申请/专利权人：上海移远通信技术股份有限公司

申请日：2019-06-28

公开（公告）日：2021-05-07

公开（公告）号：CN110261759B

主分类号：G01R31/28(20060101)

分类号：G01R31/28(20060101);G01R19/165(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.05.07#授权;2019.10.22#实质审查的生效;2019.09.20#公开

摘要：本发明公开了一种芯片管脚的损伤检测系统，所述损伤检测系统包括检测模块、信号处理模块、采样电阻以及基准电源模块；所述基准电源模块的接地端连接待测芯片的接地管脚，基准电源模块的电压输出端连接所述采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端连接所述待测芯片的待测管脚；所述信号处理模块用于采集所述基准电压以及所述采样电阻的另一端的采样电压，并根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻的阻值生成损伤评估数据，所述检测模块还用于接收所述损伤评估数据，并将所述损伤评估数据与预设阈值进行比较，若损伤评估数据与预设阈值的差值超过预设差值，则确定待测管脚发生损伤。本发明技术方案可以有效提高检测效率，节约测试成本。

主权项：1.一种芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述损伤检测系统包括检测模块、信号处理模块、采样电阻以及基准电源模块；所述基准电源模块的接地端连接待测芯片的接地管脚，所述基准电源模块的电压输出端用于输出基准电压至所述采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端连接所述待测芯片的待测管脚；所述信号处理模块用于采集所述基准电压以及所述采样电阻的另一端的采样电压，并根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻的阻值生成损伤评估数据；所述检测模块用于接收所述损伤评估数据，并将所述损伤评估数据与预设阈值进行比较，若所述损伤评估数据与所述预设阈值的差值超过预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。

