[发明专利]一种半导体测试机多个测试通道直流参数的校准方法

说明书

本发明涉及半导体测试技术领域，具体地说是一种半导体测试机多个测试通道直流参数的校准方法。包括半导体测试机，半导体测试机的每个待校准通道的输入端分别连接一个线性运算电路模块，其特征在于具体包括如下步骤：S1，每个线性运算电路模块共同连接一个非线性运算模块；S2，获取非线性变换公式；S3，得出每个待校准通道的线性变换公式；S4，将线性变换公式的斜率值、截距值写入线性运算电路模块；S5，对每个通道输入一个相同的输入值，运算得出第一中间值；S6，运算得出第二中间值；S7，运行得到相同的输出值。同现有技术相比，既满足了多个测试通道同步性、时效性的要求，又解决了多个测试通道直流参数校准的问题。

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，具体地说是一种半导体测试机多个测试通道直流参数的校准方法。

背景技术

在半导体测试技术领域中，经常要求多个测试通道的测试信号同步动作。例如将多个电源测试通道的输出电压同时设置为5.0V时，为了实现同步动作的效果并优化执行效率，不能要求通过测试机系统软件一个通道一个通道依次去操作所有通道，而是要求测试机系统软件通过设置一次操作指令，将该操作指令广播到所有预先选定的通道，这些通道接收到操作指令之后同时开始并行的执行动作，再利用测试机系统硬件的并行度来实现同步性和执行效率。

但是当需要对测试机的多个测试通道进行校准时，校准的固有特征会给同步性操作带来一定的挑战。例如半导体测试机内部带有众多可以设置电压操作的测试通道，通常需要采用校准技术来实现足够好的精准度。如果不经过校准，如图1所示，测试机系统软件把相同的数值X直接设置到多个通道的数字模拟转换器（下称DAC）内，由于每个测试通道的模拟电路有基于硬件层面的固有偏差，会造成每个通道实际输出值Y_n各不相同。因此，需要对每个测试通道都需要预先地分别进行校准，以获得各个测试通道的直流校准参数。如图2所示，当我们需要多个测试通道输出值相同，需要对每个测试通道应用各自的直流校准参数进行计算，得出每个测试通道各不相同的DAC输入值X_n，然后再将不同的输入值X_n设置给各自通道的DAC，即可保证多个测试通道输出值Y相同。

但是如果将每个测试通道的直流校准参数、不同的输入值设置给各自通道的DAC的操作全部通过测试机系统软件来实现，系统软件只能做到串行计算并依次操作每个测试通道，不但丧失了同步的功能，而且执行效率不及并行操作。特别是操作耗时不固定，系统软件操作耗时与待校准通道的数量多少相关，这对于一些对同步性和时效性要求比较高的应用而言是不适宜的。

如图3所示，为了满足同步性和时效性等性能要求，需要将计算每个测试通道的直流校准参数的有关工作通过带有硬件电路来完成。也就是说要求所有测试通道都具备各自的校准计算电路，有能力保存各自的直流校准参数并执行直流校准的有关计算。此时，每个测试通道输入相同的输入值X，经过校准计算电路得到每个测试通道的中间值X_n，再经过测试机的运行得到相同的输出值Y。

上述方法是解决多个测试通道既需要同步性，又需要直流校准的常规解决方案。但是在实际使用过程中，由于系统复杂度和成本的限制，由硬件电路实现的校准计算功能通常不会太复杂，通常只能进行一次项的计算，即线性计算。而实际的数字模拟转换系统电路在整个工作范围内往往存在非线性关系，特别是临近工作范围最小值和最大值的区域。如图4所示，图4描述了多个测试通道的输入-输出曲线，可以看出，这些输入-输出曲线整体呈非线性关系。如果应用上述方法对这些输入-输出曲线进行线性校准，则需要将这些输入-输出曲线拟合为直线，结果是校准的误差比较大。为了实现足够好的精准度，需要考虑到这些输入-输出曲线的非线性关系，采用更合适的非线性的方式来拟合输入-输出曲线。而进行非线性拟合时，根据拟合数学模型的不同选择，需要用到不同的校准参数，使用不同的计算公式。这种数学处理的多样性灵活性和复杂性，不适合通过固化的硬件电路来进行校准计算，更适合通过软件来进行校准计算。然而采用软件计算就无法较好的实现多个测试通道的同步性和时效性。

发明内容