集成电路制造技术

公开了一种集成电路，该集成电路包括在正电源端子与负电源端子之间串联布置的第一对(11，12)开关器件。该集成电路在操作模式与测试模式之间可切换，在操作模式中驱动第一对(11，12)开关器件以将正电源端子或者负电源端子耦合到输出端子，在测试模式中驱动集成电路上的电流源以使所需电流在第一对(11，12)开关器件中的第一开关器件(12)中流动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括在正电源端子与负电源端子之间串联布置的第一对开关器件的集成电路和一种测试这样的集成电路的方法。
技术介绍
D类放大器常用作消费者、汽车和移动应用中的扬声器驱动器。D类放大器的关键部分是输出级，在图I中示出了输出级的典型示例。它由交替地将输出节点Vtjut连接到负(-Vsup)或者正(Vsup)电源轨的两个大的功率晶体管I和2组成。低侧功率晶体管2的栅极由栅极驱动器3控制，该栅极驱动器将栅极充电至最大电压Vam以接通它或者将栅极短接到源极以关断它。高侧功率晶体管I的栅极驱动器4是·互补的。栅极驱动器由开关控制逻辑电路5控制。在图I中也示出了由参考晶体管6、7和比较器8、9形成的过电流检测电路。过电流检测一般在功率放大器中用来保护它们免受过载的影响并且使它们耐受短路。通过将功率晶体管I和2的漏极-源极电压与用参考电流源10生成的恒定参考电流Ikef偏置的小得多的参考晶体管6和7的漏极-源极电压相比较来完成过电流检测。仅在对应的功率晶体管1、2接通时，比较器8、9的输出才有效。在这一情况下，参考晶体管6、7和功率晶体管1、2具有相等栅极和源极电压。如果功率晶体管的宽度与长度纵横比比参考晶体管的宽度与长度纵横比大N倍，则用于功率晶体管的过电流阈值等于N*Ikef。也在开关模式电源控制器设备中使用与这一输出级相似的电路。大量生产包括这种输出级的集成电路，并且为了确保每个产品的质量，工业上在晶片上(即在锯切和封装之前)测试它们。用包括可编程信号生成器和电源生成器、电压计和电流计以及数字接口的专用测试设备(称为测试器)完成工业测试。用精确布置于所谓的探针卡上的针状探针接触各个集成电路以确切匹配受测试的集成电路的键合焊盘的位置。D类输出级中的功率晶体管覆盖大量芯片区域并且针对栅极泄漏和接通电阻被彻底测试。对于接通电阻测试，接通待测试的功率晶体管并且在施加大电流之时测量漏极-源极电压。优选地，电流等于或者接近过电流阈值。这使测量代表现实应用并且允许测试过电流检测电路。然而，针状探针可以处理的最大电流通常小于功率晶体管的过电流阈值。通过将功率晶体管拆分成可以以M乘以更小电流来依次测试的M个更小区段来解决这一问题。通过使用可以使用继电器开关的外部电阻器阵列来控制测量电流。在典型情况下，功率晶体管具有一次一个地接通的8个区段。通过闭合继电器来逐步增加电流直至触发过电流检测。外部电流由称为受控电压-电流源计(CVI)的仪器供应和测量。借助如下模拟复用器测量漏极-源极电压，该复用器将功率晶体管的漏极和源极连接到测试管脚或者焊盘。在称为处置器(handler)的如下电路板上组装电阻器和继电器，该电路板也包含探针卡并且充当在受测试的器件(DUT)与测试器之间的接口。工业测试的成本是总产品价格的一大部分并且与测试的总时间成正比例。为了加速测试时间，并行地测试DUT是有利的。优选地，用单个探针卡接触多个DUT以支持器件的并行测试。然而，处置器上的空间的量是有限的。在一些情况下，这意味着为了完成接通电阻测量而需要的外部硬件实际是可以并行测试的器件数目的限制因素。另一问题涉及测量速度和准确性。通过随后闭合继电器来减少外部电阻的过程相对缓慢并且具有有限分辨率。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种集成电路，该集成电路包括在正电源端子与负电源端子之间串联布置的第一对开关器件，其中该集成电路在操作模式与测试模式之间可切换，在操作模式中，驱动第一对开关器件以将正电源端子或者负电源端子耦合到输出端 子，在测试模式中，驱动集成电路上的电流源以使所需电流在第一对开关器件中的第一开关器件中流动。通过使用集成电流源而不是使用外部可切换电阻器，本专利技术克服上文阐述的问题，这是因为可以消除处置器上的所有外部部件。