CN116184174B - 一种芯片测试系统及芯片测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芯片测试系统及芯片测试装置，包括芯片图像采集单元、芯片外观测试单元、中央测试数据处理系统、触发器、RF功率检查单元、芯片可靠性测试单元、转换速度性能指标测试模块、测试结果判断单元和测试学习终端，本发明的有益效果是：通过加入了芯片图像采集单元，实现了对需要测试的芯片进行图像采集建立处理，并根据芯片的图像外观与标准芯片的图像进行对比，从而快速的对芯片外观存在的问题进行检测处理，通过加入了芯片电流测试单元，实现了对芯片的直流电流大小进行芯片测试处理，从而对芯片的承载电流大小进行测试。

Description

一种芯片测试系统及芯片测试装置
技术领域
本发明涉及芯片技术领域，具体为一种芯片测试系统及芯片测试装置。
背景技术
集成电路(integrated circuit)是电路(主要包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的方式，采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步，它是微型电子器件或部件，在电路中用字母“IC”表示，发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路，是20世纪50年代后期到60年代发展起来的一种新型半导体器件，在现有的芯片制造生产中需要对芯片进行性能测试处理，但现有的芯片测试不便于对芯片出现的性能问题进行学习，对于芯片的测试方面不够全面，测试效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片测试系统及芯片测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芯片测试系统，包括芯片图像采集单元、芯片外观测试单元、中央测试数据处理系统、触发器、RF功率检查单元、芯片可靠性测试单元、转换速度性能指标测试模块、测试结果判断单元和测试学习终端，所述芯片图像采集单元的输出端与芯片外观测试单元的输入端通讯连接，所述芯片外观测试单元的输出端与中央测试数据处理系统的输入端通讯连接，所述中央测试数据处理系统与触发器双向连接，所述中央测试数据处理系统的输出端与RF功率检查单元的输入端通讯连接，所述中央测试数据处理系统与芯片可靠性测试单元双向连接，所述中央测试数据处理系统的输出端与转换速度性能指标测试模块的输入端通讯连接，所述转换速度性能指标测试模块的输出端与测试结果判断单元的输入端通讯连接，所述测试结果判断单元的输出端与测试学习终端的输入端通讯连接；
所述芯片图像采集单元用于对测试芯片的图像信息进行采集储存处理；
所述芯片外观测试单元用于对测试芯片的外观进行对比重合检测处理；
所述中央测试数据处理系统用于对测试芯片的数据进行集中管理处理；
所述触发器用于对在测试产生数据信号时进行触发提示处理；
所述RF功率检查单元用于对RF功率信号进行检波处理；
所述芯片可靠性测试单元用于对芯片的工作环境进行调节并根据不同的工作环境进行工作测试操作；
所述转换速度性能指标测试模块用于对芯片数据转换的速度依据性能指标进行测试操作；
所述测试结果判断单元用于对各种芯片测试得到的测试结构对芯片的合格情况进行判断处理；
所述测试学习终端用于对芯片测试检查出的问题进行学习。
作为优选，所述触发器双向连接有缓冲器，所述缓冲器用于对芯片测试时得到的数据进行缓冲，同时对测试数据进行临时储存处理。
作为优选，所述芯片图像采集单元包括芯片图像录入模块、芯片模型三维建模模块和标准芯片模型录入模块，所述芯片图像录入模块的输出端与芯片模型三维建模模块的输入端通讯连接，所述芯片模型三维建模模块与标准芯片模型录入模块双向连接；
所述芯片图像录入模块用于对需要测试的芯片外观图像进行采集处理；
所述芯片模型三维建模模块用于通过采集的芯片外观图像进行三维模型建立；
所述标准芯片模型录入模块用于对测试芯片的标准模型进行建立处理。
作为优选，所述芯片外观测试单元包括芯片模型重合模块和组件错位检测模块，所述芯片模型重合模块的输出端与组件错位检测模块的输入端通讯连接；
