CN115128389B - 一种ate测试接口装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ATE测试接口装置和设备，装置包括分别设于PCB电路板正反两面的目标测试元件DUT和信号收发器，所述信号收发器与所述PCB电路板电连接；所述目标测试元件DUT设有多个第一引脚，所述信号收发器设有多个第二引脚，所述PCB电路板上开设有至少一个第一通孔，每一所述第一引脚连接有一测试探针，每一所述测试探针穿过所述第一通孔与一个所述第二引脚连接。本发明可以省去测试探针与信号接收器之间的PCB布线，进而能够有效缓解目标测试元件DUT与信号接收器之间的信号衰减和反射问题，提高频宽上限，以满足更高速的测试需求。

Description

一种ATE测试接口装置和设备
技术领域
本发明属于电子元器件测试技术领域，具体涉及一种ATE测试接口装置和设备。
背景技术
根据传输线理论，在电子线路板上进行电磁波传输时，输出驱动器、传输线以及接收器各自都有阻抗，如果输出驱动器、传输线以及接收器上的阻抗完全相同，则信号能量能够100%经过传输线并100%被接收器接收，否则，部分信号能量就会在接收器方和输出驱动器方之间沿着传输路径不断反射，且在反射过程中信号能量不断减弱，但累积的信号能量反射形成电子线路的背景噪音主要来源之一，业内将其称为信号能量完整性（SignalIntegrity，SI）问题，该问题将影响信号能量的有效窗口，从而降低整个线路的频率上限，且信号能量完整性问题越严重，可用频率越低。然而，完全的阻抗匹配在实际生产中难以实现，且传输线路越复杂，其能量反射就越碎片化，对有效窗口的影响越大。因此，在高频线路设计中，应（1）尽量将输出阻抗和输入阻抗调整到一致，（2）尽量缩短连接线路，以提高信号能量传输质量。
传统的ATE（(Automatic Testing Equipment，自动测试设备）测试设备，普遍包括主体测试机、测试头以及连接线，其中，测试目标元件DUT（Device Under Test）安装在测试头上，测试头与主体测试机通过同轴线缆进行连接，采用这种连接方式的测试设备称为HiFix（High Fidelity Tester Access Fixture，高保真测试仪访问夹具）。然而，该种连接方式由于接线过长，导致测试设备无法适用于需要更精准的控制信号，且频率超过2GHz的测试机，为此，业内提出了利用有源收发器来替换传输线以解决上述问题，这种测试设备被称为DSA（Device Socket Adapter，设备插座适配器），然而，DSA测试设备的有源收发器与DUT之间仍然有一定长度的走线，导致一定的信号能量反射和衰减的问题，无法满足更高速的测试需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种ATE测试接口装置和设备，用于解决现有技术中存在的DSA测试设备的有源收发器与DUT之间仍然有一定长度的走线，导致一定的信号能量反射和衰减的问题，无法满足更高速的测试需求的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面提供一种ATE测试接口装置，包括分别设于PCB电路板正反两面的目标测试元件DUT和信号收发器，所述信号收发器与所述目标测试元件DUT经所述PCB电路板进行直通式的背对背电连接；
所述目标测试元件DUT设有多个第一引脚，所述信号收发器设有多个第二引脚，所述PCB电路板上开设有至少一个第一通孔，每一所述第一引脚连接有一测试探针，每一所述测试探针穿过所述第一通孔与一个所述第二引脚连接。
在一种可能的设计中，多个所述第二引脚与多个所述第一引脚相对于所述PCB电路板呈镜像设置。
在一种可能的设计中，所述信号收发器焊接在所述PCB电路板上。
在一种可能的设计中，所述PCB电路板上开设有与所述测试探针一一对应的若干个第一通孔，每一所述测试探针穿过其中一个第一通孔与所述第二引脚连接。
