CN210775747U - 一种数字板、自动测试设备及自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种数字板、自动测试设备和自动测试系统，所述数字板包括所述数字板包括第一组供电单元和第二组供电单元，所述第一组供电单元中的各电源单元共地，所述第二组供电单元中的各电源单元共地，所述数字板包括第一组供电单元和第二组供电单元不共地。本实用新型的实施例的数字板将其内部电源分为两组分别进行共地，利用浮动接地可以实现板间的电压堆叠，以便在有限的空间内尽可能提供更宽的电压规格，这样既可以满足客户的需求，又实现数字板的通用。

Description

一种数字板、自动测试设备及自动测试系统

技术领域

本实用新型涉及测试领域，更具体地涉及一种用于自动测试设备的数字板、自动测试设备及自动测试系统。

背景技术

自动测试设备(ATE，Automatic Test Equipment)是指在人极少参与或不参与的情况下，自动进行测量，处理数据，并以适当方式显示或输出测试结果的设备。与人工测试相比，自动测试设备省时、省力，能提高劳动生产率和产品质量。例如，对于半导体产业来说，自动测试设备意指集成电路(IC)自动测试机，用于检测集成电路功能的完整性，确保集成电路生产制造的品质，是集成电路生产制造的最后流程。

因目前集成电路自动测试机的数字板(仪器板卡或测试板卡)提供的电源规格范围较窄且固定(例如-3V至8V)，造成不同客户有不同的电压需求，就得需要定制不同的数字板来满足需求，这给客户造成了不便并且导致测试成本增加。

因此，鉴于上述技术问题的存在，有必要提出一种新的数字板、自动测试设备及自动测试系统。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

考虑到上述问题而提出了本实用新型。根据本实用新型的一方面，提供了一种用于自动测试设备的数字板，所述数字板包括第一组供电单元和第二组供电单元，所述第一组供电单元中的各电源单元共地，所述第二组供电单元中的各电源单元共地，所述数字板包括第一组供电单元和第二组供电单元不共地。

在一个实施例中，所述电源单元包括设备电源和参数测量单元。

在一个实施例中，所述第一组供电单元包括至少一个设备电源和至少一个参数测量单元。

在一个实施例中，所述第一组供电单元包括8个设备电源和4个参数测量单元。

在一个实施例中，所述第二组供电单元包括至少一个参数测量单元。

在一个实施例中，所述第二组供电单元包括4个参数测量单元。

本实用新型的实施例的数字板将其内部电源分为两组分别进行共地，利用浮动接地可以实现板间的电压堆叠，以便在有限的空间内尽可能提供更宽的电压规格，这样既可以满足客户的需求，又实现数字板的通用。

根据本实用新型的另一方面提供了一种自动测试设备，包括至少两个如上述数字板，其中一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元能与另一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元实现电压叠加。

在一个实施例中，一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元的阳极与另一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元的阴极连接，从而实现电压叠加。

根据本实施例的自动测试设备，由于其使用的数字板可以实现板间的电压堆叠，因而其可以尽可能提供更宽的电压规格，满足各种客户的需求，并实现数字板的通用，降低客户的测试成本。

根据本实用新型的另一方面提供了一种自动测试系统，包括如上所述的自动测试设备和计算设备。

在一个实施例中，所述计算设备与所述自动测试设备之间进行地隔离。

本实用新型的实施例的自动测试系统，由于包含根据本实用新型的自动测试设备，因此具有类似的优点。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来对本实用新型实施例进行进一步的解释，该附图构成说明书的一部分，且与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的附图标记通常代表相同或相似的部件或步骤。

附图中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的数字板的示意性框图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的数字板间电压堆叠示意性原理图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的自动测试设备的示意性的结构框图；以及

图4示出了根据本实用新型的另一实施例的自动测试系统的结构框图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的优选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

