CN104297713B - 集成电路测试系统加载板校准系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集成电路测试系统加载板校准系统，包括高速信号输入模块、集成电路接口适配器模块、探针定位模块和校准模块；所述高速信号输入模块的输出端与待校准加载板的输入端电连接；所述集成电路接口适配器模块的输入端与待校准加载板的输出端电连接；所述集成电路接口适配器模块的输出端与所述探针定位模块的输入端电连接；所述探针定位模块的输出端与所述校准模块的输入端电连接；所述校准模块的输出端与所述高速信号输入模块的输入端电连接；通过定量分析加载板的主要性能指标，解决了加载板传统定性测试分析的局限性等不足，保证了高速、大规模集成电路参数测量量值的准确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路测试夹具计量技术领域，具体涉及一种集成电路测试系统加载板校准系统。
背景技术
集成电路测试系统加载板(以下简称加载板)是集成电路测试系统测试通道口弹簧针与被测集成电路引脚之间的连接电路，通常是以绝缘板为基材，切成一定尺寸，附有设计好的导电图形，实现集成电路输入/输出端口与被测集成电路的输入/输出引脚之间的互连。随着集成电路的数据速率要求越来越高，集成电路测试系统可提供的测试速率能力也越来越高，对加载板传输性能的要求也越来越高。目前针对加载板的测试方法比较常见的是通过眼图变化定性的进行判断，其判定依据也是根据用户对高速信号传输性能的认识和可接受程度而不同，没有统一的可依据的规范和标准。为了保证高速、大规模集成电路量值的准确可靠，研究一种集成电路测试系统加载板的校准系统，定量分析加载板的性能，是十分必要的。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够完全脱离集成电路测试系统，独立校准待校准加载板传输性能的各项参数，定量分析待校准加载板性能的集成电路测试系统加载板校准系统。
一种集成电路测试系统加载板校准系统，包括高速信号输入模块、集成电路接口适配器模块、探针定位模块和校准模块；所述高速信号输入模块的输出端与待校准加载板的输入端电连接；所述集成电路接口适配器模块的输入端与待校准加载板的输出端电连接；所述集成电路接口适配器模块的输出端与所述探针定位模块的输入端电连接；所述探针定位模块的输出端与所述校准模块的输入端电连接；所述校准模块的输出端与所述高速信号输入模块的输入端电连接；
所述校准模块用于发出初始信号以及接收由待校准加载板处理后的采集信号，并将采集信号与初始信号进行比对，并根据对比结果校准待校准加载板，校准模块并用于将采集信号存储于校准模块的存储器中。
所述高速信号输入模块用于接收所述校准模块发出的初始信号，并模拟测试系统将初始信号发送至待校准加载板；
所述集成电路接口适配器模块用于接收所述待校准加载板处理后的输出信号，并将所述输出的信号进行配置，并发送给所述探针定位模块；
所述探针定位模块用于采集所述集成电路接口适配器模块配置之后的输出信号，并将采集的信号发送给所述校准模块。
本发明提供的集成电路测试系统加载板校准系统，针对待校准加载板上传输线类型、过孔设计、阻抗匹配等因素对其性能的影响程度、信号失真的情况、变化幅度等进行定量分析，使校准系统能够覆盖集成电路测试系统待校准加载板的主要技术指标；通过定量分析待校准加载板的主要性能指标，很好地解决了待校准加载板传统定性测试分析的局限性等不足，保证了高速、大规模集成电路参数测量量值的准确可靠；同时本发明所述的集成电路测试系统加载板校准系统脱离了集成电路测试系统等配套条件，为后期广泛的计量服务工作开展提供了便利；且该系统具有精确度高、可扩展性能好、操作简单，集成度高等特点，能够满足当前集成电路测试系统待校准加载板主要性能指标的校准需求。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的集成电路测试系统加载板校准系统的结构示意图；
