一种测试系统及其测试方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤指一种测试系统及其测试方法。

背景技术：

目前，针对测试电路中需要测试的输入或输出的信号的采集常用与示波器连接的探针来采集，由于探针头部由电容和大电阻并联组成，探针在信号采集过程中会出现电压损耗，例如对于直流电平信号采集由于探针分压会出现电压损坏而失真；对于交流电平信号由于探针多有电容，会影响测试交流电平信号的图形采集；尤其低电平直流信号与交流小信号的采集会出现严重损耗和失真。

为了减少信号采集的损耗问题，在电平较小的直流信号采集过程中一般需要采用高阻探针，探针的电阻越高对于直流电平信号采集过程中损耗越小；在交流电平信号采集过程中需要采用低电容探针，探针的电容越低对于交流电平信号采集过程中损耗越小，但是高阻/低电容表笔的价位都比较高。

因此，如何优化信号采集过程，使采集图形和实际图形更接近，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种测试系统及其测试方法，可以优化测试信号的采集过程，可以在一定程度上保证测试信号的电平真实度。

因此，本发明实施例提供了一种测试系统，包括：具有测试信号端的测试电路，以及与所述测试信号端连接的测试版图；

所述测试版图具有呈矩阵排列的多个测试点；其中，至少部分测试点存在寄生电容；所述测试点用于在与探针接触时，使所述探针采集到所述测试信号端上的测试信号。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述测试信号端为交流信号端。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述测试信号端仅与存在寄生电容的所述测试点连接。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述测试信号端为直流信号端，且在所述测试版图中的部分测试点存在寄生电容；

存在寄生电容的测试点和除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点之间相互绝缘。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，还包括：连接在所述测试信号端和除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点之间的放大模块；

所述放大模块，用于将所述测试信号端上的测试信号等同或放大输出至所述测试点。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述放大模块包括第一运算放大器；

所述第一运算放大器的同相输入端与所述直流信号端连接，输出端与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，反相输入端直接连接至所述输出端。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述第一运算放大器具体包括：第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管和第四开关晶体管；

所述第一开关晶体管的栅极与所述直流信号端连接，源极与第一电压源连接，漏极分别与所述第二开关晶体管的栅极和所述第三开关晶体管的栅极连接；

所述第二开关晶体管的漏极与栅极连接，源极与第二电压源连接；

所述第三开关晶体管的漏极与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，源极与所述第二电压源连接；

所述第四开关晶体管的栅极与漏极分别与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，源极与所述第一电压源连接。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述放大模块包括第二运算放大器、第一电阻和第二电阻；

所述第二运算放大器的同相输入端与所述直流信号端连接，反相输入端通过所述第一电阻接地，输出端与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接；所述第二电阻连接在所述反向输入端和输出端之间。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述第二运算放大器具体包括：第五开关晶体管、第六开关晶体管、第七开关晶体管、第八开关晶体管；

所述第五开关晶体管的栅极与所述直流信号端连接，源极与第三电压源连接，漏极分别与所述第六开关晶体管的栅极和所述第七开关晶体管的栅极连接；

所述第六开关晶体管的漏极和栅极连接，源极与第四电压源连接；

所述第七开关晶体管的漏极与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，源极与所述第四电压源连接；

所述第八开关晶体管的栅极通过所述第一电阻接地，漏极与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，源极与所述第三电压源连接；

所述第二电阻连接在所述第八开关晶体管的栅极和源极之间。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述测试版图中的存在寄生电容的测试点由层叠设置的至少两层导电层组成；且，至少其中相邻的两层所述导电层之间具有绝缘电介质。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，所述测试版图中的除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点由层叠设置的至少两层导电层组成；且，每相邻两层所述导电层通过过孔电性连接。

本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述测试系统的测试方法，包括：

使用探针接触测试版图中的测试点；其中，至少部分测试点存在寄生电容；

所述测试点将所述测试电路的测试信号端上的测试信号传输至探针上，使所述探针采集到所述测试信号。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述测试系统的测试方法中，所述测试信号端为交流信号端时，使用探针接触测试版图中的测试点，具体包括：

使用探针接触测试版图中的存在寄生电容的测试点。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述测试系统的测试方法中，所述测试信号端为直流信号端时，使用探针接触测试版图中的测试点，具体包括：

放大模块将测试信号端上的测试信号传输至测试版图中的除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点并等同或放大输出；

