CN113534033A - 测试机台的校准方法及校准系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试机台的校准方法及校准系统，校准方法包括：由标准测试源和测试机台的测试源同时测试待测器件的输出参数，获得所述待测器件的输出参数的标准值和测试值；抽样测试多个待测器件的输出参数，获得多个标准值和多个测试值；计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值，根据所述差值的均值获得校准系数；存储所述校准系数，根据所述校准系数对所述测试机台进行校准。该校准方法能够实现测试机台的快速精确校准，提高了测试效率。

Description

测试机台的校准方法及校准系统

技术领域

本发明涉及测试技术领域，具体涉及一种测试机台的校准方法及校准系统。

背景技术

在集成电路设计中，需要对某些电路参数进行精确控制，如芯片中的基准电压源，基准电流源的输出电压或输出电流值的测量，而这些参数又往往受到流片工艺的影响，一个设计在大生产中的不同批次，或同一批次的不同管芯之间参数存在漂移，从而影响芯片工作的精度。

在使用量产的测试机台对芯片等待测器件的输出参数进行测量时，量产测试机台测试源的测试精度有限，而受限于测试源的偏置误差影响，无法获得高精度的芯片参数值。同时，不同批次的产品测试不会使用同一台测试机台；以及不同的测试机台固有的偏置误差不同，都会影响产品参数测量的准确性。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种测试机台的校准方法及校准系统，能够实现测试机台的快速精确校准，提高了测试效率。

根据本发明提供的一种测试机台的校准方法，包括：由标准测试源和测试机台的测试源同时测试待测器件的输出参数，获得所述待测器件的输出参数的标准值和测试值；抽样测试多个待测器件的输出参数，获得多个标准值和多个测试值；计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值，根据所述差值的均值获得校准系数；存储所述校准系数，根据所述校准系数对所述测试机台进行校准。

优选地，采用标准测试源和测试机台的测试源同时测试待测器件的输出参数之前还包括：对所述测试机台的测试源测试的待测器件的个数进行计数。

优选地，采用标准测试源和测试机台的测试源同时测试待测器件的输出参数之前还包括：判断初始的计数值是否为零，若所述初始的计数值不为零，对所述初始的计数值进行清零。

优选地，计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值之前还包括：判断当前的计数值是否大于第一阈值，若当前的计数值不大于所述第一阈值，继续进行抽样测试。

优选地，计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值包括：计算每个待测器件对应的标准值和测试值的差值，获得多个差值；计算所述多个差值的均值。

优选地，计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值包括：计算所述多个标准值的均值；计算所述多个测试值的均值；计算所述多个标准值的均值与所述多个测试值的均值的差值。

优选地，根据所述校准系数对所述测试机台进行校准还包括：断开所述标准测试源，由所述校准系数对所述测试机台的测试源测试的所述待测器件输出参数的测试值进行校准。

优选地，由所述校准系数对所述测试机台的测试源测试的所述待测器件输出参数的测试值进行校准之后还包括：判断当前的计数值是否大于第三阈值，若当前的计数值不大于所述第三阈值，由所述测试机台的测试源根据所述校准系数测试下一所述待测器件的输出参数；若当前的计数值大于所述第三阈值，所述计数值清零，更新所述校准系数。

优选地，所述第三阈值大于所述第一阈值。

优选地，根据所述差值的均值获得校准系数之前还包括：计算所述多个标准值的均值；判断所述差值的均值是否大于所述多个标准值的均值与所述第二阈值的乘积，若所述差值的均值大于所述多个标准值的均值与所述第二阈值的乘积，发出故障警报，对所述测试机台进行故障检修；故障检修后，重新对所述测试机台进行校准。

根据本发明提供的一种测试机台的校准系统，包括：测试机台，用于逐个对多个待测器件进行电性测试，以获得对应所述多个待测器件的输出参数的多个测试值；标准测试源，与所述测试机台电性连接，用于在所述测试机台对所述多个待测器件进行电性测试的同时，测试获得对应所述多个待测器件的输出参数的多个标准值，其中，所述测试机台还用于根据所述多个测试值和所述多个标准值获得校准系数。

