CN101201387B

CN101201387B - 对自动测试装置中电压降的补偿

Info

Publication number: CN101201387B
Application number: CN2007101944439A
Authority: CN
Inventors: 埃兰·蒂尔伯; 莫尔代基·韦斯布兰姆; 迈克尔·格林菲尔德
Original assignee: Marvell Israel MISL Ltd
Current assignee: Marvell Israel MISL Ltd
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: US7737715B2; TWI345638B; US20100244883A1; TW200815779A; CN101201387A; US20080024159A1; US8174277B2

Abstract

本发明通过补偿器件中减小的电压而不改变器件的内部电路从而提供了一种对被测器件(DUT)的可靠测试。该DUT具有多个连接到测试装置的连接端子，该多个连接端子至少包括第一和第二电源连接端子，这两个端子都连接到DUT的内部电源总线。适配器板配置为经由用于固定DUT的可拆卸附着插座连接到DUT的多个连接端子。测试器通过适配器板向DUT供电。该适配器板被配置为通过第一电源连接端子从测试器向DUT供电并且监控在第二电源连接端子的电压。该测试器包括补偿单元，补偿单元基于在第二电源连接端子处监控的电压来控制电力。

Description

对自动测试装置中电压降的补偿

相关申请

本申请要求于2006年7月31日提交的美国临时专利申请No.60/820,857的权益，其全部内容在这里引为参考，如同在此完整陈述一样。

技术领域

本发明涉及自动测试装置，更具体而言，本发明涉及对由自动测试装置向被测器件施加的电力进行预测试补偿。

背景技术

集成电路的产品测试使用通用自动试验装置(ATE)和专用适配器板将任意的集成电路被测器件(DUT)连接到标准ATE接口。典型的适配器板是印刷电路板(PCB)，该印刷电路板连接到ATE并包括用于可拆卸地插入DUT的插座。

在测试中，尤其是在高性能测试中，提供给DUT的电力经常跨DUT和插座之间的连接存在电压降。因为插座和DUT之间连接电阻的变化，该电压降对于每个DUT插入都是不同的。此外，该电压降并不表示在器件的现场使用期间观察的电压降，在该现场使用期间，该器件可以经由具有较低接触电阻的持久附着插座连接。

跨越插座的电压降可以降低在DUT中的内部总线的电力，并导致不可靠测试。因此，测试装置会需要提高为向DUT供电而施加的电压，以便补偿跨越插座的电压降并产生可靠的测试。

因为跨越插座的电压降对于每个DUT插入都是不同的，因此，预定的电压提高并不能补偿电压降。不仅如此，测试装置可能需要施加随着每个DUT插入增加的独特电压，以便补偿在DUT中的内部总线处减少的电压。

US公开申请No.2004/0051551提出了对该问题的解决方案，但是所提出的解决方案需要改变DUT的内部电路。这些解决方案需要向DUT增加额外的电压感应连接端子，以便监控在内部总线的电压。这些解决方案涉及调整施加给DUT的电力，直到在感应连接端子监控的电压等于目标电压。这些现有的解决方案存在需要改变DUT设计的问题，这是昂贵的并且对于DUT的实际现场使用产生意想不到的结果。

因此，存在这样的需要，即，使用测试装置通过补偿在DUT中的内部总线处减小的电压来提供可靠的测试，其优选地不改变DUT的内部电路。

发明内容

本发明这里利用发明人的观察：许多受测试的DUT，如专用集成电路(ASIC)，具有用于供电的多个电源连接端子。即使多个电源连接端子中的一些不用来供电，这些器件仍然会令人满意的工作。此外，因为多个电源连接端子全部连接到DUT的内部电源总线，因此一些连接端子可以在测试期间用来监控器件的内部电源总线的电压，同时还能在现场操作期间支持应用电源馈送。

