CN117214676B - 一种fpga老炼测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及老炼测试技术领域，提出了一种FPGA老炼测试系统，该系统包括：至少一块老炼板；其中，每块所述老炼板被配置为具有至少一个FPGA工位，每个所述FPGA工位对应设置有FPGA老炼测试工装；温度检测模块，所述温度检测模块被配置为检测每个所述FPGA老炼测试工装对应的待测试FPGA芯片的运行温度；老炼测试控制器，所述老炼测试控制器被配置为根据所述待测试FPGA芯片的运行温度，控制所述FPGA老炼测试工装执行温度调节动作，并根据所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态。本发明通过FPGA老炼测试工装对单个工位进行加热/散热来控制老炼测试的温度，提高了测试控制能力，降低了测试成本，提升了测试温度的调节速度。

Description

一种FPGA老炼测试系统

技术领域

本发明涉及老炼测试技术领域，尤其是一种FPGA老炼测试系统。

背景技术

老炼测试是在高温环境进行，能够使FPGA快速进入失效率较低且稳定的偶然失效期，是剔除FPGA潜在缺陷的重要方法。如不开展老炼试验，含有缺陷的器件在使用条件下会出现初期致命失效或早期寿命失效，从而直接影响客户在产品端的故障，造成不可估量的损失。

传统的老炼测试是将整个老炼板存放于温箱中，进行高温老化。但是，该技术存在如下缺陷：1.温箱容积有限，测试效率偏低，会导致测试成本增加；2.老炼测试板整体存放于温箱中，板上非待测的其他器件会降低使用寿命，导致测试板更新成本高；3.温箱与外部环境交互有效，测试向量具有局限性；4.老炼测试的温度调节过程缓慢。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种FPGA老炼测试系统，旨在解决现有技术中老炼测试具有的测试成本高、测试控制交互弱以及测试温度调节缓慢的问题。

本发明提供了一种FPGA老炼测试系统，包括：

至少一块老炼板；其中，每块所述老炼板被配置为具有至少一个FPGA工位，每个所述FPGA工位对应设置有FPGA老炼测试工装；

温度检测模块，所述温度检测模块被配置为检测每个所述FPGA老炼测试工装对应的待测试FPGA芯片的运行温度；

老炼测试控制器，所述老炼测试控制器被配置为根据所述待测试FPGA芯片的运行温度，控制所述FPGA老炼测试工装执行温度调节动作，并根据所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态。

可选的，所述FPGA老炼测试工装，具体包括：

老炼测试箱体；

其中，所述老炼测试箱体包括温度调节腔和换热控制腔，所述温度调节腔内填充有第一换热液，所述换热控制腔内填充有第二换热液；

其中，所述温度调节腔被配置为作用于所述老炼板上的待测试FPGA芯片，在所述第一换热液与所述待测试FPGA芯片具有温度差异时，与所述待测试FPGA芯片进行热交换；

其中，所述换热控制腔被配置为作用于所述温度调节腔，在所述第二换热液与所述第一换热液具有温度差异时，与所述第一换热液进行热交换。

可选的，所述老炼测试箱体，还包括：换热辅助组件；其中：

所述换热辅助组件，具体包括：

换热辅助管道，所述换热辅助管道包括管道输入端、管道输出端和管道中间延伸段，所述管道输入端与所述管道输出端被配置为分别连接所述温度调节腔，形成填充所述第一换热液的环路管道，所述管道中间延伸段被配置为延伸至换热控制腔内与所述第二换热液接触；

换热辅助泵，所述换热辅助泵设置于所述管道输入端和/或所述管道输出端内，被配置为驱动所述温度调节腔内的第一换热液在所述环路管道内循环流动。

可选的，所述温度调节腔作用于所述老炼板上的待测试FPGA芯片，具体包括：

所述温度调节腔贴附于所述老炼板上的待测试FPGA芯片；

或所述温度调节腔靠近所述老炼板一侧设置有若干个隔离板围绕组成的容纳环面，所述容纳环面与所述老炼板形成容纳腔，所述老炼板上的待测试FPGA芯片置于所述容纳腔内。

可选的，所述温度检测模块，具体包括：

第一温度采集组件，所述第一温度采集组件被配置为采集所述待测试FPGA芯片的芯片内核温度；

第二温度采集组件，所述第二温度采集组件被配置为采集所述待测试FPGA芯片的芯片外壳温度。

可选的，所述第一温度采集组件包括第一结温采集单元和/或第二结温采集单元，所述第二温度采集组件包括热敏温度传感器和温度检测控制器；其中：

所述第一结温采集单元设置于老炼测试控制器，被配置为调用所述待测试FPGA芯片的XADC接口，获取待测试FPGA芯片的芯片内核温度，所述第二结温采集单元被配置为驱动温度测量芯片，从所述待测试FPGA芯片的DXP/DXN引脚输出的信号中获取待测试FPGA芯片的芯片内核温度；

