CN100575971C - 集成电路测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于影像感测元件的集成电路测试系统，其整合快速DMAI/O Card和PE Card，将影像讯号通过PE Card的PE Channel处理后，由快速DMA I/O Card传送至影像处理个人计算机做运算处理。由于快速DMA I/O Card和现有的个人计算机标准规格模块具有不同的等级，使用者可任意更换不同等级的快速DMA I/O Card及个人计算机，以配合测试不同规格的影像感测元件。此外，只要增加快速DMA I/O Card和影像处理计算机的数量，即可增加平行测试的待测影像感测元件数量，以增加测试的效率。综合上述特性，整体测试的成本将随之降低。

Description

集成电路测试系统及方法

技术领域

本发明有关于一种集成电路的测试系统及方法，特别是关于一种影像感测元件(image sensor)集成电路的测试系统及方法。

背景技术

影像感测元件集成电路是诸如数字相机、数字摄影机、数字监视系统、和附相机行动电话等近来快速成长的电子设备中的主要元件。其负责感测亮度和颜色等光学信号并将光学信号转换为数字系统可处理的电子信号。

影像感测元件主要分为CCD(Charge-Coupled Device，电荷耦合元件)以及CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补式金氧半导体)两种，各适用于不同等级的数字影像处理装置。由于影像分辨率的要求愈来愈精密，影像感测元件输出信号量愈来愈庞大，此等影像感测元件于生产测试时，通常必须使用专用的集成电路测试机，且影像感测元件专用的集成电路测试机的价格较一般性的逻辑测试机昂贵。且原厂要求使用者不得轻易修改或升级待测的影像感测元件，由于使用上受条件所限制，使得测试设备的成本增加。

举例而言，一般影像感测元件专用的集成电路测试机，仅能适用于测试某些特定种类的影像感测元件集成电路。对于不同种类的测试，若使用的影像感测元件专用的集成电路测试机不支持其信号规格的测试，会因不得置换其中的某些模块而无法测试不同的影像感测元件，若测试不同的影像感测元件，则须更换整台测试机，这大大增加了测试的整体成本。

发明内容

鉴于以上关于影像感测元件专用的集成电路测试机缺点，有必要提出一种适用于影像感测元件或类似元件的测试系统，其可以随使用者的需要，轻易地修改或升级以测试不同等级的影像感测元件集成电路。以上和本文以下所谓的类似元件，是指其本身非专用于影像感测的元件，但于正常运作或测试时可能输出大量逻辑信号，而在一般性的逻辑元件集成电路测试机无法测试或测试效率极差的逻辑信号元件或混合信号元件。

本发明的目的之一在于提出一种适用于影像感测元件或其类似元件的测试系统架构，其具有容易修改或升级的特性，以测试不同等级的影像感测元件或类似元件集成电路。

本发明的另一目的在于提出一种适用于影像感测元件或类似元件的测试系统架构，相对于影像感测元件专用的集成电路测试机，其成本较为低廉，配合前述易于修改和升级的特性，其整体成本的下降更是显著。

本发明的另一目的在于提出一种使用上较具弹性且适用于影像感测元件或类似元件的测试系统架构，其可以弹性地扩充平行测试的待测元件数目以增进整体测试效能。

本发明的又一目的在于提出一种使影像感测元件或类似元件中的影像信号或大量产生的信号和其它信号能平行测试的系统架构以增进整体测试效能。

本发明的再一目的在于提出一种将一般的逻辑测试系统升级为符合前述目的的影像感测元件或类似元件测试系统的方法。

根据上述目的，本发明提出一种适用于影像感测元件或类似元件集成电路的测试系统，其技术特征如下：

一种集成电路测试系统，其包含：

一待测集成电路界面，用以放置或承载一待测集成电路；

一测试信号产生模块，连接至该待测集成电路界面；

多个测试端脚界面模块，其包含一信号转换模块，且均连接至该待测集成电路界面；

一数据传输界面模块，连接至该信号转换模块；

一数据处理子系统，连接至该数据传输界面模块；

一测试主控模块，连接至该测试信号产生模块、该多个测试端脚界面模块、以及该数据处理子系统；

其中该测试主控模块于一测试程序中控制该测试信号产生模块以产生测试信号，并经由该待测集成电路界面输入至该待测集成电路；而该信号转换模块将来自该待测集成电路界面的多个数字信号转换为多个特征数字信号，该多个特征数字信号为该待测集成电路的主要测试特性；该测试主控模块并且控制该数据处理子系统，以经由该数据传输界面模块将该多个特征数字信号输入至该数据处理子系统；该测试主控模块由该多个测试端脚界面模块和该数据处理子系统传回的测试数据，以判定该待测集成电路是否为良品。

