具有自我檢測功能的測試系統與方法
2023-11-30 23:18:11
專利名稱：具有自我檢測功能的測試系統與方法
技術領域：
本發明涉及一種測試系統與方法，特別是一種具有自我檢測功能 的測試系統與方法。
背景技術：
集成電路(Integral Circuit簡稱IC)的製造流程包含有晶圓製造、晶 圓針測(Chip Probing簡稱CP)、切割、檢測及作記號、檢測通過的 晶片進行封裝以及對封裝完成的集成電路作測試製程，該測試製程中 又包含初步測試(InitialTest)與最終測試(FinalTest)。其中，晶圓針測為 晶圓製造完成後的一針對電性表現的測試步驟，其目的在於使晶圓進 入切割、檢測及封裝階段前先行淘汰掉電性功能不良的晶圓，如此則 可減少成本的浪費。而測試製程則為在集成電路封裝完成後，在包裝 出貨前所對該集成電路的電性特性等進行測試，以確保出貨的集成電 路的品質。
圖1為傳統的測試系統示意圖，由測試機臺(Tester)lOl傳送測試 訊號至負載板(loadboard)102，該測試訊號再由該負載板102傳送至一 訊號分配裝置103，而該訊號分配裝置103與一待測元件104連結，並 依據所接收到的測試訊號對該待測元件104進行測試。其中，該訊號 分配裝置103會依據進行不同的測試而不同，於晶圓針測時，該訊號 分配裝置103可為一針測卡(probe card),而於測試製程中對集成電路 進行測試時，該訊號分配裝置103可為一插座板(socketboard)。再完成 測試後，該測試結果會直接回傳至該測試機臺，並將該測試結果顯示 於屏幕上。
舉例來說，傳統上於晶圓針測的測試方法，如圖2所示，在一般
情況下，測試機臺會傳送測試訊號由負載板及訊號分配裝置直接傳到 待測元件後即執行測試的步驟，步驟S201為測量待測元件的電壓值，
步驟S202則根據測得的電壓值進行修補，其中該修補的方法為雷射修 補(laser trimming),在完成修補後則結束該測試。然而，若測試機臺或 配件出了問題，則會造成所測量的待測元件的電壓值並不準確，而以 此不準確的電壓值進行判斷並對待測元件進行雷射修補後，則會使該 測試元件受到不可修復的影響甚至損壞。即便於測試後就發現測試機 臺或配件有問題而進行檢查與修復，然而進行過雷射修補的元件已無 法復原，而導致產品的浪費。此外，若沒有實時發現測試機臺或配件 有問題，將測量錯誤的待測元件進行後續的製造流程更會造成製程上 的困擾。另外，在測試一些需要精準數據以為後續製程使用的元件時， 若量測的數值偏移(shift)過多，也會造成產品的品質受到影響甚至損 壞，而造成浪費。
此外，於製程流程中的測試流程中，若有問題的測試機臺對已封 裝完成的集成電路進行測試，將完成有問題量測的集成電路包裝甚至 出貨，更會影響到客戶的權益。
因此，亟需提出一種測試系統與方法，不但可提高測量的精準度 及減少測試中由機臺所造成的錯誤，更可以實時反映測試機臺的問題 的系統與方法。
發明內容
本發明的目的為於測試中提高待測元件的測量精準度及減少測試 中由機臺所造成的錯誤，並可以實時反映測試機臺的問題。
為了達成上述目的，本發明提供一種具有自我檢測功能的測試系 統，其中包含有 一轉換器，設置於一訊號分配裝置上，該轉換器可 接收由一測試機臺發出的一測試訊號，並切換該測試訊號的行進路徑； 以及一訊號模擬器，與該訊號分配裝置相連結，可接收由該轉換器傳