因此，根据一个特征，本发明提供DUT的测试，该DUT具有多个连接端子，该多个连接端子包括至少第一和第二电源连接端子，这两个端子都连接到DUT的内部电源总线。测试装置包括适配器板，该适配器板配置为经由用于固定DUT的可拆卸附着插座连接到DUT的多个连接端子，该测试装置还包括测试器，该测试器通过适配器板发送测试信号给DUT和从DUT接收测试信号并且通过适配器板向DUT供电。该适配器板被配置为通过第一电源连接端子从测试器向DUT供电并且监控在第二电源连接端子的电压。该测试器包括补偿单元，其基于在第二电源连接端子处监控的电压来控制电力。预测试补偿步骤补偿提供给DUT的电力，以便使得如通过第二电源连接端子所监控的内部总线处的电力达到目标电压。此后，测试通过连接端子前进。

由于上述布置，通常不需要改变DUT的内部电路即可对DUT的内部总线的电压进行监控。因此，该布置产生可靠的测试，而不会导致附加的成本且不会产生与改变DUT内部电路有关的不希望结果。

在本发明的另一个方面，适配器板被配置为通过缓冲器监控电压，以便减小电压噪声。低通滤波器可以用作缓冲器。

在本发明的另一个方面，测试装置在预测试模式和测试模式下运行，并且仅在预测试模式下控制电力，在测试模式下电力不变。

在本发明的另一个方面，当提供给DUT的电力足以使得在第二电源连接端子处监控的电压等于目标电压时，测试装置从预测试模式切换到测试模式。

在本发明的另一个方面，所述内部电源总线包括Vdd组件和Vss组件，第一和第二电源连接端子都连接到Vdd组件，第三和第四电源连接端子都连接到Vss组件。适配器板被配置为通过第一和第三连接端子从测试器向DUT供电，并且监控在第二和第四电源连接端子处的电压。补偿单元基于在第二和第四电源连接端子处监控的电压来控制电力。

在本发明的另一个方面，该多个连接端子包括多个信号连接端子，并且所述测试装置在测试模式通过经输入信号连接端子施加输入信号到DUT，经输出信号连接端子从DUT提取输出信号，并且将输出信号的值和测试规范中的值比较，来进行测试。

在本发明的另一个方面，DUT包括专用集成电路(ASIC)。DUT可以提供在针栅阵列(PGA)封装或球栅阵列(BGA)封装中。

在本发明的另一个方面，所述适配器板包括印刷电路板(PCB)，并且插座可拆卸附着到该印刷电路板。该插座可以包括弹簧针。

在本发明的另一个方面，提供了一种在测试装置中向DUT供电的方法。DUT具有用于连接到测试装置的多个连接端子，该多个连接端子至少包括第一和第二电源连接端子，这两个端子都连接到DUT的内部电源总线。该方法包括配置测试装置以便向第一电源连接端子供电的配置步骤，监控在第二电源连接端子处的电压电平的监控步骤，和基于在第二电源连接端子处监控的电压电平控制提供给第一电源连接端子的电力的控制步骤。

在本发明的另一个方面，所述内部电源总线包括Vdd组件和Vss组件，都连接到Vdd组件的第一和第二电源连接端子，和都连接到Vss组件的第三和第四电源连接端子。配置步骤配置测试装置来向第一和第三连接端子供电，并且监控在第二和第四电源连接端子处的电压电平。控制步骤基于在第二和第四电源连接端子处监控的电压电平来控制施加到第一和第三电源连接端子的电力。

提供以上概述以便快速地理解本发明的本质。通过参考以下详细说明、所附权利要求和附图可以获得对本发明更完全的理解。

附图说明

图1是显示根据本发明示例性实施例的配置用于测试器件的测试装置的图示。

图2是显示根据本发明示例性实施例的配置用于测试器件的测试装置的示意图。

图3是显示用于测试被测器件的处理步骤的流程图。

具体实施方式

图1是显示根据本发明示例性实施例的被测器件(DUT)和配置用来测试DUT的测试装置的图示。该测试装置包括适配器板如适配器板120和测试器如测试器110。

器件140是DUT，如专用集成电路(ASIC)半导体器件，或者任何其它合适的DUT。器件140包括连接端子，如连接端子261到268和271到278。具有针栅阵列(PGA，pin grid array)封装的器件的连接端子是针，具有球栅阵列(BGA，ball grid array)封装的器件的连接端子是焊接球。

