內部帶有模數轉換接口晶片的量產測試模塊及方法與流程
2023-06-29 07:23:41
本發明涉及晶片測試技術領域，特別涉及一種內部帶有模數轉換接口晶片的量產測試模塊及方法。
背景技術：
一款晶片的成本，影響著產品的競爭力，在晶片面積一定的情況下，我們要儘量降低測試成本。目前，降低晶片測試成本的方法有兩種:一是降低每個晶片的測試時間；二是增加同時測試晶片的數量(可同時測試的晶片數量由測試設備的通道數決定)。即，測試的晶片數目越多、速度越快，測試成本就越低。
一款晶片的測試，往往涉及到模擬部分的測試和數字部分的測試兩部分。模擬部分一般可以單獨測試，但數字部分的測試往往依賴於模擬部分。特別是，內部帶有模數轉換接口的晶片，數位訊號源是通過模數轉換而來，我們需要外部加模擬量的激勵，才能測試數字部分的功能。但是，這樣測試晶片數字部分的缺點在於：(1)給被測晶片加模擬量的激勵，要佔用測試設備的精準電源；由於測試設備的精準電源數量有限，會限制可同時測試晶片的數量。(2)給被測晶片加模擬量的激勵，易受外界的幹擾；(3)模擬量的激勵變化後，需要較長的穩定時間，以及模數轉換也需要一定時間，導致測試時間很長。
技術實現要素：
本發明旨在提供一種內部帶有模數轉換接口晶片的量產測試模塊及方法，模數轉換功能可以單獨測試，只需要加少量模擬量測試激勵即可，測試結果可以通過量產測試信號送給測試機臺。本發明由以下技術方案實現：
一種內部帶有模數轉換接口晶片的量產測試模塊，所述晶片包括模擬功能模塊、數字功能模塊及數據總線，模擬功能模塊具有n個模擬量輸入端及n個模數轉換信號輸出端，數字功能模塊具有n個數模接口信號輸入端及一個數字測試信號輸出端，數據總線包括數據線和時鐘信號線；其特徵在於：所述量產測試模塊集成於晶片內，包括寄存器控制單元、多通道數據選擇器mux_sel及n個二通道數據選擇器mux；寄存器控制單元接收數據總線的數據，產生使能信號cp_en、測試信號cp_test_1、……cp_test_n及選擇信號cp_sel；各二通道數據選擇器mux的一個輸入端連接晶片模擬功能模塊的相應模數轉換信號輸出端，另一個輸入端連接寄存器控制單元的測試信號cp_test_1、……cp_test_n，控制端連接寄存器控制單元的使能信號cp_en，輸出端連接晶片數字功能模塊的相應數模接口信號輸入端；多通道數據選擇器mux_sel的輸入端連接各二通道數據選擇器mux的輸出端及晶片數字功能模塊的數字測試信號輸出端，控制端連接寄存器控制單元的選擇信號cp_sel，輸出端作為量產測試信號輸出端。
作為具體的技術方案，所述數據總線為i2c總線，包括數據線sda和時鐘信號線scl。
一種內部帶有模數轉換接口晶片的量產測試方法，其特徵在於：在所述晶片內部設置與晶片模擬功能模塊、數字功能模塊及數據總線配合的量產測試模塊，並由該量產測試模塊執行以下操作：
測試數字功能部分時，選擇數據總線的數據作為測試信號，提供給晶片數字功能模塊，再將數字功能模塊反饋回來的數字測試信號作為量產測試信號，送給測試機臺；
測試模數轉換功能時，選擇晶片模擬功能模塊輸出的模數轉換信號作為測試信號，再選出要測試的其中一個模數轉換信號作為量產測試信號，送給測試機臺。
作為具體的技術方案，所述量產測試模塊包括寄存器控制單元、多通道數據選擇器mux_sel及n個二通道數據選擇器mux；寄存器控制單元接收數據總線的數據，產生使能信號cp_en、測試信號cp_test_1、……cp_test_n及選擇信號cp_sel；各二通道數據選擇器mux的一個輸入端連接晶片模擬功能模塊的相應模數轉換信號輸出端，另一個輸入端連接寄存器控制單元的測試信號cp_test_1、……cp_test_n，控制端連接寄存器控制單元的使能信號cp_en，輸出端連接晶片數字功能模塊的相應數模接口信號輸入端；多通道數據選擇器mux_sel的輸入端連接各二通道數據選擇器mux的輸出端及晶片數字功能模塊的數字測試信號輸出端，控制端連接寄存器控制單元的選擇信號cp_sel，輸出端作為量產測試信號輸出端。
作為具體的技術方案，所述各二通道數據選擇器mux受使能信號cp_en的控制，當cp_en＝0時，選擇相應的模數轉換信號；當cp_en＝1時，選擇寄存器控制單元產生的相應測試信號cp_test。
