CN114076892B - 一种对芯片的多路自动化测试装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对芯片的多路自动化测试装置和方法，装置包括主控单元、电源模块、静电检测电路、天线开/短路检测电路、电平检测电路，静电检测电路、天线开/短路检测电路和电平检测电路均与所述主控单元电连接，主控单元、静电检测电路、天线开/短路检测电路和电平检测电路均与所述电源模块电连接，方法为主控单元进行初始化；对被芯片进行静电检测；对被测芯片进行上电初始化，对被测芯片进行天线状态检测；对被测芯片进行电平检测，避免了芯片上电损毁，自动化检测流程极大提高了生产检测效率，降低出厂不良率。

Description

一种对芯片的多路自动化测试装置和方法

技术领域

本发明属于芯片测试技术领域，具体涉及一种针对芯片的多路自动化测试装置和方法。

背景技术

随着科学技术水平的发展和自动化程度的提高，许多芯片生产制造已实现自动化流程。但在出厂测试过程中，一些针对基本性能、功能的出厂测试通常通过人工检测进行，人工检测效率低下，且调测手段单一，往往无法满足大批量生产制造的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种对芯片的多路自动化测试装置和方法。

具体方案如下：

一种针对芯片的多路自动化测试装置，包括主控单元，电源模块、静电检测电路、天线开/短路检测电路、电平检测电路，其中，所述静电检测电路、天线开/短路检测电路和电平检测电路均与所述主控单元电连接，所述主控单元、静电检测电路、天线开/短路检测电路和电平检测电路均与所述电源模块电连接。

所述静电检测电路包括静电检测端、第一开关电路和第一推挽输出比较器，所述静电检测端与所述第一开关电路电连接，所述第一开关电路通过第一推挽输出比较器与所述主控单元电连接，所述天线开/短路检测电路包括开/短路检测端和第三开关电路、所述开/短路检测端通过第三开关电路与所述主控单元电连接，所述电平检测电路包括电平检测端、第四开关电路、多路模拟开关和第二推挽输出比较器，所述电平检测端通过多路模拟开关与所述第四开关电路电连接，所述第四开关电路通过第二推挽输出比较器与所述主控单元电连接。

所述自动化测试装置还包括上电输入端和第二开关电路，所述上电输入端通过第二开关电路与所述主控单元电连接，所述第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路和第四开关电路均包括有三极管和继电器，所述三极管与继电器的线圈端电连接。

所述第一推挽输出比较器和第二推挽输出比较器均包括电压比较器和推挽输出电路，所述电压比较器与所述推挽输出电路电连接。

所述电源模块包括第一稳压模块和第二稳压模块，所述第一稳压模块与第二稳压模块电连接，所述自动化测试装置还包括通信端口，所述主控单元与所述通信端口电连接，所述通信端口为SPI通信端口，所述主控单元为单片机或可编程逻辑器件。

一种自动化测试装置的测试方法，包括如下步骤：

步骤S1）：主控单元进行初始化；

步骤S2）：主控单元对被测芯片进行静电检测；

步骤S3）：主控单元对被测芯片进行上电初始化，

步骤S4）：主控单元对被测芯片进行天线状态检测；

步骤S5）：主控单元对被测芯片进行电平检测。

步骤S1）中主控单元进行初始化包括如下步骤；

步骤P1）：将静电检测端与被测芯片的工作电压管脚连接，将上电输入端与被测芯片的供电管脚连接，将开/短路检测端与被测芯片的天线馈电状态管脚连接，将电平检测端与被测芯片的输入/输出管脚连接，被测芯片的通信管脚与通信端口连接；

