CN219065668U - 一种soc芯片引脚复用的自动化测试装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，属于芯片测试技术领域，所述自动化测试装置包括上位机控制单元和测试单元，测试单元包括一块电路板，电路板上集成有待测SOC芯片座、信号切换电路、供电切换电路、控制电路和至少两个复用功能验证电路，其中：供电切换电路的电源输入端连接有至少两个互不相同的电源，电源输出端连接待测SOC芯片座；待测SOC芯片座的信号输出端经信号切换电路连接复用功能验证电路；控制电路的控制信号输出端分别连接供电切换电路、待测SOC芯片座和信号切换电路。本实用新型能够降低SOC芯片复用引脚的测试成本，提高SOC芯片复用引脚测试效率，实现复用功能的自动测试。

Description

一种SOC芯片引脚复用的自动化测试装置
技术领域
本实用新型涉及芯片测试技术领域，特别是指一种SOC芯片引脚复用的自动化测试装置。
背景技术
在芯片出厂之前，需要测试芯片的所有功能，而针对引脚复用的芯片，需要对同一引脚的不同功能逐一测试，而且不同的功能往往会有不同的供电电压。
目前已知的引脚/管脚复用SOC(System on Chip，片上系统)芯片功能测试有以下两种：
1、通常情况下，针对管脚复用的SOC芯片的不同功能是使用不同的测试装置进行测试。同一芯片不仅需要多种配套测试装置，而且需要在不同的测试装置之间移动。测试成本较高，且效率低下，频繁移动芯片，增加损坏几率。
2、在SOC芯片内部增加切换电路和控制电路，SOC芯片可以控制复用管脚的使用功能，但是这无疑增加了SOC芯片内部的硅片面积和成本，也造成晶圆的浪费，如专利文献CN101136005、WO2020232582等。
中国专利申请CN112988495A公开了一种SOC芯片复用管脚的多功能测试方法、装置及系统，该测试系统由外部控制板、待测平台板、自动测试板和外部设备组成，至少存在以下缺点：
(1)使用板子较多，成本较高；
(2)使用外部控制板控制，不利于数据保存和自动化；
(3)对于自动测试板和外部设备切换电路实现方式没有描述。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，能够降低SOC芯片复用引脚的测试成本，提高SOC芯片复用引脚测试效率，实现复用功能的自动测试。
为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：
一种SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，包括上位机控制单元和测试单元，所述测试单元包括一块电路板，所述电路板上集成有待测SOC芯片座、信号切换电路、供电切换电路、控制电路和至少两个复用功能验证电路，其中：
所述上位机控制单元通过第一通信接口连接所述待测SOC芯片座，所述上位机控制单元通过第二通信接口连接所述控制电路；
所述供电切换电路的电源输入端连接有至少两个互不相同的电源，电源输出端连接所述待测SOC芯片座；
所述待测SOC芯片座的信号输出端经所述信号切换电路连接所述复用功能验证电路；
所述控制电路的控制信号输出端分别连接所述供电切换电路、待测SOC芯片座和信号切换电路。
进一步的，所述上位机控制单元为电脑。
进一步的，所述第一通信接口为USB接口或其它非SOC芯片复用引脚接口。
进一步的，所述第二通信接口为串行接口或其它通信接口。
进一步的，所述信号切换电路采用模拟开关芯片。
进一步的，所述模拟开关芯片为TMUX1574芯片。
进一步的，所述供电切换电路采用固态继电器。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，简化了引脚复用SOC芯片的测试装置，降低了测试成本，使用一个电路板便可以测试引脚复用SOC芯片；能够实现SOC芯片出厂前引脚复用功能的自动化智能测试，极大地提高了量产芯片引脚复用功能的测试效率，减少人力时间成本的投入，降低了芯片生产成本，缩短了芯片交付工期。
附图说明
图1为本实用新型的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置的原理图；
图2为图1中测试单元的电路连接示意图；
图3为图1中信号切换电路的实现原理图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型提供一种SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，如图1-3所示，包括上位机控制单元10和测试单元20，测试单元20包括一块电路板，该电路板上集成有待测SOC芯片座21、信号切换电路22、供电切换电路23、控制电路24和至少两个复用功能验证电路25，其中：
上位机控制单元10通过第一通信接口(图中示例为通信接口1)连接待测SOC芯片座21，上位机控制单元10通过第二通信接口(图中示例为通信接口2)连接控制电路24；
供电切换电路23的电源输入端连接有至少两个互不相同的电源(图中所示实施例为电源1和电源2)，电源输出端连接待测SOC芯片座21；
待测SOC芯片座21的信号输出端经信号切换电路22连接复用功能验证电路25(图中所示实施例为复用功能1验证电路、复用功能2验证电路、复用功能3验证电路和复用功能4验证电路，可以理解的是，复用功能验证电路的数量可根据实际需要灵活设置)；
