CN101750597A - 用于自动测试设备的有效性校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动测试设备的有效性校准方法，包括如下步骤：(1)启动自动测试设备，执行自检程序；(2)自检完毕之后，由外部测量设备连接测试用适配板的测量点，开始校准工作；(3)执行通道特性参数测量；(4)执行管脚参数测量单元测量；(5)执行板参数测量单元测量；(6)执行器件电源测量。本有效性校准方法可以实现自动测试设备的自动化整体原位校准，从而确保自动测试设备的测试质量和有效使用，并保证所有校准的指标和参数能够溯源到国家标准。

Description

用于自动测试设备的有效性校准方法

技术领域

本发明涉及一种有效性校准方法，尤其涉及一种用于集成电路测试***中的自动测试设备(Automatic Test Equipment，简写为ATE)的有效性校准方法，属于集成电路测试技术领域。

背景技术

在集成电路测试中，普遍要使用自动测试设备(ATE)，即集成电路自动测试机。集成电路自动测试机的作用在于检测集成电路芯片的产品质量、评定产品性能和验证产品功能，以确保集成电路生产制造的品质。

显然，自动测试设备(ATE)测量有关参数的准确性、可靠性将直接影响集成电路芯片的出厂质量，而计量校准是保证自动测试设备(ATE)工作准确性及有效性的重要手段。计量校准是指用比被校计量器具精度高的计量器具(称为标准器具)与被校计量器具进行比较，以确定被校计量器具的示值误差。

在申请号为200610003236.6的中国专利申请中，公开了一种自动测试设备校准数据的生成和使用方法。在一个实施例中，接收对执行自动测试设备校准处理的请求。该请求与一个或多个测试设置相关联。在接收该请求后，标识基于测试设置的若干校准填充点。然后针对测试设置和校准填充点二者生成校准数据。在另一实施例中，接收对使用自动测试设备执行一个或多个经校准的测试过程的请求，并且结合执行经校准的测试过程中的至少一个，从已有校准数据导出校准数据。

另外，在申请号为200480007062.X的的中国专利申请中，公开了一种ATE校准方法和***。在测试***中选取一个功能插针作为参考插针，并且另外选取一个功能插针作为精确测量单元(PMU)。外部测试设备和参考PMU被用来测量参考插针的AC和DC特性。测试***中的所有功能插针都可以使用参考PMU相对于参考插针进行测量。为了确保所有插针间的错位得到均衡，将参考插针的位置选择在尽量靠近功能插针范围内的中点。

目前，高端自动测试设备(ATE)普遍存在结构复杂、精度高，计量校准方法对外保密，专用校准板价格昂贵等问题。如果每年都委托厂商做一次计量校准，不仅费用较高，而且时间上也不能得到保证。因此，有必要研究操作方便、成本低廉的ATE设备有效性校准解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于自动测试设备(ATE)的有效性校准方法。利用该有效性校准方法可以保证仪器设备的正常使用，使得测量数据和检测结果具有良好的溯源性、准确性和可靠性。

为实现上述的目的，本发明采用下述的技术方案：

一种用于自动测试设备的有效性校准方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)启动自动测试设备，执行自检程序；

(2)自检完毕之后，由外部测量设备连接测试用适配板的测量点，开始校准工作；

(3)执行通道特性参数测量；

(4)执行管脚参数测量单元测量；

(5)执行板参数测量单元测量；

(6)执行电源测量。

其中，所述外部测量设备为数字电压表或数字万用表，其误差限是被校的自动测试设备的误差限的1/3～1/10。

所述步骤(3)中，所述通道特性参数为驱动电平VIH和VIL。

所述步骤(4)中，所述管脚参数测量单元测量包括电压设置准确度测量、电流测量准确度测量、设置电流准确度测量和电压测量准确度测量。

所述步骤(5)中，所述板参数测量单元测量包括电压设置准确度测量、电流设置准确度测量、电压测量准确度测量、电流测量准确度测量和高压通道设置电压准确度测量。

所述步骤(6)中，将器件电源通道与标准电阻器和数字万用表连接，由数字万用表测量电压并与器件电源的设置电压进行比较。

本发明所提供的ATE测量有效性校准方法可以实现自动测试设备(ATE)的自动化整体原位校准，从而确保自动测试设备(ATE)的测试质量和有效使用，并保证所有校准的指标和参数能够溯源到国家标准。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1为用于实施本ATE测量有效性校准方法的硬件平台示例图；

