CN117129828A - 光收发芯片ate测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光收发芯片ATE测试装置，其包括测试针卡、以及集成于测试针卡的发射模块和接收模块；所述测试针卡包括针卡电路板、以及焊接在针卡电路板上的芯片外围电路、低速接口和以及探针模块，探针模块具有多根测试探针，探针模块与低速接口和芯片外围电路电连接；所述发射模块包括焊接在针卡电路板上的第一高速DSP处理器和数模转换阵列，第一高速DSP处理器通过数模转换阵列与芯片外围电路电连接；所述接收模块包括焊接在针卡电路板上的第二高速DSP处理器和模数转换阵列，第二高速DSP处理器通过模数转换阵列与芯片外围电路电连接。本发明能提高在对光收发芯片的高速通道进行交流测试时的测试效率、测试稳定性和测试准确性。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域，特别是指一种光收发芯片ATE测试装置。
背景技术
光收发芯片是光收发模块中的集成电路芯片，一般包括跨阻放大器、限幅放大器、激光驱动器和时钟与数据恢复器。光收发芯片是光纤宽带网络物理层的主要基础芯片，其性能关系到光信号的传输质量。
光收发芯片在生产过程中，由于工艺偏差会发生电路失配，从而导致量产的光收发芯片出现指标偏移情况；因此需要通过ATE（Automatic Test Equipment）测试对晶圆上的每一片光收发芯片进行测试，把不良品标记筛选出来。
目前对光收发芯片进行测试的ATE测试机一般只能提供1GHz以下的低速测试信号，低速测试信号只能满足光收发芯片的低速通道进行交流测试的测试需求而无法满足光收发芯片的高速通道进行交流测试的测试需求，造成现有的ATE测试机无法直接对光收发芯片的高速通道进行交流测试；现有的解决办法是，ATE测试机外挂高速测试仪器（如网络分析仪、误码仪和示波器；网络分析仪和误码仪可输出高速的模拟测试信号给光收发芯片，待测光收发芯片产生的高速模拟输出信号由网络分析仪、误码仪或示波器接收进行测试分析），高速测试仪器通过同轴线缆来连接与待测试光收发芯片配合的测试针卡。这种解决方式存在以下问题：
1、高速测试仪器通过同轴线缆来连接测试针卡，同轴线缆会占据测试针卡很大的空间，这样就无法同时进行多个高速通道的测试；
2、同轴线缆与测试针卡的连接不稳定，因而在对光收发芯片的高速通道进行交流测试时容易出现测试意外中断的问题；
3、由于高速测试仪器与测试针卡的距离较大，导致同轴线缆的长度较长，这样高频信号通过同轴线缆传输会有很大衰减，影响对光收发芯片的高速通道进行交流测试的测试精度和测试准确性；
4、不同的高速测试仪采用不同的通信接口，这样不方便ATE测试机与不同高速测试仪器进行通信管理。
有鉴于上述问题的存在，有必要研究一种光收发芯片ATE测试装置，其能提高在对光收发芯片的高速通道进行交流测试时的测试效率、测试稳定性和测试准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光收发芯片ATE测试装置，其能提高在对光收发芯片的高速通道进行交流测试时的测试效率、测试稳定性和测试准确性。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种光收发芯片ATE测试装置，其包括测试针卡、以及集成于测试针卡的发射模块和接收模块；所述测试针卡包括针卡电路板、以及焊接在针卡电路板上的芯片外围电路、低速接口以及探针模块，探针模块具有多根测试探针，探针模块与低速接口和芯片外围电路电连接；所述发射模块包括焊接在针卡电路板上的第一高速DSP处理器和数模转换阵列，第一高速DSP处理器通过数模转换阵列与芯片外围电路电连接；所述接收模块包括焊接在针卡电路板上的第二高速DSP处理器和模数转换阵列，第二高速DSP处理器通过模数转换阵列与芯片外围电路电连接。
所述的光收发芯片ATE测试装置还包括集成于测试针卡的通信接口；所述通信接口焊接在针卡电路板上，通信接口与第一高速DSP处理器、第二高速DSP处理器和探针模块电连接。
所述通信接口通过针卡电路板上的走线与第一高速DSP处理器、第二高速DSP处理器和探针模块电连接。
所述第一高速DSP处理器通过针卡电路板上的走线与数模转换阵列的输入侧电连接，数模转换阵列的输出侧通过针卡电路板上的走线与芯片外围电路电连接；所述第二高速DSP处理器通过针卡电路板上的走线与模数转换阵列的输出侧电连接，模数转换阵列的输入侧通过针卡电路板上的走线与芯片外围电路电连接。
