CN107908507B - 一种双cpu多通道ft量产测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双CPU多通道FT量产测试系统及方法，该系统包括有人机接口处理模块、handler控制模块、开短路检测模块、数据存储模块、电源控制模块、测试模块、统计分析模块和LCD触控显示模块，所述handler控制模块、开短路检测模块、数据存储模块、电源控制模块、测试模块、统计分析模块设置于ARM处理器中，所述人机接口处理模块和LCD触控显示模块设置于LCD触控显示单元中。本发明实现测试和数据处理速度大大提高，且不受限于应用终端影响，解决数据的准确性和重复测试的问题，工作效率高，有利于控制产品的批量出货质量。

Description

一种双CPU多通道FT量产测试系统及方法

技术领域

本发明属于测试的技术领域，尤其涉及芯片模拟性能检测、数据统计和分析及客户代烧录等的系统及方法。

背景技术

目前已有的单板量产测试装置不能同时进行多个Handler同时控制和测试，不能自动将电压、电流、时钟频率及上下拉电阻等多项指标测试，在量产测试时需要为挂仪器才能实现，灵活性差且投入高，常常会由于长时间接触等问题，不能精确测试芯片各指标项，严重时也会出现指标误判；芯片因性能出现的问题时，检测设备没有一套完整的检测方法且不能同时进行统计分析，芯片与handler之间会由于接触不实等问题带来测试结果误判；不能实时保存被测芯片的测试数据情况，给后面的芯片指标项分析工作带来困难；由于没有自适应电源控制和钳位功能，不能将芯片校准到应有的水平，输出电压不稳定造成测试数据可行度变低；不同类别项目的测试需要开发新的测试平台，平台通用性差，开发新的测试装置周期长，无法满足FT量产测试的需求；没有FPGA协处理器等并行处理，使得测试工作只能顺序进行，测试时间长、测试成本高等缺点；缺少集成度较高的便携式测试平台，测试厂对测试成本便宜的批量产品需要占用一台测试机，测试资源利用率低，不适于资源的有效配置，且测试控制软件掌握要求门槛高，测试培训及人员成本都是问题；机械按键操作不便，容易造成无误触发，不利于测试远操作，在生产阶段使用需要经常维护和更换；由于测试时各种问题导致的数据不可靠，手工测试重复性工作量大，为了定位数据异常问题，工程师分析问题需要花费时间多，人为参与整个过程，测试内耗较大，可维护性差；受传统化的开发思路的影响缺少集成度高的测试及分析装置，制约了FT量产测试效率。

发明内容

基于此，因此本发明的首要目地是提供一种双CPU多通道FT量产测试系统及方法，该系统及方法以32位微处理器作为主控，FPGA作为协处理器构成双CPU控制结构，同时控制多个Handler对芯片性能特性进行多通道测试和统计分析，同时可以测试开路、时钟频率等参数，采用自动化检测技术，系统自适应补偿，双CPU结构使得测试效率高，软硬件集成化的设计方法最大程度缩短开发周期，具备高性能、高测试效率。

本发明的另一个目地在于提供一种双CPU多通道FT量产测试系统及方法，该系统及方法整个芯片指标测试和统计分析过程无需人为参与，能够自动完成芯片批次数据归类、多批次产品的数据收集并分析，整个过程自动化程度较高，维护便捷，投入成本降低。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种双CPU多通道FT量产测试系统，其特征在于该系统包括有人机接口处理模块、handler控制模块、开短路检测模块、数据存储模块、电源控制模块、测试模块、统计分析模块和LCD触控显示模块，所述handler控制模块、开短路检测模块、数据存储模块、电源控制模块、测试模块、统计分析模块设置于ARM处理器中，所述人机接口处理模块和LCD触控显示模块设置于LCD触控显示单元中，LCD触控显示单元与ARM处理器通过数据传输接口进行通信。

所述系统，还包括有扩展测量模块，所述扩展测量模块由频率测量单元、串行译码单元构成，所述频率测量单元、串行译码单元集成于FPGA处理器中，所述FPGA处理器与ARM处理器通过FSMC接口进行通信。

进一步，所述人机接口处理模块包含触控按键处理单元和指令处理单元两个部分，触控按键处理主要是将用户的输入指令转换为命令和数据代码并传输，并根据相应命令和数据代码执行相关控制功能，通过触控键盘实现用户指令的输入，根据产生的控制指令和数据，进行相应各功能模块处理；指令处理主要完成命令功能实现，实现按键检测、命令提取、超时处理及指令传输等操作，完成数据和指令的传输等。

进一步，所述handler控制模块，负责传输系统的控制命令和数据，接收handler反馈信号，完成芯片的自动化控制操作和对芯片测试实施，实现芯片的测试和烧录功能。

进一步，所述OS检测模块主要是检测被测芯片是否接触是否良好，没有放置正确或接触不良，将提示用户重新放置，以确保测试数据的有效性，由系统控制Handler来完成这一动作。

