專利名稱：用于測(cè)試電路組合的系統(tǒng)、方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)試電路組合的系統(tǒng)、方法和裝置。
背景技術(shù)：
在線測(cè)試(in-circuit test)是一種結(jié)構(gòu)測(cè)試方法，其中1)對(duì)電路組合 (circuit assembly)或者被測(cè)器件(DUT)(例如印刷電路板或者多芯片 模塊)的組件進(jìn)行測(cè)試以確定它們的存在、正確性、定向(orientation)以 及有時(shí)候確定"回響度(liveness)"(即，組件接受激勵(lì)或?qū)ζ渥龀鲰?應(yīng)？)，以及2)對(duì)電路組合上的信號(hào)路徑進(jìn)行針對(duì)短路和開路的測(cè)試。 也可以執(zhí)行其它測(cè)試。
傳統(tǒng)上，在線測(cè)試儀是龐大且昂貴的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)提供模擬和數(shù)字 測(cè)試資源、用于向電路組合的各種組件提供電源和接地的電源和接地源、 終止于多個(gè)測(cè)試管腳的多個(gè)測(cè)試通道以及每個(gè)測(cè)試通道的多個(gè)繼電器，用 于將測(cè)試資源和電源與測(cè)試管腳進(jìn)行多路復(fù)用。在給定不同的電路組合具 有不同布局的可探測(cè)節(jié)點(diǎn)的情況下，定制的測(cè)試固定裝置通常用于將測(cè)試 儀的測(cè)試管腳耦合到特定電路組合的節(jié)點(diǎn)。
在線測(cè)試儀的許多費(fèi)用可歸因于測(cè)試通道(并且尤其是其中所提供的 繼電器)的成本和固定裝置的成本，這些成本隨著在電路組合上需要探測(cè) 的節(jié)點(diǎn)數(shù)目而線性增減。目前，簡(jiǎn)單的電路組合上的節(jié)點(diǎn)數(shù)目大約是500 個(gè)。個(gè)人計(jì)算機(jī)主板上的節(jié)點(diǎn)數(shù)目大約是2000個(gè)，高端服務(wù)器或路由器 主板上的節(jié)點(diǎn)數(shù)目大約是8000個(gè)。
增加的節(jié)點(diǎn)數(shù)給在線測(cè)試儀的成本增加的費(fèi)用正驅(qū)使著一些制造商用 制造缺陷分析儀(MDA)來(lái)代替在線測(cè)試儀。雖然在線測(cè)試儀和MDA的 固定裝置成本基本相同，但是MDA測(cè)試通道的成本遠(yuǎn)小于在線測(cè)試通道 的成本。這是因?yàn)镸DA不執(zhí)行加電的模擬測(cè)試(并且通常不執(zhí)行加電的數(shù)字測(cè)試)。
在給定由在線測(cè)試儀(相對(duì)于MDA)所提供的額外測(cè)試覆蓋范圍的 成本/利益的情況下， 一些制造商決定用MDA代替在線測(cè)試儀。


本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例在附圖中示出，其中
圖1示出了示例性的在線測(cè)試儀、被測(cè)器件(DUT)和用于在在線測(cè) 試儀和DUT之間接口的測(cè)試固定裝置；
圖2示出了圖1所示的在線測(cè)試儀和多個(gè)固定裝置的示例性的五年購(gòu) 置成本；
圖3示出了示例性的MDA、 DUT和用于在MDA和DUT之間接口的 測(cè)試固定裝置；
圖4示出了圖3所示的MDA和多個(gè)固定裝置的示例性的五年購(gòu)置成
本；
圖5示出了用于測(cè)試電路組合的示例性方法；
圖6-10示出了用于實(shí)現(xiàn)圖5所示的方法或其它方法的示例性系統(tǒng)；以
及
圖11示出了圖6中所示的測(cè)試系統(tǒng)的示例性的五年購(gòu)置成本。
具體實(shí)施例方式
作為預(yù)備方式，要注意的是在下面的描述中，在不同示圖中出現(xiàn)的相 似標(biāo)號(hào)指代相似的元件/特征。因此， 一般將不再針對(duì)每個(gè)示圖來(lái)詳細(xì)描述 在不同示圖中出現(xiàn)的相似元件/特征。
在描述用于測(cè)試電路組合(在這里也稱為被測(cè)器件或DUT)的新穎的 系統(tǒng)、方法和裝置之前，在下面幾段中提供對(duì)包括在線測(cè)試儀和MDA的 當(dāng)前測(cè)試方法和系統(tǒng)的一些觀察。
許多年來(lái)，在線測(cè)試儀為結(jié)構(gòu)測(cè)試設(shè)置了障礙。圖1示出了示例性的 在線測(cè)試儀100、被測(cè)器件(DUT) 102和用于在在線測(cè)試儀100和DUT 102之間接口的測(cè)試固定裝置104。作為示例，在線測(cè)試儀IOO被顯示為具有一個(gè)或多個(gè)模擬激勵(lì)/響應(yīng)單元(ASRU) 106、 一個(gè)或多個(gè)數(shù)字序列 發(fā)生器108、用于向DUT 102的各種組件提供電源和接地的電源和接地源 110以及底板/底盤組件112。測(cè)試儀IOO還包括多個(gè)管腳卡114，管腳卡 114中的每一個(gè)都提供多個(gè)多路復(fù)用器繼電器116，用于將特定測(cè)試管腳 118、 120、 122、 124耦合到ASRU 106、電源或接地源110或者數(shù)字驅(qū)動(dòng) 器/接收器126中的一個(gè)。如果管腳卡包括數(shù)字驅(qū)動(dòng)器/接收器126，則驅(qū)動(dòng) 器/接收器126可以被耦合到數(shù)字序列發(fā)生器108。每個(gè)管腳卡114及其相 應(yīng)測(cè)試管腳118、 120、 122、 124—起提供測(cè)試儀100的測(cè)試通道。
