CN101271854A - 整合基本电性及系统功能检测的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种整合基本电性及系统功能检测的测试装置及其测试方法，通过整合基本电性测试电路与系统功能电路在同一电路基板上，并通过切换元件的作用，使得通过基本电性测试的待测元件，能够在同一个插槽上直接进行系统功能的测试，从而能有效节省测试的工时，还可降低待测元件的损伤率。

Description

整合基本电性及系统功能检测的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种半导体测试装置的设置及其测试方法，尤其涉及一种整合基本电性测试及功能测试于同一电路基板的设置及其测试方法。

背景技术

半导体测试制造工艺乃是对IC(也称为待测元件)进行电性的功能测试，以确保IC功能的完整，并可依照测试结果执行IC的分类。然而，为了确保不会因为待测元件的不良状态而造成测试电路的损坏，因此需要先进行基本电性的测试，例如开/闭路测试(open/short circuit test)，并在确定待测元件的基本电性正常后，再通过分类机的机械手臂辅助，将待测元件搬送至功能测试区域进行测试或者进行系统功能的测试。

请参照图1，为现行的半导体测试装置在测试区域中的设置示意图。如图1所示，基本电性的测试是在测试区域10中进行，因此需要使用分类机(handler)的机械臂将待测元件从输入区的托盘(tray)，先搬移至测试区域10的基本电性测试的插槽11进行测试后，再通过基本电性测试的待测元件才能被分类机的机械臂搬移至功能测试区的插槽12进行功能的电性测试，最后再依据测试结果，将待测元件传输至输出区的托盘上。

就半导体测试装置的功能测试而言，其简要的测试流程如下：先载入测试程序至测试机台(Tester)，将需要测试的功能项目通过测试头(TestHead)发出电子信号，再经由测试机台界面(Load Board)传至待测元件，并将测试结果传到分类机(Handler)上，依据测试所得的结果由分类机的机械臂进行分等级(Bin)的操作。由于基本电性测试不像功能测试需要许多繁琐的测试过程，只需要对待测元件进行简单的电性测试，以预防在测试过程中损伤测试机台，很明显地，基本电性测试的时间远少于功能测试的时间，因此半导体测试装置只配置机械臂来处理待测元件的基本电性测试及功能测试的传送操作，而需要机械臂在两者间不断对待测元件进行长距离的搬移，延长批次的作业时间而降低产能(throughput)，且随着待测元件被传送的次数增加，因此也增加了待测元件与插槽接触的次数，从而使得待测元件损伤率也随之增加，并导致测试成本的增加。

发明内容

鉴于上述的背景技术中，为了解决上述机械臂在基本电性测试插槽及功能测试插槽间的长距离的搬移待测元件位置而降低产能的问题，本发明所提供的整合基本电性及系统功能检测的测试装置，其目的在于解决上述传统的基本电性及系统功能检测的测试装置未能达标的问题。

本发明首先提供一种半导体测试装置的测试区结构，其中包含多个测试单元与切换元件。测试单元包括插槽、设置有基本电性测试电路及功能测试电路的电路基板，而切换元件用以连接插槽及电路基板，并可依据测试主机的信息执行切换操作来连接第一电路或第二电路。

本发明接着提供一种半导体测试装置，其中包含测试主机、分类机、待测元件输入/输出区以及测试区域，其中测试区域还进一步包含多个测试单元，且测试单元包括：插槽；设置有第一电路及第二电路的电路基板，以及切换元件，用以连接该插槽及该电路基板，并可进一步以切换操作来连接该第一电路或该第二电路。

本发明接着再提出一种半导体测试装置的测试方法，包括提供至少一个测试单元；然后提供至少一个待测元件，并使该待测元件与该测试单元电性耦合；接着执行基本电性测试；并且检查该基本电性测试的结果并进行判断程序；再接着驱动切换元件，用以连接功能测试的电路并且再执行功能电性测试；最后，记录功能电性测试结果，并驱动该切换元件连接基本电性测试的电路。