进一步，所述数据存储模块是通过移动存储模块实现，移动存储模块分为文件索引区、芯片配置文件信息区、hex数据区、测试数据区。

进一步，所述测试模块包含PMU数控电压源测量单元、PMU数控电流源测量单元、PMU自适应电压调整单元和数字功能测量单元；PMU数控电压源测量单元主要用于测量芯片输入输出电压量，提供激励信号电压、输入电压检测；PMU数控电流源测量单元主要用于测量芯片输入输出电流量，提供芯片输出电流测量；PMU自适应电压调整单元主要电源控制模块和PMU输出电压自适应单元的电压检测；数字功能测量单元主要是使用被测芯片的DFT进行数字功能的扫描，查看被测芯片是否存在数字功能异常。

进一步，所述统计分析模块主要对芯片参数测量数据进行统计分析，包含对测试数据的批次失效项、良好项及芯片数量进行统计分析的分析单元，对批次整体良率进行统计显示，分析其中失效项在各批次的走势，以供芯片设计和工艺等参考，数据来源于电压电流等电量信号、内外部高低速时钟频率及开短路等参数的统计分析。

进一步，所述扩展测量模块，主要包含频率测量单元、串行译码单元，通过协处理器FPGA完成频率信号的测量和串行接口译码等功能，频率测量单元完成对被测芯片时钟频率的测量和校准；串行译码单元完成各电压电流和时钟频率模式下被测芯片管脚选择和扩展，采用同步串行通信模式，通过串行接口配置译码器输出状态和读取译码器输出状态。

一种双CPU多通道FT量产测试方法，其包括如下步骤：

101、系统上电，电源模块、时钟系统、IO端口、FSMC接口、Handler控制模块、LCD触控显示设备、数据存储设备及测试模块PMU电压检测单元初始化，接着启动DAC电压控制单元，系统输出电源电压精度自校准和外设模块自检；

如果确认自检失败且小于设定自检次数，系统重新初始化各外设模块，再次进行输出电源电压精度自校准和外设模块自检；输出电源电压精度自校准和外设模块自检失败超过规定次数，LCD提示用户系统故障报警，同时红灯闪烁提示，否则系统检查Handler连接；

102、连接Handler，并启动移动存储设备读取被测芯片配置信息；

输出电源电压精度自校准和外设模块自检成功，提示用户是否需要全部选择已连接的Handler，如果需要选择，系统连接所需的Handler并编号，否则，对全部或者所选择的Handler进行连接检查，连接成功后LCD显示用户连接的Handler数量，系统做好资源控制协调，LCD显示待机菜单，提示用户触控进入下一级菜单并显示连接的Handler，然后启动移动存储设备读取被测芯片配置信息，如果不能查找到配置文件，LCD提示用户需要拷贝对应文件，红灯闪烁提示，关闭移动存储设备，等待用户拔出并拷贝插入，直到移动存储设备再次插入设备检查到相关文件，才继续执行。

103、被测芯片获取到配置文件，系统建立LCD菜单系统，等待用户输入控制指令，供用户按键选择执行芯片量产FT测试；

104、开始量产FT测试；所述量产FT测试包括有开短路检测、管脚测试、电量指标测试、电流指标项测试；

1041、系统关闭电源控制模块，调用PMU检测单元，调用OS检测模块进行开短路检测，每一次系统都会控制Handler对被测芯片进行OS开短路检查，已确认芯片和Handler的连接性是良好的；

1042、系统控制Handler夹紧被测芯片后，开始调用PMU检测单元采用加流测压的方法检测被测芯片管脚间电压并保存，判断被测芯片管脚间电压是否在0.2V至1.2V之间，如果不在范围内，继而判断是否满足规定检测次数，不满足则重新检测管脚间电压，再次执行1042步骤，如果超过规定次数，记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入OS失效bin，结束本芯片测试；如果被测芯片管脚间电压在0.2V至1.2V之间，确定芯片接触良好，记录测试数据并保存，执行下一步；

1043、芯片OS接触良好，LCD显示OS当前测试结果及测试数据，根据配置文件切换测试管脚，系统读取配置文件测试顺序表，确认下一个被测管脚，判断是否测试完，没有测试完成，继续执行1042、1043步骤；OS测试完成，系统执行下一步；

1044、进入电量指标测试，系统开启电源模块，开DAC输出电压电子开关，使得被测芯片进入烧录模式和测试模式，关闭电子开关并开启PMU数控电压源测量单元，系统给被测芯片发送测试指令，迫使被测芯片进入烧录模式，读取配置文件获取芯片配置信息及直流电流特性设计值和漏电IO端口等，系统配置被测芯片相应的功能，根据测试列表开启对应管脚的电子开关，使得PMU数控电压源测量单元通过handler与被测芯片管脚相连接，如果被测管脚为漏电管脚，PMU单元检测漏电IO端口的漏电流，并记录测试结果，执行下一步；如果被测管脚不是漏电管脚，执行下一步；

