本技術(shù)涉及芯片測試,尤其涉及到一種芯片老化測試系統(tǒng)、設(shè)備、及方法。
背景技術(shù):
1、對芯片進(jìn)行老化測試(burn-in?test),可篩除存在不良的芯片,提升芯片可靠性。目前執(zhí)行芯片老化測試的主要設(shè)備是老化機(jī)臺(burn-in?platform)和老化板(burn-inboard)。其中,老化板通常具有放置芯片的燒錄座(socket)以及芯片的基本外圍電路。在進(jìn)行芯片老化測試時,需要將老化板放入老化機(jī)臺的層(slot)中,而芯片的電源、加熱/制冷、激勵信號等往往由老化機(jī)臺的控制系統(tǒng)提供。
2、現(xiàn)有老化機(jī)臺,通常設(shè)置一整塊單獨(dú)的電源供電板為老化板供電,這種方案又被稱為集中式供電方案。該方案通常需要若干條較長的大功率供電線,通過供電線向老化板供電。然而,該方案面臨如下問題:隨著芯片工藝的不斷進(jìn)步,芯片的最小供電電壓已降低至1v左右,因此,芯片對供電電壓精度要求隨之增高。集中式供電方案中的長電源走線存在寄生電阻,在大電流場景(數(shù)十安~數(shù)百安)下,1mω的電阻即可產(chǎn)生0.1v左右的壓降,對于上述低電壓供電場景,其精度偏差竟達(dá)10%左右。并且,芯片運(yùn)行時電流會不斷變化,從而會引起供電精度不斷飄移,嚴(yán)重影響芯片老化測試的結(jié)果準(zhǔn)確性、業(yè)務(wù)穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性。以及,較長的供電線會產(chǎn)生較大的環(huán)路,大功率供電場景下會引入更多的干擾,無法滿足芯片對于電源高精度、大電流、低噪聲等需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例提供一種芯片老化測試系統(tǒng)、設(shè)備、及方法,用以解決芯片老化測試時供電環(huán)路大、直流壓降大、電壓精度飄移的問題。
2、第一方面,本技術(shù)實(shí)施例提供了一種芯片老化測試系統(tǒng),該芯片老化測試系統(tǒng)包括分布式電源板,分布式電源板包括:電路板、設(shè)置于電路板的控制模塊、芯片供電模塊以及連接器組件;連接器組件用于插接于老化板。將分布式電源板通過連接器組件,直接插接在老化板上待測芯片的附近位置,而不是直接插接在轉(zhuǎn)接背板上,可以使分布式電源板能夠較近距離的為待測芯片供電,滿足待測芯片較高的電源需求。并且,老化板具有k個第一電源通道,k個第一電源通道用于與設(shè)置于老化板上的待測芯片連接,k為整數(shù)且k≥1。為了向待測芯片供電,將芯片供電模塊通過連接器組件與k個第一電源通道一一對應(yīng)連接,并通過控制模塊與芯片供電模塊連接,從而通過控制模塊控制芯片供電模塊向第一電源通道輸出直流電,以通過所述k個第一電源通道為所述待測芯片供電。由此設(shè)置,通過分布式電源板為待測芯片供電,還能夠在大功率老化測試場景(即低壓大電流場景)下,縮短供電環(huán)路,減少干擾,降低壓降和電壓精度漂移,提高芯片老化測試的結(jié)果準(zhǔn)確性、業(yè)務(wù)穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性。
3、在一些實(shí)施例中,連接器組件包括但不限于為板對板連接器的插頭或插座。
4、在一些實(shí)施例中,電路板包括但不限于為印刷電路板(printed?circuit?board,pcb)。