所述芯片模型重合模块用于将测试的芯片三维模型与标准模型进行图像重合对比；
所述组件错位检测模块用于对测试芯片存在器件偏移错误的状况进行检测处理。
作为优选，所述RF功率检查单元包括RF信号转换模块和检波模块，所述RF信号转换模块双向连接有检波模块；
所述RF信号转换模块用于对芯片产生的RF信号进行直流电压转换处理；
所述检波模块用于对RF功率的调频信号进行检波处理。
作为优选，所述RF功率检查单元双向连接有电压测试单元，所述电压测试单元双向连接有电压阈值设置模块；
所述电压测试单元用于对读检波模块产生的直流电压进行测试处理；
所述电压阈值设置模块用于对直流电压的测试范围阈值进行设置处理。
作为优选，所述芯片可靠性测试单元包括持续运行模块、温度调节测试模块、湿度调节测试模块、防水测试模块和静电测试模块；
所述持续运行模块用于对芯片持续工作的状态进行测试处理；
所述温度调节测试模块用于对芯片在不同温度的环境下进行工作测试；
所述湿度调节测试模块用于对芯片在不同湿度的环境下进行工作测试；
所述防水测试模块用于对芯片工作时的防水性能进行测试；
所述静电测试模块用于对芯片的抗静电功能进行测试处理。
作为优选，所述测试学习终端包括不良芯片问题提取单元和问题学习模块，所述不良芯片问题提取单元的输出端与问题学习模块的输入端通讯连接；
所述不良芯片问题提取单元用于对测试中发现的不良芯片问题进行采集处理；
所述问题学习模块用于对采集的不良芯片问题进行统计并对芯片进行改良学习处理。
作为优选，所述中央测试数据处理系统双向连接有芯片电流测试单元，所述芯片电流测试单元包括直流源模块、电流大小测试模块和额定值设置模块，所述直流源模块的输出端与电流大小测试模块的输入端通讯连接，所述电流大小测试模块与额定值设置模块双向连接，所述测试学习终端双向连接有显示终端；
所述直流源模块用于对芯片进行直流电源输入处理；
所述电流大小测试模块用于对芯片通过的电流大小进行测试处理；
所述额定值设置模块用于对芯片所承受的额定电流值进行设置处理；
所述显示终端用于对测试得到的芯片数据进行展示处理。
一种芯片测试装置，包括芯片定位组件、芯片图像采集器、芯片外观检测器、补光源、芯片工作环境测试器、芯片加压测试终端和测试信息展示终端，所述芯片定位组件的输出端与芯片图像采集器的输入端通讯连接，所述芯片图像采集器与补光源双向连接，所述芯片外观检测器的输出端与芯片工作环境测试器的输入端通讯连接，所述芯片工作环境测试器与芯片加压测试终端双向连接，所述芯片加压测试终端与测试信息展示终端双向连接；
所述芯片定位组件用于对需要测试的芯片进行位置定位固定处理；
所述芯片图像采集器用于对需要测试的芯片进行图像采集操作；
所述芯片外观检测器用于对采集的芯片外观图像进行外观检测；
所述补光源用于在测试芯片外观时进行补光操作；
所述芯片工作环境测试器用于对不同环境情况下的芯片工作状况进行测试处理；
所述芯片加压测试终端用于对芯片工作环境的压力大小进行调节测试处理；
所述测试信息展示终端用于对芯片测试得到的信息进行展示处理。
应当理解的是，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，并不能限制本公开。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过加入了芯片图像采集单元，实现了对需要测试的芯片进行图像采集建立处理，并根据芯片的图像外观与标准芯片的图像进行对比，从而快速的对芯片外观存在的问题进行检测处理，通过加入了芯片电流测试单元，实现了对芯片的直流电流大小进行芯片测试处理，从而对芯片的承载电流大小进行测试，通过加入了芯片可靠性测试单元，实现了对芯片在不同环境下的工作状态进行检测处理，对芯片的测试多样性进行提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
图1为本发明系统框图；
图2为本发明芯片图像采集单元系统框图；
图3为本发明芯片可靠性测试单元系统框图；
图4为本发明芯片电流测试单元系统框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
实施例1：
