一种CMOS芯片开短路测试系统及测试方法与流程

一种cmos芯片开短路测试系统及测试方法
技术领域
1.本技术涉及计算机技术领域，尤其涉及一种cmos芯片开短路测试系统及测试方法。


背景技术：

2.开短路测试(又称open/short测试，o/s测试)，主要是用于测试电子器件的连接情况，顾名思义，开短路测试就是测试开路与短路，开短路测试应用非常的广泛，例如：测试pcb板，测试ic邦定线，测试ic的封装，测试线材，测试fpc，测试薄膜开关，测试连接器等等，不同的应用又有比较特别的需求，目前，cmos芯片的开短路测试仪只能针对并口的产品进行测试，无法满足市场上越来越多的mipi接口cmos芯片的开短路测试。
3.中国发明专利授权公开号“cn103076530a”，公开了一种cmos芯片自动开短路测试系统及测试方法，具体包括步骤：a、开路测试，首先，主控芯片通过多路复用模块给待测cmos芯片的gnd管脚输入1.5v的测试信号，然后，主控芯片通过多路复用模块依次采集待测cmos芯片各管脚的保护二极管的导通压降信号，如果当前的管脚的保护二极管没有采集到导通压降信号，则判定当前的管脚开路，否则，则判定当前管脚正常，通过存储模块存储开路测试信息；b、短路测试，首先，主控芯片通过多路复用模块依次给待测cmos芯片的一个管脚输入1.5v的测试信号，然后，主控芯片通过多路复用模块采集并对比除输入信号管脚以外其它管脚的输出信号是否与输入信号相同，如果信号相同则判定当前被采集对比的管脚与信号输入管脚短路，如果信号不相同则判定当前管脚正常，通过存储模块存储短路测试信息；c、将开路信息与短路信息通过液晶显示模块显示出来。这种方案虽然可以实现cmos芯片的自动开短路测试，但使用输入电压信号测量压降的方法测试开路，且使用对比不同管脚输出电压的差别来测试短路，由于在固定电压情况下，如遇到短路会产生较大电流，可能会导致管脚内部结构的损坏；且这种方案使用先测试开路再测试短路的两次测量方式，导致测量效率较低；由于在短路测试中，使用管脚电压对比的方式，若存在大量的管脚短路，则无法实现判别。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本技术提供了一种cmos芯片开短路测试系统及测试方法，以确保cmos芯片安全的同时，提高测试效率。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种cmos芯片开短路测试系统，该系统包括待测的cmos芯片、复用电路、模拟数字转换器、微控制单元及显示设备，其中，
6.所述复用电路与待测的所述cmos芯片连接，用于选取并输出所述cmos芯片中的至少一个管脚中的任一待测管脚；
7.在所述待测管脚与所述cmos芯片中的vss端之间输入一正向的预设测试电流，其中，所述待测管脚与所述vss端之间存在有所述cmos芯片内的保护二极管；
8.所述模拟数字转换器分别与所述复用电路和所述vss端连接，用于采集所述待测
管脚与所述vss端之间的测试输出电压，并对所述测试输出电压进行模数转换；
9.所述微控制单元与所述模拟数字转换器连接，用于对转换后的测试输出电压进行分析，确定所述待测管脚的测试结果，其中，所述待测管脚的测试结果包括所述待测管脚正常、短路或开路；
10.所述显示设备与所述微控制单元连接，用于接收并显示所述微控制单元发送的所述待测管脚的测试结果。
11.进一步地，上述cmos芯片开短路测试系统中，所述预设测试电流为预设电流值对应的电流或预设电流区间对应的电流。
12.进一步地，上述cmos芯片开短路测试系统中，所述微控制单元用于：
13.判断所述转换后的测试输出电压是否大于所述待测管脚对应的预设开路阈值，若是，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚开路；
14.判断所述转换后的测试输出电压是否小于所述待测管脚对应的预设短路阈值，若是，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚短路；