來的該測試訊號而產生一與待測元件相同的輸出訊號以檢驗該測試機 臺。再以完成自我檢測的測試系統對待測元件進行測試，則可使該待 測元件的測量結果為正確的。而且，該轉換器及訊號模擬器更可通過 一傳輸元件作為接口與測試機臺及配件連接，如此則不會於測量中對 待試元件造成不良的影響，以確保其電性的順暢度及品質。
此外，為達上述目的，本發明還提供一種具有自我檢測功能的測 試方法，其步驟包含由一轉換器將由測試機臺發出的一測試訊號的 行進路徑切換至一訊號模擬器；接收由該訊號模擬器所傳回的訊號； 確認該訊號是否正常；以及完成測試機臺的自我檢測，並以檢測完成 的測試機臺對待測元件進行測試。以此方法對待測元件進行測試，則 可使該待測元件的測量結果為正確，如此，即便後續製程中依據測試 結果對該待測元件進行無法修復的製程，也因為測試結果為正確的， 而不會造成產品的損壞以及浪費。
為了讓本發明的目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳 實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。
圖1為傳統測試系統示意圖2為傳統晶圓針測方法流程圖3為本發明測試系統示意圖4為本發明的一實施例的硬體相關位置示意圖5為本發明測試系統自我檢測的方法流程圖6為本發明測試系統對待測元件進行測試的方法流程圖。
圖中符號說明
101 測試機臺
102 負載板
103 訊號分配裝置
104 待測元件
S201測量待測元件的電壓值
S202根據測得的電壓值進行修補
310 測試機臺
312 負載板
314訊號分配裝置
316 轉換器
318訊號模擬器
320 待測元件
401 轉換器
402訊號模擬器
403 傳輸元件
404 訊號分配裝置
S501由一轉換器將測試訊號的路徑切換至一訊號模擬器 S502接收由該訊號模擬器所傳回的訊號 S503確認該訊號是否正常 S504測試機臺自我檢測完成 S505停止測試並進行測試機臺及配件的檢修 S601將測試訊號傳至轉換器，該轉換器將該測試訊號傳至訊號分 配裝置
S602由該訊號分配裝置將測試訊號傳至待測元件並進行測試 S603測試完成，所測得的測試結果為正確的測試結果
具體實施例方式
圖3為本發明測試系統示意圖。於測試過程中，測試訊號通過測 試機臺310傳送至負載板312，再經由負載板312將測試訊號傳送至訊 號分配裝置314。 一轉換器316與該訊號分配裝置314相連接，該測試 訊號會由該訊號分配裝置314傳送至該轉換器316，其中該轉換器具有 可切換該測試訊號的行徑路線的功能。 一訊號模擬器318，可產生一與 待測元件320相同輸出訊號以檢測該測試機臺310，其中該輸出訊號包
含為一頻率訊號。當測試訊號傳送至該轉換器316時，該轉換器316 則可將該測試訊號傳送至該訊號模擬器318，該訊號模擬器318會回傳 一測試訊號至該訊號分配裝置314，再由該訊號分配裝置314將該回傳 的測試訊號通過該負載板312傳回至該測試機臺310，並藉助此回傳的 測試訊號來對該測試機臺進行檢測。
另外，當測試系統要對待測元件320進行測試時，則測試訊號會 由測試機臺310發出，並通過負載板312和訊號分配裝置314將該測 試訊號傳送至該轉換器316，因為要進行待測元件的測試，轉換器316 會將該測試訊號傳送至該訊號分配裝置314，而再通過該訊號分配裝置 314將測試訊號傳送至待測元件320進行測試。測試完成後，會由待測 元件320回傳一測試訊號通過訊號分配裝置314及負載板312傳回該 測試機臺310中。