使用探针接触除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种测试系统及其测试方法，该测试系统包括：具有测试信号端的测试电路，以及与测试信号端连接的测试版图；测试版图具有呈矩阵排列的多个测试点；其中，至少部分测试点存在寄生电容；测试点用于在与探针接触时，使探针采集到测试信号端上的测试信号。由于至少部分测试点存在寄生电容，探针可以选择性地与测试点进行接触，优化了测试信号的采集过程，可以在一定程度上保证测试信号的电平真实度，使采集图形和实际图形更接近，采集效果较佳，节约测试成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的测试系统的示意图；

图2为现有技术中测试版图的示意图；

图3为本发明实施例提供的测试版图的示意图；

图4为本发明实施例提供的测试版图的原理图；

图5为图3沿A-A’方向的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的测试信号端为交流信号端时，测试点通过探针与示波器连接的等效示意图；

图7为本发明实施例提供的测试信号端为直流信号端时，测试点通过探针与示波器连接的等效示意图；

图8为本发明实施例提供的放大模块的示意图之一；

图9为本发明实施例提供的第一运算放大器的示意图之一；

图10为本发明实施例提供的第一运算放大器的示意图之二；

图11为本发明实施例提供的放大模块的示意图之二；

图12为本发明实施例提供的第二运算放大器的示意图；

图13为本发明实施例提供的测试系统的测试方法流程图之一；

图14为本发明实施例提供的测试系统的测试方法流程图之二；

图15为本发明实施例提供的测试系统的测试方法流程图之三。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的测试系统及其测试方法的具体实施方式进行详细地说明。

本发明实施例提供了一种测试系统，如图1所示，包括：具有测试信号端1的测试电路，以及与测试信号端1连接的测试版图2；

测试版图2具有呈矩阵排列的多个测试点；其中，至少部分测试点存在寄生电容；测试点用于在与探针3接触时，使探针3采集到测试信号端1上的测试信号。

在本发明实施例提供的上述测试系统中，该测试系统包括：具有测试信号端的测试电路，以及与测试信号端连接的测试版图；测试版图具有呈矩阵排列的多个测试点，至少部分测试点存在寄生电容；测试点用于在与探针接触时，使探针采集到测试信号端上的测试信号。由于在测试版图中设置的至少部分测试点存在寄生电容，探针可以选择性地与测试点进行接触，例如探针选择与存在寄生电容的测试点进行接触，则探针中的电容与测试点的寄生电容形成了串联结构，减少了总电容；同样探针也可以选择与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点进行接触；这样，优化了测试信号的采集过程，可以在一定程度上保证测试信号的电平真实度，使采集图形和实际图形更接近，采集效果较佳，节约测试成本。

需要说明的是，如图2所示，一般的测试版图中的测试点001只存在电阻；而本发明的测试版图中至少部分测试点存在寄生电容，可以是指全部测试点均存在寄生电容，也可以是指部分测试点存在寄生电容。以图3至图5为例，该测试版图中的部分测试点存在寄生电容，图3中存在寄生电容的测试点002主要集中在左侧部分，而集中在右侧部分的多个测试点003一般只存在电阻；中间部分需要绝缘物质004将集中在左侧部分的存在寄生电容的测试点002和集中在右侧部分的只存在电阻的测试点003隔开，使其相互绝缘。对于存在寄生电容的测试点和除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点分别所占测试版图的面积大小，可以根据实际情况而定，，不限于本发明附图中涉及的内容，在此不做限定。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统中，测试版图中的存在寄生电容的测试点可以由层叠设置的至少两层导电层组成；且，至少其中相邻的两层导电层之间具有绝缘电介质。以图5为例，测试版图中的存在寄生电容的测试点(集中在图5左侧部分的测试点)由层叠设置的三层导电层01、02、03组成；且，其中相邻的两层导电层01、02之间具有绝缘电介质，这样，具有绝缘电介质的两层导电层01、02之间会形成一定的等效电容，进而使测试点具有寄生电容。

另外，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统中，测试版图中的除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点由层叠设置的至少两层导电层组成；且，每相邻两层导电层通过过孔电性连接。以图5为例，测试版图中的除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点(集中在图5右侧部分的测试点)由层叠设置的三层导电层01、02、03组成；且，每相邻的两层导电层01、02或02、03通过过孔电性连接，这样，各层导电层01、02、03均电性连接，会形成一定的等效电阻，进而使测试点具有电阻。