在一种可能的设计中，所述装置还包括测试探针整合垫，每一所述测试探针插入所述测试探针整合垫并依次穿过所述测试探针整合垫和所述第一通孔后与一个所述第二引脚连接。
第二方面提供一种ATE测试接口装置，所述信号收发器与所述目标测试元件DUT经所述PCB电路板进行直通式的点对点电连接；
所述目标测试元件DUT设有多个第一引脚，所述信号收发器与所述目标测试元件DUT相对的一侧设有金属测试垫，所述PCB电路板上开设有与所述目标测试元件DUT尺寸适配的至少一个第二通孔，多个所述第一引脚连接有一测试探针，每一所述测试探针穿过所述第二通孔与所述金属测试垫抵接。
在一种可能的设计中，所述PCB电路板上开设有与所述目标测试元件DUT尺寸适配的一个第二通孔，每一所述测试探针穿过所述第二通孔与所述金属测试垫抵接。
在一种可能的设计中，所述装置还包括测试探针整合垫，所述测试探针整合垫嵌设在所述第二通孔中，每一所述测试探针穿过所述测试探针整合垫后与所述金属测试垫抵接。
第三方面，本发明提供一种ATE测试接口设备，包括如第一方面任意一种可能的设计中所述的或第二方面任意一种可能的设计中所述的ATE测试接口装置，还包括测试机，所述信号收发器安装在所述测试机上。
有益效果：
1.本发明提供了一种ATE测试接口装置，通过在PCB板上开设与测试探针对应的第一通孔，则测试探针穿过第一通孔后与信号接收器的引脚连接，从而可以省去测试探针与信号接收器之间的PCB布线，进而能够有效缓解目标测试元件DUT与信号接收器之间的信号能量衰减问题，提高频宽上限，以满足更高速的测试需求；通过将目标测试元件DUT的引脚和信号收发器的引脚点对点进行信号传输，能够减少目标测试元件DUT之间的差异，从而增加设备测试的重复性与稳定性，通过点对点的设计大幅减少了PCB走线的需求，从而能够有效增加测试机的DUT密度上限，提高测试效率。
2.本发明提供了一种ATE测试接口装置，通过在PCB电路板上开设与目标测试元件DUT尺寸适配的至少一个第二通孔，多个所述第一引脚连接有一测试探针，每一所述测试探针穿过所述第二通孔与所述金属测试垫抵接，从而可以绕开PCB电路板，直接将目标测试元件DUT和金属测试垫抵接，进一步减少了目标测试元件DUT与信号接收器之间的信号能量衰减，提高了频宽上限。
附图说明
图1为本实施例中的第一种ATE测试接口装置的结构示意图；
图2为本实施例中的第二种ATE测试接口装置的结构示意图。
其中，1-PCB电路板；2-目标测试元件DUT；3-信号收发器；4-第一引脚，5-第二引脚；6-第一通孔；7-测试探针；8-测试探针整合垫；9-金属测试垫；10-第二通孔。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
为了解决现有的ATE测试设备的有源收发器与DUT之间的信号衰减和反射问题仍比较严重，无法满足更高速的测试需求的技术问题，本实施例提出了一种ATE测试接口装置，该装置通过在PCB板上开设与测试探针对应的第一通孔，则测试探针穿过第一通孔后与信号接收器的引脚连接，从而可以省去测试探针与信号接收器之间的PCB布线，进而能够有效缓解目标测试元件DUT与信号接收器之间的信号衰减和反射问题，提高频宽上限，以满足更高速的测试需求，以下通过具体实施例一和二对该装置进行详细说明。
实施例一
如图1所示，第一方面，本实施例提供一种ATE测试接口装置，包括分别设于PCB电路板1正反两面的目标测试元件DUT2和信号收发器3，所述信号收发器3与所述目标测试元件DUT2经所述PCB电路板1进行直通式的背对背电连接；
所述目标测试元件DUT2设有多个第一引脚4，所述信号收发器3设有多个第二引脚5，所述PCB电路板1上开设有至少一个第一通孔6，每一所述第一引脚4连接有一测试探针7，每一所述测试探针7穿过所述第一通孔6与一个所述第二引脚5连接，优选的，所述PCB电路板1上开设有与所述测试探针7一一对应的若干个第一通孔6，每一所述测试探针7穿过其中一个第一通孔6与所述第二引脚5连接。