现在参考图1，图1是根据本实用新型的一个实施例的用于自动测试设备的数字板10的示意性框图。如图1所示，用于自动测试设备的数字板10包括两个数字时钟管理单元(DCM)、8个设备电源DPS-0至DPS-7(DPS，Device Power Supply)和8个参数测量单元PMU-0至PMU-7(PMU，Parameter Measurement Unit)，这些单元用于数字板10的各单元供电或提供时钟信号以进行测试。其中，设备电源电流档位比较大，但是只能输出电压，量测电流；而参数测量单元电流档位比较小，但是它既可以输出电压，量测电流，也可以输出电流，量测电压，用户可以根据需求需用合适的电源单元。

数字板10可以通过插槽与测试接口电路板(load board)连接，进而与被测芯片连接，以进行各种性能测试。

在本实施例中，为了提高数字板10的通用性，使其自动测试设备能够提供更宽的电压规格，将、8个设备电源DPS-0至DPS-和8个参数测量单元PMU-0至PMU-7分成两组供电单元，其中第一组供电单元包括DPS-0至DPS-7、PMU-0、PMU-1、PMU-4和PMU-5，第一组供电单元中的各电源单元共地，例如各电源的阴极均连接至地GND-D。第二组供电单元包括PMU-2、PMU-3、PMU-6和PMU-7，第二组供电单元中的各电源单元共地，例如各电源的阴极均连接至地GND-F1。第一组供电单元与第二组供电单元不共地，即GND-D与GND-F1不共地，例如，GND-D接地，GND-F1浮地；GND-D浮地，GND-F1接地；或者二者均浮地等。应理解，还可以包括其他不共地方式，本实用新型对此不作限定。

应当理解，数字板所包含的设备电源和参数测量单元的数量不限于上述数量，可以使各种合适的数量，并且第一组供电单元和第二组供电单元的划分方式也不限于上述方式，可以根据需要进行任意划分，只要第一组供电单元和第二组供电单元不共地即可。

由于在本实施例中，第一组供电单元与第二组供电单元不共地，因此利用不同的接地系统，可以进行电压堆叠，如图2所示，将一个数字板10的PMU-2的“0V”(即GND)链接到另一个数字板的DPS-0的“8V”上(即将一个数字板上的电源单元的正极与另一个数字板上的电源单元的负极相连)，即可使PMU-2最高实现16V(8V+8V＝16V)的直流电压输出，大大提高了可提供的电压规格。

数字板间电压的堆叠可以通过配置测试接口电路板(load board)实现，并且虽然在本实施例中，在数字板间进行电压堆叠，但是在其它实施例中，也可以在同一个数字板中实现电压堆叠，例如将同一数字板中第一组供电单元中的一个电源单元的正极与第二组供电单元的一个电源单元的负极连接，从而实现电压堆叠。

本实用新型的实施例的数字板将其内部电源分为两组分别进行共地，利用浮动接地可以实现板间的电压堆叠，以便在有限的空间内尽可能提供更宽的电压规格，这样既可以满足客户的需求，又实现数字板的通用。

现在参考图2，图2示出了根据本实用新型的一个实施例的自动测试设备100的结构框图。如图2所示，自动测试设备100包括被测信号回路200和其他功能回路300。其中，被测信号回路200和其他功能回路300之间进行地隔离(在图中以虚线示出)。示例性地，地隔离可以包括不共地、通过变压器耦合、使用光隔离器、使用共模扼流圈等。进行地隔离可以消除其他功能回路300对被测信号回路200的干扰，使得被测信号回路200的信号更加稳定，进而使得测量结果更加准确。

示例性地，所述地隔离包括被测信号回路200和其他功能回路300不共地。例如，被测信号回路200接地，其他功能回路300浮地；被测信号回路200浮地，其他功能回路300接地；或者二者均浮地等。应理解，还可以包括其他不共地方式，本实用新型对此不作限定。

示例性地，所述地隔离包括被测信号回路200和其他功能回路300分别连接不同的地线。例如，图2中示出了其他功能回路300连接地线ground 01，被测信号回路200连接地线ground 02，其中ground 01和ground 02为不同的地线。应理解，图中的地线ground 01和ground 02仅仅是为了进行区分，其并不特指某一特定地线。被测信号回路200和其他功能回路300分别连接不同的地线，即二者不共地，实现了地隔离，能够有效消除其他功能回路300对被测信号回路200的干扰，使得被测信号回路200的信号更加稳定，进而使得测量结果更加准确。

