多级均衡的制作方法

本发明整体上涉及用于执行多级均衡的电路，该电路可用在例如自动测试设备的装置接口板中。

背景技术：

自动测试设备(ATE)是指用于对装置进行测试的通常由计算机驱动的自动化系统，所述装置诸如半导体、电子电路和印刷电路板组件。ATE所测试的装置通常被称为受测装置(DUT)。ATE通常包括计算机系统和测试仪器或者具有相应功能的单个装置。ATE能够向DUT提供测试信号，接收来自DUT的响应信号，并转发这些响应信号以供处理从而确定DUT是否符合测试资质。来自ATE的测试信号中存在的抖动可影响ATE所执行的测试的质量。

技术实现要素：

一种用于连接在自动测试设备(ATE)与受测装置(DUT)之间的示例性设备包括：依次布置在ATE与DUT之间的多个级，其中所述多个级中的每一者包括驱动器，所述多个级中的至少两者各自包括滤波器，每个滤波器布置在两个驱动器之间，并且每个滤波器被配置为减少在ATE与DUT之间传输的信号中的由前一个驱动器产生的抖动。

该示例性设备可独立地或组合地包括以下特征结构中的一个或多个。所述多个级中的最后一者可包括驱动器，而不包括位于驱动器与DUT之间的滤波器。所述多个级中的最后一者可包括驱动器以及位于驱动器与DUT之间的滤波器。滤波器中的至少两者可具有不同的配置，这些不同的配置归因于减少抖动所需的不同校正。滤波器中的至少一者可包括高通补偿滤波器。驱动器中的至少一者可包括与门、分离器或它们的组合。

一种用于连接在自动测试设备(ATE)与受测装置(DUT)之间的示例性设备包括：包括第一驱动器和第一滤波器的第一级，其中所述第一驱动器用于接收基于ATE的输出的初始信号，所述第一驱动器用于输出基于初始信号的第一输出信号，并且所述第一滤波器用于接收来自第一驱动器的第一输出信号并且用于对第一输出信号执行均衡以产生第一级信号；包括第二驱动器和第二滤波器的第二级，其中所述第二驱动器用于接收第一级信号并且用于输出基于第一级信号的第二输出信号，并且所述第二滤波器用于接收来自第二驱动器的第二输出信号并且用于对第二输出信号执行均衡以产生第二级信号；以及包括第三驱动器的第三级，其中所述第三驱动器用于接收第二级信号并且用于输出基于第二级信号的第三输出信号，并且所述第三输出信号沿一路径输出至DUT。该示例性设备可独立地或组合地包括以下特征结构中的一个或多个。

第三级可包括位于通往DUT的路径上的第三滤波器，其中所述第三滤波器用于接收来自第三驱动器的第三输出信号并且用于对第三输出信号执行均衡以产生第三级信号。该示例性设备还可包括第四级，该第四级包括第四驱动器，其中所述第四驱动器用于接收第三级信号并且用于输出基于第三级信号的第四输出信号，并且所述第四输出信号沿一路径输出至DUT。第四级可包括位于通往DUT的路径上的第四滤波器，其中所述第四滤波器用于接收来自第四驱动器的第四输出信号并且用于对第四输出信号执行均衡以产生第四级信号。

该示例性设备可包括第五级，该第五级包括第五驱动器，其中所述第五驱动器用于接收第四级信号并且用于输出基于第四级信号的第五输出信号，并且所述第五输出信号沿一路径输出至DUT。第五级可包括位于第五级与DUT之间的第五滤波器，其中所述第五滤波器用于接收来自第五驱动器的第五输出信号并且用于对第五输出信号执行均衡以产生提供至DUT的第五级信号。

第一滤波器可被配置为校正由第一驱动器产生的抖动，第二滤波器可被配置为校正由第二驱动器产生的抖动，第三滤波器可被配置为校正由第三驱动器产生的抖动，第四滤波器可被配置为校正由第四驱动器产生的抖动。第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器和第四驱动器中的至少两者可具有不同的配置。

第一滤波器和第二滤波器中的至少一者可包括高通补偿滤波器。第一驱动器可包括与门或分离器，并且第二驱动器可包括与门或分离器。在一些例子中，在第五驱动器与DUT之间不存在滤波器。在一些例子中，在第三驱动器与DUT之间不存在滤波器。

