CN205982552U - 一种ic测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IC测试装置，包括微控制器；与待测试芯片连接的Socket座；分别与微控制器连接的USB接口、UART接口、显示屏、SD卡、EEPROM、Flash存储器、SRAM存储器、温度芯片、测试启动模式选择模块、纽扣电池以及类型编码模块；输入端与微控制器连接、输出端与Socket座连接的程控电源产生电路、程控信号产生电路以及时钟产生模块；输入端与Socket座连接、输出端与微控制器连接的分频器；输入端与总模拟开关的一端连接、输出端与微控制器连接的第一模数转换器、比较/捕获通道以及GPIO模块，总模拟开关的另一端与Socket座连接；第一继电器；第二模数转换器。该IC测试装置选用一些常规的元器件即能实现对集成芯片的测试，结构简单且成本低。

Description

一种IC测试装置

技术领域

本实用新型涉及芯片测试技术领域，特别是涉及一种IC测试装置。

背景技术

随着微电子技术的发展，集成芯片得到了飞速发展，集成芯片的功能越来越复杂，性能要求越来越高，功耗要求越来越低，但是成本也要求越来越低，目前集成芯片单颗芯片的制造成本在不断降低，但是封装和测试的成本却在不断增加，封装成本主要跟填充材料(金、银和铜等)和封装工艺水平相关，对于芯片设计企业来说，降低的空间有限，而集成芯片量产的测试成本则能通过设计优化、芯片测试工具优化等方式来不断降低。

在集成芯片制造过程中，由于制造工艺、材料等的缺陷，或者由于静电，或者由于封装损坏等原因导致大批量集成芯片生产中总存在坏片或者性能不合格的集成芯片。一般行业内使用ATE设备完成集成芯片的挑选，这种方案主要不足之处在于ATE测试设备非常的昂贵，即便租用测试公司的ATE设备也是非常昂贵的，一般中小型企业承受不了ATE设备的测试成本。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种IC测试装置，选用一些常规的元器件即能实现对集成芯片的测试，结构简单且成本低。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种IC测试装置，包括微控制器；与待测试芯片连接、用于将所述待测试芯片与所述测试装置连接起来的Socket座；

分别与所述微控制器连接的USB接口、UART接口、显示屏、SD卡、EEPROM、Flash存储器、SRAM存储器、温度芯片、测试启动模式选择模块、纽扣电池以及类型编码模块；其中，所述USB接口用于在所述测试装置以及PC机之间进行数据传输；所述UART接口用于将所述测试装置调试过程中的调试信息传输至所述PC机；所述显示屏用于对所述调试信息以及所述测试装置在测试开始、测试中以及测试结束的测试信息进行显示；所述SD卡用于存储所述测试装置在测试过程中的所有测试数据；所述EEPROM用于存储所述待测试芯片的ID号；所述Flash存储器用于存储所述测试装置的校准数据和所述待测试芯片的测试程序；所述SRAM存储器用于存储SNR数据和DFT数据，并进行FFT运算；所述温度芯片用于校准所述待测试芯片中的温度传感器以及记录当前的测试环境温度；所述测试启动模式选择模块用于选择当前所述测试装置需要使用的测试模式；所述纽扣电池用于对微控制器中的RTC供电；所述类型编码模块用于区别所述测试装置和所述待测试芯片的种类；

输入端与所述微控制器连接、输出端与所述Socket座连接的程控电源产生电路、程控信号产生电路以及时钟产生模块；输入端与所述Socket座连接、输出端与所述微控制器连接的分频器；其中，所述程控电源产生电路用于为所述待测试芯片提供可调节的电源电压，并且测量功耗；所述程控信号产生电路用于产生待测试芯片所需的幅值、频率、相位以及偏置均可调节的测试信号；所述时钟产生模块用于生成期望的时钟信号并输出至所述待测试芯片；所述分频器用于对所述待测试芯片的高频信号输出分频测量；

输入端与总模拟开关的一端连接、输出端与所述微控制器连接的第一模数转换器、比较/捕获通道以及GPIO模块，所述总模拟开关的另一端与所述Socket座连接；其中，所述第一模数转换器用来测量所述待测试芯片的模拟量；所述比较/捕获通道用于通过所述总模拟开关的通断实现所述待测试芯片的需要捕获和比较的引脚与所述微控制器的连接；所述GPIO模块用于对所述待测试芯片的GPIO功能进行测试；

控制端与所述微控制器连接、第一端与负载连接、第二端与所述Socket座连接、用于通过所述微控制器控制自身的通断来实现控制所述待测试芯片中的线性稳压源是否带载的第一继电器；

输入端与所述第一继电器的第二端连接、输出端与所述微控制器连接、用于测量所述线性稳压源在带载与空载下的电压值的第二模数转换器。

优选地，所述程控电源产生电路包括：

输入端作为所述程控电源产生电路的输入端、电压参考端与第一电压参考源连接、输出端与大电流放大器的输入端连接、用于依据所述微控制器的控制信号以及所述第一电压参考源输出模拟电压的第一数模转换器；