控制电路24的控制信号输出端分别连接供电切换电路23、待测SOC芯片座21和信号切换电路22。控制电路24控制供电切换电路23的电源切换和信号切换电路22的信号路径切换。
工作时，以使用电源1供电，测试复用功能1验证电路为例，本实用新型的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置的详细工作流程可以如下：
1、上位机控制单元通过通信接口2下发测试指令给控制电路，并通过通信接口1等待待测SOC芯片座的上电；
2、控制电路根据接收到的测试指令控制供电切换电路选择电源1、控制信号切换电路选择复用功能1验证电路；
3、控制电路控制待测SOC芯片座上电启动，上位机控制单元检测到待测SOC芯片座启动，给SOC芯片烧写对应测试程序；
4、SOC芯片执行测试程序，并将测试结果通过待测SOC芯片座发送给上位机控制单元，上位机控制单元读取该SOC芯片的唯一设备标识符(Unique Device ID，下面简称ID)，并将唯一设备标识符和测试结果显示、保存，并自动进入下一复用功能测试程序；
5、待所有的测试项结束之后，上位机控制单元生成具有ID信息的全部测试报告；
6、最后，上位机控制单元清空待测SOC芯片内部全部程序，保证出厂的SOC芯片是空片。
本实用新型的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，简化了引脚复用SOC芯片的测试装置，降低了测试成本，使用一个电路板便可以测试引脚复用SOC芯片；能够实现SOC芯片出厂前引脚复用功能的自动化智能测试，极大地提高了量产芯片引脚复用功能的测试效率，减少人力时间成本的投入，降低了芯片生产成本，缩短了芯片交付工期。
在本实用新型中，上位机控制单元10优选为电脑，以运行相关上位机测试程序，这样易于实现智能化测试，测试结果的保存、处理和分析更方便、高效。
第一通信接口可以为USB接口或其它非SOC芯片复用引脚接口，用于直接和测试单元20的待测SOC芯片座21直接通信。
第二通信接口可以为串行接口或其它通信接口，用于和测试单元20的控制电路24通信。
进一步的，信号切换电路22可以采用模拟开关芯片，模拟开关芯片优选为TMUX1574芯片。以实现两路管脚复用功能验证电路切换为例，信号切换电路22可以选用德州仪器公司生产的高速的模拟开关芯片TMUX1574实现4通道2:1SPDT(Single Pole DoubleThrow，单刀双掷)开关，如图3所示。如果复用管脚较多，可以选择多片TMUX1574级联的方式，控制电路24控制该芯片的选择管脚用于控制选通通道。图3中，LOGIC CONTROL为逻辑控制单元，SEL为选择管脚，EN为使能管脚。
供电切换电路23可以采用固态继电器来选择电源，控制电路24通过控制固态继电器来实现电源的切换，可以使用多个固态继电器实现更多电源的选择，能够实现复用管脚不同电平状态下的测试。
综上，本实用新型具有以下有益效果：
1、简化了管脚复用SOC芯片的测试装置，降低了测试成本，使用一个电路板便可以测试管脚复用SOC芯片；
2、实现了智能化测试，测试的结果与ID绑定，上位机控制单元是电脑端，测试结果保存、处理、分析更方便、高效；
3、相比于将切换电路和控制电路集成到芯片内部的方法，提高了晶圆的利用率，降低了原材料成本；
4、本实用新型具体阐述了切换电路和控制电路的实现方式，选用低成本的模拟开关芯片和固态继电器，使用寿命更长；
5、本实用新型可以实现多路供电电源的切换，可以实现复用管脚不同电平状态下的测试。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，其特征在于，包括上位机控制单元和测试单元，所述测试单元包括一块电路板，所述电路板上集成有待测SOC芯片座、信号切换电路、供电切换电路、控制电路和至少两个复用功能验证电路，其中：
所述上位机控制单元通过第一通信接口连接所述待测SOC芯片座，所述上位机控制单元通过第二通信接口连接所述控制电路；
所述供电切换电路的电源输入端连接有至少两个互不相同的电源，电源输出端连接所述待测SOC芯片座；
所述待测SOC芯片座的信号输出端经所述信号切换电路连接所述复用功能验证电路；
所述控制电路的控制信号输出端分别连接所述供电切换电路、待测SOC芯片座和信号切换电路。
2.根据权利要求1所述的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，其特征在于，所述上位机控制单元为电脑。
3.根据权利要求1所述的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，其特征在于，所述第一通信接口为USB接口。
4.根据权利要求1所述的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，其特征在于，所述第二通信接口为串行接口。
5.根据权利要求1所述的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，其特征在于，所述信号切换电路采用模拟开关芯片。
6.根据权利要求5所述的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，其特征在于，所述模拟开关芯片为TMUX1574芯片。
7.根据权利要求1所述的SOC芯片引脚复用的自动化测试装置，其特征在于，所述供电切换电路采用固态继电器。
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