所述热敏温度传感器根据所述待测试FPGA芯片的芯片外壳温度输出热敏电压值，所述温度检测控制器根据所述热敏电压值，生成所述待测试FPGA芯片的芯片外壳温度。

可选的，所述老炼测试控制器，具体包括：

温度调节指令生成模块，所述温度调节指令生成模块被配置为在接收到所述温度检测模块传输的芯片内核温度和芯片外壳温度时，根据所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度，生成温度调节指令；

运行状态测试模块，所述运行状态测试模块被配置为获取所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，根据所述运行参数与预设运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态。

可选的，所述FPGA老炼测试系统，还包括：温度调节组件；

其中，所述温度调节组件，具体包括：

冷热循环装置，所述冷热循环装置被配置为存储有升温第二换热液和降温第二换热液；其中，所述升温第二换热液为温度高于老炼测试温度范围的第二换热液，所述降温第二换热液为温度低于老炼测试温度范围的第二换热液；

第二换热液循环管路，所述第二换热液循环管路连接所述冷热循环装置和所述换热控制腔，被配置为将所述冷热循环装置的升温第二换热液或所述降温第二换热液输送至所述换热控制腔，将所述换热控制腔内的第二换热液输送至所述冷热循环装置。

可选的，所述冷热循环装置，具体包括：

第一循环腔，所述第一循环腔被配置为存储升温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液；

其中，所述第一循环腔设有升温装置，所述升温装置被配置为加热所述第一循环腔内存储的升温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液的混合溶液，使所述混合溶液的温度始终保持高于老炼测试温度范围；

第二循环腔，所述第二循环腔被配置为存储降温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液；

其中，所述第二循环腔设有降温装置，所述降温装置被配置为冷却所述第二循环腔内存储的降温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液的混合溶液，使所述混合溶液的温度始终保持低于老炼测试温度范围。

可选的，所述第二换热液循环管路，具体包括：

升温管路和降温管路；

其中，所述升温管路包括升温输入管路和升温输出管路，所述降温管路包括降温输入管路和降温输出管路；

其中，所述升温输入管路与所述降温输入管路被配置为在汇入口汇入输入管路后经温度调节泵接入换热控制腔的输入端，所述升温输出管路与所述降温输出管路被配置为连接换热控制腔的输出端的汇出口，所述汇入口设置有第一电磁阀，所述汇出口设置有第二电磁阀；

其中，所述升温输入管路被配置为在所述温度调节指令为升温指令时，驱动第一电磁阀控制所述升温输入管路将第一循环腔内存储的所述升温第二换热液输送至换热控制腔，驱动第二电磁阀控制所述升温输出管路将所述换热控制腔的第二换热液输送至第一循环腔；

其中，所述降温输入管路被配置为在所述温度调节指令为降温指令时，驱动第一电磁阀控制所述降温输入管路将第二循环腔内存储的所述降温第二换热液输送至换热控制腔，驱动第二电磁阀控制所述降温输出管路将所述换热控制腔的第二换热液输送至第二循环泵。

可选的，所述换热控制腔设置有第三温度采集组件，所述第三温度采集组件被配置为检测所述换热控制腔内的第二换热液的温度；所述温度调节指令生成模块，具体包括：

温度调节动作确定单元，所述温度调节动作确定单元被配置为在接收到所述温度检测模块传输的芯片内核温度和芯片外壳温度时，根据所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度，确定温度调节动作；其中，所述温度调节动作包括在所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度高于目标温度范围时降温指令对应的动作和在所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度低于目标温度时升温指令对应的动作；

温度调节动作执行单元，所述温度调节动作执行单元被配置为根据所述第二换热液的温度和所述芯片外壳温度，判断是否执行温度调节动作；其中，当所述第二换热液的温度和所述芯片外壳温度的差值超过预设阈值时，驱动温度调节组件执行温度调节动作；否则，驱动温度调节组件停止执行温度调节动作。