測(cè)試儀100可以通過測(cè)試控制器128來(lái)控制，在圖1中以連接到測(cè)試 儀100的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的形式提供測(cè)試控制器128。
測(cè)試固定裝置104包括一個(gè)或多個(gè)襯底130、 132，襯底130、 132容 納1)用于探測(cè)DUT 102的多個(gè)測(cè)試探針134、 136、 138、 140，以及2) 用于將測(cè)試固定裝置104電耦合到測(cè)試儀100的管腳118、 120、 122、 124 的多個(gè)接觸體142、 144、 146、 148。通常，測(cè)試探針134、 136、 138、 140 (其布局與DUT 102上要被探測(cè)的節(jié)點(diǎn)的布局相匹配)和接觸體 142、 144、 146、 148 (其布局與測(cè)試儀的測(cè)試管腳118、 120、 122、 124 相匹配)中的相應(yīng)測(cè)試探針和接觸體將通過導(dǎo)線150彼此耦合，并且測(cè)試 固定裝置104將被稱為"有線"固定裝置。然而，也存在"無(wú)線"測(cè)試固 定裝置。在無(wú)線測(cè)試固定裝置中，測(cè)試探針在不使用導(dǎo)線的情況下被耦合 到其相應(yīng)的接觸體。例如，在一種形式的無(wú)線測(cè)試固定裝置中，測(cè)試探針 被直接焊接到PCB襯底上。
測(cè)試固定裝置104中的探針134、 136、 138、 140中的多數(shù)通常是 "針床(bed-of-nails)"探針，并且可以具有固定的或者裝有彈簧的探針 尖。然而， 一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)探針可以采用電容性感知板的形式，電容性感 知板可以位于DUT 102與針床探針134、 136、 138、 140相對(duì)的一側(cè)上， 用于進(jìn)行DUT 102的電容性測(cè)試?；蛘撸娙菪愿兄蹇梢员恢苯玉詈系?測(cè)試儀100上。為了該描述，具有被無(wú)線耦合到測(cè)試固定裝置104的針床 134、 136、 138、 140的測(cè)試固定裝置104被認(rèn)為是"無(wú)線"測(cè)試固定裝 置，而不管測(cè)試固定裝置104是否通過導(dǎo)線耦合到電容性感知板。
9DUT 102可以包括各種組件，例如集成電路、電容器、和電阻器，這 些組件被安裝在諸如PCB之類的襯底上。這些組件可以通過各種信號(hào)連 接、電源連接和接地連接而彼此電耦合并且被電耦合到電源連接和接地連 接。這些連接中的一些可以位于襯底的表面上，作為可探測(cè)節(jié)點(diǎn)。
圖2示出了用于制造圖1所示的在線測(cè)試儀100和固定裝置104的示 例性成本。為了顯示固定裝置104和測(cè)試儀100的成本如何針對(duì)具有不同 數(shù)目節(jié)點(diǎn)的DUT而增減，提供了用于探測(cè)和測(cè)試500、 2000和8000個(gè)節(jié) 點(diǎn)的DUT的固定裝置104和測(cè)試儀100的成本。
固定裝置成本(假設(shè)是有線測(cè)試固定裝置)包括用于以下方面的成 本1)基本硬件，包括剛性板和容性測(cè)試設(shè)備；2)測(cè)試探針；以及3) 布線，包括勞工。要注意的是，測(cè)試探針和布線成本與DUT的節(jié)點(diǎn)數(shù)的 比例為1:1，從而隨著DUT節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加而變成主要的測(cè)試固定裝置成 本。
在線測(cè)試儀成本包括用于以下方面的成本1)管腳卡，包括測(cè)試管 腳；2) —個(gè)或多個(gè)數(shù)字序列發(fā)生器；3) DUT供電；4)底板/底盤組件；
5) —個(gè)或多個(gè)ASRU;以及6)測(cè)試控制器。要注意的是，管腳卡成本與 DUT的節(jié)點(diǎn)數(shù)的比例為1:1，并且不管DUT節(jié)點(diǎn)數(shù)有多少，管腳卡成本都 是在線測(cè)試儀的單個(gè)最大成本項(xiàng)目。這主要是由于管腳卡的繼電器的費(fèi) 用，管腳卡的繼電器被設(shè)計(jì)為承載高電流(關(guān)閉時(shí))和提供好的隔離(開 啟時(shí))。管腳卡的高成本也可歸因于高質(zhì)量測(cè)試管腳(通常是金的或者鍍 金的)的成本。
假設(shè)制造商一年訂購(gòu)兩個(gè)測(cè)試固定裝置，則一個(gè)在線測(cè)試儀100和所 需要的固定裝置104的五年購(gòu)置成本的范圍大約從針對(duì)200個(gè)節(jié)點(diǎn)的DUT 的制造商的$97,500到針對(duì)8000個(gè)節(jié)點(diǎn)的DUT的制造商的$1,045,000。然 而，要注意到這些成本僅僅是說(shuō)明性的，實(shí)際成本可能更多或者更少，這 取決于所購(gòu)置的在線測(cè)試儀的類型和樣式、其配置以及其它因素。
現(xiàn)在考慮圖3所示的示例性MDA 300。與在線測(cè)試儀100相似， MDA 300設(shè)有一個(gè)或多個(gè)模擬激勵(lì)/響應(yīng)單元(ASRU) 106、底板/底盤組 件112、多個(gè)管腳卡114和相應(yīng)測(cè)試管腳118、 120、 122、 124以及測(cè)試控制器128。然而，MDA 300沒有的是在線測(cè)試儀的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字序列發(fā) 生器108和用于向DUT 102的各種組件提供電源和接地的電源和接地源 110。