优选地，所述标准测试源为高精度电压表。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种测试机台的校准方法及校准系统，采用标准测试源与测试机台测试源同时对待测器件的输出参数进行测试进而获得校准系数，确保了不同的测试源具有相同的测试环境，避免了外在因素的干扰，实现了对测试机台的快速精确校准。

采用抽样测试的方法，提高了测试效率。

对测试机台测试的待测器件数量进行计数，方便于对测试及校准工作的管理和记录，有助于提高测试效率。

确保校准操作时初始的计数值为0，避免了本次校准前的对待测器件的电性测试记录对本次校准操作的影响，提高了对测试机台的校准结果的准确性。

获得校准数据后关断外置的标准测试源，有测试机台内置的测试源根据校准系数对后续的待测器件进行测试，在保证测试精度的同时，降低了能源损耗。

在关断外置标准测试源之前对当前测试机台进行故障检测，以及在测试一定数量的待测器件后重新启动校准程序以更新校准系数，都更进一步的提高了对测试机台校准结果的准确性。

应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本发明实施例提供的测试机台校准系统的结构框图；

图2示出本发明实施例提供的测试机台校准方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下面，参照附图对本发明进行详细说明。

图1示出本发明实施例提供的测试机台校准系统的结构框图，图2示出本发明实施例提供的测试机台校准方法的流程图。

参考图1和图2，本实施例中，测试机台校准系统包括：测试机台100以及外置的标准测试源200。其中，测试机台100用于对待测器件300进行电性测试，以获得待测器件300的输出参数的测试值。标准测试源200与测试机台100电性连接，用于测试机台100对待测器件300进行电性测试的同时，测试获得待测器件300的输出参数的标准值。

进一步的，测试机100还用于在测试过程中接收返回的测试结果(包括标准值、测试值测量的待测芯片个数等)，并根据测试结果获得校准系数，选择是否断开标准测试源200与待测器件300的电连接，以及根据校准系数输出校准后的对待测芯片300的输出参数的测试结果。

优选的，标准测试源200为高精度的电压/电流测量器，如为高精度电压表。

使用上述的校准系统进行测试机台100的校准，以提高对待测器件300的输出参数的测量准确性时，校准方法包括执行如下步骤：

首先，在步骤S1中，对校准系统上电。

系统上电后，测试机台100与标准测试源200均处于开启状态，待测器件300开始进行相应的测试状态。

在步骤S2中，判断校准系统的计数值是否为0。

本实施例中，在校准系统中设置有计数单元，该计数单元用于对测试机台测试的待测器件300的个数进行计数(计数值记为n，其中，n为自然数)，以便于对测试及校准工作的管理和记录，以及便于后续的对测试机台100的校准操作。

当校准系统上电后，应判断系统的计数值是否为0，若计数值为0，则继续执行步骤S4，开始对测试机台100进行校准；若计数值不为0，则执行步骤S3，对计数进行清零。如此，可以去除本次校准前的对待测器件300的电性测试的记录对本次校准操作的影响，提高对测试机台100的校准结果的准确性。

在步骤S4中，测试待测器件的输出参数的标准值Von和测试值Vtn，并存储记录。

在上电后，若校准系统的计数值为0，则开始对处于测试状态的待测器件300进行电性测试，由测试机台100的测试源以及标准测试源200同时的测试待测器件的输出参数(如输出电压)的测试值(记为Vtn)和标准值(记为Von)。

本实施例中，由测试机台100的测试源以及标准测试源200同时的测试待测器件的输出参数进行测试，能够确保不同的测试源具有相同的测试环境，避免外在因素的干扰，进而提高对测试机台100的校准的准确度。

在步骤S5中，判断校准系统的计数值是否大于第一阈值。

本实施例中，采用抽样测试的方法来获得对测试机台100的校准系数，具体为设置第一阈值(该第一阈值即为进行抽样测试时对待测器件300的抽样数量)，根据对该第一阈值范围内的待测器件300的测试结果获得的校准系数，直接对后续的待测器件的测试值进行校准，以提高测试效率。

在对当前待测器件300的输出参数测量完成后，判断此时的校准系统的计数值n是否大于第一阈值(如100)，若当前状态下的校准系统的计数值不大于第一阈值，则将校准系统的计数值加1，并重复执行步骤S4，同时的测试下一待测器件的输出参数(如输出电压)的测试值Vt(n+1)和标准值Vo(n+1)。若当前状态下的校准系统的计数值大于第一阈值，则继续执行步骤S6。

