集成電路制造技術

公開了一種集成電路，該集成電路包括在正電源端子與負電源端子之間串聯布置的第一對(11，12)開關器件。該集成電路在操作模式與測試模式之間可切換，在操作模式中驅動第一對(11，12)開關器件以將正電源端子或者負電源端子耦合到輸出端子，在測試模式中驅動集成電路上的電流源以使所需電流在第一對(11，12)開關器件中的第一開關器件(12)中流動。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種包括在正電源端子與負電源端子之間串聯布置的第一對開關器件的集成電路和一種測試這樣的集成電路的方法。
技術介紹
D類放大器常用作消費者、汽車和移動應用中的揚聲器驅動器。D類放大器的關鍵部分是輸出級，在圖I中示出了輸出級的典型示例。它由交替地將輸出節點Vtjut連接到負(-Vsup)或者正(Vsup)電源軌的兩個大的功率晶體管I和2組成。低側功率晶體管2的柵極由柵極驅動器3控制，該柵極驅動器將柵極充電至最大電壓Vam以接通它或者將柵極短接到源極以關斷它。高側功率晶體管I的柵極驅動器4是·互補的。柵極驅動器由開關控制邏輯電路5控制。在圖I中也示出了由參考晶體管6、7和比較器8、9形成的過電流檢測電路。過電流檢測一般在功率放大器中用來保護它們免受過載的影響并且使它們耐受短路。通過將功率晶體管I和2的漏極-源極電壓與用參考電流源10生成的恒定參考電流Ikef偏置的小得多的參考晶體管6和7的漏極-源極電壓相比較來完成過電流檢測。僅在對應的功率晶體管1、2接通時，比較器8、9的輸出才有效。在這一情況下，參考晶體管6、7和功率晶體管1、2具有相等柵極和源極電壓。如果功率晶體管的寬度與長度縱橫比比參考晶體管的寬度與長度縱橫比大N倍，則用于功率晶體管的過電流閾值等于N*Ikef。也在開關模式電源控制器設備中使用與這一輸出級相似的電路。大量生產包括這種輸出級的集成電路，并且為了確保每個產品的質量，工業上在晶片上(即在鋸切和封裝之前)測試它們。用包括可編程信號生成器和電源生成器、電壓計和電流計以及數字接口的專用測試設備(稱為測試器)完成工業測試。用精確布置于所謂的探針卡上的針狀探針接觸各個集成電路以確切匹配受測試的集成電路的鍵合焊盤的位置。D類輸出級中的功率晶體管覆蓋大量芯片區域并且針對柵極泄漏和接通電阻被徹底測試。對于接通電阻測試，接通待測試的功率晶體管并且在施加大電流之時測量漏極-源極電壓。優選地，電流等于或者接近過電流閾值。這使測量代表現實應用并且允許測試過電流檢測電路。然而，針狀探針可以處理的最大電流通常小于功率晶體管的過電流閾值。通過將功率晶體管拆分成可以以M乘以更小電流來依次測試的M個更小區段來解決這一問題。通過使用可以使用繼電器開關的外部電阻器陣列來控制測量電流。在典型情況下，功率晶體管具有一次一個地接通的8個區段。通過閉合繼電器來逐步增加電流直至觸發過電流檢測。外部電流由稱為受控電壓-電流源計(CVI)的儀器供應和測量。借助如下模擬復用器測量漏極-源極電壓，該復用器將功率晶體管的漏極和源極連接到測試管腳或者焊盤。在稱為處置器(handler)的如下電路板上組裝電阻器和繼電器，該電路板也包含探針卡并且充當在受測試的器件(DUT)與測試器之間的接口。工業測試的成本是總產品價格的一大部分并且與測試的總時間成正比例。為了加速測試時間，并行地測試DUT是有利的。優選地，用單個探針卡接觸多個DUT以支持器件的并行測試。然而，處置器上的空間的量是有限的。在一些情況下，這意味著為了完成接通電阻測量而需要的外部硬件實際是可以并行測試的器件數目的限制因素。另一問題涉及測量速度和準確性。通過隨后閉合繼電器來減少外部電阻的過程相對緩慢并且具有有限分辨率。
技術實現思路