参见图1至图4所示，本发明实施例的一种芯片测试系统，包括芯片图像采集单元、芯片外观测试单元、中央测试数据处理系统、触发器、RF功率检查单元、芯片可靠性测试单元、转换速度性能指标测试模块、测试结果判断单元和测试学习终端，芯片图像采集单元的输出端与芯片外观测试单元的输入端通讯连接，芯片外观测试单元的输出端与中央测试数据处理系统的输入端通讯连接，中央测试数据处理系统与触发器双向连接，中央测试数据处理系统的输出端与RF功率检查单元的输入端通讯连接，中央测试数据处理系统与芯片可靠性测试单元双向连接，中央测试数据处理系统的输出端与转换速度性能指标测试模块的输入端通讯连接，转换速度性能指标测试模块的输出端与测试结果判断单元的输入端通讯连接，测试结果判断单元的输出端与测试学习终端的输入端通讯连接；
芯片图像采集单元用于对测试芯片的图像信息进行采集储存处理，对需要测试的芯片进行外观图像录入处理，并根据芯片采集的图像进行三维模型建立处理，将标准芯片的图像进行录入处理，加入了芯片图像采集单元，实现了对需要测试的芯片进行图像采集建立处理，并根据芯片的图像外观与标准芯片的图像进行对比，从而快速的对芯片外观存在的问题进行检测处理；
芯片外观测试单元用于对测试芯片的外观进行对比重合检测处理，根据测试芯片的模型与标准芯片进行对比，得到外观的差距值，将芯片组件存在问题时进行快速检测处理；
中央测试数据处理系统用于对测试芯片的数据进行集中管理处理；
触发器用于对在测试产生数据信号时进行触发提示处理；
RF功率检查单元用于对RF功率信号进行检波处理，对芯片进行测试时将RF信号进行转换处理，对检波电压进行测试处理，并根据设置的电压阈值进行电压检测处理；
芯片可靠性测试单元用于对芯片的工作环境进行调节并根据不同的工作环境进行工作测试操作，加入了芯片可靠性测试单元，实现了对芯片在不同环境下的工作状态进行检测处理，对芯片的测试多样性进行提升；
转换速度性能指标测试模块用于对芯片数据转换的速度依据性能指标进行测试操作；
测试结果判断单元用于对各种芯片测试得到的测试结构对芯片的合格情况进行判断处理；
测试学习终端用于对芯片测试检查出的问题进行学习。
实施例2：
其中，触发器双向连接有缓冲器，缓冲器用于对芯片测试时得到的数据进行缓冲，同时对测试数据进行临时储存处理。
其中，芯片图像采集单元包括芯片图像录入模块、芯片模型三维建模模块和标准芯片模型录入模块，芯片图像录入模块的输出端与芯片模型三维建模模块的输入端通讯连接，芯片模型三维建模模块与标准芯片模型录入模块双向连接；
芯片图像录入模块用于对需要测试的芯片外观图像进行采集处理；
芯片模型三维建模模块用于通过采集的芯片外观图像进行三维模型建立；
标准芯片模型录入模块用于对测试芯片的标准模型进行建立处理，对需要测试的芯片进行外观图像录入处理，并根据芯片采集的图像进行三维模型建立处理，将标准芯片的图像进行录入处理，加入了芯片图像采集单元，实现了对需要测试的芯片进行图像采集建立处理，并根据芯片的图像外观与标准芯片的图像进行对比，从而快速的对芯片外观存在的问题进行检测处理。
其中，芯片外观测试单元包括芯片模型重合模块和组件错位检测模块，芯片模型重合模块的输出端与组件错位检测模块的输入端通讯连接；
芯片模型重合模块用于将测试的芯片三维模型与标准模型进行图像重合对比；
组件错位检测模块用于对测试芯片存在器件偏移错误的状况进行检测处理，根据测试芯片的模型与标准芯片进行对比，得到外观的差距值，将芯片组件存在问题时进行快速检测处理。
其中，RF功率检查单元包括RF信号转换模块和检波模块，RF信号转换模块双向连接有检波模块；
RF信号转换模块用于对芯片产生的RF信号进行直流电压转换处理；
检波模块用于对RF功率的调频信号进行检波处理。
其中，RF功率检查单元双向连接有电压测试单元，电压测试单元双向连接有电压阈值设置模块；
电压测试单元用于对读检波模块产生的直流电压进行测试处理；
电压阈值设置模块用于对直流电压的测试范围阈值进行设置处理，对芯片进行测试时将RF信号进行转换处理，对检波电压进行测试处理，并根据设置的电压阈值进行电压检测处理。
其中，芯片可靠性测试单元包括持续运行模块、温度调节测试模块、湿度调节测试模块、防水测试模块和静电测试模块；
持续运行模块用于对芯片持续工作的状态进行测试处理；
温度调节测试模块用于对芯片在不同温度的环境下进行工作测试；
湿度调节测试模块用于对芯片在不同湿度的环境下进行工作测试；
