專利名稱:一種rfid讀寫器芯片中測系統的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及集成電路測試技術領域,尤其涉及一種RFID讀寫器芯片中測系統。
背景技術:
芯片中測,是指在對芯片封裝之前對晶圓進行探針測試,標記甚至淘汰在該測試中不合格的芯片。其目的在于,如果該芯片是設計中的芯片,芯片設計人員將直接根據芯片中測的結果改善設計中存在的缺陷,有效地縮短了芯片設計的周期;而如果該芯片是量產中的芯片,芯片投資商將根據芯片中測的良率結果,評估這批晶圓的質量以及后續工序的資金成本預算。RFID讀寫器芯片中測,不同于傳統的模擬、數字或數模混合芯片的晶圓探針測試。RFID讀寫器芯片的特點在于:該芯片內部集成了高集成度的數字電路和模擬電路。數字部分除了處理IS0/IEC14443A/B幀和錯誤校驗(奇偶&CRC)之外,還同時兼容8位并行、SPI等六種與主機的通信方式;模擬部分則集成了堅固有效的調制解調電路,且包含了多達十六種模擬調試信號的輸出。因此,RFID讀寫器芯片對中測平臺有著十分苛刻的要求。但是,芯片中測所處的環境錯綜復雜,測試實驗室內通常有上百臺機器同時運作,里面的通風設備、上位機、探針臺、復雜的電纜線等無時無刻在輻射著能量,這給芯片中測加了諸如噪聲等許多不良的因素。而且傳統的芯片中測系統雖然兼容了多類芯片的測試方案,但是一般來說只適用于芯片封裝之前的中測,封裝之后的成品測試則沒有辦法進行了。
實用新型內容為了解決上述技術問題,本實用新型的目的是提供一種能保證高效時序處理,并且具有良好擴展設計的一種RFID讀寫器芯片中測系統。本實用新型所采用的技術方案是:一種RFID讀與器芯片中測系統,包括探針臺、中央控制器、上位機、RFID卡和芯片閱讀器,所述的探針臺分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述上位機分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述芯片閱讀器還與RFID卡連接。作為所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統的進一步改進,所述的探針臺包括探針、第一 TTL電平接口、控制模塊和顯示屏,所述的探針與芯片閱讀器連接,所述第一 TTL電平接口與中央控制器連接,所述控制模塊分別與探針和第一 TTL電平接口相連接,所述控制模塊的輸出端連接顯示屏的輸入端。作為所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統的進一步改進,所述的中央處理器包括第二微控制器、FPGA控制板、光耦隔離電路和第二 TTL電平接口,所述的第二微控制器與上位機連接,所述第二微控制器還依次通過FPGA控制板、光耦隔離電路和第二 TTL電平接口進而與第一 TTL電平接口連接。作為所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統的進一步改進,所述的芯片閱讀器包括第一微控制器、芯片測試座、32Pins接口和射頻天線,所述第一微處理器與上位機連接,所述第一微控制器依次通過芯片測試座和32Pins接口進而與探針連接,所述芯片測試座通過射頻天線進而與RFID卡連接。本實用新型的有益效果是:本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測系統,包括探針臺、中央控制器、上位機、RFID卡和芯片閱讀器,所述的探針臺分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述上位機分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述芯片閱讀器還與RFID卡連接,有效保證了測試系統的穩定運行,并且保證了各個部件之間的通信的高效時序處理。本實用新型不僅適用于芯片中測的過程,同時也適用于芯片封裝后的成品測試,具有良好的擴展能力,大大節約了研發的成本。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明:
圖1是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測系統的原理方框圖;圖2是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測方法的步驟流程圖;圖3是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測方法步驟B實施例一的步驟流程圖;圖4是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測方法步驟C實施例二的步驟流程圖;圖5是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測方法步驟D實施例三的步驟流程圖。