需要说明的是，附图中各结构的大小和形状不反映测试点的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。且，本发明实施例提供的测试版图的示意图可以是其它结构，存在寄生电容的测试点的位置排布也可以是其它方式，不限于本发明附图中涉及的内容。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统中，测试信号端可以设置为交流信号端。

进一步地，当测试信号端设置为交流信号端时，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统中，测试信号端仅与存在寄生电容的测试点连接。如图6所示，示波器连接的探针头部电容是探针等效在测试系统上的电容C2，由于这个等效电容C2在高频小信号采集过程中会在一定程度上出现信号的失真，而且性能越好的探针价格相对会比较高，因此本发明在测试点上进行优化(不会增加测试版图面积和MASK数量，测试版图面积为40*40μm²)，此时，探针接触存在寄生电容C1的测试点时，如图6的等效示意图，测试点的寄生电容C1与探针的等效电容C2在串联方式中，总电容会变小，优化后的测试点可以通过控制导电层相对面积控制点自身的寄生电容C1大小，根据串联电容计算公式：

其中C1表示测试点的寄生电容值，C2表示探针头部的等效电容值。

由(式1)可以明显看出通过串联方式总电容会小于串联电路中的最小电容，通过对测试点进行版图优化可以使其自身带有可调节的电容大小，从而优化高频电信号(交流信号)的采集。

由于探针衰减补偿是指示波器和探针配合使用时，通过探针中的电容使频率达到相对稳定，探针补偿意味着在探针末端和示波器的输入端之间进行频率补偿，因此可以粗略的根据电容串联分压公式，对测试信号的实际电压值进行估算。设测试点电容前端的实际电压为U，则C₁分压为U₁＝C₂*U/(C₁+C₂)，探针测试出的电压U_TEST＝U-U1，根据这两个公式可以估算出实际电压值。根据测试信号(即测试交流信号)的特点可以通过测试版图调节测试点的寄生电容值来优化信号采集。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统中，测试信号端可以设置为直流信号端，且在测试版图中的部分测试点存在寄生电容，也就是说，在测试版图中的全部测试点并不是均存在寄生电容，其中有部分测试点不存在寄生电容，而是存在电阻。此时，在测试版图中，存在寄生电容的测试点和除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点之间应相互绝缘。

进一步地，当测试信号端设置为直流信号端时，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统中，如图7所示，还可以包括：连接在测试信号端(即直流信号端4)和除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点5之间的放大模块6；该放大模块6，可以用于将测试信号端上的测试信号(即测试直流信号)等同或放大输出至测试点。由于由测试点引入的静电会影响测试电路鲁棒性，在测试信号端和测试点之间加入的放大模块可以在一定程度上起到防静电的作用。

在本发明实施例提供的上述放大模块，具体可以包括以下两种实施方式：

具体地，在第一种实施方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，如图8所示，放大模块包括第一运算放大器；第一运算放大器的同相输入端与直流信号端连接，输出端与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，反相输入端直接连接至输出端。

根据第一运算放大器的虚短的原理，即将第一运算放大器的反相输入端与输出端直接连接时，同相输入端电压、反相输入端电压与输出端电压均相等：

V₊＝V_-＝V_out (式2)

其中图8中的PIN为测试直流信号；

根据第一运算放大器的虚断的原理，第一运算放大器的输入端与输出端可认为是阻抗无限大，输入到输出端的电流几乎为零，即输入端几乎没有电流，因此产生的电压损耗非常小，可以减少测试直流信号的损耗，稳定直流工作点，根据虚短原理这种连接方式有输出电压等于输入电压，这样即可优化测试信号的采集。

另外，第一运算放大器在将直流信号等同输出的同时，还在一定程度上可以起到防静电效果。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统中，如图9和图10所示，第一运算放大器具体包括：第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、第三开关晶体管T3和第四开关晶体管T4；第一开关晶体管T1的栅极与直流信号端连接，源极与第一电压源ELVSS连接，漏极分别与第二开关晶体管T2的栅极和第三开关晶体管T3的栅极连接；第二开关晶体管T2的漏极与栅极连接，源极与第二电压源ELVDD连接；第三开关晶体管T3的漏极与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，源极与第二电压源ELVDD连接；第四开关晶体管T4的栅极与漏极分别与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，源极与第一电压源ELVSS连接。需要说明的是，第一开关晶体管T1和第四开关晶体管T4为输入管，第二开关晶体管T2和第三开关晶体管T3是负责管；第一开关晶体管T1相当于第一运算放大器的同相输入端，第四开关晶体管T4相当于第一运算放大器的反相输入端。对于第一运算放大器的具体结构可以根据实际情况而定，在此不做限定。另外，由于开关晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。

