CN103941170A - 功能测试治具、系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种功能测试治具、系统及方法，所述功能测试治具，包含：介面模块以及测试控制模块。介面模块与待测模块相连接。测试控制模块控制介面模块，并与待测模块的自我测试单元通过介面模块沟通，以控制待测模块启动进行测试流程，并判断待测模块位于被动测试模式或主动测试模式。当待测模块位于被动测试模式时，测试控制模块传送至少一测试指令至自我测试单元进行测试。当待测模块位于主动测试模式时，测试控制模块被动地接收自我测试单元传送的控制指令及/或测试结果，以根据控制指令控制介面模块对待测模块进行测试及/或根据测试结果进行分析。

Description

功能测试治具、系统及方法

【技术领域】

本发明是有关于一种测试技术，且特别是有关于一种功能测试治具、系统及方法。

【背景技术】

测试技术在电子产品的制程中占相当重要的地位。由于晶片制程永远无法到达100%的良率，因此在晶片封装为成品前，需要先经过测试以确定晶片功能是否正常与完整。通常测试将针对结构性与功能性进行测试。结构性可能包括接脚或是其他实体连结是否电性连接正常，而功能性则是针对晶片及相关电路执行的功能、输入输出的信号是否正确为主。

在进行功能性测试时，往往需要经由电脑主控端进行指令的下达，通过机台，并经由与待测物相符的治具传送至待测物，使其依据指令动作。其结果亦将经由治具、机台的路径传送回至电脑主控端进行分析。然而，电脑主控端与机台的体积相当大，在测试上往往造成不便。再者，现在许多晶片具有自我测试的功能，不完全需仰赖电脑主控端与机台的设置即能进行许多检测。采用现有的测试系统对具自我测试功能的晶片进行测试，无疑地会因为在部份功能上的重迭造成不必要的成本。

因此，如何设计一个新的功能测试系统、治具及方法，以缩减整体测试系统的体积，并搭配具自我测试功能的晶片提升测试的效率，乃为此一业界亟待解决的问题。

【发明内容】

因此，本发明的一态样是在提供一种功能测试（functional test）治具，包含：介面模块以及测试控制模块。介面模块与待测模块相连接。测试控制模块控制介面模块，并与待测模块的自我测试单元通过介面模块沟通，以控制待测模块启动进行测试流程，并判断待测模块位于被动测试模式或主动测试模式。当待测模块位于被动测试模式时，测试控制模块传送至少一测试指令至自我测试单元进行测试。当待测模块位于主动测试模式时，测试控制模块被动地接收自我测试单元传送的控制指令及/或测试结果，以根据控制指令控制介面模块对待测模块进行测试及/或根据测试结果进行分析。

依据本发明一实施例，其中测试流程初始时，待测模块位于被动测试模式。当待测模块位于被动测试模式时，测试控制模块传送主动模式切换指令以使待测模块转换至主动测试模式。自我测试单元于被动测试模式时，依据测试指令启动待测模块的至少一待测单元，自我测试单元于主动测试模式时，是直接启动待测模块的待测单元。

依据本发明另一实施例，当待测模块位于主动测试模式，且测试控制模块接收到被动模式切换指令时，判断待测模块转换至被动测试模式，其中被动模式切换指令来自自我测试单元。介面模块还包含复数个辅助测试单元，测试控制模块于待测模块的主动测试模式中，根据控制指令控制该介面模块的辅助测试单元进行测试后，更传送辅助量测结果至自我测试单元。

依据本发明又一实施例，其中介面模块包含通用非同步收发器（universal asynchronous receiver transmitter；UART）介面、I²C介面、通用串行总线（universal serial bus；USB）介面、蓝牙（Bluetooth）介面或其排列组合，测试控制模块与待测模块借由通用非同步收发器介面、I²C介面、通用串行总线介面、蓝牙介面或其排列组合进行沟通。

本发明的另一态样是在提供一种功能测试系统，包含：待测模块以及功能测试治具。待测模块包含自我测试单元。功能测试治具包含：介面模块以及测试控制模块。介面模块与待测模块相连接。测试控制模块控制介面模块，并与待测模块的自我测试单元通过介面模块沟通，以控制待测模块启动进行测试流程，并判断待测模块位于被动测试模式或主动测试模式。当待测模块位于被动测试模式时，测试控制模块传送至少一测试指令至自我测试单元进行测试。当待测模块位于主动测试模式时，测试控制模块被动地接收自我测试单元传送的控制指令及/或测试结果，以根据控制指令控制介面模块对待测模块进行测试及/或根据测试结果进行分析。

