CN212008827U - 校准装置及自动测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种校准装置及自动测试设备。该校准装置的一实施方式包括：与自动测试设备的多个测量板卡一一对应连接的多个校准子板及分别与多个校准子板通过标准化接口连接的校准母板，校准子板的类型与与其对应的测量板卡的类型相匹配，校准母板设置有直流信号标准源和时序信号标准源，标准化接口包括直流校准信号接口和时序校准信号接口；校准子板，用于切换来自对应测量板卡的多路待直流校准信号的传输通道以通过直流校准信号接口将多路待直流校准信号单路输出至校准母板，切换来自对应测量板卡的多路待时序校准信号的传输通道以通过时序校准信号接口将多路待时序校准信号单路输出至校准母板。该实施方式可大幅提升自动测试设备的校准效率。

Description

校准装置及自动测试设备

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域。更具体地，涉及一种校准装置及自动测试设备。

背景技术

在测试领域中，对于芯片等器件的测试，通常采用自动测试设备(ATE，AutomaticTest Equipment)实现。以对于芯片的测试为例，通常，自动测试设备插接有多个测量板卡，利用其多个测量板卡向芯片发送测试信号。为保证测量板卡发送的测试信号的精确性，需要首先对自动测试设备的测量板卡进行校准，也可直接称为对自动测试设备进行校准。

自动测试设备通常支持多种不同类型的测量板卡的混合使用，以满足客户的不同需求配置。目前，对于自动测试设备的测量板卡的校准方式为需要为每一类型的测量板卡制作一块校准板卡，将校准板卡与对应类型的测量板卡连接，校准板卡中的直流信号标准源测量来自每个测量板卡的多路待直流校准信号(测量板卡输出的多路直流信号)，校准板卡中的时序信号标准源测量来自每个测量板卡的多路待时序校准信号(测量板卡输出的多路数字信号)，利用部署于自动测试设备的上位机软件计算各路待直流校准信号及各路待时序校准信号的误差参数并烧写入测量板卡的FLASH闪存中，用于测量板卡根据误差参数进行输出信号(包括多路直流信号和多路时序信号)的校准或者说补偿，其中，误差参数包括线性度误差和偏移误差等。

由于不同类型的测量板卡的输出接口不同，现有的自动测试设备的测量板卡的校准方式需要为每一类型的测量板卡制作一种相匹配的校准板卡，且进行校准时自动测试设备上的多个测量板卡的类型需一致，更换测量板卡时也需要统一更换且需要更换相应类型的校准板卡，因此，有的自动测试设备的测量板卡的校准方式存在校准效率低、成本高、操作复杂等问题，增加了自动测试设备的研发周期和成本，也增加了客户更改配置的周期和难度，难以适应市场的需求。

因此，需要提供一种新的校准装置及自动测试设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种校准装置及自动测试设备，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型第一方面提供了一种用于自动测试设备的校准装置，所述自动测试设备包括多个测量板卡，该校准装置包括与多个测量板卡一一对应连接的多个校准子板及分别与所述多个校准子板通过标准化接口连接的校准母板，所述校准子板的类型与与其对应的测量板卡的类型相匹配，所述校准母板设置有直流信号标准源和时序信号标准源，所述标准化接口包括直流校准信号接口和时序校准信号接口；

所述校准子板，用于切换来自对应测量板卡的多路待直流校准信号的传输通道以通过所述直流校准信号接口将所述多路待直流校准信号单路输出至校准母板，切换来自对应测量板卡的多路待时序校准信号的传输通道以通过所述时序校准信号接口将所述多路待时序校准信号单路输出至校准母板。

可选地，所述校准子板包括第一继电器网络和第二继电器网络，所述第一继电器网络包括一一对应地设置于多路待直流校准信号的传输通道中的多个第一继电器，所述第二继电器网络包括一一对应地设置于多路待时序校准信号的传输通道中的多个第二继电器，所述第一继电器网络用于实现对单路输出的待直流校准信号的切换，所述第二继电器用于实现对单路输出的待时序校准信号的切换。

可选地，所述第一继电器为低频继电器，所述第二继电器为高频继电器。

可选地，所述标准化接口还包括用于通过校准母板实现各校准子板之间的待直流校准信号的传输通道连接的直流校准总线。

可选地，所述校准子板包括诊断电路，所述诊断电路包括精密电阻网络，用于基于来自所属校准子板对应的测量板卡的多路待直流校准信号，判断与所属校准子板对应的测量板卡的直流输出及电压电流测量功能是否存在故障。

可选地，所述标准化接口还包括用于将来自测量板卡的控制信号的电平转换为标准电平并传输控制信号的控制信号接口。

本实用新型第二方面提供了一种自动测试设备，包括多个测量板卡，还包括本实用新型第一方面提供的校准装置。

可选地，还包括用于插接所述多个测量板卡的背板。

可选地，所述多个测量板卡中至少存在两种测量板卡的类型。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所述技术方案具有高灵活性和高通用性，可在节约成本的同时大幅提升自动测试设备的校准效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出本实用新型实施例提供的自动测试设备的示意图。

