[發明專利]一種數字集成電路芯片測試系統

無效

• 申請號: 201010622301.X
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102540060A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 邊海波;張華慶;李煥春
• 申請（專利權）人: 北京中電華大電子設計有限責任公司
• 主分類號: G01R31/3177
• 分類號: G01R31/3177
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及小型數字集成電路芯片的測試系統及其測試方法。

背景技術

功能測試主要測試芯片在一定時序下的邏輯功能，其基本原則是借助于向量，對芯片施加激勵，觀察其響應是否和設想的一致.功能測試可以覆蓋極高比例邏輯電路的失效模型。不管數字集成電路功能多么復雜，工作條件多么復雜，都可以將其看作一個二值邏輯器件。因此現在大多數測試方法，不管是故障定位還是功能測試，都需要測試向量的輸入，而數字集成電路測試系統實際上就是一個用于向量產生、測試向量激勵給被測對象、測試結果比較的平臺。

所謂測試向量，就是一串連續的“0”和“1”組成的數字序列。向量通常是由HDL或RTL行為模型模擬得到的一個文件，其中既包含激勵也包含電路響應。在測試數字IC之前，通過對測試要求和芯片功能的分析，利用測試向量編程器預先寫好測試所需向量(pattern)，定義好向量的時序要求，并將其下載到測試系統的存儲器中，然后啟動測試系統的控制模塊。控制模塊按照事先寫好測試程序語句，按一定順序將測試向量從存儲器中讀出并送到向量調制模塊。向量調制模塊對向量序列進行波形調制和電壓調制，最后送出與待測IC(DUT)工作電壓匹配的波形序列。同時測試系統還監測DUT的輸出波形，通過向量調制模塊將其轉換成與測試系統工作電平匹配的數字信號，測試系統將回送的數字信號與預先設定的向量進行比較，并將比較結果存儲。

目前大部分的集成電路測試系統，功能復雜，測試操作繁瑣，需要學習專門的技術知識才能進行相關的測試操作，且不容易理解其測試方法及過程。另外高昂的測試成本對于一些中小型數字芯片的測試來說也是浪費的。

發明內容

本發明主要目的在于提供一種中小型數字集成電路測試系統，所述的這種系統具有使用操作簡單，成本低廉，維護方便的數字集成電路芯片功能測試的測試系統。

本發明的這種小型數字集成電路功能測試的測試系統由一個上位測試服務機和數字集成電路芯片測試機組成。其中上位測試服務機主要執行測試向量文件轉換軟件，并同時作為數字集成電路芯片測試機的終端。所述的集成電路芯片測試機基于高性能低功耗CPU處理器及強大的信號處理器FPGA來實現完成。

進一步的，所述的上位測試服務機中配置有RS232、USB、RJ45以太網等接口，所述的CPU控制模塊板通過RS232、USB、RJ45以太網接口中的一種與上位測試服務機連接。

進一步的，所述的CPU控制模塊板除設計有與上位測試服務機的RS232、USB、RJ45以太網接口等連接器，同時還設計有與FPGA信號處理總線模塊板連接器，還設計有用于測試過程控制的CPU微處理器，用于數據程序存儲與程序運行的存儲設備。除此，為了適應可擴展四個測試通道板(最大48測試通道)的要求，需要提升CPU微處理器對測試通道連接總線的驅動能力，因此CPU控制模塊板還設計有用于提升總線驅動能力的總線驅動器。

所述的集成電路芯片測試機，其FPGA信號處理總線模塊板上FPGA模塊是測試信號及波形產生的主要器件。

進一步的，所述的集成電路芯片測試機，其FPGA信號處理總線模塊板上設計有一組用于與CPU控制模塊板連接的連接器；用于與測試通道模塊板連接的連接器。

進一步的，所述的集成電路芯片測試機，其FPGA信號處理總線模塊板上還設計有用于系統電源過壓過流的保護電路，除此，用于集成電路芯片測試的測試波形發生及控制模塊FPGA，也是整個集成電路芯片測試機的核心部分。

所述的集成電路芯片測試機由一個AC-DC整機型開關電源、一個FPGA信號處理總線模塊板、一個CPU控制模塊板和測試通道模塊板構成。其中，所述AC-DC整機型開關電源將外部交流電轉換成給系統供電的直流電源，并通過FPGA信號處理總線模塊板上的電源連接件給整個測試機供電。

本發明具體測試過程如下：

測試文件：

向量文件編寫好之后，須經過上位機的格式轉化軟件生成硬件能識別的下載文件，稱之為測試文件。

數字IC的功能測試：

通過測試文件產生測試信號的邏輯，通過測試通道設置規定測試信號頻率、電平、處置、波形模式、脈寬等其他波形控制要素，測試向量和測試通道功能設置相結合，生成測試信號。

結果比對：

用于測試波形生成的測試文件存儲于存儲器1中，而對于測試過程中檢測的結果文件存儲于存儲器2中，存儲器1中的測試文件包含著測試期望結果，因此通過算法對存儲器1的測試文件和存儲器2中的結果文件進行比對即可分析出測試結果。