步骤P2）：主控单元清零定时脉冲计数器，同时启动计数器累加产生定时脉冲。

步骤S2）中所述静电检测包括如下步骤：

步骤M1）：主控单元控制第一开关电路导通，同时被测芯片的工作电压管脚与第一推挽输出比较器之间导通；

步骤M2）：被测芯片的工作电压管脚端的电压输入至第一推挽输出比较器内进行电压比较；

步骤M3）：主控单元判断第一推挽输出比较器输出的信号是高电平还是低电平，若为低电平，则静电检测成功；若为高电平，则被测芯片为故障芯片；

步骤M4）：主控单元控制第一开关电路截止；

步骤S）中对被测芯片进行上电初始化的方法为主控单元控制第二开关电路导通，使得被测芯片与电源模块之间接通。

步骤S4）中天线状态检测包括如下步骤；

步骤N1）：主控单元控制第三开关电路导通，使得被测芯片的天线馈电状态管脚与电源地导通；

步骤N2）：主控单元通过通信端口读取被测芯片输出的数据并进行解析；

步骤N3）：主控单元根据解析出的数据判断被测芯片的天线状态指示位是否为短路状态，若为短路状态，则天线短路检测成功；若不是短路状态，则被测芯片为故障芯片；

步骤N4）：主控单元控制第三开关电路截止，使得被测芯片的天线馈电状态管脚与电源地之间断开连接；

步骤N5）：主控单元通过通信端口读取被测芯片输出的数据并进行解析；

步骤N6）：主控单元根据解析出的数据判断被测芯片的天线状态指示位是否为开路状态，若为开路状态，则天线开路检测成功，若不是开路状态，则被测芯片为故障芯片；

步骤S5）中的电平检测包括如下步骤：

步骤T1）：主控单元控制第四开关电路导通，同时控制多路模拟开关依次选通；

步骤T2）：多路模拟开关将每次选通后的电平信号输入第二推挽输出比较器内进行电压比较；

步骤T3）：主控单元对第二推挽输出比较器输出信号的高低电平进行脉宽计数；

步骤T4）：主控单元判断脉宽计数结果是否与被测芯片的输出信号设计特征一致，若一致，则电平检测成功，否则，则被测芯片为故障芯片。

本发明公开了一种针对芯片的多路自动化测试装置和方法，包括电源模块、静电检测电路、天线开/短路检测电路、电平检测电路及主控单元。电源模块为其他单元电路供电，静电检测电路负责检测芯片的静电短路情况，天线开/短路检测电路负责测试芯片天线状态检测功能，电平检测电路负责检测芯片输出信号电平状态和信号格式，主控单元主要由逻辑可编程器构成，负责控制开关电路、控制检测流程及回读判断各项检测的结果。检测流程步骤包括静电检测、对被测芯片进行上电初始化、天线短路检测、天线开路检测及输出信号电平检测。本发明的自动化检测方法和装置对芯片进行了基本电气特性及功能的检测，可以避免芯片上电损毁，自动化检测流程极大提高了生产检测效率，降低出厂不良率。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，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，而不是全部的实施，基于本发明的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，一种针对芯片的多路自动化测试装置，包括主控单元4，它还包括电源模块1、静电检测电路7、天线开/短路检测电路12、电平检测电路15，其中，所述静电检测电路7、天线开/短路检测电路12和电平检测电路15均与所述主控单元4电连接，所述主控单元4、静电检测电路7、天线开/短路检测电路12和电平检测电路15均与所述电源模块1电连接。

所述静电检测电路7包括静电检测端8、第一开关电路5和第一推挽输出比较器6，所述静电检测端8与所述第一开关电路5电连接，所述第一开关电路5通过第一推挽输出比较器6与所述主控单元4电连接，所述天线开/短路检测电路12包括开/短路检测端13和第三开关电路11、所述开/短路检测端13通过第三开关电路11与所述主控单元4电连接，所述电平检测电路15包括电平检测端14、第四开关电路17、多路模拟开关16和第二推挽输出比较器18，所述电平检测端14通过多路模拟开关16与所述第四开关电路17电连接，所述第四开关电路17通过第二推挽输出比较器18与所述主控单元4电连接。

所述自动化测试装置还包括上电输入端9和第二开关电路10，所述上电输入端9通过第二开关电路10与所述主控单元4电连接，所述第一开关电路5、第二开关电路10、第三开关电路11和第四开关电路17均包括有三极管21和继电器20，所述三极管21与继电器20的线圈端电连接。