输出端分别与采样电阻的第一端以及第三模数转换器的输入端连接、用于对所述模拟电压进行放大得到电源电压的所述大电流放大器；

输出端与所述微控制器连接、用于将所述电源电压采集处理后得到提供给所述待测试芯片的电源电压的所述第三模数转换器；

第一端以及第二端与仪表放大器的输入端连接、第二端还与第二继电器的第一端连接的所述采样电阻；

输出端与第四模数转换器的输入端连接、用于采集所述采样电阻上的差分电压，并将所述差分电压进行放大得到放大电压的所述仪表放大器；

输出端与所述微控制器连接、用于采集所述放大电压后发送至所述微控制器进行处理的所述第四模数转换器；

控制端与所述微控制器连接、第二端与所述Socket座连接、用于通过所述微控制器控制自身的通断来实现所述程控电源产生电路是否为所述待测试芯片供电的所述第二继电器。

优选地，所述程控电源产生电路还包括：

控制端与所述微控制器连接、第一端与所述第二继电器的第二端连接、第二端与放电电路连接、用于通过所述微控制器控制自身的通断实现所述放电电路是否对所述待测试芯片快速掉电的第三继电器。

优选地，所述程控电源产生电路还包括：

第一端与所述大电流放大器的输出端连接、第二端与所述采样电阻的第一端连接的自恢复保险丝。

优选地，所述程控电源产生电路还包括：

第一端与所述自恢复保险丝的第二端连接、第二端与所述第三模数转换器的输入端连接的第一分压电路。

优选地，所述程控信号产生电路包括：

输入端与所述微控制器连接、输出端与第二分压电路的第一端连接、电压参考端与第二电压参考源连接、用于依据所述微控制器的控制信号以及所述第二电压参考源输出模拟信号的第二数模转换器；

第二端与电压跟随器的第一端连接的所述第二分压电路；

第二端与第一模拟开关的第一输入端连接的所述电压跟随器；

第二输入端与模拟地连接、输出端与所述Socket座连接、控制端与所述微控制器连接、用于依据所述微控制器的控制信号选择电压跟随器的输出或者模拟地至所述Socket座的所述第一模拟开关。

优选地，该测试装置还包括：

通过光耦与所述微控制器连接、用于选择分选机与所述微控制器连接的并行接口。

优选地，该测试装置还包括：

与所述微控制器连接、用于触发所述测试装置对所述待测试芯片测试开始或者停止的按键。

优选地，该测试装置还包括：

与所述微控制器连接、用于所述测试装置在测试开始或者结束测试进行报警的报警装置。

优选地，所述总模拟开关为N级级联模拟开关，N为整数。

本实用新型提供了一种IC测试装置，包括微控制器；与待测试芯片连接的Socket座；分别与微控制器连接的USB接口、UART接口、显示屏、SD卡、EEPROM、Flash存储器、SRAM存储器、温度芯片、测试启动模式选择模块、纽扣电池以及类型编码模块；输入端与微控制器连接、输出端与Socket座连接的程控电源产生电路、程控信号产生电路以及时钟产生模块；输入端与Socket座连接、输出端与微控制器连接的分频器；输入端与总模拟开关的一端连接、输出端与微控制器连接的第一模数转换器、比较/捕获通道以及GPIO模块，总模拟开关的另一端与Socket座连接；控制端与微控制器连接、第一端与负载连接、第二端与Socket座连接的第一继电器；输入端与第一继电器的第二端连接、输出端与微控制器连接的第二模数转换器。与现有技术中昂贵的ATE设备相比，本实用新型中选用一些常规的元器件即能实现对集成芯片的测试，结构简单且成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种IC测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种IC测试装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种程控电源产生电路的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种程控信号产生电路的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种IC测试装置，选用一些常规的元器件即能实现对集成芯片的测试，结构简单且成本低。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参照图1，图1为本实用新型提供的一种IC测试装置的结构示意图；

该IC测试装置包括微控制器1；

微控制器1是整个测试装置的核心器件，协调控制***模块完成对待测试芯片的测试。

具体地，这里可以选取STM32F4系列芯片作为微控制器1，当然，也可以选取其他系列的芯片作为微控制器1，本实用新型在此不做特别的限定。

与待测试芯片连接、用于将所述待测试芯片与所述测试装置连接起来的Socket座2；

Socket座2是用于连接待测试芯片和测试装置的，以将待测试芯片的全部资源连接到测试装置上来，对于不同封装和不同类型的待测试芯片可以通过更换不同的Socket座2来完成待测试芯片与测试装置的连接，另外，该处也可以加转接板来完成不同待测试芯片与测试装置之间的连接。

