专利名称：集成电路的测试系统及方法
技术领域：
本发明涉及集成电路测试，尤指一种应用于集成电路测试的环回
(loop-back)测试方法及其相关电路。
背景技术：
收发机(transceiver)是指一种结合有传送电路(transmitter)以及接收 电路(receiver)的电子装置，集成电路是现代收发机中不可或缺的一部份。一 般而言，在收发机中，有很大部份的电路是由接收电路与传送电路两者共享， 除了共享的电路之外，收发机中尚包含有专供传送电路与接收电路其各自功能 来使用的独立电路存在，换句话说，收发机中专供传送端运作所使用的电路能 执行其功能时，供接收端运作所需使用的电路有可能无法执行其功能，反之亦 然。因此，在集成电路中，需针对传送功能以及接收功能分别进行测试。
在传统的测试系统之中，传送功能的测试和接收功能的测试是分别进行的。 请参阅图1，图1所示为用以测试集成电路的传送功能的习知测试系统l()O的 示意图。如图1所示，测试系统100内包含有一高频无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)集成电路150， 一回路天线(loop antenna) 160以及一高阶测试器170，其中高频无线射频识别集成电路150内包含有一数 字处理器140、 一传送电路130以及一接收电路120。高频无线射频识别集成电 路150传送一讯号至回路天线160，接着回路天线160将讯号送至高阶测试器 170供其监测讯号的波形。为了确定高频无线射频识别集成电路150的功能是 否正常，高阶测试器170会对接收进来的讯号进行复杂的分析处理。
请参阅图2，图2为用以测试集成电路的接收功能的习知测试系统200的 示意图。在图2中，与图1所示的测试系统100具有相同功能的组件使用相同的标号表示，除此之外，测试系统200内包含有一响应器(responder) 270， 此响应器可为一标签(tag)或一近距离无线通讯(near field communication, NFC)装置。此响应器270在一主动模式下系直接传送数据给高频无线射频识别 集成电路150，或者在一被动模式下响应高频无线射频识别集成电路150所发 出的指令。如图2所示，高频无线射频识别集成电路150对响应器270的数据 进行接收、解调以及译码，当数据的位错误率(bit error rate)高于某个临 界值时，高频无线射频识别集成电路150的芯片即被判定为不良的集成电路芯 片。
习知测试系统100、 200中需要使用高阶的电路以检测集成电路的功能，因 此，造成测试系统昂贵且执行的测试操作耗时。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集成电路的测试系统及方法，相对 于现有技术，本发明使用成本较低的电路即可完成测试。 为了解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案
本发明提供一种集成电路的测试系统。该测试系统包含有 一第一集成电
路、 一第一回路天线以及一测试电路。该第一集成电路用以调变一第一讯号以 产生一第一调变后讯号并传送该第一调变后讯号，以及接收一第二调变后讯号 并解调变该第二调变后讯号以产生一第二讯号。该第一回路天线耦接至该第一 集成电路，用以接收该第一调变后讯号并将该第一调变后讯号送回至该第一集 成电路作为该第二调变后讯号。该测试电路耦接至该第一集成电路，用以产生 该第一讯号至该第一集成电路，由该第一集成电路接收该第二讯号，并比较该 第一讯号以及该第二讯号以判断该第一集成电路功能是否正常。
本发明提供一种集成电路的测试方法。该方法系包含有以下步骤产生一
第一讯号并将该第一讯号传送至一第一集成电路；利用该第一集成电路对该第 一讯号进行调变以产生一第一调变后讯号；将该第一调变后讯号传送至一第一
回路天线；利用该第一回路天线将该第一调变后讯号传送回该第一集成电路以作为一第二调变后讯号；利用该第一集成电路对该第二调变后讯号进行解调变 以产生一第二讯号；以及比较该第一讯号以及该第二讯号以判断该第一集成电
路的功能是否正常。
本发明采用的集成电路的测试系统及方法，藉由同时将一集成电路的传送 功能与接收功能的测试结合在单一测试流程之中，可大幅地降低测试系统的电 路成本，且提供了更具有效率的测试机制。