MDA的測(cè)試固定裝置104的構(gòu)建類似于在線測(cè)試儀的測(cè)試固定裝 置，因此其關(guān)聯(lián)于與在線測(cè)試儀的測(cè)試固定裝置相同的標(biāo)號(hào)(見圖1和圖 3)。
圖4示出了用于制造圖3所示的MDA300和固定裝置104的示例性成 本。MDA固定裝置成本基本與在線測(cè)試儀固定裝置成本相同，與在線測(cè) 試儀固定裝置成本一樣的是，MDA固定裝置成本的很大部分與DUT的節(jié) 點(diǎn)數(shù)的比例為1:1。
MDA 300的成本包括用于以下方面的成本1)管腳卡，包括測(cè)試管
腳；2)底板/底盤組件；3) —個(gè)或多個(gè)ASRU; 4)測(cè)試控制器。與在線
測(cè)試儀100—樣，MDA 300的管腳卡成本與DUT的節(jié)點(diǎn)數(shù)的比例為1:1， 并且不管DUT節(jié)點(diǎn)數(shù)有多少，管腳卡成本都是MDA的單個(gè)最大成本項(xiàng) 目。然而，MDA管腳卡成本略微低于在線測(cè)試儀管腳卡成本。這是因?yàn)?MDA 300僅執(zhí)行不加電測(cè)試，并且在MDA管腳卡114上所設(shè)置的繼電器 116不需要與它們相應(yīng)的在線測(cè)試儀繼電器具有相同的電流承載或隔離能 力。
假設(shè)制造商一年訂購(gòu)兩個(gè)測(cè)試固定裝置，則一個(gè)MDA 300和所需要 的固定裝置104的五年購(gòu)置成本的范圍大約從針對(duì)200個(gè)節(jié)點(diǎn)的DUT的 制造商的$75，000到針對(duì)8000個(gè)節(jié)點(diǎn)的DUT的制造商的$835,000。然而， 要注意到這些成本僅僅是說(shuō)明性的，實(shí)際成本可能更多或者更少，這取決 于所購(gòu)置的MDA的類型和樣式、其配置以及其它因素。
如果一個(gè)人基于購(gòu)置成本比較在線測(cè)試儀和MDA，則MDA將幾乎總 是提供較便宜的測(cè)試選擇。并且雖然由MDA 300所提供的不加電的PC() SO (存在、正確性、定向、短路和開路)測(cè)試的測(cè)試覆蓋范圍小于由在線 測(cè)試儀100所提供的不加電和加電的PCOLSO (存在、正確性、定向、回 響度、短路和開路)測(cè)試，但是測(cè)試覆蓋范圍的這種損失有時(shí)是可以接受 的，并且有時(shí)可以通過相對(duì)低成本的邊界掃描(BSCAN)、仿真、內(nèi)建自測(cè)試(BIST;包括交互BIST (iBIST))、外建自測(cè)試(BOST)和系統(tǒng) 內(nèi)編程(ISP)測(cè)試方法而進(jìn)行補(bǔ)償。然而，隨著DUT的節(jié)點(diǎn)數(shù)和密度繼 續(xù)增加，針對(duì)在線測(cè)試儀和MDA的成本/利益分析可能開始傾向于不使用 這兩種測(cè)試系統(tǒng)，而轉(zhuǎn)向新的或不同的測(cè)試方法。
圖5示出了用于測(cè)試電路組合的示例性新方法500。當(dāng)多個(gè)測(cè)試探針 被電耦合到電路組合時(shí)，方法500開始(在框502處)。測(cè)試探針以電的 方式被無(wú)線耦合到PCB。在將測(cè)試探針耦合到電路組合之后，在i) PCB 上所承載的測(cè)試接口和ii)測(cè)試控制器之間建立通信(在框504處)。之 后，將指令從測(cè)試控制器發(fā)送到測(cè)試接口 (在框506處)。所述指令i) 使得測(cè)試接口將編程指令傳送到PCB上所承載的硅開關(guān)矩陣，ii)使得測(cè) 試接口將測(cè)試信號(hào)經(jīng)被編程的硅開關(guān)矩陣提供給測(cè)試探針，以及iii)使得 測(cè)試接口將基于經(jīng)被編程的硅開關(guān)矩陣從測(cè)試探針接收到的測(cè)試響應(yīng)信號(hào) 的測(cè)試數(shù)據(jù)提供給測(cè)試控制器。
用于實(shí)現(xiàn)方法500或其它方法的示例性系統(tǒng)在圖6-10中示出。每個(gè)系 統(tǒng)包括測(cè)試固定裝置602、測(cè)試控制器604 (在一些情況中可以是通用計(jì) 算機(jī)系統(tǒng))和至少一個(gè)軟件應(yīng)用程序606、 608。軟件應(yīng)用程序606、 608 被安裝在測(cè)試控制器604上，并且被配置為通過向測(cè)試接口 610發(fā)送指令 而起動(dòng)對(duì)電路組合102的測(cè)試。軟件應(yīng)用程序606、 608也可以經(jīng)過測(cè)試 接口 610接收測(cè)試數(shù)據(jù)。
圖6-10所示的測(cè)試固定裝置中的每一個(gè)都包括PCB 612， PCB 612具 有多個(gè)信號(hào)跡線614、 616。多個(gè)測(cè)試探針618、 620按照與在特定電路組 合102上要被探測(cè)的節(jié)點(diǎn)的布局相匹配的布局以電的方式被無(wú)線耦合到多 個(gè)信號(hào)跡線614、 616中的一些?？蛇x地，絕緣套管、絕緣隔離片、絕緣 板或其它元件622可以用于穩(wěn)定測(cè)試探針618、 620并且防止它們彎曲或 者斷裂。雖然本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到測(cè)試固定裝置602可以被可替換 地實(shí)現(xiàn)為有線固定裝置(例如，包括通過導(dǎo)線耦合到PCB 612的測(cè)試探針 的固定裝置)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員也將會(huì)了解到有線方法通常不實(shí)用并 且未提供與無(wú)線方法相同的優(yōu)點(diǎn)。在美國(guó)專利6,628,130和7，009，381中公 開了一些將測(cè)試探針618、 620以電的方式無(wú)線耦合到PCB 612的示例性方式。
