一种高温老化测试系统及高温老化测试方法与流程

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及芯片测试技术领域，尤其涉及一种高温老化测试系统及高温老化测试方法。背景技术：2.随着市场对集成芯片的寿命和长期上电运行的可靠性要求不断提高，可靠性测试对于芯片前期评估显示得尤为重要。高温老化测试(high temperature operating life，htol) 是芯片可靠性的一项关键性的基础测试，采用应力（电压、温度等拉偏）加速的方式模拟芯片的长期运行，评估芯片寿命和长期上电运行的可靠性。3.目前，芯片行业的htol测试大多是委托专业测试机构进行实验，利用专门的测试机台，不仅测试成本高、周期长，且测试数据异常时不能及时同步，降低了高温老化测试的可靠性和稳定性。技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种高温老化测试系统及高温老化测试方法，用于解决现有的高温老化测试中测试成本高、周期长以及测试数据异常时不能及时同步，影响高温老化测试的可靠性和稳定性的问题。5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：第一方面，本发明提供一种高温老化测试系统，包括：分别两两连接的主控装置、老化控制装置以及芯片验证装置，其中：芯片验证装置设置有测试区域，待测芯片放置于测试区域，且与芯片验证装置连接。6.主控装置用于提供升温指令，控制老化控制装置基于升温指令对待测芯片进行升温处理，直至待测芯片的当前温度等于目标温度后，实时获取待测芯片在目标温度下的第一老化参数。7.主控装置用于提供升压指令，控制芯片验证装置基于升压指令对待测芯片的供电电压进行升压处理，直至待测芯片的当前供电电压等于目标供电电压后，实时获取待测芯片在目标供电电压下的第二老化参数。8.主控装置用于基于第一老化参数和第二老化参数确定老化测试结果。9.主控装置还用于监测待测芯片在升温处理和升压处理过程中对应的芯片参数，当芯片参数不满足预设芯片参数条件时，生成警示信息。10.与现有技术相比，本发明提供的高温老化测试系统中，主控装置、老化控制装置以及芯片验证装置两两连接，待测芯片放置于测试区域内，并与芯片验证装置连接。基于此，在对待测芯片进行高温老化测试时，主控装置能够提供升温指令，从而控制老化控制装置基于升温指令对待测芯片进行升温处理，直至待测芯片的当前温度等于目标温度后，实时获取待测芯片在目标温度下的第一老化参数。主控装置还能够提供升压指令，从而控制芯片验证装置基于升压指令对待测芯片的供电电压进行升压处理，直至待测芯片的当前供电电压等于目标供电电压后，实时获取待测芯片在目标供电电压下的第二老化参数。由此，相较于现有技术中需要利用专门的耐高温器件搭建高温环境，本发明中提供的老化控制装置仅对待测芯片进行加热，其他非加热部分器件可以使用常规器件，降低了测试的硬件成本。且，主控装置在实时获取第一老化参数以及第二老化参数后，能够根据第一老化参数以及第二老化参数，直接确定老化测试结果完成高温老化测试，在一定程度上节约了测试周期。11.此外，主控装置还能够实时监测待测芯片在升温处理和升压处理过程中对应的芯片参数，当芯片参数不满足预设芯片参数时，能够及时生成警示信息，提醒技术人员测试数据有误，解决了测试过程中不能及时同步异常信息，进而影响高温老化测试的可靠性和稳定性的问题。12.由此可知，本发明提供的高温老化测试系统能够解决现有的高温老化测试中测试成本高、周期长以及测试数据异常时不能及时同步，影响高温老化测试的可靠性和稳定性的问题。13.第二方面，本发明还提供一种高温老化测试方法，应用于上述第一方面技术方案所述的高温老化测试系统，所述方法包括：主控装置提供升温指令，控制老化控制装置基于升温指令对待测芯片进行升温处理，直至待测芯片的当前温度等于目标温度后，实时获取待测芯片在目标温度下的第一老化参数。14.主控装置提供升压指令，控制芯片验证装置对待测芯片的供电电压进行升压处理，直至待测芯片的当前供电电压满足目标供电电压后，实时获取待测芯片在目标供电电压下的第二老化参数。15.