CN114460438A - 一种集成电路测试中小电流数据的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的集成电路测试中小电流数据的处理方法，包括：获取现有测试设备的若干小电流数据，拟合得到电流随时间变化的函数：y＝a×ln(b×t+c)+d；获取需处理的小电流数据；对需处理的小电流数据进行拟合，得到电流随时间变化的线性函数：y＝e×t+f和曲线函数：y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1；设新测试设备基准电流数值为yBL，根据公式y＝a×t+b得到tBL；y＝e×t+f与y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1存在两个交点，横坐标值为t1、t2，判断tBL与t1、t2的大小，计算N次测试时间范围；对位于N次测试时间范围内的N个小电流数据取平均值得到的标准小电流数据。通过该小电流数据的处理方法，使客户在使用新测试设备时，能够对新测试设备的小电流数据进行补偿，匹配客户现有设备的小电流数据。
Description
技术领域
本发明属于集成电路器件测试的技术领域，尤其涉及一种集成电路测试中小电流数据的处理方法。
背景技术
集成电路测试环节是能够确保集成电路达到所要求的性能和质量等参数要求的一个重要的环节，在整个集成电路产品的设计、生产制造以及应用方面都是不可或缺的组成部分，已成为集成电路产品高可靠性保障的关键技术之一。
目前，集成电路行业测试设备没有相关的国标标准、国家标准与行业标准，测试设备厂商均采用自己的标准对设备进行校准与测试，这就使生产、设计厂家在使用不同测试设备时，所测试出来的数据存在一定的偏移，用户在使用过程中仅能对同一设备的测试数据进行处理分析，无法对不同测试设备的测试数据进行数据处理与分析。在测试设备所测试的数据中，小电流数据占据了非常大的比例，其数据的准确性对集成电路设计、生产制造及其应用都起到非常重要的作用。为了方便测试设备客户的使用，需要寻找一种简单准确的小电流数据处理的方法，使测试的小电流数据与客户现有测试设备的测试数据匹配，保持数据的一致性，使客户在使用不同的测试设备时也能实现数据处理与分析，提高设备的测试使用率与优化用户的操作体验感。
发明内容
本发明提供一种集成电路测试中小电流数据的处理方法，可补偿新测试设备测试出来的小电流数据，使新测试设备的测试数据与客户现有测试设备的测试数据保持一致。
为实现上述发明的目的，本发明一技术方案提供的集成电路测试中小电流数据的处理方法，包括：步骤S1.获取测试设备已有的测试得到的若干小电流数据，拟合得到电流随时间变化的目标函数：y＝a×ln(b×t+c)+d，其中，a、b、c、d为常数；步骤S2.获取测试设备新测得的需处理的小电流数据；步骤S3.对所述需处理的小电流数据进行拟合，得到电流随时间变化的线性函数：y＝e×t+f，其中，e和f为常数；对所述需处理的小电流数据进行拟合，得到电流随时间变化的曲线函数：y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1，其中，a1、b1、c1、d1为常数；步骤S4.设对标设备所测试的基准电流数值为yBL，根据公式y＝a×t+b反推得到tBL；步骤S5.所述线性函数y＝e×t+f与曲线函数y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1存在两个交点，记所述两个交点的横坐标值为t1、t2，其中，t1<t2；若tBL<t1，计算(t1-tBL)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(tBL-n×Δt，tBL+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝tBL-n×Δt，或，N次测试的时间范围为(t1-n×Δt，t1+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝t1-n×Δt，其中，Δt为相邻两个待处理的小电流数据采集的时间间隔；若t1<tBL<t2，计算(tBL-t1)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(tBL-n×Δt，tBL+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝tBL-n×Δt；若tBL>t2，计算(tBL-t2)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(t2-n×Δt，t2+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝t2-n×Δt，其中，Δt为相邻两个待处理的小电流数据采集的时间间隔；步骤S6.对所述若干待处理的小电流数据中位于所述N次的测试时间范围内的N个小电流数据取平均值，所述平均值即为得到的标准小电流数据。通过上述的小电流数据的处理方法，使客户在使用新测试设备时，能够对新测试设备的小电流数据进行补偿，匹配客户现有设备也即本方案中的对标设备的小电流数据，方便客户在使用新测试设备时能够沿用现有设备的数据处理与分析方式，并能与现有设备的测试数据进行有效的分析对比；同时，该小电流数据的处理方法还能确定新测试设备在测试过程中的最佳测试稳定时间，方便客户知晓在何时能够获得稳定的最佳小电流数据，大大提高了测试效率。
进一步地，所述步骤S2中获取需处理的小电流数据后，还包括去除测试开始时不稳定的小电流数据，步骤S3中对保留的小电流数据进行拟合。所述不稳定的小电流数据可以为数据变化率超出预设范围的小电流数据。通过去除测试开始时不稳定的数据，可以提高对小电流数据处理的准确性。