測(cè)試固定裝置602還包括硅開關(guān)矩陣624。硅開關(guān)矩陣硅624被耦合 到多個(gè)信號(hào)跡線614、 616 (因此也被耦合到測(cè)試探針618、 620)并且在 多個(gè)信號(hào)跡線614、 616和輸入/輸出(I/O)接口之間提供可編程的連接， 該1/0接口在一些情況中只是一組硅開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
用于構(gòu)建和操作硅開關(guān)矩陣的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議由電氣和電子工程師協(xié)會(huì) (IEEE)標(biāo)準(zhǔn)1149.4定義。
硅開關(guān)矩陣624被承載在PCB 612上，并且如圖6和圖7所示，可以 由直接安裝在PCB 612上的一個(gè)或多個(gè)集成電路626提供?；蛘?，如圖8 和圖9所示，連接器802可以安裝在PCB 612上并且電耦合到信號(hào)跡線 614、 616中的多個(gè)。然后可以通過組件806提供硅開關(guān)矩陣的部分或者全 部，例如部分624a，組件806可拆分地(detachably)與連接器802配 對(duì)。按照這種方式，連接器802用于將i)硅開關(guān)矩陣的部分或者全部 624a電耦合到ii)信號(hào)跡線614、 616中的多個(gè)，并且當(dāng)測(cè)試固定裝置出 故障、被撤掉或者不再需要時(shí)，硅開關(guān)矩陣的部分或者全部624a可以容易 地被升級(jí)或者替換，或者被移到新的測(cè)試固定裝置。
在一個(gè)實(shí)施例中，插在連接器802中的組件806是在其上安裝了至少 一個(gè)集成電路的第二 PCB，該至少一個(gè)集成電路提供硅開關(guān)矩陣的部分或 者全部624a。
在一些情況中，測(cè)試固定裝置602可以包括多個(gè)連接器802、 804，多 個(gè)連接器802、 804中的每一個(gè)被耦合到不同組的信號(hào)跡線和測(cè)試探針。 按照這種方式，硅開關(guān)矩陣624可以被分成模塊組件624a、 624b，并且模 塊組件624a、 624b可以與各種連接器802、 804配對(duì)。如果模塊組件 624a、 624b可以被標(biāo)準(zhǔn)化并且大量生產(chǎn)以用于(或者再次用于)多個(gè)定制 的測(cè)試固定裝置602中，則它們可能是尤其有用的。
圖8和圖9中所示的開關(guān)矩陣連接器802、 804被顯示為陰性邊緣連接 器。然而，連接器802、 804也可以被實(shí)現(xiàn)為陽(yáng)性邊緣連接器(并且被重 新安置在PCB612的邊緣)或者任何其它類型的連接器。
圖6-10中所示的測(cè)試固定裝置602中的每一個(gè)還包括測(cè)試接口 610。測(cè)試接口 610被配置為響應(yīng)于從測(cè)試控制器604 (例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng))所接 收的指令，i)將編程指令傳送到硅開關(guān)矩陣624， ii)將測(cè)試信號(hào)提供給 硅開關(guān)矩陣624的I/O接口，以及iii)將基于從I/O接口所接收的測(cè)試響 應(yīng)信號(hào)的測(cè)試數(shù)據(jù)提供給測(cè)試控制器604。在一些實(shí)施例中，測(cè)試接口 610可以是"無(wú)源的"，并且可以僅用于路由指令、測(cè)試信號(hào)和測(cè)試數(shù) 據(jù)。在其它實(shí)施例中，測(cè)試接口 610可以是"有源的"，并且可以對(duì)指令 解碼、翻譯指令、產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)和/或從測(cè)試響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生測(cè)試數(shù)據(jù)。
與硅開關(guān)矩陣624—樣，測(cè)試接口 610被承載在PCB 612上，并且例 如可以包括i)安裝在PCB 612上的一個(gè)或多個(gè)組件，或者ii)可拆分地 與安裝在PCB 612上的連接器配對(duì)的一個(gè)或多個(gè)組件。測(cè)試接口 610的組 件可以不同地包括無(wú)源組件(例如端接電阻器)、 一個(gè)或多個(gè)集成電路以 及用于接收連接到測(cè)試控制器604的電纜的一個(gè)或多個(gè)連接器。
如圖IO所示，測(cè)試固定裝置602可以可選地設(shè)有其它連接器1000、 1004或者功能。例如，用于可拆分地接收可編程測(cè)試資源1002的連接器 1000可以安裝在PCB 612上?；蛘撸删幊虦y(cè)試資源1002可以直接安裝 在PCB612上。
