TWI763565B

TWI763565B - 自動測試機的線路自檢方法

Info

Publication number: TWI763565B
Application number: TW110127221A
Authority: TW
Inventors: 津魏; 經祥張; 吳艷平
Original assignee: 大陸商勝達克半導體科技（上海）有限公司
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-07-23
Publication date: 2022-05-01
Also published as: CN112904256A; TW202229896A; CN112904256B

Abstract

自動測試機的線路自檢方法包含：設置待檢自動測試機的驅動訊號發送器的輸出電位；設置待檢自動測試機的接收訊號比較器的比較電壓值、比較時間值的初始值；藉由驅動訊號發送器輸出實際高電位；藉由接收訊號比較器將實際高電位的電壓值與比較電壓值進行比較，並根據比較結果標記測試結果；逐步提高比較電壓值、比較時間值，並重複執行先前二步驟，直至比較電壓值、比較時間值到達結束值；根據測試結果繪製時間-電壓二維圖；以及判斷待檢自動測試機線路是否發生異常及發生異常的位置。

Description

自動測試機的線路自檢方法

本發明涉及自動測試機技術領域，具體地說是一種自動測試機的線路自檢方法。

如圖1所示，自動測試機通道由3部分組成，一是自動測試機內部晶片，包括驅動訊號發送器和接收訊號比較器，二是晶片外部連接的印刷電路板（printed circuit board，後稱PCB電路板），擴展自動測試機的外部功能，三是PCB電路板由纜線向外延伸到探針端，探針為自動測試機與外部連接的末端介面，例如，如圖2所示，此介面可用以連接至測量單元PMU。

在自動測試機的生產、組裝、測試等過程中由於各種原因會導致線路包括PCB板介面，纜線等接觸不良，從而導致訊號中斷影響測試，因此需要對自動測試機的線路進行自檢。目前傳統的檢測方案是通過Diag的程式Force電流/電壓，通過測量判斷是否能得到期望的電壓或者電流，從而判斷當前設備線路是否正常。該方法雖然能夠迅速檢出當前的自動測試機通道是否連接正常，但是只能定性的判斷自動測試機通道線路是否正常，無法檢測出自動測試機通道線路出現異常的位置。

因此，設計一種自動測試機的線路自檢方法，利用自動測試機數位測試通道自身的比較功能去監測當前通道的訊號，無需借用外部儀器，實現了從傳輸時間上去精準定位故障位置，而非簡單定性判斷故障與否的功能。

本發明為克服現有技術的不足，提供一種自動測試機的線路自檢方法，利用自動測試機數位測試通道自身的比較功能去監測當前通道的訊號，無需借用外部儀器，實現了從傳輸時間上去精準定位故障位置，而非簡單定性判斷故障與否的功能。

為實現上述目的，設計一種自動測試機的線路自檢方法，其特徵在於包括如下步驟：

S1，設置待檢自動測試機的驅動訊號發送器的輸出電位為0伏特（V）；

S2，設置待檢自動測試機的接收訊號比較器處的比較電壓值、比較時間值的初始值；

S3，藉由待檢自動測試機的驅動訊號發送器在第一時刻（T1）輸出實際高電位；

S4，藉由待檢自動測試機的接收訊號比較器將步驟S3中實際高電位的電壓值與步驟S2中的比較電壓值進行比較，當實際高電位的電壓值低於比較電壓值，標記測試結果為fail（不通過），當實際高電位的電壓值高於比較電壓值，標記測試結果為pass（通過）；

S5，逐步提高待檢自動測試機的接收訊號比較器處的比較電壓值、比較時間值，重複步驟S3-S4，直至待檢自動測試機接收訊號比較器處的比較電壓值、比較時間值到達結束值；

S6，根據測試結果繪製時間-電壓二維圖；以及

S7，根據時間-電壓二維圖中電壓轉折處的位置判斷待檢自動測試機線路是否發生異常及發生異常的位置。

所述的步驟S3中實際高電位的電壓值為2.5V，所述的比較電壓值的初始值為0V，所述的比較電壓值的單步增長（step size）為0.05V，結束值為2.6V；比較時間值的初始值為T1-1奈秒（ns），所述的比較時間值的單步增長為0.1ns，結束值為T1+12ns，T1為待檢自動測試機的驅動訊號發送器輸出實際高電位的時間。