现在参考图3，图3示出了根据本实用新型的实施例的自动测试设备100的示意性的结构框图。

如图3所示，自动测试设备100包括被测信号回路200和其他功能回路300。其中，被测信号回路200包括多个功能单元。例如，图3中示出了所述多个功能单元可以包括数字信号单元220、设备电源单元240和参数测量单元260等，但这仅仅是示例性的，而不是限制。其中，数字信号单元220除了用于产生测试用的激励波形之外，也可以进行电流和电压的量测，设备电源单元240用于为自动测试设备100供电，参数测量单元260用于对被测产品的各个参数进行测量。其中，所测量的参数可以根据被测产品的不同而变化，本实用新型对此不作限定。应理解，被测信号回路200还可以包括一个或更多个其他功能单元，例如数据采集单元、摄像单元、控制单元等，本实用新型对此不作限定。

进一步地，各个功能单元之间分别进行地隔离，例如，数字信号单元220、设备电源单元240和参数测量单元260之间分别进行地隔离。示例性地，地隔离可以包括不共地、通过变压器耦合、使用光隔离器、使用共模扼流圈等。进行地隔离可以消除各个功能单元之间的相互干扰，使得各个功能单元的信号更加稳定，进而使得测量结果更加准确。

示例性地，所述地隔离包括各个功能单元不共地，例如数字信号单元220、设备电源单元240和参数测量单元260不共地。例如，数字信号单元220和设备电源单元240浮地，参数测量单元260接地，或者设备电源单元240浮地，数字信号单元220和参数测量单元260连接不同的地线等。应理解，还可以包括其他不共地方式，本实用新型对此不作限定。

示例性地，所述地隔离包括各个功能单元分别连接不同的地线，例如数字信号单元220、设备电源单元240和参数测量单元260分别连接不同的地线。例如，如图3所示，数字信号单元220连接地线ground 02，设备电源单元240连接地线ground 03，参数测量单元260连接地线ground 04，其中ground 02、ground 03、ground 04为不同的地线。应理解，图中的地线ground 02、ground 03和ground 04仅仅是为了进行区分，其并不特指某一特定地线。各个功能单元分别连接不同的地线，即相互之间不共地，实现了地隔离，能够有效消除各个功能单元之间的相互干扰，使得信号更加稳定，进而使得测量结果更加准确。

其中，其他功能回路300包括交直流转换单元320等，但这仅仅是示例性的，而不是限制。应理解，其他功能回路300还可以包括一个或更多个其他单元，本实用新型对此不作限定。交直流转换单元320用于将交流电压/交流电流转换为直流电压/直流电流，例如将48V交流电压转换为48V直流电压等。

进一步地，交直流转换单元320包括交流部分和直流部分，其中，交流部分和直流部分进行地隔离(在图中以虚线示出)。其中地隔离可以包括例如将交流部分和直流部分分别连接不同的地线等。对交流部分和直流部分进行地隔离可以消除交流信号与直流信号的相互干扰，使得输入到被测信号回路的信号更加稳定，从而输入到各个功能单元的信号更加稳定，进而使得测量结果更加准确。

进一步地，自动测试设备100还可以包括多个直流-直流转换单元(在图3中示出为DC-DC)，用于将提供的直流电压转换为每个功能单元所需的直流电压，例如将48V直流电压转换为5V直流电压等。

进一步地，每个所述直流-直流转换单元包括高压部分和低压部分，其中所述高压部分与所述低压部分进行地隔离(在图中以虚线示出)。其中地隔离可以包括例如将高压部分和低压部分分别连接不同的地线等。对高压部分和低压部分进行地隔离可以消除两侧直流信号的相互干扰，使得提供给各个功能单元的直流信号更加稳定，进而使得测量结果更加准确。

进一步地，自动测试设备100包括至少两个根据本实用新型实施例的数字板，例如9个数字板，数字板提供了上述部分或全部功能单元。其中一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元能与另一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元实现电压叠加，例如一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元的阳极与另一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元的阴极连接，从而实现电压叠加。