图2示出校准子板的示意图。

图3示出标准化接口的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1-图3所示，本实用新型的一个实施例提供了一种自动测试设备，包括校准装置和多个测量板卡(如图1中的测量板卡1、测量板卡2，……，测量板卡N)，校准装置包括与多个测量板卡一一对应连接的多个校准子板(如图1中的校准板卡1、校准板卡2，……，校准板卡N)及分别与所述多个校准子板通过标准化接口连接的校准母板，所述校准子板的类型与与其对应的测量板卡的类型相匹配，所述校准母板设置有直流信号标准源和时序信号标准源，如图3所示，所述标准化接口包括直流校准信号接口和时序校准信号接口；

所述校准子板，用于切换来自对应测量板卡的多路待直流校准信号的传输通道以通过所述直流校准信号接口将所述多路待直流校准信号单路输出至校准母板(即，通过切换多路待直流校准信号的传输通道，通过所述直流校准信号接口将所述多路待直流校准信号依次单路输出)，切换来自对应测量板卡的多路待时序校准信号的传输通道以通过所述时序校准信号接口将所述多路待时序校准信号单路输出至校准母板(即，通过切换多路待时序校准信号的传输通道，通过所述时序校准信号接口将所述多路待时序校准信号依次单路输出)。

在进行校准时，校准母板中的具有精密测量电压和测量电流的功能的直流信号标准源，测量来自每个校准子板的待直流校准信号的电压和电流，校准母板中的时序信号标准源测量来自每个校准子板的待时序校准信号，可利用部署于自动测试设备的上位机软件计算待直流校准信号及时序校准信号的误差参数并烧写入测量板卡的FLASH闪存中，用于测量板卡根据误差参数进行输出信号(包括直流信号和时序信号)的校准或者说补偿，其中，误差参数包括线性度误差和偏移误差等，对于时序校准信号，其误差参数通常为两个数字信号之间的偏移大小(即边沿是否对齐)。

本实施例提供的自动测试设备中的校准装置，采用一个通用的校准母板结合与其通过统一的标准化接口连接的多个校准子板的方式，可通过对校准子板的灵活配置来适配自动测试设备上安装不同类型测量板卡的配置，可实现同时对自动测试设备上安装的不同类型的测量板卡进行校准，具有高灵活性和高通用性，减少了研发周期和成本，可在节约成本的同时大幅提升自动测试设备的校准效率。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图1所示，自动测试设备还包括用于插接所述多个测量板卡的背板。

在本实施例的一些可选的实现方式中，所述多个测量板卡中至少存在两种测量板卡的类型，即，测量板卡1、测量板卡2，……，测量板卡N中至少有一个测量板卡与其他测量板卡的类型不同。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图2所示，所述校准子板包括第一继电器网络和第二继电器网络，所述第一继电器网络包括一一对应地设置于多路待直流校准信号的传输通道中的多个第一继电器，所述第二继电器网络包括一一对应地设置于多路待时序校准信号的传输通道中的多个第二继电器，所述第一继电器网络用于实现对单路输出的待直流校准信号的切换，所述第二继电器用于实现对单路输出的待时序校准信号的切换。

进一步，所述第一继电器为低频继电器，所述第二继电器为高频继电器。

此实现方式，校准子板的主要功能是将测量板卡输出的多路待直流校准信号通过低频大功率继电器切换(或者说导通)传输通道的方式变为一路待直流校准信号，将测量板卡输出的多路待时序校准信号通过高频继电器切换(或者说导通)传输通道的方式变为一路待时序校准信号。这样，校准子板输出到校准母板的待校准信号就只有一路待直流校准信号和一路待时序校准信号，便于将校准子板和校准母板的接口标准化、统一化，从而实现校准母板可以连接(例如插入)任意校准子板，实现校准子板的灵活配置。其中，不同测量板卡输出不同路数的直流信号和数字信号，直流信号的电压电流范围也不同，不同校准子板和测量板卡的接口也不完全一致，但是各校准子板与校准母板的接口一致，经过校准子板后这些信号都被切换为一路信号输出至校准母板，这样便于定义校准子板和校准母板之间接口的一致性。