依据本发明一实施例，其中测试流程初始时，待测模块位于被动测试模式。当待测模块位于被动测试模式时，测试控制模块传送主动模式切换指令以使待测模块转换至主动测试模式。自我测试单元于被动测试模式时，依据测试指令启动待测模块的至少一待测单元，自我测试单元于主动测试模式时，是直接启动待测模块的待测单元。

依据本发明另一实施例，当待测模块位于主动测试模式，且测试控制模块接收到被动模式切换指令时，判断待测模块转换至被动测试模式，其中被动模式切换指令来自自我测试单元。介面模块还包含复数个辅助测试单元，测试控制模块于待测模块的主动测试模式中，根据控制指令控制该介面模块的辅助测试单元进行测试后，更传送辅助量测结果至自我测试单元。

依据本发明又一实施例，其中介面模块包含通用非同步收发器介面、I²C介面、通用串行总线介面、蓝牙介面或其排列组合，测试控制模块与待测模块借由通用非同步收发器介面、I²C介面、通用串行总线介面、蓝牙介面或其排列组合进行沟通。

本发明的又一态样是在提供一种功能测试方法，应用于功能测试治具中，功能测试方法包含：由功能测试治具的测试控制模块与待测模块的自我测试单元通过功能测试治具的介面模块沟通，以控制待测模块启动进行测试流程；判断待测模块位于被动测试模式或主动测试模式；当待测模块位于被动测试模式时，测试控制模块传送至少一测试指令至自我测试单元进行测试；以及当待测模块位于主动测试模式时，测试控制模块被动地接收自我测试单元传送的控制指令及/或测试结果，以根据控制指令控制介面模块对待测模块进行测试及/或根据测试结果进行分析。

依据本发明一实施例，其中测试流程初始时，待测模块位于被动测试模式。当待测模块位于被动测试模式时，功能测试方法还包含使测试控制模块传送主动模式切换指令以使待测模块转换至主动测试模式。自我测试单元于被动测试模式时，依据测试指令启动待测模块的至少一待测单元，自我测试单元于主动测试模式时，是直接启动待测模块的待测单元。

依据本发明另一实施例，当待测模块位于主动测试模式时，还包含使测试控制模块接收到被动模式切换指令时，判断待测模块转换至被动测试模式，其中被动模式切换指令来自自我测试单元。测试控制模块于待测模块的主动测试模式中，还包含使测试控制模块根据控制指令控制介面模块的辅助测试单元进行测试后，传送辅助量测结果至自我测试单元。

应用本发明的优点是在于借由功能测试治具的设计，可直接经由测试控制模块传送测试指令，不需再经由电脑主机及测试机台对待测模块进行测试，大幅减小测试治具的体积，并且可与具自我测试机制的待测模块轮流进行主动与被动的测试，实现更具弹性的测试方式，而轻易地达到上述的目的。

【附图说明】

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1为本发明一实施例中，一种功能测试系统的方块图；

图2为本发明另一实施例中，功能测试系统的方块图；

图3为本发明一实施例中，一种功能测试方法的流程图；以及

图4为本发明另一实施例中，一种功能测试方法的流程图。

【具体实施方式】

请参照图1。图1为本发明一实施例中，一种功能测试系统1的方块图。功能测试系统1包含：待测模块10以及功能测试治具12。

待测模块10包含自我测试单元100及数个待测单元102。于一实施例中，自我测试单元100可包含处理模块（未绘示）以及烧录于快闪记忆体或电可擦可编程只读存储器（Electrically-ErasableProgrammable Read-Only Memory；EEPROM）中的韧体（未绘示），以依据韧体中烧录的测试程序对待测模块10本身进行许多自我测试，例如但不限于电流及电压的量测或是信号传输的正常与否。待测单元102可依待测模块10的设计执行不同的特定功能。因此，待测单元102为欲进行功能测试的测试标的。