主控装置基于第一老化参数和第二老化参数确定老化测试结果。16.主控装置监测待测芯片在升温处理和升压处理过程中对应的芯片参数，当芯片参数不满足预设芯片参数条件时，生成警示信息。17.与现有技术相比，本发明提供的高温老化测试方法的有益效果与上述技术方案所述高温老化测试系统的有益效果相同，此处不做赘述。附图说明18.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明实施例中提供的高温老化测试系统。19.附图标记：1-主控装置，ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2-老化控制装置，3-芯片验证装置，ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4-待测芯片，21-老化控制模块，ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ22-升温组件控制电路，221-第一电源控制电路，ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ222-开关电路，23-升温组件，ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ24-第一通讯接口，25-第二通讯接口，ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ31-测试区域，32-第二电源控制电路，ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ33-电流电压检测电路，34-滤波电路，ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ35-第三通讯接口，36-第四通讯接口。具体实施方式20.为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。21.需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。22.本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项（个）”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项（个），可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。23.为了解决现有的高温老化测试中测试成本高、周期长以及测试数据异常时不能及时同步，影响高温老化测试的可靠性和稳定性的问题。24.如图1所示，本发明实施例提供一种高温老化测试系统，包括：分别两两连接的主控装置1、老化控制装置2以及芯片验证装置3，其中：芯片验证装置3设置有测试区域31，待测芯片4放置于测试区域31，且与芯片验证装置3连接。25.主控装置1用于提供升温指令，控制老化控制装置2基于升温指令对待测芯片4进行升温处理，直至待测芯片4的当前温度等于目标温度后，实时获取待测芯片4在目标温度下的第一老化参数。26.主控装置1用于提供升压指令，控制芯片验证装置3基于升压指令对待测芯片4的供电电压进行升压处理，直至待测芯片4的当前供电电压等于目标供电电压后，实时获取待测芯片4在目标供电电压下的第二老化参数。27.主控装置1用于基于第一老化参数和第二老化参数确定老化测试结果。28.主控装置1还用于监测待测芯片4在升温处理和升压处理过程中对应的芯片参数，当芯片参数不满足预设芯片参数条件时，生成警示信息。29.采用上述技术方案的情况下：主控装置1、老化控制装置2以及芯片验证装置3两两连接，待测芯片4放置于测试区域31内，并与芯片验证装置3连接。基于此，在对待测芯片4进行高温老化测试时，主控装置1能够提供升温指令，从而控制老化控制装置2基于升温指令对待测芯片4进行升温处理，直至待测芯片4的当前温度等于目标温度后，实时获取待测芯片4在目标温度下的第一老化参数。