本发明涉及半导体测试，具体涉及一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试方法及系统。
背景技术：
1、随着芯片集成度越来越高，手动测试已无法满足需求，因此要用到自动化测试设备（ate，automated test equipment）。因为现在的芯片越来越复杂，普通的 bench 测试没法满足需求。ate 可检测集成电路功能之完整性，是集成电路生产制造最终的流程，确保产品质量。芯片测试算是半导体产业链上游里面最末端的一个组成部分。受测试的器件主要分几类：储器、数字电路、模拟电路和混合信号电路。
2、半导体测试是集成电路行业非常重要的一环，测试设备为不同类型的芯片提供测试条件。而市面上现有的半导体测试设备通常只提供高速电压脉冲，一般不提供高速电流脉冲。对于需要提供窄电流脉冲信号进行测试的芯片（如iled等）或者需要采集测量待测芯片输出的高速电流信号，用户则需要自己设计、开发窄电流脉冲产生和采集功能。一般的设计是将电压转电流和电流转电压模块直接放到最终电路板上。但是这种设计方式不够灵活且占用电路板面积较大。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试方法及系统，解决上述技术问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试系统，包括：
4、产生模块：输入连接到测试设备的数字板卡通道，并将电压脉冲转换成电流脉冲提供给待测的芯片；
5、采集模块：接收由芯片输入的电流脉冲并转换为电压脉冲，并通过电压放大模块进行电压放大处理；
6、积分/跟随模块：将放大后的电压脉冲信号输入至跟随模块，经跟随电路后在输出端重新捕获到电压脉冲信号，并由预设的校准系数计算出待测芯片电流值；将放大后的电压脉冲信号输入至积分模块，经积分电路测量脉冲能量，由校准系数计算电流脉冲能量；
7、欠采样模块：用于监控某一时间点对应的脉冲幅值。
8、作为本发明进一步的方案：所述的产生模块利用经典howland电流源，并在前端加入一级电压跟随和二级电压放大模块；并在输出端设置一个继电器，所述的继电器一端用于输出，一端用于校准。
9、作为本发明进一步的方案：所述的校准采用多点分段校准方法，其具体步骤如下所示：
10、获取最小输入电压值vmin和最大输入电压值vmax；
11、将vmin到vmax平均分成10份共11个输入电压值，并在排序后得到电压值v1、v2、v3、...、v11；
12、分别测得11个输入电压对应的输出电流i1、i2、i3、...、i11；
13、分别计算每一段对应的增益和偏差。
14、作为本发明进一步的方案：在多点分段校准过程中，计算所述的增益和偏差的具体方法如下所示：
15、计算第一段的增益和偏差：
16、设电压转电流的增益为g1，偏差为o1，则：
17、i1=v1*g1+o1
18、i2=v2*g1+o1
19、从而得出：
20、增益g1=(i2-i1)/(v2-v1)
21、偏差o1=i1-v1*g1
22、同理得到其他9段的增益g2-g10和偏差o2-o10；
23、并在获取到电流期望值iout时，将iout逐次与i1到i11比较，当iout≥ix并且iout≤ix+1时，获得对应的gx和ox, 并计算出输入端需要给的电压vx=(iout-ox)/gx，x∈[1,11）且为正整数。
24、作为本发明进一步的方案：采集模块分为电流转电压模块、电压放大模块、积分/跟随模块；
25、电流转电压模块用于将电流脉冲转换成电压脉冲；
26、电压放大模块分初级放大和次级放大，初级放大有两个档位，分别为8倍放大和0.5倍放大；
27、电压放大模块输出通过继电器连接积分/跟随模块，通过积分电路获得脉冲能量或者跟随电路输出电压脉冲。
28、作为本发明进一步的方案：采集模块预设校准输入引脚，通过电压输出引脚可对模块进行校准，具体方法如下所示：
29、获取最小输入电压值imin和最大输入电流值imax；
30、将imin到imax平均分成10份共11个输入电流值，并在排序后得到电流值i1、i2、i3、...、i11；
31、分别测得11个输入电流对应的输出电压值v1、v2、v3、...、v11；