5、在待測芯片進(jìn)行老化測試的過程中,輸入第一電源通道的電壓精度可能會漂移,導(dǎo)致芯片老化測試的結(jié)果準(zhǔn)確性、業(yè)務(wù)穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性降低。為此,在控制模塊中設(shè)置供電控制模塊,并將供電控制模塊與芯片供電模塊連接?;诖耍╇娍刂颇K能夠響應(yīng)于k個第一電源通道中的第一目標(biāo)第一電源通道對應(yīng)的調(diào)壓指令,控制芯片供電模塊調(diào)整輸入第一目標(biāo)第一電源通道的電壓。由此設(shè)置,能夠?qū)斎氲谝浑娫赐ǖ赖碾妷哼M(jìn)行動態(tài)調(diào)整,從而降低電壓精度漂移,提高芯片老化測試的結(jié)果準(zhǔn)確性、業(yè)務(wù)穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性。
6、為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)調(diào)壓,在供電控制模塊設(shè)置供電通道總控模塊和調(diào)壓控制模塊,并將供電通道總控模塊與調(diào)壓控制模塊連接,將調(diào)壓控制模塊與芯片供電模塊連接?;诖?,供電通道總控模塊能夠響應(yīng)于第一目標(biāo)第一電源通道對應(yīng)的調(diào)壓指令,向調(diào)壓控制模塊發(fā)送第一目標(biāo)第一電源通道對應(yīng)的調(diào)壓觸發(fā)指令。調(diào)壓控制模塊接收到調(diào)壓觸發(fā)指令后,能夠響應(yīng)于調(diào)壓觸發(fā)指令,向芯片供電模塊發(fā)送第一目標(biāo)第一電源通道對應(yīng)的調(diào)壓信號,以控制芯片供電模塊調(diào)整輸入第一目標(biāo)第一電源通道的電壓。由此設(shè)置,提高動態(tài)調(diào)壓的精度。
7、進(jìn)一步地,在芯片老化測試過程中,少部分待測芯片在大功率老化場景下有幾率失效,如電源引腳短路等。如果不及時斷開相關(guān)電源,停止老化,則可能產(chǎn)生燒片、損壞燒錄座等損壞設(shè)備的問題,嚴(yán)重影響老化測試業(yè)務(wù)效率,抬升老化測試成本。為此,在老化板中設(shè)置q個第一監(jiān)測通道,在分布式電源板還設(shè)置有設(shè)置于電路板的監(jiān)測保護(hù)模塊,并將監(jiān)測保護(hù)模塊通過連接器組件與q個第一監(jiān)測通道一一對應(yīng)連接;q為整數(shù)且q≥1?;诖?,將監(jiān)測保護(hù)模塊還與控制模塊連接,從而使監(jiān)測保護(hù)模塊響應(yīng)于q個第一監(jiān)測通道中的第一目標(biāo)第一監(jiān)測通道的第一監(jiān)測信號大于或小于第一監(jiān)測閾值,驅(qū)動控制模塊控制芯片供電模塊停止向第二目標(biāo)第一電源通道輸出直流電;其中,第二目標(biāo)第一電源通道與第一目標(biāo)第一監(jiān)測通道具有相互對應(yīng)的映射關(guān)系。由此設(shè)置,可以降低因芯片老化測試過程中可能產(chǎn)生的過應(yīng)力失效,如電源引腳短路等出現(xiàn)的燒片、損壞燒錄座等損壞設(shè)備的問題的概率,提高老化測試業(yè)務(wù)效率,降低老化測試成本。
8、在一些實(shí)施例中,在監(jiān)測保護(hù)模塊中設(shè)置有第一采集模塊和電源保護(hù)模塊,第一采集模塊通過連接器組件與q個第一監(jiān)測通道一一對應(yīng)連接。