CN217561648U - 一种测试装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一个实施例公开了一种测试装置及系统，测试装置包括测试设备和芯片测试板，测试设备包括第一测试板卡和第二测试板卡；芯片测试板包括开关切换单元、与待测芯片的第一接口连接的电压转换单元和与待测芯片的容性管脚连接的电容电压转换单元，与开关切换单元连接的信号转换单元；第一测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与开关切换单元连接，第一测试板卡的用于输出控制信号的第一接口与信号转换单元连接，第一测试板卡的用于输出代码且接收芯片信息信号的第二接口与所述电压转换单元连接；第二测试板卡的用于接收电压值的测试通道与所述电容电压转换单元连接，第二测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与开关切换单元连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片测试领域。更具体地，涉及一种测试装置及系统。
背景技术
现有的大部分芯片自动化测试设备都有加流/测流(FIMI)、加流/测压(FIMV)、加压/测流(FVMI)和加压/测压(FVMV)这些功能，但大部分测试设备没有电容测试功能，且具有电容测试功能的测试设备电容测试精度不高，很多设备的电容测试精度在10％左右。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的第一个方面提供一种测试装置，包括：
测试设备和芯片测试板，所述测试设备包括第一测试板卡和第二测试板卡；
所述芯片测试板包括与待测芯片的待测管脚连接的开关切换单元、与待测芯片的第一接口连接的电压转换单元和与待测芯片的容性管脚连接的电容电压转换单元，还包括与所述开关切换单元连接的信号转换单元；
所述第一测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元连接，所述第一测试板卡的用于输出控制信号的第一接口与所述信号转换单元连接，所述第一测试板卡的用于输出代码且接收芯片信息信号的第二接口与所述电压转换单元连接；
所述第二测试板卡的用于接收电压值的测试通道与所述电容电压转换单元连接，所述第二测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元连接。
可选地，所述待测芯片通过载具与所述芯片测试板固定，其待测管脚与所述芯片测试板的连接管脚导通。
可选地，所述第一测试板卡的第一接口为I2C接口，通过所述信号转换单元将输出的I2C控制信号转为GPIO控制信号；
所述第一测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元双向连接以实现待测芯片管脚的开短路测试；
所述第一测试板卡的的第二接口为I2C接口，通过所述电压转换单元将输出信号的电平转换为与待测芯片的第一接口匹配的电平，并输出代码至待测芯片以读取其芯片信息信号。
可选地，所述第二测试板卡通过电容电压转换单元接收所述待测芯片的电容值对应的模拟电压值。
可选地，所述信号转换单元为MAX7300ATL芯片。
可选地，所述开关切换单元为光耦继电器。
可选地，所述电压转换单元为NTS0304EPWJ芯片。
可选地，所述电容电压转换单元为CAV444芯片。
可选地，所述第二测试板卡与所述上位机连接，并将所述待测芯片的电容值对应的模拟电压值发送至上位机。
本实用新型第二方面提供了一种测试系统，所述测试系统包括本实用新型第一方面提供的测试装置。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型提供的方案将电容值转换为模拟电压值，通过量测模拟电压值来换算电容值，实现了高精度的电容值测试。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出一个实施例提供的测试装置的结构示意图。
图2示出一个实施例提供的测试设备和芯片测试板的结构示意图。
图3示出一个实施例提供的电容-电压的曲线的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
针对上述问题，本实用新型的第一实施例提供了一种测试装置，
如图1所示，所述测试装置包括测试设备和芯片测试板，所述测试设备连接于上位机和芯片测试板之间，接收上位机发送的测试指令并根据所述测试指令对待测芯片进行电容值测量和开短路测试。
如图2所示，所述测试设备包括第一测试板卡和第二测试板卡；所述芯片测试板包括与待测芯片的待测管脚连接的开关切换单元、与待测芯片的第一接口连接的电压转换单元和与待测芯片的容性管脚连接的电容电压转换单元，还包括与所述开关切换单元连接的信号转换单元。