1045、电流指标项测试，系统配置被测芯片成相应电流测试项寄存器，检测I/O管脚的IOH/IOL、漏电、sleep&halt等指标项，通过电子开关顺序切换和各指标项的配置，测量的模块工作电流，根据需要继而计算出模块功耗，存储并显示测试数据，协调Handler测试不同Handler不同通道相同类型电流指标项；电压指标项测试，启动PMU数控电压源测量单元，配置芯片成相应电压测试项寄存器，调用PMU检测VIH\VIL、VOH\VOL及ADC VS等指标项，ADC VS根据二分查找法计算出trim数据并写入寄存器，再次测量ADC VS数据并保存，存储并显示结果，协调Handler测试不同Handler不同通道相同类型电压指标项。

进一步，所述1045步骤后，包括有：

1046、判断电压电流指标项是否符合设计规范，如果符合设计范围，电压电流类指标符合设计继续下一项测试，记录测试数据并保存，执行209步骤；如果不符合设计范围，判断是否超过规定复测次数，没有超过规定复测次数，记录失效的电量指标项检测数据；超过规定复测次数，记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入电量指标项失效bin，结束本芯片测试。

1047、电压电流指标项测试符合设计规范，LCD显示电量测试项当前测试结果及测试数据，根据配置文件切换测试管脚，系统根据配置文件信息确认下一个需要测试的管脚，并切换电子开关，重复1045、1046步骤；系统判断管脚检测完成且电压电流模块是否检测完成，如果没有检测完成，重复1045、1046、1047步骤，否则，执行105步骤。

105、进入扩展测量模块，读取配置信息，获取被测芯片是时钟频率测量的模块数量，并获取配置数据；

通过主控制处理器ARM和协处理器FPGA协同控制配置被测芯片寄存器，调整电子开关切换至时钟频率输出端口，被测芯片保持在烧录模式，调用扩展测量模块测试进行时钟频率测试，实测数据是否满足设计需求，不满足且小于规定次数，记录测试数据并保存，重复执行本步骤；超过规定复测次数，LCD显示记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入时钟频率指标项失效bin，结束测试；实测数据满足设计需求，LCD显示时钟频率当前测试结果及测试数据，切换至下一个时钟频率测试项，根据需要检测的时钟频率模块，判断是否完成时钟频率测试，没有完成，配置寄存器切换电子开关；完成所有时钟频率模块测量，执行下一步；

106、进入数字功能测量单元，切换电子开关至被测芯片DFT管脚，读取芯片配置文件获取被测芯片时序信息和测试指令，系统给被测芯片发送时序信息和测试指令，同时获取测试结果；

DFT数字功能测试是否满足设计要求，不满足且没有超过复测次数，重复执行本步骤；不满足且超过复测次数，LCD显示记录测试失效项、失效指令和测试数据并保存，控制Handler投入数字功能指标项失效bin，结束测试；满足设计要求，数字功能指标符合设计，记录测试数据并保存，LCD显示数字功能当前测试结果及测试数据。客户是否需要进行代烧录，需要代烧录，执行107步骤；不需要代烧录，执行108步骤。

107、芯片进入客户代烧录模式，进行烧录；

获取芯片配置信息，按照芯片配置文件对被烧录芯片配置烧录电压和供电电压，调用电压自校准模块使得输出电压稳定，此时打开电子开关及通道模块选择供电电压、烧录电压、时钟控制管脚和数据通信管脚，使得芯片进入烧录模式，读取数据存储设备中的客户代烧录HEX，烧录之芯片ROM存储区直到烧录完成，关闭电源系统并重新上电，读取被测芯片存储空间数据，与烧录HEX数据对比，不一致，再次烧录，还是不一致，LCD显示当前烧录结果和状态，控制handler将芯片投入坏bin，结束测试；一致，LCD显示当前烧录结果和状态，控制handler将芯片投入好bin，执行108步骤。

108、更新LCD触控显示设备，关闭测试模块、电源模块电压自校准等模块，系统进入统计分析模块，读取以前各批次良率数据，对芯片测量数据统计分析,LCD显示并保存统计数据，控制handler进入好bin，系统进入命令接收状态，完成一次测试，继续下一次被测芯片测试。

系统是每次对OS开短路、ADC VStrim电压、直流特性电压和电流、内外部高低速时钟频率等指标项进行测试和统计分析的循环执行的一个过程，根据用户不同需求不断的测试、判断和命令的解析，目的是把量产FT阶段对产品进行测量和归类，实现自动化的测试和统计分析。

