一种功耗测量装置的制作方法

1.本实用新型属于半导体封装与测量技术领域，特别涉及一种功耗测量装置。


背景技术：

2.在芯片参数测试中，时常会使用自动测试机台（ate）对芯片的功耗进行测试，芯片的功耗包括静态功耗和动态功耗。静态功耗包括待机功耗、休眠模式功耗等，测试静态功耗的流程为：让芯片进入待机或者休眠状态，然后测量芯片的供电电压和电流，将供电电压与电流相乘即可得到静态功耗。动态功耗是指芯片在某种工作状态（例如编程状态、擦除状态等）下的功耗，动态功耗往往随着时间和芯片引脚上的负载变化而变化。理想的动态功耗测试条件为：io引脚断开和没有负载。在现实的动态功耗测试流程中，由于动态功耗需要芯片在某个工作状态，因此测试机需要通过数据线与芯片的io引脚交互，交互过程中数据线会产生一定的负载，从而导致测试机测取的芯片的功耗包括了数据线的功耗。传统的做法是用eda工具仿真得出的值作为规格参数，或者利用io连接情况下的实测值通过百分比系数计算得到，上述的两种方法都不能真实地反映芯片的动态功耗。
3.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种功耗测量装置，能够有效地提高测量板测取被测芯片的功耗的准确度。
5.本实用新型提供一种功耗测量装置，用于测取芯片的功耗，其包括：
6.测量板，上述测量板通过数据线、第一控制线及供电线与被测芯片电性连接；
7.上述数据线上设置有需在上述测量板测取上述被测芯片的功耗时断开的继电器。
8.本实用新型提供的一种功耗测量装置，在数据线上设置有继电器，当测量板测取被测芯片的功耗时，继电器断开，数据线断路，从而避免在测量板测取被测芯片的功耗时，数据线产生负载的情况，测量板测取的功耗即为被测芯片自身的功耗，从而有效地提高测取被测芯片的功耗的准确度。
9.进一步地，上述测量板包括：
10.供电模块，通过上述供电线与上述被测芯片电性连接；
11.功耗检测模块，与上述被测芯片电性连接，用于测量上述被测芯片的功耗；
12.数据发送模块，通过上述数据线与上述被测芯片电性连接；
13.控制模块，通过上述第一控制线与上述被测芯片电性连接。
14.进一步地，上述控制模块包括：
15.片选信号控制器，通过上述第一控制线与上述被测芯片电性连接；
16.时钟信号控制器，通过上述第一控制线与上述被测芯片电性连接。
17.进一步地，上述控制模块还包括：继电器控制器，上述继电器控制器通过第二控制线与上述继电器电性连接，上述继电器控制器用于控制上述继电器断开或关闭。
18.进一步地，上述供电模块为电压源，上述功耗检测模块为电流表，上述电压源和上述电流表通过上述供电线与上述被测芯片电性连接。
19.进一步地，上述测量板还包括计算模块，上述计算模块与上述电压源和上述电流表电性连接。
20.本实用新型的测量板还包括计算模块，该计算模块与电压源和电流表电性连接，计算模块根据电压源的电压值和电流表的电流值便可以直接计算出被测芯片的功率，有效地提高了计算被测芯片功率的便利性。
21.进一步地，上述供电模块为电压源，上述功耗检测模块为功率表，上述电压源和上述功率表通过上述供电线与上述被测芯片串联。
22.进一步地，上述功耗测量装置还包括显示组件，上述显示组件与上述功耗检测模块电性连接。
23.本实用新型提供的一种功耗测量装置包括显示组件，该显示组件与功耗检测模块电性连接，显示组件对功耗检测模块测量到的功耗进行显示，从而有效地提高了获取被测芯片的功耗的便利性。
24.进一步地，上述测量板通过多条上述数据线分别与上述被测芯片的多个io引脚电性连接。
25.进一步地，上述数据线的数量为4条，每条上述数据线上均设有上述继电器。
26.由上可知，本实用新型提供了一种功耗测量装置，在数据线上设置有继电器，当测量板测取被测芯片的功耗时，继电器断开，数据线断路，从而避免在测量板测取被测芯片的功耗时，数据线产生负载的情况，测量板测取的功耗即为被测芯片自身的功耗，从而有效地提高测量板测取被测芯片的功耗的准确度。
27.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
28.图1为本技术实施例提供的一种功耗测量装置的结构示意图。
29.图2为本技术实施例提供的一种功耗测量装置的详细结构示意图。
30.图3为本技术实施例提供的一种功耗测量装置的时序图。
31.标号说明：1、测量板；11、供电模块；12、功耗检测模块；13、数据发送模块；14、控制模块；141、片选信号控制器；142、时钟信号控制器；143、继电器控制器；2、被测芯片；3、继电器；4、数据线；5、第一控制线；6、第二控制线；7、供电线。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施方式，上述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽
度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
37.在芯片参数测试中，时常会使用自动测试机台（ate）对芯片的功耗进行测试，芯片的功耗包括静态功耗和动态功耗。静态功耗包括待机功耗、休眠模式功耗等，测试静态功耗的流程为：让芯片进入待机或者休眠状态，然后测量芯片的供电电压和电流，将供电电压与电流相乘即可得到静态功耗。动态功耗是指芯片在某种工作状态（例如编程状态、擦除状态等）下的功耗，动态功耗往往随着时间和芯片引脚上的负载变化而变化。理想的动态功耗测试条件为：io引脚断开和没有负载。在现实的动态功耗测试流程中，由于动态功耗需要芯片在某个工作状态，因此测试机需要通过数据线与芯片的io引脚交互，交互过程中数据线会产生一定的负载，从而导致测试机测取的芯片的功耗包括了数据线的功耗。传统的做法是用eda工具仿真得出的值作为规格参数，或者利用io连接情况下的实测值通过百分比系数计算得到，上述的两种方法都不能真实地反映芯片的动态功耗。
38.如图1和图2所示，本实用新型提供一种功耗测量装置，用于测量芯片的功耗，其包括：测量板1，上述测量板1通过数据线4、第一控制线5及供电线7与被测芯片2电性连接；上述数据线4上设置有需在上述测量板1测取上述被测芯片2的功耗时断开的继电器3。
39.其中，测量板1通过数据线4、第一控制线5及供电线7与被测芯片2电性连接。测量板1既能够通过数据线4向被测芯片2发送数据，又能够通过第一控制线5控制被测芯片2接收数据，还能够通过供电线7为被测芯片2提供工作电压。数据线4上设置有继电器3，当测量板1通过数据线4向被测芯片2发送数据时，继电器3闭合，数据线4导通；当测量板1测取被测芯片2的功耗时，继电器3断开，数据线4断路。应当理解的是，测量板1测取被测芯片2的功耗
的前提为：测量板1完成向被测芯片2发送数据，测量板1向被测芯片2发送的数据包括指令和地址，被测芯片2根据接收到的数据控制该地址对应的存储单元执行该指令对应的操作。
40.上述技术方案的工作流程为：1.继电器3闭合，数据线4导通，测量板1通过数据线4向被测芯片2发送包含指令和地址的数据；2.测量板1完成向被测芯片2发送数据后，继电器3断开，数据线4断路，被测芯片2根据接收到的数据控制上述地址对应的存储单元执行上述指令对应的操作，测量板1测取此时被测芯片2的功耗。步骤2中，由于被测芯片2能够根据接收的数据控制对应的存储单元执行对应的操作，因此测量板1在完成向被测芯片2发送数据后，测量板1无需通过数据线4与被测芯片2交互，图3中的时间节点a为测量板1完成向被测芯片2发送包含指令和地址的数据的时间节点，继电器3在时间节点a处断开。由于在测量板1测取被测芯片2的功耗时，继电器3断开，数据线4断路，从而避免在测量板1测取被测芯片2的功耗时，测量板1通过数据线4与被测芯片2交互，数据线4产生负载的情况，测量板1此时测取的功耗即为被测芯片2自身的功耗，从而有效地提高测量板1测取被测芯片2的功耗的准确度。
41.在一些实施例中，被测芯片2根据接收到的数据使相应的存储单元执行相应的操作，当相应的存储单元执行相应的操作的时间达到第一预设时间时，测量板1测取被测芯片2的功耗，图3中的时间节点b为测量板1开始测取被测芯片2的功耗的时间节点，第一预设时间为图3中时间节点a与时间节点b的时间差的绝对值。由于相应的存储单元执行相应的操作的时间达到第一预设时间后，被测芯片2和被测芯片2中相应的存储单元处于稳定的工作状态，被测芯片2输出的电流和电压稳定，从而进一步地提高了测量板1测取被测芯片2的功耗的准确度。
42.在一些实施例中，上述测量板1包括：
43.供电模块11，通过上述供电线7与上述被测芯片2电性连接；
44.功耗检测模块12，与上述被测芯片2电性连接，用于测量上述被测芯片2的功耗；
45.数据发送模块13，通过上述数据线4与上述被测芯片2电性连接；
46.控制模块14，通过上述第一控制线5与上述被测芯片2电性连接。