在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試資源1002可以是數(shù)字序列發(fā)生器并且可以包 括一個(gè)或多個(gè)數(shù)字驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字接收器。數(shù)字驅(qū)動(dòng)器可以提供測(cè)試信號(hào)， 這些測(cè)試信號(hào)被提供給硅開關(guān)矩陣624的I/O接口 ，數(shù)字接收器可以從I/O 接口接收測(cè)試響應(yīng)信號(hào)并且將基于測(cè)試響應(yīng)信號(hào)(可以包括原始的測(cè)試響 應(yīng)信號(hào))的測(cè)試數(shù)據(jù)提供給測(cè)試接口610。
如圖IO所示，測(cè)試接口 610可以被耦合到可編程測(cè)試資源1002，以 提供測(cè)試控制器604將測(cè)試資源1002編程的手段。測(cè)試接口 610也可以從 測(cè)試資源1002 (例如從一個(gè)或多個(gè)數(shù)字接收器)接收測(cè)試數(shù)據(jù)。取決于測(cè) 試接口 610是無(wú)源的還是有源的，測(cè)試接口 610可以0將從測(cè)試控制器 604所接收的指令傳遞給測(cè)試資源1002，或者ii)從測(cè)試控制器604接收 指令并且在執(zhí)行指令期間獨(dú)立地對(duì)測(cè)試資源1002編程。
圖10中所示的測(cè)試固定裝置602還包括安裝在PCB 612上的連接器 1004，其用于可拆分地接收可編程數(shù)據(jù)分析器1006?；蛘?，可編程數(shù)據(jù)分析器可以直接安裝在PCB 612上。可編程數(shù)據(jù)分析器1006可以被編程以 0接收和分析從硅開關(guān)矩陣624的1/0接口所輸出的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)中的一 些或者全部，并且ii)產(chǎn)生測(cè)試接口 610提供給測(cè)試控制器604的測(cè)試數(shù) 據(jù)中的至少一些。在一個(gè)實(shí)施例中，通過配置哪些測(cè)試探針618、 620通 過開關(guān)矩陣624被耦合到數(shù)據(jù)分析器1006來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)分析器1006編程。
如圖IO所示，測(cè)試接口 610可以耦合到可編程數(shù)據(jù)分析器1006，并 且可以從數(shù)據(jù)分析器1006接收被提供給測(cè)試控制器604的測(cè)試數(shù)據(jù)中的 一些或者全部。
在一些測(cè)試固定裝置實(shí)施例中，連接器1000、 1004可以被單個(gè)連接 器代替，該單個(gè)連接器被耦合在硅開關(guān)矩陣624和測(cè)試接口 610之間以使 得可編程測(cè)試資源1002或者可編程數(shù)據(jù)分析器1006可以被插入該連接器 中。或者，可以在測(cè)試固定裝置602上提供多個(gè)這樣的"通用"資源/分析 器連接器。
安裝在測(cè)試控制器604上的軟件應(yīng)用程序606、 608可以被配置為通 過圖6-10中所示的測(cè)試固定裝置602中的一些，起動(dòng)幾乎任何種類的不加 電測(cè)試以及一些加電數(shù)字測(cè)試。例如，軟件應(yīng)用程序606可以被配置為發(fā) 起對(duì)電路組合102的組件的存在、正確性和定向的測(cè)試，以及對(duì)電路組合 102的短路和開路的測(cè)試。軟件應(yīng)用程序608也可以被配置為發(fā)起對(duì)電路 組合102的邊界掃描測(cè)試，或者控制電路組合的BIST或BOST硬件。與 測(cè)試資源1002 —起安裝在測(cè)試固定裝置602中的一個(gè)上的軟件應(yīng)用程序 也可以發(fā)起基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的電感、電容和電阻(LCR)測(cè) 量，從而提供向ASRU提供低成本的替換品。
在一些實(shí)施例中，測(cè)試控制器604的一部分或者全部可以通過通用計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。測(cè)試控制器604 (包括通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng))的一部分或者全 部也可以被承載在PCB 612上。除了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之外或者代替通用計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)，測(cè)試控制器604可以用諸如一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA)或者復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)之類的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣的 器件可以由PCB 612承載，并且可以直接安裝在PCB 612上或者安裝在被 安裝在PCB 612上的連接器中。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試限制、已知的測(cè)試值(例如，期望的測(cè)試響應(yīng))或者其它測(cè)試參數(shù)被存儲(chǔ)在PCB 612上所裝 載的FPGA或CPLD上，以使得板外測(cè)試控制器604僅需要發(fā)出基于簡(jiǎn)單 命令的指令來(lái)控制許多測(cè)試的執(zhí)行。在另一實(shí)施例中，F(xiàn)PGA或CPLD可 以被編程來(lái)實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的邏輯功能(不僅僅是存儲(chǔ)數(shù)據(jù))，以使得FPGA 或CPLD可以接管板外測(cè)試控制器604的更多(甚至全部)功能。