所述第一推挽输出比较器6和第二推挽输出比较器18均包括电压比较器22和推挽输出电路23，所述电压比较器22与所述推挽输出电路23电连接。推挽输出电路23中包括一个NPN的三极管和一个PNP的三极管，对两个三极管分别提供+5V和-5V的工作电压，使得推挽输出电路在任何时刻仅有一个三极管导通，在电压比较器22输出低电平时，与-5V连接的PNP三极管导通，在电压比较器22输出高电平时，与+5V连接的NPN三极管导通，这样具有一推一挽的作用，提高了电路输出的驱动能力。

在本实施例中，三极管21的集电极均与继电器20的线圈一端连接，继电器20的线圈的另一端与电源模块电连接。

对本领域技术人员来说，继电器包括有线圈、常开触点、常闭触点和公共端，在默认状态下，公共端时与常闭触点接触导通，与常开触点是断开状态，当继电器中的线圈有电流流过时，继电器会进行动作切换，继电器动作切换后，会使得公共端与常闭触点断开，而与常开触点接触导通。

此外，对本领域技术人员来说，在电路图中，有相同网络标号的端口表示两者是连接关系，如静电检测电路7中的网络标号“P00”与主控单元4中的网络标号“P00”两者相同，表明两者是电连接关系。

如图2所示，在静电检测电路7中，继电器的常开触点与静电检测端8连接，继电器的公共端与第一推挽输出比较器的电压比较器22连接；三极管的基极通过网络标号“P00”与主控单元4电连接。

在进行静电检测时，静电检测端8与芯片的工作电压管脚连接，主控单元4输出电平信号，驱动三极导通，三极管导通后，使得继电器的公开端切换到常开触点端，即是静电检测端8与电压比较器22的导通，而后，电压比较器进行电压比较，并将比较结果通过推挽输出电路23输入至主控芯片4中，这样就完成了一次对芯片的静电检测。

第二开关电路10、天线开/短检测电路12和电平检测电路15中的三极管和继电器的控制方式与静电检测电路7中的导通控制方式相同。

在第二开关电路10中，继电器的公共端是与+5V电源连接，在天线开/短检测电路12中继电器的公共端时与电源地GND连接的，用于进行开路和短路的检测；在电平检测电路15中，继电器的公共端时与电压比较器22连接的，用于将检测到的电平信号输入至电压比较器22中进行比较。

所述电源模块1包括第一稳压模块2和第二稳压模块3，所述第一稳压模块2与第二稳压模块3电连接，所述自动化测试装置还包括通信端口19，所述主控单元4与所述通信端口19电连接，所述通信端口19为SPI通信端口19，所述主控单元4为单片机或可编程逻辑器件。在本实施例中，优选地，所述第一稳压模块2包括7805稳压芯片和7905稳压芯片，所述7805稳压芯片可将输入电压稳压至+5V，所述7905可以将输入电压稳压至-5V，所述第二稳压模块为AMS1117，所述AMS1117可以将电压稳压至3.3V输出，为所述多路自动化测试装置提供合适的工作电压。在本实施例中，所述主控单元优选为可编程逻辑器，所述可编程逻辑器的型号优选为XC9572。

一种针对芯片的自动化测试装置的测试方法，包括如下步骤：

步骤S1）：主控单元4进行初始化；

步骤S2）：主控单元4对被芯片进行静电检测；

步骤S3）：主控单元4对被测芯片进行上电初始化，

步骤S4）：主控单元4对被测芯片进行天线状态检测；

步骤S5）：主控单元4对被测芯片进行电平检测。

步骤S1）中主控单元4进行初始化包括如下步骤；

步骤P1）：将静电检测端8与被测芯片的工作电压管脚连接，将上电输入端9与被测芯片的供电管脚连接，将开/短路检测端13与被测芯片的天线馈电状态管脚连接，将电平检测端14与被测芯片的输入/输出管脚连接，被测芯片的通信管脚与通信端口19连接；

