集成電路測試系統加載板校準系統的製作方法
2023-10-10 22:17:34
集成電路測試系統加載板校準系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種集成電路測試系統加載板校準系統，包括高速信號輸入模塊、集成電路接口適配器模塊、探針定位模塊和校準模塊；所述高速信號輸入模塊的輸出端與待校準加載板的輸入端電連接；所述集成電路接口適配器模塊的輸入端與待校準加載板的輸出端電連接；所述集成電路接口適配器模塊的輸出端與所述探針定位模塊的輸入端電連接；所述探針定位模塊的輸出端與所述校準模塊的輸入端電連接；所述校準模塊的輸出端與所述高速信號輸入模塊的輸入端電連接；通過定量分析加載板的主要性能指標，解決了加載板傳統定性測試分析的局限性等不足，保證了高速、大規模集成電路參數測量量值的準確可靠。
【專利說明】集成電路測試系統加載板校準系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及集成電路測試夾具計量【技術領域】，具體涉及一種集成電路測試系統加 載板校準系統。
【背景技術】
[0002] 集成電路測試系統加載板（以下簡稱加載板）是集成電路測試系統測試通道口彈 簧針與被測集成電路引腳之間的連接電路，通常是以絕緣板為基材，切成一定尺寸，附有設 計好的導電圖形，實現集成電路輸入/輸出埠與被測集成電路的輸入/輸出引腳之間的 互連。隨著集成電路的數據速率要求越來越高,集成電路測試系統可提供的測試速率能力 也越來越高，對加載板傳輸性能的要求也越來越高。目前針對加載板的測試方法比較常見 的是通過眼圖變化定性的進行判斷，其判定依據也是根據用戶對高速信號傳輸性能的認識 和可接受程度而不同，沒有統一的可依據的規範和標準。為了保證高速、大規模集成電路量 值的準確可靠，研究一種集成電路測試系統加載板的校準系統，定量分析加載板的性能，是 十分必要的。
[0003]
【發明內容】
[0004] 有鑑於此，有必要提供一種能夠完全脫離集成電路測試系統，獨立校準加載板傳 輸性能的各項參數，定量分析加載板性能的集成電路測試系統加載板校準系統。
[0005] -種集成電路測試系統加載板校準系統，包括高速信號輸入模塊、集成電路接口 適配器模塊、探針定位模塊和校準模塊；所述高速信號輸入模塊的輸出端與待校準加載板 的輸入端電連接；所述集成電路接口適配器模塊的輸入端與待校準加載板的輸出端電連 接；所述集成電路接口適配器模塊的輸出端與所述探針定位模塊的輸入端電連接；所述探 針定位模塊的輸出端與所述校準模塊的輸入端電連接；所述校準模塊的輸出端與所述高速 信號輸入模塊的輸入端電連接； 所述校準模塊用於發出初始信號以及接收由待校準加載板處理後的採集信號，並將採 集信號與初始信號進行比對，並根據比對結果校準加載板，校準模塊並用於將採集信號存 儲於校準模塊的存儲器中。
[0006] 所述高速信號輸入模塊用於接收所述校準模塊發出的初始信號，並模擬測試系統 將初始信號發送至待校準加載板； 所述集成電路接口適配器模塊用於接收所述待校準加載板處理後的輸出信號，並將所 述輸出的信號進行配置，並發送給所述探針定位模塊； 所述探針定位模塊用於採集所述集成電路接口適配器模塊配置之後的輸出信號，並將 採集的信號發送給所述校準模塊。
[0007] 本發明提供的集成電路測試系統加載板校準系統，針對加載板上傳輸線類型、過 孔設計、阻抗匹配等因素對其性能的影響程度、信號失真的情況、變化幅度等進行定量分 析，使校準系統能夠覆蓋集成電路測試系統加載板的主要技術指標；通過定量分析加載板 的主要性能指標，很好地解決了加載板傳統定性測試分析的局限性等不足，保證了高速、大 規模集成電路參數測量量值的準確可靠；同時本發明所述的集成電路測試系統加載板校準 系統脫離了集成電路測試系統等配套條件，為後期廣泛的計量服務工作開展提供了便利； 且該系統具有精確度高、可擴展性能好、操作簡單，集成度高等特點，能夠滿足當前集成電 路測試系統加載板主要性能指標的校準需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發明實施方式提供的集成電路測試系統加載板校準系統的結構示意圖； 圖2是圖1中校準模塊的結構框圖； 圖3是本發明實施方式提供的集成電路測試系統加載板校準系統的流程圖。
【具體實施方式】