所述步骤S2中获取需处理的小电流数据后，还包括去除测试一段时候稳定的小电流数据。所述稳定的小电流数据可以为数据变化率在预设范围内的小电流数据。
所述步骤S2中还包括对保留的小电流数据进行标准差计算，去除若干异常点。优选的，去除若干所述异常点后的小电流数据的标准差不大于3σ。
此外，还包括：预设所述步骤S1中的若干小电流数据的数量级别，获取测试设备测试得到的若干小电流数据时，所述若干小电流数据的数据量位于所述数量级别的范围内。通过获取足够数量的测试设备已有的小电流数据，能够提高对目标函数的拟合的准确度。
所述步骤S1中的目标函数和所述步骤S3中的曲线函数均采用最小二乘法拟合。
优选的，经若干次拟合后，取残差和最小的函数作为所述步骤S1中的目标函数和所述步骤S3中的曲线函数。
与现有技术相比，本发明的主要有益效果包括：根据本发明所提供的一种集成电路测试中小电流数据的处理方法，对测试设备的数据补偿匹配，使客户在使用不同厂家的测试设备时也能实现数据的处理与分析，方便客户的产品使用，并有利于降低客户的生产、研发成本；同时该方法确定的测试过程中的最佳测试稳定时间，可以方便用户知晓何时的测量数据为最佳小电流数据，大大提高了测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例一的集成电路测试中小电流数据的处理方法的流程图。
具体实施方式
下面将对本发明具体实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例一提供的一种集成电路测试中小电流数据的处理方法的流程图如图1中所示。请参考图1，该小电流数据的处理方法具体包括：
步骤S1.获取测试设备已有的测试得到的若干小电流数据，拟合得到电流随时间变化的目标函数：y＝a×ln(b×t+c)+d，其中，a、b、c、d为常数。
具体的，测试设备已有的测试得到的若干小电流数据是指该测试设备或与该测试设备同一型号的其他测试设备之前测试保留下来的数据，例如可以是测试设备在出厂之前就测得的数据，也可以是客户在之前的使用过程中测得的数据。本步骤中的若干小电流数据的数据量可以通过预设其对应的数量级别，如万级，那么，在执行步骤S1中获取得到的若干小电流数据就必须在10000-99999的数量范围内，例如提取测试设备之前测试得到的5万数据量的小电流数据，实际使用中，客户可以根据实际需要设定该数量级别。获取足够数量的小电流数据后，根据电流值和时间的对应关系进行拟合，得到目标函数y＝a×ln(b×t+c)+d中的系数a、b、c、d的值，其中，y为电流值，t为时间。
步骤S2.获取测试设备新测得的需处理的小电流数据。
具体的，该需处理的小电流数据即为客户测试设备新测试得到的小电流数据，一般为针对单个产品测试的小电流数据。考虑到测试设备在测试开始时可能存在测试不稳定的情况，本实施例中在获取需处理的小电流数据时，去除了测试开始时不稳定的小电流数据、以及测试一段时间稳定的小电流数据。该不稳定的小电流数据例如可以通过设定一个数据变化率R，在数据变化率超过R时，即将对应的小电流数据记为不稳定的小电流数据；该稳定的小电流数据也可以通过上述的设定一个数据变化率M，去除数据变化率小于M的一段时间的小电流数据。在其他实施例中，客户可以根据实际情况设定数据变化率R和M的值，也可以选择是否去除部分小电流数据以及去除哪一部分的小电流数据。
为使需处理的小电流数据更加准确，本步骤中还包括对保留的小电流数据进行标准差计算，去除若干异常点，以使进一步保留的小电流数据的标准差不大于3σ。在其他实施例中，客户也可以根据实际情况确定标准差的范围，也可以不执行本步骤。
本实施例中，在去除不稳定以及部分稳定的小电流数据、以及若干异常点后，对保留的小电流数据继续进行步骤S3的操作。
步骤S3.对保留的小电流数据进行拟合，得到电流随时间变化的线性函数：y＝e×t+f，其中，系数e和f为通过电流和时间确定的常数值；
对保留的小电流数据进行拟合，得到电流随时间变化的曲线函数：y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1，其中，系数a1、b1、c1、d1也为通过电流和时间确定的常数值。
本实施例中对于步骤S1的目标函数y＝a×ln(b×t+c)+d和步骤S3中的曲线函数y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1的曲线拟合均采用最小二乘法拟合，且经若干次拟合后，取残差和最小的函数作为最终函数。
步骤S4.设对标设备所测试的基准电流数值为yBL，根据公式y＝a×t+b反推得到tBL；其中，对标设备为客户之前用的旧测试设备，例如其他厂家出厂的测试设备；基准电流数值yBL为对标设备的固有数据。
步骤S5.线性函数y＝e×t+f与曲线函数y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1存在两个交点，记两个交点的横坐标值为t1、t2，其中，t1<t2；
若tBL<t1，计算(t1-tBL)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(t1-n×Δt，t1+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝t1-n×Δt，其中，Δt为相邻两个待处理的小电流数据采集的时间间隔；
若t1<tBL<t2，计算(tBL-t1)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(tBL-n×Δt，tBL+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝tBL-n×Δt；