本发明的有益效果在于：提出了一种FPGA老炼测试系统，通过FPGA老炼测试工装对单个工位进行加热/散热来控制老炼测试的温度，使得该工位中的芯片能稳定工作于设定的温度下，不仅可以满足器件的老炼需求并观察芯片在老炼时的工作状态，也可以应用于芯片在高温环境下的电性能测试，还能防止因芯片自发热大、温度过高而导致的问题，提高了测试控制能力，降低了测试成本，提升了测试温度的调节速度。

附图说明

图1为本发明所提供的FPGA老炼测试系统的原理示意图；

图2为本发明所提供的FPGA老炼测试系统的其一结构示意图；

图3为本发明所提供的FPGA老炼测试系统的其二结构示意图；

图4为本发明所提供的FPGA老炼测试系统的硬件连接示意图；

图5为本发明中老炼测试箱体的其一结构示意图；

图6为本发明中老炼测试箱体的其二结构示意图；

图7为本发明中温度检测模块获取待测试FPGA芯片的运行温度的原理示意图。

附图标记：

10-老炼板；20-FPGA老炼测试工装；201-温度调节腔；202-换热控制腔；203-换热辅助组件；204-容纳环面；30-温度检测模块；40-老炼测试控制器；50-冷热循环装置；501-第一循环腔；502-第二循环腔；60-第二换热液循环管路；601-第一电磁阀；602-第二电磁阀；70-温度调节泵。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

实施例1：

参照图1，图1为本发明实施例提供的一种FPGA老炼测试系统的原理示意图。

如图1所示，一种FPGA老炼测试系统，包括：至少一块老炼板10；其中，每块所述老炼板10被配置为具有至少一个FPGA工位，每个所述FPGA工位对应设置有FPGA老炼测试工装20；温度检测模块30，所述温度检测模块30被配置为检测每个所述FPGA老炼测试工装20对应的待测试FPGA芯片的运行温度；老炼测试控制器40，所述老炼测试控制器40被配置为根据所述待测试FPGA芯片的运行温度，控制所述FPGA老炼测试工装20执行温度调节动作，并根据所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态。

需要说明的是，传统的老炼测试是将整个老炼板10存放于温箱中，进行高温老化。但是，该技术存在如下缺陷：1.温箱容积有限，测试效率偏低，会导致测试成本增加；2.老炼测试板整体存放于温箱中，板上非待测的其他器件会降低使用寿命，导致测试板更新成本高；3.温箱与外部环境交互有效，测试向量具有局限性；4.老炼测试的温度调节过程缓慢。由此，本实施例通过FPGA老炼测试工装20对单个工位进行加热/散热来控制老炼测试的温度，使得该工位中的芯片能稳定工作于设定的温度下，不仅可以满足器件的老炼需求并观察芯片在老炼时的工作状态，也可以应用于芯片在高温环境下的电性能测试，还能防止因芯片自发热大、温度过高而导致的问题，提高了测试控制能力，降低了测试成本，提升了测试温度的调节速度。

本实施例中，配置至少一块老炼板10，每块老炼板10具有至少一个FPGA工位，每个所述FPGA工位对应设置有FPGA老炼测试工装20，由此，利用每个FPGA老炼测试工装20对设置于老炼板10每个FPGA工位的待测试FPGA芯片进行老炼测试。在实际应用中，如图2所示，在老炼测试架上可水平设置若干块老炼板10，每块老炼板10设置有若干个FPGA工位，每个工位对应有FPGA老炼测试工装20，实现针对每个待测试FPGA芯片的独立老炼测试，能够提高独立测试精度，具有较好的测试适配性，由此，解决了温箱容积有限的问题，同时，还能通过仅对待测试FPGA芯片作用的FPGA老炼测试工装20，避免老炼板10上其他器件受温度影响导致的测试成本高以及测试准确性低的问题出现。

本实施例中，还配置有用于检测每个FPGA老炼测试工装20对应的待测试FPGA芯片的运行温度的温度检测模块30，通过实时采集待测试FPGA芯片的运行温度来精确控制每个FPGA老炼测试工装20的测试动作，进而通过监测每个待测试FPGA芯片的运行温度，根据每个FPGA芯片的老炼测试需求进行单独的温度调节。其中，控制每个FPGA老炼测试工装20的测试动作具体为根据采集的待测试FPGA芯片的运行温度控制FPGA老炼测试工装20执行温度调节动作，在目标待测试FPGA芯片的运行温度低于对应的老炼测试目标温度时对目标待测试FPGA芯片进行加热，在高于对应的老炼测试目标温度时对目标待测试FPGA芯片进行散热，由此，实现针对每个待测试FPGA芯片的运行温度灵活调节控制。在实际应用中，如图2、图3所示，利用老炼测试控制器40控制老炼测试架上的每个FPGA老炼测试工装20实现对应待测试FPGA芯片的温度调节以及根据所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态。

