半导体测试板卡、半导体测试系统及测试方法与流程

本技术涉及芯片测试领域，特别是涉及一种半导体测试板卡、半导体测试系统及测试方法。

背景技术：

1、芯片测试，指的是利用半导体测试系统输出测试信号对被测器件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。

2、半导体测试系统包括上位机以及与上位机通信的测试头，测试头包括vi源板卡，vi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，电压电流测量等功能。

3、现有技术大多是将功能进行分类，vi源板卡实现较为单一化的业务功能需求，故此测试头内包含多种资源板卡，才能满足被测芯片的模数混合测试需求，成本较高，测试机体积也比较大，且每次只能利用一个资源板卡实现对被测器件的测试，因此测试效率低。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种半导体测试板卡、半导体测试系统及测试方法。

2、第一方面，本技术实施例提出一种半导体测试板卡，与上位机、被测器件连接，包括主控板、以及与所述主控板连接的至少一个功能子板；所述主控板包括第一处理器及与所述第一处理器连接的逻辑复用开关模块，所述逻辑复用开关模块连接所述被测器件；所述功能子板包括至少一个业务功能模块；所述逻辑复用开关模块包括多个与各所述业务功能模块对应连接的复用开关；

3、所述第一处理器接收所述上位机发送的第一控制指令后，查询得到开关编码并发送至所述上位机；所述第一控制指令基于至少一个测试需求所生成；所述开关编码用于控制所述复用开关及所述业务功能模块的状态；

4、所述上位机基于所述开关编码及所述第一控制指令，确定所述测试需求对应的待连通的业务功能模块与处于连通状态的业务功能模块，是否满足并行测试条件；若是，则生成第二控制指令并发送至所述第一处理器，所述第一处理器基于所述第二控制指令重新设置开关编码，以控制对应的复用开关及满足并行测试条件的业务功能模块的状态，以构成并行的测试环路；若否，则生成告警信号。

5、在一些实施例中，还包括多个与所述业务功能模块对应连接的切换开关，所述切换开关用于选通业务功能模块与所述复用开关，所述第一处理器包括第一寄存器，所述第一寄存器存储所述开关编码；所述第一处理器从所述第一寄存器查询得到所述开关编码，所述开关编码控制所述切换开关、所述复用开关的状态来控制所述业务功能模块的连接状态。

6、在一些实施例中，所述开关编码包括切换开关编码和复用开关编码，所述功能子板还包括与所述业务功能模块对应连接的切换开关以及第二处理器，所述第一处理器包括第一寄存器，所述第一寄存器存储所述复用开关编码，所述第二处理器包括第二寄存器，所述第二寄存器存储所述切换开关编码，所述第一处理器与所述第二处理器通信连接，所述第二处理器从所述第二寄存器查询得到所述切换开关编码上传至所述第一处理器，所述第一处理器基于所述第二控制指令控制第二处理器重新设置切换开关编码，以控制满足并行测试条件的业务功能模块的切换开关的状态，以构成并行的测试环路。

7、在一些实施例中，所述主控板包括校准电路，所述校准电路与所述第一处理器、所述逻辑复用开关模块连接，所述第一处理器接收所述上位机的第三控制指令，所述第一处理器基于所述第三控制指令设置所述开关编码，控制所述逻辑复用开关模块中对应的复用开关的状态，及至少一个待校准的业务功能模块的状态，以构成对应校准需求的校准环路，所述第三控制指令基于校准需求所生成。

8、在一些实施例中，所述主控板包括校准电路，所述校准电路与所述第一处理器、所述逻辑复用开关模块连接，所述第一处理器接收所述上位机的第三控制指令，所述第一处理器基于所述第三控制指令设置所述复用开关编码，所述第二处理器基于从所述第一处理器接收的所述第三控制指令设置所述切换开关编码，分别控制所述逻辑复用开关模块中对应的复用开关的状态，及至少一个待校准的业务功能模块的状态，以构成对应校准需求的校准环路，所述第三控制指令基于校准需求所生成。

9、在一些实施例中，所述第一处理器以所述业务功能模块之间的互斥关系作为约束条件，设置所述开关编码。

10、在一些实施例中，包括多个功能子板，所述多个功能子板包括至少一个多功能子板和至少一个参数测量子板。

11、在一些实施例中，所述多功能子板包括时间参数测量模块、任意波形发生器模块、高脉冲电流源模块、浮动差分测量模块，所述参数测量子板包括信号参数测量模块。

12、在一些实施例中，所述任意波形发生器模块和所述高脉冲电流源模块为互斥关系；所述信号参数测量模块和所述高脉冲电流源模块为互斥关系。

13、在一些实施例中，所述参数测量子板和所述多功能子板通过各自的子板连接器与所述第一处理器的i/o口进行数据交互；

14、在上电初始化时，所述第一处理器检测所述i/o口的电位以判断对应的多功能子板和/或参数测量子板是否在位，当所述多功能子板和/或参数测量子板在位时，控制所述多功能子板和/或参数测量子板上电。

15、第二方面，本技术实施例提出一种半导体测试系统，包括上位机及与所述上位机通信连接的测试头，所述测试头包括如第一方面所述的半导体测试板卡。

16、第三方面，本技术实施例提出一种半导体测试方法，应用于如第一方面所述的半导体测试系统，所述方法包括：

17、基于至少一个测试需求，生成第一控制指令；

18、发送所述第一控制指令至第一处理器，控制所述第一处理器查询得到开关编码；

19、基于所述开关编码及所述第一控制指令，确定所述测试需求对应的待连通的业务功能模块与处于连通状态的业务功能模块，是否满足并行测试条件；若是，则生成第二控制指令并发送至所述第一处理器，控制所述第一处理器基于所述第二控制指令重新设置开关编码，以控制对应的复用开关及满足并行测试条件的业务功能模块的状态，以构成并行的测试环路；若否，则生成告警信号。

20、在一些实施例中，所述方法还包括：

21、基于校准需求，生成第三控制指令；

22、发送所述第三控制指令至所述第一处理器，控制所述第一处理器基于所述第三控制指令设置所述开关编码，以控制所述逻辑复用开关模块中对应的复用开关的状态，及至少一个待校准的业务功能模块的状态，以构成对应校准需求的校准环路。

23、在一些实施例中，所述开关编码包括切换开关编码和复用开关编码，所述方法还包括：

24、基于校准需求，生成第三控制指令；

25、发送所述第三控制指令至所述第一处理器，控制所述第一处理器基于所述第三控制指令设置所述复用开关编码，控制所述第二处理器基于从所述第一处理器接收的所述第三控制指令设置所述切换开关编码，分别控制所述逻辑复用开关模块中对应的复用开关的状态，及至少一个待校准的业务功能模块的状态，以构成对应校准需求的校准环路。

26、与现有技术相比，本技术通过上位机基于开关编码及第一控制指令，确定测试需求对应的待连通的业务功能模块与处于连通状态的业务功能模块，是否满足并行测试条件；若是，则生成第二控制指令并发送至第一处理器，第一处理器基于第二控制指令重新设置开关编码，以控制对应的复用开关及满足并行测试条件的业务功能模块的状态，以构成并行的测试环路，从而实现同时利用至少两个业务功能模块对被测器件进行测试，提高了测试效率；

27、进一步的，若两个业务功能模块不满足并行测试条件，即存在互斥关系，则生成告警信号，从而避免存在互斥关系的业务功能模块并行测试。