检测引脚悬空状态的电路的制作方法

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种检测引脚悬空状态的电路。

背景技术：

引脚是从集成电路引出与外围电路的接线口，所有的引脚就构成了这块芯片的接口。芯片通过融化的锡将引脚和印制电路板，即pcb线路板上的焊盘焊接在一起。

现有技术中，由于焊盘和元器件可焊性差，印刷参数不正确，再流焊温度和升温速度不当等因素可能会造成虚焊。虚焊会造成芯片引脚开路，使得引脚是悬空状态。如果引脚处于悬空状态，那么会被微弱电流造成既能充电到电源电压又能放电到接地电压。如果引脚是焊接良好的，那么会有外接的电源或地或电阻等，就不会被微弱电流造成既能充电到电源电压又能放电到接地电压。

现有技术的缺点在于，在手机、平板等电子设备的批量生产中，由于pcb板上芯片众多而密集，工厂不可能有效监测到每个引脚的焊接质量情况。对于虚焊的芯片，只能靠整机的电性能测试来筛除。而如果虚焊的引脚没有设置上拉或下拉电阻，处于悬空状态，则每次上电后该引脚的状态都是不确定的，其电压值可能是0到电源电压之间的一个任意值，因此芯片是时而能工作，时而不能工作，所以存在处于悬空状态的引脚漏检、误检的可能。

技术实现要素：

基于上述现有技术的不足，本发明提出了一种检测引脚悬空状态的电路，以实现将处于悬空状态的引脚检测出来。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

本发明公开了一种检测引脚悬空状态的电路，包括：

充放电单元，连接待测引脚，用于为所述待测引脚充电或放电；

与所述充放电单元相连的比较单元，用于接收所述待测引脚在充电状态或放电状态下的电压，并比较所述待测引脚在所述充电状态下的电压和第一预定电压，得到第一比较结果，以及比较所述待测引脚在所述放电状态下的电压和第二预定电压，得到第二比较结果。

可选地，所述充放电单元，包括：

电源、第一开关、第一电流源、第二开关和第二电流源；其中：

所述第一电流源的一端连接所述电源，另一端连接所述第一开关，所述第一开关的另一端连接所述第二开关，所述第二开关的另一端连接所述第二电流源，所述第二电流源的另一端连接地；所述第一开关和所述第二开关的公用端连接所述待测引脚和所述比较单元。

可选地，所述比较单元，包括：

第一比较器和第二比较器；其中：

所述第一比较器的第一输入端输入所述待测引脚的电压，第二输入端输入所述第一预定电压，所述第一比较器的输出端输出所述第一比较结果；

所述第二比较器的第二输入端输入所述待测引脚的电压，第一输入端输入所述第二预定电压，所述第二比较器的输出端输出所述第二比较结果。

可选地，还包括：

第一触发器和第二触发器；其中：

所述第一触发器的数据输入端连接所述第一比较器的输出端，所述第一触发器的时钟输入端接收电平信号，所述第一触发器的输出端输出第一触发结果；

所述第二触发器的数据输入端连接所述第二比较器的输出端，所述第二触发器的时钟输入端接收电平信号，所述第二触发器的输出端输出第二触发结果。

可选地，还包括：

控制门和与所述控制门连接的控制支路；

所述控制门分别接收所述第一触发结果和所述第二触发结果，若所述第一触发结果和所述第二触发结果满足预定要求，则所述控制门控制所述控制支路工作；

其中，所述预定要求用于反映出所述待测引脚处于悬空状态；

所述控制支路用于将所述待测引脚上拉到固定电压或电源、或者将所述待测引脚下拉到地。

可选地，所述控制支路，包括：

第三开关和电阻；其中：

所述电阻的第一端连接所述待测引脚，所述第三开关的控制端连接所述控制门，所述第三开关的第一端连接所述电阻的第二端，所述第三开关的第二端接地、接电源或者接固定电压。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的检测引脚悬空状态的电路中，通过充放电单元对待测引脚进行充电或放电，经过与充放电单元相连的比较单元，比较单元接收待测引脚在充电状态或放电状态下的电压，并比较待测引脚在充电状态下的电压和第一预定电压，得到第一比较结果，以及比较待测引脚在放电状态下的电压和第二预定电压，得到第二比较结果。由此可见，本发明中的电路通过两个比较结果可以检测出引脚是否处于悬空状态，避免处于悬空状态的引脚被工厂漏检、误检，芯片出厂后有时能工作，有时不能工作的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种检测引脚悬空状态的电路图；

