芯片IV曲线自动测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种芯片IV曲线自动测试方法及系统，其中方法包括：源表、主控设备、电平转换模块、MCU、IO扩展模块、多组开关电路阵列、继电器阵列和至少一组多路继电器的芯片IV曲线测试系统；将需要测量的管脚配对数据、测试条件，形成步序文件；设计主控程序在主控设备中运行，由主控程序读取步序文件，并将步序文件中的参数分解，通过主控设备将参数通过指令发送给MCU；MCU控制其中一组开关电路阵列，驱动继电器阵列，接通其中的一个测试单元；主控设备将步序中的测试参数发送给源表，控制源表使能，通过接通的测试回路向被测芯片发送设定的电信号，同时获得电流电压的数据，返回给主控设备；主控设备将获取到的信号绘制成IV曲线图。图。图。

【技术实现步骤摘要】
芯片IV曲线自动测试方法及系统
[0001]

[0002]本专利技术属于芯片测试
，具体涉及一种芯片IV曲线自动测试方法及系统。
[0003]
技术介绍

[0004]在芯片设计制造领域，当流片出片之后，需要对芯片的各项性能进行实测和验证，而这些测试和验证中的某些测试过程可能会对芯片内部结构造成破坏或者损伤。因此在实施测试之前，需要对芯片的基准性能参数进行一次初步摸底并做映像，通常这种摸底都采用对芯片某两个特定引脚间施加特定的电流I和电压V，并逐点采集数据，最终根据I和V之间的关系，绘制出IV特性曲。不同引脚间的测试形成一个组合，该组合下的不同IV曲线图，综合反映了该芯片在测试前的电特性全貌，即可作为后续测试完毕后的性能校对参考样本。
[0005]现有技术中，IV特性参数的测试通常需借助于一定的仪器和装置，通过自动、半自动或者手动的方式完成。IV特性测试过程的关键点包括：（1）某两个不同的管脚组成一个测试组合；（2）不同测试项给定不同的I/V输入；（3）多个测试组合形成的测试集合。
[0006]根据仪器、装置以及测试和绘制方式的不同，可将现有技术分为以下三大类别：A、利用专业设备进行自动化测试、绘制。该种测试绘制方式，在对被测试芯片所有管脚间的特定电压或电流进行统一性设置后，设备即可快速根据设置参数，完成对芯片的IV特性测试和IV曲线图的绘制。通常该方式被专业的实验室或者专业的测试机构所运用。B、利用简易设备进行半自动化测试、绘制。该种测试绘制方式，每次设置一对管脚间的参数，同时需要手工连接相应管脚间的引线，在连线完毕后由设备根据设置参数，完成对芯片相应管脚的IV特性测试和IV曲线图的绘制,之后对下一步测试项进行参数配置，重新手工连接引线，再由设备继续进行测试和绘制。该测试方式被应用在测试频次不高、被测试对象种类比较单一的场景中。C、利用源测量单元SMU（源表
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电源/IV量表）进行手工测试、绘制。该种测试绘制方式成本低，只需借助于源表，通过每一步的手工输入参数、手工连接引线，手工切换输出，同时人工采样、记录数据，合并所有数据后，再手工或者借助于相应的图表软件，绘制IV曲线。该测试方式被应用在测试频次不高，测试要求不高，同时被测试芯片类型不多的场景下。
[0007]如上所述，现有的IV曲线测试绘制技术，除了手工测试绘制之外，多数需要借助于测试设备，测试设备包括专业设备和简易设备，设备的成本决定了设备的专业性高低，而企业在考虑测试精度、效率的同时，又不得不考虑成本的投入。总的来讲，现有的IV曲线测试绘制技术，存在以下几个问题：（1）专业设备的昂贵成本。专业设备技术先进、自动化效率高、精度高。但是专业设备动辄几十万上百万，普通企业根本无法承担这种投入。另一方面，IV曲线的测试绘制，通常只是专业设备的其中一项辅助功能，企业通常不可能单独为了测
一个IV曲线特性，投入巨资去购买一台专业的测试设备。（2）简易设备的测试准确度、精度和效率问题。相较于专业设备的巨额投资，简易设备的采用是一个比较不错的选择。但是简易设备因其成本低，在测试精度、便捷性、灵活性等方面存在一定的不足。简易设备测试的最大缺点是无法自动化完成测试绘制过程。在测试频次较高、测试品种较多的场景下，频繁地手工切换管脚、频繁地修改各管脚间的测试参数，极大阻碍了测试进度，降低了测试效率，同时因需要手工介入引线和设置，存在各种人为不确定性因素，测试结果的准确和稳定性也很难的到保障。同时测试数据没有被系统地存储和管理。（3）手工测试绘制的误差和效率问题。手工测试依赖于源表和测试人员的经验。从精度上来讲，源表的好坏、测试经验的丰富程度决定了测试的精度、效率的高低。手工测试最大的问题是效率低下，人为误差导致测试存在的不确定性较高。 同时手工测绘时候，读取到的测试值，往往受到峰值和谷值的影响，存在一定的测试误差。（4）单次测试数量仅为1颗芯片。无论是专业设备还是简易设备，在单次测量芯片的数量上，均只支持1颗芯片。而现实生产环境中存在单次测量多颗芯片的需求。
[0008]
技术实现思路

