一种FPGA老炼测试系统的制作方法

本发明涉及老炼测试，尤其是一种fpga老炼测试系统。

背景技术：

1、老炼测试是在高温环境进行，能够使fpga快速进入失效率较低且稳定的偶然失效期，是剔除fpga潜在缺陷的重要方法。如不开展老炼试验，含有缺陷的器件在使用条件下会出现初期致命失效或早期寿命失效，从而直接影响客户在产品端的故障，造成不可估量的损失。

2、传统的老炼测试是将整个老炼板存放于温箱中，进行高温老化。但是，该技术存在如下缺陷：1.温箱容积有限，测试效率偏低，会导致测试成本增加；2.老炼测试板整体存放于温箱中，板上非待测的其他器件会降低使用寿命，导致测试板更新成本高；3.温箱与外部环境交互有效，测试向量具有局限性；4.老炼测试的温度调节过程缓慢。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术问题，本发明提供一种fpga老炼测试系统，旨在解决现有技术中老炼测试具有的测试成本高、测试控制交互弱以及测试温度调节缓慢的问题。

2、本发明提供了一种fpga老炼测试系统，包括：

3、至少一块老炼板；其中，每块所述老炼板被配置为具有至少一个fpga工位，每个所述fpga工位对应设置有fpga老炼测试工装；

4、温度检测模块，所述温度检测模块被配置为检测每个所述fpga老炼测试工装对应的待测试fpga芯片的运行温度；

5、老炼测试控制器，所述老炼测试控制器被配置为根据所述待测试fpga芯片的运行温度，控制所述fpga老炼测试工装执行温度调节动作，并根据所述待测试fpga芯片在不同运行温度时的运行参数，确定所述待测试fpga芯片的运行状态。

6、可选的，所述fpga老炼测试工装，具体包括：

7、老炼测试箱体；

8、其中，所述老炼测试箱体包括温度调节腔和换热控制腔，所述温度调节腔内填充有第一换热液，所述换热控制腔内填充有第二换热液；

9、其中，所述温度调节腔被配置为作用于所述老炼板上的待测试fpga芯片，在所述第一换热液与所述待测试fpga芯片具有温度差异时，与所述待测试fpga芯片进行热交换；

10、其中，所述换热控制腔被配置为作用于所述温度调节腔，在所述第二换热液与所述第一换热液具有温度差异时，与所述第一换热液进行热交换。

11、可选的，所述老炼测试箱体，还包括：换热辅助组件；其中：

12、所述换热辅助组件，具体包括：

13、换热辅助管道，所述换热辅助管道包括管道输入端、管道输出端和管道中间延伸段，所述管道输入端与所述管道输出端被配置为分别连接所述温度调节腔，形成填充所述第一换热液的环路管道，所述管道中间延伸段被配置为延伸至换热控制腔内与所述第二换热液接触；

14、换热辅助泵，所述换热辅助泵设置于所述管道输入端和/或所述管道输出端内，被配置为驱动所述温度调节腔内的第一换热液在所述环路管道内循环流动。

15、可选的，所述温度调节腔作用于所述老炼板上的待测试fpga芯片，具体包括：

16、所述温度调节腔贴附于所述老炼板上的待测试fpga芯片；

17、或所述温度调节腔靠近所述老炼板一侧设置有若干个隔离板围绕组成的容纳环面，所述容纳环面与所述老炼板形成容纳腔，所述老炼板上的待测试fpga芯片置于所述容纳腔内。

18、可选的，所述温度检测模块，具体包括：

19、第一温度采集组件，所述第一温度采集组件被配置为采集所述待测试fpga芯片的芯片内核温度；

20、第二温度采集组件，所述第二温度采集组件被配置为采集所述待测试fpga芯片的芯片外壳温度。

21、可选的，所述第一温度采集组件包括第一结温采集单元和/或第二结温采集单元，所述第二温度采集组件包括热敏温度传感器和温度检测控制器；其中：

22、所述第一结温采集单元设置于老炼测试控制器，被配置为调用所述待测试fpga芯片的xadc接口，获取待测试fpga芯片的芯片内核温度，所述第二结温采集单元被配置为驱动温度测量芯片，从所述待测试fpga芯片的dxp/dxn引脚输出的信号中获取待测试fpga芯片的芯片内核温度；