图2为本发明实施例公开的另一种检测引脚悬空状态的电路图；

图3为本发明实施例公开的上电时序图；

图4为本发明实施例公开的另一种检测引脚悬空状态的电路图；

图5为本发明实施例公开的另一种检测引脚悬空状态的电路图；

图6为本发明实施例公开的另一种检测引脚悬空状态的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，由于虚焊造成引脚开路，使得引脚处于悬空状态，并且该引脚没有设置上拉或下拉电阻，那么引脚的电压是不确定的，可能是0到电源电压之间的一个任意电压，而工厂量产时不可能监测到每个引脚的情况，所以存在处于悬空状态的引脚漏检、误检的可能，造成芯片有时能工作，有时不能工作。

发明人研究发现，如果引脚处于悬空状态，那么会被微弱电流造成既能充电到电源又能放电到地。

针对上述问题，本发明公开了一种检测引脚悬空状态的电路。

参阅图1，本发明实施例公开了一种检测引脚悬空状态的电路，包括：

充放电单元101和比较单元102。

其中，充放电单元101连接待测引脚pad_a，充放电单元101与比较单元102相连，用于为所述待测引脚pad_a充电或放电。

可选地，充放电单元101的一种实施方式，如图2所示，充放电单元101包括：电源vcc、第一开关s1、第一电流源iref1、第二开关s2和第二电流源iref2。第一电流源iref1的一端连接电源vcc，另一端连接第一开关s1，第一开关s1的另一端连接第二开关s2，所述第二开关s2的另一端连接第二电流源iref2，所述第二电流源iref2的另一端连接地；第一开关s1和第二开关s2的公用端连接待测引脚pad_a和比较单元102。

结合图2和图3所示，第一开关s1的控制信号为chg信号，在t1时间段内，chg信号为高电平，控制第一开关s1闭合，第一开关s1导通。电源vcc通过第一电流源iref1和第一开关s1接通待测引脚pad_a。当第一开关s1闭合，第一电流源iref1对待测引脚pad_a充电。第一电流源iref1可以当做是mos管，用于1比1复制外部电路产生的电流iref1，并向待测引脚pad_a输出电流iref1，给待测引脚pad_a充电。如果待测引脚pad_a处于悬空状态，在电源vcc接通待测引脚pad_a的状态下，那么第一电流源iref1能在t1时间内将待测引脚pad_a的电压充到超过第一预定电压vref1，比较单元102比较出待测引脚pad_a的电压已被充高。

结合图2和图3所示，第二开关s2的控制信号为dischg信号，在t2时间段内，dischg信号为高电平，控制第二开关s2闭合，第二开关s2导通。待测引脚pad_a通过第二开关s2和第二电流源iref2接地。当第二开关s2闭合，第二电流源iref2对待测引脚pad_a放电。第二电流源iref2可以当做是mos管，用于1比1复制外部电路产生的电流iref2，给待测引脚pad_a放电。如果待测引脚pad_a处于悬空状态，在电源vcc接通待测引脚pad_a的状态下，那么第二电流源iref2能在t2时间内将待测引脚pad_a的电压放到低于第二预定电压vref2，比较单元102比较出待测引脚pad_a的电压已被放低。

其中，比较单元102与充放电单元101相连，用于接收待测引脚pad_a在充电状态或放电状态下的电压，并比较待测引脚pad_a在充电状态下的电压和第一预定电压vref1，得到第一比较结果，以及比较待测引脚pad_a在放电状态下的电压和第二预定电压vref2，得到第二比较结果。通过上述公开的电路可以检测出引脚是否悬空。

可选地，比较单元102的一种实施方式，如图2所示，比较单元102包括第一比较器和第二比较器；第一比较器的第一输入端输入待测引脚pad_a的电压，第二输入端输入第一预定电压vref1，第一比较器的输出端输出第一比较结果；第二比较器的第二输入端输入待测引脚pad_a的电压，第一输入端输入第二预定电压vref2，第二比较器的输出端输出第二比较结果。

其中，第一预定电压vref1是接近电源电压vcc的基准电压，第二预定电压vref2是接近接地电压的基准电压。如果待测引脚pad_a到地和电源的总电容为cpad，闭合第一开关s1的时间为t1，闭合第二开关s2的时间为t2，那么，t1需满足t1>cpad*vref1/iref1，t2需满足t2>cpad*vref2/iref2。如果t1和t2时间太短，则对待测引脚pad_a的充放电过程还未完成，比较器的判断结果不准确。

需要说明的是，参阅图2，闭合第一开关s1，接电源vcc通过第一电流源iref1接入至待测引脚pad_a。由于有电流流入待测引脚pad_a，待测引脚pad_a的电流会发生变化，电压也会发生相应变化。第一比较器的第一输入端连接第一开关s1用于连接待测引脚pad_a的端口，则可以接收待测引脚pad_a因通过第一电流源iref1接入电源而产生的电压，第一比较器将第一输入端接收的电压和第二输入端接收的第一预定电压vref1进行比较，得到第一比较结果。