主控装置1还能够提供升压指令，从而控制芯片验证装置3基于升压指令对待测芯片4的供电电压进行升压处理，直至待测芯片4的当前供电电压等于目标供电电压后，实时获取待测芯片4在目标供电电压下的第二老化参数。由此，相较于现有技术中需要利用专门的耐高温器件搭建高温环境，本发明实施例中提供的老化控制装置2仅对待测芯片4进行加热，元器件可以使用常规元器件，降低了测试的硬件成本。且，主控装置1在实时获取第一老化参数以及第二老化参数后，能够根据第一老化参数以及第二老化参数，直接确定老化测试结果完成高温老化测试，在一定程度上节约了测试周期。30.此外，主控装置1还能够实时监测待测芯片4在升温处理和升压处理过程中对应的芯片参数，当芯片参数不满足预设芯片参数时，能够及时生成警示信息，提醒技术人员测试数据有误，解决了测试过程中不能及时同步异常信息，进而影响高温老化测试的可靠性和稳定性的问题。其中，警示信息可以包括警示文字信息和/或警示语音信息，本技术实施例对警示信息的具体组成不作限定。31.由此可知，本发明实施例提供的高温老化测试系统能够解决现有的高温老化测试中测试成本高、周期长以及测试数据异常时不能及时同步，影响高温老化测试的可靠性和稳定性的问题。32.上述实施例中的主控装置1可以是上位机。第一老化参数、第二老化参数以及芯片参数可以直接显示在上位机上，使得技术人员能够及时观测到老化测试过程。若在测试过程中并无异常数据，则主控装置1根据预设的测试时长完成测试，输出老化测试结果。示例性的，htol测试可以参考标准jesd22-a108，测试时长可以设置为500hours、800hours或1000hours。若在测试过程中，待测续芯片的芯片参数出现异常信息时，在上位机生成警示信息后，可以将警示信息传输至外部终端，该终端可以是计算机、平板电脑、笔记本电脑、手机、可穿戴设备等电子设备，技术人员在接收到警示信息后，可以及时介入，并对测试数据进行定位分析，从而节约测试时间。33.可以理解的是，上述待测芯片4的目标温度是指在对待测芯片4进行高温老化测试时，需要达到的高温环境温度，例如，若需要测试待测芯片4在125℃的环境中的老化情况，则该目标温度为125℃，若需要测试待测芯片4在150℃的环境中的老化情况，则该目标温度为150℃。示例性的，参考标准jesd22-a108，温度档位可以设置为150℃、125℃、105℃或85℃。34.上述待测芯片4的目标供电电压是指在对待测芯片4进行高温老化测试时，需要达到的高于待测芯片4工作电压的供电电压。例如，若需要测试待测芯片4在1.1倍的工作电压的环境下的老化情况，则该目标供电电压为工作电压的1.1倍，若需要测试待测芯片4在1.3倍的工作电压的环境下的老化情况，则该目标供电电压为工作电压的1.3倍。示例性的，参考标准jesd22-a108，电压档位可以是1.0倍、1.1倍、1.2倍或1.3倍。应理解，根据待测芯片4的类型以及用途的不同，具有不同的工作电压，本发明实施例对此不做具体限定。35.在一种可能的实现方式中，如图1所示，老化控制装置2包括老化控制模块21、升温组件23以及升温组件控制电路22。老化控制模块21分别与主控装置1以及升温组件控制电路22连接，用于根据升温指令生成温度控制指令，并将温度控制指令传输至升温组件控制电路22。升温组件控制电路22与升温组件23电连接，升温组件23设置于测试区域31内。升温组件控制电路22，用于根据温度控制指令，控制升温组件23对待测芯片4进行升温处理。36.具体实施时，当需要对待测芯片4进行高温老化测试时，主控装置1可以向老化控制模块21提供升温指令，基于升温指令，老化控制模块21生成温度控制指令，将温度控制指令传输至升温组件控制电路22，升温组件控制电路22根据接收到的温度控制指令控制升温组件23进行升温处理。37.上述实施例中升温组件23可以是陶瓷加热片，陶瓷加热片在通电后，其板面仅会发热，即不带电也不会有明火，是一种安全可靠的电加热平板。在实际中，陶瓷加热片可以覆盖在待测芯片4的上表面（如图1所示），也可以设置在待测芯片4的底部，或者设置在待测芯片4的周围，仅需要对待测芯片4进行加热即可，本技术实施例对陶瓷加热片的设置位置不作具体限定，可以根据实际应用场景做调整。38.在一些实施例中，如图1所示，升温组件控制电路22包括电连接的第一电源控制电路221以及开关电路222，开关电路222的另一端与升温组件23电连接。