轉換器316可以是線路轉換裝置，用以切換測試訊號的行進路徑， 選擇該測試訊號要傳至該訊號分配裝置314以進行待測元件320的測 試或是將該測試訊號傳送至該訊號模擬器318以進行對該測試機臺310 的檢測。其中該訊號分配裝置314可依據進行不同的測試而不同，於 晶圓針測時，該訊號分配裝置314可為一針測卡，而於封裝製程後的 集成電路進行測試製程時，則該訊號分配裝置314可為一插座板。
於本發明中一實施例，該訊號模擬器318可為一具有可變電阻的 電路裝置，使用者可依據其需求以改變該裝置的電阻值，以使該訊號 模擬器318所輸出的電壓值與待測元件320正常的電壓值相同，進而 可驗證該測試機臺310的測試功能。此處，僅需於進行測試前針對預 測量的待測元件320來設定該訊號模擬器318的電阻值，以使該訊號 模擬器31S所輸出的電壓值與該待測元件320正常的電壓值相同即可。
圖4為本發明中的一實施例的硬體相關位置示意圖。於一訊號分 配裝置404上設置一傳輸元件403，該傳輸元件則為一連結接口，用以
使一轉換器401與一訊號模擬器402可與該訊號分配裝置連結。如此，
則可在不改變該訊號分配裝置404的情況下來達成本發明的測試系統。 於此一實施例中，該傳輸元件403可以是一電路板，而該訊號分配裝 置404則可依據不同測試製程，分別為針測卡或是插座板。此外，對 於不同待測元件的不同規格及特性也會使用不同的針測卡或是插座 板，也因此，於不同的待測元件的測試，也會使用相對應於該待測元 件的訊號模擬器402。雖然，對於不同的待測元件需要變換不同的訊號 模擬器402，但是僅需於測試前針對欲測量的待測元件的正常輸出值調 整該訊號模擬器402的參數輸出值，以使該訊號模擬器的輸出值與該 待測元件的正常輸出值相同即可。
圖5為本發明測試機臺自我檢測的方法流程圖，在此以配合一實 施例來說明此流程圖。
利用本發明的測試系統以進行測試機臺自我檢測的方法，依序包 含首先，步驟S501，由一轉換器轉將測試訊號的路徑切換至一訊號 模擬器；接著，步驟S502，接收由該訊號模擬器所傳回的訊號；然後， 步驟S503，確認該訊號是否正常；若訊號正常，則進行步驟S504，測 試機臺自我檢測完成；若訊號不正常，則進行步驟S505，停止測試並 進行測試機臺及配件的檢修；完成測試機臺的檢查與修正的步驟後， 再重複S501至S503的步驟，以確認該測試機臺的測試功能正常。再 確認該待測機臺的測試功能正常後才以使之對待測元件進行測試。
步驟S501，由一轉換器將測試訊號的路徑切換至一訊號模擬器。 於本實施例中，測試訊號由測試機臺發出，通過負載板及訊號分配裝 置傳至一轉換器，其中該轉換器可決定系統要進行機臺自我檢測或是 對待測元件進行測試。而該轉換器的切換功能可通過於測試程序中對 測量該待測元件的坐標作定義來達成，於本實施例中，則定義當測量 待測元件的橫坐標為任意數、縱坐標為25時，則該轉換器則會將測試 訊號的路徑切換至一訊號模擬器，並以該訊號模擬器來對該測試機臺
進行檢測。
步驟S502，接收由該訊號模擬器所傳回的訊號。測試訊號傳至該
訊號模擬器後，則該訊號模擬器會依該測試訊號並模擬預測量的待測 元件的正常測量數值以輸出一訊號，該訊號會回傳至該訊號分配裝置 及負載板，並由該負載板將該訊號傳回至該測試機臺。於本實施例中， 將該測試系統應用於晶圓針測時，該訊號可為一電壓值，而該訊號模 擬器可為一具有可變電阻的電路裝置，視待測元件的正常測量電壓值 來調整其電阻值以使其輸出的電壓值與待測元件的正常測量電壓值相 同。
步驟S503，確認該訊號是否正常。該訊號則相當於由該測試機臺 對該訊號模擬器進行測試所得到的測試結果，因此，若該訊號的數值 在許可範圍內，則代表測試機臺正常，並進行步驟S504，測試機臺自 我檢測完成，即可以該測試機臺對待測元件進行測試。
