CN101839961B - 测试系统以及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种测试系统以及测试方法。该测试系统包含测试平台以及取放装置。测试平台包含金属底板、测试环境电路板、测试座以及金属壁。测试环境电路板设置于金属底板上，测试座设置于测试环境电路板上，而金属壁设置于金属底板上且环绕测试座。取放装置可移动地设置于测试平台上方，并用以将待测单元放置于测试座上。取放装置的金属盖板对应测试平台的金属壁。当取放装置将待测单元放置于测试座上时，金属盖板配合测试平台的金属壁与金属底板形成隔离空间，以隔离该待测单元。

Description

测试系统以及测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试系统及测试方法，特别是涉及一种具有电磁屏蔽效果的测试系统及测试方法。

背景技术

半导体技术不断演进，生产芯片元件需要的设计、制造、封装以及测试四个重要的流程，都形成各自专业的领域。随着芯片元件的结构更复杂、功能更多样且要求更精准，优秀芯片元件的测试流程技术也成为电子产业中保证生产品质以及加速生产流程的重要技术关键。

已知技术中，芯片元件在测试时，通常有专用的测试设备，用以固定芯片、量测信号及避免噪声，以稳定进行高效率的测试流程。其中，各种微型化的芯片元件不断推出，这种体积小的芯片元件通常具有很高的电磁敏感度，容易受到周围环境的电磁干扰。尤其，在无线电射频领域的应用中，例如射频识别(radio frequency identification，RFID)，其无线电射频集成电路元件(radio frequency integrated circuit，RFIC)在测试时容易受周遭其他电子仪器的电磁波干扰，进而导致测试结果失真，甚至对测试人员造成一定危险性。

为了隔离外界的电磁干扰，一般业界会使用较大体积的金属隔离箱，将整个测试设备(通常包含测试平台、机械手臂、信号量测装置或信号线路)设置在隔离箱内部，通过隔离箱的金属屏蔽效果，将不必要的电磁干扰排除，可以提高芯片元件在测试流程中的稳定性。

然而，这些金属隔离箱具一定设置成本，且占用体积较大。此外，举例来说，已知技术中的隔离箱常以气动加压方式进行密合。测试流程中，当机械手臂将待测单元置于测试区后，需启动隔离箱的致动机构，并静待隔离箱完全密合方能进行信号测试，使芯片元件的测试流程显得冗长而不具效率。

本发明提出一种具有可便利地达成电磁屏蔽效果的测试系统及测试方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的范畴在于提供一种测试系统，其中测试系统包含测试平台以及取放装置。

根据具体实施例，测试平台包含金属底板、测试环境电路板、测试座以及金属壁。测试环境电路板设置于金属底板上。测试座设置于测试环境电路板上且与测试环境电路板电性连接，而金属壁设置于金属底板上且环绕测试座。其中测试座可包含容槽或测试座可为各向异性导电薄膜。

取放装置可移动地设置于测试平台上方，取放装置包含金属盖板。取放装置用以将待测单元(可为集成电路元件或集成电路模块)放置于测试座上。于此实施例中，取放装置的金属盖板与测试平台的金属壁具有对应关系(如尺寸大小、形状、深浅等)。当取放装置将待测单元放置于测试座上时，金属盖板可配合测试平台的金属壁与金属底板形成隔离空间，利用金属的特性产生电磁屏蔽效果以隔离该待测单元。

本发明的范畴在于提供一种测试方法，测试方法适用于包含测试平台以及取放装置的测试系统。

根据具体实施例，该方法包含下列步骤：(a)提供待测单元；(b)驱动取放装置将待测单元放置于测试平台上；(c)通过取放装置配合测试平台，在待测单元四周形成隔离空间；以及(d)测试被隔离的待测单元。

本发明的另一范畴在于提供一种测试系统，其中测试系统包含测试平台以及取放装置。

根据具体实施例，测试平台包含第一电磁屏蔽板、测试环境电路板、测试座以及第二电磁屏蔽板。测试环境电路板设置于第一电磁屏蔽板上。测试座设置于测试环境电路板上且与测试环境电路板电性连接，而第二电磁屏蔽板设置于第一电磁屏蔽板上且环绕测试座。其中测试座可包含容槽或测试座可为各向异性导电薄膜。

取放装置可移动地设置于测试平台上方，取放装置包含第三电磁屏蔽板。取放装置用以将待测单元放置于测试座上。于此实施例中，取放装置的第三电磁屏蔽板与测试平台的第二电磁屏蔽板具有对应关系。

