jì)算機(jī)，連接到所述探頭，以分析由所述探頭接收的所述射頻響應(yīng)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述信號(hào)源還無線傳輸電磁測(cè)試信號(hào)通過所述探頭到所述微電子電路。
8.一種測(cè)試集成電路的測(cè)試裝置，該集成電路包括一測(cè)試部分，該測(cè)試部分響應(yīng)一預(yù)定信號(hào)而發(fā)射電磁輻射，該測(cè)試裝置包括一個(gè)信號(hào)源，用于給所述集成電路提供一個(gè)預(yù)定信號(hào)，這樣所述信號(hào)引起所述集成電路發(fā)射電磁輻射；一個(gè)電磁輻射接收器，它探測(cè)由所述集成電路發(fā)射的電磁輻射；和一個(gè)計(jì)算機(jī)，連接到所述電磁接收器，以分析由所述集成電路所發(fā)射的電磁輻射。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述電磁輻射是射頻輻射。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述電磁輻射是紅外輻射。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述電磁輻射是相干光輻射。
12.一種為測(cè)試能力設(shè)計(jì)的集成電路，所述集成電路包括一測(cè)試電路部分，它響應(yīng)一個(gè)施加到所述測(cè)試電路的預(yù)定信號(hào)，發(fā)射電磁輻射。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的集成電路，其中，電磁輻射是射頻輻射。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述電磁輻射是紅外輻射。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述電磁輻射是相干光輻射。
16.一種組合，包括一集成電路和測(cè)試所述集成電路的裝置，該組合包括一個(gè)集成電路，具有一個(gè)測(cè)試電路部分，其中，所述測(cè)試電路部分如此地構(gòu)造，以致于當(dāng)?shù)谝浑娦?yīng)發(fā)生在所述測(cè)試電路部分時(shí)，所述測(cè)試電路部分發(fā)射電磁輻射；和一個(gè)測(cè)試器件，包括一個(gè)電磁輻射接收器，用于探測(cè)由所述集成電路的所述測(cè)試電路部分發(fā)射的電磁輻射；和一個(gè)分析器，用于分析由所述接收器探測(cè)的電磁輻射。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的集成電路和測(cè)試裝置組合，其中，所述分析器分析所探測(cè)的電磁輻射，以確定所述測(cè)試電路部分是否正確地工作。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成電路和測(cè)試裝置組合，其中，所述電磁輻射是射頻輻射。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成電路和測(cè)試裝置組合，其中，所述電磁輻射是紅外輻射。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成電路和測(cè)試裝置組合，其中，所述電磁輻射是相干光輻射。
21.一種測(cè)試半導(dǎo)體集成電路的方法，該方法包括下列步驟施加一個(gè)預(yù)定信號(hào)給集成電路，從而使所述集成電路發(fā)射電磁輻射；和無線探測(cè)由所述集成電路所發(fā)射的電磁輻射。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的測(cè)試方法，其中，由所述集成電路發(fā)射的所述電磁輻射是射頻輻射。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的測(cè)試方法，其中，無線探測(cè)所述電磁輻射的所述步驟包括將一個(gè)電磁輻射接收器放置在所述集成電路的附近。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的測(cè)試方法，其中，無線探測(cè)所述電磁輻射的所述步驟包括將一個(gè)電磁輻射接收器放置在所述集成電路的10厘米之內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的測(cè)試方法，其中，無線探測(cè)所述電磁輻射的所述步驟包括將一電磁輻射接收器放置在所述集成電路的3厘米之內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的測(cè)試方法，還包括，在施加所述預(yù)定信號(hào)的所述步驟之前，如此地設(shè)計(jì)所述電子電路，以致于所述電子電路包括一個(gè)測(cè)試電路部分，它響應(yīng)一個(gè)施加到所述測(cè)試電路部分的預(yù)定信號(hào)，發(fā)射電磁輻射。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括用一個(gè)編程的電子計(jì)算機(jī)分析所探測(cè)的無線電磁輻射的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的測(cè)試方法，其中，由所述集成電路發(fā)射的所述電磁輻射是紅外輻射。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的測(cè)試方法，其中，由所述集成電路發(fā)射的所述電磁輻射是相干光輻射。
全文摘要
一種測(cè)試微電子電路的系統(tǒng),包括一個(gè)安裝微電子電路的測(cè)試床和一個(gè)信號(hào)源,該信號(hào)源用于施加一個(gè)信號(hào)給一個(gè)安裝在該測(cè)試床上的微電子電路。該系統(tǒng)還包括一個(gè)測(cè)試探頭,用于無線接收來自安裝在測(cè)試床上的微電子電路的電磁響應(yīng)信號(hào)。在一種優(yōu)選形式中,電磁響應(yīng)信號(hào)是射頻信號(hào)。該測(cè)試系統(tǒng)還包括一個(gè)與測(cè)試探頭相連接的計(jì)算機(jī),用于分析電磁響應(yīng)信號(hào)。測(cè)試系統(tǒng)上的測(cè)試用集成電路具有一個(gè)測(cè)試電路部分,它響應(yīng)一個(gè)施加到該測(cè)試電路的預(yù)定信號(hào)而發(fā)射電磁輻射。
文檔編號(hào)H01L21/822GK1352747SQ99816758
公開日2002年6月5日 申請(qǐng)日期1999年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月21日
發(fā)明者斯擔(dān)利·A·懷特, 肯尼思·S·沃利, 詹姆斯·W·約翰斯頓, P·邁克爾·亨德森, 小沃納·B·安德魯斯, 喬納森·I·西安, 凱利·H·黑爾 申請(qǐng)人:科內(nèi)森特系統(tǒng)公司