在本实施例的一些可选的实现方式中，所述标准化接口还包括用于通过校准母板实现各校准子板之间的待直流校准信号的传输通道连接的直流校准总线。此可选方式可实现各测量板卡的并行校准，可进一步提升自动测试设备的校准效率。具体而言，通过校准母板将所有校准子板的直流校准总线相连，可实现各测量板卡之间的直流信号的互联(可切换相应传输通道的继电器来实现互联)，进而实现高精度测量板卡的高精度直流信号用来校准低精度测量板卡的低精度直流信号，从而可以不依靠校准母板中的标准源来逐个校准测量板卡，而是实现对低精度测量板卡的并行校准。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图2所示，所述校准子板包括诊断电路，所述诊断电路包括精密电阻网络，用于基于来自所属校准子板对应的测量板卡的多路待直流校准信号，判断与所属校准子板对应的测量板卡的直流输出及电压电流测量功能是否存在故障。在一个具体示例中，诊断电路主要包括高精度低温漂的精密电阻网络，诊断原理大致为：如果测量板卡输出电压除以电阻值的计算结果和测量板卡测量出的电流值基本相等，则说明测量板卡输出电压和测量电流的功能正常；如果测量板卡输出电流乘以电阻值的计算结果和测量板卡测量出的电压值基本相等，则说明测量板卡输出电流和测量电压的功能正常。执行主体是测量板卡。“测量板卡输出电流/电压值”是待直流校准信号输出的电压/电流。另外，除上述精密电阻网络，诊断电路还可通过其他电路实现其他诊断功能，如信号环回测试功能等。此实现方式在实现校准功能的同时使得校准装置还可实现故障诊断功能，优化了设计，可进一步节约成本，增加了客户使用效率。

在本实施例的一些可选的实现方式中，所述标准化接口还包括用于将来自测量板卡的控制信号的电平转换为标准电平并传输控制信号的控制信号接口。

在一个具体示例中，控制型号接口以图3中的IIC(集成电路总线)示出，测量板卡向校准子板输出IIC(集成电路总线)信号，以控制校准子板和校准母板中的继电器及测量板卡通过IIC总线和校准子板、校准母板之间的通信，如果测量板卡输出的IIC信号的电平标准和校准子板输出到校准母板的IIC电平标准(3.3V)不一样，可使用IIC电平转换芯片使校准子板输出到校准母板的IIC信号符合为3.3V电平标准。其中，校准子板和校准母板上包含IIC扩展GPIO芯片，测量板卡通过IIC总线控制该芯片实现GPIO输出电平控制，从而实现继电器的通断控制。校准母板和校准子板上还可设置有例如FPGA的主控芯片，其也需要通过IIC进行参数通信。

另外，校准子板和校准母板均由测量板卡供电，如果测量板卡输出到校准子板的电源与校准子板输出到校准母板的电源的电压范围不同，则需要进行电压转换，保证校准子板输出到校准母板的电源电压一致。

综上，本实施例提供的自动测试设备中的校准装置，通过将校准子板和校准母板的接口标准化，实现了校准母板的每个插槽支持不同类型的校准子板，从而对应不同类型的测量板卡。自动测试设备的各种测量板卡配置方式，可以通过相应的校准子板的配置来适配，从而可灵活高效地实现自动测试设备的校准。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

还需要说明的是，在本实用新型的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种用于自动测试设备的校准装置，所述自动测试设备包括多个测量板卡，其特征在于，该校准装置包括与多个测量板卡一一对应连接的多个校准子板及分别与所述多个校准子板通过标准化接口连接的校准母板，所述校准子板的类型与与其对应的测量板卡的类型相匹配，所述校准母板设置有直流信号标准源和时序信号标准源，所述标准化接口包括直流校准信号接口和时序校准信号接口；

所述校准子板，用于切换来自对应测量板卡的多路待直流校准信号的传输通道以通过所述直流校准信号接口将所述多路待直流校准信号单路输出至校准母板，切换来自对应测量板卡的多路待时序校准信号的传输通道以通过所述时序校准信号接口将所述多路待时序校准信号单路输出至校准母板。

2.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述校准子板包括第一继电器网络和第二继电器网络，所述第一继电器网络包括一一对应地设置于多路待直流校准信号的传输通道中的多个第一继电器，所述第二继电器网络包括一一对应地设置于多路待时序校准信号的传输通道中的多个第二继电器，所述第一继电器网络用于实现对单路输出的待直流校准信号的切换，所述第二继电器用于实现对单路输出的待时序校准信号的切换。

3.根据权利要求2所述的校准装置，其特征在于，所述第一继电器为低频继电器，所述第二继电器为高频继电器。

4.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述标准化接口还包括用于通过校准母板实现各校准子板之间的待直流校准信号的传输通道连接的直流校准总线。

5.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述校准子板包括诊断电路，所述诊断电路包括精密电阻网络，用于基于来自所属校准子板对应的测量板卡的多路待直流校准信号，判断与所属校准子板对应的测量板卡的直流输出及电压电流测量功能是否存在故障。

6.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述标准化接口还包括用于将来自测量板卡的控制信号的电平转换为标准电平并传输控制信号的控制信号接口。

7.一种自动测试设备，包括多个测量板卡，其特征在于，还包括如权利要求1-6中任一项所述的校准装置。

8.根据权利要求7所述的自动测试设备，其特征在于，还包括用于插接所述多个测量板卡的背板。

9.根据权利要求7所述的自动测试设备，其特征在于，所述多个测量板卡中至少存在两种测量板卡的类型。

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