具體實施方式
圖1是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測系統的原理方框圖,包括:探針臺,用于對被測芯片自動對針、跳針和完成探針測試;中央控制器,用于根據各指令信號控制執行指定的運算或操作;上位機,用于控制各個部件協同工作,以及讓操作人員監控整個測試過程;RFID卡,用于與芯片閱讀器進行通信;芯片閱讀器,用于通過與RFID卡進行通信進而對被測芯片進行性能測試;所述的探針臺分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述上位機分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述芯片閱讀器還與RFID卡連接。作為所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統的進一步改進,所述的探針臺包括:探針,用于引出被測芯片的接點;第一 TTL電平接口,用于與中央控制器通信;控制模塊,用于控制探針臺中各個部件的運作;顯示屏,用于顯示BIN信號和被測芯片的測試結果;所述的探針與芯片閱讀器連接,所述第一 TTL電平接口與中央控制器連接,所述控制模塊分別與探針和第一 TTL電平接口相連接,所述控制模塊的輸出端連接顯示屏的輸入端。作為所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統的進一步改進,所述的中央處理器包括:第二微控制器,用于與上位機進行通信和對信號進行轉換;FPGA控制板,用于對數字信號進行處理;光耦隔離電路,用于電平轉換和噪聲隔離;第二 TTL電平接口,用于與探針臺進行通信;所述的第二微控制器與上位機連接,所述第二微控制器還依次通過FPGA控制板、光耦隔離電路和第二 TTL電平接口進而與第一 TTL電平接口連接。優選地,FPGA控制板利用FPGA良好的數字信號處理能力,一方面處理探針臺發出的信號,并反饋給第二微控制器。另一方面處理第二微控制器發出的信號,反饋給探針臺,起到第二微控制器和探針臺之間的橋梁作用。并且該控制板附加了一個模擬自動測試功能,通過FPGA引腳輸出一個模擬探針臺發出持續的開始測試信號,以調試該系統是否能穩定運行。優選地,光耦隔離電路有3個光耦器件TLP521-4和2個三態緩沖器74LS244組成,光耦隔離電路用于電平轉換和噪聲隔離,增強系統的穩定性。作為所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統的進一步改進,所述的芯片閱讀器包括:第一微控制器,用于與上位機進行通信和對測試數據進行分析;芯片測試座,用于連接被測芯片,使被測芯片與RFID卡進行通信;32Pins接口,用于與探針進行通信;射頻天線,用于連接在芯片測試座與RFID卡之間;所述第一微處理器與上位機連接,所述第一微控制器依次通過芯片測試座和32Pins接口進而與探針連接。優選地,在閱讀器芯片成品測試時,閱讀器芯片可以直接放置在芯片測試座上進行性能測試。優選地,在芯片中測時,被測芯片是內嵌于整片晶圓上的,32Pins探針引出被測芯片的接點,然后通過32Pins接口的排線連接到芯片閱讀器。優選地,射頻天線由PCB板級線圈及其相應的阻抗匹配電路組成,為進入它的磁場范圍的RFID卡提供能量,完成非接觸式的通信。圖2是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測方法的步驟流程圖,結合圖2,本實用新型作為一種RFID讀寫器芯片中測方法,包括以下步驟:A、探針臺向中央處理器發出開始測試信號;B、中央處理器響應探針臺發出的開始測試信號,并通過上位機對芯片閱讀器發出測試請求;C、芯片閱讀器與RFID卡進行通信測試,并將測試結果和測試結束信號通過上位機反饋給中央控制器;D、中央處理器處理測試結果并將測試結束信號發送給探針臺;E、探針臺顯示被測芯片的測試結果。圖3是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測方法步驟B實施例一的步驟流程圖,所述的步驟B包括:B1、第二 TTL電平接口接收到開始測試信號;B2、FPGA控制板對經光耦隔離電路處理后的開始測試信號采樣;B3、FPGA控制板對采樣后的開始測試信號進行確認,并向第二微控制器發出測試請求;B4、第二微控制器通過上位機向芯片閱讀器發出測試請求。圖4是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測方法步驟C實施例二的步驟流程圖,所述的步驟C包括:Cl、第一微控制器接收測試請求;C2、被測芯片發送調制信號到射頻天線,進而激活進入射頻天線磁場的RFID卡后,RFID卡與被測芯片進行雙向通信以實現對被測芯片進行性能測試;C3、第一微控制器根據測試得到的數據判斷測試結果,并將測試結果和測試結束信號通過上位機反饋給中央處理器。