一種數模轉換器老煉測試板及裝置的製作方法
2023-05-25 16:54:52
本實用新型涉及電路測試技術領域，特別是指一種數模轉換器老煉測試板及裝置。
背景技術：
老煉又稱老化(burn-in)，是指通過工作環境和電氣性能兩方面對半導體器件進行苛刻的試驗，以使其故障儘早出現。一般來說，老化通常是在高溫環境下使器件長期運行，因此需要配備專門的老化房。
以往老化和測試一般被分成兩個過程，即先把一個器件插入老化板並放入老化室，在老化室內進行一段時間的老化，然後再將器件取出進行測試。如果測試後發現器件運行良好，就可以保證器件質量可靠並送入下遊環節。如果經檢測發現器件出現故障，則會將其送去故障分析實驗室進行分析，這可能會需要幾周的時間。
這種方式存在的問題是，一個器件不管在什麼時候出現故障，都必須等待預設的老化時間完成才能夠被取出檢測，這大大增加了每個器件的平均老化時間，拉低了質檢效率。
為此，現有技術中出現了一種所謂「老化中測試」(TDBI，Test During Burn-In)的新技術，即在器件老化的過程中同時對每個器件的參數進行檢測，這樣就可以及早發現出現故障的器件。顯然，這種技術必然需要一種與之相配的新裝備。
數模轉換器(Digital to analog converter，DAC)是電子設備中常用的一種元件，其使用廣泛，作用重大，因此對數模轉換器的質量檢測就顯得尤為重要。
當前，數模轉換器在進行元器件篩選試驗時，元器件功能測試與老煉試驗分開進行，通過在老煉試驗前後進行功能性能參數測試來驗證並剔除老煉試驗後出現的不合格品。但隨著應用環境的複雜化，元器件在複雜環境下出現偶然性的異常轉換現象，該種缺陷無法通過正常的功能測試與老煉試驗進 行剔除，需要在老煉試驗過程中進行功能測試，以剔除存在該種缺陷的器件，消除缺陷晶片在裝機使用後所存在的潛在風險。但是，現有技術中還沒有這樣一種針對數模轉換器的TDBI裝置，尤其是專門針對AD7247型數模轉換器的TDBI裝置。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型的目的在於提出一種數模轉換器老煉測試板及裝置，它能夠對AD7247型數模轉換器進行老化中測試，從而發現元器件在複雜環境下出現的偶然性的異常轉換現象，及時剔除存在該種缺陷的器件，大大提高質檢效率。
基於上述目的，本實用新型提供的技術方案是：
一種數模轉換器老煉測試板，其包含測試板接口以及至少兩個用於安置被測數模轉換器的工位，每個工位具有用於與被測數模轉換器的引腳電連接的觸點，每個工位均具有周圍電路，被測數模轉換器為AD7247型數模轉換器；
測試板接口包含IO輸入接點、IO輸出接點、IO控制接點、模擬信號輸入接點、接地接點、VSS接點、VDD接點和電源接點；
周圍電路包含將工位的REFOUT觸點和REFIN觸點、Rofsb觸點和Voutb觸點、Rofsa觸點和Vouta觸點以及CSA觸點和CSB觸點分別短接的短接線路；
周圍電路還包含以下電路結構：工位的DB11、DB10、DB9、DB8、DB7、DB6、DB5、DB4、DB3、DB2、DB1、DB0、CSB、CSA和WR觸點分別與測試板接口的IO控制接點電連接，其中CSB和CSA觸點連接同一個IO控制接點；工位的GND、VSS和VDD觸點分別與測試板接口的接地接點、VSS接點和VDD接點電連接；Rofsb觸點和Voutb觸點之間的短接線路通過第一電阻與測試板接口的接地接點電連接，Rofsa觸點和Vouta觸點之間的短接線路通過第二電阻與測試板接口的接地接點電連接，Rofsa觸點和Vouta觸點之間的短接線路還與測試板接口的模擬信號輸入接點電連接，工位的WR觸點還通過第三電阻與測試板接口的電源接點電連接，CSA觸點和CSB觸點之間的短接線路通過第四電阻與測試板接口的電源接點電連接，工位的VDD觸點還通過第一電容與測試板接口的接地接點電連接，工位的 VSS觸點還通過第二電容與測試板接口的接地接點電連接。