所述芯片外围电路具有信号输入电路和信号输出电路，信号输入电路的输入侧与数模转换阵列的输出侧电连接，信号输出电路的输出侧与模数转换阵列的输入侧连接。
所述芯片外围电路还具有芯片偏置电路。
所述探针模块具有第一高速测试探针、第二高速测试探针和第三高速测试探针；所述信号输入电路包括信号衰减器和输入电容，信号衰减器的输入端电连接数模转换阵列的输出侧，信号衰减器的输出端通过输入电容电连接第一高速测试探针；所述信号输出电路包括第一输出电容和第二输出电容，第一输出电容的两端分别电连接第二高速测试探针和模数转换阵列的输入侧，第二输出电容的两端分别电连接第三高速测试探针和模数转换阵列的输入侧；所述芯片偏置电路包括电流源和电感，电流源通过电感电连接第一高速测试探针。
所述的光收发芯片ATE测试装置还包括集成于测试针卡的通信接口；所述通信接口焊接在针卡电路板上，通信接口与第一高速DSP处理器、第二高速DSP处理器电连接；所述探针模块具有多根第一低速测试探针和多根第二低速测试探针，低速接口连接各根第一低速测试探针，通信接口连接各根第二低速测试探针。
采用上述方案后，本发明的发射模块能给待测试的光收发芯片提供高速的模拟测试信号，光收发芯片接收到高速的模拟测试信号后产生相应的高速模拟输出信号给接收模块，接收模块对接收的高速模拟输出信号进行分析而获取光收发芯片的高速交流测试数据，高速交流测试数据发送到ATE测试机，由ATE测试机对高速交流测试数据进行判断而确认光收发芯片是否合格；这样本发明就能实现对光收发芯片的高速通道进行交流测试。
本发明具有以下特点：
1、一方面，由于发射模块和接收模块都是集成在测试针卡，这样设置，使得发射模块和接收模块与待测的光收发芯片的信号传输距离小，且发射模块和接收模块与待测的光收发芯片连接可靠；另一方面，本发明是由接收模块直接对光收发芯片输出的高速模拟输出信号进行分析而得到高速交流测试数据，这样本发明在对光收发芯片的高速通道进行交流测试时就无需外挂高速测试仪器和同轴线缆；综合这两方面，本发明就能有效提高在对光收发芯片的高速通道进行交流测试时的测试稳定性和测试准确性；
2、本发明的发射模块的数模转换阵列具有多个数模转换通路，接收模块的模数转换阵列具有多个模数转换通路，这样本发明就能对光收发芯片的多个高速通道同时进行交流测试，从而有效提高对光收发芯片的高速通道进行交流测试的测试效率；
3、本发明设有与第一高速DSP处理器、第二高速DSP处理器和探针模块电连接的通信接口，这样能使得ATE测试机可以通过一个通信接口来实现与第一高速DSP处理器、第二高速DSP处理器和待测的光收发芯片的通信，从而便能进行统一的通信管理，有助于提高测试效率。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的一种使用示意图。
标号说明：
光收发芯片ATE测试装置A，
测试针卡1，针卡电路板11，芯片外围电路12，信号输入电路121，信号衰减器1211，输入电容1212，信号输出电路122，第一输出电容1221，第二输出电容1221，芯片偏置电路123，电流源1231，电感1232，低速接口13，探针模块14，第一高速测试探针141，第二高速测试探针142，第三高速测试探针143，第一低速测试探针144，第二低速测试探针145，
发射模块2，第一高速DSP处理器21，数模转换阵列22，
接收模块3，第二高速DSP处理器31，模数转换阵列32，
通信接口4，
ATE测试机B，
跨阻放大器C。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1和图2所示，本发明揭示了一种光收发芯片ATE测试装置A，其包括测试针卡1、以及集成于测试针卡1的发射模块2和接收模块3。
在本发明的实施例中，所述测试针卡1包括针卡电路板11、以及焊接在针卡电路板11上的芯片外围电路12、低速接口13和探针模块14，探针模块14具有多根测试探针14，探针模块14与低速接口13和芯片外围电路12电连接；其中，探针模块14用于与待测试的光收发芯片连接，芯片外围电路12用于给待测试的光收发芯片提供测试所需的基础电路，低速接口13用于与ATE测试机B连接；ATE测试机B通过低速接口13对芯片外围电路12进行控制，从而实现对光收发芯片进行直流测试、对光收发芯片的低速通道进行交流测试、以及对光收发芯片进行开短路测试。
