本发明涉及测试领域,尤其是功耗测量的方法及系统。背景技术:随着消费类产品越来越小型化,产品对整个系统的功耗要求越来越高,因此降低功耗成为产品的一个重要指标。而准确衡量和降低功耗的一个重要依据是测量的准确性。由于在不同温度下芯片特性有所不同,特别是高温和低温环境下,芯片的漏电流和电压特性会变得更加复杂。如何准确测量和对比芯片在不同温度下的功耗成为业界的难题。目前,测量芯片在不同温度下的功耗主要方式是将整个样机或载有芯片的主板放入高低温箱中,通过设置高低温箱的温度来调节芯片的内部温度,待温度达到预设值后再进行功耗测试。然而,芯片本身也消耗功率并具有一定的温度,使得芯片的温度与周围环境温度存在差异,难以准确测量芯片的功耗。技术实现要素针对上述问题,本发明提供一种旨在可精准测量待测元件功耗的功耗测量方法及系统。本发明提出了一种功耗测量方法,包括以下步骤:s1.采用机械臂夹持温控装置,对待测元件的温度进行调节;s2.监测待测元件的测试温度;s3.当测试温度达到预设阈值时,采集待测元件的目标电流值;s4.根据目标电流值计算待测元件的功耗值,并记录该功耗值。优选地,所述温控装置采用加热装置或冷凝装置。优选地,所述待测元件为包括印制电路板以及设置于所述印制电路板上的芯片。步骤s2监测待测元件的测试温度的步骤包括监测印制电路板上的芯片的测试温度。优选地,所述目标电流值为一目标电阻的电流,所述目标电阻连接印制电路板的电源。此外,还包括以下步骤:s5.判断记录的所述功耗值的次数是否小于次数阈值;若满足条件,返回执行步骤s1;否则,执行步骤s6;s6.对记录所有功耗值计算平均功耗值。本发明还提供了一种功耗测量系统,包括:温控单元,用于采用机械臂夹持温控装置,对待测元件的温度进行调节;监测单元,用于监测待测元件的测试温度;采集单元,当测试温度达到预设阈值时,用于采集待测元件的目标电流值;计算单元,用于根据目标电流值计算待测元件的功耗值,并记录该功耗值。优选地,所述温控装置采用加热装置或冷凝装置。优选地,所述待测元件为包括印制电路板以及设置于所述印制电路板上的芯片;所述监测单元用于监测印制电路板上的芯片的测试温度。
本发明的实施方式包括以下步骤:
s1. 采用机械臂夹持温控装置,对待测元件的温度进行调节。所述温控装置采用加热装置或冷凝装置。举例来说,加热装置可以是热风枪,而冷凝装置可以是可喷射冷凝机的制冷装置。
s2. 监测待测元件的测试温度。需要注意的是,待测元件包括印制电路板以及设置于印制电路板上的芯片。监测步骤包括监测印制电路板上的芯片的测试温度。
s3. 当测试温度达到预设阈值时,采集待测元件的目标电流值。目标电流值是一目标电阻的电流,该目标电阻连接印制电路板的电源。在实际应用中,为了保证测试准确性,当测试温度达到预设阈值时,需要持续采集待测元件的目标电流值一段时间(例如:60秒)。
s4. 根据目标电流值计算待测元件的功耗值,并记录功耗值。具体来说,获取目标电阻的电压,根据功耗=电压×电流,计算目标电阻的功耗值。
本发明有益的效果在于,通过采用机械臂夹持温控装置对待测元件的温度进行调节以及对待测元件的测试温度进行监测,可以在测试温度一致的情况下采集待测元件的目标电流值以计算功耗值,从而实现精准测试待测元件功耗值的目的。此外,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