分别与微控制器1连接的USB接口3、UART接口4、显示屏5、SD卡6、EEPROM 7、Flash存储器8、SRAM存储器9、温度芯片10、测试启动模式选择模块11、纽扣电池12以及类型编码模块13；其中，USB接口3用于在测试装置以及PC机之间进行数据传输；UART接口4用于将测试装置调试过程中的调试信息传输至PC机；显示屏5用于对调试信息以及测试装置在测试开始、测试中以及测试结束的测试信息进行显示；SD卡6用于存储测试装置在测试过程中的所有测试数据；EEPROM 7用于存储待测试芯片的ID号；Flash存储器8用于存储测试装置的校准数据和待测试芯片的测试程序；SRAM存储器9用于存储SNR数据和DFT数据，并进行FFT运算；温度芯片10用于校准待测试芯片中的温度传感器以及记录当前的测试环境温度；测试启动模式选择模块11用于选择当前测试装置需要使用的测试模式；纽扣电池12用于对微控制器1中的RTC供电；类型编码模块13用于区别测试装置和待测试芯片的种类；

具体地，USB接口3用于在测试装置与PC机之间传输数据，将测试装置测试的数据传输给PC机，以便在PC机上对这些测试数据进行分析和统计，提取出有用信息，测试装置提供了USB接口3，只需要在PC机与测试装置之间连接一根USB数据线即可。

UART接口4是测试装置预留出来调试用的，可以在调试测试装置过程中使用UART接口4将调试信息传输到PC机上，对调试提供便利条件。

显示屏5用于在对待测试芯片进行测试开始、测试中和测试结束的测试信息进行实时显示，方便操作人员观看测试装置的实时状态；另外，在测试装置调试阶段也可用于显示调试信息，方便调试。

具体地，这里的显示屏5可以为LCD显示屏或者液晶显示屏，当然，还可以为其他类型的显示屏，本实用新型在此不做特别的限定。

SD卡6是用于存储测试装置在量产过程中的所有测试数据，在操作人员想分析和统计测试数据时，可以直接将SD卡6拔出，通过读卡器与PC机连接，将测试数据导入到PC机上进行处理，或者无需拔出SD卡6，只需要在PC机与测试装置的USB接口3之间连接USB电缆线，PC机直接通过USB接口3从测试装置的SD卡6中读取测试数据。

EEPROM 7主要用于存储待测试芯片的ID号，该ID号具有唯一性，测试装置在测试完成后对待测试芯片写入唯一编号的ID号。

Flash存储器8主要用于存储测试装置的校准数据和待测试芯片的测试程序等，这些校准数据包括不同测试装置之间的差异、测试装置上一些器件之间的差异，温度芯片10本身之间的差异等等，通过这些校准数据以保证所有测试装置的一致性，使得测试装置之间的差异减到最小。

SRAM存储器9是微控制器1外挂的RAM，主要用于进行一些复杂运算和存储数据，例如存储SNR数据和DFT数据，并进行FFT运算等。

温度芯片10在测试装置中作为标准温度，主要用于校准待测试芯片中的温度传感器，还用于记录当前测试的环境温度等信息。

测试启动模式选择模块11用于选择当前测试装置需要使用的测试模式，例如重复性测试模式、正常测试模式、校准模式等等，可以使用拨码开关来实现该部分。

纽扣电池12主要是对微控制器1中的RTC部分供电，使得微控制器1的RTC电路在测试装置断电情况下也可以正常工作，保证了测试装置在测试每一颗待测试芯片时，都能够将测试的正确日期记录下来，保存在SD卡6中，以供后续查询使用。

类型编码模块13用于区别测试装置和待测试芯片的种类，每一个测试装置都有唯一的编号，不同种类的待测试芯片也都有一个唯一的编号，这两部分共同组成了类型编码，测试装置的微控制器1在利用EEPROM 7对待测试芯片进行写入ID号时，将会使用到类型编码模块13中的编号，从而保证待测试芯片的ID号的唯一性(可能使用多个测试装置对待测试芯片进行测试)。

输入端与微控制器1连接、输出端与Socket座2连接的程控电源产生电路14、程控信号产生电路15以及时钟产生模块16；输入端与Socket座2连接、输出端与微控制器1连接的分频器17；其中，程控电源产生电路14用于为待测试芯片提供可调节的电源电压，并且测量功耗；程控信号产生电路15用于产生待测试芯片所需的幅值、频率、相位以及偏置均可调节的测试信号；时钟产生模块16用于生成期望的时钟信号并输出至待测试芯片；分频器17用于对待测试芯片的高频信号输出分频测量；

程控电源产生电路14主要用于为待测试芯片提供电源电压，并且测量该线路上的电流和电压大小，以达到测试待测试芯片功耗的目的，在测试装置中可以根据需求设计多路，以完成对待测试芯片的不同电源引脚供电，例如同时为待测试芯片的主电源引脚、RTC电源引脚和核电压电源引脚等独立供电，测试不同供电电源引脚上的功耗。

程控信号产生电路15主要是为待测试芯片提供各种各样的测试信号的，例如正弦信号、锯齿信号和可调节直流信号等等，这里的程控信号产生电路15可以根据具体需求，设计成多路，以满足待测试芯片的不同测试信号需求，程控信号产生电路15产生的信号是频率、幅值、相位和偏置等可随意调节的信号。