本发明实现双处理器控制、多组Handler同时操作、开短路检测、自动化性能测试、时钟频率检测、自动数据存储、芯片测试数据统计分析、电压自校准技术、客户代码烧录等实际应用需求，采取双CPU开发模式，测试和数据处理速度大大提高，且不受限于应用终端影响，独立的触控显示器操作携带方便；系统能够根据芯片的类型自动产生烧录电压、工作电压及电压范围等，实现自动化电压补偿，解决数据的准确性和重复测试的问题；系统的软硬件模块采用模块化模块设计，方便后续的维护及升级开发，工作效率高，有利于控制产品的批量出货质量。

附图说明

图1是本发明所实施的总体架构图。

图2是本发明所实施硬件系统构成框图。

图3是本发明所实施人机接口处理模块的处理流程图。

图4是本发明所实施OS检测模块的处理流程图。

图5是本发明所实施电源控制模块的处理流程图。

图6是本发明所实施测试模块的处理流程图。

图7是本发明所实施统计分析模块的处理流程图。

图8是本发明所实施的控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1、图2所示，为本发明所实现的双CPU多通道FT量产测试系统，图中所示，该系统可以在FT量产阶段控制多组Handler对芯片进行多通道批量自动化多性能指标参数测试提供了必要手段，采用便捷化的LCD触控按键操作技术，将多指标项测试方法集成在一套系统内对芯片进行测试，大幅提高测试效率。其中系统构成分为人机接口处理模块、handler控制模块、开短路检测模块、数据存储模块、电源控制模块、测试模块、统计分析模块、扩展测量模块(频率测量单元、串行译码单元)和LCD触控显示模块。所述handler控制模块、开短路检测模块、数据存储模块、电源控制模块、测试模块、统计分析模块设置于ARM处理器中，所述人机接口处理模块和LCD触控显示模块设置于LCD触控显示单元中，LCD触控显示单元与ARM处理器通过数据传输接口进行通信。

所述系统，还包括有扩展测量模块，所述扩展测量模块由频率测量单元、串行译码单元构成，所述频率测量单元、串行译码单元集成于FPGA处理器中，所述FPGA处理器与ARM处理器通过FSMC接口进行通信。

其中，人机接口处理模块，如图3所示，包含触控按键处理单元和指令处理单元两个部分，触控按键处理主要是将用户的输入指令转换为命令和数据代码并传输，并根据相应命令和数据代码执行相关控制功能，通过触控键盘实现用户指令的输入，根据产生的控制指令和数据，进行相应各功能模块处理，满足用户功能设定的需求；指令处理主要完成命令功能实现，实现按键检测、命令提取、超时处理及指令传输等操作，完成数据和指令的传输等，指令处理模块可以实现对系统控制指令输入进行功能处理，满足用户不同测试需求。

handler控制模块，负责传输系统的控制命令和数据，接收handler反馈信号，完成芯片的自动化控制操作和对芯片测试实施，实现芯片的测试和烧录功能。单板系统工作后，控制handler自动加载好芯片，发出测试请求信号，handler接收到请求信号开始测试，测试完成后反馈并控制handler对good chip或bad chip进行分区，测试系统与Handler通过TTL接口传送控制命令和获取handler的测试数据，进而根据客户需求进行代烧录等操作，然后进行下一次的测试；依实际应用情况配置Handler参数，可根据芯片实际测试时间调整，START有效电平选择为低电平有效，脉冲可选择100us,OKSignal设置为低有效，其它BusySignal，NGSignal信号参数默认。

OS检测模块，如图4所示，主要是检测被测芯片是否接触是否良好，没有放置正确或接触不良，将提示用户重新放置，以确保测试数据的有效性，由测试系统控制Handler来完成这一动作，在进行OS检测时，需要逐次开关通道选择，将测试系统检测端口连接至被测试芯片的电源、地和IO端口，调用PMU控制模块电压检测单元，把待测试芯片IO管脚按照奇偶分类，置DUT电压为低电平，然后开启PMU检测单元且分别置(-100uA～-500uA)和(100uA～500uA)的电流输入至芯片，PMU控制模块电压检测单元检测此时电压，若电压范围绝对值在(0.2V～1.2V)内，则认为芯片OS特性良好，否则重新检测确认仍旧不良，则判断芯片OS失效。

数据存储模块是用来存储整个测试过程中的测试数据、状态信息、测试结果、芯片配置信息等的存储设备，测试系统使用SPI总线实现对其的读写擦除等操作，实现对FT量产测试数据、芯片信息和代烧录hex文件的存储功能，移动存储模块分为文件索引区、芯片配置文件信息区、hex数据区、测试数据区，实时动态获取存储设备内芯片配置文件索引表、芯片良率数据信息及测试数据信息、管脚及模块输入电阻、电气特性信息、芯片型号、标识信息、客户代烧录hex及测试系统版本号等相关配置文件信息在不同扇区内进行操作及状态信息进行记录。