防水测试模块用于对芯片工作时的防水性能进行测试；
静电测试模块用于对芯片的抗静电功能进行测试处理，将芯片的持续运行时间进行测试，对芯片工作时的温度和湿度进行测试处理，并对芯片工作时的防水性能进行测试，并对芯片进行防静电测试处理，加入了芯片可靠性测试单元，实现了对芯片在不同环境下的工作状态进行检测处理，对芯片的测试多样性进行提升。
其中，测试学习终端包括不良芯片问题提取单元和问题学习模块，不良芯片问题提取单元的输出端与问题学习模块的输入端通讯连接；
不良芯片问题提取单元用于对测试中发现的不良芯片问题进行采集处理；
问题学习模块用于对采集的不良芯片问题进行统计并对芯片进行改良学习处理，通过各个测试数据对测试结果进行判断，将存在芯片的问题进行提取，并对芯片存在的问题进行学习，以便对芯片制造的改进处理。
其中，中央测试数据处理系统双向连接有芯片电流测试单元，芯片电流测试单元包括直流源模块、电流大小测试模块和额定值设置模块，直流源模块的输出端与电流大小测试模块的输入端通讯连接，电流大小测试模块与额定值设置模块双向连接，测试学习终端双向连接有显示终端，加入了芯片电流测试单元，实现了对芯片的直流电流大小进行芯片测试处理，从而对芯片的承载电流大小进行测试；
直流源模块用于对芯片进行直流电源输入处理；
电流大小测试模块用于对芯片通过的电流大小进行测试处理；
额定值设置模块用于对芯片所承受的额定电流值进行设置处理，将芯片进行通入电流，对通入的极值电流进行芯片性能检测，对芯片存在的最大电流值进行测试，并依据设置的芯片额定值进行对比处理；
显示终端用于对测试得到的芯片数据进行展示处理。
实施例3：
一种芯片测试装置，包括芯片定位组件、芯片图像采集器、芯片外观检测器、补光源、芯片工作环境测试器、芯片加压测试终端和测试信息展示终端，芯片定位组件的输出端与芯片图像采集器的输入端通讯连接，芯片图像采集器与补光源双向连接，芯片外观检测器的输出端与芯片工作环境测试器的输入端通讯连接，芯片工作环境测试器与芯片加压测试终端双向连接，芯片加压测试终端与测试信息展示终端双向连接；
芯片定位组件用于对需要测试的芯片进行位置定位固定处理；
芯片图像采集器用于对需要测试的芯片进行图像采集操作；
芯片外观检测器用于对采集的芯片外观图像进行外观检测；
补光源用于在测试芯片外观时进行补光操作；
芯片工作环境测试器用于对不同环境情况下的芯片工作状况进行测试处理；
芯片加压测试终端用于对芯片工作环境的压力大小进行调节测试处理；
测试信息展示终端用于对芯片测试得到的信息进行展示处理。
实施例4：
S1、对需要测试的芯片进行外观图像录入处理，并根据芯片采集的图像进行三维模型建立处理，将标准芯片的图像进行录入处理，并根据测试芯片的模型与标准芯片进行对比，得到外观的差距值，将芯片组件存在问题时进行快速检测处理；
S2、进一步对芯片进行测试时将RF信号进行转换处理，对检波电压进行测试处理，并根据设置的电压阈值进行电压检测处理；
S3、将芯片进行通入电流，对通入的极值电流进行芯片性能检测，对芯片存在的最大电流值进行测试，并依据设置的芯片额定值进行对比处理；
S4、将芯片的持续运行时间进行测试，对芯片工作时的温度和湿度进行测试处理，并对芯片工作时的防水性能进行测试，并对芯片进行防静电测试处理，同时依据芯片数据转换速度进行指标测试，通过各个测试数据对测试结果进行判断，将存在芯片的问题进行提取，并对芯片存在的问题进行学习，以便对芯片制造的改进处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围由下面的权利要求指出。

Claims (9)

1.一种芯片测试系统，其特征在于，包括芯片图像采集单元、芯片外观测试单元、中央测试数据处理系统、触发器、RF功率检查单元、芯片可靠性测试单元、转换速度性能指标测试模块、测试结果判断单元和测试学习终端，所述芯片图像采集单元的输出端与芯片外观测试单元的输入端通讯连接，所述芯片外观测试单元的输出端与中央测试数据处理系统的输入端通讯连接，所述中央测试数据处理系统与触发器双向连接，所述中央测试数据处理系统的输出端与RF功率检查单元的输入端通讯连接，所述中央测试数据处理系统与芯片可靠性测试单元双向连接，所述中央测试数据处理系统的输出端与转换速度性能指标测试模块的输入端通讯连接，所述转换速度性能指标测试模块的输出端与测试结果判断单元的输入端通讯连接，所述测试结果判断单元的输出端与测试学习终端的输入端通讯连接；
