一种单板双通道产测及良率分析系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种单板双通道产测及良率分析系统，该系统构包括有人机接口处理模块、接触电阻检测模块、移动数据存储模块、固件更新模块、handler控制模块、电源控制与电压校准模块、模拟指标测试模块、良率分析模块和LCD显示模块，其中，人机接口处理模块、接触电阻检测模块、移动数据存储模块、固件更新模块、handler控制模块、电源控制与电压校准模块、模拟指标测试模块、良率分析模块集成于嵌入式微处理器中。本发明专利技术能够减少测试成本，实现产测要求，自动根据多批次测试结果制定良率控制线，提高测试精确度，减少因接触问题而导致的数据不准确，效率大幅度提升。

【技术实现步骤摘要】
一种单板双通道产测及良率分析系统及方法
本专利技术属于测试的
，尤其涉及芯片模拟性能检测、数据统计和分析及客户代烧录等的系统及方法。
技术介绍
目前已有的单板量产测试装置不能对电压电流、时钟频率及上下拉电阻等多项模拟指标进行一体化测试，灵活性差且投入高，装置不能实时保存被测芯片的良率情况，给后面的良率分析工作带来困难，且没有接触电阻检测，电压电流信号量测试、ADC测试及供电电压产生等都是独立分开的，只能应用于单一类型的芯片测试，不同类别项目的测试都需要重新开发测试平台，通用性差，无法快速的开发新的测试装置，外加ADC输入信号由于外界信号线阻抗、接触等各种问题导致数据不可靠，重复性工作量大，芯片因直流特性出现的问题检测设备没有一个完整的检测方法且不能同时进行良率分析，芯片与handler之间会由于接触不实等问题带来测试结果误判，进而造成成本损失，为了解决良率问题，测试工程师分析问题需要花费很多的时间，整个过程需要人为参与，大量重复工作使得人力物力与时间资源的成本增高，内耗较大造成测试成本较高，后续的可维护性难度加大；传统的良率分析方法受到现实条件的制约，只对单一批次芯片产品分析判断，批次性变化较大的情况下，良率控制线制定不准确；受传统化的开发思路的影响缺少集成度高的测试及良率分析装置，制约了FT量产测试效率。
技术实现思路
基于此，因此本专利技术的首要目地是提供一种单板双通道产测及良率分析系统及方法，该系统及方法利用单板进行芯片测试和良率分析，实现产测要求，单板量产测试平台的引入集成测试模式在一定程度上节省测试时间和成本，提高测试精确度，减少因接触问题而导致的数据不准确，效率大幅度提升。本专利技术的另一个目地在于提供一种单板双通道产测及良率分析系统及方法，该系统及方法能够自动实现在量产测试FT阶段对多项电量、频率及电阻等模拟参数指标进行测试、实时补偿和接触检测，同时使用外接handler机械手实现双site芯片同时测试、记录和良率分析等一体化，减少测试成本，并通过良率控制线应用于工艺封测等阶段评估，设备使用便捷和操作方便。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种单板双通道产测及良率分析系统，其特征在于该系统构包括有人机接口处理模块、接触电阻检测模块、移动数据存储模块、固件更新模块、handler控制模块、电源控制与电压校准模块、模拟指标测试模块、良率分析模块和LCD显示模块，其中，人机接口处理模块、接触电阻检测模块、移动数据存储模块、固件更新模块、handler控制模块、电源控制与电压校准模块、模拟指标测试模块、良率分析模块集成于嵌入式微处理器中；嵌入式微处理器通过数据传输接口与LCD显示模块连接，通过handler控制接口、烧录接口、通信检测接口及过冲控制接口与Handler设备上的被测芯片连接。该系统可以在FT量产阶段对芯片进行批量自动化多模拟参数指标测试，将多指标项测试方法集成在一套系统内进行测试和良率处理，包含接触电阻检测，大幅提高测试效率，且根据相关问题进行预处理和显示，并将测试的芯片数据按照MAP图的形式存储在移动存储设备中，便于在不同终端下分析和问题处理。所述接触电阻检测模块，主要检测单板外界的Handler设备与被测芯片之间的连接性。所述固件更新模块，主要实现在系统固件全部更新和时序逻辑功能更新等。所述handler控制模块，负责芯片的自动化控制操作和对芯片测试，实现芯片的测试和烧录。