圖11示出了用于制造圖6中所示的測(cè)試系統(tǒng)600的示例性成本。系統(tǒng) 的固定裝置成本包括用于以下方面的成本1)基本硬件，包括剛性板和 電容性測(cè)試設(shè)備；2)測(cè)試探針；以及3)定制的無(wú)線PCB的成本。要注 意的是，測(cè)試探針成本與在DUT 102上要被探測(cè)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目的比例仍為 1:1。然而，因?yàn)閳D6中所示的測(cè)試系統(tǒng)600不包括ASRU 106，并且不執(zhí) 行加電的模擬測(cè)試，所以實(shí)際上存在許多不再需要探測(cè)的DUT節(jié)點(diǎn)，這 減少了測(cè)試探針的總成本。
圖6中所示的測(cè)試系統(tǒng)600不包括獨(dú)立的"測(cè)試儀"，而是在測(cè)試固 定裝置602和測(cè)試控制器604之間分配在線測(cè)試器或MDA的一些功能。 實(shí)現(xiàn)該分布式測(cè)試儀功能的成本包括用于以下方面的成本1)硅開關(guān)矩 陣；2)測(cè)試控制器(可以是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng))；3)可選的PCO SO軟件 引擎；以及4)可選的BSCAN/BIST引擎。在這些成本中，與DUT節(jié)點(diǎn) 數(shù)成比例的唯一成本是硅開關(guān)矩陣624的成本。然而，因?yàn)閳D6中所示的 系統(tǒng)600不包括ASRU 106，并且不執(zhí)行加電的模擬測(cè)試，所以實(shí)際上存 在許多不再需要探測(cè)的DUT節(jié)點(diǎn)，從而減少了硅開關(guān)矩陣624需要支持 的節(jié)點(diǎn)數(shù)目。
與高性能的機(jī)械繼電器的成本(對(duì)于圖2示例中的8,000個(gè)節(jié)點(diǎn)的板 子，該成本上升到$400，000)相比，提供對(duì)8,000個(gè)節(jié)點(diǎn)的板子的4，000個(gè) 節(jié)點(diǎn)的訪問的硅開關(guān)矩陣624的成本是微不足道的(例如圖11示例中的 $8,000)。
假設(shè)制造商一年訂購(gòu)兩個(gè)測(cè)試固定裝置602，則圖6中所示的測(cè)試系 統(tǒng)600的五年購(gòu)置成本的范圍大約從針對(duì)200個(gè)節(jié)點(diǎn)的DUT的制造商的 $73,500到針對(duì)8000個(gè)節(jié)點(diǎn)的DUT的制造商的$278,000。雖然這些成本僅 僅是說(shuō)明性的，實(shí)際成本可能更多或者更少，但是可以理解測(cè)試系統(tǒng)600l置成本相對(duì)于在線測(cè)試儀100或MDA 300來(lái)說(shuō)確實(shí)是降低了 。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)試電路組合的裝置，包括印刷電路板，該印刷電路板具有多個(gè)信號(hào)跡線；多個(gè)測(cè)試探針，所述多個(gè)測(cè)試探針以電的方式被無(wú)線耦合到所述多個(gè)信號(hào)跡線中的若干個(gè)信號(hào)跡線，并且具有與所述電路組合上的節(jié)點(diǎn)的布局相匹配的布局；硅開關(guān)矩陣，該硅開關(guān)矩陣被承載在所述印刷電路板上，并且被耦合到所述多個(gè)信號(hào)跡線以在所述多個(gè)信號(hào)跡線和輸入/輸出接口之間提供可編程的連接；以及被承載在所述印刷電路板上的測(cè)試接口，其中所述測(cè)試接口被配置為響應(yīng)于從測(cè)試控制器接收到的指令，i)將編程指令傳送給所述硅開關(guān)矩陣，ii)將測(cè)試信號(hào)提供給所述輸入/輸出接口，并且iii)將基于從所述輸入/輸出接口接收到的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)的測(cè)試數(shù)據(jù)提供給所述測(cè)試控制器。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括被安裝在所述印刷電路板上的連接器，其中該連接器被電耦合到所述 信號(hào)跡線中的多個(gè)信號(hào)跡線；以及提供所述硅開關(guān)矩陣的至少一部分的組件，其中該組件可拆分地與所 述連接器配對(duì)，并且所述連接器將i)由所述組件提供的所述硅開關(guān)矩陣 的所述至少一部分電耦合到ii)所述信號(hào)跡線中的所述多個(gè)信號(hào)跡線。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述組件是在其上安裝有至少一個(gè) 集成電路的第二印刷電路板，并且所述硅開關(guān)矩陣的所述至少一部分由所 述至少一個(gè)集成電路提供。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述連接器是邊緣連接器。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括直接安裝在所述印刷電路板上的 至少一個(gè)集成電路，其中所述硅開關(guān)矩陣由所述至少一個(gè)集成電路提供。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括 安裝在所述印刷電路板上的連接器；以及提供所述測(cè)試接口的至少一部分的組件，其中該組件可拆分地與所述