闭合第二开关s2，将接地的第二电流源iref2接入至待测引脚pad_a。由于有电流流出待测引脚pad_a，此时待测引脚pad_a的电流会发生变化，电压也会发生相应变化。第二比较器的第二输入端连接第二开关s2用于连接待测引脚pad_a的端口，则可以接收待测引脚pad_a因通过第二电流源iref2接地而产生的电压，第二比较器将第二输入端接收的电压和第一输入端接收的第二预定电压进行比较，得到第二比较结果。

可以理解的是，在所述待测引脚pad_a在接入电源的状态下，第一比较器，比较待测引脚pad_a的电压是否被充高到超过第一预定电压，在所述待测引脚pad_a在接入地的状态下，第二比较器，比较待测引脚pad_a的电压是否被放低到低于第二预定电压。

需要说明的是，第二比较器在输入端的设置上与第一比较器相反，如图2所示，第一比较器为正相输入端输入待测引脚pad_a在接入电源状态下的电压，反相输入端输入第一预定电压vref1，第二比较器为反相输入端输入待测引脚pad_a的电压，正相输入端输入第二预定电压vref2。在所述待测引脚pad_a在接入电源状态下的电压高于第一预定电压时，第一比较器得到的第一比较结果为高电平，反之为低电平；同理，在所述待测引脚pad_a在接地状态下的电压低于第二预定电压时，第二比较器得到的第二比较结果为低电平，反之为高电平。通过识别第一比较结果和第二比较结果的类型，则可以确定出待测引脚是否处于悬空状态。可以说，如果第一比较器输出的第一比较结果为高电平，第二比较器输出的第二比较结果为高电平，或第一比较器输出的第一比较结果为低电平，第二比较器输出的第二比较结果为低电平，则说明待测引脚pad_a既能被充高到接近电源电压又能被放低到接近接地电压，判断出待测引脚pad_a是悬空状态。

当然，第一比较器和第二比较器的两个输入端的连接方式并不仅限于图2所示，可以为其他方式，例如：第一比较器的反相输入端输入所述待测引脚pad_a在接入电源状态下的电压，正相输入端输入第一预定电压；第二比较器的正相输入端输入所述待测引脚pad_a在接地状态下的电压，反相输入端输入第二预定电压。

需要说明的是，第一比较器也可用于比较待测引脚pad_a在接入电源状态下的电压，第二比较器也可用于比较待测引脚pad_a在接地状态下的电压，本发明实施例并不限定第一比较器和第二比较器的使用方式。第一比较器的输出结果和第二比较器的输出结果能够表示出待测引脚既能被充高到接近电源电压又能被放电到接近接地电压，不仅仅局限于两次输出的结果都为高电平或低电平，本发明实施例并不局限于上述实现方式。

本发明实施例通过与待测引脚pad_a相连的充放电单元101对待测引脚pad_a进行充电或放电，经过与充放电单元101相连的比较单元102，比较单元102接收待测引脚pad_a在充电状态或放电状态下的电压，并比较待测引脚pad_a在充电状态下的电压和第一预定电压vref1，得到第一比较结果，以及比较待测引脚在放电状态下的电压和第二预定电压vref2，得到第二比较结果。由此可见，本发明中的电路通过两个比较结果可以检测出引脚是否处于悬空状态，避免处于悬空状态的引脚被工厂漏检、误检，芯片出厂后有时能工作，有时不能工作的问题。

参阅图4，本发明实施例公开了另一种检测引脚悬空状态的电路，包括：

充放电单元401、第一比较器，第二比较器，第一触发器和第二触发器。

此处充放电单元401与图1中充放电单元101的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。此处第一比较器和第二比较器与图2中第一比较器和第二比较器的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。

第一触发器的数据输入端连接第一比较器的输出端，第一触发器的时钟输入端接收电平信号chgb，第一触发器的输出端输出第一触发结果q1；

第二触发器的数据输入端连接第二比较器的输出端，第二触发器的时钟输入端接收电平信号dischgb，第二触发器的输出端输出第二触发结果q2。

可选地，结合图3和图4所示，第一触发器在电平信号chgb的上升沿时刻dff1对第一比较器输出电平信号进行采集。基于触发器的原理，触发器的次态取决于电平信号chgb的上升沿时刻dff1到来之前的数据输入端的状态。所以，如果第一比较器输出的是高电平信号，那么第一触发器输出的也是高电平信号。同理，第二触发器在电平信号dischgb的上升沿时刻dff2对第二比较器输出电平信号进行采集。基于触发器的原理，触发器的次态取决于电平信号dischgb的上升沿时刻dff2到来之前的数据输入端的状态。所以，如果第二比较器输出的是高电平信号，那么第二触发器输出的也是高电平信号。