[0009] 如圖1所示，在本發明實施例的一種集成電路測試系統加載板校準系統，包括高 速信號輸入模塊、集成電路接口適配器模塊、探針定位模塊和校準模塊；所述高速信號輸入 模塊的輸出端與待校準加載板的輸入端電連接；所述集成電路接口適配器模塊的輸入端與 待校準加載板的輸出端電連接；所述集成電路接口適配器模塊的輸出端與所述探針定位模 塊的輸入端電連接；所述探針定位模塊的輸出端與所述校準模塊的輸入端電連接；所述校 準模塊的輸出端與所述高速信號輸入模塊的輸入端電連接； 所述校準模塊用於發出初始信號以及接收由待校準加載板處理後的採集信號，並將採 集信號與初始信號進行比對，並根據比對結果校準加載板，校準模塊並用於將採集信號存 儲於校準模塊的存儲器中。
[0010] 可選的，如圖2所示，所述校準模塊包括信號發生單元、信號接收存儲單元以及信 號比對單元， 所述信號發生單元用於根據校準標準發出小大相同、幅值相等、頻率穩定的初始信號， 並將初始信號發送給所述高速信號輸入模塊； 所述信號接收存儲單元用於接收所述探針定位模塊採集的信號，並將採集信號及信號 對比單元的對比結果進行存儲； 所述信號比對單元用於讀取所述採集信號，並將所述採集信號與所述初始信號進行比 對，獲得比對結果。
[0011] 具體的，所述校準模塊包括高速誤碼測試儀、高速碼型發生器以及高速示波器。 [0012] 可選的，所述信號比對單元將所述採集信號與所述初始信號進行比對，獲得比對 結果包括： 當對加載板傳輸速率校準時，高速碼型發生器通過金屬過孔向待校準的加載板輸入高 速數位訊號，並用高速示波器採集輸出波形，觀看眼圖並設置檢測信號傳輸質量； 當對加載板信號衰減校準時，高速碼型發生器通過金屬過孔向待校準的加載板輸入 高速數位訊號，用外接高速示波器採集輸出波形，並測量波形的幅值，信號的幅值衰減為 /匕），其中v〇表示高速碼型發生器向加載板輸入高速數位訊號的峰峰值， Vm表示高速示波器所採集到信號的峰峰值； 當對加載板誤碼率校準時，高速碼型發生器向待校準的加載板發出各種類型的串行 碼，由高速誤碼測試儀接收經過待校準的加載板處理後的信號，並採集高速碼型發生器發 出的初始串行碼與處理後的信號進行比對，測量加載板的誤碼率Π ，計算得到誤碼率結果； 當對加載板上升時間校準時，高速示波器通過金屬過孔向待校準的加載板發送上升時 間為trO的快沿信號，高速示波器實時採集處理後信號的波形，並測量得到的信號上升時 間為trl，則該信號的實際上升時間tr即為。
[0013] 所述高速信號輸入模塊用於接收所述校準模塊發出的初始信號，並模擬測試系統 將初始信號發送至待校準加載板；具體的，高速信號輸入模塊包括用於接收校準模塊連接 的信號源接口和用於將信號傳遞給加載板的加載板接口，其中，所述加載板接口通過金屬 過孔與待校準加載板的輸入端電連接，所述信號源接口採用SMA接口與校準模塊連接。
[0014] 所述集成電路接口適配器模塊用於接收所述待校準加載板處理後的輸出信號，並 將所述輸出的信號進行配置，並發送給所述探針定位模塊；所述集成電路接口適配器用於 加載板與探針之間的連接，其可直接安裝到加載板上，通過適配器四周的定位孔與加載板 相連。適配器上的焊盤排列是按加載板與集成電路接口的排列設計。
[0015] 所述探針定位模塊用於採集所述集成電路接口適配器模塊配置之後的輸出信號， 並將採集的信號發送給所述校準模塊。具體的，所述探針定位模塊包括用於採集信號的探 針、用於移動探針並對所述探針進行定位的定位器和用於觀察探針的顯微鏡，所述探針定 位模塊包括根據待校準信號不同設有多個對應通道，例如：傳輸速率校準通道、信號衰減 校準通道、誤碼率校準通道、上升時間校準通道等，所述探針定位模塊通過探針連接不同通 道，採集的所需要的待檢測信號。
[0016] 本發明實施例中的集成電路測試系統加載板校準系統的組成中，選用滿足需求 的內含碼型發生器的高速誤碼測試儀，如安立MP1800A系列數字串行分析儀，包含了碼 型發生範圍為0. 1~12. 5Gbps的碼型發生器模塊MU181020A-002以及誤碼探測範圍為 0. 1~12. 5Gbps的誤碼探測模塊MU181040A-002 ;選用滿足需求的高速示波器，要求模擬帶 寬達到12. 5GHz、31M標準配置內存，如美國泰克DSA71254C高速示波器；選用滿足需求的 能夠發送一個上升時間的快沿的模塊，如美國泰克DSA8200採樣示波器TDR模塊；選用 12. 5GHz帶寬以上的微波探針，如美國的GigaTest Labs的GTL40-500-GSG-DX型號探針； 選用16路基於金屬過孔的高速信號輸入裝置以及相關接口，如Rosenberger的TDR Kit配 件。