32、分别计算每一段对应的增益和偏差；
33、其中，计算第一段的增益和偏差：
34、设电流转电压的增益为g1，偏差为o1，则：
35、v1=i1*g1+o1
36、v2=i2*g1+o1
37、从而得出：
38、增益g1=(v2-v1)/(i2-i1)
39、偏差o1=v1-i1*g1
40、同理得到其他9段的增益g2-g10和偏差o2-o10；
41、并在测得输出vout时，将vout逐次与v1到v11比较，当vout≥vx并且vout≤vx+1时，获得对应的gx和ox, 并计算出输入端需要给的电流ix=(vout-ox)/gx，x∈[1,11）且为正整数。
42、作为本发明进一步的方案：所述的采集模块还包括欠采样模块，所述的欠采样模块包括：
43、脉冲输入：输入的信号为放大之后的电压脉冲信号；
44、输入同步信号：输出需要检测的脉冲时间点同步脉冲信号，所述的同步脉冲信号是一个由低到高的跳变信号；
45、dc输出：周期脉冲信号经过若干个周期的不断跟随，输出会逐渐逼近用户输入的同步信号时间点对应的脉冲电压值；
46、欠采样方法步骤具体如下所示：
47、设置数字板卡起始比较电压voh=0v，并且比较沿从0时刻开始，每经过预设的时间间隔进行一次比较，直至到达预设的比较周期，当比较时刻的采样电压比voh大则输出h，当采样电压比voh小则输出l；
48、逐步增加比较电压voh，并重复上述比较过程，得到输出矩阵；
49、以输出矩阵中l和h的分界线作为脉冲波形的外形。
50、一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试方法，包括：
51、输入连接到测试设备的数字板卡通道，并将电压脉冲转换成电流脉冲提供给待测的芯片；
52、接收由芯片输入的电流脉冲并转换为电压脉冲，并通过电压放大模块进行电压放大处理；
53、将放大后的电压脉冲信号输入至跟随模块，经跟随电路后在输出端重新捕获到电压脉冲信号，并由预设的校准系数计算出待测芯片电流值；将放大后的电压脉冲信号输入至积分模块，经积分电路测量脉冲能量，由校准系数计算电流脉冲能量；
54、监控某一时间点对应的脉冲幅值。
55、本发明的有益效果：本发明的创新点一是将功能进行模块化，是基于测试设备设计的功能模块。具有体积小，使用方便且灵活，提高了测试设备的性能，降低了项目开发周期和成本。另外本发明设计了软硬件结合的欠采样实现方法。再者为了降低功耗，设计了电源切换电路以最大限度降低功耗，减少模块发热。同时为了降低占用pcb板卡面积，本模块采取立式安装，从而为节省测试板面积。
1.一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试系统，其特征在于，所述的产生模块利用经典howland电流源，并在前端加入一级电压跟随和二级电压放大模块；并在输出端设置一个继电器，所述的继电器一端用于输出，一端用于校准。
3.根据权利要求2所述的一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试系统，其特征在于，所述的校准采用多点分段校准方法，其具体步骤如下所示：
4.根据权利要求3所述的一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试系统，其特征在于，在多点分段校准过程中，计算所述的增益和偏差的具体方法如下所示：
5.根据权利要求1所述的一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试系统，其特征在于，采集模块分为电流转电压模块、电压放大模块、积分/跟随模块；
6.根据权利要求5所述的一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试系统，其特征在于，采集模块预设校准输入引脚，通过电压输出引脚可对模块进行校准，具体方法如下所示：
7.根据权利要求1所述的一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试系统，其特征在于，所述的采集模块还包括欠采样模块，所述的欠采样模块包括：
8.一种基于窄电流脉冲采集的半导体设备测试方法，其特征在于，包括：