一种示例性测试系统包括：向受测装置(DUT)输出测试信号的自动测试设备(ATE)；以及位于ATE与DUT之间的接口，其中该接口包括依次布置的驱动器以及布置在驱动器之间的滤波器，用以对从ATE输出至DUT的测试信号执行多级均衡。该示例性测试系统可独立地或组合地包括以下特征结构中的一个或多个。

接口可包括：依次布置在ATE与DUT之间的多个级，其中所述多个级中的每一者包括驱动器，所述多个级中的至少两者各自包括滤波器，每个滤波器布置在两个驱动器之间，并且每个滤波器被配置为减少在ATE与DUT之间传输的信号中的由前一个驱动器产生的抖动。

所述多个级中的最后一者可包括驱动器，而不包括位于驱动器与DUT之间的滤波器。滤波器中的至少两者可具有不同的配置，这些不同的配置归因于减少抖动所需的不同校正。滤波器中的至少三者可具有不同的配置，这些不同的配置归因于减少抖动所需的不同校正。

本说明书中(包括本发明内容部分中)所述的任意两个或更多个特征可组合以形成本文未具体描述的具体实施。

本文所述的测试系统和技术，或者它们的部分，可实施为计算机程序产品或通过计算机程序产品来控制，该计算机程序产品包括存储在一个或多个非暂态机器可读存储介质上并且可在一个或多个处理装置上执行以控制(例如，协调)本文所述的操作的指令。本文所述的测试系统和技术，或者它们的部分，可实施为一种设备、方法或电子系统，该设备、方法或电子系统可包括一个或多个处理装置以及用于存储用于实施各种操作的可执行指令的存储器。

一个或多个具体实施的细节在以下附图和描述中予以阐述。从说明书及附图以及从权利要求中可显而易见本发明的其他特征和优点。

附图说明

图1示出了多级均衡电路的例子。

图2示出了具有抖动的信号的例子。

图3示出了抖动比图1的信号少的信号的例子。

图4示出了多级均衡电路中的滤波器的例子。

图5示出了包括测试仪器的示例性ATE。

图6为示例性测试仪器的框图。

不同图中类似的参考标号指示类似的元件。

具体实施方式

制造商可在各个制造阶段测试装置。在示例性制造过程中，在单个硅晶片上大量制作集成电路。将晶片切割成独立的集成电路，称为晶粒。将每个晶粒装载到框架中，并且接合线是用于将晶粒连接至框架的附接芯片级封装。然后将已装载的框架封装在塑料或另一封装材料中以形成最终产品。

制造商出于经济诱因要在制造过程中尽可能早地检测并丢弃次品。因此，许多制造商在将晶片切割成晶粒之前，在晶片级测试集成电路。有缺陷的电路被标记并通常在封装前丢弃，从而节省了对次品晶粒进行封装的成本。作为终检，许多制造商测试每个最终产品，然后再发货。相比对裸晶粒进行测试，此类过程测试封装中的零件增加了额外的开支。因此，拥有准确的测试结果就能够降低对丢弃有价值零件的需求。

为了对大量部件进行测试，制造商通常使用ATE(或“测试器”)。响应于测试程序集(TPS)中的指令，一些ATE自动生成要施加至受测装置(DUT)的输入信号并且监测输出信号。ATE将输出信号与预期的响应进行比较以确定DUT是否有缺陷。ATE通常包括计算机系统和测试仪器或者具有相应功能的单个装置。在一些情况下，测试仪器向DUT提供电源。

ATE通常还包括有接口，该接口可以是、也可以不是装置接口板(DIB)的一部分。接口可被配置为(例如，包括一个或多个接口)在ATE与一个或多个DUT之间路由信号。在一些具体实施中，接口被配置为在一个或多个ATE与一个或多个DUT之间路由信号。在一些情况下，接口包括一个或多个驱动器。在此场合，驱动器通常是指输出电信号的任何类型的电路。例如，逻辑门(例如，与门、或门等)、分离器、放大器等均可被视为驱动器，因为它们会输出信号。不同的驱动器可将不同类型的抖动引入到信号中。抖动可对测试造成不利影响，因为它使DUT接收的信号失真。抖动可包括但不限于符号间干扰、占空比失真、周期性抖动以及随机性抖动。