附图说明

图1为传统基本电性测试与系统功能的功能方块示意图；

图2为本发明的测试区设置示意图；以及

图3为本发明的另一实施例的测试区设置示意图。

图4为如图3所示实施例的测试方法流程图。

主要元件标记说明

10、20、30测试区域

11、12插槽

21第一插槽

22第二插槽

201测试单元

211、221电路基板

31插槽

32电路基板

33切换元件

301测试单元

311第一电路

312第二电路

具体实施方式

本发明在此所探讨的方向为一种半导体测试装置中整合基本电性及功能检测的测试区域的设置。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成方式。显然地，本发明的施行并未限定于基本电性及系统功能检测的测试装置的技术人员所熟习的特殊细节。另一方面，众所周知的半导体测试装置的设置或测试步骤等，并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本发明的范围不受限定，以权利要求为准。

首先，请参照图2，为本发明的测试区设置示意图。如图2所示，本发明的测试区域20内包含多个测试单元201，测试单元201中包括有第一插槽21以及相应第一插槽21的电路基板211、第二插槽22以及相应第二插槽22的电路基板221，其中电路基板211与电路基板221分别电性耦合于第一插槽21及第二插槽22。当本实施例执行测试时，会由分类机上的机械臂(图中未示)将待测元件放入测试单元201的第一插槽21，以使待测元件与第一插槽21形成电性耦合，然后由测试主机(图中未示)发出信息以驱动并执行基本电性测试，并记录测试结果；此时，若基本电性测试未能通过设定标准时，即会停止待测元件的后续测试而直接进行分类；接着，再由测试主机(Tester)驱动分类机上的机械臂将待测元件从第一插槽21转换至第二插槽22上，并在待测元件与第二插槽22电性耦合后，再由测试主机发出信息以驱动执行待测元件的功能测试(final test)，且将测试结果记录，最后再由测试主机依测试记录驱动机械臂将完测的待测元件放入不同的托盘(图中未示)。

再次要强调，由于本发明的特征处是在改良测试区域20内的设置，因此与半导体测试装置有关的其他公知技术的部份，例如分类机(handler)、机械臂(robot)、测试主机(tester)等，并未详细描述出相关的位置及其详细的执行步骤。很明显地，为提升半导体测试装置的产能，在本实施例中的分类机，也可设置多个机械臂来执行待测元件的基本电性测试及功能测试。

接着，请参照图3，为本发明的测试区设置的另一实施例的示意图。如图3所示，本发明的测试区域30内包含多个测试单元301，每个测试单元301中包括有一个插槽31以及相应插槽31的电路基板32，其中电路基板32中包括第一电路311(例如基本电性测试电路)及第二电路312(例如功能测试电路)，同时，在插槽31与电路基板32之间还有切换元件33，可通过切换元件33将插槽31与电路基板32连接，因此可以选择与电路基板32中的第一电路311或是第二电路312连接。

当本实施例执行测试时，会由分类机上的机械臂(图中未示)将待测元件放入测试单元301中的插槽31，使待测元件与插槽31以形成电性耦合，然后由测试主机(图中未示)发出信息以驱动切换元件33与基本电性测试的第一电路311连接，以执行基本电性测试，其中此基本电性测试的项目至少包括开/闭路测试(open/close loop testing)，然后记录测试结果。此外，本实施例中还可进一步在驱动切换元件33的过程中，包含先检测切换元件33的电性连接位置，当电性连接位置不是与基本电性测试的第一电路311连接时，执行电性连接位置的切换操作。接着，当基本电性测试结果为通过时，再由测试主机(Tester)发出信息以驱动切换元件33与功能测试的第二电路312完成连接后，执行功能测试，并将测试结果记录，否则，当基本电性测试结果不为通过时，将测试结果记录，跳过功能测试。最后再由测试主机依测试的记录驱动机械臂将完测的待测元件放入不同的托盘(图中未示)，然后检测是否进行下一待测元件的测试。很明显地，在本实施例中，测试区域30只需配置机械臂就可执行待测元件的基本电性测试及功能测试；同样要强调的是，本发明的特征处是在改良测试区域30内的设置，因此与半导体测试装置有关的其他公知技术的部份，并未详细列出。很明显地，为提升半导体测试装置的产能，在本实施例中的分类机，也可配置多个机械臂来执行待测元件的基本电性测试及功能测试，本发明并未加以限制。

此外，在本实施例中的切换元件33可以是一个切换电路、多功装置、继电装置(relay)或半导体元件(例如二极体)所形成的开关，可依据测试主机所发出的信息来切换与第一电路311或第二电路312的连接，同时，此切换元件33可以选择性地设置于电路基板32中或是设置于插槽31中，本发明并未加以限制。