第一电源控制电路221用于接收温度控制指令，并基于温度控制指令，控制开关电路222处于通电状态或断电状态。39.当开关电路222处于通电状态时，升温组件23对待测芯片4进行升温处理。40.当开关电路222处于断电状态时，升温组件23停止对待测芯片4进行升温处理。41.在实际中，开关电路222实际为升温组件23供电电源的开关，当第一电源控制电路221控制开关电路222处于通电状态时，升温组件23与供电电源连通，将供电电源传输的电能转化为热能，升温组件23可以对待测芯片4进行升温处理。当第一电源控制电路221控制开关电路222处于断电状态时，升温组件23断开与供电电源的连接，在升温组件23断电的情况下，升温组件23无法产生热能，对待测芯片4进行升温，即升温组件23停止对待测芯片4的升温。基于此，可以通过控制开关电路222的通断，从而对待测芯片4的表面温度进行升温或者停止升温，直至待测芯片4的温度与目标温度一致。42.在一些实施例中，如图1所示，老化控制装置2还包括第一通讯接口24以及第二通讯接口25。老化控制模块21通过第一通讯接口24与主控装置1连接，主控装置1用于通过第一通讯接口24向老化控制模块21提供升温指令，在待测芯片4的当前温度等于目标温度后，主控装置1用于通过第一通讯接口24实时获取待测芯片4在目标温度下的第一老化参数。老化控制模块21通过第二通讯接口25与芯片验证装置3连接，用于获取待测芯片4的当前温度。43.具体的，第一老化参数可以为老化进度，主控装置1与第一通讯接口24连接，可以通过第一通讯接口24向老化控制模块21传输升温指令，在待测芯片4的当前温度与目标温度一致时，主控装置1能够通过第一通讯接口24及时获取第一老化参数。老化控制模块21与芯片验证装置3通过第二通讯接口25连接，能够通过第二通讯接口25获取待测芯片4的当前温度。44.进一步的，老化控制模块21还用于根据当前温度，对待测芯片4进行升温处理，直至待测芯片4的当前温度等于目标温度。45.在具体实施中，老化控制模块21通过第二通讯接口25与芯片验证装置3连接，能够实时获取待测芯片4的当前温度，若待测芯片4的当前温度低于目标温度时，老化控制模块21控制开关电路222导通，使得升温组件23能够对待测芯片4进行升温处理，若待测芯片4的当前温度高于目标温度时，老化控制模块21控制开关电路222关断，使得升温组件23停止对待测芯片4进行升温。例如，若需要达到的目标温度为125℃，芯片当前温度为100℃，则需要控制开关电路222导通，根据升温组件23的加热效率控制开关电路222的导通时间，同时老化控制模块21通过第二通讯接口25实时获取待测芯片4的当前温度，若检测到当前温度超过125℃，则控制开关电路222关断，停止对待测芯片4的加热，使得待测芯片4的当前温度能够降低至125℃。46.在一种可能的实现方式中，第二老化参数包括电压参数和电流参数，如图1所示，芯片验证装置3包括第二电源控制电路32以及电流电压检测电路33。47.第二电源控制电路32的输入端与主控装置1连接，第二电源控制电路32的输出端与待测芯片4电连接，用于根据升压指令，对待测芯片4的供电电压进行升压处理。48.第二电源控制电路32的输出端还与电流电压检测电路33的输入端电连接，电流电压检测电路33的输出端与主控装置1连接，电流电压检测电路33用于检测第二老化参数，并将第二老化参数传输至主控装置1。49.具体实施时，主控装置1向第二电源控制电路32输出升压指令，第二电源控制电路32接收到升压指令后，向待测芯片4提供高于工作电压的供电电压。与此同时，电流电压检测电路33的输入端与第二电源控制电路32的输出端电连接，电流电压检测电路33的输出端与主控装置1连接，能够将第二电源控制电路32输出的升压后的电压参数以及电流参数实时传输至主控装置1，主控装置1可以实时监测到老化测试中的电流参数以及电压参数。50.在一些实施例中，如图1所示，芯片验证装置3还包括滤波电路34，滤波电路34的输入端与第二电源控制电路32的输出端电连接，滤波电路34的输出端与待测芯片4电连接，用于对供电电压进行滤波处理。