CN217689283U - 一种fpga芯片批量老炼试验系统 - Google Patents
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Abstract
一种FPGA芯片批量老炼试验系统,老炼板在老炼箱内,其上设有多个FPGA芯片老炼测试座、多个电源插口插座、多个晶振,每个FPGA芯片老炼测试座上放置一个FPGA芯片,电源接口插座每4个为1组,1组为一个FPGA芯片提供独立电源,每个晶振为一个FPGA芯片提供启动所需的激励;老炼板上所有器件的温度范围满足‑55℃~125℃;FLASH芯片板、测试灯接口板、电源接口、1个JTAG下载盒均在老炼箱外,FLASH芯片板上放置多个FLASH芯片,通过老炼板上的耐高温连接器为FPGA芯片提供配置和存储,测试灯接口板连接FPGA芯片来检测芯片管脚是否正常工作,电源接口与电源接口插座连接,JTAG下载盒向老炼箱内的FPGA芯片提供JTAG接口信号来进行调试和烧录。
Description
技术领域
本实用新型涉及可编程逻辑器件的技术领域,尤其涉及一种FPGA芯片批量老炼试验系统。
背景技术
FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)是可编程的逻辑列阵,能够有效的解决原有的器件门电路数较少的问题。FPGA的基本结构包括可编程输入输出单元,可配置逻辑块,数字时钟管理模块,嵌入式块RAM,布线资源,内嵌专用硬核,底层内嵌功能单元。由于FPGA具有布线资源丰富,可重复编程和集成度高,投资较低的特点,在数字电路设计领域得到了广泛的应用。
根据GJB 548B-2005《微电子器件试验方法和程序》中的规定,微电子器件要进行环境、机械、电气试验,来保证微电子器件能满足预定用途所要求的质量和可靠性。其中,微电子器件指单片、多片、膜和混合集成电路,以及构成这些电路的各种元件。FPGA芯片属于一种微电子器件,需要按GJB548B-2005中方法1015.1的规定进行老炼试验。老炼试验的目的是筛选或剔除勉强合格的器件。
FPGA芯片老炼试验系统包括两大部分,一个是老炼箱内的老炼板,一个是老炼箱外的外围板卡。其中,老炼板上有多个FPGA芯片老炼测试座,用来放置FPGA芯片,及与外围板卡通信的接口。或者为了实现多种封装的FPGA芯片的老炼测试需要,老炼板分为母板和子板,通过不同子板承载不同封装的FPGA芯片来进行通用的老炼试验。外围板卡包含多个板卡,根据系统的需要,通过多个外围板卡来满足老炼板上FPGA芯片的正常工作需要以及测试需要。比如,提供给老炼板上芯片电源的电源板;提供配置和检测的板卡;提供给老炼板上芯片所需信号的信号板等。
上述现有技术存在如下技术缺陷:
上述技术中,不能实时调节芯片的供电电压,减少因为温度变化引起的芯片电压变化,使得芯片存在因为电压变化导致的失效率增加。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本实用新型要解决的技术问题是提供了一种FPGA芯片批量老炼试验系统,其能够对每个芯片电压进行独立调节,使之在老炼箱内温度急剧变化的情况下,保证每个芯片正常工作所需的电压,从而减少芯片的失效率。
本实用新型的技术方案是:这种FPGA芯片批量老炼试验系统,其包括老炼板、FLASH芯片板、测试灯接口板、电源接口、1个JTAG下载盒;
老炼板在老炼箱内,其上设有多个FPGA芯片老炼测试座、多个电源插口插座、多个晶振,每个FPGA芯片老炼测试座上放置一个FPGA芯片,电源接口插座每4个为1组,1组为一个FPGA芯片提供独立电源,每个晶振为一个FPGA芯片提供启动所需的激励;老炼板上所有器件的温度范围满足-55℃~125℃;
FLASH芯片板、测试灯接口板、电源接口、1个JTAG下载盒均在老炼箱外,FLASH芯片板上放置多个FLASH芯片,通过老炼板上的耐高温连接器为FPGA芯片提供配置和存储,测试灯接口板连接FPGA芯片来检测芯片管脚是否正常工作,电源接口与电源接口插座连接,JTAG下载盒向老炼箱内的FPGA芯片提供JTAG接口信号来进行调试和烧录。
FPGA芯片需要3路电源,内核电压(VCCINT)、IO电压(VCCO)、辅助电压(VCCAUX)。本实用新型通过电源接口插座每4个为1组,1组为一个FPGA芯片提供独立电源,其中2线为每个老炼板提供2路独立的电源,这2路独立的电源为内核电压(VCCINT)和IO电压(VCCO),辅助电压(VCCAUX)等同于IO电压(VCCO),另外2线为地线。通过4线一组的耐高温长线将电源提供给老炼板上单独FPGA芯片,可以实时监控单独芯片的供电情况和电压的变化,并根据温度变化对电压的影响进行调节。当温度升高时,电流量增大,给芯片提供的电压也会增大,电源输入可以降低电压;当温度变低时,电流量减小,给芯片提供的电压也会降低,电源输入可以增大电压。因此这种FPGA芯片批量老炼试验系统能够对每个芯片电压进行独立调节,使之在老炼箱内温度急剧变化的情况下,保证每个芯片正常工作所需的电压,从而减少芯片的失效率。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的FPGA芯片批量老炼试验系统的原理框图。