步骤P2）：主控单元4清零定时脉冲计数器，同时启动计数器累加产生定时脉冲，优选地，所述定时脉冲为一秒一次。

步骤S2）中所述静电检测包括如下步骤：

步骤M1）：主控单元4输出高电平控制第一开关电路5导通，同时第一开关电路5的导通使得被测芯片的工作电压管脚与第一推挽输出比较器6之间导通；

步骤M2）：被测芯片的工作电压管脚端的电压输入至第一推挽输出比较器6内进行电压比较；

步骤M3）：主控单元4判断第一推挽输出比较器6输出的信号是高电平还是低电平，若为低电平，则静电检测成功；若为高电平，则被测芯片为故障芯片；

步骤M4）：主控单元4控制第一开关电路5截止；

步骤S3）中对被测芯片进行上电初始化的方法为主控单元4控制第二开关电路10导通，使得被测芯片与电源模块1之间接通。

步骤S4）中天线状态检测包括如下步骤；

步骤N1）：主控单元4控制第三开关电路11导通，使得被测芯片的天线馈电状态管脚与电源地导通；

步骤N2）：主控单元4通过通信端口19读取被测芯片输出的数据并进行解析；

步骤N3）：主控单元4根据解析出的数据判断被测芯片的天线状态指示位是否为短路状态，若为短路状态，则天线短路检测成功；若不是短路状态，则被测芯片为故障芯片；

步骤N4）：主控单元4控制第三开关电路11截止，使得被测芯片的天线馈电状态管脚与电源地之间断开连接；

步骤N5）：主控单元4通过通信端口19读取被测芯片输出的数据并进行解析；

步骤N6）：主控单元4根据解析出的数据判断被测芯片的天线状态指示位是否为开路状态，若为开路状态，则天线开路检测成功，若不是开路状态，则被测芯片为故障芯片；

步骤S5）中的电平检测包括如下步骤：

步骤T1）：主控单元4控制第四开关电路17导通，同时控制多路模拟开关16依次选通；

步骤T2）：多路模拟开关16将每次选通后的电平信号输入第二推挽输出比较器18内进行电压比较；

步骤T3）：主控单元4对第二推挽输出比较器18输出信号的高低电平进行脉宽计数；

步骤T4）：主控单元4判断脉宽计数结果是否与被测芯片的输出信号设计特征一致，若一致，则电平检测成功，否则，则被测芯片为故障芯片。

本发明公开了一种针对芯片的多路自动化测试装置和方法，包括电源模块、静电检测电路、天线开/短路检测电路、电平检测电路及主控单元。电源模块为其他单元电路供电，静电检测电路负责检测芯片的静电短路情况，天线开/短路检测电路负责测试芯片天线状态检测功能，电平检测电路负责检测芯片输出信号电平状态和信号格式，主控单元主要由逻辑可编程器构成，负责控制开关电路、控制检测流程及回读判断各项检测的结果。检测流程步骤包括静电检测、对被测芯片进行上电初始化、天线短路检测、天线开路检测及输出信号电平检测。本发明的自动化检测方法和装置对芯片进行了基本电气特性及功能的检测，可以避免芯片上电损毁，自动化检测流程极大提高了生产检测效率，降低出厂不良率。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种针对芯片的多路自动化测试装置，包括主控单元（4），其特征在于：它还包括电源模块（1）、静电检测电路（7）、天线开/短路检测电路（12）、电平检测电路（15），其中，所述静电检测电路（7）、天线开/短路检测电路（12）和电平检测电路（15）均与所述主控单元（4）电连接，所述主控单元（4）、静电检测电路（7）、天线开/短路检测电路（12）和电平检测电路（15）均与所述电源模块（1）电连接；

所述静电检测电路（7）包括静电检测端（8）、第一开关电路（5）和第一推挽输出比较器（6），所述静电检测端（8）与所述第一开关电路（5）电连接，所述第一开关电路（5）通过第一推挽输出比较器（6）与所述主控单元（4）电连接，所述天线开/短路检测电路（12）包括开/短路检测端（13）和第三开关电路（11）、所述开/短路检测端（13）通过第三开关电路（11）与所述主控单元（4）电连接，所述电平检测电路（15）包括电平检测端（14）、第四开关电路（17）、多路模拟开关（16）和第二推挽输出比较器（18），所述电平检测端（14）通过多路模拟开关（16）与所述第四开关电路（17）电连接，所述第四开关电路（17）通过第二推挽输出比较器（18）与所述主控单元（4）电连接；

所述自动化测试装置还包括上电输入端（9）和第二开关电路（10），所述上电输入端（9）通过第二开关电路（10）与所述主控单元（4）电连接，所述第一开关电路（5）、第二开关电路（10）、第三开关电路（11）和第四开关电路（17）均包括有三极管（21）和继电器（20），所述三极管（21）与继电器（20）的线圈端电连接；