为达到上述目的，本发明还提出一种上述系统的测试方法，其技术特征如下：

一种将基本逻辑集成电路测试机升级为影像处理元件集成电路测试机的方法，其包含以下步骤：

将待测影像处理元件集成电路与该待测影像处理元件输出一最大分辨率数字影像图框有关的数字信号，连接至一信号转换模块；

该信号转换模块输出的数字信号通过一快速数据传输界面模块连接至一影像处理子系统；

连接该影像处理子系统至一基本逻辑集成电路测试机的测试主控模块；

连接该测试主控模块至一光源；

其中该测试主控模块于一测试程序中控制该光源的输出，以改变该光源投射至该待测影像处理元件的亮度、颜色、或其组合。

通过上述技术特征，本发明具有的有益效果表现为：本发明的测试系统及方法，其整合快速DMA I/O Card(Direct Memory AccessInput/Output Card，存储器直接存取输出/输入模块)和PE Card(PinElectronics Card，测试端脚界面模块)，将影像讯号通过PE Card的PEChannel(Pin Electronics Chanel，测试端脚讯号通道)处理后，由快速DMA I/O Card传送至影像处理个人计算机做运算处理。由于快速DMAI/O Card和现有的个人计算机标准规格模块，使用者可任意更换不同等级的快速DMA I/O Card及/或个人计算机以配合测试不同规格的影像感测元件或类似元件。此外，只要增加快速DMA I/O Card和影像处理计算机的数量，即可增加平行测试的待测影像感测元件数量，以增加测试的效率。综合上述特性，整体测试的成本将随之降低。

附图说明

揭示于本说明书的实施例的诸多特色可经由以下附图更进一步被理解，其中：

图1显示依据本发明一实施例的影像感测元件集成电路测试系统；

图2依据本发明一实施例的影像信号转换模块的主要输入输出信号示意图；而

图3显示依据本发明另一实施例的影像感测元件集成电路测试系统。

图中符号说明

1/2影像感测元件集成电路测试系统

10/20基本逻辑测试模块

102待测集成电路界面

104测试信号产生模块

106/206影像信号转换模块

108测试端脚界面模块

180影像相关数字信号

182/282影像特征信号组合

12快速DMA I/O模块

14数据处理子系统

16测试主控模块

18光源

22影像撷取模块

Vsync影像垂直同步信号

Hsync影像水平同步信号

Pclk影像像素时钟脉冲信号

D0-D9影像资料信号

Clk转换后的影像像素时钟脉冲信号

具体实施方式

图1显示依据本发明一实施例的影像感测元件集成电路测试系统1。此实施例适用，但不限于影像感测元件集成电路的测试。影像感测元件集成电路测试系统1包含基本逻辑测试模块10、快速DMA I/O模块12、数据处理子系统14、测试主控模块16、和光源18。基本逻辑测试模块10包含待测集成电路界面102、测试信号产生模块104、影像信号转换模块106和一或多个测试端脚界面模块(PE Cards)108。

基本逻辑测试模块10中的测试信号产生模块104连接至待测集成电路界面102。待测集成电路界面102和影像信号转换模块106以及一或多个测试端脚界面模块108相连接。影像信号转换模块106连接至快速DMA I/O模块12。快速DMA I/O模块12连接至数据处理子系统14。测试主控模块16和数据处理子系统14互相连接，且测试主控模块16和基本逻辑测试模块10中之一或多个测试端脚界面模块108和测试信号产生模块104亦相连接。测试主控模块16同时亦连接至光源18。以上所谓的连接，指相关模块的某些接脚彼此实体接触而各相连的接脚可以互通电气信号，或者相关模块的某些接脚通过一定规格，如TCP/IP等的连接装置相连而能互通电气信号。

基本逻辑测试模块10本身是一个可以测试一般数字逻辑集成电路的测试模块，其配合测试主控模块16即构成一数字逻辑集成电路测试系统。待测集成电路界面102是待测集成电路(未显示于图中)和测试系统中其它元件的信号交换界面。当待测集成电路是已封装的集成电路时，待测集成电路界面102可以是DUT板(Device Under Test Board)的界面装置，其上含有集成电路插槽(socket)。当待测集成电路是含有未封装集成电路的晶圆时，待测集成电路界面102可以是针探卡(ProbeCard)的界面装置，其上含有配合待测集成电路端脚配置的探针及转接线路。当测试进行时，待测集成电路和上述的插槽或探针实体相连以和测试系统中其它元件的交换信号。快速DMA I/O模块12可以是已用的标准规格模块，其用在外围装置和个人计算机系统间快速地交换数字资料。数据处理子系统14可以是一般的个人计算机。用于影像感测元件测试时，数据处理子系统14可以是以个人计算机为核心的影像处理子系统。测试主控模块16则用来主导整个测试流程的进行，包括最后对于待测集成电路是否通过测试的判定。光源18则受测试主控模块16的控制改变投射至待测集成电路的亮度及/或颜色等光学特性。

