Brevet FR2756380A1 — publié le 19980529

DISPOSITIF DE CONTROLE DE CONFORMITE DE CONSOMMATION D'UN COMPOSANT ELECTRONIQUE DANS UNE MACHINE DE TESTS La présente invention concerne un dispositif de contrôle de conformité de consommation d'un composant électronique dans une machine de tests. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des tests, en production ou en caractérisation, de composants CMOS mixtes (analogiques/numériques) à tres grande échelle d'intégration (VLSI), et plus spécialement les composants fonctionnant avec des courants élevés tels que microcontrôleurs ou microprocesseurs. D'une manière générale, une machine de tests de composants électroniques est essentiellement constituée de trois éléments - un ordinateur qui est le poste de travail permettant à un opérateur de préparer, au moyen d'un logiciel approprié, les tests qu'il entend effectuer sur les composants électroniques, par exemple en sortie d'une chaîne de fabrication afin d'en vérifier le bon fonctionnement. Le programme de test est organisé en une succession de lignes de test qui doivent entre exécutées selon une séquence donnée, chaque ligne de test indiquant les signaux logiques, ou signaux de test, à appliquer simultanément à certaines broches des composants. - une baie électronique, reliée à l'ordinateur par une unité centrale, qui comporte un certain nombre d'organes visant, d'une part, tel qu'un séquenceur de tests, à générer lesdits signaux logiques selon la séquence de tests préparée par l'opérateur, et, d'autre part, à comparer les signaux logiques fournis sur d'autres broches par les composants en réponse aux signaux de test, aux réponses prévues à l'avance dans le cadre d'un fonctionnement conforme des composants. - une tête de travail dans laquelle sont disposés les composants électroniques à tester, comportant une broche électronique destinée à mettre en forme analogique les signaux logiques de test, reçus de la baie électronique, selon la technologie et la logique utilisées par les composants, et, inversement, à mettre en forme logique les réponses analogiques des composants avant de les transmettre à la baie pour comparaison. Par ailleurs, la baie électronique comprend un sous-ensemble d'alimentation en courant continu destiné à appliquer aux composants sous test les tensions de polarisation nécessaires à leur fonctionnement. Ce sous-ensemble comporte, par composant, autant de circuits d'alimentation électrique qu'il est nécessaire pour alimenter le composant. Selon le type de composants à tester, il existe différents circuits d'alimentation électrique qui se distinguent par la valeur maximum du courant de polarisation débité : on connaît des cartes à courant très faible jusqu'à 0,5 A, à courant faible jusqu'à 4 A, à courant élevé jusqu'à 30 A, etc. Les divers circuits du sous-ensemble d'alimentation n'ont pas seulement pour fonction d'alimenter les composants sous test, mais ils servent également à fournir une mesure de la valeur du courant débité par chaque composant. I1 est en effet très important pour un fabricant de pouvoir contrôler la conformité de la consommation des composants électroniques qu'il fournit, ceci d'autant plus que les courants débités ont tendance à devenir de plus en plus élevés. A cet effet, les circuits d'alimentation électrique des machines de tests sont, de manière connue, équipés de moyens de mesure de courant. L'ordre d'effectuer une mesure de courant peut provenir de l'unité centrale elle-même à des moments de la séquence de tests initialement définis par l'opérateur en même temps qu'il prépare son programme de tests. Cet ordre peut également provenir d'une séquence de mesures de courant présentant une succession de lignes de mesure dont chaque ligne de mesure correspond à une ligne de test de la séquence de test et comprend un indicateur de mesure représentatif d'un ordre d'effectuer ou de ne pas effectuer une mesure de courant. Ladite séquence de mesure constitue en quelque sorte un complément à la séquence de tests. Bien entendu, les indicateurs de la séquence de mesures sont définis à l'avance par l'opérateur, préalablement à l'exécution des tests proprement dits. Actuellement, la valeur du courant mesurée sur un ordre provenant, soit de l'unité centrale de la baie électronique, soit de la séquence de mesures préétablie, est