[发明专利]基于比例式的芯片电流测量方法

说明书

本发明实施例公开了一种基于比例式的芯片电流测量方法，该方法将被测量芯片中的总电流平均分配到n根金属导电线上，通过测量单根金属导电线上的电流值，再乘以比例因子n从而得到总电流值。本发明实施例能够测量芯片工作中的大电流，解决了被测量芯片中的待测电流超过电流钳测量量程而无法进行测量的问题，并且能够保证芯片电流测量的精度。

技术领域

本发明涉及集成电路的电流测量技术领域，特别是涉及一种基于比例式的芯片电流测量方法。

背景技术

随着集成电路技术的发展，芯片内晶体管的尺寸缩小，芯片集成度越来越高，芯片内核电源消耗的电流也越来越大。以Intel第7代处理器为例，Kaby Lake X处理器的内核电源电流最大值高达115A。此外，芯片在工作时，其电流的消耗量是随着芯片工作任务的不同而变化中。

对芯片工作过程中的电流消耗量的测量一直是一个难题。常见的解决方法有两种，一种方法是使用仿真软件进行仿真，但仿真软件昂贵，而且仿真结果与实际通常存在一定的差距，故这种方式通常是芯片设计公司使用，以便对设计的芯片有个整体的认识。

另一种方法是使用电流钳等测量仪器设备对芯片实际工作中的电流进行测量，该方式测量结果准确，并且能持续测量芯片工作过程中不同任务下的电流值。申请号为CN200410061598.1的中国发明专利就是使用这种方法测量芯片工作时的电流。但是，随着需要测量的芯片电流值范围越来越大，对测量仪器的要求相应地提高，费用也同样地增加，并且当待测量芯片的电流值超过电流钳等测量仪器设备的测量量程时，这种情形下芯片中工作电流将无法进行测量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基于比例式的芯片电流测量方法，该方法包括：

步骤S1，在被测量芯片的测试PCB板上预留测量电流用的接口；

步骤S2，将所述PCB板上的电源平面层断开，得到第一电源平面层和第二电源平面层，并在PCB板的表层对断开的第一电源平面层和第二电源平面层分别做开窗处理，得到第一开窗区域和第二开窗区域，将n根相同长度的同规格的金属导电线的两端分别焊接在所述第一开窗区域和第二开窗区域，从而将所述第一电源平面层和第二电源平面层重新连接起来，n为大于1的整数；

步骤S3，测量所述n根相同长度的同规格的金属导电线中任意一根金属导电线上的电流值，将测量得到的电流值乘以n，从而得到被测量芯片中的总电流。

在一些实施方式中，所述同长度的同规格的金属导电线为同长度的同规格的铜线。

在一些实施方式中，所述步骤S3中测量所述n根金属导电线中任意一根金属导电线上的电流采用电流钳进行测量。

在一些实施方式中，所述金属导电线的数量n通过以下公式进行选取：

其中，为向上取整运算符；I_{SUM_MAX}为流过所有金属导电线的总电流最大值，I_{clamp_MAX}为电流钳量程的最大值。

在一些实施方式中，每一根金属导电线的阻抗等效为电阻串联电感。

在一些实施方式中，所述第一电源平面层包括对被测量芯片进行供电的DC-DC电路，所述第二电源平面层包括被测量芯片。

本发明实施例的基于比例式的芯片电流测量方法将被测量芯片中的总电流平均分配到n根金属导电线上，通过测量单根金属导电线上的电流值，再乘以比例因子n从而得到总电流值，能够用于测量芯片工作中的大电流，解决了被测量芯片中的待测电流超过电流钳测量量程而无法进行测量的问题，并且能够保证芯片电流测量的精度。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的芯片电流测量方法的流程示意图；