若該訊號的數值不在許可範圍內，則該測試機臺為異常，即需進 行步驟S505，停止測試並進行測試機臺及配件的檢修。於本發明系統 應用於晶圓針測的實施例中，當訊號模擬器所輸出的電壓值為2.048± O.OOIV時，若測試機臺所測得的數值為2.011V，則代表該測試機臺或 是訊號分配裝置等配件有異常情況發生，則測試機臺會自動停止測試 動作並發出異常警報(alarm)，以待相關人員處理及防止後續錯誤測量。 在測試機臺停下後，相關人員便可以査驗以找出造成異常的原因並將 之修復，待相關人員處理後，則可回到步驟S501，再次對測試機臺進 行自我檢測，直到確認該測試機臺及配件的測試功能無誤後，才結束 對該測試機臺自我檢測的程序。
於本發明的測試系統中，在完成自我檢測步驟的測試機臺即可直 接對待測元件進行測試。而完成自我檢測的測試機臺對待測元件的測 試方法則如圖6所示，包含下述步驟首先，步驟S601，將測試訊號
傳至轉換器，該轉換器將該測試訊號傳至訊號分配裝置；接著，步驟 S602,由該訊號分配裝置將該測試訊號傳至待測元件並進行測式；最
後，步驟S603，測試完成，所測得的測試結果為正確的測試結果。
步驟S601，將測試訊號傳至轉換器，該轉換器將該測試訊號傳至 訊號分配裝置。於本實施例中，在測試機臺完成自我檢測的程序後， 即可進行對待測元件的測試，也就是說，測試機臺在進行自我檢測後， 確定該測試機臺的測試功能為正常後，不需停機，即可由該測試機臺 再發出測試訊號並經由負載板及訊號分配裝置傳至轉換器，因為要進 行對待測元件的測試，所以該轉換器會將該測試訊號再傳回該訊號分 配裝置，以進行對待測元件的測試。
步驟S602，由該訊號分配裝置將測試訊號傳至待測元件並進行測 試。其中，該訊號分配裝置可依據不同測試製程而為不同的測試裝置，
當測試系統用於晶圓針試時，則該訊號分配裝置可為一針測卡，而當 測試系統用於對已封裝後的集成電路進行測試製程時，則該訊號分配 裝置可為一插座板。
步驟S603，測試完成，所測得的測試結果為正確的測試結果。舉 本發明測試系統用於晶圓針測的一實施例來說明，於晶圓針測中，待 測元件為晶圓，而測試系統則要對待測晶圓進行其電性的測試，特別 為該晶圓電壓的測試。將測試系統對待測晶圓進行電壓的測量時，測 試系統會由對該晶圓的測量而得到一電壓輸出值，由於本系統的測試 機臺已完成自我檢測的程序，其測試功能正常，因此，系統對該晶圓 測量所得到的數值為該晶圓的正確的電壓輸出值。如此，再進行對該 晶圓做的後續動作，如利用該測得的電壓值來對該晶圓進行雷射修補， 即利用雷射燒斷某些特定線路來達成的後製程使用上所需的特定通路 等無法復原的動作，則因為該對該晶圓的測試結果為正確之故，而不 會造成不必要的浪費。
本發明的測試系統及方法的優勢即為可在對待測元件進行測試時 先對測試機臺及配件進行檢測，若檢測結果為異常時，可先對測試系 統中的測試機臺及配件進行檢査，找出異常發生的原因並進行修正， 直到確認測試系統的測試功能正常後，再對待測元件進行測試。如此， 可避免發生由測試功能異常的測試機臺及配件對待測元件進行測試， 而在測試的結果不正確的情況下，對該待測元件進行不可復原的後續 製程，而導致成本的浪費甚至影響客戶的權益。
此外，由於本發明的訊號模擬器及轉換器可由如電路板的傳輸元 件來與訊號分配裝置結合，其線路外接且獨立，只須於傳統的訊號分