comparée à au moins une valeur de référence par ladite unité centrale elle-même, ce qui présente un certain nombre d'inconvénients. En premier lieu, le déroulement de la séquence de tests est interrompu à chaque mesure de courant, ceci pour connaître le résultat de la comparaison afin de décider d'arrêter ou de poursuivre les tests. Si le nombre de mesures de courant prévu est important, il en résulte beaucoup de perte de temps dans la durée des tests. D'autre part, après chaque interruption dans la séquence de tests pour effectuer une mesure de courant, la séquence de tests est reprise à partir du début pour des raisons d'initialisation, ce qui rallonge d'autant la durée des tests. Or, aujourd'hui, le temps de tests intervient pour une part de plus en plus importante dans le coût des composants électroniques. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de contrôle de conformité de consommation d'un composant électronique dans une machine de tests comprenant: - au moins un circuit d'alimentation électrique du composant, comportant des moyens de mesure du courant débité par ledit composant électronique, - un séquenceur de tests apte à exécuter une séquence de lignes de test à appliquer au composant, - un séquenceur de mesures de courant apte à exécuter une séquence de lignes de mesure dont chacune correspond à une ligne de test et comporte, défini avant exécution de la séquence de tests, un indicateur de mesure représentatif d'un ordre d'effectuer ou de ne pas effectuer une mesure de courant - dispositif qui permettrait d'éviter les pertes de temps dans le déroulement des tests, induites dans les machines de test actuelles par les mesures de courant débité et la comparaison des résultats obtenus avec une ou plusieurs valeurs de référence. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention en ce que ledit séquenceur de mesures comporte une mémoire d'acquisition multiple présentant une pluralité de lignes d'acquisition correspondant, chacune, à une ligne de mesure de la séquence de mesures dont l'indicateur de mesure est positif, ladite mémoire comprenant, pour chaque ligne d'acquisition - au moins une zone de valeur limite dans laquelle est inscrite, avant exécution de la séquence de test, une valeur limite du courant débité par le composant électronique, - au moins une zone de conformité dans laquelle est inscrit, pour chaque mesure, un indicateur de conformité représentatif d'une comparaison effectuée dans un registre associé à ladite mémoire, entre le courant mesuré et ladite valeur limite. Ainsi, dans le dispositif de l'invention, la comparaison courant mesuré/valeur limite n'est plus effectuée par l'unité centrale mais au niveau de la mémoire d'acquisition multiple, dans un registre prévu à cet effet, le résultat de cette comparaison, c'est-à-dire ledit indicateur de conformité, etant inscrit dans la mémoire mesure après mesure, sans qu'il y ait interruption de la séquence de tests et donc sans reprise de la séquence à partir du début après chaque mesure. Lorsque la série de tests est terminée, l'opérateur peut à la lecture ligne par ligne des zones de conformité, soit constater que toutes les mesures de courant ont été conformes aux prévisions, soit repérer à quel moment de la séquence de tests une anomalie dans la consommation du composant s'est produite, ce qui lui permet éventuellement d'en déterminer la cause ou d'en évaluer l'importance. Dans le cas où il suffit à l'opérateur d'avoir accès au résultat global des mesures de consommation en courant du composant sous test, l'invention prévoit que ladite mémoire d'acquisition multiple présente, en outre, une ligne de statut global comportant une zone de conformité globale, correspondant à ladite zone de conformité, dans laquelle est inscrite, après exécution de la séquence de tests, un indicateur de conformité globale, positif si tous les indicateurs de conformité sont positifs, ou négatifs si au moins un indicateur de conformité est négatif. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite mémoire d'acquisition multiple comporte, pour chaque ligne d'acquisition, une zone de mesure dans laquelle est inscrite, pour chaque mesure, la valeur du courant mesuré. De cette manière, l'opérateur connait point par point la consommation du composant sous test, lui permettant ainsi d'établir une caractérisation complète du composant. Dans les machines de tests existantes, les circuits d'alimentation électrique offrent en général plusieurs gammes de mesure possibles, deux le plus souvent, selon la précision requise pour la mesure de courant. Lorsqu'il prépare la séquence de tests et la séquence de mesures du courant débité, l'opérateur choisit à l'avance une gamme unique dans laquelle s'effectueront toutes les mesures de courant, sans possibilité de modifier ce choix au cours de la séquence de mesures. C'est pour remédier à cet inconvénient qu'il est prévu, selon l'invention, que, lesdits moyens de mesure du courant débité par le composant étant aptes à fournir une valeur de courant dans plusieurs gammes de mesure, la mémoire d'acquisition multiple comporte, pour chaque ligne d'acquisition, une zone de gammes dans laquelle est inscrite, avant exécution de la séquence de tests, un indicateur de gamme indiquant la gamme de mesure sélectionnée. Cette flexibilité supplémentaire permet de choisir a priori la gamme de mesure la plus appropriée en fonction de chaque test à effectuer. On sait en effet que des composants électroniques, tels que microcontrôleurs et microprocesseurs, ont une consommation qui varie sensiblement en fonction de leur mode de fonctionnement. Par exemple, en mode de travail, la consommation du composant est élevée, on choisira donc une gamme de mesure haute, tandis qu'en mode d'attente, la consommation est plus faible, une gamme de mesure basse sera alors plus adaptée. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est un schéma général d'une machine de tests comportant un dispositif de contrôle de conformité de consommation, objet de l'invention. La figure 2 est un schéma montrant l'agencement entre la séquence de tests, la séquence de mesures et la mémoire d'acquisition multiple du dispositif de l'invention. La figure 3 est un schéma donnant la structure de la mémoire d'acquisition multiple de la figure 2. La figure 4 est un schéma montrant comment est réalisé le changement de gamme de mesure. Sur la figure 1 est représentée de façon schématique une machine de tests d'un composant électronique 10 comportant des broches numérotées de 11 à 16, par exemple. Certaines de ces broches, telles que la broche 11, sont destinées à recevoir des signaux analogiques de test, ou stimuli, provenant d'une broche électronique (PE) 310 située dans la tête 300 de travail sur laquelle est place le composant 10 sous test. Les signaux fournis par ladite broche électronique 310 à la broche 1 1 par exemple, sont la traduction analogique de signaux logiques (0 ou 1) provenant de la baie électronique 200 de la machine de tests, et dépendent de la technologie et de la logique du composant (1tu, ECL, etc...). C'est ainsi qu'un 1 logique pourra dans certains cas se traduire par une tension de + 5V ou par une tension de + 3V dans d'autres cas. Les signaux logiques sont élaborés dans la baie électronique 200 par un séquenceur 230 de tests comprenant un circuit 232, connu sous le nom de panier H, chargé d'exécuter une séquence 231 de tests fourni par un circuit 220 de contrôle, comme sous le nom de panier C. La structure de ladite séquence 231 de tests est montrée plus précisément sur la figure 2. I1 s'agit d'une succession P lignes de test, chaque ligne de test définissant une configuration des signaux logiques qui doivent être appliqués simultanément à N broches du composant électronique. En reponse à chacune de ces configurations de test, le composant électronique 10 fournit, sur certaines broches telles que la broche 12 de la figure 1, des signaux analogiques de reponse qui sont, à leur tour, remis sous forme logique par la broche électronique 310 avant d'être comparés dans le circuit 232 aux reponses logiques attendues dans le cadre d'un fonctionnement normal du composant électronique 10. Le résultat de ces comparaisons est transmis au circuit 220 de contrôle, qui en cas d'échec, prend la décision d'arrêter la séquence de tests et de rejeter le composant, ou, au contraire de poursuivre la séquence jusqu'à la fin. La séquence 231 de tests est préalablement élaborée par un opérateur à l'aide d'un logiciel spécialisé, comme le logiciel ASAP (marque déposée), stocké dans l'ordinateur 100 de la machine de tests. L'unité centrale 210 a pour fonction