-PAGEI-上海建橋學院本科畢業設計（論文）-PAGE1-基于STS8200測試平臺DC-DC降壓芯片測試方案設計摘要集成電路測試，是集成電路產業鏈的質量底線和最后防線，建立了半導體公司與用戶之間相互信任的橋梁。而如何保證設計出來的芯片性能達到設計指標，如何保證制造出來的芯片達到要求的良率，如何確保測試本身的效率和可靠性，從而提供給客戶符合產品規范的、質量合格的產品，這些都要求必須在設計開始的第一時間就要提供完備的測試方案。本人將在企業實習中，通過STS80200測試平臺對DC-DC降壓芯片進行性能參數的測試，從而形成一套具有可行性的測試方案；對DC-DC降壓芯片進行測試研究，通過學習芯片性能參數，形成測試電路圖、驗證完電路的可行性后繪制PCB測試版圖、搭建測試電路、編寫測試程序等從而分析芯片測試結果并解決芯片測試中出現的問題，以達到對DC-DC降壓芯片測試的目的。關鍵詞：集成電路測試，DC-DC降壓，STS8200測試機臺，測試程序，性能參數-PAGE35-BasedonSTS8200testplatformDC-DCbuckchiptestschemedesignAbstractICtestingisthebottomlineandlastdefenseoftheICindustrychain,andbuildsabridgeofmutualtrustbetweensemiconductorcompaniesandusers.Andhowtoensurethatthedesignofchipperformancemeetthedesignindex,howtoensurethatmanufacturedthechiptoachievetherequirementsoftheyield,howtoensuretheefficiencyandreliabilityofthetestitself,thustoprovidecustomersinaccordancewithproductspecifications,quality,qualifiedproducts,alloftheserequirementsmustbethefirsttimeatthebeginningofdesignwillprovidecompletetestscheme.Duringmyinternshipintheenterprise,IwilltesttheperformanceparametersofDC-DCbuckchipthroughSTS80200testplatform,soastoformafeasibletestscheme;ResearchonDC-DCvoltagechiptest,bystudyingthechipperformanceparameters,formationtestingcircuitdiagram,afterverifythefeasibilityofthecircuitdrawingtestforPCBlayoutandbuildingtestcircuit,writeatestprogramtoanalyzethechiptestresultsandsolveproblemsarisingfromthechiptest,inordertoachievethepurposeofDC-DCbuckchiptest.KeyWords：Integratedcircuittest,DC-DCbuck,STS8200testmachine,testprocedure,performanceparameters目錄摘要 IAbstract II引言 51我國集成電路行業 61.1我國集成電路行業現狀 61.2課題背景和意義 61.3研究的主要內容 