作為具體的技術方案，所述多通道數據選擇器mux_sel，受選擇信號cp_sel的控制,選擇一個信號通路作為量產測試信號。
本發明通過晶片內置的量產測試模塊，在量產測試模式下，使晶片模擬部分的測試和數字部分的測試分開。數位訊號源的測試激勵通過數據總線直接提供，使數字部分的測試激勵不依賴於模擬部分，大大提高了測試效率。數字部分的測試激勵，通過數據總線直接提供的優點有：(1)測試設備的通道數，不受限於測試設備的精準電源數量，可大大增加多晶片同測的數量。(2)測試激勵由數據總線直接提供，不易受外界的幹擾；(3)可省去模擬信號穩定與模數轉換的時間，縮短測試時間。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供的量產測試模塊應用於晶片中的示意圖。
圖2為本發明實施例提供的量產測試模塊的結構圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：
如圖1所示，本實施例提供的量產測試模塊應用於晶片中，該晶片為內部帶有模數轉換接口的晶片，包括模擬功能模塊、數字功能模塊及i2c總線，模擬功能模塊具有n個模擬量輸入端及n個模數轉換信號輸出端，數字功能模塊具有n個數模接口信號輸入端及一個數字測試信號輸出端，i2c總線包括數據線sda和時鐘信號線scl。
如圖2所示，量產測試模塊包括：寄存器控制單元、n個二通道數據選擇器mux、多通道數據選擇器mux_sel。其中，寄存器控制單元接收i2c總線的數據，產生使能信號cp_en、測試信號cp_test(cp_test_1、cp_test_2……cp_test_n)、選擇信號cp_sel。各二通道數據選擇器mux的一個輸入端連接晶片模擬功能模塊的相應模數轉換信號輸出端，另一個輸入端連接寄存器控制單元的測試信號cp_test(cp_test_1、cp_test_2……cp_test_n)，控制端連接寄存器控制單元的使能信號cp_en，輸出端連接晶片數字功能模塊的相應數模接口信號輸入端。多通道數據選擇器mux_sel的輸入端連接各二通道數據選擇器mux的輸出端及晶片數字功能模塊的數字測試信號輸出端，控制端連接寄存器控制單元的選擇信號cp_sel，輸出端作為量產測試信號輸出端。
結合圖1及圖2，上述量產測試模塊的工作原理說明如下：
各二通道數據選擇器mux受使能信號cp_en的控制，當cp_en＝0時，選擇相應的模數轉換信號；當cp_en＝1時，選擇寄存器控制單元產生的相應測試信號cp_test。多通道數據選擇器mux_sel，受選擇信號cp_sel的控制,選擇一個信號通路作為量產測試信號。模數轉換信號為晶片模擬功能模塊產生的，根據實際需求，可以為一個或多個；數模接口信號送給晶片數字功能模塊；數字測試信號為數字模塊反饋回來的信號，用於檢查數字模塊功能是否正確；量產測試信號送給測試機臺。
本實施例中，通過二通道數據選擇器mux選擇後送出數模接口信號。正常功能時，cp_en＝0，選擇模數轉換信號，不影響正常功能。量產測試模式下，cp_en＝1，選擇通過i2c總線寫入的測試信號cp_test。這樣，測試數字功能部分時的測試信號，可以不通過晶片的模擬模塊，而選擇i2c總線的數據。在測試模數轉換功能時，使cp_en＝0，選擇模數轉換信號，再通過多通道數據選擇器mux_sel，選出要測試的量產測試信號。這樣，模擬部分模數轉換的功能，通過外部加少量模擬量激勵，把結果再從量產測試信號送給測試機臺即可。
相比現有技術，本發明的有益效果在於：
如果沒有量產測試模塊，數字功能模塊的數模接口信號直接由模擬功能模塊提供。測試數字功能部分的激勵，需要外部加模擬量，經過模數轉換後產生。數字部分測試的覆蓋率要達到很高的話，要加很多組不同組合的模擬量激勵信號，這樣測試時間就會很長。本發明在晶片內部加入量產測試模塊，該量產測試模塊結構簡單、設計巧妙，基本不會給晶片增加額外成本。但它實現了晶片模擬部分的和數字部分的測試獨立進行，提高了測試效率，降低了測試成本。模數轉換功能可以單獨測試，只需要加少量模擬量測試激勵即可，測試結果可以通過量產測試信號送給測試機臺。數字部分測試激勵可以通過i2c總線直接寫入，方便快捷。
以上實施例僅為充分公開而非限制本發明，凡基於本發明的創作主旨、未經創造性勞動的等效技術特徵的替換，應當視為本申請揭露的範圍。