47.其中，供电模块11可以为电压源、发电机等可以提供电压的装置，供电模块11通过供电线7与被测芯片2电性连接，供电模块11为被测芯片2提供工作电压。功耗检测模块12可以为电流表、功率表、示波器等可以检测与功耗有关的物理量的装置，功耗检测模块12通过供电线7与被测芯片2电性连接，功耗检测模块12用于测量被测芯片2的功耗。数据发送模块13通过数据线4与被测芯片2电性连接，数据发送模块13用于向被测芯片2发送包括指令和地址的数据。控制模块14通过第一控制线5与被测芯片2电性连接，控制模块14发送对应的指令及地址给被测芯片2，以使被测芯片2根据指令及地址控制对应的存储单元执行相应的操作而产生动态功耗。该实施例的工作流程为：1.继电器3闭合，数据线4导通，数据发送模块13向被测芯片2发送数据；2.数据发送模块13完成向被测芯片2发送数据后，继电器3断开，数据线4断路，功耗检测模块12测取被测芯片2的功耗。在一些优选实施例中，步骤2中的断开继电器3的时间达到第一预设时间后，功耗检测模块12测取被测芯片2的功耗。
48.在一些实施例中，上述控制模块14包括：
49.片选信号控制器141，通过上述第一控制线5与上述被测芯片2电性连接；
50.时钟信号控制器142，通过上述第一控制线5与上述被测芯片2电性连接。
51.测量板1一般同时与多个被测芯片2电性连接，即测量板1可同时测量一个或多个被测芯片2的功耗，因此测量板1向被测芯片2发送数据时，测量板1需要控制相应的被测芯片2接收数据。片选信号控制器141通过第一控制线5与被测芯片2电性连接，具体地，片选信号控制器141通过第一控制线5与被测芯片2的cs引脚电性连接，片选信号控制器141用于向被测芯片2发送片选信号。应当理解的是，只有当被测芯片2接收到片选信号时，被测芯片2才会接收数据发送模块13发送的数据。时钟信号控制器142通过第一控制线5与被测芯片2电性连接，具体地，时钟信号控制器142通过第一控制线5与被测芯片2的clk引脚电性连接，时钟信号控制器142用于向被测芯片2发送时钟信号，该时钟信号用于保证测量板1与被测芯片2同步运作。
52.上述实施例中可以采用人工或电控的方式控制继电器3断开或闭合，但采用人工的方式难以判断继电器3断开或闭合的时间，因此在一些优选实施例中，上述控制模块14还包括：继电器控制器143，上述继电器控制器143通过上述第二控制线6与上述继电器3电性连接，上述继电器控制器143用于控制上述继电器3断开或闭合。由于继电器3在通电时打开，在断电时闭合，继电器控制器143通过是否供电给继电器3即可实现控制继电器3打开或闭合，该实施例使用继电器控制器143控制继电器3断开或闭合，从而代替上述实施例中的使用人工的方式控制继电器3断开或闭合，有效地降低了劳动强度。
53.在一些实施例中，上述测量板1通过多条上述数据线4分别与上述被测芯片2的多个io引脚电性连接。优选地，上述数据发送模块13通过多条数据线4与被测芯片2的多个io引脚电性连接。
54.在一些实施例中，上述数据线4的数量为4条，每条上述数据线4上均设有上述继电器3。该实施例中，与测量板1电性连接的被测芯片2的io引脚的数量为4个，具体地，被测芯片2的4个io引脚分别为io0、io1、io2和io3。若测量板1使用spi通信协议向被测芯片2发送数据，指令通过io0引脚输入到被测芯片2中，地址通过io0、io1、io2和io3引脚输入到被测芯片2中；若测量板1使用qpi通信协议向被测芯片2发送数据，指令、地址均通过io0、io1、io2和io3引脚输入到被测芯片2中。
55.在一些实施例中，上述供电模块11为电压源，上述功耗检测模块12包括电流表，上述电压源和上述电流表通过上述供电线7与上述被测芯片2电性连接。一些优选实施例中，上述测量板1还包括计算模块，上述计算模块与上述电压源和上述电流表电性连接。该实施例中，计算模块获取电压源的电压信息和电流表的电流信息，计算模块根据电压信息、电流信息以及被测芯片2的工作时间信息计算出被测芯片2的功耗。
56.在一些实施例中，上述供电模块11为电压源，上述功耗检测模块12包括功率表，上述电压源和上述功率表通过上述供电线7与上述被测芯片2串联。该实施例中，计算模块与功率表电性连接，计算模块获取功率表的功率信息并根据功率信息和被测芯片2的工作时间信息计算出被测芯片2的功耗。
57.在一些实施例中，上述功耗测量装置还包括显示组件，上述显示组件与上述功耗检测模块12电性连接，显示组件用于显示功耗检测模块12测量到的功耗，从而有效地提高了获取被测芯片2的功耗的便利性。
58.由上可知，本实用新型提供了一种功耗测量装置，在数据线4上设置有继电器3，当测量板1测取被测芯片2的功耗时，继电器3断开，数据线4断开，从而避免在测量板1测取被
测芯片2的功耗时，数据线4产生负载的情况，测量板1测取的功耗即为被测芯片2自身的功耗，从而有效地提高测量板1测取被测芯片2的功耗的准确度。
59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
60.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。