全文数据：一种芯片管脚的损伤检测系统技术领域本发明涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种芯片管脚的损伤检测系统。背景技术随着科技的发展，半导体行业得到了飞速的发展，从1960年第一块硅集成电路的诞生到如今纳米工艺的广泛应用，也促使半导体行业向着集成电路的体积越来越小、芯片功耗越来越低的方向发展，但同时半导体芯片也面临着静电防护能力降低，芯片管脚易损坏的风险，这种现状在高度集成的通信行业尤为凸出。现有技术中，在半导体芯片出厂之前，一般是通过测量芯片的功能是否满足要求来判断芯片的管脚是否正常，但是对于某一个具体地功能测试来说，通常不会用到全部的管脚，也就是说，某些管脚不会参与某一具体地功能测试，由此，对于一次具体地功能测试过程，无法覆盖芯片的所有管脚，若需要尽可能多的测量芯片的管脚，就需要进行多次不同的功能测试，极大的浪费了资源。另外，若功能测试发现异常，由于有多个管脚参与功能测试，因而也很难准确定位发生损伤的管脚。发明内容本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法快速准确的定位发生损伤的芯片管脚的缺陷，提供一种芯片管脚的损伤检测系统。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种芯片管脚的损伤检测系统，所述损伤检测系统包括检测模块、信号处理模块、采样电阻以及基准电源模块；所述基准电源模块的接地端连接待测芯片的接地管脚，所述基准电源模块的电压输出端用于输出基准电压至所述采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端连接所述待测芯片的待测管脚；所述信号处理模块用于采集所述基准电压以及所述采样电阻的另一端的采样电压，并根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻的阻值生成损伤评估数据；所述检测模块用于接收所述损伤评估数据，并将所述损伤评估数据与预设阈值进行比较，若所述损伤评估数据与所述预设阈值的差值超过预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。较佳地，所述损伤评估数据包括采样电流，所述预设阈值包括预设电流阈值，所述预设差值包括第一预设差值；所述信号处理模块用于根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻的阻值生成所述采样电流，所述检测模块用于将所述采样电流与所述预设电流阈值进行比较，若所述采样电流与所述预设电流阈值的差值超过所述第一预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。较佳地，所述损伤评估数据包括评估斜率，所述预设阈值包括预设斜率阈值，所述预设差值包括第二预设差值；所述基准电源模块的电压输出端用于输出不同电压等级的多个所述基准电压，所述信号处理模块用于采集每个所述基准电压及其对应的所述采样电压，并根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻的阻值生成所述评估斜率；所述检测模块用于将所述评估斜率与所述预设斜率阈值进行比较，若所述评估斜率与所述预设斜率阈值的差值超过所述第二预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。较佳地，所述检测模块还用于生成提示信息，所述提示信息用于表明所述待测管脚发生损伤；和或，所述待测管脚为电源管脚、信号输入管脚以及信号输出管脚中的至少一种。较佳地，当所述提示信息生成后，所述检测模块还用于将所述提示信息发送至预先绑定的用户移动终端。较佳地，所述信号处理模块包括单片机以及运算放大器，所述运算放大器的第一输入端连接所述采样电阻的一端，所述运算放大器的第二输入端连接所述采样电阻的另一端，所述运算放大器用于对所述基准电压以及所述采样电压的电压差进行放大，所述运算放大器的输出端将放大后的所述电压差传送至所述单片机的数据采集端口，所述单片机的数据输出端口输出所述损伤评估数据至所述检测模块。较佳地，所述待测芯片包括多个待测管脚，所述损伤检测系统还包括开关芯片，所述开关芯片包括选通控制管脚以及多个信号采集管脚；每一个所述信号采集管脚分别对应连接一个所述待测管脚，所述开关芯片的公共管脚连接所述采样电阻的另一端，所述选通控制管脚用于接收所述检测模块输出的选择控制信号，所述开关芯片用于根据所述选择控制信号确定与所述采样电阻的另一端进行连接的所述待测管脚。较佳地，所述开关芯片包括主开关芯片以及辅助开关芯片，所述主开关芯片的公共管脚连接所述采样电阻的另一端，所述主开关芯片的信号采集管脚连接所述辅助开关芯片的公共管脚，所述辅助开关芯片的信号采集管脚连接所述待测管脚。较佳地，所述基准电源模块为程控电源，所述程控电源通过异步收发传输器与所述检测模块连接，和或，所述检测模块为PC端。较佳地，所述损伤检测系统还包括供电模块，所述供电模块用于为所述信号处理模块提供工作电压。