[0017] 本發明實施例中，所述集成電路測試系統加載板校準系統還設有一加載板固定 件，加載板固定件具有高穩固性，用於固定待校準的加載板，所述加載板固定件包括兩層鏤 空板，被校準的加載板固定在兩層鏤空板上；其中，所述加載固定件的側邊還設有一橫梁， 所述探針定位模塊放置在該橫梁上；基於金屬過孔的高速信號輸入模塊固定在待校準的加 載板下方；集成電路接口適配器模塊固定在加載板上方，各模塊的位置設置不僅要考慮高 速信號和地信號焊盤的設計，便於探針採集信號，還需要考慮阻抗匹配問題和材質的選擇， 減小集成電路接口適配器模塊造成的損耗和失真。集成電路接口適配器模塊上的焊盤排列 是按加載板與集成電路接口的排列設計而成。針對不同的封裝，集成電路接口適配器模塊 上焊盤的排列也會有所不同，但其焊盤的結構都是相類似的。
[0018] 如圖3所示，所述集成電路測試系統加載板校準系統的校準步驟如下： 步驟1 :校準模塊根據校準標準發出小大相同、幅值相等、頻率穩定的初始信號，並將 初始信號發送給所述高速信號輸入模塊；進入步驟2. 步驟2 :所述高速信號輸入模塊接收初始信號，並模擬測試系統將初始信號發送至待 校準加載板；進入步驟3. 步驟3 :所述初始信號進入帶校準加載板，經加載板處理後傳遞給集成電路接口適配 器模塊，進入步驟4. 步驟4 :集成電路接口適配器模塊對處理後的信號進行配置後傳遞給探針定位模塊； 進入步驟5. 步驟5 :探針定位模塊通過探針切換到待測通道，採集的所需要的待檢測信號，並將採 集的信號傳遞給校準模塊；進入步驟6. 步驟6 :所述校準模塊接收採集信號，並根據校準標準將採集信號傳遞給相應的校準 裝置；進入步驟7. 步驟7 :將採集初始信號與經待校準加載板處理後的信號進行比對，顯示比對結果並 將比對結果進行存儲;進入步驟7. 步驟8 :檢查是否所需參數都校準完畢，當所需參數均校準完畢，進入步驟9 ;當所需數 據未校準完畢，則返回步驟6. 步驟9 :檢查是否所有待測通道是否校準完畢，當所有待測通道均校準完畢，進入步驟 10 ;當所有待測通道未校準完畢，則返回步驟5. 步驟10 :將校準數據導出存儲，並通過對校準數據的分析處理，對加載板進行校準。
[0019] 本發明提供的集成電路測試系統加載板校準系統，針對加載板上傳輸線類型、過 孔設計、阻抗匹配等因素對其性能的影響程度、信號失真的情況、變化幅度等進行定量分 析，使校準系統能夠覆蓋集成電路測試系統加載板的主要技術指標；通過定量分析加載板 的主要性能指標，很好地解決了加載板傳統定性測試分析的局限性等不足，保證了高速、大 規模集成電路參數測量量值的準確可靠；同時本發明所述的集成電路測試系統加載板校準 系統脫離了集成電路測試系統等配套條件，為後期廣泛的計量服務工作開展提供了便利； 系統具有精確度高、可擴展性能好、操作簡單，集成度高等特點，能夠滿足當前集成電路測 試系統加載板主要性能指標的校準需求。
[0020] 本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0021] 專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元 及算法步驟，能夠以電子硬體、計算機軟體或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬體和 軟體的可互換性，在上述說明中已經按照功能性一般性地描述了各示例的組成及步驟。這 些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專 業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不 應超過本發明的範圍。
[0022] 結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬體、處理器執 行的軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機儲存器、內存、只讀存儲器、 電可編程ROM、電可檫除可編程ROM、寄存器、硬碟、可移動磁碟、CD-ROM、或【技術領域】內所公 知的任意其他形式的存儲介質中。