所述第一推挽输出比较器（6）和第二推挽输出比较器（18）均包括电压比较器（22）和推挽输出电路（23），所述电压比较器（22）与所述推挽输出电路（23）电连接。

2.根据权利要求1所述的针对芯片的多路自动化测试装置，其特征在于：所述电源模块（1）包括第一稳压模块（2）和第二稳压模块（3），所述第一稳压模块（2）与第二稳压模块（3）电连接，所述自动化测试装置还包括通信端口（19），所述主控单元（4）与所述通信端口（19）电连接，所述通信端口（19）为SPI通信端口（19），所述主控单元（4）为单片机或可编程逻辑器件。

3.根据权利要求1至2任一权利要求所述的针对芯片的多路自动化测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1）：主控单元（4）进行初始化；

步骤S2）：主控单元（4）对被测芯片进行静电检测；

步骤S3）：主控单元（4）对被测芯片进行上电初始化，

步骤S4）：主控单元（4）对被测芯片进行天线状态检测；

步骤S5）：主控单元（4）对被测芯片进行电平检测；

步骤S2）中所述静电检测包括如下步骤：

步骤M1）：主控单元（4）控制第一开关电路（5）导通，同时被测芯片的工作电压管脚与第一推挽输出比较器（6）之间导通；

步骤M2）：被测芯片的工作电压管脚端的电压输入至第一推挽输出比较器（6）内进行电压比较；

步骤M3）：主控单元（4）判断第一推挽输出比较器（6）输出的信号是高电平还是低电平，若为低电平，则静电检测成功；若为高电平，则被测芯片为故障芯片；

步骤M4）：主控单元（4）控制第一开关电路（5）截止；

步骤S3）中对被测芯片进行上电初始化的方法为主控单元（4）控制第二开关电路（10）导通，使得被测芯片与电源模块（1）之间接通；

步骤S4）中天线状态检测包括如下步骤；

步骤N1）：主控单元（4）控制第三开关电路（11）导通，使得被测芯片的天线馈电状态管脚与电源地导通；

步骤N2）：主控单元（4）通过通信端口（19）读取被测芯片输出的数据并进行解析；

步骤N3）：主控单元（4）根据解析出的数据判断被测芯片的天线状态指示位是否为短路状态，若为短路状态，则天线短路检测成功；若不是短路状态，则被测芯片为故障芯片；

步骤N4）：主控单元（4）控制第三开关电路（11）截止，使得被测芯片的天线馈电状态管脚与电源地之间断开连接；

步骤N5）：主控单元（4）通过通信端口（19）读取被测芯片输出的数据并进行解析；

步骤N6）：主控单元（4）根据解析出的数据判断被测芯片的天线状态指示位是否为开路状态，若为开路状态，则天线开路检测成功，若不是开路状态，则被测芯片为故障芯片；

步骤S5）中的电平检测包括如下步骤：

步骤T1）：主控单元（4）控制第四开关电路（17）导通，同时控制多路模拟开关（16）依次选通；

步骤T2）：多路模拟开关（16）将每次选通后的电平信号输入第二推挽输出比较器（18）内进行电压比较；

步骤T3）：主控单元（4）对第二推挽输出比较器（18）输出信号的高低电平进行脉宽计数；

步骤T4）：主控单元（4）判断脉宽计数结果是否与被测芯片的输出信号设计特征一致，若一致，则电平检测成功，否则，则被测芯片为故障芯片。

4.根据权利要求3所述的针对芯片的多路自动化测试方法，其特征在于：步骤S1）中主控单元（4）进行初始化包括如下步骤；

步骤P1）：将静电检测端（8）与被测芯片的工作电压管脚连接，将上电输入端（9）与被测芯片的供电管脚连接，将开/短路检测端（13）与被测芯片的天线馈电状态管脚连接，将电平检测端（14）与被测芯片的输入/输出管脚连接，被测芯片的通信管脚与通信端口（19）连接；

步骤P2）：主控单元（4）清零定时脉冲计数器，同时启动计数器累加产生定时脉冲。