其中,第一采集模塊和電源保護(hù)模塊連接,并且,第一采集模塊能夠響應(yīng)于任一第一監(jiān)測通道的第一監(jiān)測信號小于第一監(jiān)測閾值,向電源保護(hù)模塊發(fā)送第一監(jiān)測通道對應(yīng)的具有第一電平的觸發(fā)信號,以及,響應(yīng)于任一第一監(jiān)測通道的第一監(jiān)測信號大于第一監(jiān)測閾值,向電源保護(hù)模塊發(fā)送第一監(jiān)測通道對應(yīng)的具有第二電平的觸發(fā)信號?;诖耍娫幢Wo(hù)模塊能夠響應(yīng)于接收到的觸發(fā)信號中存在具有第一電平的第一目標(biāo)觸發(fā)信號,驅(qū)動控制模塊控制芯片供電模塊停止向第二目標(biāo)第一電源通道輸出直流電;其中,第一目標(biāo)觸發(fā)信號對應(yīng)的第一監(jiān)測通道為第一目標(biāo)第一監(jiān)測通道?;蛘?,電源保護(hù)模塊能夠響應(yīng)于接收到的觸發(fā)信號中存在具有第二電平的第二目標(biāo)觸發(fā)信號,驅(qū)動控制模塊控制芯片供電模塊停止向第一目標(biāo)第一電源通道輸出直流電;其中,第二目標(biāo)觸發(fā)信號對應(yīng)的第一監(jiān)測通道為第一目標(biāo)第一監(jiān)測通道。
9、在一些實(shí)施例中,第一采集模塊包括:閾值配置模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(digital?toanalog?converter,dac)、第一監(jiān)測通道一一對應(yīng)的比較器,以及與每個比較器連接的信號接收模塊,閾值配置模塊輸出數(shù)字信號的第一監(jiān)測閾值,dac將數(shù)字信號的第一監(jiān)測閾值轉(zhuǎn)換為模擬信號的第一監(jiān)測閾值輸入到比較器的負(fù)相輸入端,且比較器的正相輸入端與對應(yīng)的第一監(jiān)測通道連接,比較器的輸出端通過信號接收模塊與電源保護(hù)模塊連接。基于此,比較器在連接的第一監(jiān)測通道的第一監(jiān)測信號小于第一監(jiān)測閾值時,通過信號接收模塊向電源保護(hù)模塊輸出具有第一電平的觸發(fā)信號。以及,比較器在連接的第一監(jiān)測通道的第一監(jiān)測信號大于第一監(jiān)測閾值時,通過信號接收模塊向電源保護(hù)模塊輸出具有第二電平的觸發(fā)信號。
10、在一些實(shí)施例中,監(jiān)測保護(hù)模塊中還設(shè)置有信號濾波模塊,第一采集模塊通過信號濾波模塊與電源保護(hù)模塊連接。并且,信號濾波模塊能夠過濾掉第一采集模塊中的比較器回傳的數(shù)字信號的干擾,確保干擾信號不會誤觸發(fā)電源保護(hù)模塊執(zhí)行過壓、過流、欠壓、欠流的保護(hù)操作。
11、在一些實(shí)施例中,芯片老化測試系統(tǒng)還設(shè)置有主控板,主控板和老化板分別插接于轉(zhuǎn)接背板上,從而可以使主控板和老化板能夠通過轉(zhuǎn)接背板實(shí)現(xiàn)電氣連接和通信連接,且主控板和老化板通過轉(zhuǎn)接背板連接?;诖?,監(jiān)測保護(hù)模塊能夠采集每個第一監(jiān)測通道的第二監(jiān)測信號,并將每個第一監(jiān)測通道的第二監(jiān)測信號打包后上傳至主控板,以使主控板上傳至老化機(jī)臺,以使老化機(jī)臺根據(jù)打包后的第二監(jiān)測信號,控制主控板向供電控制模塊發(fā)送第一目標(biāo)第一電源通道對應(yīng)的調(diào)壓指令。由此設(shè)置,能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)調(diào)壓的功能,進(jìn)一步降低電壓精度漂移,提高芯片老化測試的結(jié)果準(zhǔn)確性、業(yè)務(wù)穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性。