72STS8200測試平臺 72.1硬件部分 72.1.1系統概述 72.1.2平臺模塊介紹 92.1.3工序流程 112.2軟件部分 122.2.1軟件使用模塊 122.3使用界面 122.3.1使用模塊 122.3.2使用流程 133DC-DC降壓芯片 173.1測試規范 173.1.1芯片說明 173.1.2測試項目和指標 193.1.3測試方法 193.2芯片產品介紹 203.2.1產品概述 203.2.2用途 203.2.2產品特點 204驗證測試電路 214.1BUCK典型電路 214.1.1前期準備 214.2測試驗證其可行性 234.2.1實驗室測試 234.3機臺測試驗證 254.3.1測試流程 254.3.2測試通用板 265PCB版圖制作 275.1軟件介紹 275.1.1設計規則 285.2PCB版圖模塊 315.2.164PIN插槽制作 315.2.2繼電器制作 325.3DC-DC降壓電路版圖 326編寫測試程序 347測試驗證 367.1所遇問題 367.1.1線阻 367.1.2數據穩定性 377.2后續問題 387.2.1對PCB板的制作 387.3重載的實現 407.3.1實現重載電路圖 40結論 44引言集成電路下游主要是集成電路封測。而集成電路測試產業是我國最早切入集成電路的領域，目前我國封測企業已具備了基本的技術和良好的產業競爭力，技術和銷售規模已步入世界第一梯隊。新建成以及正在建設的各個集成電路產業基地需要吸引大量的國際國內投資，發展從設計、制造到封裝測試一整套的集成電路產業鏈，以及完整的集成電路周邊服務產業和配套設施，如物流等，成為這一區域主要的發展目標。長三角地區是中國集成電路產業基礎最扎實、技術最先進的區域，產業規模占全國半壁江山，設計、制造、封測、裝備、材料等產業鏈全面發展。集成電路測試產業是我國切入集成電路行業的重要一環，在需求旺盛的驅動下，全球半導體市場保持高速增長態勢，根據美國半導體行業協會（SIA）公布的數據，2021年1-9月全球半導體市場銷售額3979億美元，同比增長24.6%。中國半導體行業協會統計，中國集成電路產業正在繼續平穩增長，2021年1-9月中國集成電路產業銷售額為6858.6億元，同比增長16.1%。其中，設計業同比增長18.1%，銷售額3111億元；制造業同比增長21.5%，銷售額為1898.1億元；封裝測試業同比增長8.1%，銷售額1849.5億元。根據海關統計，2021年1-9月中國進口集成電路4784.2億塊，同比增長23.7%；進口金額3126.1億美元，同比增長23.7%。出口集成電路2329.8億塊，同比增長28.4%；出口金額1086.2億美元，同比增長33.1%。

1我國集成電路行業1.1我國集成電路行業現狀與全球集成電路行業相比，我國集成電路行業起步較晚，但經過20多年的飛速發展，在我國政策傾斜和人才培養等多重利好因素的推動下，我國集成電路從無到有，從弱到強，已經在全球集成電路市場占據舉足輕重的地位。根據中國半導體行業協會統計數據，相較于龐大的半導體市場規模，我國產品的自給率非常低。2020年，我國集成電路行業市場規模為8848億元，較2019年同比增長17.00%。近年來，隨著國內各行業領域的大力發展，尤其是存儲器、通訊芯片、各類傳感器等高端領域對集成電路的需求不斷上升，推動了國內對集成電路產品的進口量，同時也推動了國內集成電路的發展。而現在熱門的5G領域、云計算、物聯網、大數據、工業互聯網、無人機、新能源汽車等新興技術領域也將助力集成電路行業的發展，加速我國集成電路行業的變革，促進集成電路行業技術的發展。集成電路行業作為全球信息產業的基礎，在產業資本的驅動下，已逐漸成為衡量一個國家或地區綜合競爭力的重要標志和地區經濟的晴雨表。