具体而言，如图4所示，老炼测试控制器40被配置为用于根据每个待测试FPGA芯片的运行温度生成温度调节指令以及根据所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态的嵌入式计算机，嵌入式计算机通过以太网交换机连接老炼板10上的控制FPGA芯片（即FPGA0），再通过控制FPGA芯片实现与每个待测试FPGA芯片的通信连接；其中，嵌入式计算机、以太网交换机以及若干个老炼板10通过系统背板通信连接，并通过配置连接系统背板的电源模块为FPGA老炼测试系统中的各个设备供电。

在优选的实施例中，所述FPGA老炼测试工装20，具体包括：老炼测试箱体；其中，所述老炼测试箱体包括温度调节腔201和换热控制腔202，所述温度调节腔201内填充有第一换热液，所述换热控制腔202内填充有第二换热液；其中，所述温度调节腔201被配置为作用于所述老炼板10上的待测试FPGA芯片，在所述第一换热液与所述待测试FPGA芯片具有温度差异时，与所述待测试FPGA芯片进行热交换；其中，所述换热控制腔202被配置为作用于所述温度调节腔201，在所述第二换热液与所述第一换热液具有温度差异时，与所述第一换热液进行热交换。

本实施例中，在利用FPGA老炼测试工装20对待测试FPGA芯片进行温度调节时，通过配置老炼测试箱体中温度调节腔201内的第一换热液与待测试FPGA芯片进行热交换，以实现对待测试FPGA芯片的运行温度调节，再通过配置老炼测试箱体中换热控制腔202内的第二换热液与温度调节腔201内的第一换热液进行热交换，以实现对温度调节腔201内第一换热液的运行温度调节。由此，通过第二换热液控制第一换热液的温度，再由第一换热液调节待测试FPGA芯片的运行温度，以此实现对FPGA老炼测试中的温度调节控制，相比于传统直接控制换热液对老炼板10上的多个待测试FPGA芯片的直接温度控制，本实施例采用针对每个待测试FPGA芯片单独的间接温度调节，通过对温度固定且大量的第二换热液控制第一换热液的温度，实现第一换热液的温度向目标温度迅速变换，再利用第一换热液调节待测试FPGA芯片的运行温度，具有温度调节迅速、准确、灵活且能够根据每个待测试FPGA芯片的特性或老炼测试要求进行独立的温度调节等优势。

在此基础上，所述老炼测试箱体，还包括：换热辅助组件203；其中：所述换热辅助组件203，具体包括：换热辅助管道，所述换热辅助管道包括管道输入端、管道输出端和管道中间延伸段，所述管道输入端与所述管道输出端被配置为分别连接所述温度调节腔201，形成填充所述第一换热液的环路管道，所述管道中间延伸段被配置为延伸至换热控制腔202内与所述第二换热液接触；换热辅助泵，所述换热辅助泵设置于所述管道输入端和/或所述管道输出端内，被配置为驱动所述温度调节腔201内的第一换热液在所述环路管道内循环流动。

本实施例中，为了进一步提升对第一换热液的温度调节能力，在老炼测试箱体中设置有换热辅助组件203，该换热辅助组件203被配置为连通温度调节腔201的环路管道，该环路管道通过增大与第二换热液的接触面积，显著提升第一换热液与第二换热液的换热速率，实现快速的升温或降温，进而使得老炼测试箱体能够输出准确、灵活的第一换热液来调节待测试FPGA芯片的运行温度。

其中，所述温度调节腔201作用于所述老炼板10上的待测试FPGA芯片，具体包括：所述温度调节腔201贴附于所述老炼板10上的待测试FPGA芯片；或所述温度调节腔201靠近所述老炼板10一侧设置有若干个隔离板围绕组成的容纳环面204，所述容纳环面204与所述老炼板10形成容纳腔，所述老炼板10上的待测试FPGA芯片置于所述容纳腔内。

在实际应用中，温度调节腔201作用于待测试FPGA芯片的方式包括至少两种，其一是温度调节腔201贴附于所述老炼板10上的待测试FPGA芯片；其二是温度调节腔201靠近老炼板10一侧设置有若干个隔离板围绕组成的容纳环面204，如图5和图6所示，容纳环面204、温度调节腔201底面和老炼板10共同构成容纳腔，容纳腔内部设置待测试FPGA芯片，由此，可通过容纳腔的设置提升待测试FPGA芯片的温度调节效率，进一步提升温度调节的速度与灵活性。