15.若所述转换后的测试输出电压大于或等于所述待测管脚对应的预设短路阈值，且，小于或等于所述待测管脚对应的预设开路阈值，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚正常。
16.进一步地，上述cmos芯片开短路测试系统中，所述cmos芯片中的至少一个管脚中的不同的管脚，设置有不同的预设开路阈值和预设短路阈值；
17.所述微控制单元存储有每个所述管脚对应的预设开路阈值和预设短路阈值。
18.进一步地，上述cmos芯片开短路测试系统中，所述微控制单元与所述复用电路连接，用于控制所述复用电路。
19.所述微控制单元与所述预设测试电流的输入端连接，用于控制所述预设测试电流。
20.根据本技术的另一方面，还提供了一种cmos芯片开短路测试系统的测试方法，其特征在于，包括步骤：
21.通过复用电路从待测的cmos芯片中的至少一个管脚中选取任一待测管脚进行连接；
22.在所述待测管脚与所述cmos芯片中的vss端之间输入一正向的预设测试电流，其中，所述待测管脚与所述vss端之间存在有所述cmos芯片内的保护二极管；
23.通过模拟数字转换器采集所述待测管脚与所述vss端之间的测试输出电压，并对所述测试输出电压进行模数转换；
24.通过所述微控制单元对转换后的测试输出电压进行分析，确定所述待测管脚的测试结果，其中，所述待测管脚的测试结果包括所述待测管脚正常、短路或开路；
25.通过所述显示设备对所述待测管脚的测试结果进行显示。
26.进一步地，上述mos芯片开短路测试系统的测试方法中，所述通过所述微控制单元对转换后的测试输出电压进行分析，确定所述待测管脚的测试结果，包括：
27.判断所述转换后的测试输出电压是否大于所述待测管脚对应的预设开路阈值，若是，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚开路；
28.判断所述转换后的测试输出电压是否小于所述待测管脚对应的预设短路阈值，若
是，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚短路；
29.若所述转换后的测试输出电压大于或等于所述待测管脚对应的预设短路阈值，且，小于或等于所述待测管脚对应的预设开路阈值，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚正常。
30.进一步地，上述mos芯片开短路测试系统的测试方法中，所述cmos芯片中的至少一个管脚中的不同的管脚，设置有不同的预设开路阈值和预设短路阈值；
31.所述微控制单元存储有每个所述管脚对应的预设开路阈值和预设短路阈值
32.与现有技术相比，本技术提供的一种cmos芯片开短路测试系统，该系统包括待测的cmos芯片、复用电路、模拟数字转换器、微控制单元及显示设备，其中，所述复用电路与待测的所述cmos芯片连接，用于选取并输出所述cmos芯片中的至少一个管脚中的任一待测管脚；在所述待测管脚与所述cmos芯片中的vss端之间输入一正向的预设测试电流，其中，所述待测管脚与所述vss端之间存在有所述cmos芯片内的保护二极管；所述模拟数字转换器分别与所述复用电路和所述vss端连接，用于采集所述待测管脚与所述vss端之间的测试输出电压，并对所述测试输出电压进行模数转换；所述微控制单元与所述模拟数字转换器连接，用于对转换后的测试输出电压进行分析，确定所述待测管脚的测试结果，其中，所述待测管脚的测试结果包括所述待测管脚正常、短路或开路；所述显示设备与所述微控制单元连接，用于接收并显示所述微控制单元发送的所述待测管脚的测试结果。实现了通过输入的正向预设测试电流来进行cmos芯片中的待测管脚的开短路测试，使得该待测管脚无论是开路还是短路，均不会对cmos芯片造成损坏，确保了cmos芯片的安全；同时，通过一次输入正向的预设测试电流和对应的测试输出电压的方式，就可以完成对待测管脚的开短路测试，避免了现有技术中的先测开路再测短路的两次测量方式的情况，大大提高了对cmos芯片进行开短路测试的测试效率。
附图说明
33.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
34.图1示出根据本技术一个方面的一种cmos芯片开短路测试系统的结构框架示意图；