集成電路產品的廣泛應用推動了電子時代的來臨，也成為現代日常生活中必不可少的組成部分。集成電路行業主要包括集成電路設計業、制造業和封裝測試業，屬于資本與技術密集型行業，業內企業普遍具備較強的技術研發能力、資金實力、客戶資源和產業鏈整合能力。我國高度重視集成電路行業的發展，多年來出臺多項政策支持我國集成電路的發展，2020年11月份，中國共產黨第十九屆中央委員會第五次全體會議通過了《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》正式將集成電路寫進中國“十四五”規劃，旨在我國新體制下，打好關鍵核心技術攻堅戰，突破我國在集成電路領域的關鍵技術難關。1.2課題背景和意義在集成電路產業鏈中，芯片測試起著至關重要的作用，為了保證芯片的正常使用，它必須100%通過測試，而只有通過測試合格的成品芯片才能應用到終端電子產品上，真正體現集成電路測試所扮演的門將角色。可以說芯片測試，是芯片行業的質量底線和最后防線，建立了半導體公司與用戶之間的相互信任的橋梁。而如何保證設計處理的芯片達到設計目標，如何保證制造出來的芯片達到要求的良率，如何確保測試本身的質量和有效，從而提供給客戶符合產品規范的、質量合格的產品，這些都要求必須在設計開始的第一時間就要考慮測試方案。芯片制造的工藝復雜程度是一直不斷增加的，部分工藝瑕疵導致的制造不良是必然存在的。芯片測試作為芯片質量的保證，只有經過測試這一工序，才能保證出貨質量。如果能得到更多的有意義的測試數據，也能反過來提供給設計和制造端有用的信息，從而使得后者有效地分析失效模式，改善設計和制造良率。1.3研究的主要內容本課題來源于校企合作企業的社會實踐項目，畢業設計的主要內容和要求為：1.查閱資料文獻后，了解DC-DC降壓芯片測試的基本原理等基礎知識。2.在實習單位中能夠根據STS8200操作手冊，熟練掌握測試機臺的操作。3.根據手冊，學會在STS8200平臺，用C++語言編寫相對應的測試程序。4.根據芯片原理和測試電路圖，設計測試板，完成外圍電路的焊接。5.在STS8200平臺用編寫的程序完成對測試板的調試。6.完成相應DC-DC降壓芯片的測試。通過文獻分析法、企業實地實習法、模擬電子電路、C語言程序仿真、模擬驗證等方法進行研究。圖1.1技術路線2STS8200測試平臺2.1硬件部分2.1.1系統概述STS8200是為滿足大模小數類芯片測試需求而設計的測試系統，系統以先進、合理的設計，優良的精度和穩定性，靈活的配置，強大的擴充能力為客戶創造了其它同類系統難以達到的高性價比。圖2.1STS8200尺寸圖系統的主要特點如下：lPC機通過PCI總線接口卡控制和管理測試主機。lWindows7/XP/2000操作系統，C/C++語言編程，人性化設計提供強大的軟件功能和便捷的操作。l系統提供最大電壓為±1000V，電流為±10A。l各硬件模塊可靈活配置為1/2/4/8/16工位工作模式，最大支持16工位同步并行測試。l單PC支持兩測試站乒乓（StationA/StationB）測試，兩測試站可乒乓測試不同品種器件。l雙PC支持TWIN工作模式，兩測試站可獨立測試不同器件品種。l長達3.5米的輸出電纜連接用戶板（DutBoard），四線開爾文連接方式及屏蔽措施保證被測器件端的測試精度和穩定性。l支持多種機械手、探針臺工作STS8200主要由兩部分組成，分別為測試主機和電腦（包括電腦支架），在不同的工作模式下系統規格有所不同。2.1.2平臺模塊介紹STS8200系統由PC機、系統總線接口卡、機械手/探針臺接口卡、測試主機、測試盒等構成。PC機：STS8200系統所用PC機應不低于以下配置：l2.4GHzCPUl1G內存l40G硬盤l1024x768彩色顯示器l2個以上PCI插槽（用于插入系統總線接口卡和機械手/探針臺接口卡,乒乓測試模式占用3個PCI插槽）。