[0023] 可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做 出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明權利要求的保護範 圍。
【權利要求】
1. 一種集成電路測試系統加載板校準系統，其特徵在於，包括高速信號輸入模塊、集成 電路接口適配器模塊、探針定位模塊和校準模塊；所述高速信號輸入模塊的輸出端與待校 準加載板的輸入端電連接；所述集成電路接口適配器模塊的輸入端與待校準加載板的輸出 端電連接；所述集成電路接口適配器模塊的輸出端與所述探針定位模塊的輸入端電連接； 所述探針定位模塊的輸出端與所述校準模塊的輸入端電連接；所述校準模塊的輸出端與所 述高速信號輸入模塊的輸入端電連接； 所述校準模塊用於發出初始信號以及接收由待校準加載板處理後的採集信號，並將採 集信號與初始信號進行比對，並根據比對結果校準加載板，校準模塊並用於將採集信號存 儲於校準模塊的存儲器中； 所述高速信號輸入模塊用於接收所述校準模塊發出的初始信號，並模擬測試系統將初 始信號發送至待校準加載板； 所述集成電路接口適配器模塊用於接收所述待校準加載板處理後的輸出信號，並將所 述輸出的信號進行配置，並發送給所述探針定位模塊； 所述探針定位模塊用於採集所述集成電路接口適配器模塊配置之後的輸出信號，並將 採集的信號發送給所述校準模塊。
2. 根據權利要求1所述的集成電路測試系統加載板校準系統，其特徵在於，所述高速 信號輸入模塊輸出端通過金屬過孔與待校準加載板的輸入端電連接。
3. 根據權利要求1所述的集成電路測試系統加載板校準系統，其特徵在於，所述校準 模塊包括信號發生單元、信號接收存儲單元以及信號比對單元， 所述信號發生單元用於根據校準標準發出小大相同、幅值相等、頻率穩定的初始信號， 並將初始信號發送給所述高速信號輸入模塊； 所述信號接收存儲單元用於接收所述探針定位模塊採集的信號，並將採集信號及信號 對比單元的對比結果進行存儲； 所述信號比對單元用於讀取所述採集信號，並將所述採集信號與所述初始信號進行比 對，獲得比對結果。
4. 根據權利要求3所述的集成電路測試系統加載板校準系統，其特徵在於，所述校準 模塊包括高速誤碼測試儀、高速碼型發生器以及高速示波器。
5. 根據權利要求4所述的集成電路測試系統加載板校準系統，其特徵在於，所述信號 比對單元將所述採集信號與所述初始信號進行比對，獲得比對結果包括： 當對加載板傳輸速率校準時，高速碼型發生器通過金屬過孔向待校準的加載板輸入高 速數位訊號，並用高速示波器採集輸出波形，觀看眼圖並設置檢測信號傳輸質量； 當對加載板信號衰減校準時，高速碼型發生器通過金屬過孔向待校準的加載板輸入 高速數位訊號，用外接高速示波器採集輸出波形，並測量波形的幅值，信號的幅值衰減為 ΔΓ= 201g(% /匕），其中V0表示高速碼型發生器向加載板輸入高速數位訊號的峰峰值， Vm表示高速示波器所採集到信號的峰峰值； 當對加載板誤碼率校準時，高速碼型發生器向待校準的加載板發出各種類型的串行 碼，由高速誤碼測試儀接收經過待校準的加載板處理後的信號，通過與初始串行碼比對，測 量加載板的誤碼率n，計算得到誤碼率結果； 當對加載板上升時間校準時，高速示波器通過金屬過孔向待校準的加載板發送上升時 間為trO的快沿信號，高速示波器實時採集處理後信號的波形，並測量得到的信號上升時 間為trl，則該信號的實際上升時間tr即為
6. 根據權利要求1所述的集成電路測試系統加載板校準系統，其特徵在於，所述集成 電路測試系統加載板校準系統還設有一加載板固定件，用於固定待校準的加載板。
7. 根據權利要求1所述的集成電路測試系統加載板校準系統，其特徵在於，所述探針 定位模塊包括用於採集信號的探針、用於移動探針並對所述探針進行定位的定位器和用於 觀察探針的顯微鏡。
8. 根據權利要求7所述的集成電路測試系統加載板校準系統，其特徵在於，所述探針 定位模塊包括多組信號通道，每組信號通道輸出對應的待校準信號，通過探針連接信號通 道，採集的所需要的待檢測信號。
【文檔編號】G01R1/04GK104297713SQ201410530720
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】張明虎, 孫崇鈞, 周厚平 申請人:中國船舶重工集團公司第七0九研究所