待测集成电路为诸如影像处理元件适合本系统进行测试的集成电路，其被判定为良品或不良品的前可能已经过数次特定的测试程序。此等测试程序的步骤及次数依据待测集成电路的规格预先决定。譬如，某个于本实施例进行的测试程序的步骤可能包含将光源18的亮度及/或颜色调整至特定范围；使测试信号产生模块104产生特定的信号；使数据处理子系统14开始通过快速DMA I/O模块12输入影像资料；测试主控模块16根据一或多个测试端脚界面模块108和数据处理子系统14传回的数据判定待测集成电路是否通过此测试程序。每一个测试程序可能改变光源18的亮度及/或颜色并藉由测试主控模块16判定待测集成电路是否通过测试。通常待测集成电路必须至少一次通过所有的测试程序才能判定为良品，反之即依据失败的测试程序项目及情况判定为不同等级的瑕疵品。

在每一次测试程序中，测试信号产生模块104接受测试主控模块16的控制以产生特定的测试讯号予待测集成电路。待测集成电路的输出信号中必须大量处理的影像相关数字信号180基本上连接至影像信号转换模块106，其余的信号则连接至一或多个测试端脚界面模块108。图1中的一或多个测试端脚界面模块108是一般测试系统中典型的装置，其作为待测集成电路界面102和测试主控模块16间信号的交换、缓冲或放大。在本实施例中，待测集成电路界面102除了影像相关数字信号180外的输出信号基本上均连接至一或多个测试端脚界面模块108，以进行与影像信号等大量信号不直接相关的信号测试。例如，若待测集成电路一影像处理元件，则其中有关于影像资料的信号输出，如Vsync(影像垂直同步信号)、Hsync(影像水平同步信号)、Pclk(影像像素时钟脉冲信号)、和影像资料信号等等，均连接至影像信号转换模块106。

影像信号转换模块106将影像相关数字信号180转换为快速DMAI/O模块12可以接受且足以描述待测集成电路主要特性的影像特征信号组合182。若待测集成电路一影像处理元件，则此影像特征信号组合182可以是一个足以代表此影像处理元件最大分辨率数字影像图框(image frame)的标准信号组合。举例而言，若其最大分辨率为1280×1024，而每一像素以10位表示，则转换后的影像特征信号组合182可能包含一个时钟脉冲信号Clk和十个影像资料信号D0、D1、至D9各自分别取样输出1280×1024次。

图2依据本发明一实施例的影像信号转换模块106的主要输入输出信号示意图。如图中所示，影像信号转换模块106将一般影像处理元件中与影像输出有关的影像垂直同步信号Vsync、影像水平同步信号Hsync、影像像素时钟脉冲信号Pclk和影像资料信号D0至D9转换为一时钟脉冲信号Clk和十个影像资料信号D0至D9。习于斯艺者应能理解，对于一般的影像处理元件，转换后的标准信号组合足以表示其最大分辨率的数字影像图框而可兹测试使用。

如前所述，测试主控模块16的功能主导整个测试流程的进行。除了已提及的对于测试信号产生模块104和光源18的控制，其功能亦包括控制数据处理子系统14开始通过快速DMA I/O模块12将前述足以表示待测集成电路最大分辨率数字影像图框的影像资料输入至数据处理子系统14并接收数据处理子系统14数据处理的结果及一或多个测试端脚界面模块108的测试资料和前面曾提及依据接收自数据处理子系统14和一或多个测试端脚界面模块108的测试资料来判定待测集成电路为良品或不良品。其中数据处理子系统14和一或多个测试端脚界面模块108的数据处理平行进行之。

对于不同规格的待测集成电路，只要针对其关于影像输出信号的规格和特性修改影像信号转换模块106，或甚至只是调整影像信号转换模块106设计上预先设定的几个参数，令其输出仍为快速DMA I/O模块12可接受的影像特征信号组合182，则影像感测元件集成电路测试系统1的其它元件几乎不需修改即可轻易达到升级或修改的目的。又由于诸如快速DMA I/O模块12和个人计算机设备一般性标准的装置，只要增加快速DMA I/O Card和个人计算机(即前述的数据处理子系统14)的数量，即可增加平行测试的待测影像感测元件数量，以增加测试的效率。

图3显示依据本发明另一实施例的影像感测元件集成电路测试系统2。其大致和图1类似，主要不同点在于影像信号转换模块106置换为影像信号转换模块206，而快速DMA I/O模块12置换为影像撷取模块22，且影像信号转换模块206输出的信号此处变成影像特征信号组合282。类似的前所述的影像特征信号组合182为快速DMA I/O模块12可以接受的信号模式，影像特征信号组合282为影像撷取模块22可以接受的信号模式。影像撷取模块22亦为市面上普遍的影像资料输入装置。换言之，配合数据处理子系统14可搭配的资料快速输入装置，本发明的实施例只要改变影像信号转换模块的转换运作，使其输出信号得以藉由输入装置进入数据处理子系统14，即可达成本发明的目的。