电源控制模块，如图5所示，主要包含供电电压输出、烧录电压输出、PMU电压检测单元和电压校准等单元，供电电压和烧录电压是由外部DAC和运放OPA组成的电压供给单元，PMU电压检测单元是外置PMU模块提供的，电压校准单元是由PMU电压检测单元和DAC供电电压等共同组成，用来实时监测和稳定供电电压和烧录电压；系统上电后，初始化电源控制模块和内部的DAC模块，读取被测芯片ID号和配置文件以便确认不同ID类型被测芯片供电电压和烧录电压，使之输出不同模式下的电压，并调用PMU电压检测单元对其进行实时检测，调整DAC输入数字量，使之输出对应标称值的电压量，通过对烧录电源和供电电源的协调运作，以确保对被测芯片工作模式的有效的控制。常用供电电压有1.8V、3.3V和5V等三种，烧录电压有3V、5V、6.5V、8.5V等四种，系统都能通过电源控制模块转换成芯片所需的电压和自适应校准的功能，使得输出电压精度更加精准和稳定。

测试模块，如图6所示，包含PMU数控电压源测量单元、PMU数控电流源测量单元、PMU自适应电压调整单元和数字功能测量单元等，PMU数控电压源测量单元主要用于测量芯片输入输出电压量，提供激励信号电压、输入电压检测；PMU数控电流源测量单元主要用于测量芯片输入输出电流量，提供芯片输出电流测量；PMU自适应电压调整单元主要电源控制模块和PMU输出电压自适应单元的电压检测；数字功能测量单元主要是使用被测芯片的DFT进行数字功能的扫描，查看被测芯片是否存在数字功能异常；测试模块可实现对IOH\IOL、SLEEEP\HALT功耗、漏电电流等电流信号量检测和对VIH\VIL、VOH\VOL及ADC VS等电压信号量检测及时钟频率测量。

统计分析模块，如图7所示，主要对芯片参数测量数据进行统计分析，包含对测试数据的批次失效项、良好项及芯片数量进行统计分析的分析单元，对批次整体良率进行统计显示，分析其中失效项在各批次的走势，以供芯片设计和工艺等参考，数据来源于电压电流等电量信号、内外部高低速时钟频率及开短路等参数的统计分析，如时钟频率、VIL/VIH、VOL/VOH、模块功耗、sleep&halt功耗及漏电等参数项。实现所有测试指标项的统计分析及自适应处理，系统测量和判断被测芯片系列指标项的是否满足设计要求，并将实测值与设计指标值对比判断，进而进行每一批次芯片数据分析工作。

扩展测量模块，主要包含频率测量单元、串行译码单元等，通过协处理器FPGA完成频率信号的测量和串行接口译码等功能，频率测量单元完成对被测芯片时钟频率的测量和校准，频率测量功能采用等精度测量法，0.05Hz～25MHz保证测量精度5ppm，1KHz以上信号测量时间1ms，1KHz以下信号测量时间为1～2个信号周期；串行译码单元完成各电压电流和时钟频率模式下被测芯片管脚选择和扩展，采用同步串行通信模式，通过串行接口配置译码器输出状态和读取译码器输出状态，最高通信速率16Mb/s。

LCD触控显示模块，主要是显示测试结果和系统在各指标项测试工作过程中的当前状态信息、各测试项测试结果及测试指令的执行等信息，系统实时更新各个芯片的状态信息，用户也可在结束本批次芯片测试完成后，获取测试结果。LCD显示总体分为两大部分：第一部分为待机界面，用于显示芯片状态信息、信息查看及触控按键接口等用户操作，便于用户更好的了解已测芯片情况，第二部分为菜单界面，用于设置具体的功能操作。菜单界面主要分为3级菜单，采用层进层出形式，每层菜单均可触控选择具体操作事项。若出现芯片指标项失效错误代码也能通过状态显示信息协助定位问题，以便根据相应的错误代码提示进行问题查找和解决。

本发明所实现的整体控制流程，如图8所示，实现方法包括步骤：

201、系统上电，电源模块、时钟系统、IO端口、FSMC接口、Handler TTL模块、LCD触控显示设备、数据存储设备及测试模块PMU检测单元等初始化，接着启动DAC电压控制单元，系统输出电源电压精度自校准和外设模块自检，如果确认自检失败且小于设定自检次数，重新初始化各外设模块，再次进行输出电源电压精度自校准和外设模块自检；输出电源电压精度自校准和外设模块自检失败超过规定次数，LCD提示用户系统故障报警，同时红灯闪烁提示，否则系统检查Handler连接。

202、系统输出电源电压精度自校准和外设模块自检成功，提示用户是否需要全部选择已连接的Handler，如果需要选择，系统连接所需的Handler并编号，否则，对全部或者所选择的Handler进行连接检查，连接成功后LCD显示用户连接的Handler数量，系统做好资源控制协调，LCD显示待机菜单，提示用户触控进入下一级菜单并显示连接的Handler，然后启动移动存储设备读取被测芯片配置信息，如果不能查找到配置文件，LCD提示用户需要拷贝对应文件，红灯闪烁提示，关闭移动存储设备，等待用户拔出并拷贝插入，直到移动存储设备再次插入设备检查到相关文件，才继续执行。