本文描述了一种多级均衡系统，该多级均衡系统采用位于不同驱动器之间的均衡电路(例如，频域滤波器)来补偿(例如，至少部分地校正)由紧邻的前一个驱动器产生的抖动。均衡电路，在每个级处，可被定制(例如，在每个级处不同)以校正由前一个驱动器产生的特定类型和/或强度的抖动。通过校正每个级处的抖动，可能能够减少DUT在接口的输出处所经历的总体抖动并从而提供质量更好的测试信号。

图1示出了可纳入到DIB中的接口电路或位于DUT与ATE之间的任何其他适当接口的例子。在该示例性具体实施中，接口10包括依次布置在ATE(未示出)与DUT(未示出)之间的多个级1、2、3、4、5。所述多个级中的每一者包括驱动器11、12、13、14、15，并且所述多个级中的至少两者各自包括布置在两个驱动器之间的均衡电路，诸如频域滤波器。就此而言，在图1中，均衡电路(例如，均衡器)与驱动器在同一框(级)中被示出；然而，这并不意在暗示它们是组成驱动器的电路的一部分。例如，在一些具体实施中，均衡器位于驱动器部件外部。每个滤波器可被配置为减少在ATE与DUT之间传输的信号中的由前一个驱动器产生的抖动。更一般来讲，每个级处的抖动是驱动器部件自身的抖动、每个部件之间的印刷电路板迹线、以及下一个驱动器的输入的失真的总和。均衡电路旨在校正这些的总和。例如，减小信号的过零宽度就是可执行的一种类型的抖动减少。例如，图2示出了过零宽度值为“x”的信号20，并且图3示出了抖动减少的信号21，其过零宽度小于图2的值“x”。在该例子中，抖动并不是零，尽管在一些例子中，抖动可减少至实际上为零的水平。通过使用干预性均衡电路，诸如滤波器，来减少抖动，实现了测试信号的多级均衡。

在图1的例子中，接口10包括五个驱动器11至15。在其他具体实施中，可以存在比图1所示的那些更少的驱动器(例如，两个、三个或四个)或者更多的驱动器(例如，五个、六个、七个等)。接口10还包括均衡电路–在该例子中为频域滤波器17、18、19、20(或者，简称为“滤波器”)。滤波器17电连接在驱动器11和12之间；滤波器18电连接在驱动器12和13之间；滤波器19电连接在驱动器13和14之间；并且滤波器20电连接在驱动器14和15之间。在该示例性具体实施中，没有滤波器电连接至驱动器15的输出(例如，在驱动器15与DUT之间)，原因将在下文解释。

滤波器17至20中的每一者可被配置(例如，被定制)为校正(例如，减少或者以其他方式影响)由紧邻的前一个驱动器产生的抖动的量(例如，类型和/或强度)。例如，滤波器17可被配置为减少驱动器11产生的抖动量；滤波器18可被配置为减少驱动器12产生的抖动量；滤波器19可被配置为减少驱动器13产生的抖动量；并且滤波器20可被配置为减少驱动器14产生的抖动量。在一些具体实施中，滤波器17至20中的每一者可被配置(例如，被定制)为校正(例如，减少或者以其他方式影响)仅由紧邻的前一个驱动器产生的抖动的量(例如，类型和/或强度)。在一些具体实施中，滤波器17至20中的每一者可被配置(例如，被定制)为校正(例如，减少或者以其他方式影响)由信号路径6中的两个或更多个先前驱动器(包括，例如，从ATE到DUT的所有或部分传输介质和电路)产生的累积抖动的量(例如，类型和/或强度)。在一些具体实施中，均衡电路(例如，均衡器)还可被配置为部分地预校正链中的后续驱动器中的抖动。在一些具体实施中，在驱动器之间可存在滤波器组合，所述滤波器中的一些被配置为减少仅由紧邻的前一个驱动器产生的抖动量，并且所述滤波器中的一些被配置为减少由信号路径6中的两个或更多个先前驱动器产生的累积抖动。