功能测试治具12包含：介面模块120以及测试控制模块122。介面模块120与待测模块10相连接。于一实施例中，介面模块120可为一个对应待测模块10设计的电路模块，包含传输介面以及辅助测试的电路。传输介面可包含例如但不限于有线介面如通用非同步收发器（universal asynchronous receiver transmitter；UART）介面、I²C介面、通用串行总线（universal serial bus；USB）介面，或是无线介面如蓝牙（Bluetooth）介面等，以使测试控制模块122可与待测模块10的自我测试单元100间进行指令的传输与资料的交换。并且，介面模块120亦可包含其他与待测模块10相连接的电路，以辅助对待测模块10进行的测试程序。

测试控制模块122可控制介面模块120，并如上所述，与待测模块10的自我测试单元100通过介面模块120沟通，以控制待测模块10启动，并进行测试流程。于一实施例中，在测试流程启始时，测试控制模块122可通过介面模块120控制待测模块10，以对待测模块10进行上电，使待测模块10启动。

测试控制模块122更进一步判断待测模块10位于被动测试模式或主动测试模式。其中，待测模块10在被动测试模式下，是由测试控制模块122做为主控端（host），而待测模块10则位于受控端（client），测试控制模块122将可主动地对待测模块10进行量测。而待测模块10在主动测试模式下，是由待测模块10做为主控端，而测试控制模块122则位于受控端，此时待测模块10可自行测试或是控制测试控制模块122以借由功能测试治具12的介面模块120的电路，来辅助待测模块10进行测试。

于一实施例中，当待测模块10启动时，是位于被动测试模式。此时，测试控制模块122可传送测试指令121至自我测试单元100，以使自我测试单元100启动对应的待测单元102进行测试。自我测试单元100可根据测试指令121，并取得量测的结果。

当测试控制模块122完成部份测试程序后，可传送主动模式切换指令123至自我测试单元100，使待测模块10切换为主动测试模式。当待测模块10位于主动测试模式时，自我测试单元100直接启动待测模块10的待测单元102进行量测。自我测试单元100可依其自身具备的测试机制自行对待测单元102测试。于一实施例中，待测单元102间可彼此进行测试，以达到待测模块10自我测试的目的。

请同时参照图2。图2为本发明另一实施例中，功能测试系统1的方块图。如图2所示，待测模块10包含自我测试单元100及数个待测单元102，而功能测试治具12则包含测试控制模块122及介面模块120所包含的数个辅助测试单元20。

在主动测试模式中，如待测模块10欲使功能测试治具12辅助测试，则可借由发送控制指令101至测试控制模块122，以使测试控制模块122控制介面模块120上的辅助测试单元20的电路进行辅助测试，并在量测后回传辅助量测的结果。

举例来说，如果待测模块10中的一个待测单元102为扬声器，而待测模块10本身并未建置收音的麦克风，则待测模块10可传送控制指令101至测试控制模块122，以借由功能测试治具12上设置的辅助测试单元20，如麦克风，进行收音，以量测扬声器的播放结果是否正确。

另一方面，在主动测试模式中，待测模块10亦可传送其测试的结果至测试控制模块122中，以由测试控制模块122进行分析。

于一实施例中，待测模块10可在自我测试完成部份测试程序后，传送被动模式切换指令103至测试控制模块122，以再由测试控制模块122担任主控端，对待测模块10进行测试。举例来说，待测模块10在执行完启动时的功能测试后，可继续进行待测模块10位于休眠状态下的功能测试。此时，待测模块10需将主控权交回功能测试治具12，以由功能测试治具12对休眠中的待测模块10进行测试。

因此，借由功能测试治具的设计，可直接经由测试控制模块传送测试指令，不需再经由电脑主机及测试机台对待测模块进行测试，大幅减小测试治具的体积而降低功能测试治具的成本。功能测试治具可与具自我测试机制的待测模块轮流做为主控端，进行主动与被动的测试，实现更具弹性的测试方式。并且，在待测模块的电路元件密度随着技术演进而愈来愈高的情形下，在待测模块上放置由治具进行量测的测点将愈来愈困难。因此，由于部份测试已由待测模块进行自我测试，测点的设置将可减少。