较佳地，所述供电模块为线性稳压器。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。本发明的积极进步效果在于：本发明利用基准电源模块的接地端连接待测芯片的接地管脚，并且所述基准电源模块的电压输出端连接采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端连接待测芯片的待测管脚，从而可以把待测管脚作为负载看待，并且待测管脚与基准电源模块以及采样电阻构成了电流回路，所述信号处理模块根据采样电阻两端的电压差生成损伤评估数据，接下来，利用检测模块将所述损伤评估数据与预设阈值进行比较，以判断所述待测管脚是否发生损伤。由此，可以全面准确的对待测芯片的管脚进行损伤检测，并且可以准确定位发生损伤的管脚，有效提高了检测效率，节约了测试成本。附图说明图1为本发明较佳实施例的一种芯片管脚的损伤检测系统的结构示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。本实施例提供了一种芯片管脚的损伤检测系统，如图1所示，所述损伤检测系统可以包括检测模块3、信号处理模块7、采样电阻R以及基准电源模块5，所述基准电源模块5的接地端GND1连接待测芯片6的接地管脚GND2，所述基准电源模块5的电压输出端Vout1连接所述采样电阻R的一端，即所述基准电源模块5的电压输出端Vout1用于输出基准电压至所述采样电阻R的一端，所述采样电阻R的另一端连接所述待测芯片6的待测管脚。所述基准电源模块5的接地端GND1可以是接线柱的形式或者管脚的形式。所述基准电源模块5、所述待测管脚以及所述采样电阻R构成了电流回路，并且所述待测管脚可以看作所述电流回路中的负载。具体地，所述待测管脚可以为电源管脚、信号输入管脚或信号输出管脚等，本实施例对此不作限制。所述信号处理模块7可以用于采集所述基准电压以及所述采样电阻R的另一端的采样电压，并根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻R的阻值生成损伤评估数据，所述检测模块3用于接收所述损伤评估数据，并将所述损伤评估数据与预设阈值进行比较，若所述损伤评估数据与所述预设阈值的差值超过预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。本实施例中，所述检测模块3可以为PC端。具体地，所述待测芯片6可以是具有管脚的任意类型和用途的芯片，例如，通信芯片、数模转换芯片等。所述待测管脚发生损伤是指因电路中的静电释放ESD现象以及过电应力EOS等原因造成的待测管脚的阻抗发生变化。所述损伤的类型可以包括短路、开路或者半损伤，其中，所述半损伤是指虽然所述待测管脚还可以传输数据，但待测管脚的阻抗已经明显发生改变，并且已经造成所述芯片功能发生异常。进一步地，所述检测模块3还可以生成提示信息，所述提示信息用于表明所述待测管脚已发生损伤。所述提示信息可以是图形色块信息、文字信息或者语音信息，例如，当检测模块3确定所述待测管脚发生损伤后，所述检测模块3的显示屏上显示了红色色块，或者所述检测模块3的显示屏上显示“损伤”的相关文字，或者所述检测模块3生成简单的声音文件，所述声音文件可以是蜂鸣提示音或者机器播报的语音等。进一步地，当所述提示信息生成后，所述检测模块3还用于将所述提示信息发送至预先绑定的用户移动终端。所述检测模块3可以采用有线或无线的方式发送所述提示信息。具体地，所述用户移动终端可以是手机或ipad平板电脑等，本发明实施例对此不做限制。优选地，所述基准电源模块5可以为程控电源，所述程控电源可以通过异步收发传输器4UART与所述检测模块3连接，所述检测模块3可以通过所述异步收发传输器4控制所述程控电源的电压输出端Vout1输出的电压值。本实施例中，所述信号处理模块7可以具体包括单片机71以及运算放大器72，所述运算放大器72的第一输入端连接所述采样电阻R的一端，所述运算放大器72的第二输入端连接所述采样电阻R的另一端，所述运算放大器72用于对所述基准电压以及所述采样电压的电压差进行放大，所述运算放大器72的输出端将放大后的所述电压差传送至所述单片机71的数据采集端口ADC，所述单片机71的数据输出端口输出所述损伤评估数据至所述检测模块3。具体地，所述单片机71可以通过USB通用串行总线接口或者串口将所述损伤评估数据上传到检测模块3。由于所述运算放大器72的输出端传送至所述单片机71的数据采集端口ADC的所述电压差数据为模拟信号，则所述单片机71需要将所述模拟信号转换为数字信号，并且利用所述数字信号来计算所述损伤评估数据。本实施例中，所述单片机71可以采用现有技术中已有的类型，例如：MCS-51系列型号的单片机或者MSP430型号的单片机等。在运行所述损伤检测系统时，可以提前在单片机71中烧录或下载完成所需要的计算程序。对于所述待测芯片6包括多个待测管脚的情况，所述损伤检测系统还可以包括开关芯片8，所述开关芯片8包括选通控制管脚S0、S1、S2、S3以及多个信号采集管脚I0、I1、……、I16；每一个所述信号采集管脚I0、I1、……、I16分别对应连接一个所述待测管脚，所述开关芯片8的公共管脚COM连接所述运算放大器72的第二输入端，所述选通控制管脚S0、S1、S2、S3用于接收所述单片机71输出的选择控制信号，所述开关芯片8用于根据所述选择控制信号确定与所述运算放大器72的第二输入端进行通信的所述待测管脚。