所述的待檢自動測試機內設有控制晶片、印刷電路板電路線（後稱PCB電路線）、纜線，控制晶片的驅動訊號發送器連接電阻的一端，電阻的另一端分別連接控制晶片的接收訊號比較器、PCB電路線一端，PCB電路線的另一端連接纜線的一端，纜線的另一端設有探針。

所述的步驟S7中的判斷方法具體包括以下步驟：

S71，分別將對應於線路正常、控制晶片與PCB電路線連接點斷開、PCB電路線與纜線連接點斷開的多種情形下的自動測試機進行步驟S1-S6的操作，以獲取對應於這三種情形下的時間-電壓二維圖。

S72，將待檢自動測試機的時間-電壓二維圖與步驟S71中對應於這三種情形下的時間-電壓二維圖進行對比，判斷待檢自動測試機線路是否發生異常及發生異常的位置。

本發明同現有技術相比，利用自動測試機數位測試通道自身的比較功能去監測當前通道的訊號，無需借用外部儀器，實現了從傳輸時間上去精準定位故障位置，而非簡單定性判斷故障與否的功能。

下面根據附圖對本發明做進一步的說明。

實施例一：

自動測試機通道接收端，即自動測試機內部晶片中的接收訊號比較器CMP並不是一個連續抓取類比訊號的裝置，它只能比較當前監測點的電壓，因此接收訊號比較器CMP不能直觀的獲得訊號變化。因此本實施例在接收訊號比較器CMP處使用二維掃描的方式，可以體現出反射訊號在線路中的狀態。

自動測試機的驅動訊號發送器DRV發送一次訊號，在接收訊號比較器CMP處產生比較電壓值和比較時間值，從比較時間和比較電壓兩個維度去掃描，來獲得當前抓取訊號的電壓。藉由多次發射並改變接收訊號比較器CMP處所產生的比較電壓值和比較時間值，可以獲得多個測試結果，並將測試結果綜合起來可以獲得一個時間和電壓的二維圖，可以直觀的類比出訊號傳輸中的變化。

本實施例對待檢自動測試機的線路進行自檢，具體包括以下步驟：

S1，設置待檢自動測試機的驅動訊號發送器DRV的輸出電位為0伏特（V）；

S2，設置待檢自動測試機的接收訊號比較器CMP處的比較電壓值、比較時間值的初始值；

S3，藉由待檢自動測試機的驅動訊號發送器DRV在時間T1輸出實際高電位；

S4，藉由待檢自動測試機的接收訊號比較器CMP將步驟S3中實際高電位的電壓值與步驟S2中的比較電壓值進行比較，當實際高電位的電壓值低於比較電壓值，標記測試結果為fail（不通過），當實際高電位的電壓值高於比較電壓值，標記測試結果為pass（通過）；

S5，逐步提高待檢自動測試機的接收訊號比較器CMP處的比較電壓值、比較時間值，重複執行步驟S3-S4，直至待檢自動測試機接收訊號比較器CMP所產生的比較電壓值、比較時間值到達結束值；

S6，根據測試結果繪製時間-電壓二維圖；

所述的步驟S3中實際高電位的電壓值為2.5V，所述的比較電壓值的初始值為0V，單步增長（step size）為0.05V，結束值為2.6V；比較時間值的初始值為T1-1奈秒（ns），單步增長為0.1ns，結束值為T1+12ns，T1為待檢自動測試機的驅動訊號發送器DRV輸出實際高電位的時間。

所述的待檢自動測試機內設有控制晶片U、PCB電路線PCB、纜線CL。控制晶片U的驅動訊號發送器DRV連接電阻R的一端，電阻R的另一端分別連接控制晶片U的接收訊號比較器CMP、PCB電路線PCB的一端，PCB電路線PCB的另一端連接纜線CL的一端，纜線CL的另一端設有探針P。