如图2所示，器件140包括内部电源总线，该内部电源总线包括Vdd组件如Vdd241，和Vss组件如Vss242。此外，DUT140包括内部电路，如电路243，其是受到测试的电路，即测试对象。内部电源总线和内部电路经由内部电路路径连接到器件的连接端子，用于接收电力和用于发送和接收测试信号。

两个或多个电源连接端子连接到以任何方式定位的内部电源总线的每个组件。这里，器件140具有连接到内部电源总线的8个电源连接端子，连接到Vdd241的4个电源连接端子(例如，261，263，265，267)，连接到Vss242的4个电源连接端子(例如，262，264，266，268)，如图2所示。

此外，用于接收输入信号和/或发送输出信号的、以任何方式定位的任意数量的信号连接端子连接到内部电路。这里，器件140具有连接到电路243的8个信号连接端子(例如271到278)。该测试装置可以经由输入信号连接端子通过向电路243提供输入信号，经由输出信号连接端子从电路243提取输出信号，并将输出信号值与测试规范值相比较，来进行测试。

适配器板120是印刷电路板(PCB)，或任意其它合适类型的适配器板等等。适配器板120包括用于模拟用于测试DUT的现场环境的电路。该电路包括集成电路、分立组件等等。例如，用于测试网络卡微处理器DUT的适配器板包括模拟布置在实际使用现场中的网络卡的电路。此外，适配器板120包括用于创建测试环境的电路如缓冲器150、和一个或多个电源总线如适配器板Vdd总线191和适配器板Vss总线192。

适配器板120包括引线如引线161到168、171到178、和181到184，以及连接器如连接器121和122，用于连接测试器如测试器110、输入设备、输出设备、电源等等。引线包括焊接迹线、导线、电缆、带状电缆、跳线等等。

连接器使适配器板120能够可拆卸地连接到测试器，如测试器110、输入设备、输出设备、电源等等。连接器包括插座、插头、总线连接器等等。总线连接器包括例如USB、PCI、PXI、LAN、GPIB和VXI总线连接器等等。

适配器板120包括插座130。插座130是具有弹簧针的可拆卸附着插座，或任何其它类型的插座等等。插座130具有两侧，一侧附着到适配器板120，另一侧固定器件140。插座130的固定器件140的一侧具有一个或多个接触点(例如61到68，和71到78)，用于连接器件140的连接端子的每一个。用于固定具有PGA封装的器件的插座接触点是孔，用于固定具有BGA封装的器件的插座接触点是弹簧针。插座130的接触点形成与器件140的连接端子的可拆卸附着连接，允许器件140在测试之后可以从插座移开。

这里，插座130具有16个接触点，分别地，8个接触点(例如，61到68)用于形成与器件140的8个电源连接端子(例如，261到268)的连接，并且8个接触点(例如，71到78)用于形成与器件140的8个信号连接端子(例如271到278)的连接。

插座130的附着到适配器板120的一侧包括通过插座连接到插座的每一个接触点的一个或多个连接端子(未示出)。插座130的连接端子是针、焊接球等等。这里，插座130的连接端子经由引线161到168和171到178连接到适配器板120。

测试器110是能够发送和接收测试信号到DUT并且向DUT供电的测试器。测试器包括用户接口、操作系统和电源215(图2)，经由总线连接到一个或多个测试组件214(图2)。用户接口例如是在计算机上运行的软件用户接口。操作系统例如是微软视窗、合适的操作系统等等。总线是USB、PCI、PXI、LAN、GPIB、VXI等等。测试器使用电源向DUT供电，并使用一个或多个测试组件来发送和接收信号到DUT。补偿单元211和比较器单元212可以作为硬件和/或软件模块的组合来实现。

在本实施例中，连接器121和122连接测试器110到适配器板120，插座130固定器件140。缓冲器150是低通滤波器电路，如集成电路、分立电路等等。

器件140的8个电源连接端子216到268经由插座130分别连接到引线161到168。此外，器件140的8个信号连接端子271到278经由插座130分别连接到引线171到178。

测试装置配置成基于在第二电源连接端子处监控的电压电平向第一电源连接端子供电。这里，测试装置被配置成基于在电源连接端子261和262处监控的电压电平来向电源连接端子263到268供电。