图1为用以测试集成电路的传送功能的习知测试系统的示意图。
图2为用以测试集成电路的接收功能的习知测试系统的示意图。 图3为本发明测试系统的一实施例的示意图。 图4为本发明测试系统的运作流程图。主要组件符号说明
100、200、300测试系统
120、320、420接收电路
130、330、430传送电路
140、340、440数字处理器
150高频无线射频识别集成电路
160、360、460回路天线
170高阶测试器
270回应器
310测试电路
350第一集成电路
450第二集成电路
具体实施例方式
本发明利用一测试系统来同时对一集成电路的讯号传送质量与讯号接收质
量进行测试。请参阅图3，图3所示为本发明测试系统300的一实施例的示意
7图。测试系统300可用以同时测试一个或一个以上的集成电路，在木实施例屮
以同时测试两个集成电路来作为范例说明，然而，这并非用以限制本发明。如
图3所示，测试系统300包含有一第一集成电路350、 一第二集成电路450、 一 第一回路天线360、 一第二回路天线460以及一测试电路310，其中第一回路天 线360耦接至第一集成电路350，而第二回路天线460耦接至第二集成电路450， 此外，测试电路310则耦接至第一集成电路350以及第二集成电路450。与习 知测试系统100与200相同的，第一集成电路350及第二集成电路450皆为高 频无线射频识别集成电路，且分别包含有数字处理器340 (440)、 一传送电路 330 (430)以及一接收电路320 (420)。
为了简明起见，在接下来的说明将着重在第一集成电路350的测试流程， 而第二集成电路450的测试流程系与第一集成电路350的测试流程完全相同。 测试电路310会产生一第一讯号并将该第一讯号传送至第一集成电路350。数 字处理器340会调变该第一讯号以产生一第一调变后讯号并将该第一调变后讯 号经由传送电路330传送至第一回路天线360，由上所述可知，此时第一集成 电路350的功能系作为一传送电路。在本实施例中，该第一讯号系为一基频频 率的讯号，而对第一讯号进行的调变的动作即是将该第一讯号转换成射频讯号。
当第一回路天线360接收到该第一调变后讯号(亦即射频讯号)之后，第 一回路天线360会将该第一调变后讯号回传至第一集成电路350，该回传的讯 号可视为一第二调变后讯号。第一集成电路350即经由接收电路320接收该第 二调变后讯号，并且数字处理器340对该第二调变后讯号进行解调变，以将该 第二调变后讯号转换回一基频频率的第二讯号。由上叙述可知，第一集成电路 350此时的功能系作为一接收器(接收电路)来使用。
接着，第二讯号(解调变后的讯号)被传送至测试电路310，以供测试电 路310对上述的第一讯号以及第二讯号进行比较。由于除了调变与解调变之外， 讯号并未进行其它的处理，因此，该第一讯号与该第二讯号理论上应当是彼此 相同的，这也就是说，藉由对该第一讯号以及该第二讯号进行比较，即可直接判断第一集成电路350的功能是否正常。由于进行比较的第一讯号以及第二讯
号为基频讯号，因此相较于习知技术，本实施例可大大地降低对讯号进行分析 的复杂度。
除此之外，由于讯号同时被使用在传送流程以及接收流程中，当第一集成
电路350中出现错误时即可在第一时间被侦测出。对于判断集成电路350的功 能是否正常并不需要分辨出错误出现于传送功能或是接收功能上，所以相较于 习知技术，本发明可以更有效率地测试集成电路。
第二集成电路450可以使用完全相同的方法进行测试。对第二集成电路450 进行测试时，测试电路310同样地会将第一讯号传送至第二集成电路450。即 便第二集成电路450所具有的调变系数(modulation index)很可能不同于第 一集成电路350的调变系数，只要第二集成电路450的功能正常，在讯号被第 二回路天线460回传至第二集成电路450并进行解调变之后，第二集成电路450 所产生的第四讯号理应与当初由测试电路310所发出的第一讯号彼此完全一 致。请注意，为简明起见，由第二集成电路传送回测试电路310的讯号于图3 中以第四讯号来加以标示。
请参阅图4，图4为本发明测试系统的运作流程图。请注意，倘若实质上 可达到相同的结果，并不一定需要遵照图4所示的流程中的步骤顺序来依序进 行，其它步骤亦可能插入其中。本流程包含有以下步骤