203、被测芯片获取到配置文件，系统建立LCD菜单系统，可浏览芯片配置文件信息，用户通过LCD触控按键功能可以直接选择查看。接着等待用户输入控制指令，供用户按键选择执行芯片量产FT测试。

204、量产FT测试开始，系统关闭电源控制模块，调用PMU检测单元，调用OS检测模块进行开短路检测，每一次系统都会控制Handler对被测芯片进行OS开短路检查，已确认芯片和Handler的连接性是良好的，系统控制Handler夹紧被测芯片后，开始调用PMU检测单元采用加流测压的方法检测被测芯片管脚间电压并保存，判断被测芯片管脚间电压是否在0.2V至1.2V之间，如果不在范围内，继而判断是否满足规定检测次数，不满足则重新检测管脚间电压，再次执行204，如果超过规定次数，记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入OS失效bin，结束本芯片测试；如果被测芯片管脚间电压在0.2V至1.2V之间，确定芯片接触良好，记录测试数据并保存，，执行205步骤。

205、芯片OS接触良好，LCD显示OS当前测试结果及测试数据，根据配置文件切换测试管脚，系统读取配置文件测试顺序表，确认下一个被测管脚，判断是否测试完，没有测试完成，系统执行204、205步骤；OS测试完成，系统执行206步骤。

206、进入电量指标测试，系统开启电源模块，开DAC输出电压电子开关，使得被测芯片进入烧录模式和测试模式，关闭电子开关并开启PMU数控电压源测量单元，系统给被测芯片发送测试指令，迫使被测芯片进入烧录模式，读取配置文件获取芯片配置信息及直流电流特性设计值和漏电IO端口等，系统配置被测芯片相应的功能，根据测试列表开启对应管脚的电子开关，使得PMU数控电压源测量单元通过handler与被测芯片管脚相连接，如果被测管脚为漏电管脚，PMU单元检测漏电IO端口的漏电流，并记录测试结果，执行207步骤；如果被测管脚不是漏电管脚，执行207步骤。

207、电流指标项测试，系统配置被测芯片成相应电流测试项寄存器，检测I/O管脚的IOH/IOL、漏电、sleep&halt等指标项，通过电子开关顺序切换和各指标项的配置，测量的模块工作电流，根据需要继而计算出模块功耗，存储并显示测试数据，协调Handler测试不同Handler不同通道相同类型电流指标项；电压指标项测试，启动PMU数控电压源测量单元，配置芯片成相应电压测试项寄存器，调用PMU检测VIH\VIL、VOH\VOL及ADC VS等指标项，ADCVS根据二分查找法计算出trim数据并写入寄存器，再次测量ADC VS数据并保存，存储并显示结果，协调Handler测试不同Handler不同通道相同类型电压指标项。

208、判断电压电流指标项是否符合设计规范，如果符合设计范围，电压电流类指标符合设计继续下一项测试，记录测试数据并保存，执行209步骤；如果不符合设计范围，判断是否超过规定复测次数，没有超过规定复测次数，记录失效的电量指标项检测数据；超过规定复测次数，记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入电量指标项失效bin，结束本芯片测试。

209、电压电流指标项测试符合设计规范，LCD显示电量测试项当前测试结果及测试数据，根据配置文件切换测试管脚，系统根据配置文件信息确认下一个需要测试的管脚，并切换电子开关，重复207、208步骤；系统判断管脚检测完成且电压电流模块是否检测完成，如果没有检测完成，重复207、208、209等步骤，否则，执行210步骤。

210、进入扩展测量模块，读取配置信息，获取被测芯片是时钟频率测量的模块数量，并获取配置数据，通过主控制处理器ARM和协处理器FPGA协同控制配置被测芯片寄存器，调整电子开关切换至时钟频率输出端口，被测芯片保持在烧录模式，调用扩展测量模块测试进行时钟频率测试，实测数据是否满足设计需求，不满足且小于规定次数，记录测试数据并保存，重复执行210步骤；超过规定复测次数，LCD显示记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入时钟频率指标项失效bin，结束测试；实测数据满足设计需求，LCD显示时钟频率当前测试结果及测试数据，切换至下一个时钟频率测试项，根据需要检测的时钟频率模块，判断是否完成时钟频率测试，没有完成，配置寄存器切换电子开关；完成所有时钟频率模块测量，执行211步骤。

211、进入数字功能测量单元，切换电子开关至被测芯片DFT管脚，读取芯片配置文件获取被测芯片时序信息和测试指令，系统给被测芯片发送时序信息和测试指令，同时获取测试结果，DFT数字功能测试是否满足设计要求，不满足且没有超过复测次数，重复执行211；不满足且超过复测次数，LCD显示记录测试失效项、失效指令和测试数据并保存，控制Handler投入数字功能指标项失效bin，结束测试；满足设计要求，数字功能指标符合设计，记录测试数据并保存，LCD显示数字功能当前测试结果及测试数据。客户是否需要进行代烧录，需要代烧录，执行212步骤；不需要代烧录，执行213步骤。

212、芯片进入客户代烧录模式，获取芯片配置信息，按照芯片配置文件对被烧录芯片配置烧录电压和供电电压，调用电压自校准模块使得输出电压稳定，此时打开电子开关及通道模块选择供电电压、烧录电压、时钟控制管脚和数据通信管脚，使得芯片进入烧录模式，读取数据存储设备中的客户代烧录HEX，烧录之芯片ROM存储区直到烧录完成，关闭电源系统并重新上电，读取被测芯片存储空间数据，与烧录HEX数据对比，不一致，再次烧录，还是不一致，LCD显示当前烧录结果和状态，控制handler将芯片投入坏bin，结束测试；一致，LCD显示当前烧录结果和状态，控制handler将芯片投入好bin，执行213步骤。

213、更新LCD触控显示设备，关闭测试模块、电源模块电压自校准等模块，系统进入统计分析模块，读取以前各批次良率数据，对芯片测量数据统计分析,LCD显示并保存统计数据，控制handler进入好bin，系统进入命令接收状态，完成一次测试，继续下一次被测芯片测试。

系统是每次对OS开短路、ADC VStrim电压、直流特性电压和电流、内外部高低速时钟频率等指标项进行测试和统计分析的循环执行的一个过程，根据用户不同需求不断的测试、判断和命令的解析，目的是把量产FT阶段对产品进行测量和归类，实现自动化的测试和统计分析。

本发明所实现双CPU多通道芯片性能测试系统，实现双处理器控制、多组Handler同时操作、开短路检测、自动化性能测试、时钟频率检测、自动数据存储、芯片测试数据统计分析、电压自校准技术、客户代码烧录等实际应用需求，采取移动存储设备在系统升级固件，被测芯片FT量产测试数据信息实时保存在移动存储设备，用户使用和数据收集分析方便，双CPU开发模式，采用主从设计思想，测试和数据处理速度大大提高，且不受限于应用终端影响，独立的触控显示器操作携带方便；系统采用集成化的设计方法，能够根据芯片的类型自动产生烧录电压、工作电压及电压范围等，使用集成化的模数混合检测模块PMU控制模块，解决芯片漏电、电压、电流等指标项测试问题，引入电压自适应校准技术，实现自动化电压补偿，解决数据的准确性和重复测试的问题；系统的软硬件模块采用模块化和层次化的模块设计理念，将软硬件架构进行模块化设计，方便后续的维护及升级开发，整个过程自动完成，工作效率高，更好的控制终端客户产品品质，有利于控制产品的批量出货质量。

因此，本发明利用单板在量产FT阶段进行多组Handler高质量芯片性能检测、数据统计分析和客户代烧录等实际业务处理，采用触控按键技术作为人机接口的便捷化操作，使用外接多组handler机械手实现多通道芯片同时测试、记录和分析等一体化的自动控制方式，减少测试时间和提高测试效率，应用于工艺封测等阶段芯片性能评估，单板量产测试平台的引入在一定程度上提高测试机台的利用率，使用主从处理器协作方式，最大程度的提高了并行测试的效率，设备的具备携带方便，用户可不必在测试厂测试而使用此设备就可以满足要求，大幅提高了客户交期时间，设备使用便捷、维护和操作方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双CPU多通道FT量产测试方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

101、系统上电，电源模块、时钟系统、IO端口、FSMC接口、Handler控制模块、LCD触控显示设备、数据存储设备及测试模块PMU电压检测单元初始化，接着启动DAC电压控制单元，系统输出电源电压精度自校准和外设模块自检；

102、连接Handler，并启动移动存储设备读取被测芯片配置信息；

103、被测芯片获取到配置文件，系统建立LCD菜单系统，等待用户输入控制指令，供用户按键选择执行芯片量产FT测试；

104、开始量产FT测试；所述量产FT测试包括有开短路检测、管脚测试、电量指标测试、电流指标项测试；

1041、系统关闭电源控制模块，调用PMU电压检测单元，调用OS检测模块进行开短路检测，每一次系统都会控制Handler对被测芯片进行OS开短路检查，已确认芯片和Handler的连接性是良好的；

1042、系统控制Handler夹紧被测芯片后，开始调用PMU电压检测单元采用加流测压的方法检测被测芯片管脚间电压并保存，判断被测芯片管脚间电压是否在0.2V至1.2V之间，如果不在范围内，继而判断是否满足规定检测次数，不满足则重新检测管脚间电压，再次执行1042步骤，如果超过规定次数，记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入OS失效bin，结束本芯片测试；如果被测芯片管脚间电压在0.2V至1.2V之间，确定芯片接触良好，记录测试数据并保存，执行下一步；