所述电源控制与电压校准模块包含被测试芯片供电电源单元和自适应电压检测单元两部分，所述被测试芯片供电电源单元需要完成对被测芯片烧录电压和供电电压的供给等功能，所述自适应电压检测单元，主要实现能对电源控制模块输出电压、PMU输出电压信号量检测、被测芯片烧录电压和供电电压等的自适应校准的功能，使得系统具备输出电压钳位和系统自适应补偿功能，系统测量精度更加精准和稳定。所述模拟指标测试模块包含PMU控制检测单元、频率采样单元、电阻检测单元；PMU控制检测单元主要用于提供激励信号电压、输入电压检测、输出电流信号，测量过程包括驱动电流测量电压(FIMV)、驱动电压测量电流(FVMI)。PMU控制检测模块能够提供FV、FI、FN(高阻)、MV、MI等功能，增加外部电阻可增加相应测量范围，嵌入式微处理器通过操作电源控制与电压校准模块使得被测芯片进入用户模式，配置PMU检测单元、电压自适应检测模块、可编程电阻器及电子开关等外置部件，控制器输出并调用电压自校准模块实现IOH\IOL、VIH\VIL、VOH\VOL、SLEEEP\HALT功耗及漏电电流等信号量检测；频率采样单元主要完成时钟频率的测量及标定，系统进入芯片时钟频率标定流程，检测芯片ID以确定相应的标定方式和标定值写入位置，利用二分查找法计算出标定数值，对写入标定数据的芯片进行测量；电阻检测单元实现芯片的内部上下拉电阻阻值测试，首先获取设计指标，然后开启电源控制与电压校准模块，使得被测芯片进入烧录模式，配置寄存器数据，继而使用PMU检测单元和电压自适应检测单元，测量此时的IO管脚的电压和电流，最后计算出上下来电阻阻值。所述良率分析模块是主要对芯片电气特性参数测量失效的项及芯片数量进行统计分析的分析单元，需要完成每一批次良率情况统计分析和大批量多批次数据综合分析等功能，数据来源于电量、时钟频率及上下拉电阻等参数的失效统计，实现所有测试指标项的良率分析及自适应处理，并将实测值与设计指标值对比以判断其失效项，进而统计分析每一批次的良品与不良品比例数据和各测试项失效等数据，取若干个测试数据，去除最大良率和最差良率，然后取平均良率，根据平均良率计算均方差，把平均良率减去3倍的均方差值作为良率基准，输出给相关人员制定工厂良率指标控制线。一种单板双通道产测及良率分析方法，其特征在于实现方法包括步骤：101、测试和良率分析系统上电，时钟系统、IO端口、FMC外设接口、HandlerTTL通信模块、电源系统、电压自校准模块、LCD显示模块、移动数据存储设备及PMU检测单元初始化，系统各模块自校准和自检；如果确认自检失败且小于设定自检次数，系统重新初始化各外设单元，继而模块再次进行自校准和自检；否则自校准和自检失败且超过规定次数，设备故障报警，红灯闪烁提示，系统报警，LCD提示用户需要更换测试和良率分析系统；否则，系统自校准和自检成功，等待接收用户命令。102、自校准和自检成功，启动移动存储设备读取并查找存储区地址划分表、配置文件索引表、芯片模拟特性指标数据、良率控制线、代烧录hex、芯片测试数据信息、管脚及模块输入电阻、芯片型号、标识信息及测试系统固件和版本号等信息；103、芯片测试对应文件查找成功，建立LCD菜单系统，等待用户输入控制指令，供用户按键选择是否执行固件程序更新或者测试和良率分析模式，如果用户选择进入固件更新模式，开始执行104、105等步骤。否则执行106等步骤。104、进入固件更新模式，进行固件程序更新；接到用户指令后系统获取移动存储设备中系统固件更新程序数据及版本信息，完成读取后，系统调用IAP固件更新程序读取系统自身固件程序数据及版本信息，继而对比当前系统固件与移动存储设备中的固件版本哪个最新及是否需要更新等，LCD显示单板系统准备进行固件更新和对比结果供用户选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单板双通道产测及良率分析系统，其特征在于该系统构包括有人机接口处理模块、接触电阻检测模块、移动数据存储模块、固件更新模块、handler控制模块、电源控制与电压校准模块、模拟指标测试模块、良率分析模块和LCD显示模块，其中，人机接口处理模块、接触电阻检测模块、移动数据存储模块、固件更新模块、handler控制模块、电源控制与电压校准模块、模拟指标测试模块、良率分析模块集成于嵌入式微处理器中；嵌入式微处理器通过数据传输接口与LCD显示模块连接，通过handler控制接口、烧录接口、通信检测接口及过冲控制接口与Handler设备上的被测芯片连接。