在优选的实施例中，所述温度检测模块，具体包括：第一温度采集组件，所述第一温度采集组件被配置为采集所述待测试FPGA芯片的芯片内核温度；第二温度采集组件，所述第二温度采集组件被配置为采集所述待测试FPGA芯片的芯片外壳温度。

其中，所述第一温度采集组件包括第一结温采集单元和/或第二结温采集单元，所述第二温度采集组件包括热敏温度传感器和温度检测控制器；其中：所述第一结温采集单元设置于老炼测试控制器40，被配置为调用所述待测试FPGA芯片的XADC接口，获取待测试FPGA芯片的芯片内核温度，所述第二结温采集单元被配置为驱动温度测量芯片，从所述待测试FPGA芯片的DXP/DXN引脚输出的信号中获取待测试FPGA芯片的芯片内核温度；所述热敏温度传感器根据所述待测试FPGA芯片的芯片外壳温度输出热敏电压值，所述温度检测控制器根据所述热敏电压值，生成所述待测试FPGA芯片的芯片外壳温度。

在实际应用中，如图7所示，在采集待测试FPGA芯片的芯片内核温度（即结温）时，可通过两种方式：一是在FPGA程序中调用专用IP核XADC，直接读取；二是将待测试FPGA芯片的专用管脚DXP/DXN连接至温度测量芯片，由测温芯片读取并输出。在采集待测试FPGA芯片的外壳温度（即壳温）时，可通过在FPGA老炼测试工装20中设置例如Pt-100铂电阻温度传感器等热敏温度传感器，通过将Pt-100铂电阻温度传感器两端电压值传输至单片机（即温度检测控制器），有单片机进行模数转换并计算出热敏电阻阻值，再根据热敏电阻阻值推算温度值，即可获得待测试FPGA芯片的外壳温度。

在优选的实施例中，所述老炼测试控制器40，具体包括：温度调节指令生成模块，所述温度调节指令生成模块被配置为在接收到所述温度检测模块传输的芯片内核温度和芯片外壳温度时，根据所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度，生成温度调节指令；运行状态测试模块，所述运行状态测试模块被配置为获取所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，根据所述运行参数与预设运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态。

本实施例中，老炼测试控制器40在根据接收到的芯片内核温度和芯片外壳温度生成温度调节指令时，通过比对实际芯片内核温度与目标芯片内核温度和/或实际芯片外壳温度与目标芯片外壳温度，来生成是升温或降温的温度调节指令。同时，老炼测试控制器40还根据待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数与标准的预设运行参数作对比，来确定待测试FPGA芯片的运行状态。

在优选的实施例中，所述FPGA老炼测试系统，还包括：温度调节组件；其中，所述温度调节组件，具体包括：冷热循环装置50，所述冷热循环装置50被配置为存储有升温第二换热液和降温第二换热液；其中，所述升温第二换热液为温度高于老炼测试温度范围的第二换热液，所述降温第二换热液为温度低于老炼测试温度范围的第二换热液；第二换热液循环管路60，所述第二换热液循环管路60连接所述冷热循环装置50和所述换热控制腔202，被配置为将所述冷热循环装置50的升温第二换热液或所述降温第二换热液输送至所述换热控制腔202，将所述换热控制腔202内的第二换热液输送至所述冷热循环装置50。

其中，所述冷热循环装置50，具体包括：第一循环腔501，所述第一循环腔501被配置为存储升温第二换热液和接收换热控制腔202输送的第二换热液；其中，所述第一循环腔501设有升温装置，所述升温装置被配置为加热所述第一循环腔501内存储的升温第二换热液和接收换热控制腔202输送的第二换热液的混合溶液，使所述混合溶液的温度始终保持高于老炼测试温度范围；第二循环腔502，所述第二循环腔502被配置为存储降温第二换热液和接收换热控制腔202输送的第二换热液；其中，所述第二循环腔502设有降温装置，所述降温装置被配置为冷却所述第二循环腔502内存储的降温第二换热液和接收换热控制腔202输送的第二换热液的混合溶液，使所述混合溶液的温度始终保持低于老炼测试温度范围。