请参照图3。图3为本发明一实施例中，一种功能测试方法300的流程图。功能测试方法300可应用于如图1所示的功能测试系统1的功能测试治具12中。功能测试方法300包含下列步骤（应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行）。

于步骤301，由功能测试治具12的测试控制模块122与待测模块10的自我测试单元100通过功能测试治具12的介面模块120沟通，以控制待测模块10启动进行测试流程。

于步骤302，判断待测模块10是否位于被动测试模式。

于步骤303，当待测模块10位于被动测试模式时，测试控制模块122传送测试指令121至自我测试单元100进行测试。

当待测模块10并非位于被动测试模式，而是位于主动测试模式时，测试控制模块122将于步骤304被动地接收自我测试单元100传送的控制指令101及/或测试结果，以根据控制指令100控制介面模块120进行测试及/或根据测试结果进行分析。

请参照图4。图4为本发明另一实施例中，一种功能测试方法400的流程图。功能测试方法400可应用于如图1所示的功能测试系统1的功能测试治具12中。功能测试方法400包含下列步骤（应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行）。

于步骤401，功能测试流程将启始。

于步骤402，判断功能测试治具12是否为主控端。当功能测试治具12为主控端时，测试控制模块122将于步骤403与自我测试单元100沟通以启动欲测试的待测单元102。

于步骤403，测试控制模块122将启动对应待测单元102的辅助测试单元20。

于步骤404，辅助测试单元20对待测单元102进行测试。

于步骤405，辅助测试单元20产生测试结果。

当于步骤402判断功能测试治具12并非为主控端，则流程将进一步于步骤406判断待测模块10是否为主控端。当待测模块10为主控端时，将进一步于步骤407判断是否为不需依赖功能测试治具12的自我测试。当为自我测试时，流程将于步骤408使自我测试单元100启动待测单元n，并于步骤409使自我测试单元100启动待测单元n’。于步骤410，待测单元n将对待测单元n’进行测试。于步骤411，待测单元n将产生的测试结果传送至自我测试单元100。

当于步骤407判断此并非自我测试时，流程将于步骤412使自我测试单元100启动待测单元。于步骤413，自我测试单元100将与测试控制模块122沟通以启动对应待测单元的辅助测试单元20。于步骤414，辅助测试单元20对待测单元20进行测试。于步骤415，辅助测试单元20产生测试结果并传送至自我测试单元100。

当步骤405、步骤411及步骤415完成，或是步骤406中判断待测模块10并非主控端时，流程将于步骤416判断测试流程是否结果。当功能测试流程尚未结束，流程将回至步骤401继续判断。而当功能测试流程结束时，功能测试流程将于步骤417停止。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (20)

1.一种功能测试治具，包含：

介面模块，用以与待测模块相连接；以及

测试控制模块，用以控制该介面模块，并与该待测模块的自我测试单元通过该介面模块沟通，以控制该待测模块启动进行测试流程，并判断该待测模块位于被动测试模式或主动测试模式；

当该待测模块位于该被动测试模式时，该测试控制模块传送至少一测试指令至该自我测试单元进行测试；

当该待测模块位于该主动测试模式时，该测试控制模块被动地接收该自我测试单元传送的控制指令及/或测试结果，以根据该控制指令控制该介面模块对该待测模块进行测试及/或根据该测试结果进行分析。

2.如权利要求1所述的功能测试治具，其中该测试流程初始时，该待测模块位于该被动测试模式。

3.如权利要求1所述的功能测试治具，其中当该待测模块位于该被动测试模式时，该测试控制模块传送主动模式切换指令以使该待测模块转换至该主动测试模式。

4.如权利要求1所述的功能测试治具，其中该自我测试单元于该被动测试模式时，依据该测试指令启动该待测模块的至少一待测单元，该自我测试单元于该主动测试模式时，是直接启动该待测模块的该待测单元。

5.如权利要求1所述的功能测试治具，其中当该待测模块位于该主动测试模式，且该测试控制模块接收到被动模式切换指令时，判断该待测模块转换至该被动测试模式，其中该被动模式切换指令来自该自我测试单元。

6.如权利要求1所述的功能测试治具，其中该介面模块还包含复数个辅助测试单元，该测试控制模块于该待测模块的该主动测试模式中，根据该控制指令控制该介面模块的这些辅助测试单元进行测试后，更传送一辅助量测结果至该自我测试单元。