12、在一些實(shí)施例中,在監(jiān)測保護(hù)模塊包括:第二采集模塊和監(jiān)測數(shù)據(jù)緩存模塊,第二采集模塊通過連接器組件與q個第一監(jiān)測通道一一對應(yīng)連接。并且,第二采集模塊能夠采集每個第一監(jiān)測通道的第二監(jiān)測信號,并將采集到的第二監(jiān)測信號發(fā)送至監(jiān)測數(shù)據(jù)緩存模塊。監(jiān)測數(shù)據(jù)緩存模塊能夠?qū)⒚總€第一監(jiān)測通道的第二監(jiān)測信號打包后上傳至主控板。由此設(shè)置,能夠?qū)崿F(xiàn)采集每個第一監(jiān)測通道的第二監(jiān)測信號,并將第二監(jiān)測信號通過主控板上傳至老化機(jī)臺。
13、在一些實(shí)施例中,監(jiān)測保護(hù)模塊還設(shè)置有電源保護(hù)模塊,電源保護(hù)模塊與第二采集模塊和控制模塊連接?;诖?,第二采集模塊能夠?qū)⒉杉降牡诙O(jiān)測信號發(fā)送至電源保護(hù)模塊。并且,電源保護(hù)模塊能夠響應(yīng)于q個第一監(jiān)測通道中的第二目標(biāo)第一監(jiān)測通道的第二監(jiān)測信號大于或小于第二監(jiān)測閾值,驅(qū)動控制模塊控制芯片供電模塊停止向第三目標(biāo)第一電源通道輸出直流電;其中,第三目標(biāo)第一電源通道與第二目標(biāo)第一監(jiān)測通道具有相互對應(yīng)的映射關(guān)系。由此設(shè)置,可以降低因芯片老化測試過程中可能產(chǎn)生的過應(yīng)力失效,如電源引腳短路等出現(xiàn)的燒片、損壞燒錄座等損壞設(shè)備的問題的概率,提高老化測試業(yè)務(wù)效率,降低老化測試成本。
14、在一些實(shí)施例中,監(jiān)測保護(hù)模塊中還設(shè)置有數(shù)字濾波模塊,第二采集模塊通過數(shù)字濾波模塊與電源保護(hù)模塊連接。并且,數(shù)字濾波模塊能夠過濾掉第二采集模塊中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog?to?digital?converter,adc)回傳的波形數(shù)據(jù)的干擾,確保干擾信號不會誤觸發(fā)電源保護(hù)模塊執(zhí)行過壓、過流、欠壓、欠流的保護(hù)操作。
15、在一些實(shí)施例中,在控制模塊中還設(shè)置有供電控制模塊,供電控制模塊包括:供電通道總控模塊和時序控制模塊,供電通道總控模塊與監(jiān)測保護(hù)模塊和時序控制模塊連接,時序控制模塊與芯片供電模塊連接。基于此,供電通道總控模塊能夠響應(yīng)于監(jiān)測保護(hù)模塊的控制,驅(qū)動時序控制??刂菩酒╇娔K停止向第二目標(biāo)第一電源通道輸出直流電,或者,停止向第三目標(biāo)第一電源通道輸出直流電。由此設(shè)置,能夠及時將第二目標(biāo)第一電源通道下電,降低設(shè)備損壞的風(fēng)險。
16、示例性地,供電控制模塊中還設(shè)置有時序驅(qū)動模塊,時序控制模塊通過時序驅(qū)動模塊與每個供電輸出模塊中的驅(qū)動器連接。并且,時序驅(qū)動模塊能夠?qū)r序控制模塊輸出的信號進(jìn)行相應(yīng)處理(例如,放大處理),并將處理后的信號發(fā)送至每個供電輸出模塊中的驅(qū)動器,以使每個供電輸出模塊中的驅(qū)動器工作,從而提高驅(qū)動控制的精確性。
17、示例性地,供電控制模塊中還設(shè)置有調(diào)壓驅(qū)動模塊,調(diào)壓控制模塊通過調(diào)壓驅(qū)動模塊與每個供電輸出模塊中的驅(qū)動器連接。并且,調(diào)壓驅(qū)動模塊能夠?qū)⒄{(diào)壓控制模塊輸出的信號進(jìn)行相應(yīng)處理(例如,放大處理),并將處理后的信號發(fā)送至每個供電輸出模塊中的驅(qū)動器,以使每個供電輸出模塊中的驅(qū)動器輸出相應(yīng)的pwm信號,從而提高驅(qū)動控制的精確性。