具體地，第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻的阻值可以是10千歐。
具體地，第一電容和第二電容的電容量可以為0.1微法。
具體地，測試板接口可以採用金手指。
具體地，工位可以設為四個、八個、十六個或三十二個。
具體地，該老煉測試板可以為雙層布線結構。
一種數模轉換器老煉測試裝置，其包含老化箱，老化箱內設有電源、驅動器、檢測器，以及如上所述的數模轉換器老煉測試板；電源、驅動器和檢測器均與數模轉換器老煉測試板電聯接。
具體地，該裝置還包含老化箱接口，電源、驅動器和檢測器均與老化箱接口連接，老化箱接口與數模轉換器老煉測試板的測試板接口匹配並連接。
從上面所述可以看出，本實用新型提供的有益效果在於：
本實用新型的數模轉換器老煉測試板及數模轉換器老煉測試裝置專門用於對AD7247型數模轉換器的老化中測試，具有結構簡單、使用方便的特點，其中數模轉換器老煉測試板上設置有若干DUT(Device Under Test，被測設備)工位，可以同時對多個數模轉換器進行老化中測試，DUT工位的周圍電路用於將被測數模轉換器的引腳引導至數模轉換器老煉測試板的接口處，並通過接口與老化箱連接。該實用新型能夠快速驗證並剔除數模轉換器的偶然性異常轉換故障，及早發現故障元件，大大提高了該型號數模轉換器的質檢效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例中數模轉換器老煉測試板的結構示意圖；
圖2為本實用新型實施例中第一部分測試板接口的結構示意圖；
圖3為本實用新型實施例中第二部分測試板接口的結構示意圖；
圖4為本實用新型實施例中第三部分測試板接口的結構示意圖；
圖5為本實用新型實施例中第四部分測試板接口的結構示意圖；
圖6為本實用新型實施例中第五部分測試板接口的結構示意圖；
圖7為本實用新型實施例中第六部分測試板接口的結構示意圖；
圖8為本實用新型實施例中周圍電路的電路結構圖；
圖9為本實用新型實施例中數模轉換器老煉測試裝置的結構框圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。
一種數模轉換器老煉測試板，其包含測試板接口以及至少兩個用於安置被測數模轉換器的工位，每個工位具有用於與被測數模轉換器的引腳電連接的觸點，每個工位均具有周圍電路，被測數模轉換器為AD7247型數模轉換器；
測試板接口包含IO輸入接點、IO輸出接點、IO控制接點、模擬信號輸入接點、接地接點、VSS接點、VDD接點和電源接點；
周圍電路包含將工位的REFOUT觸點和REFIN觸點、Rofsb觸點和Voutb觸點、Rofsa觸點和Vouta觸點以及CSA觸點和CSB觸點分別短接的短接線路；
周圍電路還包含以下電路結構：工位的DB11、DB10、DB9、DB8、DB7、DB6、DB5、DB4、DB3、DB2、DB1、DB0、CSB、CSA和WR觸點分別與測試板接口的IO控制接點電連接，其中CSB和CSA觸點連接同一個IO控制接點；工位的GND、VSS和VDD觸點分別與測試板接口的接地接點、VSS接點和VDD接點電連接；Rofsb觸點和Voutb觸點之間的短接線路通過第一電阻與測試板接口的接地接點電連接，Rofsa觸點和Vouta觸點之間的短接線路通過第二電阻與測試板接口的接地接點電連接，Rofsa觸點和Vouta觸點之間的短接線路還與測試板接口的模擬信號輸入接點電連接，工位的WR觸點還通過第三電阻與測試板接口的電源接點電連接，CSA觸點和CSB觸點之間的短接線路通過第四電阻與測試板接口的電源接點電連接，工位的VDD觸點還通過第一電容與測試板接口的接地接點電連接，工位的VSS觸點還通過第二電容與測試板接口的接地接點電連接。
具體地，第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻的阻值可以是10千歐。