具体地，在第二种实施方式中，在本发明实施例提供的上述测试系统中，如图11所示，放大模块可以包括第二运算放大器、第一电阻R1和第二电阻R2；第二运算放大器的同相输入端与直流信号端连接，反相输入端通过第一电阻R1接地，输出端与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接；第二电阻R2连接在反向输入端和输出端之间。

根据运算放大器的原理：

V+＝V- (式3)

I＝VOUT/(R1+R2) (式4)

V-＝I*R2 (式5)

通过式(3)(4)(5)得出：

VOUT＝[(R1+R2)/R2]*V+ (式6)

由式(6)可以看出第二运算放大器可以将直流信号放大输出，通过这种电路形式可以更加精确采集电平较低信号，同样第二运算放大器还可以一定程度上可以起到防静电效果，放大模块中的电阻可以使用PSi层S型布线来减小电阻所占面积。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统中，如图12所示，第二运算放大器具体包括：第五开关晶体管T5、第六开关晶体管T6、第七开关晶体管T7、第八开关晶体管T8；第五开关晶体管T5的栅极与直流信号端连接，源极与第三电压源ELVSS2连接，漏极分别与第六开关晶体管T6的栅极和第七开关晶体管T7的栅极连接；第六开关晶体管T6的漏极和栅极连接，源极与第四电压源ELVDD2连接；第七开关晶体管T7的源极与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，漏极与第四电压源ELVDD2连接；第八开关晶体管T8的栅极通过第一电阻R1接地，源极与除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点连接，漏极与第三电压源连接；第二电阻R2连接在第八开关晶体管的栅极和源极之间。需要说明的是，第五开关晶体管T5和第八开关晶体管T8为输入管，第六开关晶体管T6和第七开关晶体管T7是负责管；第五开关晶体管T5相当于第二运算放大器的同相输入端，第八开关晶体管T8相当于第二运算放大器的反相输入端。对于第二运算放大器的具体结构可以根据实际情况而定，在此不做限定。另外，由于开关晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。

在上述列举的两种放大模块的实施方式中，第二种实施方式相对于第一种实施方式，可以更加精确采集电平较低信号，但第一实施方式中的电路略简单，可以简化整体电路结构。在具体实施时，具体选用哪种实施方式可以根据实际需要进行设计，在此不做限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述测试系统的测试方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种测试系统相似，因此该方法的实施可以参见测试系统的实施，重复之处不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的测试系统的测试方法，如图13所示，具体包括以下步骤：

S1301、使用探针接触测试版图中的测试点；其中，至少部分测试点存在寄生电容；

S1302、测试点将测试电路的测试信号端上的测试信号传输至探针上，使探针采集到测试信号。

该测试方法可以使用探针选择性地与测试点进行接触，优化测试信号的采集过程，可以在一定程度上保证测试信号的电平真实度，使采集图形和实际图形更接近，采集效果较佳，节约测试成本。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统的测试方法中，在测试信号端为交流信号端时，步骤S1301使用探针接触测试版图中的测试点，如图14所示，具体可以采用如下方式实现：

S1401、测试信号端为交流信号端时，使用探针接触测试版图中的存在寄生电容的测试点。

需要说明的是，执行上述步骤S1401时，测试信号端需要仅与存在寄生电容的所述测试点连接。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述测试系统的测试方法中，在测试信号端为直流信号端时，步骤S1302使用探针接触测试版图中的测试点，如图15所示，具体可以采用如下方式：

S1501、测试信号端为直流信号端时，放大模块将测试信号端上的测试信号传输至测试版图中的除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点并等同或放大输出；

S1502、使用探针接触除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点。

需要说明的是，执行上述步骤S1501时，放大模块需要连接在测试信号端和除存在寄生电容的测试点之外的其它测试点之间。

本发明实施例提供的一种测试系统及其测试方法，包括：具有测试信号端的测试电路，以及与测试信号端连接的测试版图；测试版图具有呈矩阵排列的多个测试点；其中，至少部分测试点存在寄生电容；测试点用于在与探针接触时，使探针采集到测试信号端上的测试信号。由于至少部分测试点存在寄生电容，探针可以选择性地与测试点进行接触，优化了测试信号的采集过程，可以在一定程度上保证测试信号的电平真实度，使采集图形和实际图形更接近，采集效果较佳，节约测试成本。

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，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。