本实施例中，如图2和图3所示，FPGA老炼测试系统中还包括受老炼测试控制器40控制的温度调节组件，温度调节组件包括用于存储升温第二换热液和降温第二换热液的冷热循环装置50以及连接冷热循环装置50与每个FPGA老炼测试工装20的第二换热液循环管路60。其中，冷热循环装置50中用于存储升温第二换热液的第一循环腔501设置有升温装置，用于将第一循环腔501中原本存储的升温第二换热液和经第二换热循环管路输送回来的第二换热液的混合溶液进行加热，保持第一循环腔501内的混合溶液始终保持一个高于老炼测试温度的固定温度值；冷热循环装置50中用于存储降温第二换热液的第二循环腔502设置有降温装置，用于将第二循环腔502中原本存储的降温第二换热液和经第二换热循环管路输送回来的第二换热液的混合溶液进行散热，保持第二循环腔502内的混合溶液始终保持一个低于老炼测试温度的固定温度值。由此，通过保持冷热循环装置50输送至FPGA老炼测试工装20的升温第二换热液和降温第二换热液的温度值的稳定，实现对第一换热液的温度的精准调控，进而准确控制待测试FPGA芯片的运行温度，相比于传统方式，具有更高的温度切换速率。

在此基础上，所述第二换热液循环管路60，具体包括：升温管路和降温管路；其中，所述升温管路包括升温输入管路和升温输出管路，所述降温管路包括降温输入管路和降温输出管路；其中，所述升温输入管路与所述降温输入管路被配置为在汇入口汇入输入管路后经温度调节泵70接入换热控制腔202的输入端，所述升温输出管路与所述降温输出管路被配置为连接换热控制腔202的输出端的汇出口，所述汇入口设置有第一电磁阀601，所述汇出口设置有第二电磁阀602；其中，所述升温输入管路被配置为在所述温度调节指令为升温指令时，驱动第一电磁阀601控制所述升温输入管路将第一循环腔501内存储的所述升温第二换热液输送至换热控制腔202，驱动第二电磁阀602控制所述升温输出管路将所述换热控制腔202的第二换热液输送至第一循环腔501；其中，所述降温输入管路被配置为在所述温度调节指令为降温指令时，驱动第一电磁阀601控制所述降温输入管路将第二循环腔502内存储的所述降温第二换热液输送至换热控制腔202，驱动第二电磁阀602控制所述降温输出管路将所述换热控制腔202的第二换热液输送至第二循环泵。

在本实施例中，如图4所示，第二换热液循环管路60包括两路输入管路和两路输出管路，两路输入管路与两路输出管路分别汇入成一个管路后接入换热控制腔202；其中，两路输入管路包括升温输入管路（用于升温第二换热液输入换热控制腔202）和降温输入管路（用于降温第二换热液输入换热控制腔202），两路输入管路在汇入成一个管路后经温度调节泵70连接换热控制腔202，利用温度调节泵70将升温第二换热液或降温第二换热液泵入换热控制腔202，两路输出管路包括升温输出管路（用于第二换热液输出至第一循环腔501）和降温输出管路（用于第二换热液输出至第二循环腔），同时，在每个汇入位置皆设置有电磁阀，用于控制第二换热液输入与输出连接的是第一循环腔501还是第二循环腔502。示例性的，在目标待测试FPGA的内核温度为60℃，而目标老炼测试温度为120摄氏度时，老炼测试控制器40控制第一电磁阀601接通第一循环腔501和换热控制腔202，将第一循环腔501内的升温第二换热液输送至换热控制腔202，控制第二电磁阀602接通第一循环腔501和换热控制腔202，将控制换热腔的第二换热液输送至第一循环腔501，驱使第一循环腔501内的第二换热液温度提升的同时，第一循环腔501加热内部的混合溶液，始终保持升温第二换热液的温度值为高于老炼测试温度范围的固定值。由此，通过第二换热液循环管路60中的连接每个换热控制腔202的两路输入管路和两路输出管路，实现升温换热液和降温换热液的分别输送，两种不同温度的第二换热液的温度保持控制、储备控制以及传输控制，实现对第一换热液温度的快速调节，进而提升对待测试FPGA芯片的运行温度的控制效率。