引线163、165和167将电源连接端子263、265和267连接到适配器板Vdd总线191，引线164、166和168通过插座130将电源连接端子264、266和268连接到适配器板Vss总线192。测试器110经由引线183和184向适配器板Vdd总线191和适配器板Vss总线192供电。

引线161和162经由插座130将电源连接端子261和262连接到缓冲器150的输入端。引线181和182将缓冲器150的输出端连接到测试器110。测试器110经由引线181和182、缓冲器150、引线161和162然后是插座130来监控在电源连接端子261和262处的电压。引线171到178经由插座130将信号连接端子271到278连接到测试器110。

图2是根据本发明图1实施例的配置用于测试器件的测试装置的示意图。

如图2所示，器件140与图1的详细描述相同。器件140包括内部电源总线，该总线包括Vdd组件如Vdd241、和Vss组件如Vss242。此外，器件140包括内部电路，如电路243。内部电源总线和内部电路经由内部电路路径(如例如，器件的硅中的蚀刻)互相连接。此外，内部电源总线和内部电路经由内部电路路径连接到器件140的连接端子如连接端子261到268和271到278，用于接收电力和用于发送和接收信号。

在操作中，在预测试模式期间，测试器110的电源215通过适配器板120向Vdd241和Vss242供电。然后，测试器110通过缓冲器150监控Vdd241和Vss242的电压，这减小了电压噪声。然后，测试器110的比较器单元212将所监控的Vdd241的电压和所监控的Vss242的电压与Vdd-Vss目标213相比较。如果所监控的Vdd241的电压和所监控的Vss242的电压等于Vdd-Vss目标213，那么比较单元211就固定电源215的电压，并且测试器110进入测试模式，在该测试模式下，其通过使测试组件214发送和接收信号到电路243来执行测试。

如果所监控的Vdd241的电压和所监控的Vss242的电压不等于Vdd-Vss目标213，那么比较单元211就提高由电源215提供的电力。测试器110继续监控Vdd241和Vss242的电压，并提高由电源215提供的电力，直到所监控的Vdd241的电压和所监控的Vss242的电压等于Vdd-Vss目标213，之后，电压被固定并且测试器110进入测试模式。在测试模式下，测试组件214经由输入信号连接端子(例如，271到278)向电路243提供输入信号，经由输出信号连接端子(例如，271到278)提取输出信号，并将输出信号值与测试规范中的值相比较。

图3是显示上述用于测试被测器件的处理步骤的流程图。在步骤S300中，测试装置被配置为向DUT的第一电源连接端子供电，DUT具有两个或多个电源连接端子，测试装置还被配置为监控在第二电源连接端子处的电源。一旦测试装置被配置，那么测试装置向DUT供电，并且处理前进到步骤S301。

在步骤301中，测试装置监控在第二电源连接端子的电压电平。在测试装置获得在第二电源连接端子处的电压电平之后，处理前进到步骤S302，在其中，测试装置比较在步骤S301中获得的电压值和目标电压值。

如果在步骤S301中获得的电压值不等于目标电压值，那么处理前进到步骤S303，其中测试装置通过提高提供给DUT的电力来调整在第二电源连接端子处的电压。在测试装置改变提供给DUT的电力之后，处理前进到步骤S301，在该步骤S301中，测试装置再一次监控在第二电源连接端子处的电压。该过程继续，直到在步骤S301中获得的电压值在与目标电压值相关的可接受电压值的范围之内。

如果在步骤S301中获得的电压值等于目标电压值，那么处理前进到步骤S304，其中测试装置通过发送和接收信号到DUT并且通过比较所接收的信号值和在测试规范中的值来执行测试。一旦测试装置执行了测试，那么处理前进到步骤S305，其输出测试的诊断结果然后结束。