另外，避免了使用继电器，由此加速测试过程。通常，电流源是第一对开关器件中的第二开关器件。因此，可以使用互补功率晶体管作为电流源以使所需电流在第一对开关器件中的第一开关器件中流动。备选地，电流源是集成电路上的第二对开关器件之一。在这一情况下，将提供连接第一对开关器件和第二对开关器件的输出端子的外部连接，使得电流路径存在于二者之间。这具有的优点是，也加压于与输出端子的连接并且对其进行测试。在另一实施例中，电流源是多个开关器件，每个开关器件形成集成电路上的多对开关器件之一。这具有的优点是，在测试期间在电流源中的功率耗散分布于更大区域之上，这减少温度增加。通常，第一对开关器件是一对互补MOSFET晶体管。集成电路还可以包括过电流检测电路，适于当在操作模式中时检测在第一对开关器件中的第一开关器件中流动的过量电流并且当在测试模式中时驱动电流源以引起所需电流流动。“过量电流”意味着超过过电流限制或者阈值的电流。可以通过使用过电流检测电路作为反馈回路中的误差放大器将电流调节成所需电流。通过将所需电流调节至恰好低于并且随后恰好高于过电流阈值的水平,测试过电流检测的功能而无需测试程序中的序列以通过开关电阻器组来确定这一水平。过电流检测电路优选地包括跨导放大器，配置成当在测试模式中时用代表在输出端子的电压与参考电压之间的差值的信号驱动电流源；以及电压偏移电路，可控制成将偏移电压与差值相加或者从差值减去偏移电压。跨导放大器和电压偏移电路通常被配置成当在操作模式中时进入高阻抗状态。集成电路通常还包括驱动器电路，用于当在操作模式中时驱动第一对开关器件中的第二开关器件，其中驱动器电路被配置成当在测试模式中时进入高阻抗状态。集成电路还可以包括模拟复用器，用于测量跨第一对开关器件中的第一开关器件和/或第二开关器件的电压。可以将接通电阻计算为测量的电压(例如，在开关器件为MOSFET时的漏极-源极电压)与电源电流之比。第一对开关器件通常形成D类音频放大器的部分或者开关模式电源控制器的部分。根据本专利技术的第二方面，提供一种测试根据本专利技术的第一方面的集成电路的方法，该方法包括将集成电路切换到测试模式；驱动集成电路上的电流源以使所需电流在第一对开关器件中的第一开关器件中流动；以及根据预定测试协议分析输出信号。在一个实施例中，所需电流超过过电流限制，并且输出信号是指示过量电流在第一对开关器件中的第一开关器件中流动的过电流检测信号。在另一实施例中，输出信号是跨第一对开关器件中的第一开关器件的电压。这实现支持根据代表跨第一对开关器件中的第一开关器件的电压的输出信号和向第一对开关器件中的第一开关器件供应的电流计算接通电阻。 附图说明现在将参照以下附图具体描述本专利技术的示例，其中图I示出了现有技术的D类输出级；图2示出了本专利技术的一个实施例；图3示出了图2的实施例的增强；并且图4示出了具有可控偏移的运算跨导放大器。具体实施例方式在图2中，PMOS功率晶体管11与NMOS功率晶体管12串联耦合在正(Vsup)电源轨与负(-Vsup)电源轨之间。PMOS功率晶体管11和NMOS功率晶体管12形成D类放大器的输出级的部分并且在集成电路上。集成电路在操作模式与测试模式之间可切换。在操作模式中，PMOS功率晶体管11和NMOS功率晶体管12由驱动器电路(未示出)驱动以产生如下输出信号，该输出信号是输入信号的放大版本。在测试模式中，PMOS功率晶体管11由也在集成电路上的电压源13偏置以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，包括在正电源端子与负电源端子之间串联布置的第一对(11，12)开关器件，其中所述集成电路在操作模式与测试模式之间可切换，在所述操作模式中，驱动所述第一对(11，12)开关器件以将所述正电源端子或者所述负电源端子耦合到输出端子，在所述测试模式中，驱动所述集成电路上的电流源以使所需电流在所述第一对(11，12)开关器件中的第一开关器件(12)中流动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·贝尔库特，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：