图2是图1中校准模块的结构框图；
图3是本发明实施方式提供的集成电路测试系统加载板校准系统的流程图。
具体实施方式
如图1所示，在本发明实施例的一种集成电路测试系统加载板校准系统，包括高速信号输入模块10、集成电路接口适配器模块20、探针定位模块30和校准模块40；所述高速信号输入模块10的输出端与待校准加载板的输入端电连接；所述集成电路接口适配器模块20的输入端与待校准加载板的输出端电连接；所述集成电路接口适配器模块20的输出端与所述探针定位模块30的输入端电连接；所述探针定位模块30的输出端与所述校准模块40的输入端电连接；所述校准模块40的输出端与所述高速信号输入模块10的输入端电连接；
所述校准模块40用于发出初始信号以及接收由待校准加载板处理后的采集信号，并将采集信号与初始信号进行比对，并根据对比结果校准待校准加载板，校准模块40并用于将采集信号存储于校准模块40的存储器中。
可选的，如图2所示，所述校准模块40包括信号发生单元41、信号接收存储单元42以及信号对比单元43，
所述信号发生单元41用于根据校准标准发出大小相同、幅值相等、频率稳定的初始信号，并将初始信号发送给所述高速信号输入模块10；
所述信号接收存储单元42用于接收所述探针定位模块30采集的信号，并将采集信号及信号对比单元43的对比结果进行存储；
所述信号对比单元43用于读取所述采集信号，并将所述采集信号与所述初始信号进行比对，获得对比结果。
具体的，所述校准模块40包括高速误码测试仪、高速码型发生器以及高速示波器。
可选的，所述信号对比单元43将所述采集信号与所述初始信号进行比对，获得对比结果包括：
当对待校准加载板传输速率校准时，高速码型发生器通过金属过孔向待校准加载板输入高速数字信号，并用高速示波器采集输出波形，观看眼图并设置检测信号传输质量；
当对待校准加载板信号衰减校准时，高速码型发生器通过金属过孔向待校准加载板输入高速数字信号，用外接高速示波器采集输出波形，并测量波形的幅值，信号的幅值衰减为ΔV＝20lg(V0/Vm)，其中V0表示高速码型发生器向待校准加载板输入高速数字信号的峰峰值，Vm表示高速示波器所采集到信号的峰峰值；
当对待校准加载板误码率校准时，高速码型发生器向待校准加载板发出各种类型的串行码，由高速误码测试仪接收经过待校准加载板处理后的信号，并采集高速码型发生器发出的初始串行码与处理后的信号进行比对，测量待校准加载板的误码率n，计算得到误码率结果；
当对待校准加载板上升时间校准时，高速示波器通过金属过孔向待校准加载板发送上升时间为tr0的快沿信号，高速示波器实时采集处理后信号的波形，并测量得到的信号上升时间为tr1，则该信号的实际上升时间tr即为：
所述高速信号输入模块10用于接收所述校准模块40发出的初始信号，并模拟测试系统将初始信号发送至待校准加载板；具体的，高速信号输入模块10包括用于接收校准模块40连接的信号源接口和用于将信号传递给待校准加载板的待校准加载板接口，其中，所述待校准加载板接口通过金属过孔与待校准加载板的输入端电连接，所述信号源接口采用SMA接口与校准模块40连接。
所述集成电路接口适配器模块20用于接收所述待校准加载板处理后的输出信号，并将所述输出的信号进行配置，并发送给所述探针定位模块30；所述集成电路接口适配器用于待校准加载板与探针之间的连接，其可直接安装到待校准加载板上，通过适配器四周的定位孔与待校准加载板相连。适配器上的焊盘排列是按待校准加载板与集成电路接口的排列设计。