l裝有Windows7/XP/2000操作系統和VisualC++軟件。圖2.2總線接口卡和68芯通訊電纜總線接口卡IF8001置于PC內，通過68芯電纜和測試主機進行連接，同時驅動上下兩個插件箱背板上的總線模塊（SM8001），以實現PC和測試主機之間數據的轉換和驅動。圖2.3機械手接口卡機械手接口卡（即Handler卡）置于PC內，用于實現PC和Handler之間的通訊。其特點是：每塊卡最多支持4工位測試；接口采用TTL電平；每一工位提供8個BIN信號。測試主機由機柜、插件箱（背板總線卡）、電源單元、風扇單元、機外電纜及標準測試盒等幾部分構成。

圖2.4STS8200測試主機前后視圖標準測試盒是指STS8200測試系統目前有的三種測試盒，分別是測試盒Rev1.3、測試盒Rev1.4、測試盒Rev2.0。圖2.5標準測試盒其測試盒由于測試需求的不同可根據其測試規范要求來選擇出不同的測試盒，以達到其測試目的。2.1.3工序流程拿到晶圓和探針卡拿到晶圓和探針卡把晶圓和探針卡按照流程放置于機臺上把晶圓和探針卡按照流程放置于機臺上設置晶圓參數和探針卡的參數設置晶圓參數和探針卡的參數使探針卡和晶圓接觸使探針卡和晶圓接觸測試機上調取相應的測試程序測試機上調取相應的測試程序根據測試程序和探針卡先預測試根據測試程序和探針卡先預測試2.2軟件部分2.2.1軟件使用模塊STS8200軟件使用的模塊STS8200軟件的操作界面主要由以下程序及模塊組成：control.exe――系統控制中心Testui.exe――測試操作界面PGSEdit.dll――程序編輯工具datalog.dll――數據保存模塊check.dll――自檢模塊dataAnalyse.exe――數據轉換，分析及處理STSCAL.exe――校準工具StsDebug.exe――調試工具此外還有一些與以上模塊相關的庫、配置文件及系統的硬件模塊驅動程序，這些共同組成了一個完整的測試系統軟件2.3使用界面2.3.1使用模塊控制臺是系統的控制中心，它負責用戶的登錄、用戶的管理、測試操作界面的調入、各station對測試機請求的調度與分配以及自檢和校準等相關工具的調用。圖2.6控制臺主界面2.3.2使用流程測試機是精密復雜的電子設備，必須要對使用人員加以控制，啟動control.exe后，首先需要用戶登錄，只有授權的用戶輸入正確的用戶名與密碼才可以使用系統。之后點擊UserManager按鈕或選擇相應右鍵菜單，會調出用戶管理模塊。圖2.7用戶權限設定系統啟動后的第一步是調用check進行系統自檢。圖2.8自檢界面點擊Start按鈕，即開始自檢，用戶可以根據需要選擇自檢的模塊，自檢完成之后的界面如上圖。自檢完成后打開以TESTUI.exe為測試操作的主界面，每個TESTUI.exe對應一個station。功能主要是裝入測試程序，運行測試程序，顯示測試結果，進行分檔統計，數據保存，同時集成了程序編輯模塊與數據處理模塊的調用。在程序啟動后圖2.9主菜單裝入測試程序圖2.10顯示界面執行測試時，點擊單次測試按鈕或者自動測試按鈕，測試完成后的數據會在數據顯示面板上顯示出來，而數據顯示模式是可以切換到適合自己的模式來顯示的。圖2.11實時數據統計窗口Sum窗口顯示所有site的測試數合計值，包含每個分檔的統計值（分頁顯示softwarebin和hardwarebin）。同時STS8200軟件系統提供了豐富的測試選項以滿足用戶在測試過程中的一切特殊需求。TestControl測試控制選項頁Sites列表可以選擇測試機可控的site，未選擇的site的硬件會被屏蔽不進行測試，也沒有數據顯示在保存測試數據時，有一般存盤、強制存盤、Wafer存盤三種模式。