举例而言,本发明采用设置有SOC(系统级芯片)的印制电路板作为待测元件,在105°C的测试温度下进行功耗测量。具体操作流程如下:首先使SOC系统在常温下正常工作,需要说明的是,待测元件上没有散热装置(如散热片)。接着,通过机械臂夹持热风枪,对SOC芯片表面进行加热。同时监测SOC芯片的温度变化。当SOC芯片的温度大于或等于110°C时停止加热。当SOC芯片的温度小于或等于100°C时持续加热。直至SOC芯片的温度保持在100°C至110°C之间时,测量待测元件的目标电流值。并根据该目标电流值计算功耗值。
同样地,以待测元件采用设置有SOC芯片的印制电路板,测试温度为-20°C为例进行功耗测量。具体过程为:在常温下使SOC系统正常工作,需要注意的是,待测元件上没有散热装置(如散热片)。通过机械臂夹持制冷装置对SOC芯片表面降温,同时监测SOC芯片的温度变化。当SOC芯片的温度大于或等于-15°C时持续降温。当SOC芯片的温度小于或等于-25°C时停止降温。直至SOC芯片的温度保持在-25°C至-15°C之间时,测量待测元件的目标电流值。并根据该目标电流值计算功耗值。
采用本发明,可以实现SOC工作在稳定的低温环境中,为芯片在-20°C低温环境下进行功耗测量创造了条件。在本实施例中,通过采用机械臂夹持温控装置对待测元件的温度进行调节,对待测元件的测试温度进行监测。以保证可在测试温度一致的情况下采集待测元件的目标电流值。从而计算功耗值,以达到精准测试待测元件功耗值的目的。
如图2所示,在优选的实施例中,所述功耗测量的方法还可包括:S5.判断记录的所述功耗值的次数是否小于次数阈值(如:5次),若是,重新启动待测元件。返回执行步骤S1;若否,执行步骤S6;S6.对记录所有功耗值计算平均功耗值,以保证获取的功耗值的准确性。
采用本发明的功耗测量的方法还可对不同温度下的功耗进行比对,如下表所示:从上表可见,待测元件在85°C环境下的功耗明显高于65°C的环境。
如图3所示,一种功耗测量系统包括:温控单元1、监测单元2、采集单元3和计算单元4。其中:温控单元1用于采用机械臂夹持温控装置。对待测元件的温度进行调节;进一步地,所述温控装置采用加热装置或冷凝装置。作为举例而非限定,加热装置可采用热风枪;冷凝装置可采用可喷射冷凝机的制冷装置。
本发明提供一种功耗测量系统,用于在测试温度一致的情况下精准地测量待测元件的功耗值。系统包括监测单元2、采集单元3和计算单元4。
监测单元2用于监测待测元件的测试温度。所述待测元件为包括印制电路板以及设置于所述印制电路板上的芯片。所述监测单元2用于监测所述印制电路板上的芯片的测试温度。
采集单元3在测试温度达到预设阈值时,用于采集所述待测元件的目标电流值。其中,所述目标电流值为一目标电阻的电流,所述目标电阻连接所述印制电路板的电源。为了保证测试的准确性,当所述测试温度达到预设阈值时,需持续采集所述待测元件的目标电流值一段时间(如60秒)。
计算单元4根据所述目标电流值计算所述待测元件的功耗值,并记录所述功耗值。具体地,获取目标电阻的电压,根据功耗=电压×电流,计算目标电阻的功耗值。
在本实施例中,通过采用机械臂夹持温控装置对待测元件的温度进行调节,对待测元件的测试温度进行监测,以保证可在测试温度一致的情况下采集待测元件的目标电流值,从而计算功耗值,以达到精准测试量待测元件功耗值的目的。
在优选的实施例中,功耗测量的系统还可包括判断单元。判断单元用于判断记录的所述功耗值的次数是否小于次数阈值。若是,控制所述温控单元对待测元件的温度进行调节;否则,对记录所有功耗值计算平均功耗值,以保证获取的功耗值的准确性。
以上仅是本发明较佳的实施方式,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案均应当包含在本发明的保护范围内。