在图1的例子中，在第一级1中，第一驱动器11接收基于ATE的输出的初始信号。第一驱动器输出基于初始信号的第一输出信号22。第一滤波器17接收来自第一驱动器的第一输出信号并且对第一输出信号执行均衡(例如，抖动校正)以产生第一级信号23。在第二级2中，第二驱动器12接收第一级信号并且输出基于第一级信号的第二输出信号24。第二滤波器18接收来自第二驱动器的第二输出信号并且对第二输出信号执行均衡以产生第二级信号25。在第三级3中，第三驱动器13接收第二级信号并且输出基于第二级信号的第三输出信号26。第三滤波器19接收来自第三驱动器的第三输出信号并且对第三输出信号执行均衡以产生第三级信号27。在第四级4中，第四驱动器14接收第三级信号并且输出基于第三级信号的第四输出信号28。第四滤波器20接收来自第四驱动器的第四输出信号并且对第四输出信号执行均衡以产生第四级信号29。在第五级5中，第五驱动器15接收第四级信号并且输出基于第四级信号的第五输出信号30。在该示例性具体实施中，第五输出信号20沿一路径输出至DUT。例如，第五驱动器15和DUT可电连接，使得第五驱动器15将第五输出信号30直接输出至DUT或者沿一电气路径将第五输出信号输出至DUT(其中第五输出信号30可通过一个或多个其他电路元件和/或传输介质并且可在到达DUT之前被转换或以其他方式处理)。

在一些具体实施中，如在上述例子中那样，在多级均衡器的最后一级5的输出处(例如，驱动器15之后)不存在均衡电路，例如不存在滤波器(在上述例子中，最后一级为第五级，然而在多级均衡器中可存在任何适当数量的级)。这是因为输出滤波器可改变驱动器信号的形状和/或振幅，从DUT的角度讲，这是不期望的。因此，在一些具体实施中，在测试期间，最终输出级产生的抖动可被容忍，具体地讲是因为该抖动通常只是原本将产生的抖动的一小部分。此外，在输出处不提供校正，可得到改善的信号时域性能。就此而言，多级均衡链中每个接续部件的输出会增加不完善的驱动器和传输线路所导致的时域失真。通过用频域滤波器17、18、19、20逐一补偿时域失真，可减小总体信号失真。

在一些具体实施中，在多级均衡器的最后一级的输出处存在电路，例如滤波器(在上述例子中，最后一级为第五级，然而在多级均衡器中可存在任何适当数量的级)。因此，在一些具体实施中，在将该信号沿一路径输出至DUT之前，减少了最终输出级产生的抖动。

在一些具体实施中，多级均衡电路中的一个或多个滤波器可为高通补偿滤波器；然而，可采用其他类型的滤波器和/或电路。图4示出了此类滤波器31的例子，该滤波器连接到其相应的前一个驱动器以及连接到下一级的后续驱动器。在一些具体实施中，在多级均衡电路的不同级之间可存在不止一个滤波器。在一些具体实施中，多级均衡电路的一些中间级可不包括滤波器。例如，在图1中，在示例性具体实施中，可将滤波器18从驱动器12和13之间的级2中移除。

如上所述，接口10可为连接在DUT与ATE之间的DIB的一部分。参见图5，示例性ATE系统50包括DIB 53，该DIB包括参照图1至图4描述的类型的多级均衡电路。ATE系统50用于测试DUT 58，诸如半导体装置，并且包括测试器(或“测试仪器”)52。

测试器52可包括多个通道，信号可通过所述通道发送。为了控制测试器52，系统50包括通过硬线连接56与测试器52连接的计算机系统54。在示例性操作中，计算机系统54向测试器52发送命令以发起执行测试DUT 58的例程和函数。此类执行测试例程可发起生成测试信号并将测试信号传输至DUT 58，并且收集来自DUT的响应。各种类型的DUT都可以通过系统50来测试。例如，DUT可为半导体装置，诸如集成电路(IC)芯片(例如，存储器芯片、微处理器、模数转换器、数模转换器等)，或其他装置。