使用PGSEditor界面時需要了解到PG文件是STS8200的測試數據文件，它包含適配器、被測器件等注釋信息，測試函數、參數、條件的定義，以及單參數分檔與多參數分檔等信息。也可以說PGS是整個程序的數據中心，我們生成的VC工程中所需要的測試條件值，測試參數的大小限等數據信息都是通過函數從PGS文件中獲取的，器件測試完成后分到不同檔的分檔信息也是通過函數從PGS文件中得到的。而PGS文件的編輯則要通過PGSEditor編輯器來實現。圖2.12PGSEditor主界面測試函數編輯界面。其中“FunctionName”項為測試函數的名稱，必須符合C語言命名規范。為函數是否參加測試的選擇項，test當選中時函數參加測試，否則不參加測試。在“測試函數定義區”所示的模板添加界面可以選擇作為模板的PGS文件，在函數列表中選中想要load的函數，可以在彈出的界面中設置要顯示的項。同時根據函數定義生成VC工程，選擇在新生成的PGS文件中需要的函數，打開當前PGS對應的測試代碼VC工程。3DC-DC降壓芯片3.1測試規范3.1.1芯片說明圖左圖右圖3.1芯片封裝引腳配置圖SOT-23是芯片封裝形式，SOT就是SMALLOUTLING的意思。三極管、二極管是芯片中的半導體結構，它需要用塑料把它封裝起來才能使用。這個塑料封裝的形式有多種多樣，SOT-23就是一種外觀封裝樣式。封裝形式與三極管的型號無關，同樣型號的三極管可以有多種封裝形式。一般都是小外形貼片封裝的，SOT是SOP系列封裝的一種。DFN2020-6L封裝形式：DFN封裝屬于一種最新的的電子封裝工藝，采用了先進的雙邊或方形扁平無鉛封裝，支持全自動貼片生產，具有較高的靈活性，有效地提升用戶生產效能以及大幅降低由人工干預造成的應用問題，能夠提升用戶整體產品的穩定性。表3.1各引腳配置表引腳號管腳名管腳含義SOT-23-5LDFN2020-6L12CE使能輸入端25GND接地端34LX內部開關輸出端43VIN電源輸入端56FB電壓反饋端1NC懸空CE：標志是一種安全認證標志LX：外部電感VIN：電源輸入FB：輸出電壓反饋NC：芯片內未連接GND：接地端3.1.2測試項目和指標表3.2測試項目編號測試項目下限上限單位1關斷電流ISHD01uA2靜態電流（I_SS32.5uA）ISS22560uA3工作電流（I_ACT300uA）ISS1250600uA4輸出電壓VOUT13.2343.366V5CE_H（1.03V）-1.2V6CE_L（0.91V）0.7-V7UVLO_F（2.6V）200uA8UVLO_R（1.8V）100uA9OVP_F（7.25V）200uA10OVP_R（6.91V）400uA測試項目必須涵蓋中測測試的所有項目。必須增加可測試的關鍵測試項，不能測的關鍵項要找替代方法。3.1.3測試方法1. 關斷電流VIN=7V，CE=GND，其余PAD懸空，電容斷開；測試VIN端關斷電流I_SHD，要求I_SHD<1uA。2. UVLO和OVPUVLO/OVP卡點測試：VIN=2.6V，FB=0.4V，測試VIN端工作電流，要求IACT>200uA；VIN=1.8V，FB=0.4V，測試VIN端工作電流，要求IACT<100uA；VIN=6.91V，FB=0.4V，測試VIN端工作電流，要求IACT>400uA；VIN=7.25V，FB=0.4V，測試VIN端工作電流，要求IACT<200uA；3. CECE單獨賦源，VIN=5V，CE=CE_H=1.2V，要求VOUT>0.5V；CE從CE_H=1.2V跳變到CE_L=0.7V，要求VOUT<0.5V。4. 輸出精度準確測量R1和R2，取K=R1/R2約4.5倍，VOUT=0.6*(1+K)，VIN=5V，輕載條件下，VOUT1精度卡2%；5. 靜態電流和工作電流VIN=5V，0.1uF電容接上，FB=0.4V，測試VIN端工作電流I_ACT（296uA），要求250uA<I_ACT<600uA。