例如，所述单片机71可以设置有多个控制信号输出管脚GP1O_0、GP1O_1、GP1O_2、……、GP1O_67，每个所述开关芯片8可以包括四个所述选通控制管脚S0、S1、S2、S3，单片机71的每四个控制信号输出管脚可以分别对应连接一个开关芯片8的四个选通控制管脚S0、S1、S2、S3，该四个选通控制管脚S0、S1、S2、S3可以实现16即0000-1111个对象的选通，对应地，所述信号采集管脚也为16个，若只采用一个开关芯片8，则16个信号选择管脚可以对应连接16个待测管脚。若待测管脚的数量大于16个，则可以设置多个开关芯片8即主开关芯片以及辅助开关芯片，具体地，所述主开关芯片的信号采集管脚I0、I1、……、I16可以连接同样型号的起扩容作用的辅助开关芯片的公共管脚COM，再利用所述辅助开关芯片的信号采集管脚I0、I1、……、I16连接待测管脚，在所述损伤检测系统的测试效率满足要求的前提下，可以根据实际测试需求灵活的扩展开关芯片8的使用数量。所述开关芯片8可以选用CD4067BE型号的芯片，该芯片可以实现16路选通开关的功能。本实施例中，所述损伤检测系统还可以包括供电模块1，所述供电模块1可以用于为所述单片机71以及所述开关芯片8提供工作电压。所述供电模块的电压输出端Vout2与单片机的电源管脚VCC连接，所述供电模块的接地端GND3与单片机的接地管脚GND4连接。所述供电模块的接地端GND3可以是接线柱的形式或者管脚的形式。所述供电模块的接地端GND3与单片机的接地管脚GND4可以连接相同的逻辑信号接地端。另外，所述开关芯片8的电源管脚未图示也可以与所述供电模块1的电压输出端Vout2连接，以接收所述供电模块1提供的工作电压。优选地，所述供电模块1可以选用线性稳压器，所述线性稳压器可以提供基本无波动的稳定的工作电压，并且受环境温度的影响较小，能够保证整个检测系统的稳定供电运行。另外，所述单片机71以及所述开关芯片8也可以通过USB接口接收所述检测模块3提供的工作电压。所述检测模块3还可以生成检测日志，并且将所述检测日志传送至服务器2进行保存，以便于后续的查询。所述检测日志可以包括检测日期、待测芯片6的ID标识、待测管脚的编号以及待测管脚所对应的损伤评估数据等。在一个具体应用场景中，例如：所述损伤评估数据包括采样电流，所述预设阈值包括预设电流阈值，所述预设差值包括第一预设差值；所述信号处理模块7用于根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻R的阻值生成所述采样电流，所述检测模块3用于将所述采样电流与所述预设电流阈值进行比较，若所述采样电流与所述预设电流阈值的差值超过所述第一预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。具体地，所述预设电流阈值可以为无损伤待测管脚对应的电流，该电流可以作为基准与发生损伤的待测管脚对应的电流进行比较，由于基准电压是已知的定值由程控电源提供，采样电阻R的阻值也为已知的定值，则所述采样电流即可以反映出待测管脚的阻抗的变化，而阻抗的变化便可以直接对应待测管脚发生损伤的情况。在另一个具体应用场景中，例如：所述损伤评估数据包括评估斜率，所述预设阈值包括预设斜率阈值，所述预设差值包括第二预设差值；所述基准电源模块5的电压输出端Vout1用于输出不同电压等级的多个所述基准电压例如：±500mV范围内的不同电压，所述信号处理模块7用于采集每个所述基准电压及其对应的所述采样电压，并根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻R的阻值生成所述评估斜率；所述检测模块3用于将所述评估斜率与所述预设斜率阈值进行比较，若所述评估斜率与所述预设斜率阈值的差值超过所述第二预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。具体地，所述评估斜率是基准电压-采样电流曲线所具有的斜率。对于一个待测管脚来说，通过多组基准电压-采样电流数据来整体反应其损伤情况，可以使得检测结果更加精确。本实施例利用基准电源模块的接地端连接待测芯片的接地管脚，并且所述基准电源模块的电压输出端连接采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端连接待测芯片的待测管脚，从而可以把待测管脚作为负载看待，并且待测管脚与基准电源模块以及采样电阻构成了电流回路，所述信号处理模块采样电阻两端的电压差生成损伤评估数据，接下来，利用检测模块3将所述损伤评估数据与预设阈值进行比较，以判断所述待测管脚是否发生损伤。由此，可以全面准确的对待测芯片的管脚进行损伤检测，并且可以精确定位发生损伤的管脚，有效提高了检测效率，节约了测试成本。虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