[0009]鉴于以上存在的问题，本专利技术提供一种芯片IV曲线自动测试方法及系统。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：本专利技术实施例一方面提供一种芯片IV曲线自动测试方法，包括以下步骤：设备包括源表、主控设备、电平转换模块、MCU、IO扩展模块、多组开关电路阵列、继电器阵列和至少一组多路继电器的芯片IV曲线测试系统，所述源表与主控设备电连接，主控设通过接口与电平转换模块连接，经过电平转换后，将电平转换成与MCU引脚相匹配的电平值进行通信，所述MCU 与IO扩展模块电连接，所述IO扩展模块与开关电路阵列电连接，所述开关电路阵列与继电器阵列和多路继电器电连接，所述多路继电器连接待测试的芯片，所述源表的正负极分别与继电器阵列不同分组电连接；将需要测量的管脚配对数据、测试条件，形成步序文件；设计主控程序在主控设备中运行，由所述主控程序读取步序文件，并将步序文件中的参数分解，通过主控设备将参数通过指令发送给MCU；MCU控制其中一组开关电路阵列，驱动继电器阵列，根据步序文件中的参数，接通其中的一个测试单元，其余的测试单元断开；MCU控制另一组开关电路阵列，从而驱动多路继电器，使步序文件中的指定芯片的指定管脚，被源表的正负极连接，由此形成源表正极、通过继电器阵列选中的芯片、多路继电器选中的第一选中管脚、多路继电器选中的第二选中管脚和源表负极组成的测试回路；主控设备将步序中的测试参数发送给源表，控制源表使能，向接通的测试回路发送信号，同时获得电流电压的数据，返回给主控设备；主控设备将获取到的信号绘制成IV曲线图；所有开关电路、继电器复位，进入下一条步序，如此循环，直到所有步序被执行完毕。
[0011]优选地，所述源表为可控制的电源，同时用于电压和电流测试。
[0012]优选地，所述测试单元包括待测试的其中一个芯片和多路继电器，多路继电器一次控制一颗芯片所有引脚的接入和断开。
[0013]优选地，通过主控装置的串口传递命令给源表，进行输出和信号采集。
[0014]优选地，所述测试条件包括预设电流、预设电压、电压区间和测试点的间隔数、测试单元编号和被测试管脚名称。
[0015]本专利技术实施例又一方面提供一种芯片IV曲线自动测试系统，包括源表、主控设备、电平转换模块、MCU、IO扩展模块、多组开关电路阵列、继电器阵列和至少一组多路继电器，所述源表与主控设备电连接，主控设通过接口与电平转换模块连接，经过电平转换后，将电平转换成与MCU引脚相匹配的电平值进行通信，所述MCU与IO扩展模块电连接，所述IO扩展模块与开关电路阵列电连接，所述开关电路阵列与继电器阵列和多路继电器电连接，所述多路继电器连接待测试的芯片，所述源表的正负极分别与继电器阵列不同分组电连接；主控程序在主控设备中运行，由所述主控程序读取步序文件，并将步序文件中的参数分解，通过主控设备将参数通过指令发送给MCU，所述步序文件包括需要测量的管脚配对数据、测试条件；MCU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片IV曲线自动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：设备包括源表、主控设备、电平转换模块、MCU、IO扩展模块、多组开关电路阵列、继电器阵列和至少一组多路继电器的芯片IV曲线测试系统，所述源表与主控设备电连接，主控设通过接口与电平转换模块连接，经过电平转换后，将电平转换成与MCU引脚相匹配的电平值进行通信，所述MCU 与IO扩展模块电连接，所述IO扩展模块与开关电路阵列电连接，所述开关电路阵列与继电器阵列和多路继电器电连接，所述多路继电器连接待测试的芯片，所述源表的正负极分别与继电器阵列不同分组电连接；将需要测量的管脚配对数据、测试条件，形成步序文件；设计主控程序在主控设备中运行，由所述主控程序读取步序文件，并将步序文件中的参数分解，通过主控设备将参数通过指令发送给MCU；MCU控制其中一组开关电路阵列，驱动继电器阵列，根据步序文件中的参数，接通其中的一个测试单元，其余的测试单元断开；MCU控制另一组开关电路阵列，从而驱动多路继电器，使步序文件中的指定芯片的指定管脚，被源表的正负极连接，由此形成源表正极、通过继电器阵列选中的芯片、多路继电器选中的第一选中管脚、多路继电器选中的第二选中管脚和源表负极组成的测试回路；主控设备将步序中的测试参数发送给源表，控制源表使能，向接通的测试回路发送信号，同时获得电流电压的数据，返回给主控设备；主控设备将获取到的信号绘制成IV曲线图；所有开关电路、继电器复位，进入下一条步序，如此循环，直到所有步序被执行完毕。2.如权利要求1所述的芯片IV曲线自动测试方法，其特征在于，所述源表为可控制的电源，同时用于电压和电流测试。3.如权利要求1所述的IV曲线自动测试方法，其特征在于，所述测试单元包括待测试的其中一个芯片和多路继电器，多路继电器一次控制一颗芯片所有引脚的接入和断开。4.如权利要求1所述的IV曲线自动测试方法，其特征在于，通过主控装置的串口传递命令给源表，进行输出和信号采集。5.如权利要求1所述的IV曲线自动测试方法，其特征在于，所述测试条件包括预设电流、预设电压、电压区间和测试点的间隔数、测试单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，陈晓松，郑飞君，
申请(专利权)人：杭州傲芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：