为了提供测试信号并收集来自DUT的响应，测试器52连接至DIB53，该DIB具有本文所述类型的多级均衡接口电路(例如，接口10)。在该例子中，接口10连接在测试器52与DUT 58的内部电路之间。例如，DUT可插入到包含接口10的DIB 53的插座中，从而实现DUT与测试器之间的电连接。例如，导体60(例如，一个或多个导电通路)连接至该接口并且用于将测试信号(例如，切换或DC测试信号等)经由接口10传送至DUT 58的内部电路。ATE还可响应于测试器52提供的测试信号经由接口10感测信号。例如，可感测电压信号或电流信号。也可对DUT 58中包括的其他引脚执行此类单端口测试。例如，测试器52可向其他引脚提供测试信号并收集通过导体(所述导体传送所提供的信号)反射回的相关信号。通过收集反射的信号，引脚的输入阻抗可与其他单端口测试量一同表征。在其他测试场景中，可通过导体60经由接口10将数字信号发送至引脚62以将数字值存储在DUT 58上。一旦被存储，便可访问DUT 58以检索存储的数字值并经由接口10通过导体60将该存储的数字值最终发送至测试器52。然后可辨别检索的数字值以确定DUT 58上是否存储了正确的值。

除执行单端口测量之外，测试器52还可执行双端口或多端口测试。例如，可通过导体60经由接口10将测试信号注入到引脚62中并且可经由接口10从DUT 58的一个或多个其他引脚收集响应信号。该响应信号可被提供至测试器52以确定诸如以下的量：增益响应、相响应以及其他吞吐量测量量。

同样参见图6，为了发送并收集来自DUT(或多个DUT)的多个连接器引脚的测试信号，测试器52包括可与许多引脚通信的接口卡64。例如，接口卡64可将测试信号传输至例如32个、64个或528个引脚并收集相应的响应。到引脚的每个通信链路对应于一个通道，诸如图2所示的通道，并且通过将测试信号提供至大量的通道，测试时间就得以减少，因为多个测试可同时执行。除在接口卡上具有许多通道之外，通过在测试器52中包括多个接口卡，通道的总数增加，从而进一步减少测试时间。在该例子中，示出了两个附加接口卡66和68以展示多个接口卡可填充测试器52。

每个接口卡均包括用于执行特定测试功能的一个或多个专门的集成电路(IC)芯片(例如，专用集成电路(ASIC))。例如，接口卡64包括用于执行引脚电子装置(PE)测试的IC芯片70。具体地讲，IC芯片70具有PE级74，该PE级包括用于执行PE测试的电路。此外，接口卡66和68各自包括IC芯片76和78，所述IC芯片包括PE电路。通常，PE测试涉及经由接口10将切换测试信号或数字波形发送至DUT(例如，DUT 58)并收集响应以进一步表征DUT的性能。例如，IC芯片70可(向DUT)传输切换测试信号，该切换测试信号表示存储在DUT上的二进制值的向量。一旦这些二进制值已被存储，测试器52便可访问DUT以确定是否存储了正确的二进制值。由于数字信号通常包括电压突变，因此，较之于其他电路(例如，附图中未示出的参数式测量单位(PMU)电路)，IC芯片70上PE级74中的电路以相对较高的速度运行。PE测试还可涉及将抖动添加至测试信号并观察在存在抖动的情况下的DUT工作。

在该示例性具体实施中，信号经由DIB 53(以及示例性接口10或本文所述类型的另一接口)从接口卡64传送至DUT 58。信号经由连接IC芯片70和接口板连接器82的一条或多条传导迹线80传送，该接口板连接器允许信号传送到接口板64上以及传送离开该接口板。接口板连接器82还连接至一个或多个导体84，所述一个或多个导体连接至接口连接器86，允许信号传送至测试器52并且从该测试器传出。在该例子中，一个或多个导体60连接至接口连接器86以实现测试器52与DUT 58的引脚之间的双向信号传送。接口10可用于将一个或多个导体从测试器52连接至DUT。如上所述，DUT(例如，DUT 58)可安装到包含接口10的DIB 53上，以提供对每个DUT引脚的访问。在此类布置中，一个或多个导体60可连接至DIB以将测试信号放置在DUT的一个或多个适当引脚(例如，引脚62)上。