这些电磁屏蔽板其材料可为金属、超导体或其他等同的具导电效果的导电物体。当取放装置将待测单元放置于测试座上时，第三电磁屏蔽板可配合测试平台的第二电磁屏蔽板与第一电磁屏蔽板形成隔离空间，利用导体的特性产生电磁屏蔽效果以隔离该待测单元。

相较于已知技术，本发明的测试系统其取放装置与测试平台，分别具有对应的导电盖板以及导电边壁，并可配合测试平台的导电底板，形成隔离空间以隔离该待测单元。由此，本发明的测试系统不需要体积庞大的隔离箱，即可以较小的空间实现电磁屏蔽的效果。此外，本发明中待测单元的放置与电磁屏蔽动作，由取放装置一并完成，亦可为放置时同时完成电磁屏蔽。也就是说，本发明的测试方法可提高测试流程的顺畅以及效率。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1绘示根据本发明的具体实施例中测试系统的示意图。

图2绘示图1中取放装置将待测单元放置于测试平台时的示意图。

图3绘示根据本发明另一具体实施例中测试方法的流程图。

图4为实验范例中以频谱分析仪量测经隔离的电波信号的量测结果。

附图标记说明

1：测试系统          12：测试平台

14：取放装置         16：待测单元

18：信号测试装置     120：基体

121：金属底板        124：测试座

122：测试环境电路板

126：金属壁          1210：通孔

1240：容槽           142：金属盖板

144：取放结构        146：伸缩结构

182：信号线路        S1-S4：步骤

具体实施方式

请参阅图1。图1绘示根据本发明的具体实施例中测试系统1的示意图。如图1所示，在此实施例中，测试系统1包含测试平台12、取放装置14以及信号测试装置18。测试系统1用以测试待测单元(device under test，DUT)16。

于此实施例中，待测单元16可为集成电路元件。于另一实施例中，待测单元16亦可为集成电路模块，该集成电路模块可包含集成电路元件、电路板以及相关应用所需的有源元件或无源元件。也就是说，本发明的测试系统1可应用于元件以及模块等不同等级的电子组件的测试用途。

于此实施例中，测试平台12包含基体120、金属底板121、测试环境电路板(DUT board)122、测试座124以及金属壁126。金属底板121设置于基体120上，测试环境电路板(DUT board)122设置于金属底板121上，测试座124设置于测试环境电路板121上且与测试环境电路板122电性连接，而金属壁126设置于金属底板121上。如图1所示，在此实施例中，金属壁126覆盖测试环境电路板122且环绕测试座124。于此实施例中，测试座124进一步包含容槽1240，容槽1240的尺寸大小与形状对应于待测单元16，容槽1240用以容纳待测单元16。

此外，本发明的测试座124并不以包含容槽为限，在另一具体实施例中，测试座124亦可为各向异性导电薄膜。该各向异性导电薄膜亦可作为测试环境电路板122与待测单元16间的信号传导媒介。

如图1所示，金属底板121上可具有通孔1210(feedthrough)，而测试系统1的信号测试装置18具有通过该通孔1210的信号线路182，信号测试装置18的信号线路182通过通孔1210通过金属底板121，并使信号测试装置18与测试环境电路板122形成耦接关系，由此信号测试装置18可得知测试环境电路板122上的信号变化。

此处的测试环境电路板122用以对应待测单元16的测试需求，其具有相对应的测试信号接点(未绘示)，测试环境电路板122可透过测试座124电性连接至待测单元16，并对待测单元16进行测试应用。

需说明的是，其中上述的金属底板121以及金属壁126，在实际应用中，其材料并不以金属为限。也就是说金属底板121及金属壁126亦可分别为电磁屏蔽板，其可达到电磁屏蔽效果。电磁屏蔽板的材料可为金属、超导体或其他等同的具导电效果的导电物体。

取放装置14设置于测试平台12上方。取放装置14包含金属盖板142、取放结构144以及伸缩结构146。取放装置14可通过伸缩结构146相对测试平台12移动。举例来说，在此实施例中伸缩结构146可伸缩，由此取放装置14可相对测试平台12垂直上下移动。

取放装置14的取放结构144用以挟取或吸附待测单元16，取放结构144可配合取放装置14将待测单元16放置于测试座124的容槽1240中。

于此实施例中，取放装置14的金属盖板142与测试平台12的金属壁126具有对应关系。例如于此实施例中，金属盖板142与金属壁126的宽度相当且形状互补(如图1所示)，但其对应关系不以此为限。