18、在一些示例中,第一監(jiān)測信號包括監(jiān)測電壓,第一監(jiān)測閾值包括第一電壓閾值,從而能夠?qū)Φ谝槐O(jiān)測通道的電壓進(jìn)行監(jiān)測,從而實(shí)現(xiàn)欠壓、過壓保護(hù)。
19、在一些示例中,第一監(jiān)測信號包括監(jiān)測電流,第一監(jiān)測閾值包括第一電流閾值,從而能夠?qū)Φ谝槐O(jiān)測通道的電流進(jìn)行監(jiān)測,從而實(shí)現(xiàn)欠流、過流保護(hù)。
20、在一些示例中,第二監(jiān)測信號包括監(jiān)測電壓,第二監(jiān)測閾值包括第二電壓閾值,從而能夠?qū)Φ诙O(jiān)測通道的電壓進(jìn)行監(jiān)測,從而實(shí)現(xiàn)欠壓、過壓保護(hù)。
21、在一些示例中,第二監(jiān)測信號包括監(jiān)測電流,第二監(jiān)測閾值包括第二電流閾值,從而能夠?qū)Φ谝槐O(jiān)測通道的電流進(jìn)行監(jiān)測,從而實(shí)現(xiàn)欠流、過流保護(hù)。
22、一般情況下,待測芯片在老化測試期間,測試電壓會階段性改變,這樣能夠滿足芯片老化測試的多種測試需求。本技術(shù)實(shí)施例中的分布式電源板可以將測試電壓進(jìn)行切換,滿足待測芯片的老化測試需求?;诖?,在控制模塊中的供電控制模塊還能夠響應(yīng)于測試電壓切換指令,控制芯片供電模塊將每個第一電源通道的當(dāng)前測試電壓調(diào)整為目標(biāo)測試電壓。
23、為了改善由當(dāng)前測試電壓調(diào)整為目標(biāo)測試電壓的過程中,由于電壓抬升太快損壞設(shè)備的問題,供電通道總控模塊還能夠響應(yīng)于測試電壓切換指令,向調(diào)壓控制模塊發(fā)送每個第一電源通道對應(yīng)的目標(biāo)測試電壓。并且,調(diào)壓控制模塊還能夠根據(jù)設(shè)定調(diào)壓速率以及每個第一電源通道對應(yīng)的當(dāng)前測試電壓和目標(biāo)測試電壓,控制芯片供電模塊將每個第一電源通道的電壓,由當(dāng)前測試電壓呈階梯式調(diào)整至目標(biāo)測試電壓。由此設(shè)置,能夠使當(dāng)前測試電壓呈階梯式調(diào)整至目標(biāo)測試電壓,改善由當(dāng)前測試電壓調(diào)整為目標(biāo)測試電壓的過程中,由于電壓抬升太快損壞設(shè)備的問題。
24、在一些實(shí)施例中,供電通道總控模塊還能夠響應(yīng)于調(diào)壓速率配置數(shù)據(jù),向調(diào)壓控制模塊發(fā)送設(shè)定調(diào)壓速率?;蛘?,調(diào)壓控制模塊也可以直接調(diào)用調(diào)壓速率配置數(shù)據(jù)。
25、本技術(shù)實(shí)施例提供的分布式電源板還能夠產(chǎn)生符合待測芯片精度要求的上電時序。示例性地,供電控制模塊還包括:時序控制模塊,時序控制模塊與供電通道總控模塊和芯片供電模塊連接。基于此,供電通道總控模塊還能夠響應(yīng)于上電指令,驅(qū)動時序控制模塊按照上電時序,控制芯片供電模塊向每個第一電源通道輸出直流電。或者,供電通道總控模塊還能夠響應(yīng)于下電指令,驅(qū)動時序控制模塊按照下電時序,控制芯片供電模塊停止向每個第一電源通道輸出直流電。
26、本技術(shù)實(shí)施例還能夠支持老化板熱插拔的方案。示例性地,控制模塊還能夠響應(yīng)于熱插拔指令,控制芯片供電模塊按照下電時序,停止向每個第一電源通道輸出直流電。之后,在老化板更換后,響應(yīng)于更換后的老化板與分布式電源板均在位,向分布式電源板供電,并控制分布式電源板工作。若更換后的老化板與分布式電源板中有一個不在位,則向老化機(jī)臺報(bào)警,使老化機(jī)臺通知操作人員,重新插拔或更換老化板,確保各個連接器連接可靠。