基于此，滤波电路34能够对第二电源控制电路32输出的供电电压进行滤波处理，对供电电压进行整流，并滤除供电电压中的纹波，之后将滤波后的供电电压传输至待测芯片4，可以提高供电电压的质量，有利于提高高温老化测试的稳定性。51.在实际中，部分待测芯片4并不具备温度检测功能，鉴于此，在一些实施例中，芯片验证装置3还可以包括温度检测模块（图1中未示出），温度检测模块设置在测试区域31内，用于监测待测芯片4的当前温度。由此，温度检测模块可以测量到待测芯片4的当前温度，并将当前温度传输至老化控制装置2，使得老化控制装置2能够根据当前温度控制升温组件23对待测芯片4进行升温处理，直至待测芯片4的当前温度与目标温度一致。52.示例性的，如图1所示，芯片验证装置3还包括第三通讯接口35以及第四通讯接口36。温度检测模块通过第三通讯接口35与老化控制装置2连接，或，待测芯片4通过第三通讯接口35与老化控制装置2连接。主控装置1通过第四通讯接口36分别与第二电源控制电路32的输入端以及电流电压检测电路33的输出端连接。待测芯片4通过第四通讯接口36与主控装置1连接。53.具体的，当待测芯片4自身具备温度检测功能时，待测芯片4可以直接与第三通讯接口35连接，继而通过第三通讯接口35与老化控制装置2连接，以向老化控制装置2传输待测芯片4的当前温度。若当前待测芯片4不具备温度检测功能时，温度检测模块与第三通讯接口35连接，继而通过第三通讯接口35与老化控制装置2连接，以向老化控制装置2传输待测芯片4的当前温度。54.主控装置1通过第四通讯接口36与第二电源控制电路32的输入端连接，用于向第二电源控制电路32输出升压指令，第二电源控制电路32根据接收到的升压指令，向待测芯片4提供相应的供电电压，以完成高压状态下的老化测试。同时，电流电压检测电路33还通过第四通讯接口36与主控装置1连接，用于将检测到的供电电流以及供电电压传输至主控装置1，使得主控装置1能够实时获取第二老化参数。55.此外，待测芯片4还可以通过第四通讯接口36与主控装置1连接，用于将高温高压环境下的芯片关键指标参数回传至主控装置1，使得主控装置1能够对待测芯片4的芯片参数进行监测，以确保芯片能够在高温高压环境下正常工作。56.应理解，上述第一通讯接口24、第二通讯接口25、第三通讯接口35以及第四通讯接口36可以是相同的通讯接口，也可以是不同类型的通讯接口，在实际中可以根据主控装置1、老化控制装置2以及芯片验证装置3之间需求的连接关系，设置对应的通讯接口，例如主控装置1与老化控制装置2和芯片验证装置3之间可以是通信连接，则相应的通讯接口需要满足无线通信协议。若主控装置1与老化控制装置2和芯片验证装置3之间是通过传输线电连接，则通讯接口需要满足相应的传输协议，本发明实施例对此不做具体限定。57.本发明实施例还提供一种高温老化测试方法，应用于上述实施例中提供的高温老化测试系统，所述方法包括：主控装置提供升温指令，控制老化控制装置基于升温指令对待测芯片进行升温处理，直至待测芯片的当前温度等于目标温度后，实时获取待测芯片在目标温度下的第一老化参数。58.主控装置提供升压指令，控制芯片验证装置对待测芯片的供电电压进行升压处理，直至待测芯片的当前供电电压满足目标供电电压后，实时获取待测芯片在目标供电电压下的第二老化参数。59.主控装置基于第一老化参数和第二老化参数确定老化测试结果。60.主控装置监测待测芯片在升温处理和升压处理过程中对应的芯片参数，当芯片参数不满足预设芯片参数条件时，生成警示信息。61.与现有技术相比，本发明实施例提供的高温老化测试方法的有益效果与上述实施例中提供的高温老化测试系统的有益效果相同，此处不做赘述。62.尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”（comprising）一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。63.尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。









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