其中，需要说明的是，本实施例中的目标测试元件DUT2主要是各种存储器，包括但不限于易失性存储器，例如RAM（Random Access Memory，随机存储器），包括DRAM（DynamicRAM，动态随机存储器）和SRAM（Static RAM，静态随机存储器）；还包括非易失性存储器，例如ROM（Read Only Memory，只读存储器），例如MASKROM（掩模ROM）、OTPROM（一次可编程ROM）、EPROM（电可擦写ROM）和EEPROM（电可擦写可编程ROM）等等，此处不做限定。
其中，需要说明的是，所述信号收发器3包括但不限于DC（Direct Current，直流）信号收发器3、AC（Alternating Current，交流）信号收发器3或PMU (ParametricMeasurement Unit，参数测量单位) 信号收发器3，基于点对点的连接方式，可以实现对目标测试元件提供一对一且独立的资源服务，从而可以缩短测量时间，例如电流量的测量时间，同时可以增加测量精确度（因减少了信号衰减），且对于高速信号而言，可以增加可用频宽和频率上限；优选的，本实施例适用于5GHz-10GHz或甚至10GHz+的测试场景。
其中，需要说明的是，本实施例中所述信号收发器3与所述目标测试元件DUT2经所述PCB电路板1进行直通式的背对背电连接是指:信号收发器3安装在PCB的其中一面，目标测试元件DUT2安装在PCB的另一面，则信号收发器3与目标测试元件DUT2相较于PCB是背对背设置的，通过在PCB上开设通孔，能够实现信号收发器3和目标测试元件DUT2的直通式连接。
其中，需要说明的是，所述测试探针7可以是镀金橡胶探针(Rubber Gold Socket,RGS)或弹簧探针(Pogo Pin，PP)或任何可作高速测试的探针 (High Speed Test Pin/Socket)，此处不做限定；所述测试探针整合垫8可以是橡胶，也可以是制造PCB板的FR4材料加橡胶进行稳固，此处不做限定。
其中，需要说明的是，本实施例可应用于任意高速电子半导体的测试应用中，优选的可应用于存储半导体，例如内存等的测试上。
在一种具体的实施方式中，多个所述第二引脚5与多个所述第一引脚4相对于所述PCB电路板1呈镜像设置，其中，需要注意的是，在所述信号收发器3上设置有若干个引脚，其中，与多个所述第一引脚4对应连接的在本实施例中定义为第二引脚5，而信号收发器3的其他引脚则插接在所述PCB电路板1上，实现与PCB电路板1的电连接。那么，由于所述信号收发器3的多个所述第二引脚5与所述目标测试元件DUT2的多个所述第一引脚4相对于所述PCB电路板1呈镜像设置，则优选的，所述信号收发器3焊接在所述PCB电路板1上，即所述信号收发器3焊接在所述目标测试元件DUT2的背面，从而减少了PCB电路板1中的走线，直接将目标测试元件DUT2与信号收发器3连接，减少了信号传输的衰减与反射。
在一种具体的实施方式中，所述装置还包括测试探针整合垫8，每一所述测试探针7插入所述测试探针整合垫8并依次穿过所述测试探针整合垫8和所述第一通孔6后与一个所述第二引脚5连接，从而可以通过测试探针整合垫8将各个测试探针7进行固定，避免测试过程中出现设备连接故障，提高测试的稳定性。
基于上述公开的内容，本实施例通过在PCB板上开设与测试探针7对应的第一通孔6，则测试探针7穿过第一通孔6后与信号接收器的引脚连接，从而可以省去测试探针7与信号接收器之间的PCB布线，进而能够有效缓解目标测试元件DUT2与信号接收器之间的信号衰减和反射问题，提高频宽上限，以满足更高速的测试需求；通过将目标测试元件DUT2的引脚和信号收发器3的引脚点对点进行信号传输，能够减少目标测试元件DUT2之间的差异，从而增加设备测试的重复性与稳定性，通过点对点的设计大幅减少了PCB走线的需求，从而能够有效增加测试机的DUT密度上限，提高测试效率。
实施例二
如图2所示，虽然基于实施例一能够很大程度上降低目标测试元件DUT2与信号收发器3之间的信号衰减，但为了进一步提升信号的可用测试频宽，提高测试效率，本实施例第二方面提出了一种ATE测试接口装置，以下通过具体实施例对该装置进行详细说明。