在本发明的实施例中，所述发射模块2能给待测试的光收发芯片提供高速的模拟测试信号，光收发芯片接收到高速的模拟测试信号后产生相应的高速模拟输出信号给接收模块3，接收模块3对接收的高速模拟输出信号进行分析而获取光收发芯片的高速通道进行交流测试的高速交流测试数据（高速交流测试数据可包括输出眼图指标、误码率和S参数），高速交流测试数据则发送到ATE测试机B，由ATE测试机B对高速交流测试数据进行判断而确认光收发芯片是否合格。其中，一方面，由于发射模块2和接收模块3都是集成在测试针卡1，这样设置，使得发射模块2和接收模块3与待测的光收发芯片的信号传输距离小，发射模块2和接收模块3与待测的光收发芯片连接可靠；另一方面，本发明是由接收模块3直接对光收发芯片输出的高速模拟输出信号进行分析而得到高速交流测试数据，这样本发明在对光收发芯片的高速通道进行交流测试时就无需外挂高速测试仪器和同轴线缆；综合这两方面，本发明就能有效提高在对光收发芯片的高速通道进行交流测试时的测试稳定性和测试准确性。
在本发明的实施例中，所述发射模块2包括焊接在针卡电路板11上的第一高速DSP处理器21和数模转换阵列22，第一高速DSP处理器21通过数模转换阵列22与芯片外围电路电13连接，第一高速DSP处理器21能产生大于50G波特率的数字测试信号（即发射模块2能产生大于50G波特率的模拟测试信号），该数字测试信号可为数字随机信号，数字测试信号通过数模转换阵列22转换成模拟测试信号。其中，该第一高速DSP处理器21可通过针卡电路板11上的走线与数模转换阵列22的输入侧电连接，数模转换阵列22的输出侧则通过针卡电路板11上的走线与芯片外围电路12电连接，这样第一高速DSP处理器21和数模转换阵列22与芯片外围电路电13连接可靠。
在本发明的实施例中，所述接收模块3包括焊接在针卡电路板11上的第二高速DSP处理器31和模数转换阵列32，第二高速DSP处理器31通过模数转换阵列32与芯片外围电路1电连接，光收发芯片输出的高速模拟输出信号通过模数转换阵列32进行模数转换后形成高速数字输出信号，高速数字输出信号再输入第二高速DSP处理器31进行分析，第二高速DSP处理器31能分析处理大于50G波特率的高速数字输出信号（即接收模块3能分析处理大于50G波特率的高速模拟输出信号）。其中，发射模块2的数模转换阵列22具有多个数模转换通路，接收模块3的模数转换阵列32具有多个模数转换通路，这样本发明就能对光收发芯片的多个高速通道同时进行交流测试，从而有效提高对光收发芯片的高速通道进行交流测试的测试效率。其中，所述第二高速DSP处理器31通过针卡电路板11上的走线与模数转换阵列32的输出侧电连接，模数转换阵列32的输入侧通过针卡电路板11上的走线与芯片外围电路12电连接，这样第二高速DSP处理器31和模数转换阵列32与芯片外围电路电13连接可靠。
在本发明的实施例中，本发明的光收发芯片ATE测试装置A还包括集成于测试针卡1的通信接口4；所述通信接口4焊接在针卡电路板11上，通信接口4与第一高速DSP处理器21、第二高速DSP处理器31和探针模块14电连接，通信接口4可通过针卡电路板11上的走线与第一高速DSP处理器21、第二高速DSP处理器31和探针模块14的测试探针电连接而使得通信接口4与第一高速DSP处理器21、第二高速DSP处理器31和芯片外围电路12连接可靠。该通信接口4用于与ATE测试机B进行连接，使得ATE测试机B就能通过一个通信接口4来实现与第一高速DSP处理器21、第二高速DSP处理器31和待测的光收发芯片的通信，这样便能进行统一的通信管理，有助于提高测试效率。
在本发明的实施例中，所述芯片外围电路12具有信号输入电路121和信号输出电路122，信号输入电路121的输入侧与数模转换阵列22的输出侧电连接，发射模块2输出的模拟测试信号通过信号输入电路121处理后再输入光收发芯片，光收发芯片输出的高速模拟输出信号通过信号输出电路122处理后再输入到接收模块3，信号输入电路121和信号输出电路122可以保证光收发芯片正常进行交流测试。所述芯片外围电路12还可具有芯片偏置电路123，芯片偏置电路13用于给光收发芯片提供偏置而保证光收发芯片的工作。
为便于理解本发明，以下提供本发明对单通道的跨阻放大器C1（即光收发芯片为单通道的跨阻放大器C1）进行测试时的芯片外围电路12的构造。