若tBL>t2，计算(tBL-t2)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(t2-n×Δt，t2+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝t2-n×Δt，其中，Δt为相邻两个待处理的小电流数据采集的时间间隔。
需要说明的是，在其他实施例中，在tBL<t1时，N次测试的时间范围还可以为(tBL-n×Δt，tBL+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝tBL-n×Δt，该方案相较于本实施例方案会节省一部分时间，原因在于本实施例中tBL<t1，以t1来定义N次测试的时间范围的话，时间轴会长于以tBL来定义N次测量的时间范围，客户可以根据实际需要确定使用哪种方案。
步骤S6.对若干待处理的小电流数据中位于N次的测试时间范围内的N个小电流数据取平均值，该平均值即为得到的标准小电流数据。
以上对本发明所提供的一种集成电路测试中小电流数据的处理方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构及工作原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，包括：
步骤S1.获取测试设备已有的测试得到的若干小电流数据，拟合得到电流随时间变化的目标函数：y＝a×ln(b×t+c)+d，其中，a、b、c、d为常数；
步骤S2.获取测试设备新测得的需处理的小电流数据；
步骤S3.对所述需处理的小电流数据进行拟合，得到电流随时间变化的线性函数：y＝e×t+f，其中，e和f为常数；
对所述需处理的小电流数据进行拟合，得到电流随时间变化的曲线函数：y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1，其中，a1、b1、c1、d1为常数；
步骤S4.设对标设备所测试的基准电流数值为yBL，根据公式y＝a×t+b反推得到tBL；
步骤S5.所述线性函数y＝e×t+f与曲线函数y＝a1×ln(b1×t+c1)+d1存在两个交点，记所述两个交点的横坐标值为t1、t2，其中，t1<t2；
若tBL<t1，计算(t1-tBL)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(tBL-n×Δt，tBL+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝tBL-n×Δt，或，N次测试的时间范围为(t1-n×Δt，t1+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝t1-n×Δt；其中，Δt为相邻两个待处理的小电流数据采集的时间间隔；
若t1<tBL<t2，计算(tBL-t1)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(tBL-n×Δt，tBL+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝tBL-n×Δt；
若tBL>t2，计算(tBL-t2)/Δt，对计算得到的值进行取整得到n，测试次数N＝2×n，N次测试的时间范围为(t2-n×Δt，t2+n×Δt)，最佳测试稳定时间＝t2-n×Δt，其中，Δt为相邻两个待处理的小电流数据采集的时间间隔；
步骤S6.对所述若干待处理的小电流数据中位于所述N次的测试时间范围内的N个小电流数据取平均值，所述平均值即为得到的标准小电流数据。
2.根据权利要求1所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，所述步骤S2中获取需处理的小电流数据后，还包括去除测试开始时不稳定的小电流数据，步骤S3中对保留的小电流数据进行拟合。
3.根据权利要求2所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，所述步骤S2中获取需处理的小电流数据后，还包括去除测试一段时候稳定的小电流数据。
4.根据权利要求2所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，所述不稳定的小电流数据为数据变化率超出预设范围的小电流数据。
5.根据权利要求3所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，所述稳定的小电流数据为数据变化率在预设范围内的小电流数据。
6.根据权利要求2至5任一项所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括对保留的小电流数据进行标准差计算，去除若干异常点。
7.根据权利要求6所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，去除若干所述异常点后的小电流数据的标准差不大于3σ。
8.根据权利要求1所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，预设所述步骤S1中的若干小电流数据的数量级别，获取测试设备测试得到的若干小电流数据时，所述若干小电流数据的数据量位于所述数量级别的范围内。
9.根据权利要求1所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，所述步骤S1中的目标函数和所述步骤S3中的曲线函数均采用最小二乘法拟合。
10.根据权利要求9所述的集成电路测试中小电流数据的处理方法，其特征在于，经若干次拟合后，取残差和最小的函数作为所述步骤S1中的目标函数和所述步骤S3中的曲线函数。
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