所述装置包括分别设于PCB电路板1正反两面的目标测试元件DUT2和信号收发器3，所述信号收发器与所述目标测试元件DUT经所述PCB电路板进行直通式的点对点电连接；
所述目标测试元件DUT2设有多个第一引脚4，所述信号收发器3与所述目标测试元件DUT2相对的一侧设有金属测试垫9，所述PCB电路板1上开设有与所述目标测试元件DUT2尺寸适配的至少一个通孔，多个所述第一引脚4连接有一测试探针7，每一所述测试探针7穿过所述第二通孔10与所述金属测试垫9抵接，优选的，所述PCB电路板1上开设有与所述目标测试元件DUT2尺寸适配的一个第二通孔10，每一所述测试探针7穿过所述第二通孔10与所述金属测试垫9抵接。
其中，需要说明的是，由于在PCB电路板1上根据目标测试元件DUT2的封装尺寸开设有第二通孔10，即该第二通孔10之间能够完全容纳所述目标测试元件DUT2，则目标测试元件DUT2可以直接绕开PCB电路板1与金属测试垫9抵接，优选的，所述金属测试垫9采用镀硬金垫，从而进一步缩短了二者的距离，减少了信号衰减。
其中，需要说明的是，本实施例中的目标测试元件DUT2主要是各种存储器，包括但不限于易失性存储器，例如RAM（Random Access Memory，随机存储器），包括DRAM（DynamicRAM，动态随机存储器）和SRAM（Static RAM，静态随机存储器）；还包括非易失性存储器，例如ROM（Read Only Memory，只读存储器），例如MASKROM（掩模ROM）、OTPROM（一次可编程ROM）、EPROM（电可擦写ROM）和EEPROM（电可擦写可编程ROM）等等，此处不做限定。
其中，需要说明的是，所述信号收发器3包括但不限于DC（Direct Current，直流）信号收发器3、AC（Alternating Current，交流）信号收发器3或PMU (ParametricMeasurement Unit，参数测量单位) 信号收发器3，基于点对点的连接方式，可以实现对目标测试元件提供一对一且独立的资源服务，从而可以缩短测量时间，例如电流量的测量时间，同时可以增加测量精确度（因减少了信号衰减），且对于高速信号而言，可以增加可用频宽和频率上限；优选的，本实施例适用于5GHz~10GHz或甚至10GHz+的测试场景。
其中，需要说明的是，本实施例中所述信号收发器3与所述目标测试元件DUT2经所述PCB电路板1进行直通式的点对点电连接是指:信号收发器3安装在PCB的其中一面，目标测试元件DUT2安装在PCB的另一面，则信号收发器3与目标测试元件DUT2相较于PCB是背对背设置的，通过在PCB上开设尺寸与目标测试元件DUT2适配的至少一个通孔，可以将目标测试元件嵌设在PCB上，从而能够实现信号收发器3和目标测试元件DUT2的直通式点对点连接。
在一种具体的实施方式中，所述装置还包括测试探针整合垫8，所述测试探针整合垫8嵌设在所述第二通孔10中，每一所述测试探针7穿过所述测试探针整合垫8后与所述金属测试垫9抵接，从而可以通过测试探针整合垫8将各个测试探针7进行固定，避免测试过程中出现设备连接故障，提高测试的稳定性。
基于上述公开的内容，本实施例通过在PCB电路板1上开设与目标测试元件DUT2尺寸适配的至少一个第二通孔10，多个所述第一引脚4连接有一测试探针7，每一所述测试探针7穿过所述第二通孔10与所述金属测试垫9抵接，从而可以绕开PCB电路板1，直接将目标测试元件DUT2和金属测试垫9抵接，进一步减少了目标测试元件DUT2与信号接收器之间的信号衰减，提高了频宽上限。
实施例二
第三方面，本申请实施例提供一种ATE测试接口设备，包括如第一方面任意一种可能的设计中所述的或第二方面任意一种可能的设计中所述的ATE测试接口装置，还包括测试机，所述信号收发器3安装在所述测试机上。