本发明实施例基于触发器的原理，第一触发器和第二触发器使得电平信号受到干扰的可能性降低，能够较长时间维持电平信号的状态，便于比较引脚充电状态和放电状态的结果。

参阅图5，本发明实施例公开了另一种检测引脚悬空状态的电路，包括：

充放电单元501、第一比较器、第二比较器、第一触发器、第二触发器、控制门和与控制门连接的控制支路。

此处充放电单元501与图1中充放电单元101的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。此处第一比较器和第二比较器与图2中第一比较器和第二比较器的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。此处第一触发器和第二触发器与图4中第一触发器和第二触发器的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。

如图5所示，控制门和与控制门连接的控制支路。

可选地，控制门分别接收第一触发结果和第二触发结果，若第一触发结果和第二触发结果满足预定要求，则控制门控制控制支路工作。

其中，预定要求用于反映出待测引脚pad_a处于悬空状态；控制支路用于将待测引脚pad_a下拉到地。

需要说明的是，如图5所示，如果控制门是与门，控制门接收的第一触发器输出的第一触发结果为高电平，且控制门接收的第二触发器输出的第二触发结果为高电平的情况下，控制门输出的电平信号为高电平信号，说明待测引脚pad_a既能被充高到接近电源电压又能被放低到接近接地电压，待测引脚pad_a处于悬空状态，此时控制门操控控制支路将待测引脚pad_a的电压下拉到地。

其中，控制支路包括：第三开关s3和电阻rpd。

其中，电阻rpd的第一端连接待测引脚pad_a，第三开关s3的控制端连接所述控制门，所述第三开关s3的第一端连接所述电阻rpd的第二端，所述第三开关s3的第二端接地。

当第一触发结果和第二触发结果满足预定要求，则控制门控制所述控制支路工作时，第三开关s3闭合，待测引脚pad_a被电阻rpd下拉到地，之后待测引脚pad_a都为确定的接地状态。

本发明实施例通过控制门接收第一触发结果和第二触发结果，若第一触发结果和第二触发结果满足预定要求，则控制门控制控制支路工作。控制支路通过下拉到固定电压确定处于悬空状态的引脚的电压。如果第三开关s3闭合，接地使得引脚正常工作，即使引脚是悬空状态，那么芯片也能正常工作。

参阅图6，本发明实施例公开了另一种检测引脚悬空状态的电路，包括：

充放电单元601、第一比较器、第二比较器、第一触发器、第二触发器、控制门和与控制门连接的控制支路。

此处充放电单元601与图1中充放电单元101的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。此处第一比较器和第二比较器与图2中第一比较器和第二比较器的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。此处第一触发器和第二触发器与图4中第一触发器和第二触发器的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。此处控制门与图5中控制门的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。

其中，控制支路用于将待测引脚pad_a上拉到电源。可选地，控制支路除了将所述待测引脚pad_a上拉到电源，还可以将其上拉到固定电压。

需要说明的是，如图6所示，如果控制门是与门，控制门接收的第一触发器输出的第一触发结果为高电平，且控制门接收的第二触发器输出的第二触发结果为高电平的情况下，控制门输出的电平信号为高电平信号，说明待测引脚pad_a既能被充高到接近电源电压又能被放低到接近接地电压，待测引脚pad_a处于悬空状态，此时控制门操控控制支路将待测引脚pad_a的电压上拉到电源。

其中，控制支路包括：第三开关s3和电阻rpu。

其中，电阻rpu的第一端连接待测引脚pad_a，第三开关s3的控制端连接所述控制门，所述第三开关s3的第一端连接所述电阻rpu的第二端，所述第三开关s3的第二端连接电源vcc。当第一触发结果和第二触发结果满足预定要求，则控制门控制所述控制支路工作时，第三开关s3闭合，待测引脚pad_a被电阻rpu拉到电源，之后待测引脚pad_a都为固定的上拉状态。

需要说明的是，确定引脚电压的方式有许多种，不仅仅是本发明实施例图5和图6的实施方式。

本发明实施例通过控制门接收第一触发结果和第二触发结果，若第一触发结果和第二触发结果满足预定要求，则控制门控制控制支路工作。控制支路通过上拉到固定电压确定处于悬空状态的引脚的电压。如果第三开关s3闭合，接电源使得引脚不能正常工作，即使引脚是悬空状态，那么芯片是不能正常工作的，或是此时芯片可以发出报警信号，工厂可以通过电性能测试发现芯片是不能正常工作的或是发现了报警信号，这样避免了虚焊的引脚出厂。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。