通过以上依据本发明的实施例的详细说明，熟悉本领域的技术人员应能理解本发明的精神亦在于提出一种将基本逻辑集成电路测试机升级为影像处理元件集成电路测试机的方法。一般的基本逻辑集成电路测试机主要包含一基本逻辑电路测试子系统。其基本逻辑电路测试子系统主要包括置放或承载待测集成电路的界面和产生测试信号的测试信号产生模块。熟悉本领域的技术人员应能轻易地依据以上本发明的详细说明将一般基本逻辑集成电路测试机升级为专用的影像处理元件集成电路测试机。

以上实施例仅可能的实作范例。许多变异或修改均可在不脱离本揭示的原理下达成。例如，当待测集成电路不是一般的影像感测元件时，所举实施例中的影像信号转换模块(106或206)可以是适用该待测集成电路的信号转换模块；而快速DMA I/O模块12和影像撷取模块22也可以是其它数据传输界面模块，最好是高效能的快速数据传输界面模块。依应用的不同，影像特征信号组合(182或282)可以是足以代表待测集成电路的特定且通常是大量的特征数字信号。该等变异或修改均应视为在本揭示范畴的内而为所附的申请专利范围所保护。

Claims (10)

1.一种集成电路测试系统，其包含：

一待测集成电路界面，用以放置或承载一待测集成电路；

一测试信号产生模块，连接至该待测集成电路界面；

多个测试端脚界面模块，其包含一信号转换模块且均连接至该待测集成电路界面；

一数据传输界面模块，连接至该信号转换模块；

一数据处理子系统，连接至该数据传输界面模块；

一测试主控模块，连接至该测试信号产生模块、该多个测试端脚界面模块、以及该数据处理子系统；

其中该测试主控模块于一测试程序中控制该测试信号产生模块以产生测试信号，并经由该待测集成电路界面输入至该待测集成电路；而该信号转换模块将来自该待测集成电路界面的多个数字信号转换为多个特征数字信号，该多个特征数字信号为该待测集成电路的主要测试特性；该测试主控模块并且控制该数据处理子系统以经由该数据传输界面模块将该多个特征数字信号输入至该数据处理子系统；该测试主控模块由该多个测试端脚界面模块和该数据处理子系统传回的测试数据以判定该待测集成电路是否为良品。

2.如权利要求1所述的集成电路测试系统，其中上述的待测集成电路为一影像感测元件集成电路。

3.如权利要求2所述的集成电路测试系统，其更包含一光源，该光源连接至该测试主控模块并受该测试主控模块的控制于每一上述的测试程序改变投射至上述影像感测元件集成电路的光学特性。

4.如权利要求3所述的集成电路测试系统，其中上述的来自待测集成电路界面的多个数字信号包含：一影像垂直同步信号、一影像水平同步信号、一影像像素时钟脉冲信号、多个影像资料信号。

5.如权利要求4所述的集成电路测试系统，其中上述的多个特征数字信号是一个足以表示上述的影像感测元件集成电路最大分辨率数字影像图框的标准信号组合。

6.如权利要求4所述的集成电路测试系统，其中上述的多个特征数字信号包含一时钟脉冲信号和多个影像资料信号。

7.如权利要求6所述的集成电路测试系统，其中上述的数据传输界面模块包含一快速DMA I/O模块或一影像撷取卡。

8.一种将基本逻辑集成电路测试机升级为影像处理元件集成电路测试机的方法，其包含以下步骤：

将待测影像处理元件集成电路与该待测影像处理元件输出一最大分辨率数字影像图框有关的数字信号连接至一信号转换模块；

该信号转换模块输出的数字信号通过一快速数据传输界面模块连接至一影像处理子系统；

连接该影像处理子系统至一基本逻辑集成电路测试机的测试主控模块；

连接该测试主控模块至一光源；

其中该测试主控模块于一测试程序中控制该光源的输出以改变该光源投射至该待测影像处理元件的亮度、颜色、或其组合。

9.如权利要求8所述的将基本逻辑集成电路测试机升级为影像处理元件集成电路测试机的方法，其中上述的与该待测影像处理元件输出一最大分辨率数字影像图框有关的数字信号包含：一影像垂直同步信号、一影像水平同步信号、一影像像素时钟脉冲信号和多个影像资料信号。

10.如权利要求8所述的将基本逻辑集成电路测试机升级为影像处理元件集成电路测试机的方法，其中上述的信号转换模块将上述的待测影像处理元件输出一最大分辨率数字影像图框有关的数字信号转换为一时钟脉冲信号和多个影像资料信号。

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