基于上述公开的内容，本申请实施例通过在PCB板上开设与测试探针对应的第一通孔，则测试探针穿过第一通孔后与信号接收器的引脚连接，从而可以省去测试探针与信号接收器之间的PCB布线，进而能够有效缓解目标测试元件DUT与信号接收器之间的信号能量衰减问题，提高频宽上限，以满足更高速的测试需求；通过将目标测试元件DUT的引脚和信号收发器的引脚点对点进行信号传输，能够减少目标测试元件DUT之间的差异，从而增加设备测试的重复性与稳定性，通过点对点的设计大幅减少了PCB走线的需求，从而能够有效增加测试机的DUT密度上限，提高测试效率。或者，通过在PCB电路板上开设与目标测试元件DUT尺寸适配的至少一个第二通孔，多个所述第一引脚连接有一测试探针，每一所述测试探针穿过所述第二通孔与所述金属测试垫抵接，从而可以绕开PCB电路板，直接将目标测试元件DUT和金属测试垫抵接，进一步减少了目标测试元件DUT与信号接收器之间的信号能量衰减，提高了频宽上限，从而能够有效增加测试机的测试效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种ATE测试接口装置，其特征在于，包括分别设于PCB电路板（1）正反两面的目标测试元件DUT（2）和信号收发器（3），所述信号收发器（3）与所述目标测试元件DUT（2）经所述PCB电路板（1）进行直通式的背对背电连接；
所述目标测试元件DUT（2）设有多个第一引脚（4），所述信号收发器（3）设有多个第二引脚（5），所述PCB电路板（1）上开设有至少一个第一通孔（6），每一所述第一引脚（4）连接有一测试探针（7），每一所述测试探针（7）穿过所述第一通孔（6）与一个所述第二引脚（5）连接。
2.根据权利要求1所述的ATE测试接口装置，其特征在于，多个所述第二引脚（5）与多个所述第一引脚（4）相对于所述PCB电路板（1）呈镜像设置。
3.根据权利要求1所述的ATE测试接口装置，其特征在于，所述信号收发器（3）焊接在所述PCB电路板（1）上。
4.根据权利要求1所述的ATE测试接口装置，其特征在于，所述PCB电路板（1）上开设有与所述测试探针（7）一一对应的若干个第一通孔（6），每一所述测试探针（7）穿过其中一个第一通孔（6）与所述第二引脚（5）连接。
5.根据权利要求1所述的ATE测试接口装置，其特征在于，所述装置还包括测试探针整合垫（8），每一所述测试探针（7）插入所述测试探针整合垫（8）并依次穿过所述测试探针整合垫（8）和所述第一通孔（6）后与一个所述第二引脚（5）连接。
6.一种ATE测试接口装置，其特征在于，包括分别设于PCB电路板（1）正反两面的目标测试元件DUT（2）和信号收发器（3），所述信号收发器（3）与所述目标测试元件DUT（2）经所述PCB电路板（1）进行直通式的点对点电连接；
所述目标测试元件DUT（2）设有多个第一引脚（4），所述信号收发器（3）与所述目标测试元件DUT（2）相对的一侧设有金属测试垫（9），所述PCB电路板（1）上开设有与所述目标测试元件DUT（2）尺寸适配的至少一个第二通孔（10），多个所述第一引脚（4）连接有一测试探针（7），每一所述测试探针（7）穿过所述第二通孔（10）与所述金属测试垫（9）抵接。
7.根据权利要求6所述的ATE测试接口装置，其特征在于，所述PCB电路板（1）上开设有与所述目标测试元件DUT（2）尺寸适配的一个第二通孔（10），每一所述测试探针（7）穿过所述第二通孔（10）与所述金属测试垫（9）抵接。
8.根据权利要求6所述的ATE测试接口装置，其特征在于，所述装置还包括测试探针整合垫（8），所述测试探针整合垫（8）嵌设在所述第二通孔（10）中，每一所述测试探针（7）穿过所述测试探针整合垫（8）后与所述金属测试垫（9）抵接。
9.一种ATE测试接口设备，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项或权利要求6-8任意一项所述的ATE测试接口装置，还包括测试机，所述信号收发器（3）安装在所述测试机上。
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