所述第一测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元连接，所述第一测试板卡的用于输出控制信号的第一接口与所述信号转换单元连接，所述第一测试板卡的用于输出代码且接收芯片信息信号的第二接口与所述电压转换单元连接。
在一个具体的实施例中，所述待测芯片的第一接口为I2C接口。
在一个具体的实施例中，所述第二测试板卡的用于接收电压值的测试通道与所述电容电压转换单元连接，所述第二测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元连接。
在一个具体的实施例中，所述待测芯片为有容性输出的芯片，例如为具有触控功能的芯片，自动测试设备无法直接测量电容值，而该实用新型将电容值转换为模拟电压值，通过量测模拟电压值来换算电容值，实现了高精度的电容值测试。
在一个具体的实施例中，所述测试设备例如通过USB与所述上位机连接；所述第一测试板卡的输入端与所述上位机的USB输出端连接，所述第二测试板卡的输出端与所述上位机通过线缆连接。在本实施例提供的测试装置在对待测芯片进行测试时，上位机发送测试指令给测试设备的第一测试板卡和第二测试板卡，其中所述测试指令为期望所述测试设备的测试板卡输出的期望信号。
在一个具体的实施例中，所述待测芯片通过载具与所述芯片测试板固定，所述待测芯片的所有待测管脚与所述芯片测试板的连接管脚导通。
在一个具体的实施例中，所述第一测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元双向连接以实现待测芯片管脚的开短路测试；
开短路测试能快速检测出集成电路即待测芯片是否存在电性物理缺陷，如管脚短路、接合线(bond wire)缺失、管脚的静电损坏以及制造缺陷等。
为了将发送的控制信号转换成适用于芯片测试板传输的信号，本实施例通过所述信号转换单元将第一接口输出的I2C控制信号转为GPIO控制信号以实现开关切换单元的通断。
在一个具体的实施例中，所述信号转换单元例如采用MAX7300ATL芯片；所述开关切换单元采用光耦继电器。
通过所述电压转换单元将第二接口输出的电平转换为与待测芯片的第一接口匹配的电平，并输出代码至待测芯片以读取其芯片信息信号。
在一个具体的实施例中，所述电压转换单元采用电压电平转换芯片，例如为NTS0304EPWJ芯片，用于将第一测试板卡的第二接口转成与待测芯片的I2C接口匹配的电平，通过此接口读取芯片内部寄存器信息。
在一个具体的实施例中，所述第二测试板卡与所述上位机连接，并将所述待测芯片的电容值对应的模拟电压值发送至上位机。
在一个具体的实施例中，所述电容电压转换单元采用电容电压转换芯片，具体为CAV444芯片。
应当说明的是，CAV444芯片支持的输入电容最大测量范围是10pF～10nF，实际使用的测试区间ΔCM是设定的输入电容的范围，用户可以根据待测电容的区间去设定ΔCM以达到更佳的测试精度；具体的实现方法是使用电容Cw接到CAV444的pin#16(16引脚)，Cw＝1.4*CMmax。
基于上述描述可知，Cw在硬件上决定了输入电容的测量范围。
CAV444输入的容值与输出的模拟电压值如图3所示，呈正比例关系，由于测试范围选定后，电容-电压的曲线斜率K就定了，因此本设计使用的Cw是1％精度的电容，可以让不同板子的这个曲线斜率K尽量完全一致，可通过实验计算出这根曲线的斜率K，将斜率值设置在测试程序中；在实际测试时，通过量测输出的电压值，根据这段曲线的斜率，就可以计算出测试电容值。
在一个具体的实施例中，所述第一测试板卡为BMU板卡，含有4个测试通道和两个I2C接口；所述第二测试板卡例如为SMU(Source Measure Unit，源测量单元)板卡，包括32个测试通道，每个芯片测试板为实现待测芯片的性能测试例如需要用到第一测试板卡的1条测试通道和第二测试板卡的8条测试通道，因此，在本实施例中，一台测试设备可实现4个待测芯片的测试，减少了测试人员的工作量。
本领域人员应该理解，上述示例仅是为了更好地理解本实用新型实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本实用新型实施例的唯一限制。
本实用新型第二个实施例提供了一种测试系统，所述测试系统包括本实用新型第一实施例的测试装置。
可以理解地，在一个具体的实施例中，所述测试装置为多台，多台所述测试装置与上位机通讯，每台测试装置包括的待测芯片的数量相同或不同。
在一个具体的实施例中，所述第一测试板卡的测试通道数量为4，所述第二测试板卡的测试通道的数量为32，每个芯片测试板为实现待测芯片的性能测试例如需要用到第一测试板卡的1条测试通道和第二测试板卡的8条测试通道；
在一个具体的示例中，以对一台装载有4个待测芯片的测试系统的流程进行详细说明：
首先，所述上位机将控制信号发送给第一测试板卡，其中所述控制信号为期望所述测试设备的第一测试板卡输出的期望信号。
具体的，所述第一测试板卡通过所述芯片测试板的信号转换单元将I2C控制信号转换为GPIO控制信号以使得继电器导通；