步骤400:流程开始。
步骤402:产生一第一讯号。
步骤404:利用一集成电路对第一讯号进行调变以产生第一调变后讯号。 步骤406:将第一调变后讯号传送至一回路天线。
步骤408:利用该回路天线将该第一调变后讯号回传至该集成电路以作为
一第二调变后讯号。
步骤410:利用该集成电路对该第二调变后讯号进行解调变以产生-一第二讯号。步骤412:比较该第一讯号以及该第二讯号。
步骤414:判断该第一讯号与该第二讯号是否彼此相同？若相同，则执行 步骤418;否则，则执行步骤416。
步骤416:判断此集成电路的功能不正常(未通过测试)。 步骤418:判断此集成电路的功能正常(通过测试)。
如图3所示，测试系统300可利用测试电路310同时对两个不同的集成电 路进行测试，也就是说，第一讯号被同时传送至第一集成电路350以及第二集 成电路450，而且各自被调变后形成第一调变后讯号及第三调变后讯号，并且 分别进一步被传送至第一回路天线360以及第一回路天线460。倘若第一集成 电路350与第二集成电路450的调变系数相异，则第一调变后讯号与第三调变 后讯号也会彼此相异。由于对第一讯号进行成对的操作(亦即调变与解调变操 作)，所以不管经由第一集成电路350与第二集成电路450所分别产生的第一调 变后讯号与第三调变后讯号彼此间是否相同，都不会影响到测试电路310对第 一集成电路350与第二集成电路450的测试结果，因为本发明的测试系统是根 据讯号之间的一致性(例如比对第一讯号与第二讯号，和比对第一讯号与第四 讯号)，而非根据讯号本身所传递的内容。
在上述的揭露中，第一回路天线360与第二回路天线460分别将第一调变 后讯号与第三调变后讯号回传给第一集成电路350以及第二集成电路450以作 为第二调变后讯号(输入至第一集成电路350)以及作为第四调变后讯号(输 入至第二集成电路450)，而数字处理器340与数字处理器440则分别对该第二 调变后讯号以及该第四调变后讯号进行解调变以分别产生出第二讯号以及第四 讯号给测试电路310。测试电路310接着便将所接收的第二讯号与第四讯号(皆 为基频讯号)与测试电路310当初发送的第一讯号(基频讯号)进行比对。若 比对结果完全相符，这意味着第一集成电路350与第二集成电路450两者皆可 正常运作；而若第二讯号(或第四讯号)与第一讯号的比对结果不相符，则代 表第一集成电路350 (或第二集成电路450)为一个不良的集成电路，表示其传送功能、接收功能或两者可能无法正常运作。当集成电路的其中一个功能异常 即无法正常运作，因此无须再细究是哪一个功能发生异常。
测试电路310可经由不同的方法来判断集成电路的功能是否正常。举例来
说，测试电路310可以计算所发送的讯号的准位转换(transition)次数以及所 接收的讯号的准位转换次数，而在其它实施例中，测试电路310亦可比较传送 讯号与接收讯号的数据内容(如波形)，虽然这会需要较多的操作时间。所有可 应用来比较集成电路所产生的讯号与由测试电路所发出的讯号的方法皆落于本 发明的范畴之中。在本发明用以比对两基频讯号(第一讯号与第二讯号或第一 讯号与第四讯号)的实施例中，系计数两个基频讯号的上升缘(rising edge) 或下降缘(falling edge)的次数，并判断两个计数值是否相符。也就是说， 当第一讯号的上升缘(或下降缘)次数等于第二讯号(或第四讯号)的上升缘 (或下降缘)次数，则判断第一讯号相同于第二讯号(或第四讯号)。
请注意，因为由第一集成电路350与第二集成电路450所接收的讯号在进 行解调变之后便直接与测试电路310所产生的讯号进行比较，故本发明所揭露 的方法与电路可应用在所有采用不同编码技术的集成电路之中。
藉由同时将一集成电路的传送功能与接收功能的测试结合在单一测试流程 之中，本发明相较于习知技术而言可大幅地降低测试系统的电路成本，且提供 了更具有效率的测试机制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等 变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种集成电路的测试系统，其特征在于，其包含有一第一集成电路，用以调变一第一讯号以产生一第一调变后讯号并传送该第一调变后讯号，以及用以接收一第二调变后讯号并解调变该第二调变后讯号以产生一第二讯号；一第一回路天线，耦接至该第一集成电路，用以接收该第一调变后讯号并将该第一调变后讯号回传至该第一集成电路以作为该第二调变后讯号；以及一测试电路，耦接至该第一集成电路，用以产生该第一讯号至该第一集成电路，自该第一集成电路接收该第二讯号，并比较该第一讯号以及该第二讯号以判断该第一集成电路的功能是否正常。