时钟产生模块16由微控制器1控制，产生期望的时钟信号提供给待测试芯片，例如在待测试芯片开始上电后，待测试芯片***的晶振电路起振较慢，此时微控制器1就可以控制时钟产生模块16以产生期望的时钟信号，提供给待测试芯片以使得待测试芯片的晶振起振加速，节省晶振电路起振时间，或者在对待测试芯片秒脉冲输出测试时，使用时钟产生模块16对待测试芯片时钟加速，提高测试效率。

分频器17主要用于对待测试芯片的高频信号输出分频测量，例如待测试芯片输出26MHz的时钟，直接使用微控制器1的捕获功能是捕获不到的，所以需要对待测试芯片输出的26MHz的时钟先进行分频，再使用微控制器1对分频后的时钟进行捕获处理。

输入端与总模拟开关21的一端连接、输出端与微控制器1连接的第一模数转换器18、比较/捕获通道19以及GPIO模块20，总模拟开关21的另一端与Socket座连接；其中，第一模数转换器18用来测量待测试芯片的模拟量；比较/捕获通道19用于通过总模拟开关21的通断实现待测试芯片的需要捕获和比较的引脚与微控制器1的连接；GPIO模块20用于对待测试芯片的GPIO功能进行测试；

第一模数转换器18主要用来测量待测试芯片的模拟量，例如待测试芯片的LCD驱动器输出的信号、参考电压REF、集成的线性稳压源电压LDO和DAC输出的电压等，这里也是微控制器1通过控制总模拟开关21来选通待测试芯片的模拟量信号到第一模数转换器18上，微控制器1通过第一模数转换器18测量待测试芯片的模拟量信号是否正常。

比较/捕获通道19是微控制器1的功能模块，微控制器1能够控制总模拟开关21来选通待测试芯片需要比较/捕获功能的引脚到比较/捕获通道19上，完成对待测试芯片的所有需要捕获和需要比较的测试，也即微控制器1能够控制总模拟开关21将待测试芯片的所有引脚选通到比较/捕获通道19上。

GPIO模块20是微控制器1的GPIO功能，主要用于对待测试芯片的GPIO功能测试，具体地，微控制器1控制总模拟开关21将待测试芯片的所有GPIO依次选通到GPIO模块20上，测试装置依次测试待测试芯片的GPIO功能，即依次测试待测试芯片的所有GPIO是否能够正常输入输出高低电平。

控制端与微控制器1连接、第一端与负载连接、第二端与Socket座2连接、用于通过微控制器1控制自身的通断来实现控制待测试芯片中的线性稳压源是否带载的第一继电器22；

负载用于对待测试芯片集成的线性稳压源LDO的带载能力进行测试，这里的负载大小可由微控制器1来控制，以增加测试装置的灵活性；第一继电器22用于控制待测试芯片集成的线性稳压源LDO是否带载，以方便测试待测试芯片集成的线性稳压源LDO空载和带载下的电压，该第一继电器22由微控制器1控制导通或关断。

输入端与第一继电器22的第二端连接、输出端与微控制器1连接、用于测量线性稳压源在带载与空载下的电压值的第二模数转换器23。

本实用新型提供了一种IC测试装置，包括微控制器；与待测试芯片连接的Socket座；分别与微控制器连接的USB接口、UART接口、显示屏、SD卡、EEPROM、Flash存储器、SRAM存储器、温度芯片、测试启动模式选择模块、纽扣电池以及类型编码模块；输入端与微控制器连接、输出端与Socket座连接的程控电源产生电路、程控信号产生电路以及时钟产生模块；输入端与Socket座连接、输出端与微控制器连接的分频器；输入端与总模拟开关的一端连接、输出端与微控制器连接的第一模数转换器、比较/捕获通道以及GPIO模块，总模拟开关的另一端与Socket座连接；控制端与微控制器连接、第一端与负载连接、第二端与Socket座连接的第一继电器；输入端与第一继电器的第二端连接、输出端与微控制器连接的第二模数转换器。与现有技术中昂贵的ATE设备相比，本实用新型中选用一些常规的元器件即能实现对集成芯片的测试，结构简单且成本低。

实施例二

请参照图2，图2为本实用新型提供的另一种IC测试装置的结构示意图，在实施例一提供的IC测试装置的基础上：

作为优选地，程控电源产生电路14包括：

输入端作为程控电源产生电路14的输入端、电压参考端与第一电压参考源142连接、输出端与大电流放大器143的输入端连接、用于依据微控制器1的控制信号以及第一电压参考源142输出模拟电压的第一数模转换器141；

输出端分别与采样电阻145的第一端以及第三模数转换器144的输入端连接、用于对模拟电压进行放大得到电源电压的大电流放大器143；

输出端与微控制器1连接、用于将电源电压采集处理后得到提供给待测试芯片的电源电压的第三模数转换器144；

第一端以及第二端与仪表放大器1451的输入端连接、第二端还与第二继电器146的第一端连接的采样电阻145；

输出端与第四模数转换器1452的输入端连接、用于采集采样电阻145上的差分电压，并将差分电压进行放大得到放大电压的仪表放大器1451；

输出端与微控制器1连接、用于采集放大电压后发送至微控制器1进行处理的第四模数转换器1452；

控制端与微控制器1连接、第二端与Socket座2连接、用于通过微控制器1控制自身的通断来实现程控电源产生电路14是否为待测试芯片供电的第二继电器146。

作为优选地，程控电源产生电路14还包括：

控制端与微控制器1连接、第一端与第二继电器146的第二端连接、第二端与放电电路148连接、用于通过微控制器1控制自身的通断实现放电电路148是否对待测试芯片快速掉电的第三继电器147。