27、在一些實(shí)施例中,分布式電源板還包括:設(shè)置于電路板的通信模塊;控制模塊還包括存儲模塊,通信模塊與主控板通信連接?;诖?,存儲模塊通過通信模塊接收主控板發(fā)送的數(shù)據(jù)信息并存儲;其中,數(shù)據(jù)信息包括:調(diào)壓指令、設(shè)定調(diào)壓速率、上電指令、下電指令、上電時序、下電時序中的一種或多種。
28、芯片老化測試系統(tǒng)還能夠進(jìn)一步設(shè)置集中式電源板,集中式電源板插接于轉(zhuǎn)接背板上,使集中式電源板通過轉(zhuǎn)接背板與老化板實(shí)現(xiàn)電氣和通信連接,以通過集中式電源板為老化板上的待測芯片供電。由此設(shè)置,本技術(shù)實(shí)施例提供的芯片老化測試系統(tǒng)不僅具有分布式電源板還具有集中式電源板,并使分布式電源板兼容集中式電源板,作為其擴(kuò)充,大幅度提高了老化機(jī)臺的供電通道數(shù)和供電能力,從而提升芯片老化業(yè)務(wù)的測試密度、覆蓋率和效率,進(jìn)一步滿足芯片老化的復(fù)雜電源需求。
29、第二方面,本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種芯片老化測試設(shè)備,該芯片老化測試設(shè)備包括:老化機(jī)臺以及芯片老化測試系統(tǒng),老化機(jī)臺包括供電組件和一個或多個層,每個層設(shè)置有老化板和芯片老化測試系統(tǒng),分布式電源板通過連接器組件插接于老化板。供電組件用于向芯片老化測試系統(tǒng)供電。其中,芯片老化測試系統(tǒng)可以為第一方面或第一方面中各實(shí)施例中的實(shí)施方式。
30、第三方面,本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種供電控制方法,該供電控制方法應(yīng)用于芯片老化測試系統(tǒng),芯片老化測試系統(tǒng)包括分布式電源板,分布式電源板包括:電路板、設(shè)置于電路板的芯片供電模塊以及連接器組件;連接器組件用于插接于老化板,老化板具有k個第一電源通道,k個第一電源通道用于與設(shè)置于老化板上的待測芯片連接,k為整數(shù)且k≥1。并且,供電控制方法包括:采用通過連接器組件與老化板連接的分布式電源板為待測芯片供電?;蛘?,供電控制方法包括:采用通過轉(zhuǎn)接背板與老化板連接的集中式電源板為待測芯片供電。或者,供電控制方法包括:采用通過連接器組件與老化板連接的分布式電源板為老化板上的部分待測芯片供電,以及采用通過轉(zhuǎn)接背板與老化板連接的集中式電源板為老化板上的另一部分待測芯片供電。
31、第四方面,本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種熱插拔方法,該熱插拔方法應(yīng)用于芯片老化測試系統(tǒng),芯片老化測試系統(tǒng)包括分布式電源板,分布式電源板包括:電路板、設(shè)置于電路板的芯片供電模塊以及連接器組件;連接器組件用于插接于老化板,老化板具有k個第一電源通道,k個第一電源通道用于與設(shè)置于老化板上的待測芯片連接,k為整數(shù)且k≥1。并且,熱插拔方法包括:響應(yīng)于熱插拔指令,控制分布式電源板中的芯片供電模塊按照下電時序,停止向每個第一電源通道輸出直流電。以及,在老化板更換后,響應(yīng)于更換后的老化板與分布式電源板均在位,向分布式電源板供電,并控制分布式電源板工作。
32、另外,第二方面至第四方面中相應(yīng)方案的技術(shù)效果可以參照第一方面中對應(yīng)方案可以得到的技術(shù)效果,重復(fù)之處不予詳述。