图2为本ATE测量有效性校准方法的具体实施步骤示意图。

具体实施方式

用于集成电路测试的自动测试设备(ATE)作为一种计算机智能化综合参数仪器***，在测试的灵活性及数据处理能力方面存在优势，而在某一时刻的某一参数测试中同单机测试并没有太大的差别，因此，可以将其分解成各个单项参数测试仪进行有效性校准。

基于上述的思路，本发明采用如图1所示的硬件平台执行有效性校准任务。在图1中，集成电路自动测试设备(ATE)上安装有测试用适配板。该测试用适配板与ATE上的多个Slot(插槽)、多个测量单元实现对接。作为外部测量设备的数字电压表的“-”端连接测试用适配板的“地”，“+”端根据测试任务需要连接测试用适配板的有关通道接线端。在数字电压表的“+”端与“-”端之间连接有标准电阻器。上述的测试用适配板根据自动测试设备(ATE)的种类和型号而有所不同。具体的选择是本领域一般技术人员的公知常识，在此就不详细赘述了。

需要说明的是，图1中的数字电压表只是用于实现有效性校准的外部测量设备的一个示例。根据所校准参数的不同，所使用的外部测量设备也有所不同。例如对激励***的校准可以考虑用程控测试接收机或数字电压表或其它相应的标准测试设备进行校准，对开关矩阵可以通过阻抗分析仪或网络分析仪进行校准，对测量***可用标准信号源对其进行标定。

下面结合图2，对本发明所述的ATE有效性校准方法的具体实施过程进行详细的说明。

在进行有效性校准之前，应该满足的基本要求为：

1.校准在现场进行，环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准；

2.外部测量设备作为校准用的标准仪器，其误差限应是被校的ATE误差限的1/3～1/10。

在满足上述基本要求之后，针对ATE***的结构特点，按照如下步骤执行有效性校准任务：

(1)启动ATE，执行自检程序；

(2)自检完毕之后，由外部测量设备连接测试用适配板的有关测量点，开始校准工作；

(3)执行通道特性参数测量；

该通道特性参数测量具体是指对驱动电平(VIH、VIL)进行测量。

(4)执行PPMU(管脚参数测量单元)测量；

该测量包括以下几个方面：

①电压设置准确度测量：设置所有通道电压分别为不同的测量点，外接数字万用表测量电压；

②电流测量准确度测量：设置5个量程：2mA档、200μA档、20μA档、2μA档、200nA档，分别通过数字万用表进行测量；

③设置电流准确度测量：与ATE***设置的电流进行比较；

④电压测量准确度测量：采用加流测压方式，与ATE***的测量电压值进行比较。

(5)执行BPMU(板参数测量单元)测量；

在该测量过程中，选择ATE的Slot X(X为自然数)中的一个通道进行测量。具体测量内容包括以下的几个方面：

①电压设置准确度测量：设置Slot0～Slot3电压分别施加为2V、5V、10V、24V，选取适当的标准电阻，外接数字万用表测量电压，并与***设置电压进行比较；

②电流设置准确度测量：设置Slot0～Slot3电流分别施加适当的标准电阻，外接数字万用表测量电压计算电流，并与***设置电流进行比较；

③电压测量准确度测量：选取适当的标准电阻，外接数字万用表测量电压，与***测量电压值进行比较；

④电流测量准确度测量：选取适当的标准电阻，外接数字万用表测量电压，计算出电流，与测试***测量的电流值进行比较：

⑤高压通道设置电压准确度测量：对于每个Slot中的多个通道，分别外接电压表，测量电压是否符合要求。

(6)执行电源(DPS)测量。

在本步骤中，将被校准的ATE中的电源(DPS)通道与标准电阻器和数字万用表连接，由数字万用表测量电压并与DPS的设置电压进行比较。

在上述测量过程中，测量结果与DPS设置的电压值进行比较，任何偏差都表示被测单元的测量误差。在测量过程完成之后，对测试数据进行处理，并根据处理后的数据判断ATE的测量有效性是否符合测试***测量精度允许的范围，处理后的数据可以专门保存起来，供以后继续进行设备校准时参考。