第一测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与开关切换单元的引脚连接以对所述待测芯片进行开短路测试；
在一个具体的实施例中，第一测试板卡的第二接口为I2C接口，其第二接口通过电压转换单元输出与待测芯片的I2C接口电平匹配的电信号并接收待测芯片返回的芯片版本信息，其中，
所述电信号中包括待测芯片开始工作所需的代码。
在一个具体的实施例中所述第二测试板卡的用于接收电压值的测试通道与所述电容电压转换单元连接以接收电容电压转换单元发送的包含模拟电压值的信号并将其发送至上位机，所述第二测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元连接。
在一个具体的实施例中，所述上位机根据包含待测芯片模拟电压值的信号和电容-电压对应曲线的斜率K得到待测芯片的电容值。
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，对于所属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 (10)
1.一种测试装置，其特征在于，包括测试设备和芯片测试板，所述测试设备包括第一测试板卡和第二测试板卡；
所述芯片测试板包括与待测芯片的待测管脚连接的开关切换单元、与待测芯片的第一接口连接的电压转换单元和与待测芯片的容性管脚连接的电容电压转换单元，还包括与所述开关切换单元连接的信号转换单元；
所述第一测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元连接，所述第一测试板卡的用于输出控制信号的第一接口与所述信号转换单元连接，所述第一测试板卡的用于输出代码且接收芯片信息信号的第二接口与所述电压转换单元连接；
所述第二测试板卡的用于接收电压值的测试通道与所述电容电压转换单元连接，所述第二测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元连接。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述待测芯片通过载具与所述芯片测试板固定，其待测管脚与所述芯片测试板的连接管脚导通。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述第一测试板卡的第一接口为I2C接口，通过所述信号转换单元将输出的I2C控制信号转为GPIO控制信号；
所述第一测试板卡的用于进行开短路测试的测试通道与所述开关切换单元双向连接以实现待测芯片管脚的开短路测试；
所述第一测试板卡的第二接口为I2C接口，通过所述电压转换单元将电平转换为与待测芯片的第一接口匹配的电平，并输出代码至待测芯片以读取其芯片信息信号。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述第二测试板卡通过电容电压转换单元接收所述待测芯片的电容值对应的模拟电压值。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述信号转换单元为MAX7300ATL芯片。
6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述开关切换单元为光耦继电器。
7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述电压转换单元为NTS0304EPWJ芯片。
8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述电容电压转换单元为CAV444芯片。
9.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，
所述第二测试板卡与上位机连接，并将所述待测芯片的电容值对应的模拟电压值发送至上位机。
10.一种测试系统，其特征在于，所述测试系统包括权利要求1至9任一项所述的测试装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202220266219.6U CN217561648U (zh) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 一种测试装置及系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115932540A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-04-07 | 镇江矽佳测试技术有限公司 | 一种多通道多功能的芯片测试机及测试方法 |
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2022
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