可以理解的是，第一阈值的取值应根据实际情况进行设置，本发明对此不作限定。

在步骤S6中，计算多个待测器件对应的标准值和测试值的差值的均值D，以及多个待测器件的标准值的均值Vo。

本实施例中，若当前状态下的校准系统的计数值大于第一阈值，即校准系统对待测器件的抽样测试满足要求，则开始对已测得的多个待测器件的测试数据(包括标准值Von和测试值Vtn)进行数据处理，具体包括：

1)计算多个待测器件对应的标准值和测试值的差值的均值D。

在一种实施方式中，先计算每个待测器件对应的标准值和测试值的差值Dn，再根据所获得的多个差值Dn计算多个差值Dn的均值D。

例如，n取值为100，则计算均值D的过程为：

D1＝Vo1-Vt1；

D2＝Vo2-Vt2；

D3＝Vo3-Vt3；

...

D100＝Vo100-Vt100；

D＝(D1+D2+D3+...+D100)/100。

在另一种实施方式中，先分别计算多个待测器件的标准值的均值Vo、以及测试值的均值Vt，再根据所获得的均值Vo和均值Vt计算均值D。

例如，n取值为100，则计算均值D的过程为：

Vo＝(Vo1+Vo2+Vo3+...+Vo100)/100；

Vt＝(Vt1+Vt2+Vt3+...+Vt100)/100；

D＝Vo-Vt。

2)计算多个待测器件的标准值的均值Vo。

具体计算过程可参考上述描述。

在步骤S7中，判断均值D是否大于均值Vo与第二阈值的乘积。

一般而言，对于正常的测试机台100，虽然会存在固有的偏置误差，但其偏置误差在正常情况下不会超过一定的阈值，而若测试机台100的偏置误差超过了该阈值，则可判断该测试机台100存在一定的故障，其测试能力不符合其规格，需要检修。

本实施例中，以上述计算所获得的均值D来间接的表示当前测试环境下的测试机台的偏置误差，以均值Vo与第二阈值的乘积(如为1％)表示当前测试环境下的判断阈值，若均值D不大于均值Vo与第二阈值的乘积，则表示当前测试机台100正常，继续执行步骤S8；若均值D大于均值Vo与第二阈值的乘积，则执行步骤S10(测试机台故障)和步骤S11(机台检修)。在机台检修后，执行步骤S1，重新开始测试机台的校准。

本实施例中，采用均值Vo与第二阈值的乘积(如为1％)表示当前测试环境下的判断阈值，可以使得判断阈值能够根据不同的待测器件变动，进而提高判断准确性。同时可以理解的是，第一阈值的取值应根据实际情况进行设置，本发明对此不作限定。

在步骤S8中，断开标准测试源，根据均值D获得校准系数，由测试机台根据校准系数测试待测器件的输出参数。

在计算获得均值D，以及判断测试机台正常后，断开校准系统中标准测试源200与待测器件的电连接，即关闭标准测试源200，使其不工作，以节省功耗。同时将计算所获得的均值D转变为常数后写入测试机台100的测试程序中作为校准系数，对测试机台100后续对待测器件输出参数的测试值进行校准，提高测试机台100的测试精度。

此时，测试机台100对待测器件300的输出参数的显示值或最终输出值为：实际测试值Vtn加校准系数。

在步骤S9中，判断校准系统的计数值n是否大于第三阈值。

在获得校准系数之后，可由测试机台100独自完成对待测器件300的输出参数测试，但是为了进一步的确保测试机台100对多个待测器件300的输出参数都能够有高精度的测试，以及考虑长时间工作后测试机台100的偏置误差的变化，本实施例中在测试机台100完成一定数量的待测器件300的测试之后，需要重新启动校准程序，以更新校准系数。

在断开标准测试源200之后，测试机台100测试一个待测器件后，校准系统的计数值也会加1，之后判断此时的校准系统的计数值是否大于第三阈值，以判断是否需要重新启动校准程序。进一步的，若校准系统的计数值n不大于第三阈值(如10000)，则重新执行步骤S8，由测试机台10根据当前校准系数测试下一待测器件300的输出参数；校准系统的计数值n大于第三阈值，则执行步骤S3，对校准系统的计数值清零，重新启动校准程序，更新校准系数。