【技术特征摘要】
1.一种单板双通道产测及良率分析系统，其特征在于该系统构包括有人机接口处理模块、接触电阻检测模块、移动数据存储模块、固件更新模块、handler控制模块、电源控制与电压校准模块、模拟指标测试模块、良率分析模块和LCD显示模块，其中，人机接口处理模块、接触电阻检测模块、移动数据存储模块、固件更新模块、handler控制模块、电源控制与电压校准模块、模拟指标测试模块、良率分析模块集成于嵌入式微处理器中；嵌入式微处理器通过数据传输接口与LCD显示模块连接，通过handler控制接口、烧录接口、通信检测接口及过冲控制接口与Handler设备上的被测芯片连接。2.如权利要求1所述的单板双通道产测及良率分析系统，其特征在于所述电源控制与电压校准模块包含被测试芯片供电电源单元和自适应电压检测单元两部分，所述被测试芯片供电电源单元需要完成对被测芯片烧录电压和供电电压的供给等功能，所述自适应电压检测单元，主要实现能对电源控制模块输出电压、PMU输出电压信号量检测、被测芯片烧录电压和供电电压等的自适应校准的功能。3.如权利要求1所述的单板双通道产测及良率分析系统，其特征在于所述模拟指标测试模块包含PMU控制检测单元、频率采样单元、电阻检测单元；PMU控制检测单元主要用于提供激励信号电压、输入电压检测、输出电流信号，测量过程包括驱动电流测量电压、驱动电压测量电流；频率采样单元主要完成时钟频率的测量及标定，系统进入芯片时钟频率标定流程，检测芯片ID以确定相应的标定方式和标定值写入位置，利用二分查找法计算出标定数值，对写入标定数据的芯片进行测量；电阻检测单元实现芯片的内部上下拉电阻阻值测试，首先获取设计指标，然后开启电源控制与电压校准模块，使得被测芯片进入烧录模式，配置寄存器数据，继而使用PMU检测单元和电压自适应检测单元。4.如权利要求1所述的单板双通道产测及良率分析系统，其特征在于所述良率分析模块是主要对芯片电气特性参数测量失效的项及芯片数量进行统计分析的分析单元，完成每一批次良率情况统计分析和大批量多批次数据综合分析，数据来源于电量、时钟频率及上下拉电阻等参数的失效统计，实现所有测试指标项的良率分析及自适应处理，并将实测值与设计指标值对比以判断其失效项，进而统计分析每一批次的良品与不良品比例数据和各测试项失效数据，取若干个测试数据，去除最大良率和最差良率，然后取平均良率，根据平均良率计算均方差，把平均良率减去3倍的均方差值作为良率基准，输出作为良率指标控制线。5.一种单板双通道产测及良率分析方法，其特征在于实现方法包括步骤：101、测试和良率分析系统上电，时钟系统、IO端口、FMC外设接口、HandlerTTL通信模块、电源系统、电压自校准模块、LCD显示模块、移动数据存储设备及PMU检测单元初始化，系统各模块自校准和自检；102、自校准和自检成功，启动移动存储设备读取并查找存储区地址划分表、配置文件索引表、芯片模拟特性指标数据、良率控制线、代烧录hex、芯片测试数据信息、管脚及模块输入电阻、芯片型号、标识信息及测试系统固件和版本号信息；103、芯片测试对应文件查找成功，建立LCD菜单系统，等待用户输入控制指令，供用户按键选择是否执行固件程序更新或者测试和良率分析模式，如果用户选择进入固件更新模式，开始执行104、105等步骤，否则执行106等步骤；104、进入固件更新模式，进行固件程序更新；105、被测芯片上电，重新启动功能模块，启动handlerTTL通信连接，系统解析命令，执行相关功能，开始等待用户输入命令，系统进行命令解析；106、芯片进入测试和良率处理模式，系统调用电源控制模块、PMU检测和电压校准模块，使芯片进入烧录模式，调整电子开关至被测芯片任两个IO端口，配置被测芯片SFR，调用接触电阻检测模块对芯片与handler设备连接特性进行测试；107、进入IOH/IOL、漏电、功耗及sleep&halt电流类指标项检测，获取芯片配置信息及直流电流特性设计值、漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞新洁，
申请(专利权)人：芯海科技深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44