[0001] 本发明是关于芯片的测试系统，特别是关于一种芯片的可靠性测试系统。

[0002] 随着人们生活水平的提高，对芯片的可靠性要求也越来越高。通过根据设计、工艺等要求和相关可靠性测试标准对芯片进行多项测试，以验证芯片的可靠性性能。

[0003] 目前工业级芯片可靠性测试标准中规定芯片在不同温度、电压、湿度等条件下进行相关测试可以验证芯片的相关性能。其中，芯片的工作寿命、芯片存储器耐擦写能力和数据保持能力是大家的关注焦点，工作寿命测试(HTOL)测试为在温度Tj≥125℃和电压VCC≥VCCMAX的情况下抽取3Lots/77units的被测样品进行1000小时的工作测试；芯片存储器耐擦写测试为在温度T＝25/85℃的情况下抽取3Lots/77units的被测样品进行该存储器最大允许擦写次数的循环擦写测试；芯片存储器数据保持测试分三种情况进行，其一是抽取3Lots/77units的被测样品写入数据后在温度TA≥125℃进行1000小时的保存测试，其二为采用高温耐擦写测试后的样品抽取3Lots/39units的被测样品在温度Tj＝100℃/125℃的情况下进行96小时/10小时的保存测试，其三为采用低温耐擦写测试后的样品抽取3Lots/
38units的被测样品在温度TA＝25℃的情况下进行500小时的读循环测试。

[0004] 现有高频RFID芯片多为双界面通信，即可以通过接触接口应用7816协议进行通信，也可以通过非接触方式应用ISO/IEC 14443协议进行通信。

[0005] 图1为现有高频RFID芯片接触式通信可靠性测试系统的结构示意图，采用接触接口通信，其由上位机软件、读写器、被测芯片卡和温箱组合进行测试。该接触式测试方法将被测芯片与读写器连接放入温箱内，上位机软件下发指令控制读写器与芯片通过接触接口进行通信。该测试方法由于在被测芯片、读写器和上位机软件都为点对点连接通信，并无一点对多点通信，所以该测系统只能对一颗芯片进行测试，无法进行多颗芯片同测。

[0006] 基于此，本申请的发明人发现，现有技术中的测试系统，测试效率低且占用大量测试资源，可靠性测试被测样品数量多为几十颗到上百颗，导致需要多台上位机和温箱等测试资源才能在单项可靠性测试的一个测试周期内完成测试。并且，接触式通信与非接触通信在软件协议和硬件电路上都有区别，而用户实际应用中多数情况都采用非接触通信，这导致可靠性测试的验证结果与用户使用情况会有差异。

[0007] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

[0019] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

[0020] 除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

[0021] 如图2所示，根据本发明优选实施方式的芯片的可靠性测试系统的结构示意图，包括：上位机1、读写器、温箱3。读写器包括主控制板21、多个分控制板22以及多个天线。

[0022] 上位机1用于根据预设程序发出待测试芯片的测试指令；主控制板21与所述上位机1通信连接，用于接收所述上位机1的测试指令，并对所述测试指令进行处理；多个分控制板22，分别通过CAN总线与所述主控制板21通信连接，每一个分控制板22用于接收所述主控制板21处理后的与该分控制板22对应的测试指令；以及多个天线，每一个天线与一个分控制板22通信连接，用于在分控制板22的控制下向待测试芯片发送该分控制板22传输的测试指令；所述天线与待测试芯片均设置于所述温箱3内，温箱3用于提供待测试芯片的测试温度，分控制板22设置于温箱3外。其中，待测试芯片可以为高频RFID芯片。由于高频RFID芯片的通信距离短，待测试芯片也设置于温箱3内。

[0023] 进一步的，多个天线还用于接收待测试芯片发送的测试数据，并将所述测试数据传输至于所述天线连接的分控制板22；所述分控制板22还用于接收天线传输的测试数据，并将所述测试数据传输至主控制板21；以及所述主控制板21还用于对分控制板传输的数据进行处理，并将处理后的数据发送至上位机1。

[0024] 所述上位机1还用于根据对接收到的处理后的数据进行分析，确定待测试芯片的可靠性测试结果。

[0025] 由此，通过一个上位机以及一个温箱可以实现多个高频RFID芯片的同时测试，提高了测试效率，并且节约了资源。

[0026] 进一步地，所述天线可以通过射频线与所述分控制板22相连接。

[0027] 进一步的，读写器还包括：天线板23，所述多个天线设置于所述天线板23上，天线板23上设置有SAM口，通过同轴射频线缆将与分控制板的SAM口进行连接，所述天线板23设置于所述温箱3内。每块天线板可以设置20个天线分别与20块待测试芯片进行通信。

[0028] 其中，天线板23上的SAM口连接同轴射频线缆。天线板23可以包括20个天线，每个天线都单独接地，通过串并联电感、电阻和电容达到阻抗匹配。由此，天线板能耐受-40℃～125℃，在测试时将温箱温度调至测试温度就可以实现芯片的工作寿命、芯片存储器耐擦写能力和数据保持能力的测试，不影响芯片射频电路的功能，在测试温度下能保持芯片的正常通信。