所述芯片图像采集单元用于对测试芯片的图像信息进行采集储存处理；
所述芯片外观测试单元用于对测试芯片的外观进行对比重合检测处理；
所述中央测试数据处理系统用于对测试芯片的数据进行集中管理处理；
所述触发器用于对在测试产生数据信号时进行触发提示处理；
所述RF功率检查单元用于对RF功率信号进行检波处理；
所述芯片可靠性测试单元用于对芯片的工作环境进行调节并根据不同的工作环境进行工作测试操作；
所述转换速度性能指标测试模块用于对芯片数据转换的速度依据性能指标进行测试操作；
所述测试结果判断单元用于对各种芯片测试得到的测试结构对芯片的合格情况进行判断处理；
所述测试学习终端用于对芯片测试检查出的问题进行学习。
2.根据权利要求1所述的一种芯片测试系统，其特征在于，所述触发器双向连接有缓冲器，所述缓冲器用于对芯片测试时得到的数据进行缓冲，同时对测试数据进行临时储存处理。
3.根据权利要求2所述的一种芯片测试系统，其特征在于，所述芯片图像采集单元包括芯片图像录入模块、芯片模型三维建模模块和标准芯片模型录入模块，所述芯片图像录入模块的输出端与芯片模型三维建模模块的输入端通讯连接，所述芯片模型三维建模模块与标准芯片模型录入模块双向连接；
所述芯片图像录入模块用于对需要测试的芯片外观图像进行采集处理；
所述芯片模型三维建模模块用于通过采集的芯片外观图像进行三维模型建立；
所述标准芯片模型录入模块用于对测试芯片的标准模型进行建立处理。
4.根据权利要求3所述的一种芯片测试系统，其特征在于，所述芯片外观测试单元包括芯片模型重合模块和组件错位检测模块，所述芯片模型重合模块的输出端与组件错位检测模块的输入端通讯连接；
所述芯片模型重合模块用于将测试的芯片三维模型与标准模型进行图像重合对比；
所述组件错位检测模块用于对测试芯片存在器件偏移错误的状况进行检测处理。
5.根据权利要求4所述的一种芯片测试系统，其特征在于，所述RF功率检查单元包括RF信号转换模块和检波模块，所述RF信号转换模块双向连接有检波模块；
所述RF信号转换模块用于对芯片产生的RF信号进行直流电压转换处理；
所述检波模块用于对RF功率的调频信号进行检波处理。
6.根据权利要求5所述的一种芯片测试系统，其特征在于，所述RF功率检查单元双向连接有电压测试单元，所述电压测试单元双向连接有电压阈值设置模块；
所述电压测试单元用于对检波模块产生的直流电压进行测试处理；
所述电压阈值设置模块用于对直流电压的测试范围阈值进行设置处理。
7.根据权利要求6所述的一种芯片测试系统，其特征在于，所述芯片可靠性测试单元包括持续运行模块、温度调节测试模块、湿度调节测试模块、防水测试模块和静电测试模块；
所述持续运行模块用于对芯片持续工作的状态进行测试处理；
所述温度调节测试模块用于对芯片在不同温度的环境下进行工作测试；
所述湿度调节测试模块用于对芯片在不同湿度的环境下进行工作测试；
所述防水测试模块用于对芯片工作时的防水性能进行测试；
所述静电测试模块用于对芯片的抗静电功能进行测试处理。
8.根据权利要求7所述的一种芯片测试系统，其特征在于，所述测试学习终端包括不良芯片问题提取单元和问题学习模块，所述不良芯片问题提取单元的输出端与问题学习模块的输入端通讯连接；
所述不良芯片问题提取单元用于对测试中发现的不良芯片问题进行采集处理；
所述问题学习模块用于对采集的不良芯片问题进行统计并对芯片进行改良学习处理。
9.根据权利要求8所述的一种芯片测试系统，其特征在于，所述中央测试数据处理系统双向连接有芯片电流测试单元，所述芯片电流测试单元包括直流源模块、电流大小测试模块和额定值设置模块，所述直流源模块的输出端与电流大小测试模块的输入端通讯连接，所述电流大小测试模块与额定值设置模块双向连接，所述测试学习终端双向连接有显示终端；
所述直流源模块用于对芯片进行直流电源输入处理；
所述电流大小测试模块用于对芯片通过的电流大小进行测试处理；
所述额定值设置模块用于对芯片所承受的额定电流值进行设置处理；
所述显示终端用于对测试得到的芯片数据进行展示处理。
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