圖5是本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測方法步驟D實施例三的步驟流程圖,所述的步驟D包括:D1、第二微控制器將接收到的測試結果和測試結束信號轉換為BIN信號、REJ信號和EOT信號,并發送給FPGA控制板;D2、FPGA控制板將接收到的BIN信號、REJ信號和EOT信號轉換為數字信號,并通過光耦隔離電路和第二 TTL電平接口發送到探針臺。作為所述的一種RFID讀寫器芯片中測方法的進一步改進,所述的芯片測試結果包括測試通過的芯片數、測試失敗的芯片數和良率。具體實施中,當被測芯片為封裝前的芯片時,通過探針引出晶圓中的被測芯片的接點,經過32Pins接口連接到芯片測試座,進而與RFID卡進行通信測試,從而得出測試數據;當被測芯片為封裝后的成品芯片時,可以將被測芯片直接放置于芯片測試座中,進而與RFID卡進行通信測試。而且,對于被測芯片為封裝前的芯片,在上述步驟完成后,探針會自動起針并探到下一顆被測芯片的接點位置,整個芯片中測過程會重新開始,直到整片晶圓測試結束,探針臺會發出所有測試結束信號,此時可以根據設定保存本次測試的數據和是否對芯片進行打點或重測。從上述內容可以看出:本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測系統,通過探針臺向中央處理器發出開始測試信號;中央處理器響應探針臺發出的開始測試信號,并通過上位機對芯片閱讀器發出測試請求;芯片閱讀器與RFID卡進行通信測試,并將測試結果和測試結束信號通過上位機反饋給中央控制器;中央處理器處理測試結果并將測試結束信號發送給探針臺;探針臺顯示被測芯片的測試結果,有效解決了穩定性的問題,保證了測試系統的穩定運行,并且能維持各個部件之間的通信的高效時序處理。本實用新型不僅適用于芯片中測的過程,同時也適用于芯片封裝后的成品測試,具有良好的擴展能力,大大節約了研發的成本。以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明,但本實用新型創造并不限于所述實施例,熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換,這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
權利要求1.一種RFID讀與器芯片中測系統,其特征在于:包括探針臺、中央控制器、上位機、RFID卡和芯片閱讀器,所述的探針臺分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述上位機分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述芯片閱讀器還與RFID卡連接。
2.根據權利要求1所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統,其特征在于:所述的探針臺包括探針、第一 TTL電平接口、控制模塊和顯示屏,所述的探針與芯片閱讀器連接,所述第一 TTL電平接口與中央控制器連接,所述控制模塊分別與探針和第一 TTL電平接口相連接,所述控制模塊的輸出端連接顯示屏的輸入端。
3.根據權利要求2所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統,其特征在于:所述的中央處理器包括第二微控制器、FPGA控制板、光耦隔離電路和第二 TTL電平接口,所述的第二微控制器與上位機連接,所述第二微控制器還依次通過FPGA控制板、光耦隔離電路和第二 TTL電平接口進而與第一 TTL電平接口連接。
4.根據權利要求2所述的一種RFID讀寫器芯片中測系統,其特征在于:所述的芯片閱讀器包括第一微控制器、芯片測試座、32Pins接口和射頻天線,所述第一微處理器與上位機連接,所述第一微控制器依次通過芯片測試座和32Pins接口進而與探針連接,所述芯片測試座通過射頻天線進而與RFID卡連接。
專利摘要本實用新型公開了一種RFID讀寫器芯片中測系統,包括探針臺、中央控制器、上位機、RFID卡和芯片閱讀器,所述的探針臺分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述上位機分別與中央控制器和芯片閱讀器相連接,所述芯片閱讀器還與RFID卡連接。本實用新型一種RFID讀寫器芯片中測系統,保證了測試系統的穩定運行,并且能維持各個部件之間通信的高效時序處理,不僅適用于芯片中測過程,同時也適用于芯片封裝后的成品測試,具有良好的擴展能力,大大節約研發成本。
文檔編號G01R31/3167GK203069749SQ20122073530
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者胡建國, 黃春開, 王德明, 丁顏玉, 路崇 申請人:廣州中大微電子有限公司, 中山大學