VIN=CE維持5V，FB從0.4V提高到1V。測試VIN端靜態電流I_SS（32.5u），要求25uA<I_SS<60uA。3.2芯片產品介紹3.2.1產品概述企業實習中會接觸到具體的DC-DC降壓芯片-XT3406。XT3406是一款由基準電壓源、振蕩電路、比較器、PWM/PFM控制電路等構成的CMOS降壓DC/DC調整器。利用PWM/PFM自動切換控制電路達到可調占空比，具有全輸入電壓范圍（1.8－5.5V）內的低紋波、高效率和大輸出電流等特點。XT3406內置功率MOSFET，使用過壓、過流、過熱、短路等諸多保護電路，在超過控制值時會自動斷開，以保護芯片。本產品結合了微型封裝和低消耗電流等特點，最適合在移動設備的電源內部使用。3.2.2用途數碼相機、電子記事本、PDA等移動設備用電源。CD隨身聽、MD等音響裝置電源。照相機、視頻設備、通信設備的穩壓電源。微機用電源。3.2.2產品特點高效率最大效率可達95％大的輸出電流800mA甚小靜態電流典型值40μA甚小輸出紋波<±0.4%低壓操作可達100％占空比PWM/PFM自動切換占空比自動可調以保持很大負載范圍內的高效率、低紋4驗證測試電路4.1BUCK典型電路4.1.1前期準備圖4.1BUCK典型電路根據電感伏秒平衡，可以得到降壓公式為Vo=D*Vin。伏秒平衡：處于穩定狀態的電感，開關導通時間(電流上升段)的伏秒數須與開關關斷(電流下降段)時的伏秒數在數值上相等，盡管兩者符號相反。這也表示，繪出電感電壓對時間的曲線，導通時段曲線的面積必須等于關斷時段曲線的面積。圖左圖右圖4.2等效電路圖此電路基本結構由輸入電源、輸入輸出電容、電感、MOS開關管、二極管組成。電路有兩種工作狀態，分別是MOS管導通和關閉所對應的狀態。下面將對這兩種狀態分別進行介紹。第一種狀態（MOS管導通）等效電路圖如圖左所示，此時MOS管導通，相當于短路，所以電源和電感直接相連，電源給電感充電的同時給輸出提供電壓，并給輸出電容充電，再回到電源負極；此時二極管反向截至。當MOS管導通的時候，電感的正向伏秒為：Vin*Ton=（Vin-Vo）*Ts。第二種狀態（MOS管關斷）等效線路圖如圖右所示，此時MOS管關斷，相當于斷路，所以電源端斷開，電源不起作用；此時電感、輸出負載和二極管形成回路，電感給輸出提供電壓，同時輸出電容也能夠穩定輸出電壓；此時二極管正向導通，因此二極管的作用是電感續流時提供通路，所以稱之為續流二極管。當MOS管截止的時候，電感的正向伏秒為：Vo*Toff=Vo*(Ts-Ton)。（1）從電路可以看出，電感L和電容C組成低通濾波器，此濾波器設計的原則是使us(t)的直流分量可以通過，而抑制us(t)的諧波分量通過；電容上輸出電壓uo(t)就是us(t)的直流分量再附加微小紋波uripple(t)。（2）電路工作頻率很高，一個開關周期內電容充放電引起的紋波uripple(t)很小，相對于電容上輸出的直流電壓Uo有：電容上電壓宏觀上可以看作恒定。電路穩態工作時，輸出電容上電壓由微小的紋波和較大的直流分量組成，宏觀上可以看作是恒定直流，這就是開關電路穩態分析中的小紋波近似原理。（3）一個周期內電容充電電荷高于放電電荷時，電容電壓升高，導致后面周期內充電電荷減小、放電電荷增加，使電容電壓上升速度減慢，這種過程的延續直至達到充放電平衡，此時電壓維持不變；反之，如果一個周期內放電電荷高于充電電荷，將導致后面周期內充電電荷增加、放電電荷減小，使電容電壓下降速度減慢，這種過程的延續直至達到充放電平衡，最終維持電壓不變。這種過程是電容上電壓調整的過渡過程，在電路穩態工作時，電路達到穩定平衡，電容上充放電也達到平衡，這是電路穩態工作時的一個普遍規律。