所述探针定位模块30用于采集所述集成电路接口适配器模块20配置之后的输出信号，并将采集的信号发送给所述校准模块40。具体的，所述探针定位模块30包括用于采集信号的探针、用于移动探针并对所述探针进行定位的定位器和用于观察探针的显微镜，所述探针定位模块30包括根据待校准信号不同设有多个对应通道，例如：传输速率校准通道、信号衰减校准通道、误码率校准通道、上升时间校准通道等，所述探针定位模块30通过探针连接不同通道，采集所需要的待校准信号。
本发明实施例中的集成电路测试系统加载板校准系统的组成中，选用满足需求的内含码型发生器的高速误码测试仪，如安立MP1800A系列数字串行分析仪，包含了码型发生范围为0.1～12.5Gbps的码型发生器模块MU181020A-002以及误码探测范围为0.1～12.5Gbps的误码探测模块MU181040A-002；选用满足需求的高速示波器，要求模拟带宽达到12.5GHz、31M标准配置内存，如美国泰克DSA71254C高速示波器；选用满足需求的能够发送一个上升时间的快沿的模块，如美国泰克DSA8200采样示波器TDR模块；选用12.5GHz带宽以上的微波探针，如美国的GigaTest Labs的GTL40-500-GSG-DX型号探针；选用16路基于金属过孔的高速信号输入装置以及相关接口，如Rosenberger的TDR Kit配件。
本发明实施例中，所述集成电路测试系统加载板校准系统还设有一待校准加载板固定件，待校准加载板固定件具有高稳固性，用于固定待校准加载板，所述待校准加载板固定件包括两层镂空板，被校准的待校准加载板固定在两层镂空板上；其中，所述加载固定件的侧边还设有一横梁，所述探针定位模块30放置在该横梁上；基于金属过孔的高速信号输入模块10固定在待校准加载板下方；集成电路接口适配器模块20固定在待校准加载板上方，各模块的位置设置不仅要考虑高速信号和地信号焊盘的设计，便于探针采集信号，还需要考虑阻抗匹配问题和材质的选择，减小集成电路接口适配器模块20造成的损耗和失真。集成电路接口适配器模块20上的焊盘排列是按待校准加载板与集成电路接口的排列设计而成。针对不同的封装，集成电路接口适配器模块20上焊盘的排列也会有所不同，但其焊盘的结构都是相类似的。
如图3所示，所述集成电路测试系统加载板校准系统的校准步骤如下：
步骤1.1：校准模块40根据校准标准发出大小相同、幅值相等、频率稳定的初始信号，并将初始信号发送给所述高速信号输入模块10；进入步骤1.2.
步骤1.2：所述高速信号输入模块10接收初始信号，并模拟测试系统将初始信号发送至待校准加载板；进入步骤1.3.
步骤1.3：所述初始信号进入待校准加载板，经待校准加载板处理后传递给集成电路接口适配器模块20，进入步骤1.4.
步骤1.4：集成电路接口适配器模块20对处理后的信号进行配置后传递给探针定位模块30；进入步骤1.5.
步骤1.5：探针定位模块30通过探针切换到待测通道，采集所需要的待校准信号，并将采集的信号传递给校准模块40；进入步骤1.6.
步骤1.6：所述校准模块40接收采集信号，并根据校准标准将采集信号传递给相应的校准装置；进入步骤1.7.
步骤1.7：将采集初始信号与经待校准加载板处理后的信号进行比对，显示对比结果并将对比结果进行存储；进入步骤1.8.
步骤1.8：检查是否所需参数都校准完毕，当所需参数均校准完毕，进入步骤1.9；当所需数据未校准完毕，则返回步骤1.6.
步骤1.9：检查是否所有待测通道是否校准完毕，当所有待测通道均校准完毕，进入步骤1.10；当所有待测通道未校准完毕，则返回步骤1.5.