1043、芯片OS接触良好，LCD显示OS当前测试结果及测试数据，根据配置文件切换测试管脚，系统读取配置文件测试顺序表，确认下一个被测管脚，判断是否测试完，没有测试完成，继续执行1042、1043步骤；OS测试完成，系统执行下一步；

1044、进入电量指标测试，系统开启电源模块，开DAC电压控制单元，使得被测芯片进入烧录模式和测试模式，关闭电子开关并开启PMU电压检测单元，系统给被测芯片发送测试指令，迫使被测芯片进入烧录模式，读取配置文件获取芯片配置信息及直流电流特性设计值和漏电IO端口，系统配置被测芯片相应的功能，根据测试列表开启对应管脚的电子开关，使得PMU电压检测单元通过handler与被测芯片管脚相连接，如果被测管脚为漏电管脚，PMU电压检测单元检测漏电IO端口的漏电流，并记录测试结果，执行下一步；如果被测管脚不是漏电管脚，执行下一步；

1045、电流指标项测试，系统配置被测芯片成相应电流测试项寄存器，检测I/O管脚的IOH/IOL、漏电、sleep&halt指标项，通过电子开关顺序切换和各指标项的配置，测量的模块工作电流，根据需要继而计算出模块功耗，存储并显示测试数据，协调Handler测试不同Handler不同通道相同类型电流指标项；电压指标项测试，启动PMU电压检测单元，配置芯片成相应电压测试项寄存器，调用PMU电压检测单元检测VIH\VIL、VOH\VOL及ADC VS指标项，ADC VS根据二分查找法计算出trim数据并写入寄存器，再次测量ADC VS数据并保存，存储并显示结果，协调Handler测试不同Handler不同通道相同类型电压指标项；

105、进入扩展测量模块，读取配置信息，获取被测芯片是时钟频率测量的模块数量，并获取配置数据；

通过主控制处理器ARM和协处理器FPGA协同控制配置被测芯片寄存器，调整电子开关切换至时钟频率输出端口，被测芯片保持在烧录模式，调用扩展测量模块测试进行时钟频率测试，实测数据是否满足设计需求，不满足且小于规定次数，记录测试数据并保存，重复执行本步骤；超过规定复测次数，LCD显示记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入时钟频率指标项失效bin，结束测试；实测数据满足设计需求，LCD显示时钟频率当前测试结果及测试数据，切换至下一个时钟频率测试项，根据需要检测的时钟频率模块，判断是否完成时钟频率测试，没有完成，配置寄存器切换电子开关；完成所有时钟频率模块测量，执行下一步；

106、进入数字功能测量单元，切换电子开关至被测芯片DFT管脚，读取芯片配置文件获取被测芯片时序信息和测试指令，系统给被测芯片发送时序信息和测试指令，同时获取测试结果；

107、芯片进入客户代烧录模式，进行烧录；

108、更新LCD触控显示设备，关闭测试模块、电源模块电压自校准模块，系统进入统计分析模块，读取以前各批次良率数据，对芯片测量数据统计分析, LCD显示并保存统计数据，控制handler进入好bin，系统进入命令接收状态，完成一次测试，继续下一次被测芯片测试。

2.如权利要求1所述的双CPU多通道FT量产测试方法，其特征在于进一步，所述1045步骤后，包括有：

1046、判断电压电流指标项是否符合设计规范，如果符合设计范围，电压电流类指标符合设计继续下一项测试，记录测试数据并保存，执行209步骤；如果不符合设计范围，判断是否超过规定复测次数，没有超过规定复测次数，记录失效的电量指标项检测数据；超过规定复测次数，记录测试失效项、管脚编号和测试数据并保存，控制Handler投入电量指标项失效bin，结束本芯片测试；

1047、电压电流指标项测试符合设计规范，LCD显示电量测试项当前测试结果及测试数据，根据配置文件切换测试管脚，系统根据配置文件信息确认下一个需要测试的管脚，并切换电子开关，重复1045、1046步骤；系统判断管脚检测完成且电压电流模块是否检测完成，如果没有检测完成，重复1045、1046、1047步骤，否则，执行105步骤。

3.如权利要求1所述的双CPU多通道FT量产测试方法，其特征在于所述107步骤中，获取芯片配置信息，按照芯片配置文件对被烧录芯片配置烧录电压和供电电压，调用电压自校准模块使得输出电压稳定，此时打开电子开关及通道模块选择供电电压、烧录电压、时钟控制管脚和数据通信管脚，使得芯片进入烧录模式，读取数据存储设备中的客户代烧录HEX，烧录之芯片ROM存储区直到烧录完成，关闭电源系统并重新上电，读取被测芯片存储空间数据，与烧录HEX数据对比，不一致，再次烧录，还是不一致，LCD显示当前烧录结果和状态，控制handler将芯片投入坏bin，结束测试；一致，LCD显示当前烧录结果和状态，控制handler将芯片投入好bin，执行108步骤。

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