de gérer les différents sous-ensembles de la baie électronique 200 en fonction des instructions fournies par l'ordinateur 100, et, inversement, de faire remonter jusqu'à l'ordinateur les informations reçues de la baie électronique. Le composant électronique 10 est alimenté en courant continu sur la broche 16 par exemple par un sous-ensemble d'alimentation comportant au moins un circuit 240 d'alimentation (DPS) apte à appliquer sur la broche 16 du composant une tension Vcc de polarisation. Il existe plusieurs types de circuits d'alimentation selon l'intensité du courant débité : PCDPS jusqu'à 0,5 A, LCDPS jusqu'à 4A, HCDPS jusqu'à 30 A, VHCPDS au-delà. De manière connue, le circuit 240 d'alimentation comporte des moyens de mesure du courant débité par le composant électronique 10. Comme l'indique la figure 4, le circuit DPS 240 peut fournir la valeur du courant mesuré dans deux gammes de mesure, à savoir une gamme haute HCR sur un premier convertisseur analogique/numérique 241 et une gamme basse LCR sur un deuxième convertisseur analogiquetnumérique 242. L'intérêt desdits moyens de mesure de courant réside dans le fait qu'outre les tests de fonctionnement logique du compostant, il peut y avoir avantage à en contrôler la conformité de consommation, ceci d'autant plus que les composants modernes fonctionnent avec des courants de plus en plus élevés sous des tensions d'alimentation réduites. On est donc amener à insérer un programme de mesures de courant dans le programme de tests proprement dit. Cette fonction est réalisée par le séquenceur 250 de mesures qui comprend une séquence 251 de mesures fournie par le circuit 220 de contrôle, après élaboration initiale par l'opérateur sur l'ordinateur 100, en même temps que la séquence 231 de tests. La structure de la séquence 251 de mesures est montrée sur la figure 2. On voit que chaque ligne de mesure correspond à une ligne du séquenceur 231 de tests et comprend un indicateur de mesure représentatif d'un ordre d'effectuer ou de ne pas effectuer une mesure de courant. Par exemple, ledit indicateur de mesure peut être 1 si on veut effectuer une mesure de courant et 0 dans le cas contraire. Ainsi, dans le cas de la figure 2, on voit qu'en même temps que les signaux logiques de la première ligne de test seront appliqués aux N broches du composant, une mesure de courant devra être effectuée, de même qu'à la ligne suivante. Par contre, dans la configuration logique de la 3e ligne de test, il n'est prévu aucune mesure de courant. Comme l'indique la figure 1, le séquenceur 250 de mesures comprend également une mémoire 252 d'acquisition multiple (MAM) dont la structure, illustrée sur les figures 2 et 3, est constituée d'une pluralité, 2048 par exemple, de lignes d'acquisition correspondant, chacune, à une ligne de mesure de la séquence 251 de mesures dont l'indicateur est positif, ici égal à 1. En d'autres termes, la mémoire 252 d'acquisition multiple n'est adressée que lorsqu'un ordre d'effectuer une mesure de courant est donnée par la séquence 251 de mesures. Plus précisément, la figure 3 montre que la mémoire 252 d'acquisition multiple comporte deux types de zones, à savoir les zones référencées avec le préfixe B qui correspondent à des indicateurs ou valeurs prédéfinis, ligne d'acquisition par ligne d'acquisition, par l'opérateur en même temps qu'il prépare les séquences de tests et de mesures. Les zones référencées avec le préfixe A sont également des indicateurs ou valeurs également, qui, contrairement aux zones B, sont renseignés ligne d'acquisition après ligne d'acquisition au fur et à mesure du déroulement de la séquence 251 de mesures. On notera parmi les zones B - une zone B1 de gamme dans laquelle est inscrit un indicateur RNG de gamme indiquant la gamme de mesure sélectionnée entre une gamme haut courant HCR et une gamme bas courant LCR, ceci bien entendu pour autant que les moyens de mesure de courant soient aptes à fournir la valeur du courant mesuré dans plusieurs gammes de courant. L'opérateur a ainsi la possibilité de choisir la gamme de mesure appropriée pour obtenir la sensibilité la meilleure compte tenu de la valeur de courant attendue. - une zone B23 de limite supérieure dans laquelle est inscrite une valeur limite supérieure MLIM du courant débité par le composant électronique 10 ainsi qu'une zone