配合图2所示，所述探针模块14具有第一高速测试探针141、第二高速测试探针142和第三高速测试探针143，第一高速测试探针141用于连接跨阻放大器C1的输入端，第二高速测试探针142和第三高速测试探针143用于连接跨阻放大器C1的两个差分输出端；所述芯片外围电路12的信号输入电路121包括信号衰减器1211和输入电容1212，信号衰减器1211的输入端电连接数模转换阵列22的输出侧，信号衰减器1211的输出端通过输入电容1212电连接第一高速测试探针141，信号衰减器1211和输入电容1212用于对发射模块2输出的模拟测试信号进行幅值衰减和隔直处理而使得模拟测试信号满足跨阻放大器C1的输入要求；所述信号输出电路122包括第一输出电容1221和第二输出电容1221，第一输出电容1221的两端分别电连接第二高速测试探针142和模数转换阵列32的输入侧，第二输出电容1222的两端分别电连接第三高速测试探针143和模数转换阵列32的输入侧，第一输出电容1221和第二输出电容1221用于对跨阻放大器C1输出的高速模拟输出信号（该高速模拟输出信号为差分信号）进行隔直处理；所述芯片偏置电路123包括电流源1231和电感1232，电流源1321通过电感1232电连接第一高速测试探针141，电流源1321通过电感1232给跨阻放大器C1提供直流偏置电流。另外，所述探针模块14还具有多根第一低速测试探针144和多根第二低速测试探针145，低速接口13连接各根第一低速测试探针144，通信接口4连接各根第二低速测试探针145，ATE测试机B通过通信接口4连接和第二低速测试探针145来与跨阻放大器C进行通信而对跨阻放大器C进行寄存器配置，ATE测试机B通过低速接口13和第一低速测试探针144来对跨阻放大器C进行直流测试和对跨阻放大器C的低速通道进行交流测试。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (8)
1.一种光收发芯片ATE测试装置，其特征在于：包括测试针卡、以及集成于测试针卡的发射模块和接收模块；
所述测试针卡包括针卡电路板、以及焊接在针卡电路板上的芯片外围电路、低速接口以及探针模块，探针模块具有多根测试探针，探针模块与低速接口和芯片外围电路电连接；
所述发射模块包括焊接在针卡电路板上的第一高速DSP处理器和数模转换阵列，第一高速DSP处理器通过数模转换阵列与芯片外围电路电连接；
所述接收模块包括焊接在针卡电路板上的第二高速DSP处理器和模数转换阵列，第二高速DSP处理器通过模数转换阵列与芯片外围电路电连接。
2.如权利要求1所述的光收发芯片ATE测试装置，其特征在于：还包括集成于测试针卡的通信接口；所述通信接口焊接在针卡电路板上，通信接口与第一高速DSP处理器、第二高速DSP处理器和探针模块电连接。
3.如权利要求2所述的光收发芯片ATE测试装置，其特征在于：所述通信接口通过针卡电路板上的走线与第一高速DSP处理器、第二高速DSP处理器和探针模块电连接。
4.如权利要求1所述的光收发芯片ATE测试装置，其特征在于：所述第一高速DSP处理器通过针卡电路板上的走线与数模转换阵列的输入侧电连接，数模转换阵列的输出侧通过针卡电路板上的走线与芯片外围电路电连接；所述第二高速DSP处理器通过针卡电路板上的走线与模数转换阵列的输出侧电连接，模数转换阵列的输入侧通过针卡电路板上的走线与芯片外围电路电连接。
5.如权利要求1所述的光收发芯片ATE测试装置，其特征在于：所述芯片外围电路具有信号输入电路和信号输出电路，信号输入电路的输入侧与数模转换阵列的输出侧电连接，信号输出电路的输出侧与模数转换阵列的输入侧连接。
6.如权利要求5所述的光收发芯片ATE测试装置，其特征在于：所述芯片外围电路还具有芯片偏置电路。
7.如权利要求6所述的光收发芯片ATE测试装置，其特征在于：所述探针模块具有第一高速测试探针、第二高速测试探针和第三高速测试探针；所述信号输入电路包括信号衰减器和输入电容，信号衰减器的输入端电连接数模转换阵列的输出侧，信号衰减器的输出端通过输入电容电连接第一高速测试探针；所述信号输出电路包括第一输出电容和第二输出电容，第一输出电容的两端分别电连接第二高速测试探针和模数转换阵列的输入侧，第二输出电容的两端分别电连接第三高速测试探针和模数转换阵列的输入侧；所述芯片偏置电路包括电流源和电感，电流源通过电感电连接第一高速测试探针。
8.如权利要求7所述的光收发芯片ATE测试装置，其特征在于：还包括集成于测试针卡的通信接口；所述通信接口焊接在针卡电路板上，通信接口与第一高速DSP处理器、第二高速DSP处理器电连接；
所述探针模块还具有多根第一低速测试探针和多根第二低速测试探针，低速接口连接各根第一低速测试探针，通信接口连接各根第二低速测试探针。
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|---|---|---|---|---|
| CN118611756A (zh) * | 2024-08-07 | 2024-09-06 | 厦门优迅芯片股份有限公司 | 一种onu光驱芯片突发响应时间ate测试方法 |
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