[0029] 本实施例中，可靠性测试系统还可以包括CAN—BUS板，所述多个分控制板设置于所述CAN—BUS板上；所述CAN—BUS板上设置有直流稳压电源，用于为多个分控制板进行供电。本实施例提供的可靠性测试系统CAN—BUS板共8块，每块上可插10块分控制板。

[0030] 所述CAN—BUS板上设置有多个分别与分控制板连接的开关，用于控制所述分控制板的开断。

[0031] 具体的，CAN—BUS板采用5V直流稳压电源供电，每块板上可同时插10块分控制板。通过拨码开关设置控制板编号。CAN电路在BUS板上串联所以分控制板，要求CAN_L和CAN_H走等长差分线。

[0032] 由此，通过本实施例提供的芯片的可靠性测试系统，可以提高测试效率节省测试时间和测试成本。进一步地，采用CAN总线通信可以实现128个节点通信，即主控制板最多可以和127个分控制板通信，每个分控制板都能控制一颗高频RFID芯片。因此本实施例提供的测试系统提供的同测数量可以满足可靠性标准中测试项可以在一个测试周期内完成，且采用ISO/IEC 14443协议通信，样品可为卡片、铅封扣或标签等封装，这与用户实际使用情况一致，可靠性测试的验证结果能更准确的说明产品的可靠性性能。

[0033] 以下进一步对本实施例中的测试系统进行限定。

[0034] 上位机软件1可以使用C#WinForm设计，可选串口、USB和以太网与读写器的主控制板进行通信，其由芯片初始化模块、HTOL/LTOL测试模块、Endrance测试模块和DataRetention测试模块组成，可记录测试数据进行分析。芯片初始化化模块的功能是芯片编号、对芯片存储器写读自定义数据和芯片加密算法功能验证；HTOL/LTOL测试模块的功能是循环读芯片存储器数据并验证和加密算法功能验证，可自定义循环次数、数据内容和地址；Endrance测试模块的功能是循环读芯片写存储器数据并验证，可自定义循环次数、数据内容和地址；DataRetention测试模块的功能是循环读芯片存储器数据并验证，可自定义循环次数、数据内容和地址。

[0035] 主控制板21可以采用ARM芯片(如STM32)作为MCU；该主板由5V直流电源经过电源芯片转换为3.3V做为工作电源；高速外部时钟采用25M无源晶振，低速外部时钟采用的是32.768KHz无源晶振；有开关复位电路，可手动复位；可通过设置BOOT0和BOOT1电平高低配置芯片启动模式；测试程序通过SWCLK、SWDIO端口与程序下载器连接下载程序；串口电路和网线电路用于主控制板与上位机；CAN总线电路用于主控制板与分控制板；设置FLASH外挂芯片用于存储数据。

[0036] 分控制板22可以采用ARM芯片(如STM32)作为MCU；该板由CAN—BUS板提供5V电压经过电源芯片转换为3.3V作为工作电压，3.3V电压经过两个磁珠分为两个电源，分别为3V3和RF3V3，其中RF3V3电源是给射频芯片电路供电，3V3是为分控制MCU芯片电路供电；采用双地，分别为分控制MCU芯片电路地GND和射频芯片电路地MGND；高速外部时钟采用的是25M无源晶振；设置开关复位电路，可手动复位；通过设置BOOT0和BOOT1电平高低配置芯片启动模式；测试程序通过SWCLK、SWDIO端口与程序下载器连接下载程序；CAN总线电路用于与主控制板进行通信；射频芯片与分控制芯片之间通信可采用SPI协议、串口协议和I2C协议进行通信；射频芯片与待测试芯片即高频RFID芯片通过1:1的巴伦转换器连接50Ω阻抗的射频同轴线连接到天线板进行通信。

[0037] 分控制板22可以包括分控制板芯片以及射频芯片。例如，当待测试芯片为PSAM卡时，本实施例中提供的方法可以包括如下步骤：将ISO/IEC 14443协议基本读写命令封装成通信指令设置在上位机各个测试项目模块中，主控制板MCU芯片通过接口(串口、网口、USB)接收来自上位机的通信指令，首先解析通信数据，将解析后的通信数据通过CAN总线发送给指定分控制板MCU芯片,其解析通信数据后的通过PSAM卡进行加密，然后将加密后的指令通过SPI接口发送给射频芯片，射频芯片接收指令后通过射频同轴线及近场天线发送ISO/IEC 14443指令并接收来自高频RFID芯片卡的响应数据。之后射频芯片将响应数据返回给分控制板MCU芯片，分控制板MCU芯片将数据传输给PSAM卡进行解密，然后通过CAN总线将解密后的数据返回给主控制板MCU芯片，主控制板芯片将数据返回到PC上位机程序。

[0038] 本实施例提供的测试系统最多可同时对127颗高频RFID芯片进行相关可靠性测试。

[0039] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0040] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0041] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0042] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0043] 前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。