ATE(Auto Test Equipment) 在測試工廠完成. 大致是給芯片的輸入管道施加所需的激勵(lì)信號(hào),同時(shí)監(jiān)測芯片的輸出管腳,看其輸出信號(hào)是否是預(yù)期的值。有特定的測試平臺(tái)。
SLT(System Level Test) 也是在測試工廠完成,與ATE一起稱之為Final Test. SLT位于ATE后面,執(zhí)行系統(tǒng)軟件程序,測試芯片各個(gè)模塊的功能是否正常。
EVB(Evaluation Board) 開發(fā)板:軟件/驅(qū)動(dòng)開發(fā)人員使用EVB開發(fā)板驗(yàn)證芯片的正確性,進(jìn)行軟件應(yīng)用開發(fā)。
ATE/ATS內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡介
ATE/ATS :自動(dòng)測試設(shè)備/自動(dòng)測試系統(tǒng),也稱測試機(jī)是測試工程師在IC測試中必須使用的工具,本文主要從技術(shù)層面對(duì)ATE/ATS的組成及軟硬件及其接口要求進(jìn)行了簡明扼要的論述,以便測試工程師了解、掌握。
通常將在計(jì)算機(jī)控制下,能自動(dòng)進(jìn)行各種信號(hào)測量、數(shù)據(jù)處理、傳輸,并以適當(dāng)方式顯示或輸出測試結(jié)果的系統(tǒng)稱為自動(dòng)測試系統(tǒng),簡稱ATS(Automated Test System),這種技術(shù)我們稱之為自動(dòng)測試技術(shù)。
在自動(dòng)測試系統(tǒng)中,整個(gè)工作都是在預(yù)先編制好的測試程序統(tǒng)一指揮下完成的,系統(tǒng)中的各種儀器和設(shè)備是智能化的,都可進(jìn)行程序控制。
自動(dòng)測試系統(tǒng)(ATS)是一個(gè)不斷發(fā)展的概念,隨著各種高新技術(shù)在檢測領(lǐng)域的運(yùn)用,它不斷被賦予各種新的內(nèi)容和組織形式。自動(dòng)測試技術(shù)創(chuàng)始于20世紀(jì)50年代,從20世紀(jì)50年代至21世紀(jì)的今天,大致分為以下三代。
第一代自動(dòng)測試系統(tǒng)是根據(jù)測量任務(wù)專門設(shè)計(jì)的 ,主要用計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行邏輯定時(shí)控制,主要?jiǎng)幽苁沁M(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和自動(dòng)分析,完成大量重復(fù)數(shù)據(jù)的測試工作,承擔(dān)繁重的數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析任務(wù)。 系統(tǒng)中的儀器采用專用接口 ,因此系統(tǒng)較為復(fù)雜,通用性差,不利于自動(dòng)測試系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。
第 二代自動(dòng)測試系統(tǒng)是盡可能利用現(xiàn)成的儀器設(shè)備,再利用計(jì)算機(jī)來共同組建成所需要的自動(dòng)測試系統(tǒng) 。為了系統(tǒng)組建方便, 第二代自動(dòng)測試系統(tǒng)中的儀器采用了標(biāo)準(zhǔn)化的通用接口,這樣就可以把任何一個(gè)廠家生產(chǎn)的任何型號(hào)的可程控儀器連接起來形成一個(gè)自動(dòng)測試系統(tǒng) 。第二代自動(dòng)測試系統(tǒng)示意圖如圖9-1所示。系統(tǒng)的典型方框圖9-2所示。
圖中表明,當(dāng)前的自動(dòng)檢測系統(tǒng),通常包括以下幾個(gè)部分。
- (1)控制器
- (2)激勵(lì)信號(hào)源
- (3)測量儀器
- (4)開關(guān)系統(tǒng)
- (5)適配器
- (6)人機(jī)接口
- (7)檢測程序
- 第三代自動(dòng)測試系統(tǒng) 大體說來,它也是由微型計(jì)算機(jī)、通用硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)三部分組成。但是,第三代自動(dòng)測試系統(tǒng)主要體現(xiàn) 以軟件控制、以功能組合方式實(shí)現(xiàn)的合成儀器自動(dòng)測試技術(shù) ,以高速A/D、D/A和DSP芯片為基礎(chǔ)組成通用測試儀器硬件系統(tǒng)(即通用硬件部分,結(jié)構(gòu)如圖9-3所示), 而測試/測量任務(wù)的實(shí)現(xiàn)以及系統(tǒng)升級(jí)完全依靠軟件來實(shí)現(xiàn)(即軟件系統(tǒng)部分,如圖9-4所示) 。
通用測試系統(tǒng)架構(gòu)
通用化自動(dòng)測試系統(tǒng)(ATS)主要由圖1所示的三個(gè)部分組成:
- 主控計(jì)算機(jī)、 其中“主控計(jì)算機(jī)”中的軟件主要包括操作系統(tǒng)、編譯器、測試執(zhí)行程序(TP)。
- 總線儀器測控組合、 “總線儀器測控組合”中主要包括模塊化測試測量儀器、各類控制開關(guān)、通訊總線等。
- 信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)接裝置。 “信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)接裝置”主要包括各類測量與激勵(lì)控制信號(hào)的轉(zhuǎn)接與適配。