2. 如权利要求1所述的集成电路的测试系统，其特征在于，其更包含有一第二集成电路，耦接至该测试电路，用以接收该第--讯号，调变该第一 讯号以产生一第三调变后讯号并传送该第三调变后讯号，以及接收一第四调变后讯号并解调变该第四调变后讯号以产生一第四讯号；以及一第二回路天线，耦接至该第二集成电路，用以接收该第三调变后讯号并将该第三调变后讯号回传至该第二集成电路以作为该第四调变后讯号；其中该测试电路由该第二集成电路接收该第四讯号，并比较该第一讯号以及该第四讯号以判断该第二集成电路的功能是否正常。
3. 如权利要求2所述的集成电路的测试系统，其特征在于，该第一集成电路以及该第二集成电路系具有相异的调变系数。
4. 如权利要求1所述的集成电路的测试系统，其特征在于，该测试电路系 藉由比较该第一讯号以及该第二讯号的准位转换次数来进行该第一讯号以及该 第二讯号的比较。
5. 如权利要求1所述的集成电路的测试系统，其特征在于，该测试电路系 藉由比较该第一讯号以及该第二讯号的波形来进行该第一讯号以及该第二讯号的比较。
6. 如权利要求1所述的集成电路的测试系统，其特征在于，该第一集成电 路系为一无线射频识别集成电路。
7. —种集成电路的测试方法，其特征在于，其包含有产生一第一讯号并将该第一讯号传送至一第一集成电路；利用该第一集成电路对该第一讯号进行调变以产生一第一调变后讯号；将该第一调变后讯号传送至一第一回路天线；利用该第一回路天线将该第一调变后讯号回传至该第一集成电路以作为一 第二调变后讯号；利用该第一集成电路对该第二调变后讯号进行解调变以产生一第二讯号；以及比较该第一讯号以及该第二讯号以判断该第一集成电路的功能是否正常。
8. 如权利要求7所述的集成电路的测试方法，其特征在于，更包含有将该第一讯号传送至一第二集成电路；利用该第二集成电路对该第一讯号进行调变以产生一第三调变后讯号； 将该第三调变后讯号传送至一第二回路天线；利用该第二回路天线将该第三调变后讯号回传至该第二集成电路以作为一 第四调变后讯号；利用该第二集成电路对该第四调变后讯号进行解调变以产生一第四讯号；以及比较该第一讯号以及该第四讯号以判断该第二集成电路的功能是否正常。
9. 如权利要求8所述的集成电路的测试方法，其特征在于，该第一集成电路以及该第二集成电路系具有相异的调变系数。
10. 如权利要求7所述的集成电路的测试方法，其特征在于，比较该第一讯号以及该第二讯号以判断该第一集成电路的功能是否正常的步骤包含 比较该第一讯号以及该第二讯号的准位转换次数。
11. 如权利要求7所述的集成电路的测试方法，其特征在于，比较该第一讯 号以及该第二讯号以判断该第一集成电路的功能是否正常的步骤包含-比较该第一讯号以及该第二讯号两者的波形。
12. 如权利要求7所述的集成电路的测试方法，其特征在于，该第一集成电 路系为 一无线射频识别集成电路。
全文摘要
本发明公开了一种集成电路的测试系统及方法，可大幅地降低测试系统的电路成本，且提供了更具有效率的测试机制。包含有一第一集成电路，用以调变一第一讯号以产生一第一调变后讯号并传送该第一调变后讯号，以及接收一第二调变后讯号并解调变该第二调变后讯号以产生一第二讯号；一第一回路天线，耦接至该第一集成电路，用以接收该第一调变后讯号并将该第一调变后讯号回传至该第一集成电路以作为该第二调变后讯号；以及一测试电路，耦接至该第一集成电路，用以产生该第一讯号至该第一集成电路，由该第一集成电路接收该第二讯号，并比较该第一讯号以及该第二讯号以判断该第一集成电路之的功能是否正常。
文档编号G01R31/28GK101446621SQ200810177359
公开日2009年6月3日 申请日期2008年11月18日 优先权日2007年11月28日
发明者叶俊文, 谢志远 申请人:晨星软件研发(深圳)有限公司;晨星半导体股份有限公司