[0001] 本发明涉及半导体测试技术领域，具体是一种高精度自动补偿测试方法。

[0002] 半导体测试是确保半导体芯片质最和性能的重要环节，测试工艺可依据不同的测试对象，分为晶圆测试和封装测试；也可根据不同的测试参数，分为温度、速度和运作模式测试等三种类型，温度测试以施加在试验样品上的温度为标准，速度测试又分为核心（Core）测试和速率测试，运作模式测试细分为直流测试（DC Test）、交流测试（ACTest）和功能测试（FunctionTest），晶圆测试的对象是晶圆。

[0003] 现有技术中，在单通道输出电压不够的情况下，需要进行多通道叠加输出，叠加的误差会被放大，导致输出值偏差大；在通道测量精度达不到要求时，需要通过高精度仪器进行高精度测量对输出电压值进行补偿输出，较为依赖高精度仪器，而高精度仪器使得测试的成本较高。

[0004] 本发明的目的在于提供一种高精度自动补偿测试方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 本发明的技术方案是：一种高精度自动补偿测试方法，包括以下步骤：S1、通过VI Multimate 对High‑Accuray ADC 进行校准，使其达到高精度；
S2、使用校准后的High‑Accuray ADC 对 VI Source进行内部校准修正；
S3、High‑Accuray ADC 通过继电器对多通道 VI Source进行校准修正gain offset；
S4、当负载需要高精度输出电压值时，通过高精度ADC采集负载端电压差，数据传给FPGA进行处理取VI源输出值与高精度测量值进行差值计算，再通过修正Offset传给VI源输出；
S5、多路负载叠加输出VI源补偿是通过高精度ADC采集负载端电压差，数据传给FPGA进行处理取VI源输出值与高精度测量值进行差值计算，再通过修正Offset传给最后一个累加的VI源输出。

[0006] 优选的，S2包括：VI源输出电压给负载的理论值FVvalue，High‑Accuray ADC进行测量得到测量值MeasureValue；
通道内ADC测得值SelfMeasure；FV偏差值=MeasureValue ‑ FVvalue；通过相干计算得出10V档位的线性数据，最终得出FVgain与offset；同样通道ADC偏差值=MeasureValue ‑ SelfMeasure；通过相干计算得出10V档位的线性数据，最终得出通道ADC 的gain与offset。

[0007] 优选的，S3包括，通过板卡上的公用High‑Accuray ADC切到不同通道进行校准，校准的步骤与S2相同。

[0008] 优选的，S4包括：当需要高精度ADC监控VI源输出的值高不够精准，以及测试到VI源输出与软件加理论值有偏差时，通过FPGA获取偏差值加到VI源输出上。

[0009] 优选的，S4还包括：采用FPGA控制高精度测量电源测试负载上的电压，VI源设置加电压到负载上，FPGA回读高精度源测试值‑VI设定的输出到负载端的值= 偏差值,当这个偏差值在设定的范围内则不做处理，如果超出设定的偏差范围，则FPGA控制VI设定的输出到负载端的值+偏差值= 负载端要求达到的理论值；
偏差范围精度达到+‑0.5mV范围。

[0010] 优选的，S5包括：当3路VI源同时输出5V叠加总体偏差最大在1.5mV时，如果要求最低端的L到最高端的H电势差不能超过0.5mV时，将高精度测量单元接在被测负载端上监控，当偏差超过
0.5mV，假如测得值为15.001V则FPGA控制最高端VI source A 输出电压为4.999V补偿整体偏差。

[0011] 本发明通过改进在此提供一种高精度自动补偿测试方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：本发明能够减少叠加输出的误差累积，通过高精度ADC采集负载端电压差，数据传给FPGA进行处理取VI源输出值与高精度测量值进行差值计算，再通过修正Offset传给VI源输出，通过这种模式保证VI source输出电压源精度更高。

[0012] 本发明能够增加内部自检，通过校准内部测量单元，然后脱离万用表进行内部自检校准修正等；将高精度测量单元接在测负载端上监控，当偏差超过0.5mV，假如测得值为15.001V则FPGA控制最高端VI source A 输出电压为4.999V补偿整体偏差；上述加测控制都是通过软件设置到FPGA，由硬件自动补偿操作，该方法可以提高测试效率。不用通过软件反复测量来回测试补偿验证。

[0013] 本发明能够解决测量对于高精度仪器的依赖，通过板卡上的公用High‑Accuray ADC切到不同通道进行校准，校准的步骤与S2相同，这种校准方式减少对万用表的依赖，通过板卡内部的高精度ADC对板卡上的多路通道ADC/DAC进行修改校准。附图说明

[0014] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：图1是本发明实施例的单通道高精度自动补偿测试方法流程图；
图2是本发明实施例的多通道高精度自动补偿测试方法流程图；
图3是本发明VI Multimate对High‑Accuray ADC进行校准的流程图；
图4是本发明High‑Accuray ADC对 VI Source进行校准的流程图；
图5是本发明High‑Accuray ADC 通过继电器对多通道 VI Source进行校准修正gain offset的流程图；
图6是本发明High‑Accuray ADC 通过继电器对多通道 VI Source进行校准修正gain offset的流程图；
图7是本发明实施例中单通道电压差的采集、处理流程图；
图8是本发明实施例中多通道电压差的采集、处理流程图。