所述的步驟S7中的判斷方法具體包括以下步驟：

S71，分別將線路正常、控制晶片U與PCB電路線PCB連接點斷開、PCB電路線PCB與纜線CL連接點斷開的自動測試機進行步驟S1-S6的操作，獲取這三種情況下的時間-電壓二維圖。

S72，將待檢自動測試機的時間-電壓二維圖與步驟S71中的時間-電壓二維圖進行對比，判斷待檢自動測試機線路是否發生異常及發生異常的位置。

本實施例中了便於觀察第一個沿的狀況，將比較時間值的初始值設為T1-1ns。由於接收訊號比較器接收到訊號所需最長時間為10ns，比較時間值的結束值大於10ns稍有餘量即可，因此本實施例將比較時間值的結束值設為T1+12ns。

本實施例步驟S5中，將fail用“-”表示，將pass用“*”表示，獲得的時間-電壓二維圖如圖4所示。“*”與“-”的變化位置即為實際訊號的位置，訊號的變化因為線路阻抗的變化引起的，因此“*”與“-”變化曲線間接體現了線路阻抗變化。因此可以將圖4抽象出來，可以得到如圖5所示的時間-電壓二維圖。

本實施例中發射訊號經由PCB電路板到纜線CL，再從纜線CL末端反射回並在接收訊號比較器CMP處被監測。

如圖3所示，節點O為驅動訊號發送器DRV與接收訊號比較器CMP的連接點，節點A為自動測試機內部晶片與PCB電路板的連接點，節點B為PCB電路板與纜線的連接點，節點C為纜線末端的探針端。

本實施例中驅動訊號發送器DRV的輸出阻抗 Z1= 50歐姆（ohm），訊號傳輸匹配阻抗Z2 =50歐姆。

根據訊號反射之時域反射（Time Domain Reflectometry, TDR）原理，當訊號在線路傳輸中，如果有線路阻抗變化訊號會有階躍跳變。因此自動測試機的驅動訊號發送器DRV發出V0=2.5V的訊號後，接收訊號比較器CMP可在節點O檢測到訊號的第一個階躍端，之後訊號的觀測電壓被抬高為V1，V1=V0* Z1/（Z1+Z2）=2.5*50/(50+50）= 1.25V，反應在時間（標示為T）-電壓（標示為V）二維圖上即為第一個沿（標示為沿1）。

如果自動測試機的線路連接正常，則當訊號傳過節點A、節點B時，電壓保持不變。

當訊號在纜線末端開路會變為2.5V ，訊號從探針P處反射到接收訊號比較器CMP處，接收訊號比較器CMP處可以檢測到升為2.5V電壓的訊號，反應在時間-電壓二維圖上即為第二個沿（標示為沿2）。

如果在傳輸路徑上有斷開的情形，即自動測試機線路出現異常，那麼反射訊號將提前被接收訊號比較器CMP檢測到。

步驟S71中，線路正常的自動測試機獲取的時間-電壓二維圖如圖6所示，時間長度為10ns。PCB電路線PCB與纜線CL連接點斷開的自動測試機獲取的時間-電壓二維圖如圖7所示，時間長度為4ns。控制晶片U與PCB電路線PCB連接點斷開的自動測試機獲取的時間-電壓二維圖如圖8所示，時間長度小於1ns。在圖6至圖8中，節點O為驅動訊號發送器DRV與接收訊號比較器CMP的連接點，節點A為控制晶片U與PCB電路線PCB的連接點，節點B為PCB電路線PCB與纜線CL的連接點，節點C為纜線CL末端的探針P。

根據圖6到圖8所示的時間-電壓二維圖，可以得出：

當第二個轉折點出現在10ns的位置，則說明自動測試機的線路正常；

當第二個轉折點出現在4-10ns的位置，則說明纜線CL出現異常；

當第二個轉折點出現在1-4ns的位置，則說明PCB電路線PCB出現異常；

當第二個轉折點出現在＜1ns的位置，則說明控制晶片U內部出現異常；

當第二個轉折點出現在＞10ns 的位置，或者觀察不到轉捩點，則說明控制晶片U出現異常。

因此將本實施例待檢自動測試機的時間-二維圖與圖6至圖8進行對比，判斷待檢自動測試機是否出現異常及發生異常的位置。參考圖4至圖5可知，本實施例待檢自動測試機的時間-電壓二維圖出現第二個轉折點為位置為10ns，則本實施例的待檢自動測試機的線路正常。