配裝置上外加該具有訊號模擬器及轉換器的傳輸元件即可達成，不但 方便而且不會對測試機臺或是待測元件造成損害或影響。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非用以限定本發明的申請 專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修 飾，均應包含在權利要求書的範圍內。
權利要求
1. 一種具有自我檢測功能的測試系統，其特徵在於，包含一轉換器，設置於一訊號分配裝置上，該轉換器可接收由一測試機臺發出的一測試訊號，並切換該測試訊號的行進路徑；以及一訊號模擬器，與該訊號分配裝置相連結，可接收由該轉換器傳來的該測試訊號而產生一與待測元件相同的輸出訊號以檢驗該測試機臺。
2. 如權利要求l所述的測試系統，其中，該轉換器為一線路切換 裝置，具有可將該測試訊號的行進路徑切換至該訊號模擬器或是該訊 號分配裝置。
3. 如權利要求l所述的測試系統，其中，該轉換器可由一測試程 序支配，以決定該測試訊號的行進路徑切換至該訊號模擬器間或該訊 號分配裝置。
4. 如權利要求1所述的測試系統，其中，該訊號分配裝置可依據 不同的測試製程而為不同的測試裝置；包含在進行晶圓針測時，該訊 號分配裝置可為一針測卡；以及在進行對已封裝的集成電路進行測試 製程時，該訊號分配裝置可為一插座板。
5. 如權利要求l所述的測試系統，其中，該訊號模擬器包含一具 有可變電阻的電路裝置，可使其所輸出的電壓值與待測元件的正確測 量電壓值相同。
6. 如權利要求l所述的測試系統，其中，該輸出訊號為一頻率訊號。
7. 如權利要求l所述的測試系統，其中，更包含一傳輸元件為連 結該轉換器、該訊號模擬器以及該訊號分配裝置的接口。
8. —種具有自我檢測功能的測試系統，其特徵在於，包含 一訊號分配裝置，連結一測試機臺及待測元件，為該測試機臺連接該待測元件的接口；一訊號模擬器，與該訊號分配裝置相連結；以及一轉換器，設置於該訊號分配裝置上，該轉換器可由該訊號分配 裝置接收由該測試機臺發出的測試訊號，並可切換該測試訊號的行進路徑使該測試訊號傳至該訊號模擬器；其中，該訊號模擬器接收該測試訊號後會輸出一與待測元件的正 確測量值相同的訊號，以此對該測試機臺進行檢測。
9. 一種具有自我檢測功能的測試方法，其特徵在於，包含步驟由一轉換器將由測試機臺發出的一測試訊號的行進路徑切換至一訊號模擬器；接收由該訊號模擬器所傳回的訊號； 確認該訊號是否正常；以及完成測試機臺的自我檢測，並以檢測完成的測試機臺對待測元件 進行測試。
10. 如權利要求9所述的測試方法，其中，於測試待測元件時， 更包含將測試訊號傳至該轉換器，該轉換器將該測試訊號傳至該訊號分 配裝置；由該訊號分配裝置將該測試訊號傳至待測元件並進行測試；以及 測試完成，所測得的測試結果為正確的測試結果。
全文摘要
本發明涉及一種具有自我檢測功能的測試系統及方法，其中該測試系統包含有一轉換器，設置於一訊號分配裝置上，該轉換器可接收由一測試機臺發出的一測試訊號，並切換該測試訊號的行進路徑；以及一訊號模擬器，與該訊號分配裝置相連結，可接收由該轉換器傳來的該測試訊號而產生一與待測元件相同的輸出訊號以檢驗該測試機臺。再以完成自我檢測的測試系統對待測元件進行測試，則可確認該待測元件的測量結果為正確的。
文檔編號G01R35/00GK101393243SQ200710152839
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月18日 優先權日2007年9月18日
發明者範智翔, 陳宣臣 申請人:京元電子股份有限公司