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述測(cè)試控制器遠(yuǎn)離所述印刷電路板，并且所述測(cè)試接口包括用于接收連接到所述測(cè)試控制器的電纜的連接器。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括 安裝在所述印刷電路板上的連接器；以及具有可編程測(cè)試資源的組件，所述可編程測(cè)試資源用于提供被提供給 所述硅開關(guān)矩陣的所述輸入/輸出接口的所述測(cè)試信號(hào)中的至少一些，其中 所述組件可拆分地與所述連接器配對(duì)，并且所述測(cè)試資源被所述測(cè)試控制 器編程。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括安裝在所述印刷電路板上的連接器；以及具有數(shù)字驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字接收器的組件，該組件用于i)提供被提供給 所述硅開關(guān)矩陣的所述輸入/輸出接口的所述測(cè)試信號(hào)中的至少一些，ii) 從所述硅開關(guān)矩陣的所述輸入/輸出接口接收所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)中的至少-一 些，并且iii)提供基于所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)的所述測(cè)試數(shù)據(jù)中的至少一些， 其中所述組件可拆分地與所述連接器配對(duì)，并且所述組件被所述測(cè)試控制 器控制。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括 安裝在所述印刷電路板上的連接器；以及具有可編程數(shù)據(jù)分析器的組件，該組件用于O接收和分析從所述硅 開關(guān)矩陣的所述輸入/輸出接口接收的所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)中的至少一些，并 且ii)基于所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生所述測(cè)試數(shù)據(jù)中的至少一些，其中所述 組件可拆分地與所述連接器配對(duì)。
11. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述測(cè)試控制器的至少一部分被 承載在所述印刷電路板上。
12. —種用于測(cè)試電路組合的系統(tǒng)，包括測(cè)試固定裝置，該測(cè)試固定裝置具有印刷電路板，該印刷電路板具有多個(gè)信號(hào)跡線；多個(gè)測(cè)試探針，所述多個(gè)測(cè)試探針以電的方式被無(wú)線耦合到所述 多個(gè)信號(hào)跡線中的若干個(gè)信號(hào)跡線，并且具有與所述電路組合上的節(jié) 點(diǎn)的布局相匹配的布局；硅開關(guān)矩陣，該硅開關(guān)矩陣被承載在所述印刷電路板上，并且被 耦合到所述多個(gè)信號(hào)跡線以在所述多個(gè)信號(hào)跡線和輸入/輸出接口之間提供可編程的連接；以及被承載在所述印刷電路板上的測(cè)試接口 ，其中所述測(cè)試接口被配 置為響應(yīng)于從測(cè)試控制器接收到的指令，i)將編程指令傳送給所述硅 開關(guān)矩陣，ii)將測(cè)試信號(hào)提供給所述輸入/輸出接口，并且iii)將基 于從所述輸入/輸出接口接收的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)的測(cè)試數(shù)據(jù)提供給所述測(cè) 試控制器；以及至少一個(gè)軟件應(yīng)用程序，該至少一個(gè)軟件應(yīng)用程序被安裝在所述測(cè)試 控制器上并且被配置為通過向所述測(cè)試接口發(fā)送所述指令而起動(dòng)對(duì)所述電 路組合的測(cè)試。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述測(cè)試控制器是通用計(jì)算機(jī)系
14. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)軟件應(yīng)用程序被配 置為起動(dòng)i)針對(duì)所述電路組合的組件的存在、正確性和定向的測(cè)試，以 及ii)針對(duì)所述電路組合上的短路和開路的測(cè)試。
15. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)軟件應(yīng)用程序被配置為起動(dòng)對(duì)所述電路組合的邊界掃描測(cè)試。
16. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)軟件應(yīng)用程序被配 置為控制所述電路組合的內(nèi)建自測(cè)試硬件。
17. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括安裝在所述測(cè)試固定裝置的所述印刷電路板上的連接器；以及 具有可編程測(cè)試資源的組件，用于提供被提供給所述硅開關(guān)矩陣的所 述輸入/輸出接口的所述測(cè)試信號(hào)中的至少一些，其中所述組件可拆分地與 所述連接器配對(duì)，并且所述測(cè)試資源被所述測(cè)試控制器編程。
18. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括安裝在所述測(cè)試固定裝置的所述印刷電路板上的連接器；以及具有數(shù)字驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字接收器的組件，該組件用于i)提供被提供給 所述硅開關(guān)矩陣的所述輸入/輸出接口的所述測(cè)試信號(hào)中的至少一些，所述測(cè)試信號(hào)ii)從所述硅開關(guān)矩陣的所述輸入/輸出接口接收所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)中的至少一些，并且iii)提供基于所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)的所述測(cè)試數(shù)據(jù)中 的至少一些，其中所述組件可拆分地與所述連接器配對(duì)，并且所述組件被 所述測(cè)試控制器控制。
19. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括安裝在所述測(cè)試固定裝置的所述印刷電路板上的連接器；以及 具有可編程數(shù)據(jù)分析器的組件，用于i)接收和分析從所述硅開關(guān)矩 陣的所述輸入/輸出接口接收的所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)中的至少一些，以及ii) 基于所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生所述測(cè)試數(shù)據(jù)的至少一些，其中所述組件可拆 分地與所述連接器配對(duì)。
20. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述測(cè)試控制器的至少一部分被承載在所述印刷電路板上。
21. —種用于測(cè)試電路組合的方法，包括將多個(gè)測(cè)試探針電耦合到所述電路組合，其中所述測(cè)試探針以電的方 式被無(wú)線耦合到印刷電路板；在i)被承載在所述印刷電路板上的測(cè)試接口和ii)遠(yuǎn)離所述印刷電路 板的測(cè)試控制器之間建立通信；將指令從所述測(cè)試控制器發(fā)送到所述測(cè)試接口，所述指令i)使得所 述測(cè)試接口將編程指令傳送到被承載在所述印刷電路板上的硅開關(guān)矩陣， ii)使得所述測(cè)試接口將測(cè)試信號(hào)經(jīng)被編程的硅開關(guān)矩陣提供給所述測(cè)試 探針，并且iii)使得所述測(cè)試接口將基于經(jīng)所述被編程的硅開關(guān)矩陣從所 述測(cè)試探針接收的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)的測(cè)試數(shù)據(jù)提供給所述測(cè)試控制器。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，還包括執(zhí)行所述測(cè)試控制器上的軟件應(yīng)用程序，其中所述軟件應(yīng)用程序被配 置為通過將所述指令發(fā)送到所述測(cè)試接口并且從所述測(cè)試接口接收所述測(cè) 試數(shù)據(jù)來(lái)i)針對(duì)所述電路組合的組件的存在、正確性和定向進(jìn)行測(cè)試，以及ii)針對(duì)所述電路組合上的短路和開路進(jìn)行測(cè)試。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于測(cè)試電路組合的系統(tǒng)、方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種用于測(cè)試電路組合的裝置，該裝置具有印刷電路板(PCB)，該印刷電路板具有多個(gè)信號(hào)跡線。多個(gè)測(cè)試探針以電的方式被無(wú)線耦合到多個(gè)信號(hào)跡線中的若干個(gè)，所述多個(gè)探針具有與電路組合上的節(jié)點(diǎn)的布局相匹配的布局。硅開關(guān)矩陣被承載在PCB上，并且耦合到多個(gè)信號(hào)跡線以在多個(gè)信號(hào)跡線和輸入/輸出(I/O)接口之間提供可編程的連接。被承載在PCB上的測(cè)試接口被配置為響應(yīng)于從測(cè)試控制器所接收的指令，i)將編程指令傳送給硅開關(guān)矩陣，ii)將測(cè)試信號(hào)提供給I/O接口，以及iii)將基于從I/O接口接收的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)的測(cè)試數(shù)據(jù)提供給測(cè)試控制器。
文檔編號(hào)G01R1/02GK101315411SQ200710108609
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者克里斯·理查德·雅各布森, 埃迪·李·威廉姆森, 杰弗里·R·理瑞克, 邁倫·施奈德 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司