[发明专利]一种用于反熔丝型FPGA器件的老炼筛选装置

说明书

本发明涉及一种用于反熔丝型FPGA器件的老炼筛选装置，包括数据流生成模块、老炼驱动板和老炼工位板，所述的数据流生成模块内由Matlab软件实现，通过程序设计和算法迭代，产生激励的JTAG数据流文件，所述的数据流生成模块通过数字通道与老炼驱动板之间通信相连；所述的老炼驱动板与老炼工位板之间通过专用接口相连。本发明通过JTAG边界扫描端口进行串行数据流配置，同时配备了大容量的测试代码存储空间和多路可编程模拟通道，提供并实时监控器件的工作电压和电流以及器件的运行状态，可满足不同类型与规模的反熔丝型FPGA器件在老炼筛选中对于硬件资源和位流容量的要求，具有广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及集成电路可靠性试验领域，尤其是指一种用于反熔丝型FPGA器件的老炼筛选装置。

背景技术

反熔丝型FPGA器件具有可靠性高，保密性好，抗辐射能力强的特点，在复杂环境和军工领域有着广泛的应用。

反熔丝技术与FPGA的结合，实现了反熔丝型FPGA器件的诸多优势。反熔丝单元作为该类型FPGA器件的配置存储单元，在编程前处于高阻断开状态，其电阻值为几百兆欧姆，在经过高压脉冲编程后处于低阻连通状态，其电阻值为几十欧姆。反熔丝单元是一种非易失性存储单元，具有一次编程的特性，这使得反熔丝型FPGA无法通过多次配置不同故障模型的测试代码来对FPGA内部逻辑资源进行测试与筛选，同时由于反熔丝单元对于器件整体可靠性起着决定性的作用，因此前期通过对未编程反熔丝型FPGA器件进行有效老炼筛选并淘汰有缺陷反熔丝单元的器件对于产品后期在系统运行的长期可靠性有着深远的影响。

目前国外相关器件厂商仅提供了部分关于反熔丝型FPGA器件的老炼筛选说明文档，没有提供比较详细的老炼筛选装置说明与实现方法，本发明结合不同类型反熔丝型FPGA器件的特性，公开了一种通用的反熔丝型FPGA的老炼筛选装置的具体实现方法。

发明内容

为此，本发明公开一种用于反熔丝型FPGA器件的老炼筛选装置，提供一套完整的对于反熔丝型FPGA系列产品的老炼筛选解决方案。

为解决上述技术问题，本发明的一种用于反熔丝型FPGA器件的老炼筛选装置，包括数据流生成模块、老炼驱动板和老炼工位板，所述的数据流生成模块内由Matlab软件实现，通过程序设计和算法迭代，产生激励的JTAG数据流文件，所述的数据流生成模块通过数字通道与老炼驱动板之间通信相连；所述的老炼驱动板与老炼工位板之间通过专用接口相连，其中的专用接口内集成有电源通道、数字通道、模拟通道，其中的老炼工位板根据所检测器件插座的外形结构进行工位布局，所述的老炼驱动板上集成包括微处理器主控MCU，大容量SD卡，电压、电流采集模块，显示模块，状态指示模块，声光报警模块、模式选择模块，所述的主控MCU通过内置DMA控制器分别与大容量SD卡，显示模块，状态指示模块相连，且主控MCU内还集成有电源管理，同时与外置DC/DC电源管理芯片相连，形成电源通道，所述的主控MCU通过内置ADC转换器分别与电压、电流采集模块，声光报警模块相连，组成了关于电压电流判断报警回路，所述的主控MCU与模式选择模块之间相连，组成了运行模式设置功能回路。

在本发明的一个实施例中，所述的电源通道，所述电源通道产生四路可编程输出电源，上电顺序通过主控芯片进行控制；

数字通道，所述数字通道由FPGA和电平转换芯片组成，将JTAG数据流分配至指定的通道进行数据收发；

模拟通道，所述模拟通道产生17路可编程模拟通道输出，对反熔丝FPGA器件特有的编程端口提供电压。

在本发明的一个实施例中，所述大容量的SD卡作为向量存储空间，存储有激励JTAG文件。

在本发明的一个实施例中，所述数据流生成模块用于生成指定型号反熔丝FPGA器件的老炼数据流文件，并存储在SD卡中。

在本发明的一个实施例中，所述电压、电流采集模块对电源通道进行电压和电流的采集。