本发明所提供的ATE测量有效性校准方法可以借助专门编制的计量校准软件自动执行。该计量校准软件采用层次化的结构，充分利用模块化设计技术，保证各个模块开发的独立性和***的可维护性。具体而言，计量校准软件在实现上可以分为4个层次。

1.物理接口层：负责提供测控计算机与ATE之间的物理连接与通信。物理接口层是软件和硬件结合层，其中硬件是PCI-GPIB接口控制，用于提供GPIB等总线控制接口，软件是接口控制卡的驱动程序，用于提供对接口控制卡的I/O操作。

2.测试资源层：主要由测试仪器(即ATE)的驱动软件组成，用于实现对仪器功能的控制和数据的读取。

3.用户管理层：用于为用户应用层提供一套完全独立命名的计量仪器格式化函数。

4.用户应用层：用于实现计量校准功能和提供人机操作界面，以及对资源和检定结果进行集中管理。

用户应用层所实现的计量校准功能由计量校准程序实现。计量校准程序按照电压、电流、电子信号等不同类型的信号计量参数编制各类校准程序，产生***校准需要的激励信号以及采集和处理设备输出信号，对各种标准激励信号和采集的输出数据进行比对并将结果显示出来。计量数据管理程序负责管理测试数据、校准结果，对ATE的工作状态进行评估，出具校准报告。

为了把ATE作为一个整体进行计量校准，计量校准程序编程使用统一的测试函数，这样应用者不必了解具体仪器的操作方法以及ATE的配置情况，只需要专注于研究ATE的计量测试过程即可。例如用3458A数字多功能万用表进行校准，校准者无需了解GPIB指令，只需将其正确地连接到图1所示的硬件平台中即可。

编制上述的计量校准程序和计量数据管理程序等都是计量领域一般技术人员能够胜任的常规工作，在此就不详细说明了。

上面对本发明所述的用于自动测试设备的有效性校准方法进行了详细的说明，但显然本发明的具体实现形式并不局限于此。对于本技术领域的一般技术人员来说，在不背离本发明的权利要求范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于自动测试设备的有效性校准方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)启动自动测试设备，执行自检程序；

(2)自检完毕之后，由外部测量设备连接测试用适配板的测量点，开始校准工作；

(3)执行通道特性参数测量；

(4)执行管脚参数测量单元测量；

(5)执行板参数测量单元测量；

(6)执行电源测量。

2.如权利要求1所述的有效性校准方法，其特征在于：

所述外部测量设备的误差限是被校的自动测试设备的误差限的1/3～1/10。

3.如权利要求2所述的有效性校准方法，其特征在于：

所述外部测量设备为数字电压表或数字万用表。

4.如权利要求1所述的有效性校准方法，其特征在于：

所述步骤(3)中，所述通道特性参数为驱动电平VIH和VIL。

5.如权利要求1所述的有效性校准方法，其特征在于：

所述步骤(4)中，所述管脚参数测量单元测量包括电压设置准确度测量、电流测量准确度测量、设置电流准确度测量和电压测量准确度测量。

6.如权利要求1所述的有效性校准方法，其特征在于：

所述步骤(5)中，所述板参数测量单元测量包括电压设置准确度测量、电流设置准确度测量、电压测量准确度测量、电流测量准确度测量和高压通道设置电压准确度测量。

7.如权利要求1或3所述的有效性校准方法，其特征在于：

所述步骤(6)中，将器件电源通道与标准电阻器和数字万用表连接，由数字万用表测量电压并与器件电源的设置电压进行比较。

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