具体地，请参照图3，图3为本实用新型提供的一种程控电源产生电路的结构示意图。

微控制器1控制第一数模转换器141输出一个模拟电压，输出的模拟电压大小由微控制器1传输给第一数模转换器141的控制信号以及第一电压参考源142决定，第一电压参考源142用于为第一数模转换器141提供基准电压，第一数模转换器141输出的模拟电压经过大电流放大器143放大后得到放大后的电源电压。

程控电源产生电路14上的电流测量是通过第四模数转换器1452采集处理经过仪表放大器1451放大后的采样电阻145的电压，即采集采样电阻145上流过的差分电压，这样即可换算出流过采样电阻145上的电流，这里采用了仪表放大器1451，不用考虑采集电流电路的漏电影响，精度非常的高；第二继电器146由微控制器1控制，其作用是控制程控电源产生电路14与待测试芯片的电源引脚是否导通，在开始测试待测试芯片时微控制器1控制第三继电器147关断，控制第二继电器146导通，使程控电源产生电路14给待测试芯片供电，当测试完成后微控制器1控制第二继电器146关断，并控制第三继电器147导通，使程控电源产生电路14停止对待测试芯片供电，并且放电电路148工作，对待测试芯片快速掉电，最后实现取放待测试芯片为掉电操作。

具体地，上述提到的继电器还可以使用其他开关器件取代，比如MOS管、晶体管等，本实用新型在此不做特别的限定。

作为优选地，程控电源产生电路14还包括：

第一端与大电流放大器143的输出端连接、第二端与采样电阻145的第一端连接的自恢复保险丝149。

该电源电压经过自恢复保险丝149后再经过采样电阻145和第二继电器146提供给待测试芯片，自恢复保险丝149起到硬件过流保护作用。

作为优选地，程控电源产生电路14还包括：

第一端与自恢复保险丝149的第二端连接、第二端与第三模数转换器144的输入端连接的第一分压电路140。

由于放大后的电源电压可能比较大，可能会超出第三模数转换器144的测量范围，因此，本申请还设置了第一分压电路140，第一分压电路140将放大后的电源电压分压后，再由第三模数转换器144采集处理后得到提供给待测试芯片的电源电压。

作为优选地，程控信号产生电路15包括：

输入端与微控制器1连接、输出端与第二分压电路153的第一端连接、电压参考端与第二电压参考源152连接、用于依据微控制器1的控制信号以及第二电压参考源152输出模拟信号的第二数模转换器151；

第二端与电压跟随器154的第一端连接的第二分压电路153；

第二端与第一模拟开关156的第一输入端连接的电压跟随器154；

第二输入端与模拟地155连接、输出端与Socket座2连接、控制端与微控制器1连接、用于依据微控制器1的控制信号选择电压跟随器154的输出或者模拟地155至Socket座2的第一模拟开关156。

具体地，请参照图4，图4为本实用新型提供的一种程控信号产生电路的结构示意图。

微控制器1控制第二数模转换器151在第二电压参考源152作为基准电压下输出模拟信号，该模拟信号的频率、幅值、相位、偏置等由微控制器1控制，该模拟信号经过第二分压电路153分压处理后传输给电压跟随器154，电压跟随器154的作用是为了阻抗匹配，第一模拟开关156能够在微控制器1的控制下选择经过电压跟随器154后的程控信号或者模拟地155到待测试芯片(Socket座2)，完成待测试芯片的ADC的测试，选择经过电压跟随器154后的程控信号时，用于ADC的正常测试，选择模拟地155时用于ADC的SNR测试。

另外，为了满足有些待测试芯片只需要幅值为几毫伏或者几十毫伏的信号，本申请还设置了第二分压电路153。

作为优选地，该测试装置还包括：

通过光耦24与微控制器1连接、用于选择分选机与微控制器1连接的并行接口25。

并行接口25是用于与分选机通信的接口；光耦24用于隔离分选机和测试装置的电源，起到隔离保护作用。

作为优选地，该测试装置还包括：

与微控制器1连接、用于触发测试装置对待测试芯片测试开始或者停止的按键26。

按键26主要用于操作人员使用测试装置手动测试过程中，使用按键26来触发测试装置对待测试芯片测试开始或者停止。

作为优选地，该测试装置还包括：

与微控制器1连接、用于测试装置在测试开始或者结束测试进行报警的报警装置27。

可以理解的是，报警装置27主要用于测试装置测试开始或者结束测试时的报警提示作用，特别是在操作人员使用测试装置进行手动测试过程中有较好的作用。

具体地，这里的报警装置27可以为蜂鸣器，当然，还可以为其他类型的报警装置，本实用新型在此不做特别的限定。

作为优选地，总模拟开关21为N级级联模拟开关，N为整数。

具体地，总模拟开关21为3级级联模拟开关，该3级级联模拟开关包括第二模拟开关211、第三模拟开关212和第四模拟开关213，这里串接了三级模拟开关主要是考虑到对于一些引脚特别多的待测试芯片，微控制器1的资源不够用，本申请能够使用微控制器1的固定几个GPIO资源就可以分时测试待测试芯片的很多资源。