虽然本发明已经关于其优选实施例来示出和描述，但是本领域的技术人员应当理解，可以在其中进行形式和细节上的修改而不背离本发明的范围和实质。

Claims

1.一种用于被测器件(DUT)的测试装置，包括：

适配器板，该适配器板配置为经由用于固定所述DUT的可拆卸附着插座连接到所述DUT的多个连接端子；

测试器，该测试器通过所述适配器板发送测试信号给所述DUT并从所述DUT接收测试信号，并且通过所述适配器板向所述DUT供电；

其中，所述DUT的内部电源总线包括Vdd组件和Vss组件，其中，所述DUT的至少两个电源连接端子中的一个连接到所述Vdd组件并且所述至少两个电源连接端子中的另一个连接到所述Vss组件，并且其中，所述DUT的另一至少两个电源连接端子中的一个连接到所述Vss组件并且所述另一至少两个电源连接端子中的另一个连接到所述Vdd组件；

其中，所述适配器板被配置为通过所述DUT的所述至少两个电源连接端子从所述测试器向所述DUT供电，并且监控在所述DUT的所述另一至少两个电源连接端子处的电压；并且

其中，所述测试器包括补偿单元，该补偿单元基于在所述另一至少两个电源连接端子处监控的电压来控制提供给所述DUT的电力。

2.根据权利要求1的测试装置，其中所述适配器板被配置为通过缓冲器来监控电压，以便减小电压噪声。

3.根据权利要求2的测试装置，其中所述缓冲器是低通滤波器。

4.根据权利要求1的测试装置，其中所述测试装置在预测试模式和测试模式下运行，并且仅在预测试模式下控制电力，而在执行测试模式时电力不变。

5.根据权利要求4的测试装置，其中当提供给所述DUT的电力足以使得在所述另一至少两个电源连接端子处监控的电压相对于目标电压处于可接受电压值的范围之内时，所述测试装置从预测试模式切换到测试模式。

6.根据权利要求4的测试装置，其中所述多个连接端子包括多个信号连接端子，并且所述测试装置在测试模式下通过经输入信号连接端子向所述DUT提供输入信号，经输出信号连接端子提取来自所述DUT的输出信号，并且将输出信号的值和测试规范中的值比较，来执行测试。

7.根据权利要求1的测试装置，其中所述DUT是专用集成电路(ASIC)。

8.一种用于测试被测器件(DUT)的方法，其中所述DUT具有用于连接到测试装置的多个连接端子，该多个连接端子包括连接到所述DUT的内部电源总线的电源连接端子，其中，所述内部电源总线包括Vdd组件和Vss组件，所述测试装置包括适配器板以及包含补偿单元的测试器，该方法包括：

利用所述测试装置向所述DUT的内部电源总线的第一和第二电源连接端子供电，该第一电源连接端子连接到所述Vdd组件并且该第二电源连接端子连接到所述Vss组件；

监控在所述内部电源总线的第三和第四电源连接端子处的电压电平，该第三电源连接端子连接到所述Vdd组件并且该第四电源连接端子连接到所述Vss组件；

基于在第三和第四电源连接端子处监控的电压电平控制提供给第一和第二电源连接端子的电力；

其中，所述适配器板通过所述第一和第二电源连接端子从所述测试器向所述DUT供电，并且监控在第三和第四电源连接端子处的电压；并且

其中，所述补偿单元基于在第三和第四电源连接端子处监控的电压来控制电力。

9.根据权利要求8的方法，其中所述测试装置被配置为通过缓冲器来监控电压，以便减小电压噪声。

10.根据权利要求9的方法，其中所述缓冲器是低通滤波器。

11.根据权利要求8的方法，其中所述测试装置在预测试模式和测试模式下运行，并且仅在预测试模式下控制电力，而在测试模式期间执行时电力不变。

12.根据权利要求11的方法，其中当提供给所述DUT的电力足以使得在第三和第四电源连接端子处监控的电压相对于目标电压处于可接受电压值的范围之内时，所述测试装置从预测试模式切换到测试模式。

13.根据权利要求11的方法，其中所述多个连接端子包括多个信号连接端子，并且所述测试装置在测试模式下通过经输入信号连接端子向所述DUT提供输入信号，经输出信号连接端子提取来自所述DUT的输出信号，并且将输出信号的值和测试规范中的值比较，来执行测试。

14.根据权利要求8的方法，其中所述DUT是专用集成电路(ASIC)。