在优选的实施例中，所述换热控制腔202设置有第三温度采集组件，所述第三温度采集组件被配置为检测所述换热控制腔202内的第二换热液的温度；所述温度调节指令生成模块，具体包括：温度调节动作确定单元，所述温度调节动作确定单元被配置为在接收到所述温度检测模块传输的芯片内核温度和芯片外壳温度时，根据所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度，确定温度调节动作；其中，所述温度调节动作包括在所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度高于目标温度范围时降温指令对应的动作和在所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度低于目标温度时升温指令对应的动作；温度调节动作执行单元，所述温度调节动作执行单元被配置为根据所述第二换热液的温度和所述芯片外壳温度，判断是否执行温度调节动作；其中，当所述第二换热液的温度和所述芯片外壳温度的差值超过预设阈值时，驱动温度调节组件执行温度调节动作；否则，驱动温度调节组件停止执行温度调节动作。

本实施例中，为了进一步提升待测试FPGA芯片的温度调节效率，优化温度调节成本，在换热控制腔202设置有第三温度采集组件，通过实时监测换热控制腔202内第二换热液的温度与芯片外壳温度（近似于第一换热液的温度）的差值，控制温度调节动作的执行。示例性的，在执行升温调节时，换热控制腔202内的第二换热液的温度会随着换热过程逐渐变低，当换热控制腔202内第二换热液的温度高于芯片外壳温度超过预设阈值时（例如20℃），则表明当前第二换热液的温度的换热能力足够强，此时不需要持续的进行第二换热液的循环，可停止执行温度调节动作，即停止第二换热液的输入与输出；当换热控制腔202内第二换热液的温度低于芯片外壳温度不超过预设阈值时，则表明当前第二换热液的温度的换热能力已不足或换热速度已无法满足工程上的需求，此时需要对第二换热液进行循环更换，即驱动温度调节组件执行温度调节动作。由此，通过第三温度采集组件采集换热控制腔202内第二换热液的温度，根据该温度与芯片外壳温度的差距来更高效、合理的控制温度调节动作的执行，在保证温度调节效率的同时优化温度调节算法，降低企业生产成本。

由此，本实施例提出了一种FPGA老炼测试系统，通过FPGA老炼测试工装对单个工位进行加热/散热来控制老炼测试的温度，使得该工位中的芯片能稳定工作于设定的温度下，不仅可以满足器件的老炼需求并观察芯片在老炼时的工作状态，也可以应用于芯片在高温环境下的电性能测试，还能防止因芯片自发热大、温度过高而导致的问题，提高了测试控制能力，降低了测试成本，提升了测试温度的调节速度。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。

在本发明的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用以描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“~”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A~B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。

在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

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。

Claims (7)

1.一种FPGA老炼测试系统，其特征在于，包括：

至少一块老炼板；其中，每块所述老炼板被配置为具有至少一个FPGA工位，每个所述FPGA工位对应设置有FPGA老炼测试工装；

所述FPGA老炼测试工装，具体包括：

老炼测试箱体；

其中，所述老炼测试箱体包括温度调节腔和换热控制腔，所述温度调节腔内填充有第一换热液，所述换热控制腔内填充有第二换热液；

其中，所述温度调节腔被配置为作用于所述老炼板上的待测试FPGA芯片，在所述第一换热液与所述待测试FPGA芯片具有温度差异时，与所述待测试FPGA芯片进行热交换；

其中，所述换热控制腔被配置为作用于所述温度调节腔，在所述第二换热液与所述第一换热液具有温度差异时，与所述第一换热液进行热交换；

温度检测模块，所述温度检测模块被配置为检测每个所述FPGA老炼测试工装对应的待测试FPGA芯片的运行温度；

老炼测试控制器，所述老炼测试控制器被配置为根据所述待测试FPGA芯片的运行温度，控制所述FPGA老炼测试工装执行温度调节动作，并根据所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态；

温度调节组件；

其中，所述温度调节组件，具体包括：

冷热循环装置，所述冷热循环装置被配置为存储有升温第二换热液和降温第二换热液；其中，所述升温第二换热液为温度高于老炼测试温度范围的第二换热液，所述降温第二换热液为温度低于老炼测试温度范围的第二换热液；

第二换热液循环管路，所述第二换热液循环管路连接所述冷热循环装置和所述换热控制腔，被配置为将所述冷热循环装置的升温第二换热液或所述降温第二换热液输送至所述换热控制腔，将所述换热控制腔内的第二换热液输送至所述冷热循环装置；

所述第二换热液循环管路，具体包括：

升温管路和降温管路；

其中，所述升温管路包括升温输入管路和升温输出管路，所述降温管路包括降温输入管路和降温输出管路；

其中，所述升温输入管路与所述降温输入管路被配置为在汇入口汇入输入管路后经温度调节泵接入换热控制腔的输入端，所述升温输出管路与所述降温输出管路被配置为连接换热控制腔的输出端的汇出口，所述汇入口设置有第一电磁阀，所述汇出口设置有第二电磁阀；