在一些具体实施中，一条或多条传导迹线80以及一个或多个导体84分别连接IC芯片70和接口板64以传送和收集信号。IC芯片70(连同IC芯片76和78)可具有多个引脚(例如，八个、十六个等)，所述多个引脚分别与多个传导迹线以及相应的导体连接以(例如，经由DIB)提供和收集来自DUT的信号。此外，在一些具体实施中，测试器52可连接至两个或更多个DIB以将接口卡64、66和68提供的通道连接至一个或多个受测装置。

为了发起并控制接口卡64、66和68执行的测试，测试器52，即PE控制电路90提供测试参数(例如，测试信号电压电平、测试信号电流电平、数字值等)以用于产生测试信号并分析DUT响应。PE控制电路可使用一个或多个处理装置来实施。处理装置的例子包括但不限于微处理器、微控制器、可编程逻辑(例如，现场可编程门阵列)、和/或它们的一种或多种组合。测试器52还包括计算机接口92，该计算机接口允许计算机系统54控制测试器52执行的操作并且还允许数据(例如，测试参数、DUT响应等)在测试器52与计算机系统54之间传送。

虽然本说明书描述了与“测试”和“测试系统”相关的示例性具体实施，但本文所述的装置和方法可用在任何适当的系统中，并且不限于测试系统，也不限于本文所述的示例性测试系统。

如本文所述执行的测试可使用硬件或者硬件与软件的组合来实施。例如，如同本文所述的测试系统的测试系统可包括定位在各个点处的各控制器和/或处理装置。中央计算机可协调各控制器或处理装置之间的操作。中央计算机、控制器和处理装置可执行各种软件例程以实施对测试和校准的控制和协调。

可至少部分地使用一个或多个计算机程序产品来控制测试，所述一个或多个计算机程序产品例如为有形地嵌入至一个或多个信息载体中的一个或多个计算机程序，所述一个或多个信息载体诸如一个或多个非暂态机器可读存储介质，所述一个或多个计算机程序供一个或多个数据处理设备执行或者用于控制所述一个或多个数据处理设备的操作，所述一个或多个数据处理设备例如为可编程处理器、计算机、多台计算机、和/或可编程逻辑部件。

计算机程序可以任何形式的编程语言编写，包括编译语言或解译语言，并且计算机程序可以任何形式部署，包括作为独立程序或者作为模块、组件、子例程、或适合用在计算环境中的其他单元。计算机程序可被部署为在一台计算机上或在位于一个站点处或者跨多个站点分布并通过网络互联的多台计算机上执行。

与实施全部或部分的测试和校准相关的动作可由一个或多个可编程处理器执行，所述一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序以执行本文所述的功能。全部或部分的测试和校准可使用专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路)，来实施。

适用于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器、以及任意种类的数字计算机的任意一个或多个处理器。一般来讲，处理器将从只读存储区或随机存取存储区或这两者接收指令和数据。计算机(包括服务器)的元件包括用于执行指令的一个或多个处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储区装置。一般来讲，计算机还将包括一个或多个机器可读存储介质，或者可操作地耦接以接收来自一个或多个机器可读存储介质的数据并且/或者以将数据传输至一个或多个机器可读存储介质，所述一个或多个机器可读存储介质诸如用于存储数据的海量PCB，例如磁盘、磁光盘或光盘。适用于实现计算机程序指令和数据的机器可读存储介质包括一切形式的非易失性存储区，包括例如半导体存储区装置，例如EPROM、EEPROM以及闪存存储区装置；磁盘，例如内部硬盘或可移除盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。

本文所用的任何“电连接”可暗示直接的物理连接或者包括中介部件但允许电信号(包括无线信号)在所连接的部件之间流动的连接。除非另外指明，否则无论是否使用“电”这个字来修饰“连接”，涉及本文所提及的电气电路的任何“连接”都是电连接并且不一定是直接的物理连接。

本文所述的不同具体实施的元件可组合以形成上文未具体阐述的其他实施方案。可在不对结构的工作造成不利影响的情况下，将元件排除在本文所述的结构之外。此外，可将各种单独的元件组合成一个或多个独立元件以执行本文所述的功能。