另外，待测试芯片是需要大批量测试的芯片，在测试时将其放入Socket座2中。Socket座2还有很多直接与微控制器1相连接的引脚，比如待测试芯片的UART、JTAG、SPI、SNR码流输出引脚等；为了进一步节省微控制器1的GPIO资源，第一模拟开关156、第二模拟开关211、第三模拟开关212和第四模拟开关213的控制信号可用使用移位锁存器来控制。

下面就本申请提供的测试装置的工作过程作介绍：

操作人员在PC机上编写好微控制器1的程序并烧录到测试装置的微控制器1中，编写好待烧录芯片的程序，编写好校准文件，然后操作人员使用USB电缆线连接PC机和测试装置的USB接口3，将校准文件和待烧录芯片的程序文件等通过USB电缆线传输到测试装置的Flash存储器8中。这里也可以不使用USB接口3，而直接将测试装置的SD卡6拔下来，通过读卡器与PC机连接，将校准文件和待烧录芯片的程序文件等拷贝到SD卡6中，再将该SD卡6***测试装置的SD卡6位置，测试装置自动将SD卡6中的校准文件和待烧录芯片的程序文件等拷贝到Flash存储器8中，如果是机台自动测试则通过并口电缆线连接分选机与测试装置的并行接口25，通过光耦24隔离使分选机与测试装置协同工作。如果需要观看调试信息，则使用串口线连接PC机与测试装置的UART接口4，测试装置会将一些调试信息打印到PC机的上位机软件的界面上，供操作人员观看测试装置的状态；操作人员还需要选择好测试装置的测试启动模式，如果选择是重复性测试模式，则测试装置将会对同一颗待测试芯片进行多次(比如十万次)重复测试，以观察该测试装置的稳定性和性能；如果选择的是正常测试模式，则测试装置将会对大批量的待测试芯片进行正常测试生产；如果选择的是校准模式，则测试装置的微控制器1将会从Flash存储器8中读取校准文件，对测试装置进行校准，使所有测试装置保持一致性等。给测试装置上电，测试装置的微控制器1将会首先检测测试启动模式为何种启动模式(重复性测试模式、正常测试模式、校准模式等)，并检测类型编码模块13，通过类型编码模块13的编号，微控制器1能够知道待测试芯片的类型和型号，操作人员(人工测试)或者机械手(自动测试)将待测试芯片放入Socket座2中，操作人员手动按一下测试装置的启动按键26，或者机台通过并行接口25发起开始测试的命令，测试装置开始测试待测试芯片，微控制器1将控制程控电源产生电路14给待测试芯片供电，并且将会从Flash存储器8中读取对应待测试芯片的程序，并通过JTAG或者UART或者SPI等方式烧录到待测试芯片中，根据测试启动模式开始对待测试芯片开始测试，在测试过程中显示屏5上实时显示测试项，测试完成后对没有写入ID号的待测试芯片将会写入唯一的芯片ID号，写入的ID号是微控制器1根据类型编码模块13和EEPROM 7里面存储的累加数据计算得到，即包括测试装置编号、测试芯片类型和型号以及EEPROM 7中累加的数据组成，以确保写入待测试芯片的ID号唯一性，对于已经写入ID号的芯片将忽略写入芯片ID号，并将测试数据保存到SD卡6中，在测试过程中UART接口4中也会打印一些调试信息，这些信息不是必须的，仅仅方便问题查找使用，一次测试完成后，微控制器1将控制程控电源产生电路14对待测试芯片掉电，操作人员(人工测试)或者机械手(自动测试)将待测试芯片从Socket座2中取出分类包装，后面继续由操作人员(人工测试)或者机台的开始测试命令决定开始下一次测试。当操作人员想分析和统计测试过的待测试芯片时，可以通过USB电缆线在PC机上导入测试装置存储在SD卡6中的数据，或者不使用USB电缆线，直接将SD卡6拔下来，通过读卡器连接PC机，将测试数据拷贝到PC机上，再完成测试数据的分析和统计，根据测试数据找到良率的优化项，对测试装置进行优化等等。

另外需要说明的是，上面只是给出了1个site的测试装置，对于提高待测试芯片的测试效率的一个方法就是使用多个site一起测试，这样也可以将上面所述的测试装置合成4site、8site等多个site来完成大批量的待测试芯片的测试，以进一步提高测试效率。