23、所述热敏温度传感器根据所述待测试fpga芯片的芯片外壳温度输出热敏电压值，所述温度检测控制器根据所述热敏电压值，生成所述待测试fpga芯片的芯片外壳温度。

24、可选的，所述老炼测试控制器，具体包括：

25、温度调节指令生成模块，所述温度调节指令生成模块被配置为在接收到所述温度检测模块传输的芯片内核温度和芯片外壳温度时，根据所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度，生成温度调节指令；

26、运行状态测试模块，所述运行状态测试模块被配置为获取所述待测试fpga芯片在不同运行温度时的运行参数，根据所述运行参数与预设运行参数，确定所述待测试fpga芯片的运行状态。

27、可选的，所述fpga老炼测试系统，还包括：温度调节组件；

28、其中，所述温度调节组件，具体包括：

29、冷热循环装置，所述冷热循环装置被配置为存储有升温第二换热液和降温第二换热液；其中，所述升温第二换热液为温度高于老炼测试温度范围的第二换热液，所述降温第二换热液为温度低于老炼测试温度范围的第二换热液；

30、第二换热液循环管路，所述第二换热液循环管路连接所述冷热循环装置和所述换热控制腔，被配置为将所述冷热循环装置的升温第二换热液或所述降温第二换热液输送至所述换热控制腔，将所述换热控制腔内的第二换热液输送至所述冷热循环装置。

31、可选的，所述冷热循环装置，具体包括：

32、第一循环腔，所述第一循环腔被配置为存储升温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液；

33、其中，所述第一循环腔设有升温装置，所述升温装置被配置为加热所述第一循环腔内存储的升温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液的混合溶液，使所述混合溶液的温度始终保持高于老炼测试温度范围；

34、第二循环腔，所述第二循环腔被配置为存储降温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液；

35、其中，所述第二循环腔设有降温装置，所述降温装置被配置为冷却所述第二循环腔内存储的降温第二换热液和接收换热控制腔输送的第二换热液的混合溶液，使所述混合溶液的温度始终保持低于老炼测试温度范围。

36、可选的，所述第二换热液循环管路，具体包括：

37、升温管路和降温管路；

38、其中，所述升温管路包括升温输入管路和升温输出管路，所述降温管路包括降温输入管路和降温输出管路；

39、其中，所述升温输入管路与所述降温输入管路被配置为在汇入口汇入输入管路后经温度调节泵接入换热控制腔的输入端，所述升温输出管路与所述降温输出管路被配置为连接换热控制腔的输出端的汇出口，所述汇入口设置有第一电磁阀，所述汇出口设置有第二电磁阀；

40、其中，所述升温输入管路被配置为在所述温度调节指令为升温指令时，驱动第一电磁阀控制所述升温输入管路将第一循环腔内存储的所述升温第二换热液输送至换热控制腔，驱动第二电磁阀控制所述升温输出管路将所述换热控制腔的第二换热液输送至第一循环腔；

41、其中，所述降温输入管路被配置为在所述温度调节指令为降温指令时，驱动第一电磁阀控制所述降温输入管路将第二循环腔内存储的所述降温第二换热液输送至换热控制腔，驱动第二电磁阀控制所述降温输出管路将所述换热控制腔的第二换热液输送至第二循环泵。

42、可选的，所述换热控制腔设置有第三温度采集组件，所述第三温度采集组件被配置为检测所述换热控制腔内的第二换热液的温度；所述温度调节指令生成模块，具体包括：

43、温度调节动作确定单元，所述温度调节动作确定单元被配置为在接收到所述温度检测模块传输的芯片内核温度和芯片外壳温度时，根据所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度，确定温度调节动作；其中，所述温度调节动作包括在所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度高于目标温度范围时降温指令对应的动作和在所述芯片内核温度和/或所述芯片外壳温度低于目标温度时升温指令对应的动作；

44、温度调节动作执行单元，所述温度调节动作执行单元被配置为根据所述第二换热液的温度和所述芯片外壳温度，判断是否执行温度调节动作；其中，当所述第二换热液的温度和所述芯片外壳温度的差值超过预设阈值时，驱动温度调节组件执行温度调节动作；否则，驱动温度调节组件停止执行温度调节动作。

45、本发明的有益效果在于：提出了一种fpga老炼测试系统，通过fpga老炼测试工装对单个工位进行加热/散热来控制老炼测试的温度，使得该工位中的芯片能稳定工作于设定的温度下，不仅可以满足器件的老炼需求并观察芯片在老炼时的工作状态，也可以应用于芯片在高温环境下的电性能测试，还能防止因芯片自发热大、温度过高而导致的问题，提高了测试控制能力，降低了测试成本，提升了测试温度的调节速度。