1,2:沿 U:控制晶片 PCB:印刷電路板電路線 CL:纜線 PMU:測量單元 R:電阻 P:探針 DRV:驅動訊號發送器 CMP:接收訊號比較器 O,A,B,C:節點 Z1:輸出阻抗 Z2:訊號傳輸匹配阻抗 T:時間 V:電壓

［圖1］為自動測試機通道線路結構的示意圖；［圖2］為傳統測試方法中自動測試機線路結構及訊號傳送方向；［圖3］為本發明測試方法中自動測試機線路結構及訊號傳送方向；［圖4］為本實施例一中時間-電壓二維圖；［圖5］為抽象後的圖4中的時間-電壓二維圖；［圖6］為線路正常的自動測試機的時間-電壓二維圖；［圖7］為PCB電路線與纜線連接點斷開的自動測試機的時間-電壓二維圖；以及［圖8］為控制晶片與PCB電路線連接點斷開的自動測試機的時間-電壓二維圖。

1,2:沿

T:時間

V:電壓

Claims

一種自動測試機的線路自檢方法，包括以下步驟： S1，設置一待檢自動測試機的驅動訊號發送器的一輸出電位為0伏特； S2，設置該待檢自動測試機的接收訊號比較器的一比較電壓值、一比較時間值的初始值； S3，藉由該待檢自動測試機的驅動訊號發送器在一第一時間輸出一實際高電位； S4，藉由該待檢自動測試機的接收訊號比較器將該步驟S3中的該實際高電位的電壓值與該步驟S2中的該比較電壓值進行比較，當該實際高電位的電壓值低於該比較電壓值，標記一測試結果為不通過，當該實際高電位的電壓值高於該比較電壓值，標記該測試結果為通過； S5，逐步提高待檢自動測試機的接收訊號比較器的該比較電壓值、該比較時間值，並重複執行該步驟S3與該步驟S4，直至該待檢自動測試機的接收訊號比較器的該比較電壓值、該比較時間值到達一結束值； S6，根據該測試結果繪製一時間-電壓二維圖；以及 S7，根據該時間-電壓二維圖中電壓轉折點的位置判斷該待檢自動測試機線路是否發生異常及發生異常的位置。
如請求項1之自動測試機的線路自檢方法，其中該步驟S3中該實際高電位的電壓值為2.5伏特，該比較電壓值的初始值為0伏特，該比較電壓值的單步增長（step size）為0.05伏特，結束值為2.6伏特；該比較時間值的初始值為T1減去1奈秒，該比較時間值的單步增長0.1為奈秒，結束值為T1加上12奈秒，且T1為該待檢自動測試機的驅動訊號發送器輸出該實際高電位的時間。
如請求項1之自動測試機的線路自檢方法，其中該待檢自動測試機內設有一控制晶片、一印刷電路板電路線、一纜線，該控制晶片的驅動訊號發送器連接電阻的一端，電阻的另一端分別連接到該控制晶片的接收訊號比較器、該印刷電路板電路線的一端，該印刷電路板電路線的另一端連接到該纜線的一端，且該纜線的另一端設有一探針。
如請求項1之自動測試機的線路自檢方法，其中該步驟S7中的判斷方法包括以下步驟： S71，分別將對應於線路正常、一控制晶片與一印刷電路板電路線連接點斷開、該印刷電路板電路線與一纜線連接點斷開的複數種情形下的該待檢自動測試機進行該步驟S1至該步驟S6的操作，以獲取對應於該些情形下的時間-電壓二維圖；以及 S72，將該待檢自動測試機的該時間-電壓二維圖與該步驟S71中的對應於該些情下的時間-電壓二維圖進行對比，判斷該待檢自動測試機線路是否發生異常及發生異常的位置。