由于各个功能单元采用不共地设计，因此各个仪器板卡的电压源的电压能够进行堆叠，因此可以实现的直流电压源的最高直流电压大大提高。以自动测试设备100最多支持9个仪器板卡，每个板卡可以提供8V电压源为例，因为不共地的设计，所以每个板卡的电压源的电压都可以进行叠加，所以自动测试设备100可以实现的最高直流电压为8V*9＝72V。

根据本实用新型的实施例的自动测试设备，被测信号回路和其他功能回路之间进行地隔离，回路的各个功能单元之间也进行地隔离，各个单元的不同部分之间也进行地隔离，有效地避免了信号之间的串扰，提高了信号质量，尤其是小信号的质量。并且由于不共地的设计，自动测试设备可以实现的最高直流电压也大大提高。

现在参考图4，图4示出了根据本实用新型的另一实施例的自动测试系统1000的结构框图。如图4所示，自动测试系统1000可以包括自动测试设备1100和计算设备1200。

其中，自动测试设备1100可以包括如上所述的自动测试设备100，自动测试设备100的具体结构在此不再重复描述。

其中，计算设备1200可以是本领域公知的任何具有处理、分析能力的计算设备，例如工业电脑、数据中心、监控中心等，本实用新型对此不作限定。

进一步地，自动测试设备1100和计算设备1200之间进行地隔离(在图中以虚线示出)。进行地隔离可以消除计算设备1200对自动测试设备1100的信号的干扰，使得自动测试设备1100的信号更加稳定，进而使得测量结果更加准确。示例性地，地隔离可以包括不共地、通过变压器耦合、使用光隔离器、使用共模扼流圈等。

示例性地，自动测试设备1100与计算设备1200之间采用光信号进行通信。其中，所述光信号可以包括本领域中公知的任何适当形式的光信号，例如光纤、光耦合器件等，本实用新型对此不作限定。

示例性地，自动测试设备1100与计算设备1200之间采用光纤进行通信。由于光纤几乎没有寄生电容，可以提供非常好的隔离，因此能够有效防止信号之间的串扰。

根据本实用新型的实施例的自动测试系统，自动测试设备和计算设备之间进行地隔离，自动测试设备的被测信号回路和其他功能回路之间进行地隔离，回路的各个功能单元之间也进行地隔离，各个单元的不同部分之间也进行地隔离，有效地避免了信号之间的串扰，提高了信号质量，尤其是小信号的质量。并且由于不共地的设计，自动测试设备可以实现的最高直流电压也大大提高。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本实用新型的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本实用新型的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本实用新型的范围之内。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于自动测试设备的数字板，其特征在于，所述数字板包括第一组供电单元和第二组供电单元，所述第一组供电单元中的各电源单元共地，所述第二组供电单元中的各电源单元共地，所述数字板包括第一组供电单元和第二组供电单元不共地。

2.根据权利要求1所述的数字板，其特征在于，所述电源单元包括设备电源和参数测量单元。

3.根据权利要求2所述的数字板，其特征在于，所述第一组供电单元包括至少一个设备电源和至少一个参数测量单元。

4.根据权利要求3所述的数字板，其特征在于，所述第一组供电单元包括8个设备电源和4个参数测量单元。

5.根据权利要求2所述的数字板，其特征在于，所述第二组供电单元包括至少一个参数测量单元。

6.根据权利要求5所述的数字板，其特征在于，所述第二组供电单元包括4个参数测量单元。

7.一种自动测试设备，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-5中的任一项所述的数字板，其中一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元能与另一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元实现电压叠加。

8.根据权利要求7所述的自动测试设备，其特征在于，一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元的阳极与另一个所述数字板的第一组供电单元和/或第二组供电单元的阴极连接，从而实现电压叠加。

9.一种自动测试系统，其特征在于，包括计算设备和如权利要求7或8所述的自动测试设备。

10.根据权利要求9所述的自动测试系统，其特征在于，所述计算设备与所述自动测试设备之间进行地隔离。

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