其中，所述升温输入管路被配置为在温度调节指令为升温指令时，驱动第一电磁阀控制所述升温输入管路将第一循环腔内存储的所述升温第二换热液输送至换热控制腔，驱动第二电磁阀控制所述升温输出管路将所述换热控制腔的第二换热液输送至第一循环腔；

其中，所述降温输入管路被配置为在温度调节指令为降温指令时，驱动第一电磁阀控制所述降温输入管路将第二循环腔内存储的所述降温第二换热液输送至换热控制腔，驱动第二电磁阀控制所述降温输出管路将所述换热控制腔的第二换热液输送至第二循环泵。

2.根据权利要求1所述的FPGA老炼测试系统，其特征在于，所述老炼测试箱体，还包括：换热辅助组件；其中：

所述换热辅助组件，具体包括：

换热辅助管道，所述换热辅助管道包括管道输入端、管道输出端和管道中间延伸段，所述管道输入端与所述管道输出端被配置为分别连接所述温度调节腔，形成填充所述第一换热液的环路管道，所述管道中间延伸段被配置为延伸至换热控制腔内与所述第二换热液接触；

换热辅助泵，所述换热辅助泵设置于所述管道输入端和/或所述管道输出端内，被配置为驱动所述温度调节腔内的第一换热液在所述环路管道内循环流动。

3.根据权利要求1所述的FPGA老炼测试系统，其特征在于，所述温度调节腔作用于所述老炼板上的待测试FPGA芯片，具体包括：

所述温度调节腔贴附于所述老炼板上的待测试FPGA芯片；

或所述温度调节腔靠近所述老炼板一侧设置有若干个隔离板围绕组成的容纳环面，所述容纳环面与所述老炼板形成容纳腔，所述老炼板上的待测试FPGA芯片置于所述容纳腔内。

4.根据权利要求1所述的FPGA老炼测试系统，其特征在于，所述温度检测模块，具体包括：

第一温度采集组件，所述第一温度采集组件被配置为采集所述待测试FPGA芯片的芯片内核温度；

第二温度采集组件，所述第二温度采集组件被配置为采集所述待测试FPGA芯片的芯片外壳温度。

5.根据权利要求4所述的FPGA老炼测试系统，其特征在于，所述老炼测试控制器，具体包括：

温度调节指令生成模块，所述温度调节指令生成模块被配置为在接收到所述温度检测模块传输的芯片内核温度和芯片外壳温度时，根据所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度，生成温度调节指令；

运行状态测试模块，所述运行状态测试模块被配置为获取所述待测试FPGA芯片在不同运行温度时的运行参数，根据所述运行参数与预设运行参数，确定所述待测试FPGA芯片的运行状态。

6.根据权利要求1所述的FPGA老炼测试系统，其特征在于，所述冷热循环装置，具体包括：

第一循环腔，所述第一循环腔被配置为存储升温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液；

其中，所述第一循环腔设有升温装置，所述升温装置被配置为加热所述第一循环腔内存储的升温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液的混合溶液，使所述混合溶液的温度始终保持高于老炼测试温度范围；

第二循环腔，所述第二循环腔被配置为存储降温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液；

其中，所述第二循环腔设有降温装置，所述降温装置被配置为冷却所述第二循环腔内存储的降温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液的混合溶液，使所述混合溶液的温度始终保持低于老炼测试温度范围。

7.根据权利要求1所述的FPGA老炼测试系统，其特征在于，所述换热控制腔设置有第三温度采集组件，所述第三温度采集组件被配置为检测所述换热控制腔内的第二换热液的温度；所述温度调节指令生成模块，具体包括：

温度调节动作确定单元，所述温度调节动作确定单元被配置为在接收到所述温度检测模块传输的芯片内核温度和芯片外壳温度时，根据所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度，确定温度调节动作；其中，所述温度调节动作包括在所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度高于目标温度范围时降温指令对应的动作和在所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度低于目标温度时升温指令对应的动作；

温度调节动作执行单元，所述温度调节动作执行单元被配置为根据所述第二换热液的温度和所述芯片外壳温度，判断是否执行温度调节动作；其中，当所述第二换热液的温度和所述芯片外壳温度的差值超过预设阈值时，驱动温度调节组件执行温度调节动作；否则，驱动温度调节组件停止执行温度调节动作。