主控計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)軟件提供TP的開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境,并通過控制總線控制測試測量儀器完成TP的執(zhí)行、取回測試數(shù)據(jù),生成測試報(bào)表。
值得一提的是,作為通用化的測試系統(tǒng)應(yīng)該具有一個(gè)開放式的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)軟、硬件各組成部分均進(jìn)行模塊化分割,各模塊之間應(yīng)該是通過標(biāo)準(zhǔn)接口(或協(xié)議)相互聯(lián)系。
為了保證系統(tǒng)的靈活性,同時(shí)充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造力,只需從接口上對(duì)開放式系統(tǒng)進(jìn)行定義,而不需要定義各模塊的內(nèi)部具體實(shí)現(xiàn),同時(shí)還要考慮到系統(tǒng)功能的可擴(kuò)充性和技術(shù)的可升級(jí)性。
因此,作為通用測試系統(tǒng)兩大重要組成部分的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)均需要具備靈活、開放的體系結(jié)構(gòu)與接口設(shè)計(jì)。
通用測試系統(tǒng)硬件架構(gòu)
通用測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于UUT接口的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),UUT接口標(biāo)準(zhǔn)化的目的在于提供一種能夠在多個(gè)UUT之間方便轉(zhuǎn)換的硬件連接結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)通過對(duì)機(jī)械連接機(jī)構(gòu)、接插件和連接器的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定提供了可工作于寬頻帶信號(hào)范圍內(nèi)的接口連接方式。
為采用VME總線、VXI總線、PCI總線、PXI總線儀器的通用測試系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)化(IEEE P1505轉(zhuǎn)接裝置接口(RFI)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn))的有力支撐。
圖2是通用化硬件組成及接口原理示意框圖。其中:開關(guān)矩陣(SWM)接口和ATS轉(zhuǎn)接裝置(RFX)接口是ATS的重要組成部分,因?yàn)锳TS儀器和UUT是通過SWM來連接的,大多數(shù)的激勵(lì)和測量信號(hào)是通過RFX作用到UUT上的。
標(biāo)準(zhǔn)RFX接口限制了不同類型信號(hào)在接收器的不同位置上出現(xiàn),SWM可實(shí)現(xiàn)多種儀器與由標(biāo)準(zhǔn)RFX接口所確定的多功能終端的連接。SWM接口與RFX的標(biāo)準(zhǔn)化提高了互操作性,并降低了重組費(fèi)用,可以確保測試UUT所需要ATS儀器能被切換到轉(zhuǎn)接裝置所需要的任何管腳。
通用測試系統(tǒng)軟件架構(gòu)
自動(dòng)測試系統(tǒng)的軟件是TPS的重要組成部分,直接影響通用測試系統(tǒng)的性能和效率。自動(dòng)測試軟件結(jié)構(gòu)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。如圖3所示,開放式ATS體系結(jié)構(gòu)中包含了多種標(biāo)準(zhǔn)的開放式軟件接口關(guān)系。
IEEE 1226中的測試基礎(chǔ)框架(TFF)定義了開發(fā)和執(zhí)行測試程序和測試流程的一系列接口,軟件功能模塊通過這些接口實(shí)現(xiàn)信息交換,這些帶有標(biāo)準(zhǔn)接口的功能模塊組成了測試基礎(chǔ)框架。
但是標(biāo)準(zhǔn)并沒有定義這些模塊的實(shí)現(xiàn),留給開發(fā)者很大的自由度,使之可以用C/C++或ATLAS等語言實(shí)現(xiàn)TFF。
在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天,測試工作處于各種現(xiàn)代裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的首位,是保證現(xiàn)代裝備系統(tǒng)實(shí)際性能指標(biāo)的重要手段。
代表著測試技術(shù)與儀器行業(yè)最高水平的通用ATE(自動(dòng)測試設(shè)備) /ATS(自動(dòng)測試系統(tǒng)) 技術(shù) ,以商業(yè)成品設(shè)備和技術(shù)(Commercial Off The Shelf)為依托,采用開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、低廉的設(shè)備價(jià)格、有效的技術(shù)支持和最新技術(shù)的商業(yè)產(chǎn)品和技術(shù),在電子設(shè)備的生產(chǎn)與制造行業(yè)成為降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的重要手段。
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