7.如权利要求1所述的功能测试治具，其中该介面模块包含通用非同步收发器介面、I²C介面、通用串行总线介面、蓝牙介面或其排列组合，该测试控制模块与该待测模块借由该通用非同步收发器介面、该I²C介面、该通用串行总线介面、该蓝牙介面或其排列组合进行沟通。

8.一种功能测试系统，包含：

待测模块，包含自我测试单元；以及

功能测试治具，包含：

介面模块，用以与待测模块相连接；以及

测试控制模块，用以控制该介面模块，并与该待测模块的自我测试单元通过该介面模块沟通，以控制该待测模块启动进行测试流程，并判断该待测模块位于被动测试模式或主动测试模式；

当该待测模块位于该被动测试模式时，该测试控制模块传送至少一测试指令至该自我测试单元进行测试；

当该待测模块位于该主动测试模式时，该测试控制模块被动地接收该自我测试单元传送的控制指令及/或测试结果，以根据该控制指令控制该介面模块对该待测模块进行测试及/或根据该测试结果进行分析。

9.如权利要求8所述的功能测试系统，其中该测试流程初始时，该待测模块位于该被动测试模式。

10.如权利要求8所述的功能测试系统，其中当该待测模块位于该被动测试模式时，该测试控制模块传送主动模式切换指令以使该待测模块转换至该主动测试模式。

11.如权利要求8所述的功能测试系统，其中该自我测试单元于该被动测试模式时，依据该测试指令启动该待测模块的至少一待测单元，该自我测试单元于该主动测试模式时，是直接启动该待测模块的该待测单元。

12.如权利要求8所述的功能测试系统，其中当该待测模块位于该主动测试模式，且该测试控制模块接收到被动模式切换指令时，判断该待测模块转换至该被动测试模式，其中该被动模式切换指令来自该自我测试单元。

13.如权利要求8所述的功能测试系统，其中该介面模块还包含复数个辅助测试单元，该测试控制模块于该待测模块的该主动测试模式中，根据该控制指令控制该介面模块的这些辅助测试单元进行测试后，更传送一辅助量测结果至该自我测试单元。

14.如权利要求8所述的功能测试系统，其中该介面模块包含通用非同步收发器介面、I²C介面、通用串行总线介面、蓝牙介面或其排列组合，该测试控制模块与该待测模块借由该通用非同步收发器介面、该I²C介面、该通用串行总线介面、该蓝牙介面或其排列组合进行沟通。

15.一种功能测试方法，应用于功能测试治具中，该功能测试方法包含：

由该功能测试治具的测试控制模块与待测模块的自我测试单元通过该功能测试治具的介面模块沟通，以控制该待测模块启动进行测试流程；

判断该待测模块位于被动测试模式或主动测试模式；

当该待测模块位于该被动测试模式时，该测试控制模块传送至少一测试指令至该自我测试单元进行测试；以及

当该待测模块位于该主动测试模式时，该测试控制模块被动地接收该自我测试单元传送的控制指令及/或测试结果，以根据该控制指令控制该介面模块对该待测模块进行测试及/或根据该测试结果进行分析。

16.如权利要求15所述的功能测试方法，其中该测试流程初始时，该待测模块位于该被动测试模式。

17.如权利要求15所述的功能测试方法，其中当该待测模块位于该被动测试模式时，该功能测试方法还包含使该测试控制模块传送主动模式切换指令以使该待测模块转换至该主动测试模式。

18.如权利要求15所述的功能测试方法，其中该自我测试单元于该被动测试模式时，是依据该测试指令启动该待测模块的至少一待测单元，该自我测试单元于该主动测试模式时，是直接启动该待测模块的该待测单元。

19.如权利要求15所述的功能测试方法，其中当该待测模块位于该主动测试模式时，还包含使该测试控制模块接收到被动模式切换指令时，判断该待测模块转换至该被动测试模式，其中该被动模式切换指令来自该自我测试单元。

20.如权利要求15所述的功能测试方法，其中该测试控制模块于该待测模块的该主动测试模式中，还包含使该测试控制模块根据该控制指令控制该介面模块的复数个辅助测试单元进行测试后，传送辅助量测结果至该自我测试单元。