权利要求：1.一种芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述损伤检测系统包括检测模块、信号处理模块、采样电阻以及基准电源模块；所述基准电源模块的接地端连接待测芯片的接地管脚，所述基准电源模块的电压输出端用于输出基准电压至所述采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端连接所述待测芯片的待测管脚；所述信号处理模块用于采集所述基准电压以及所述采样电阻的另一端的采样电压，并根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻的阻值生成损伤评估数据；所述检测模块用于接收所述损伤评估数据，并将所述损伤评估数据与预设阈值进行比较，若所述损伤评估数据与所述预设阈值的差值超过预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。2.如权利要求1所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述损伤评估数据包括采样电流，所述预设阈值包括预设电流阈值，所述预设差值包括第一预设差值；所述信号处理模块用于根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻的阻值生成所述采样电流，所述检测模块用于将所述采样电流与所述预设电流阈值进行比较，若所述采样电流与所述预设电流阈值的差值超过所述第一预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。3.如权利要求1所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述损伤评估数据包括评估斜率，所述预设阈值包括预设斜率阈值，所述预设差值包括第二预设差值；所述基准电源模块的电压输出端用于输出不同电压等级的多个所述基准电压，所述信号处理模块用于采集每个所述基准电压及其对应的所述采样电压，并根据所述基准电压、所述采样电压以及所述采样电阻的阻值生成所述评估斜率；所述检测模块用于将所述评估斜率与所述预设斜率阈值进行比较，若所述评估斜率与所述预设斜率阈值的差值超过所述第二预设差值，则确定所述待测管脚发生损伤。4.如权利要求1-3任一项所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述检测模块还用于生成提示信息，所述提示信息用于表明所述待测管脚发生损伤；和或，所述待测管脚为电源管脚、信号输入管脚以及信号输出管脚中的至少一种。5.如权利要求4所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，当所述提示信息生成后，所述检测模块还用于将所述提示信息发送至预先绑定的用户移动终端。6.如权利要求1-3任一项所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述信号处理模块包括单片机以及运算放大器，所述运算放大器的第一输入端连接所述采样电阻的一端，所述运算放大器的第二输入端连接所述采样电阻的另一端，所述运算放大器用于对所述基准电压以及所述采样电压的电压差进行放大，所述运算放大器的输出端将放大后的所述电压差传送至所述单片机的数据采集端口，所述单片机的数据输出端口输出所述损伤评估数据至所述检测模块。7.如权利要求1-3任一项所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述待测芯片包括多个待测管脚，所述损伤检测系统还包括开关芯片，所述开关芯片包括选通控制管脚以及多个信号采集管脚；每一个所述信号采集管脚分别对应连接一个所述待测管脚，所述开关芯片的公共管脚连接所述采样电阻的另一端，所述选通控制管脚用于接收所述检测模块输出的选择控制信号，所述开关芯片用于根据所述选择控制信号确定与所述采样电阻的另一端进行连接的所述待测管脚。8.如权利要求7所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述开关芯片包括主开关芯片以及辅助开关芯片，所述主开关芯片的公共管脚连接所述采样电阻的另一端，所述主开关芯片的信号采集管脚连接所述辅助开关芯片的公共管脚，所述辅助开关芯片的信号采集管脚连接所述待测管脚。9.如权利要求1-3任一项所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述基准电源模块为程控电源，所述程控电源通过异步收发传输器与所述检测模块连接，和或，所述检测模块为PC端。10.如权利要求1-3任一项所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述损伤检测系统还包括供电模块，所述供电模块用于为所述信号处理模块提供工作电压。11.如权利要求10所述的芯片管脚的损伤检测系统，其特征在于，所述供电模块为线性稳压器。

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