具體地，第一電容和第二電容的電容量可以為0.1微法。
具體地，測試板接口可以採用金手指。
具體地，工位可以設為四個、八個、十六個或三十二個。
具體地，該老煉測試板可以為雙層布線結構。
一種數模轉換器老煉測試裝置，其包含老化箱，老化箱內設有電源、驅動器、檢測器，以及如上所述的數模轉換器老煉測試板；電源、驅動器和檢測器均與數模轉換器老煉測試板電聯接。
具體地，該裝置還包含老化箱接口，電源、驅動器和檢測器均與老化箱接口連接，老化箱接口與數模轉換器老煉測試板的測試板接口匹配並連接。
如圖1所示是一種數模轉換器老煉測試板的結構示意圖，其包括測試板主體1，測試板主體1上設有32個DUT工位2，側面還設有測試板接口3。
如圖2～圖7所示是測試板接口3的結構示意圖，圖中SCLK表示系統時鐘，PIN1～PIN64為IO控制接點，IN1～IN16為IO輸入接點，OUT1～OUT16為IO輸出接點，VP5～VP8為四路程控電壓輸出，XBO0～XBO7為老化板地址，VCCOUT為電源接點，AN1～AN40為-5～+5V的模擬電壓輸入。
如圖8所示是周圍電路的電路結構圖，圖中的中心元件即為AD7247型數模轉換器，圖中的電阻R1～R4的阻值均為10kΩ，電容C1和C2的電容量為0.1μF。
如圖9所示是一種數模轉換器老煉測試裝置的結構框圖，其包含老化箱4，老化箱內設有電源7、驅動器6、檢測器5、老化箱接口41以及如圖1所示的數模轉換器老煉測試板；電源7、驅動器6和檢測器5均與老化箱接口41連接，老化箱接口41與數模轉換器老煉測試板的測試板接口3匹配並連接。
具體來說，該老煉測試板共設計有64路數字I/O通道，每路I/O通道電壓可設置為0～5V，且每路I/O管腳可進行讀寫操作，其相當於單片機的I/O口，可對管腳信號進行讀寫。該老煉測試板通過測試板接口與老化箱連接，最高支持模擬信號激勵頻率為100MHz。其測試原理如下：
1)老煉測試板上所有DUT工位均採用並行激勵的方式，即所有工位共 用數據總線；同時，每個工位採用一路I/O通道作為片選信號；
2)老煉測試板通過測試板接口獲取老煉測試所需的電源、數字向量、控制信號等激勵，使其處於正常的數字-模擬信號轉換狀態，並可在軟體的控制下實現各工位器件的數字輸出信號，以實現在長時間過程中對數模轉換器的轉換功能進行驗證；
3)由於工裝上所有器件共用數據輸出總線，故功能測試時需採用片選信號輔助的方式對每片數模轉換器進行數據讀操作，並將輸出數位訊號與輸入模擬信號進行比對，以驗證其數模轉換功能是否出現偶然故障；
4)可通過軟體設置模擬輸入電壓動態變換(設置步進值的方式)來達到對器件的老煉與測試的目的，在器件轉換完成後進行數字輸出信號回讀，將轉換的結果與模擬輸入電壓進行比較，以判定器件轉換功能是否正常。
需要注意的是，以上只是對本實用新型的使用方法和使用原理的闡釋，並不構成本實用新型本身的技術特徵，本實用新型保護的客體仍為以形狀或結構表徵的產品本身。
容易看到，本實用新型具有結構簡單、使用方便的特點，可以同時對多個數模轉換器進行老化中測試，能夠快速驗證並剔除數模轉換器的偶然性異常轉換故障，及早發現故障元件，縮短試驗設計及驗證時間，大大提高了該型號數模轉換器的質量控制效率及效果。
所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，並非旨在暗示本公開的範圍(包括權利要求)被限於這些例子；在本實用新型的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特徵之間也可以進行組合，並存在如上所述的本實用新型的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。因此，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。