再接着，请参照图4，为本发明测试过程的流程图。在此要强调，本实施例是以图3所示的实施例来说明。如图4所示，首先如步骤410所示，提供测试单元301，测试单元301中设置有插槽31、电路基板32以及切换元件33用以连接插槽31，其中电路基板32包括用以执行基本电性测试的第一电路311及用以执行功能测试的第二电路312。在进行测试的初始状况下，插槽通过切换元件33与第一电路311连接；接下来如步骤420所示，将待测元件电性耦合于测试单元301中的插槽31上；接下来如步骤430所示，检查切换元件33与第一电路311连接状况，当电性连接位置不是与第一电路311连接时，则切换元件会先执行切换操作，以确定切换元件33是连接至第一电路311；之后如步骤440所示，执行待测元件的基本电性测试，并检查基本电性测试结果；当判断无法通过基本电性测试时，则停止测试程序，并直接至步骤460，将测试结果记录，然后再进行此待测元件的分类，如步骤470。若判断通过基本电性测试时，如步骤450所示，则驱动切换元件33使其与第二电路312电性连接并执行待测元件的功能测试；再接下来如步骤460所示，记录功能测试结果；然后，依据测试结果将待测元件分类放入不同的托盘中，如步骤470所示。当然，在完成步骤470的操作后，也可以选择进行切换此切换元件33，以使切换元件33与基本电性测试的第一电路311连接。在上述的测试过程中，执行切换元件33的切换以及执行测试操作，均是通过测试主机来依次发出信息。最后再由测试主机依测试记录驱动机械臂将完测的待测元件放入不同的托盘(图中未示)，然后检测是否进行下一待测元件的测试。

显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。因此需要在其附加的权利要求项的范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其他未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效变更或改进，均应包含在权利要求中。

Claims (10)

1. 一种半导体测试装置的测试区结构，包括有至少一个测试单元，其特征在于上述测试单元包括：

插槽；

电路基板，其上配置有第一电路及第二电路；及

切换元件，其依据该半导体测试装置的信息执行切换操作，以使该插槽电性连接该第一电路或该第二电路。

2. 根据权利要求1所述的测试区结构，其特征在于该第一电路为基本电性测试电路。

3. 根据权利要求2所述的测试区结构，其特征在于该第二电路为功能电性测试电路。

4. 根据权利要求1所述的测试区结构，其特征在于该切换元件可自下列组合中选出，多功装置、继电装置、半导体元件。

5. 一种整合基本电性测试及功能测试的半导体测试装置测试方法，包含：

提供至少一个测试单元；

提供至少一个待测元件，并使该待测元件与该测试单元电性耦合；

执行基本电性测试；

检查该基本电性测试的结果并进行判断程序；

驱动切换元件，以使该待测元件电性连接设于该测试单元的功能电性测试电路；

执行功能电性测试；及

记录待测元件的测试结果，并依测试结果进行待测元件的分类。

6. 根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于其进一步可于执行该基本电性测试前，先检测待测元件是否通过该切换元件而电性连接设于该测试单元的基本电性测试电路。

7. 根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于当该判断程序判断该待测元件无法通过基本电性测试时，则停止测试，并记录待测元件的测试结果，且依测试结果进行待测元件的分类。

8. 一种半导体测试装置，包括有测试主机、分类机、待测元件输入/输出区以及测试区域，其特征在于该测试区域还进一步由多个测试单元所组成，上述测试单元包括：

插槽；

电路基板，其上配置有基本电性测试电路及功能电性测试电路；及

切换元件，依据该测试主机的信息执行切换操作，以使该待测元件电性连接该基本电性测试电路或该功能电性测试电路。

9. 一种半导体测试装置，包括有测试主机、分类机、待测元件输入/输出区以及测试区域，其特征在于该测试区域还进一步由多个测试单元所组成，上述测试单元包括::

第一插槽；

基本电性测试电路，其与该第一插槽电性连接；

第二插槽；及

功能电性测试电路，其与该第二插槽电性连接；

其中该分类机在吸取待测元件后，即依据该测试主机发出的信息依次将该待测元件分别插入该第一插槽或该第二插槽。

10. 一种半导体测试装置的测试区结构，包括有至少一个测试单元，其特征在于上述测试单元包括：

插槽；

电路基板，其上配置有基本电性测试电路及功能电性测试电路；及

切换元件，依据该半导体测试装置的信息执行切换操作，以使该插槽电性连接该基本电性测试电路或该功能电性测试电路。

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