根據本專利技術的第一方面，提供一種集成電路，該集成電路包括在正電源端子與負電源端子之間串聯布置的第一對開關器件，其中該集成電路在操作模式與測試模式之間可切換，在操作模式中，驅動第一對開關器件以將正電源端子或者負電源端子耦合到輸出端 子，在測試模式中，驅動集成電路上的電流源以使所需電流在第一對開關器件中的第一開關器件中流動。通過使用集成電流源而不是使用外部可切換電阻器，本專利技術克服上文闡述的問題，這是因為可以消除處置器上的所有外部部件。另外，避免了使用繼電器，由此加速測試過程。通常，電流源是第一對開關器件中的第二開關器件。因此，可以使用互補功率晶體管作為電流源以使所需電流在第一對開關器件中的第一開關器件中流動。備選地，電流源是集成電路上的第二對開關器件之一。在這一情況下，將提供連接第一對開關器件和第二對開關器件的輸出端子的外部連接，使得電流路徑存在于二者之間。這具有的優點是，也加壓于與輸出端子的連接并且對其進行測試。在另一實施例中，電流源是多個開關器件，每個開關器件形成集成電路上的多對開關器件之一。這具有的優點是，在測試期間在電流源中的功率耗散分布于更大區域之上，這減少溫度增加。通常，第一對開關器件是一對互補MOSFET晶體管。集成電路還可以包括過電流檢測電路，適于當在操作模式中時檢測在第一對開關器件中的第一開關器件中流動的過量電流并且當在測試模式中時驅動電流源以引起所需電流流動?！斑^量電流”意味著超過過電流限制或者閾值的電流。可以通過使用過電流檢測電路作為反饋回路中的誤差放大器將電流調節成所需電流。通過將所需電流調節至恰好低于并且隨后恰好高于過電流閾值的水平,測試過電流檢測的功能而無需測試程序中的序列以通過開關電阻器組來確定這一水平。過電流檢測電路優選地包括跨導放大器，配置成當在測試模式中時用代表在輸出端子的電壓與參考電壓之間的差值的信號驅動電流源；以及電壓偏移電路，可控制成將偏移電壓與差值相加或者從差值減去偏移電壓?？鐚Х糯笃骱碗妷浩齐娐吠ǔ１慌渲贸僧斣诓僮髂Ｊ街袝r進入高阻抗狀態。集成電路通常還包括驅動器電路，用于當在操作模式中時驅動第一對開關器件中的第二開關器件，其中驅動器電路被配置成當在測試模式中時進入高阻抗狀態。集成電路還可以包括模擬復用器，用于測量跨第一對開關器件中的第一開關器件和/或第二開關器件的電壓?？梢詫⒔油娮栌嬎銥闇y量的電壓(例如，在開關器件為MOSFET時的漏極-源極電壓)與電源電流之比。第一對開關器件通常形成D類音頻放大器的部分或者開關模式電源控制器的部分。根據本專利技術的第二方面，提供一種測試根據本專利技術的第一方面的集成電路的方法，該方法包括將集成電路切換到測試模式；驅動集成電路上的電流源以使所需電流在第一對開關器件中的第一開關器件中流動；以及根據預定測試協議分析輸出信號。在一個實施例中，所需電流超過過電流限制，并且輸出信號是指示過量電流在第一對開關器件中的第一開關器件中流動的過電流檢測信號。在另一實施例中，輸出信號是跨第一對開關器件中的第一開關器件的電壓。這實現支持根據代表跨第一對開關器件中的第一開關器件的電壓的輸出信號和向第一對開關器件中的第一開關器件供應的電流計算接通電阻。 附圖說明現在將參照以下附圖具體描述本專利技術的示例，其中圖I示出了現有技術的D類輸出級；圖2示出了本專利技術的一個實施例；圖3示出了圖2的實施例的增強；并且圖4示出了具有可控偏移的運算跨導放大器。具體實施例方式在圖2中，PMOS功率晶體管11與NMOS功率晶體管12串聯耦合在正(Vsup)電源軌與負(-Vsup)電源軌之間。PMOS功率晶體管11和NMOS功率晶體管12形成D類放大器的輸出級的部分并且在集成電路上。集成電路在操作模式與測試模式之間可切換。在操作模式中，PMOS功率晶體管11和NMOS功率晶體管12由驅動器電路(未示出)驅動以產生如下輸出信號，該輸出信號是輸入信號的放大版本。在測試模式中，PMOS功率晶體管11由也在集成電路上的電壓源13偏置以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種集成電路，包括在正電源端子與負電源端子之間串聯布置的第一對(11，12)開關器件，其中所述集成電路在操作模式與測試模式之間可切換，在所述操作模式中，驅動所述第一對(11，12)開關器件以將所述正電源端子或者所述負電源端子耦合到輸出端子，在所述測試模式中，驅動所述集成電路上的電流源以使所需電流在所述第一對(11，12)開關器件中的第一開關器件(12)中流動。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：M·貝爾庫特，
申請(專利權)人：NXP股份有限公司，
類型：發明
國別省市：