可以理解的是，第三阈值的取值应根据实际情况以及经验进行设置，进一步的，第三阈值大于第一阈值。

综上，本实施例所公开的测试机台校准方法及校准系统，采用标准测试源与测试机台测试源同时对待测器件的输出参数进行测试进而获得校准系数，能够实现测试机台的快速精确校准。同时采用抽样测试的方法，提高了测试效率。

另一方面，在整个校准过程中，对测试机台是否存在故障的判断，以及在测试一定数量的待测器件后重新启动校准程序以更新校准系数，都更进一步的提高了对测试机台校准结果的准确性。

应当说明的是，在本文中，所含术语“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。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种测试机台的校准方法，其特征在于，包括：

由标准测试源和测试机台的测试源同时测试待测器件的输出参数，获得所述待测器件输出参数的标准值和测试值；

抽样测试多个待测器件的输出参数，获得多个标准值和多个测试值；

计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值，根据所述差值的均值获得校准系数；

存储所述校准系数，根据所述校准系数对所述测试机台进行校准。

2.根据权利要求1所述的测试机台的校准方法，其特征在于，采用标准测试源和测试机台的测试源同时测试待测器件的输出参数之前还包括：

对所述测试机台的测试源测试的待测器件的个数进行计数。

3.根据权利要求2所述的测试机台的校准方法，其特征在于，采用标准测试源和测试机台的测试源同时测试待测器件的输出参数之前还包括：

判断初始的计数值是否为零，

若所述初始的计数值不为零，对所述初始的计数值进行清零。

4.根据权利要求3所述的测试机台的校准方法，其特征在于，计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值之前还包括：

判断当前的计数值是否大于第一阈值，

若当前的计数值不大于所述第一阈值，继续进行抽样测试。

5.根据权利要求4所述的测试机台的校准方法，其特征在于，计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值包括：

计算每个待测器件对应的标准值和测试值的差值，获得多个差值；

计算所述多个差值的均值。

6.根据权利要求4所述的测试机台的校准方法，其特征在于，计算获得所述多个标准值和所述多个测试值的差值的均值包括：

计算所述多个标准值的均值；

计算所述多个测试值的均值；

计算所述多个标准值的均值与所述多个测试值的均值的差值。

7.根据权利要求4所述的测试机台的校准方法，其特征在于，根据所述校准系数对所述测试机台进行校准包括：

断开所述标准测试源，由所述校准系数对所述测试机台的测试源测试的所述待测器件输出参数的测试值进行校准。

8.根据权利要求7所述的测试机台的校准方法，其特征在于，由所述校准系数对所述测试机台的测试源测试的所述待测器件输出参数的测试值进行校准之后还包括：

判断当前的计数值是否大于第三阈值，

若当前的计数值不大于所述第三阈值，由所述测试机台的测试源根据所述校准系数测试下一所述待测器件的输出参数；

若当前的计数值大于所述第三阈值，所述计数值清零，更新所述校准系数。

9.根据权利要求8所述的测试机台的校准方法，其特征在于，所述第三阈值大于所述第一阈值。

10.根据权利要求1所述的测试机台的校准方法，其特征在于，根据所述差值的均值获得校准系数之前还包括：

计算所述多个标准值的均值；

判断所述差值的均值是否大于所述多个标准值的均值与所述第二阈值的乘积，

若所述差值的均值大于所述多个标准值的均值与所述第二阈值的乘积，发出故障警报，对所述测试机台进行故障检修；

故障检修后，重新对所述测试机台进行校准。

11.一种测试机台的校准系统，其特征在于，包括：

测试机台，用于逐个对多个待测器件进行电性测试，以获得对应所述多个待测器件的输出参数的多个测试值；

标准测试源，与所述测试机台电性连接，用于在所述测试机台对所述多个待测器件进行电性测试的同时，测试获得对应所述多个待测器件的输出参数的多个标准值，

其中，所述测试机台还用于根据所述多个测试值和所述多个标准值获得校准系数。

12.根据权利要求11所述的校准系统，其特征在于，所述标准测试源为高精度电压表。

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