35.图2示出根据本技术一个方面的一种cmos芯片开短路测试系统中的cmos芯片及其中的保护二极管和输入的预设测试电流的连接相关示意图；
36.图3示出根据本技术一个方面的一种cmos芯片开短路测试系统的测试方法的流程示意图。
37.附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
38.下面结合附图对本技术作进一步详细描述。
39.如图1所示，本技术一实施例中提供的一种cmos芯片开短路测试系统，该测试系统包括待测的cmos芯片(对应图1中的dut)、复用电路(对应图1中的mux)、模拟数字转换器(对应图1中的adc)、微控制单元(对应图1中的mcu)及显示设备(对应图1中的pc)，其中，如图1
所示，
40.所述复用电路与待测的所述cmos芯片连接，为了对cmos芯片中的一个或多个管脚进行测试，每次需要选取一待测管脚进行测试，则需要复用电路选取并输出所述cmos芯片中的至少一个管脚中的任一待测管脚；在所述待测管脚与所述cmos芯片中的vss端之间输入一正向的预设测试电流，在此，所述预设测试电流可以为预设电流值对应的电流，也可以是预设电流区间对应的电流，即预设测试电流可以是一个定值，也可以是一个范围区间，在本技术一优选实施例中，将所述预设电流区间优选为10-1000ua。其中，所述待测管脚与所述vss端之间存在有所述cmos芯片内的保护二极管，如图2所示，在cmos芯片内部会用保护二极管连接在所述待测管脚与cmos芯片的vss端之间，该保护二极管具有特定的压降作用，实现了在输入正向的预设测试电流后，可以在所述待测管脚与cmos芯片的vss端之间有一个测试的电压输出，以便通过测试输出的电压来确定待测管脚的测试结果，在图2的优选实施例中，将待测管脚与cmos芯片的vss端之间的预设测试电流优选为100ua；其中，所述模拟数字转换器分别与所述复用电路和所述vss端连接，用于采集所述待测管脚与所述vss端之间的测试输出电压，并对所述测试输出电压进行模数转换；所述微控制单元与所述模拟数字转换器连接，用于对转换后的测试输出电压进行分析，确定所述待测管脚的测试结果，其中，所述待测管脚的测试结果包括所述待测管脚正常、短路或开路；所述显示设备与所述微控制单元连接，用于接收并显示所述微控制单元发送的所述待测管脚的测试结果。实现了通过输入的正向预设测试电流来进行cmos芯片中的待测管脚的开短路测试，使得该待测管脚无论是开路还是短路，均不会对cmos芯片造成损坏，确保了cmos芯片的安全；同时，通过一次输入正向的预设测试电流和对应的测试输出电压的方式，就可以完成对待测管脚的开短路测试，避免了现有技术中的先测开路再测短路的两次测量方式的情况，大大提高了对cmos芯片进行开短路测试的测试效率。
41.在此，所述显示设备包括但不限于显示屏、pc机及电脑等可以进行显示的设备。
42.接着本技术上述实施例提供的一种cmos芯片开短路测试系统，所述微控制单元在对模拟数字转换器输出的所述转换后的测试输出电压进行分析的过程中，包括：
43.判断所述转换后的测试输出电压是否大于所述待测管脚对应的预设开路阈值，若是，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚开路；
44.判断所述转换后的测试输出电压是否小于所述待测管脚对应的预设短路阈值，若是，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚短路；
45.若所述转换后的测试输出电压大于或等于所述待测管脚对应的预设短路阈值，且，小于或等于所述待测管脚对应的预设开路阈值，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚正常。在此，所述待测管脚对应的预设短路阈值远远小于所述待测管脚对应的预设开路阈值。
46.如图2所示，在cmos芯片的一待测管脚与cmos芯片的vss端之间输入一正向的预设测试电流后，采集所述待测管脚与所述vss端之间的测试输出电压，并对采集的测试输出电压通过模拟数字转换器进行模数转换后，需要判断所述转换后的测试输出电压是否大于所述待测管脚对应的预设开路阈值，即根据欧姆定律可知，若待测管脚与vss端之间的测试输出电压很大(接近电流源电压输出上限)，大于该待测管脚对应的预设开路阈值时，则指示所述待测管脚开路；根据欧姆定律可知，若待测管脚与vss端之间的测试输出电压小于该待
测管脚对应的预设短路电压(接近于0v)时，用于指示所述待测管脚短路；由待测管脚与vss端之间的保护二极管的伏安特性可知，可在待测管脚与vss端之间检测到一个与该保护二极管压降相近的电压，即若所述待测管脚与vss端之间的所述转换后的测试输出电压，处于预设短路阈值与预设开路阈值的区间(即测试输出电压大于或等于所述待测管脚对应的预设短路阈值，且小于或等于所述待测管脚对应的预设开路阈值)时，指示所述待测管脚正常，以实现对待测管脚的正常、开路或短路的测试并确定。
47.接着本技术上述实施例提供的一种cmos芯片开短路测试系统，所述cmos芯片中的至少一个管脚中的不同的管脚，设置有不同的预设开路阈值和预设短路阈值；若cmos芯片中存在n个管脚，分别为管脚1、管脚2、
……
、管脚(n-1)及管脚n，则会为每个管脚设置对应的预设开路阈值和预设短路阈值，分别为管脚1对应的预设开路阈值v
01
和预设短路阈值v
01’、管脚2对应的预设开路阈值v
02
和预设短路阈值v
02’、
……
、管脚(n-1)对应的预设开路阈值v
0(n-1)
和预设短路阈值v
0(n-1)’及管脚n对应的预设开路阈值v
0n
和预设短路阈值v
0n’，确保cmos芯片中的不同管脚，存在各自对应的预设开路阈值和预设短路阈值，并在微控制单元mcu中存储有cmos芯片中的各个管脚对应的预设开路阈值和预设短路阈值，即在微控制单元mcu中存储管脚1对应的预设开路阈值v
01
和预设短路阈值v
01’、管脚2对应的预设开路阈值v
02
和预设短路阈值v
02’、
……
、管脚(n-1)对应的预设开路阈值v
0(n-1)
和预设短路阈值v
0(n-1)’及管脚n对应的预设开路阈值v
0n
和预设短路阈值v
0n’，以便后续在测试各个管脚的正常、开路或短路情况时，能够更加方便精确，避免了现有技术中通过管脚电压对比的方式处理大量的管脚短路时导致的无法判别的情况，从而提高了对cmos芯片进行开短路测试的精确度。
48.进一步地，上述cmos芯片开短路测试系统中，如图1所示，所述微控制单元还与所述复用电路连接，用于控制连接有预设测试电流的所述复用电路。所述微控制单元还与所述预设测试电流的输入端连接，用于控制所述预设测试电流，以达到调节所述预设输入电流的目的。
49.接着本技术上述实施例，本技术一实施例还提供了一种cmos芯片开短路测试系统的测试方法，如图3所示，包括如下步骤：
50.首先，在开始开短路测试后，通过复用电路从待测的cmos芯片中的至少一个管脚中选取任一待测管脚进行连接；
51.然后，在所述待测管脚与所述cmos芯片中的vss端之间输入一正向的预设测试电流，其中，所述待测管脚与所述vss端之间存在有所述cmos芯片内的保护二极管；在此，所述预设测试电流可以为预设电流值对应的电流，也可以是预设电流区间对应的电流，即预设测试电流可以是一个定值，也可以是一个范围区间，在本技术一优选实施例中，如图3所示，将所述预设电流区间优选为10-1000ua，此处取值仅供优选实施例解释说明，其余取值电流区间仍包含在本技术保护范围内。
52.之后，通过模拟数字转换器采集所述待测管脚与所述vss端之间的测试输出电压(对应图3中的测量待测管脚与vss端之间输出的电压)，并对所述测试输出电压进行模数转换；
53.接着，通过所述微控制单元对转换后的测试输出电压进行分析，确定所述待测管脚的测试结果，其中，所述待测管脚的测试结果包括所述待测管脚正常、短路或开路；
54.最后，通过所述显示设备对所述待测管脚的测试结果进行显示，比如微控制单元将待测管脚的测试结果上传至电脑等可以进行显示的设备，以便显示设备对待测管脚的测试结果进行显示并记录。
55.进一步地，本技术一实施例提供的一种cmos芯片开短路测试系统的测试方法中，所述通过所述微控制单元对转换后的测试输出电压进行分析，确定所述待测管脚的测试结果，具体包括：
56.判断所述转换后的测试输出电压是否大于所述待测管脚对应的预设开路阈值，若是，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚开路；即对应图3中的若电压(测试输出电压)高于预设开路阈值，即待测管脚为开路。判断所述转换后的测试输出电压是否小于所述待测管脚对应的预设短路阈值，若是，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚短路；即对应图3中的若电压(测试输出电压)低于预设短路阈值，即待测管脚为短路。若所述转换后的测试输出电压大于或等于所述待测管脚对应的预设短路阈值，且，小于或等于所述待测管脚对应的预设开路阈值，则所述待测管脚的测试结果为所述待测管脚正常，实现对待测管脚的正常、开路或短路的测试并确定。
57.进一步地，现有技术中的cmos芯片在进行开短路测试的短路测试中，使用管脚电压对比的方式，若存在大量的管脚短路则会出现无法判别的情况，为了避免现有技术导致的无法判别的情况发生，本技术一实施例提供的一种cmos芯片开短路测试系统的测试方法中，所述cmos芯片中的至少一个管脚中的不同的管脚，设置有不同的预设开路阈值和预设短路阈值，并在所述微控制单元存储有每个所述管脚对应的预设开路阈值和预设短路阈值，以便在对cmos芯片中的不同管脚进行开短路测试时，能够区分不同的待测管脚对应不同的预设开路阈值和预设短路阈值，进而确保测试的准确度。
58.综上所述，本技术提供的一种cmos芯片开短路测试系统，该系统包括待测的cmos芯片、复用电路、模拟数字转换器、微控制单元及显示设备，其中，所述复用电路与待测的所述cmos芯片连接，用于选取并输出所述cmos芯片中的至少一个管脚中的任一待测管脚；在所述待测管脚与所述cmos芯片中的vss端之间输入一正向的预设测试电流，其中，所述待测管脚与所述vss端之间存在有所述cmos芯片内的保护二极管；所述模拟数字转换器分别与所述复用电路和所述vss端连接，用于采集所述待测管脚与所述vss端之间的测试输出电压，并对所述测试输出电压进行模数转换；所述微控制单元与所述模拟数字转换器连接，用于对转换后的测试输出电压进行分析，确定所述待测管脚的测试结果，其中，所述待测管脚的测试结果包括所述待测管脚正常、短路或开路；所述显示设备与所述微控制单元连接，用于接收并显示所述微控制单元发送的所述待测管脚的测试结果。实现了通过输入的正向预设测试电流来进行cmos芯片中的待测管脚的开短路测试，使得该待测管脚无论是开路还是短路，均不会对cmos芯片造成损坏，确保了cmos芯片的安全；同时，通过一次输入正向的预设测试电流和对应的测试输出电压的方式，就可以完成对待测管脚的开短路测试，避免了现有技术中的先测开路再测短路的两次测量方式的情况，大大提高了对cmos芯片进行开短路测试的测试效率。
59.需要注意的是，本技术可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(asic)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本技术的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本技术的
软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，ram存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本技术的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
60.另外，本技术的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本技术的方法和/或技术方案。而调用本技术的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本技术的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本技术的多个实施例的方法和/或技术方案。
61.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。