综上所述，本申请有以下优点：

测试装置中设计有多路程控电源产生电路14，能够对待测试芯片提供可调节的电源电压，并能够高精度的测量待测试芯片的正常功耗和休眠功耗以及RTC电源功耗(精度要求低于0.01uA，使用仪表放大器1451和第四模数转换器1452实现)等；且该电源通过第一分压电路140和第三模数转换器144实现电源电压输出的闭环控制，使提供给待测试芯片的电源电压精度更高；另外该程控电源产生电路14通过微控制器1控制第二继电器146和第三继电器147实现待测试芯片的掉电操作，即在取放待测试芯片时为掉电操作，避免了因带电操作而损坏待测试芯片等等。

测试装置设计有多路程控信号产生电路15，该电路能够产生任何波形且频率、幅值、相位和偏置均能实时调节；在线路中增加第二分压电路153，能够完成输出小信号给待测试芯片，当然也可以去掉第二分压电路153输出比较大一点的信号给待测试芯片，也可以输出可调节的直流信号给待测试芯片；电压跟随器154作了一个阻抗匹配，程控信号产生电路15中设计了第一模拟开关156，能够灵活的选择电压跟随器154输出的信号，以完成可调节模拟信号的供给，完成在一定模拟信号输入的情况下的待测试芯片的模拟模块(比如ADC，计量，掉电检测阈值等)的功能和性能的测试，也能够通过第一模拟开关156选通模拟地155连接到待测试芯片的模拟模块，比如测试ADC模块的SNR性能等。

测试装置中设计了GPIO模块20、比较/捕获通道19、第一模数转换器18、第二模拟开关211、第三模拟开关212以及第四模拟开关213配合完成测试待测试芯片的GPIO功能、模拟功能、秒脉冲、CF脉冲、时钟信号等等，节省大量微控制器1的GPIO资源，并且该设计扩展性好，当待测试芯片更换成GPIO引脚跟多的集成芯片时，只需要将全部GPIO连接到第四模拟开关213即可；当微控制器1的GPIO引脚资源紧张时，还可以使用移位锁存器来控制第一模拟开关156、第二模拟开关211、第三模拟开关212和第四模拟开关213等，这里的移位锁存器可以选择74HC595器件。

复用性好，当需要测试另一种待测试芯片时，只需要更换Socket座2，和更新保存在Flash存储器8中的待测试芯片的程序即可，同一个测试装置能够测试不同型号的待测试芯片，对于以后新的待测试芯片的测试装置的开发十分有利，大大缩短开发周期。

该装置能实现人工测试和自动测试，两者无缝切换，当需要人工测试时，操作人员按下启动按键26，即可开始测试，当然想中途停止测试，操作人员可以按停止测试按键26即可立即结束待测试芯片的测试，这在前期小批量样片测试中非常实用；当需要使用自动测试时，将该测试装置的并行接口25通过并口电缆线与测试机台、分选机等连接，测试机台发送开始测试命令给测试装置，即可开始待测试芯片的测试，当测试结束后，测试装置发送测试结束信号给测试机台，并将测试的待测试芯片按照好片还是坏片通过分选机分类包装，这一般用于大批量量产。

人机交互良好，测试装置能够在测试过程中通过显示屏5实时显示当前测试项、良率、测试芯片总数量、测试合格数量、各个测试项不通过数量等信息。还能够在测试过程中通过UART接口4不断的打印调试信息，这些调试信号包括测试装置实时测试数据、一些提示语句等等，对把控测试装置的运行状态有很好的作用，当操作人员需要关心这些调试信息时，只需要在PC机与测试装置的UART接口4之间连接一根串口线，即可在PC机的上位机软件的界面上显示出这些信息。测试装置还提供了按键26，具体包括两个主要按键26，一个使启动按键26，用于启动开始待测试芯片的测试，另一个是停止测试按键26，用于立即停止当前的测试，一般不使用。测试装置还提供了一个蜂鸣器用于报警提示，当测试开始和测试结束时发声报警以提示，在人工测试方式下比较实用。USB接口3和SD卡6都能将测试待测试芯片的测试数据导入到PC机上，然后就可以在PC机上做一系列的数据分析、处理和统计等，从而分析出影响良率的主要测试项，从而提高良率，对于运营和芯片设计人员也有一定的参考价值等等。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种IC测试装置，其特征在于，包括微控制器；与待测试芯片连接、用于将所述待测试芯片与所述测试装置连接起来的Socket座；

分别与所述微控制器连接的USB接口、UART接口、显示屏、SD卡、EEPROM、Flash存储器、SRAM存储器、温度芯片、测试启动模式选择模块、纽扣电池以及类型编码模块；其中，所述USB接口用于在所述测试装置以及PC机之间进行数据传输；所述UART接口用于将所述测试装置调试过程中的调试信息传输至所述PC机；所述显示屏用于对所述调试信息以及所述测试装置在测试开始、测试中以及测试结束的测试信息进行显示；所述SD卡用于存储所述测试装置在测试过程中的所有测试数据；所述EEPROM用于存储所述待测试芯片的ID号；所述Flash存储器用于存储所述测试装置的校准数据和所述待测试芯片的测试程序；所述SRAM存储器用于存储SNR数据和DFT数据，并进行FFT运算；所述温度芯片用于校准所述待测试芯片中的温度传感器以及记录当前的测试环境温度；所述测试启动模式选择模块用于选择当前所述测试装置需要使用的测试模式；所述纽扣电池用于对微控制器中的RTC供电；所述类型编码模块用于区别所述测试装置和所述待测试芯片的种类；