图2示出了进行老炼试验时FLASH信号的流向。
具体实施方式
如图1、2所示,这种FPGA芯片批量老炼试验系统,其包括老炼板、FLASH芯片板、测试灯接口板、电源接口、1个JTAG下载盒;
老炼板在老炼箱内,其上设有多个FPGA芯片老炼测试座、多个电源插口插座、多个晶振,每个FPGA芯片老炼测试座上放置一个FPGA芯片,电源接口插座每4个为1组,1组为一个FPGA芯片提供独立电源,每个晶振为一个FPGA芯片提供启动所需的激励;老炼板上所有器件的温度范围满足-55℃~125℃;
FLASH芯片板、测试灯接口板、电源接口、1个JTAG下载盒均在老炼箱外,FLASH芯片板上放置多个FLASH芯片,通过老炼板上的耐高温连接器为FPGA芯片提供配置和存储,测试灯接口板连接FPGA芯片来检测芯片管脚是否正常工作,电源接口与电源接口插座连接,JTAG下载盒向老炼箱内的FPGA芯片提供JTAG接口信号来进行调试和烧录。
FPGA芯片需要3路电源,内核电压(VCCINT)、IO电压(VCCO)、辅助电压(VCCAUX)。本实用新型通过电源接口插座每4个为1组,1组为一个FPGA芯片提供独立电源,其中2线为每个老炼板提供2路独立的电源,这2路独立的电源为内核电压(VCCINT)和IO电压(VCCO),辅助电压(VCCAUX)等同于IO电压(VCCO),另外2线为地线。通过4线一组的耐高温长线将电源提供给老炼板上单独FPGA芯片,可以实时监控单独芯片的供电情况和电压的变化,并根据温度变化对电压的影响进行调节。当温度升高时,电流量增大,给芯片提供的电压也会增大,电源输入可以降低电压;当温度变低时,电流量减小,给芯片提供的电压也会降低,电源输入可以增大电压。因此这种FPGA芯片批量老炼试验系统能够对每个芯片电压进行独立调节,使之在老炼箱内温度急剧变化的情况下,保证每个芯片正常工作所需的电压,从而减少芯片的失效率。
优选地,所述老炼板、FLASH芯片板、测试灯接口板的数量为N个,电源接口的数量为8N个,N为大于1的整数。一个老炼板对应一个FLASH芯片板和一个测试灯接口板。老炼箱外提供多组电源,多少个芯片需要提供多少组电源,整个老炼系统只需要一个JTAG下载盒,多个老炼板之间采用菊花链连接。软件可以读取每个芯片的型号,序列号,并以此进行烧录。这样可以使FPGA老炼试验系统同时进行上百个芯片的老炼试验,外围板卡少,连线简单,系统轻便,简洁。
优选地,所述N个老炼板之间采用菊花链形式连接。现有技术仅考虑到一块老炼板上所能承载的FPGA芯片,多个老炼板同时进行批量老炼试验时,外围板卡繁冗,对各个FPGA芯片的烧录流程过于复杂。而本实用新型通过一组四线电源,外接电源,给老炼板上FPGA芯片提供独立电源。板上芯片通过菊花链形式连接JTAG接口信号,通过独立JTAG下载盒,给老炼板上多个FPGA芯片进行调试和烧录。
优选地,所述老炼板还设有2个耐高温牛角插座,其与老炼箱外的FLASH芯片通信。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种FPGA芯片批量老炼试验系统,其特征在于:其包括老炼板、FLASH芯片板、测试灯接口板、电源接口、1个JTAG下载盒;
老炼板在老炼箱内,其上设有多个FPGA芯片老炼测试座、多个电源插口插座、多个晶振,每个FPGA芯片老炼测试座上放置一个FPGA芯片,电源接口插座每4个为1组,1组为一个FPGA芯片提供独立电源,每个晶振为一个FPGA芯片提供启动所需的激励;老炼板上所有器件的温度范围满足-55℃~125℃;
FLASH芯片板、测试灯接口板、电源接口、1个JTAG下载盒均在老炼箱外,FLASH芯片板上放置多个FLASH芯片,通过老炼板上的耐高温连接器为FPGA芯片提供配置和存储,测试灯接口板连接FPGA芯片来检测芯片管脚是否正常工作,电源接口与电源接口插座连接,JTAG下载盒向老炼箱内的FPGA芯片提供JTAG接口信号来进行调试和烧录。
2.根据权利要求1所述的FPGA芯片批量老炼试验系统,其特征在于:所述老炼板、FLASH芯片板、测试灯接口板的数量为N个,电源接口的数量为8N个,N为大于1的整数。
3.根据权利要求2所述的FPGA芯片批量老炼试验系统,其特征在于:所述N个老炼板之间采用菊花链形式连接。
4.根据权利要求3所述的FPGA芯片批量老炼试验系统,其特征在于:所述老炼板还设有2个耐高温牛角插座,其与FLASH芯片板通信。
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CN202220576815.4U CN217689283U (zh) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 一种fpga芯片批量老炼试验系统 |
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