[发明专利]数字集成电路自动测试系统

说明书

技术领域

本发明属于集成电路测试技术领域，涉及一种自动测试系统，特别涉及一种数字集成电路在线测试系统。

背景技术

随着集成电路技术的快速发展，测试已成为集成电路开发中的重要环节。针对数字集成电路测试，目前主要采用三种测试方法：

第一种，测试人员根据芯片功能特点，设计制作专用测试电路板，使用示波器、万用表及逻辑分析仪等常规测试仪器对芯片进行测试。

第二种，使用国外芯片自动测试仪，通过编写测试程序对测试仪进行控制来完成芯片测试。

第三种，使用NI公司生产的PXI板卡组成虚拟仪器，并通过LabView(一种针对NI虚拟仪器的集成开发软件)编程对芯片进行测试。

第一种方法，虽然成本较低，实验室中可实现，但测试人员需手动对各测试点进行探测，对于测试点和测试项目较多的情况，容易造成错误判断，测量不准确，效率不高。第二种方法，多用于大批量产品生产测试，虽然国外芯片自动测试仪测试速度快，测试全面，但其价格昂贵，使用和维护成本较高。自动测试仪在使用时一般配备机械手或探针台接口，需要洁净环境、高压空气及净化循环水，且操作复杂，体积庞大，对实验室环境有相当高的要求。对于第三种方法，虚拟仪器是利用多块PXI板卡组成集成化测试系统，内部PXI板卡具有标准尺寸，可以在统一的开发平台LabView上进行程序开发，易于系统集成。但是，虚拟仪器并不具有芯片测试仪架构，要实现多种参数的芯片测试，还需要多种不同功能PXI板卡组合起来，因此虚拟仪器仅适用于中小规模试验芯片中某些特定参数的测试，而对于管脚数量较多的复杂数字集成电路的全参数测试，虚拟仪器则不能满足要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种可对数字集成电路的功能和性能进行测试的自动测试系统。

(二)技术方案

本发明提取的数字集成电路自动测试系统包括被测芯片、测试接口板、集成模块、测试模块、控制模块、显示模块及上位机，其中：控制模块与上位机连接，用于接收上位机发出的原始测试激励数据，生成并发送按照系统时钟节拍变化的测试激励数据；测试模块与控制模块连接，用于存储按照系统时钟节拍变化的测试激励数据和被测芯片在激励数据作用下输出的波形信号的预期值；被测芯片的管脚与测试接口板相连接，其中输入管脚接收按照系统时钟节拍发送的测试激励数据，输出管脚输出被测芯片在激励数据作用下的波形信号；测试接口板与测试模块连接，用于发送存储于测试模块中的测试激励数据；读取被测芯片在激励数据作用下的波形信号；并将所述波形信号与存储于测试模块中的被测芯片波形信号的预期值进行比较，比较后的波形通过控制模块传回上位机；集成模块连接测试模块、上位机，用于为上位机和测试模块输出直流电压、记录数据以及对系统参数进行校准；显示模块与控制模块连接，并借助上位机软件显示最终比较后的波形，从而完成芯片功能和性能的自动测试。

优选实施例，所述集成模块由直流电源及数字万用表组成，且集成模块具有通用总线接口(GPIB)。

优选实施例，控制模块通过周边元件扩展接口(PCI)总线连接上位机。

优选实施例，所述上位机通过通用总线接口连接集成模块。

优选实施例，所述测试模块包括电压电流源单元、通道驱动器、测试激励存储单元、通道比较器、测试波形存储单元，直流参数测量单元、继电器开关矩阵，其中：电压电流源单元的输出端与测试接口板的输入端连接，用于为被测芯片提供工作电源；测试激励存储单元，用于存储被测芯片每个输入管脚对应的测试激励数据及被测芯片输出的波形信号的预期值；直流参数测量单元，用于对被测芯片管脚的直流特性进行测量，并输出被测芯片管脚的直流特性参数数据；继电器开关矩阵输入端连接直流参数测量单元输入端和测试接口板输出端，并通过测试接口板连接被测芯片，用于切换被测芯片不同管脚与直流参数测量单元之间的连接关系，实现对被测芯片管脚的直流特性参数的测量；通道比较器的输入端分别连接测试接口板的输出端、测试激励存储单元的输出端，接收测试接口板发出被测芯片输出的波形信号和存储于测试激励存储单元中的预期值，对所述输出的波形信号与所述预期值进行比较，获得比较后的波形；通道比较器的输出端连接测试波形存储单元的输入端，用于存储比较后的波形；通道驱动器输入、输出端分别连接测试激励存储单元、测试接口板，用于接收测试激励存储单元输出的原始测试激励数据，生成并向测试接口板发送按照被测芯片电平格式变化的测试激励数据。