步骤1.10：将校准数据导出存储，并通过对校准数据的分析处理，对待校准加载板进行校准。
本发明提供的集成电路测试系统加载板校准系统，针对待校准加载板上传输线类型、过孔设计、阻抗匹配等因素对其性能的影响程度、信号失真的情况、变化幅度等进行定量分析，使校准系统能够覆盖集成电路测试系统待校准加载板的主要技术指标；通过定量分析待校准加载板的主要性能指标，很好地解决了待校准加载板传统定性测试分析的局限性等不足，保证了高速、大规模集成电路参数测量量值的准确可靠；同时本发明所述的集成电路测试系统加载板校准系统脱离了集成电路测试系统等配套条件，为后期广泛的计量服务工作开展提供了便利；系统具有精确度高、可扩展性能好、操作简单，集成度高等特点，能够满足当前集成电路测试系统待校准加载板主要性能指标的校准需求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能性一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应超过本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机储存器、内存、只读存储器、电可编程ROM、电可檫除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种集成电路测试系统加载板校准系统，其特征在于，包括高速信号输入模块、集成电路接口适配器模块、探针定位模块和校准模块；所述高速信号输入模块的输出端与待校准加载板的输入端电连接；所述集成电路接口适配器模块的输入端与待校准加载板的输出端电连接；所述集成电路接口适配器模块的输出端与所述探针定位模块的输入端电连接；所述探针定位模块的输出端与所述校准模块的输入端电连接；所述校准模块的输出端与所述高速信号输入模块的输入端电连接；
所述校准模块用于发出初始信号以及接收由待校准加载板处理后的采集信号，并将采集信号与初始信号进行比对，并根据对比结果校准待校准加载板，校准模块并用于将采集信号存储于校准模块的存储器中；
所述高速信号输入模块用于接收所述校准模块发出的初始信号，并模拟测试系统将初始信号发送至待校准加载板；
所述集成电路接口适配器模块用于接收所述待校准加载板处理后的输出信号，并将所述输出信号进行配置，并发送给所述探针定位模块；
所述探针定位模块用于采集所述集成电路接口适配器模块配置之后的输出信号，并将采集的信号发送给所述校准模块。
2.根据权利要求1所述的集成电路测试系统加载板校准系统，其特征在于，所述高速信号输入模块输出端通过金属过孔与待校准加载板的输入端电连接。
3.根据权利要求1所述的集成电路测试系统加载板校准系统，其特征在于，所述校准模块包括信号发生单元、信号接收存储单元以及信号对比单元，
所述信号发生单元用于根据校准标准发出大小相同、幅值相等、频率稳定的初始信号，并将初始信号发送给所述高速信号输入模块；
所述信号接收存储单元用于接收所述探针定位模块采集的信号，并将采集信号及信号对比单元的对比结果进行存储；
所述信号对比单元用于读取所述采集信号，并将所述采集信号与所述初始信号进行比对，获得对比结果。
4.根据权利要求3所述的集成电路测试系统加载板校准系统，其特征在于，所述校准模块包括高速误码测试仪、高速码型发生器以及高速示波器。
5.根据权利要求4所述的集成电路测试系统加载板校准系统，其特征在于，所述信号对比单元将所述采集信号与所述初始信号进行比对，获得对比结果包括：
当对待校准加载板传输速率校准时，高速码型发生器通过金属过孔向待校准加载板输入高速数字信号，并用高速示波器采集输出波形，观看眼图并设置检测信号传输质量；
当对待校准加载板信号衰减校准时，高速码型发生器通过金属过孔向待校准加载板输入高速数字信号，用外接高速示波器采集输出波形，并测量波形的幅值，信号的幅值衰减为ΔV＝20lg(V0/Vm)，其中V0表示高速码型发生器向待校准加载板输入高速数字信号的峰峰值，Vm表示高速示波器所采集到信号的峰峰值；
当对待校准加载板误码率校准时，高速码型发生器向待校准加载板发出各种类型的串行码，由高速误码测试仪接收经过待校准加载板处理后的信号，通过与初始串行码比对，测量待校准加载板的误码率n，计算得到误码率结果；
当对待校准加载板上升时间校准时，高速示波器通过金属过孔向待校准加载板发送上升时间为tr0的快沿信号，高速示波器实时采集处理后信号的波形，并测量得到的信号上升时间为tr1，则该信号的实际上升时间tr即为：
6.根据权利要求1所述的集成电路测试系统加载板校准系统，其特征在于，所述集成电路测试系统加载板校准系统还设有一待校准加载板固定件，用于固定待校准加载板。
7.根据权利要求1所述的集成电路测试系统加载板校准系统，其特征在于，所述探针定位模块包括用于采集信号的探针、用于移动探针并对所述探针进行定位的定位器和用于观察探针的显微镜。
8.根据权利要求7所述的集成电路测试系统加载板校准系统，其特征在于，所述探针定位模块包括多组信号通道，每组信号通道输出对应的待校准信号，通过探针连接信号通道，采集所需要的待校准信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |