电源板卡、电源板卡的精度补偿方法和测试机与流程

本技术涉及半导体测试，特别是涉及一种电源板卡、电源板卡的精度补偿方法和测试机。

背景技术：

1、半导体自动化测试，指的是利用自动测试设备（automatic test equipment，ate）对待测试器件（device under test，dut）的各项参数指标进行检测，剔除残次品以控制半导体器件的出厂品质。电源板卡在半导体测试设备中用于给被测芯片提供电压或电流激励，通常具有电压输出（fv）、电压测量（mv）、电流输出（fi）和电流测量（mi）功能及其组合。

2、电源板卡的mi电路多采用高端采样，mi值为采样电阻两端的差模电压除以采样电阻，此时被测单元dut上的电压和线阻产生的电压和，会成为mi采样电阻两端的共模信号，在使用减法器计算采样电阻两端的差模电压时会受到该共模电压的影响，从而影响mi的精度。在数字环路控制的电源板卡中，fi的精度由mi的精度来决定，因此fi和mi都会受到共模电压的影响，特别是在高精度指标下，fi和mi在较高电压下的误差是无法接受的。如何提高电源板卡的fi和mi的精度，是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高fi和mi精度的电源板卡、电源板卡的精度补偿方法和测试机。

2、本技术第一方面提供一种电源板卡，包括控制模块、前向输出通道模块、电流测量通道模块、电压测量通道模块和通道切换模块，所述控制模块连接所述前向输出通道模块、所述电流测量通道模块、所述电压测量通道模块和所述通道切换模块，所述前向输出通道模块连接所述电流测量通道模块，所述通道切换模块连接所述电流测量通道模块、所述电压测量通道模块和负载；

3、所述控制模块用于在测量电流时，控制所述通道切换模块接入所述负载，使所述前向输出通道模块输出测试信号至所述负载，并读取所述电流测量通道模块的电流测量值，和所述电压测量通道模块的电压测量值；以及根据读取的电流测量值、电压测量值和预设的补偿参考数据进行测量电流补偿，得到补偿后的电流；

4、所述控制模块还用于在输出电流时，控制所述通道切换模块接入所述负载，使所述前向输出通道模块根据设定电流值输出电流至所述负载，读取所述电流测量通道模块的电流测量值，和所述电压测量通道模块的电压测量值；以及根据读取的电流测量值、电压测量值和预设的补偿参考数据对所述设定电流值进行补偿得到补偿后的设定电流，并根据补偿后的设定电流控制所述前向输出通道模块输出电流；

5、其中，所述补偿参考数据为所述通道切换模块接入校准模块或所述负载时，根据所述电流测量通道模块和所述电压测量通道模块的测量数据进行计算得到。

6、在其中一个实施例中，所述控制模块包括控制器和存储器，所述控制器连接所述前向输出通道模块、所述电流测量通道模块、所述电压测量通道模块、所述通道切换模块和所述存储器；所述控制器控制所述通道切换模块接入校准模块或所述负载时，获取所述电流测量通道模块和所述电压测量通道模块的测量数据发送至上位机，接收所述上位机根据所述测量数据计算得到的补偿参考数据存入所述存储器。

7、在其中一个实施例中，所述前向输出通道模块包括数模转换模块u5和增益可编程功放模块u6，所述数模转换模块u5连接所述控制模块和所述增益可编程功放模块u6，所述增益可编程功放模块u6连接所述电流测量通道模块。

8、在其中一个实施例中，所述电流测量通道模块包括模数转换模块u2、增益可编程运算放大模块u3、减法器u4和档位调节电路，所述档位调节电路连接所述前向输出通道模块、所述通道切换模块和所述控制模块，所述减法器u4连接所述档位调节电路和所述增益可编程运算放大模块u3，所述模数转换模块u2连接所述增益可编程运算放大模块u3和所述控制模块。

9、在其中一个实施例中，所述电压测量通道模块包括模数转换模块u7、增益可编程运算放大模块u8和减法器u9，所述减法器u9连接所述通道切换模块和所述增益可编程运算放大模块u8，所述模数转换模块u7连接所述增益可编程运算放大模块u8和所述控制模块。

10、在其中一个实施例中，所述通道切换模块包括开关hf、开关lf、开关hs、开关ls、开关k1、开关k2、开关k3、开关k4和开关k5；所述开关k1的第一端连接所述电流测量通道模块和所述开关hf的静触点，所述开关k1的第二端连接所述电压测量通道模块和所述开关k4的第一端，所述开关hf的第一动触点连接所述校准模块的第一端，所述开关hf的第二动触点连接所述负载的第一端，所述开关k4的第二端连接所述开关k3的第一端和所述开关hs的静触点，所述开关hs的第一动触点连接所述校准模块的第一端，所述开关hs的第二动触点连接所述负载的第一端；所述开关k2的第一端连接所述电压测量通道模块和所述开关k5的第一端，所述开关k2的第二端连接接地端和所述开关lf的静触点，所述开关lf的第一动触点连接所述校准模块的第二端，所述开关lf的第二动触点连接所述负载的第二端，所述开关k5的第二端连接所述k3的第二端和所述开关ls的静触点，所述开关ls的第一动触点连接所述校准模块的第二端，所述开关ls的第二动触点连接所述负载的第二端。

11、本技术第二方面提供一种电源板卡的精度补偿方法，包括：

12、在测量电流时，控制通道切换模块接入负载，使前向输出通道模块输出测试信号至所述负载，并读取电流测量通道模块的电流测量值，和电压测量通道模块的电压测量值，根据读取的电流测量值、电压测量值和预设的补偿参考数据进行测量电流补偿，得到补偿后的电流；

13、在输出电流时，控制所述通道切换模块接入所述负载，使所述前向输出通道模块根据设定电流值输出电流至所述负载，读取所述电流测量通道模块的电流测量值，和所述电压测量通道模块的电压测量值，根据读取的电流测量值、电压测量值和预设的补偿参考数据对所述设定电流值进行补偿得到补偿后的设定电流，并根据补偿后的设定电流控制所述前向输出通道模块输出电流；

14、其中，所述补偿参考数据为所述通道切换模块接入校准模块或所述负载时，根据所述电流测量通道模块和所述电压测量通道模块的测量数据进行计算得到。

15、在其中一个实施例中，所述根据读取的电流测量值、电压测量值和预设的补偿参考数据进行测量电流补偿，得到补偿后的电流，包括：根据电流测量值、电压测量值、高端线阻和低端线阻，计算得到共模电压；根据电流测量值、共模电压、补偿系数和量程系数，计算得到补偿后的电流；

16、和/或

17、所述根据读取的电流测量值、电压测量值和预设的补偿参考数据对所述设定电流值进行补偿得到补偿后的设定电流，包括：根据电流测量值、电压测量值、高端线阻和低端线阻，计算得到共模电压；根据设定电流值、共模电压、补偿系数和量程系数，计算得到补偿后的设定电流。

18、在其中一个实施例中，所述补偿参考数据包括补偿系数、量程系数、高端线阻和低端线阻。

19、在其中一个实施例中，该方法还包括：

20、控制所述通道切换模块接入校准模块，使所述前向输出通道模块输出最大电压量程内均匀分布的电压点，并在每个所述电压点通过所述电流测量通道模块读取得到电流数据；

21、根据所述电压点，以及每个所述电压点读取的电流数据，计算得到补偿系数。

22、在其中一个实施例中，该方法还包括：

23、控制所述通道切换模块接入负载，使所述前向输出通道模块输出设定电流，获取所述电压测量通道模块的测量电压；

24、根据所述设定电流和所述测量电压，计算得到高端线阻和低端线阻。

25、在其中一个实施例中，所述量程系数根据所述电流测量通道模块不同量程的最大值以及对应增益计算得到。

26、在其中一个实施例中，该方法还包括：控制所述通道切换模块接入校准模块时，对各电流量程的精度进行校准。

27、本技术第三方面提供一种测试机，包括上位机和上述的电源板卡。

28、上述电源板卡、电源板卡的精度补偿方法和测试机，控制模块在测量电流时，控制通道切换模块接入负载，使前向输出通道模块输出测试信号至负载，并读取电流测量通道模块的电流测量值，和电压测量通道模块的电压测量值；以及根据读取的电流测量值、电压测量值和预设的补偿参考数据进行测量电流补偿，得到补偿后的电流。控制模块还在输出电流时，控制通道切换模块接入负载，使前向输出通道模块根据设定电流值输出电流至负载，读取电流测量通道模块的电流测量值，和电压测量通道模块的电压测量值；以及根据读取的电流测量值、电压测量值和预设的补偿参考数据对设定电流值进行补偿得到补偿后的设定电流，并根据补偿后的设定电流控制前向输出通道模块输出电流。在测量电流和输出电流时，通过通道切换模块接入校准模块或负载时，根据电流测量通道模块和电压测量通道模块的测量数据进行计算得到补偿参考数据，结合补偿参考数据进行电流补偿，提高了电源板卡的fi和mi精度。