输入端与所述微控制器连接、输出端与所述Socket座连接的程控电源产生电路、程控信号产生电路以及时钟产生模块；输入端与所述Socket座连接、输出端与所述微控制器连接的分频器；其中，所述程控电源产生电路用于为所述待测试芯片提供可调节的电源电压，并且测量功耗；所述程控信号产生电路用于产生待测试芯片所需的幅值、频率、相位以及偏置均可调节的测试信号；所述时钟产生模块用于生成期望的时钟信号并输出至所述待测试芯片；所述分频器用于对所述待测试芯片的高频信号输出分频测量；

输入端与总模拟开关的一端连接、输出端与所述微控制器连接的第一模数转换器、比较/捕获通道以及GPIO模块，所述总模拟开关的另一端与所述Socket座连接；其中，所述第一模数转换器用来测量所述待测试芯片的模拟量；所述比较/捕获通道用于通过所述总模拟开关的通断实现所述待测试芯片的需要捕获和比较的引脚与所述微控制器的连接；所述GPIO模块用于对所述待测试芯片的GPIO功能进行测试；

控制端与所述微控制器连接、第一端与负载连接、第二端与所述Socket座连接、用于通过所述微控制器控制自身的通断来实现控制所述待测试芯片中的线性稳压源是否带载的第一继电器；

输入端与所述第一继电器的第二端连接、输出端与所述微控制器连接、用于测量所述线性稳压源在带载与空载下的电压值的第二模数转换器。

2.如权利要求1所述的IC测试装置，其特征在于，所述程控电源产生电路包括：

输入端作为所述程控电源产生电路的输入端、电压参考端与第一电压参考源连接、输出端与大电流放大器的输入端连接、用于依据所述微控制器的控制信号以及所述第一电压参考源输出模拟电压的第一数模转换器；

输出端分别与采样电阻的第一端以及第三模数转换器的输入端连接、用于对所述模拟电压进行放大得到电源电压的所述大电流放大器；

输出端与所述微控制器连接、用于将所述电源电压采集处理后得到提供给所述待测试芯片的电源电压的所述第三模数转换器；

第一端以及第二端与仪表放大器的输入端连接、第二端还与第二继电器的第一端连接的所述采样电阻；

输出端与第四模数转换器的输入端连接、用于采集所述采样电阻上的差分电压，并将所述差分电压进行放大得到放大电压的所述仪表放大器；

输出端与所述微控制器连接、用于采集所述放大电压后发送至所述微控制器进行处理的所述第四模数转换器；

控制端与所述微控制器连接、第二端与所述Socket座连接、用于通过所述微控制器控制自身的通断来实现所述程控电源产生电路是否为所述待测试芯片供电的所述第二继电器。

3.如权利要求2所述的IC测试装置，其特征在于，所述程控电源产生电路还包括：

控制端与所述微控制器连接、第一端与所述第二继电器的第二端连接、第二端与放电电路连接、用于通过所述微控制器控制自身的通断实现所述放电电路是否对所述待测试芯片快速掉电的第三继电器。

4.如权利要求2所述的IC测试装置，其特征在于，所述程控电源产生电路还包括：

第一端与所述大电流放大器的输出端连接、第二端与所述采样电阻的第一端连接的自恢复保险丝。

5.如权利要求4所述的IC测试装置，其特征在于，所述程控电源产生电路还包括：

第一端与所述自恢复保险丝的第二端连接、第二端与所述第三模数转换器的输入端连接的第一分压电路。

6.如权利要求1所述的IC测试装置，其特征在于，所述程控信号产生电路包括：

输入端与所述微控制器连接、输出端与第二分压电路的第一端连接、电压参考端与第二电压参考源连接、用于依据所述微控制器的控制信号以及所述第二电压参考源输出模拟信号的第二数模转换器；

第二端与电压跟随器的第一端连接的所述第二分压电路；

第二端与第一模拟开关的第一输入端连接的所述电压跟随器；

第二输入端与模拟地连接、输出端与所述Socket座连接、控制端与所述微控制器连接、用于依据所述微控制器的控制信号选择电压跟随器的输出或者模拟地至所述Socket座的所述第一模拟开关。

7.如权利要求1所述的IC测试装置，其特征在于，该测试装置还包括：

通过光耦与所述微控制器连接、用于选择分选机与所述微控制器连接的并行接口。

8.如权利要求1所述的IC测试装置，其特征在于，该测试装置还包括：

与所述微控制器连接、用于触发所述测试装置对所述待测试芯片测试开始或者停止的按键。

9.如权利要求1所述的IC测试装置，其特征在于，该测试装置还包括：

与所述微控制器连接、用于所述测试装置在测试开始或者结束测试进行报警的报警装置。

10.如权利要求1所述的IC测试装置，其特征在于，所述总模拟开关为N级级联模拟开关，N为整数。