基于ATE的移动端电源管理芯片DC-DC模块的测试分析

摘要

近些年来，移动通信技术迅猛发展，电源管理技术逐渐成为限制终端工作性能的重要因素，因此合理统筹移动设备的电源管理与分配逐渐成为了研究的重点。在电源管理芯片中，DC-DC转换器具有较高转换效率，能够对电压进行升压/降压转换的优点，已经成为了电源管理芯片中最主要的部分。在现代手机系统的电源解决方案中，由于IMVP（英特尔移动电压配置）方案的广泛采用，能够根据手机处理器工作频率而动态进行电压分配的DC-DC模块逐渐成为了电源管理芯片的主要构成部分。但是在生产过程中随着工艺参数的漂移，DC-DC的输出特性差异很大，为了节省芯片生产成本，需要对DC-DC进行校准测试，从而使尽可能多的DC-DC满足设计要求。
　　本文从变压模式和控制原理两个方面，分析了DC-DC电压转换器工作机制。研究了PMIC芯片的整体功能，并对其工作模块进行了划分。该芯片的电压输出部分主要由DC-DC模块和LDO模块构成，其中DC-DC模块包含PWM/PFM控制器、MOS开关驱动和反馈三部分。在此基础上，建立了 DC-DC模块电压校准模型。针对DC-DC量产测试需求，设计了满足4个DC-DC模块并行测试的负载板，进行了测试板芯片的管脚、基于时序和电压特性测试文件的电平以及针对待测模拟信号特点的模拟采样模块的配置，建立并优化了测试流程，采用D2S框架协议完成了测试向量的开发，编写了测试数据处理程序，在此基础上，进行了PMIC芯片的实测验证，验证结果表明，该结果表明此方案不仅能够实现电源管理芯片DC-DC模块的量产测试，而且还可以校准不合格芯片的参数，为量产芯片良率的提升，测试时间的缩短，生产成本的降低，提供了一条有效地技术途径。

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第一章 绪论

1.1 电源管理芯片的研究背景

1.2 电源管理芯片的发展趋势及测试环节的挑战

1.3 论文的主要工作与结构安排

第二章 电源管理芯片DC-DC工作机理

2.1 DC-DC转换器

2.2 变压模式

2.3 控制原理

第三章 基于PMIC的DC-DC功能结构分析和测试方案设计

3.1 PMIC芯片功能

3.2 DC-DC模块结构分析

3.3 DC-DC模块电压校准计算

3.4两点校准

3.5 PMIC芯片的DFT结构设计

3.6测试方案制定

第四章基于ATE的测试环境配置和测试负载板开发

4.1 基于ATE的测试环境配置

4.2 ATE模拟采样模块配置

4.2 测试负载板原理图设计

第五章 基于ATE的测试程序开发与结果分析

5.1 DC-DC测试程序的基本配置

5.2测试程序设计

5.3 单个芯片的测试结果分析

5.4 工艺参数发生漂移时的测试结果

第六章 结论与展望

6.1 研究结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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