（4）開關S置于1位時，電感電流增加，電感儲能；而當開關S置于2位時，電感電流減小，電感釋能。假定電流增加量大于電流減小量，則一個開關周期內電感上磁鏈增量為：此增量將產生一個平均感應電勢：此電勢將減小電感電流的上升速度并同時降低電感電流的下降速度，最終將導致一個周期內電感電流平均增量為零；一個開關周期內電感上磁鏈增量小于零的狀況也一樣。這種在穩態狀況下一個周期內電感電流平均增量（磁鏈平均增量）為零的現象稱為：電感伏秒平衡。這也是電力電子電路穩態運行時的又一個普遍規律。4.2測試驗證其可行性4.2.1實驗室測試為了保證在機臺測試中的PCB板電路圖的性能參數的實現，因此在進行PCB板制作前事先通過典型電路圖預制作出DC-DC芯片測試板。圖4.3DEMO板通過萬用表的測試和對原本PCB板的觀察，得出的等效電路圖如下所示圖4.4芯片典型應用電路通過給PCB板上焊接相應的器件后，形成芯片的外圍測試電路如下：圖4.5焊接完后的DEMO板圖4.6部分人工測試項圖例如在負載為0mA時，Vin端和CE端連接在一起時，電源施加5V的電壓，這時輸出電壓則為3.3V，其輸出波形圖則如圖4.7所示：圖4.7人工測試項報告圖例在實驗室經過人工調試后，測試得出測試規范上所需的各個測試項數據后，進行對比驗證后即可證明此測試電路的可行性，并為之后的PCB版圖設計制作提供了支持，借鑒此電路去完成PCB板的制作，做出相應的調試后運用到實際測試板當中。4.3機臺測試驗證4.3.1測試流程技術路線：放置測試板、連接杜邦線放置測試板、連接杜邦線進入軟件操作界面，打開相應界面進入軟件操作界面，打開相應界面設置測試項目及其測試項目的上下限參數設置測試項目及其測試項目的上下限參數導入測試項目到程序，進行相應的編輯導入測試項目到程序，進行相應的編輯對編輯好的程序進行編譯，得到無BUG的編譯程序對編輯好的程序進行編譯，得到無BUG的編譯程序運用軟件進行測試，得到相應測試數據運用軟件進行測試，得到相應測試數據4.3.2測試通用板圖4.8用萬用板焊接的外圍電路在通用板上按照上述的電路圖去搭建測試芯片的外圍電路后形成的測試板如上圖所示，而后通過測試盒和STS8200測試平臺相連接。圖4.9試驗板在測試平臺上測試結果DC-DC芯片在上機測試后完全合乎測試規范的要求，且數據都在合理范圍內，此測試結果驗證了測試電路的可操作性。5PCB版圖制作5.1軟件介紹PADSLayout（PowerPCB）提供了與其他PCB設計軟件、CAM加工軟件、機械設計軟件的接口，方便了不同設計環境下的數據轉換和傳遞工作PADSLayout/Router支持完整的PCB設計流程，涵蓋了從原理圖網表導入，規則驅動下的交互式布局布線，DRC/DFT/DFM校驗與分析，直到最后的生產文件（Gerber）、裝配文件及物料清單（BOM）輸出等全方位的功能需求，確保PCB工程師高效率地完成設計任務。5.1.1設計規則1、網絡——設定某網絡的安全間距規則2、條件規則——設定某層的線寬規則3、可在PADSrouter選擇好網絡對，然后建立差分對網絡，更改右鍵“特性”進行規則修改。圖5.1安全間距規則圖5.2布線規則圖5.3高速規則圖5.4扇出規則圖5.5焊盤接入規則5.2PCB版圖模塊5.2.164PIN插槽制作64PIN插槽是連接測試板與測試機臺的媒介傳輸裝置，起著傳輸信號的作用，對繼電器5V電源進行常連，對各項測試指標進行采樣傳輸或者控制信號。圖5.664PIN插槽5.2.2繼電器制作繼電器的作用：能夠將整個電路的作用范圍增大，且做到控制大功率電路的目的，讓其能夠自動化的運轉。繼電器的原理：當輸入量（激勵量）的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化，可以改變工作狀態，避免發生意外。繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構（輸入部分）；有能對被控電路實現“通”、“斷”控制的執行機構（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅動的中間機構（驅動部分）。圖5.7繼電器5.3DC-DC降壓電路版圖經過制作后的PCB封裝器件可以通過導線相連形成一個完整的電路圖，其中包括64Pin插槽、繼電器、電感、電容、電阻等器件組成。從Vin端通過導線到達繼電器S1后，再經過輸入電容后到達接地端，形成一個回路。從LX端到達電感后接入繼電器S2，S2出來后接入R1和R2的串聯電路，最終回到接地端。而FB端作為反饋端則直接接入繼電器S3，經過繼電器S3后會與R2相連，最終接地形成回路。而繼電器由于其開關特性，需要對其控制信號端進行定義。因而CBIT作為其控制信號端的定義端。圖5.8PCB完整版圖-輕載圖5.8是DC-DC降壓芯片在輕載條件下的PCB版圖。6編寫測試程序在編輯程序時需要對插線槽的線路等進行定義，如：SH0對應是Vin端圖6.1定義芯片引腳端和繼電器FOVI函數中數字代表64Pin插槽上的芯片引腳定義端，而CBIT函數代表著繼電器的定義。其完整程序可在附錄A中看到。7測試驗證7.1所遇問題7.1.1線阻通過得到的測試規范要求，在完成了對DC-DC芯片的人工測試之后，還需要完成對DC-DC芯片測試版圖的繪制；并需要在電路設計的基礎上完成外圍電路的焊接；完成對DC-DC芯片測試程序的編寫之后，以在通用板上完成了對DC-DC芯片的性能參數測試。在第一次把焊好外圍電路的測試板放在測試機臺上進行測試時，采樣數據形成了不穩定的態勢，在對測試板上的器件位置和導線排布進行優化調整后，大大縮短了芯片到各個器件的導線距離，而因此由導線造成的電氣影響也會降低。圖7.1改進前的測試板圖7.2中白線的部分即為改進的部分，規整的排布可以減少線阻對測試數據的干擾程度，因而在電路不變的情況下，對大部分排線的線距進行了改造。圖7.2改進后的測試板7.1.2數據穩定性在經歷了測試板電路優化后，其上機測試后的數據和測試規范上的大體一致，然而依舊有部分數據與測試規范上的數據有些許差距。在用萬用表對芯片的各個端口和器件進行了測試后，發現芯片和器件并無損壞情況，證明外圍電路無異常。此種情況在調整布線之后仍然出現，那么問題可能出現在軟件測試層面。圖7.3測試VCEH測試項的程序對電源輸入端進行5V的賦源后，對CE端口進行高電平賦值，延遲5ms后測試輸出端口的電壓，看是否符合規范要求。而Measure函數則是在間隔50ms的時間內采樣50次，從而進行數據的輸出。在原來的基礎上增加了采樣時間和采樣次數后，其數據輸出可靠性就提高了很多，最終得到了所需的準確數據。7.2后續問題7.2.1對PCB板的制作經過DEMO板和通用板得到和測試規范上一致的數據后，接著可以著手制作PCB板了，繪制最終得到的PCB測試版圖如下所示：7.4PCB測試版-輕載通過PADS畫圖軟件畫出的測試版圖如圖7.4所示，發送至工廠制作后得到的實物圖如下圖所示：7.5實物測試版-輕載在PCB板拿到后，立刻對其外圍電路進行了焊接，焊接完成的實物圖如圖7.5所示，測試機通過杜邦線和實物中的64Pin卡槽進行連接，以達到對測試版進行傳輸信號和控制調節的作用。在對其進行上機測試后，在其他測試項和測試規范上的數據達到一致性的情況下，然而其輸出電壓顯示為0.6V左右。為了發現和解決這個數據的問題，在測試機控制的情況下用萬用表進行了測試，最終發現芯片周圍的數據正常，而芯片輸出的位置無電壓示數顯示。因而猜測其異常原因可能為虛焊，于是對焊接的實物又再一次的進行了焊接，經過第二次焊接的實物再次上機測試時則出現了正常的數據。圖7.6輕載測試結果圖7.3重載的實現在歷經輕載項測試之后，