B24 de limite inférieure dans laquelle est inscrite une valeur limite inférieure mLIM du courant débité. Le contrôle de conformité de consommation est effectué par comparaison de la valeur de courant mesurée avec au moins l'une de ces deux valeurs limites. - la zone B21 est une zone de comparaison supérieure dans laquelle est inscrit un indicateur MCOMP de comparaison supérieure représentatif d'un ordre d'effectuer une comparaison avec la limite supérieure MLIM. Cet indicateur peut etre la valeur logique 1 pour l'ordre d'effectuer ladite comparaison ou la valeur logique 0 pour l'ordre de ne pas effectuer cette comparaison. I1 en est de même par analogie pour la zone B22 de comparaison inférieure avec l'indicateur mCOMP. Les zones A sont: -la zone Al dans laquelle, à chaque mesure, est inscrite la valeur VAL du courant mesuré et qui est comparée aux valeurs limites mLIM et MLIM. Cette zone A1 est facultative dans la mesure où le contrôle de conformité de consommation du composant réside en fait dans le résultat des comparaisons précitées et non sur la valeur du courant elle-meme. Toutefois, la connaissance du courant débité pour chaque ligne de mesure permet de parfaitement caractériser le composant en reconstituant l'évolution du courant en cours de fonctionnement. - les zones A2 1 et A22 de dépassement de gamme haut, respectivement bas, dans lesquelles sont inscrits un indicateur RNG+, respectivement RNG-, de dépassement de la valeur du courant mesuré par rapport à la gamme RNG sélectionnée. Les indicateurs RNG+ et RNG- sont des valeurs logiques 0 ou 1. Cette indication permet à l'opérateur de savoir si le courant a été mesuré dans la bonne gamme de sensibilité. - les zones A23 et A24 qui sont des zones de conformité dans lesquelles sont inscrits, à chaque mesure, un indicateur de conformité MFLAG et mFLAG respectivement, représentatif du résultat de la comparaison, effectuée dans le registre 253, entre la valeur du courant mesuré et les valeurs limites MLIM et mLIM respectivement. Là aussi, lesdits indicateurs de conformité sont des valeurs logiques, par exemple 0 si la comparaison est conforme ou 1 dans le cas contraire. Bien entendu, ces indicateurs sont les paramètres essentiels du contrôle de conformité de consommation du composant électronique sous test. On peut observer également sur la figure 3 que la mémoire 252 d'acquisition multiple présente une ligne GS de statut global comportant notamment une zone de conformité globale supérieure et une zone de conformité globale inferieure correspondant aux zones A23 et A24 respectivement. Chacune de ces zones renferme un indicateur de conformité globale supérieure, respectivement inférieure, qui est positif, ici égal à 0, si tous les indicateurs de la zone A23, respectivement A24 sont positifs, ou égal à 1, c'est-à-dire négatif, si au moins un des indicateurs de la zone considérée est égal à 1. Le calcul des indicateurs de conformité globale se fait alors au moyen d'une porte OU. Dans un premier temps, l'opérateur peut se contenter du résultat de conformité globale pour accepter ou rejeter le composant 10. Mais, en cas de non conformité globale, il peut aussi, en se référant aux indications contenues dans la mémoire 252 à chaque ligne de mesure, détecter à quel moment de la séquence de test une anomalie s'est produite et ainsi en trouver la cause. Le schéma de la figure 4 explique comment le changement de gamme de sensibilité en cours de séquence peut être réalisé. Le circuit 242 d'alimentation comporte deux sorties de mesure du courant. La sortie 241 est un convertisseur analogique/numérique dans laquelle est stockée sous forme numérique la valeur du courant mesurée dans la gamme de sensibilité haute HCR, tandis que la sortie 242 est un convertisseur analogique/numérique dans laquelle est stockée, également sous forme numérique, la valeur du courant mesurée dans la gamme de sensibilité basse LCR. Ces deux sorties 241 et 242 sont reliées au registre 253 de comparaison par l'intermédiaire d'un organe de commutation, symboliquement représenté par le commutateur 243, de manière à fournir audit registre soit la valeur provenant de la sortie 241 soit la valeur provenant de la sortie 242, le choix étant imposé audit organe de commutation par l'indicateur RNG dont les valeurs HCR et LCR sont inscrites dans la zone B 1 de la mémoire 252 d'acquisition multiple. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de conformité de consommation d'un composant électronique (10) dans une machine de tests comprenant: - au moins un circuit (240) d'alimentation électrique du composant (10), comportant des moyens de mesure du courant débité par ledit composant électronique (10), -un séquenceur (230) de tests apte à executer une séquence (231) de lignes de test à appliquer au composant (10), -un séquenceur (250) de mesures de courant apte à exécuter une séquence (251) de lignes de mesure dont chacune correspond à une ligne de test et comporte, défini avant exécution de la séquence (231) de tests, un indicateur de mesure représentatif d'un ordre d'effectuer ou de ne pas effectuer une mesure de courant, caractérisé en ce que ledit séquenceur (250) de mesures comporte une mémoire (252) d'acquisition multiple présentant une pluralité de lignes d'acquisition correspondant, chacune, à une ligne de mesure de la séquence (251) de mesures dont l'indicateur de mesure est positif, ladite mémoire (252) comprenant, pour chaque ligne d'acquisition: - au moins une zone (B23, B24) de valeur limite dans laquelle est inscrite, avant exécution de la séquence (231) de test, une valeur limite (MLIM, mLIM) du courant débité par le composant électronique (10), - au moins une zone (A23, A24) de conformité dans laquelle est inscrit, pour chaque mesure, un indicateur (MFLAG, mFLAG) de conformité représentatif d'une comparaison effectuée dans un registre (253) associé à ladite mémoire (252), entre le courant mesuré et ladite valeur limite (MLIM, mLIM). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite mémoire (252) d'acquisition multiple présente, en outre, une ligne (GS) de statut global comportant une zone de conformité globale, correspondant à ladite zone (A23, A24) de conformité, dans laquelle est inscrit, après exécution de la séquence (231) de tests, un indicateur de conformité globale, positif si tous les indicateurs de conformité sont positifs, ou négatif si au moins un indicateur de conformité est négatif. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mémoire (252) d'acquisition multiple comprend, pour chaque ligne d'acquisition, d'une part, une zone (B24) de valeur limite inférieure (mLIM) et une zone (B23) de valeur limite supérieure (MLIM), et, d'autre part, une zone (A24) de conformité à la valeur limite inférieure (mLIM) et une zone (A23) de conformité à la valeur limite supérieure (MLIM). 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite ligne (GS) de statut global comporte une zone de conformité globale inférieure et une zone de conformité globale supérieure. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite mémoire (252) d'acquisition multiple comporte, pour chaque ligne d'acquisition, une zone (B22) de comparaison inférieure et une zone (B21) de comparaison supérieure dans lesquelles sont inscrits respectivement, avant exécution de la séquence (231) de tests, un indicateur (mCOMP) de comparaison inférieure et un indicateur (MCOMP) de comparaison supérieure, représentatifs d'un ordre d'effectuer la comparaison avec la valeur limite inférieure (mLIM), respectivement supérieure (MLIM). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite mémoire (252) d'acquisition multiple comporte, pour chaque ligne d'acquisition, une zone (A1) de mesure dans laquelle est inscrite, pour chaque mesure, la valeur (VAL) du courant mesure. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lesdits moyens de mesure du courant débité par le composant (10) étant aptes à fournir une valeur de courant dans plusieurs gammes de mesure, la mémoire (252) d'acquisition multiple comporte, pour chaque ligne d'acquisition, une zone (B1) de gamme dans laquelle est inscrite, avant exécution de la séquence (231) de tests, un indicateur (RNG) de gamme indiquant la gamme (HCR, LCR) de mesure sélectionnée. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite mémoire (252) d'acquisition multiple comporte une zone (A21) de dépassement de gamme haut et une zone (A22) de dépassement de gamme bas dans lesquelles sont inscrites, en cours de mesure, respectivement un indicateur (RNG+) de dépassement haut et un indicateur (RNG-) de dépassement bas du courant mesuré par rapport à la gamme sélectionnée.