[0015] 下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0016] 本发明通过改进在此提供一种高精度自动补偿测试方法，本发明的技术方案是：实施例

[0017] 如图1‑图8所示，一种高精度自动补偿测试方法，包括以下步骤：S1、通过VI Multimate 对High‑Accuray ADC 进行校准，使其达到高精度；目前常用的为6位1/2万用表，精度达到16bite精度需求，本实施例中使用的是18bite高精度测量单元，所以需要8位1/2万用表进行校准，例如：
10V档位的精度分辨 20V / =0.076mV; VI源输出电压给负载这个值精度要求可以不高，万用表进行测量得到测量值MultimeterValue；高精度测量ADC测得值SelfMeasure；偏差值 = SelfMeasure ‑ MultimeterValue；通过相干计算法得出得出gain与offset（即‑10V到10V的线性度指标）；
S2、使用校准后的High‑Accuray ADC 对 VI Source进行内部校准修正，具体的：
VI源输出电压给负载的理论值FVvalue，High‑Accuray ADC进行测量得到测量值MeasureValue；
通道内ADC测得值SelfMeasure；FV偏差值=MeasureValue ‑ FVvalue；通过相干计算得出10V档位（‑10V到10V）的线性数据，最终得出FVgain与offset；同样通道ADC偏差值=MeasureValue ‑ SelfMeasure；通过相干计算得出10V档位（‑10V到10V）的线性数据，最终得出通道ADC 的gain与offset；
有了gain与offset的高精度测量单元再测量其他电压时就可以达到万用表的指标精度，所以万用表的精度越高校准后的高精度测量单元精度也会越高；
上述得到ADC的gain与offset存储在数据库中；DAC的gain与offset存储在板卡上的FPGA内存（存在FPGA ram是为了Force输出时不需要软件读取gain/offset的操作，这样节省输出操作的时间）；
S3、High‑Accuray ADC 通过继电器对多通道 VI Source进行校准修正gain offset，即，通过板卡上的公用High‑Accuray ADC切到不同通道进行校准（此时的高精度测量单元充当万用表的作用），校准的步骤与S2相同，这种校准方式减少对万用表的依赖，通过板卡内部的高精度ADC对板卡上的多路通道ADC/DAC进行修改校准；
S4、当负载需要高精度输出电压值时（例如，汽车电池管理芯片需要控制每一节电池的电压相互之间的偏差、以及14bite以下的ADC芯片测试每一个电压值分辨率要求一个LSB为20V/），需要高精度ADC监控VI源输出的值高不够精准，当测试到VI源输出与软件加理论值有偏差时，通过FPGA获取偏差值加到VI源输出上；
具体就是FPGA控制高精度测量电源测试负载上的电压，VI源设置加电压到负载上，FPGA回读高精度源测试值（其实是VI输出到负载端的实际值）‑VI设定的输出到负载端的值（理论值）= 偏差值（认为是offset）,当这个偏差值在设定的范围内则不做处理，如果超出设定的偏差范围，则FPGA控制VI设定的输出到负载端的值（理论值）+偏差值（认为是offset）= 负载端要求达到的理论值。偏差范围精度可以达到+‑0.5mV范围；
当需要高精度ADC监控VI源输出的值高不够精准，以及测试到VI源输出与软件加理论值有偏差时，通过FPGA获取偏差值加到VI源输出上；
采用FPGA控制高精度测量电源测试负载上的电压，VI源设置加电压到负载上，FPGA回读高精度源测试值‑VI设定的输出到负载端的值= 偏差值,当这个偏差值在设定的范围内则不做处理，如果超出设定的偏差范围，则FPGA控制VI设定的输出到负载端的值+偏差值= 负载端要求达到的理论值；
通过高精度ADC采集负载端电压差，数据传给FPGA进行处理取VI源输出值与高精度测量值进行差值计算，再通过修正Offset传给VI源输出，通过这种模式保证VI source输出电压源精度更高；
S5、多路负载叠加输出VI源补偿是通过高精度ADC采集负载端电压差，数据传给FPGA进行处理取VI源输出值与高精度测量值进行差值计算，再通过修正Offset传给最后一个累加的VI源输出；
多路叠加使用的场景：
例如电池管理芯片的作用监控多节电池串联使用，在测试电池管理类芯片时多路VI源充当电池的角色提供电源。

[0018] 高精度测量单元是浮地电源，所以测量单元是测试电势差，多路叠加可以监控串联电路中的任意一路VI源，也可以监控串联后的整体电势差。

[0019] 单路VI源的输出偏差在0.5mV的偏差精度，多路叠加会偏差更大。

[0020] 例：如图8所示，3路VI源同时输出5V叠加总体偏差最大在1.5mV时，如果要求最低端的L到最高端的H电势差不能超过0.5mV时是没办法满足的；
这时可以将高精度测量单元接在测负载端上（被测负载端的最低端L以及最高端H）监控，当偏差超过0.5mV，假如测得值为15.001V则FPGA控制最高端VI source A 输出电压为4.999V补偿整体偏差。上述加测控制都是通过软件设置到FPGA，由硬件自动补偿操作，该方法可以提高测试效率；不用通过软件反复测量来回测试补偿验证。

[0021] 上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。