请一并参阅图2，图2绘示图1中取放装置14将待测单元16放置于测试平台12时的示意图。透过取放装置14的伸缩结构146向下伸展，取放装置14可将待测单元16放置于测试平台12上。

如图2所示，当取放装置14将待测单元16放置于容槽1240中时，金属盖板142可配合测试平台12的金属壁126与金属底板121形成隔离空间，利用导体的特性产生电磁屏蔽效果以隔离该待测单元。于此同时，待测单元16透过测试座124与测试环境电路板122形成耦接关系，并可利用测试环境电路板122以及信号测试装置18进行进一步测试。

于本发明的另一实施例中，当测试座124为各向异性导电薄膜时，取放装置14可将待测单元16置放于各向异性导电薄膜上。

如图1所示，因本发明的取放装置14具有金属盖板142，而测试平台12具有相对应的金属壁126以及金属底板121，当取放装置14完成放置待测单元16的动作的同时，金属盖板142、金属壁126以及金属底板121亦同时达到电磁屏蔽的效果。

此外，如图1所示，在此实施例中，金属底板121的通孔1210可配合信号线路182的线径进行设计，使通孔1210不至于对电磁屏蔽效果造成过大影响。由此信号测试装置18可在电磁屏蔽的情况下测量待测单元16的信号。

于实际应用中，测试系统1因具有电磁屏蔽效果，可在低噪声的情况下有效率的测试集成电路元件以及模块，且特别是适合用以测试具无线电射频功能的电路单元，也就是说，待测单元16可为无线电射频集成电路元件或无线电射频集成电路模块，而此时，用以传送测试信号的信号线路182可为无线电射频信号线路(RF cable)。

请参阅图3。图3绘示根据本发明另一具体实施例中测试方法的流程图。测试方法适用于包含测试平台以及取放装置的测试系统，测试系统的实际硬体设置可一并参照图1，且与先前实施例中的描述相似，故在此不另赘述。

首先执行步骤S1，提供待测单元。待测单元可为集成电路元件，或进一步可为无线电射频集成电路元件或无线电射频集成电路模块。

再来执行步骤S2，驱动取放装置将待测单元放置于测试平台上。其中此处的测试平台可包含金属底板以及测试座，测试座设置于金属底板上且具有容槽，步骤S2是将待测单元放置于测试平台的测试座上。

接着执行步骤S3，通过取放装置配合测试平台，在待测单元四周形成隔离空间。其中此处的测试平台进一步包含金属壁，金属壁设置于金属底板上且环绕该测试座，而取放装置包含金属盖板。步骤S3通过取放装置的金属盖板配合测试平台的金属壁与金属底板，以形成隔离空间。最后执行步骤S4，测试被隔离的待测单元。

下述将以实验范例具体说明本发明的电磁屏蔽效果。

请一并参阅图2以及图4。图4为实验范例中以频谱分析仪量测经隔离的电波信号的量测结果。于本实验范例中，以信号产生器(型号AgilentTechnologies 8672A)产生信号强度16dBm、频率为2.4GHz的实验电波信号。于上述图2测试系统内形成的隔离空间中设置发送天线，并可利用图2中的信号线路将实验电波信号传输至发送天线，并透过隔离空间中的发送天线发送。

于上述形成电磁屏蔽的隔离空间外，另设置接收天线，其为ETS-LINDGREN SN：00027183喇叭型天线(Horn Antenna)。该接收天线连接至频谱分析仪(spectrum analyzer)，型号ADVANTEST R3162。其信号量测结果如图4所示，经量测的电波信号强度为-75.93dBm(频率2.437GHz)。也就是说，本发明的测试系统的隔离度为16dBm-(-75.93dBm)＝91.93dBm。

综上所述，本发明的测试系统其取放装置与测试平台分别具有对应的导电盖板以及导电边壁，并可配合测试平台的导电底板形成隔离空间以隔离该待测单元，并且隔离空间提供的电磁屏蔽可达10⁹倍数(90dBm)的隔离效果。由此，本发明的测试系统不需要体积庞大的隔离箱，即可以较小的空间实现电磁屏蔽的效果。此外，本发明中待测单元的放置与电磁屏蔽动作，由取放装置一并完成，亦可为放置待测单元时同时完成电磁屏蔽。也就是说，本发明的测试方法可提高测试流程的顺畅以及效率。

通过以上优选具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具等同的安排于本发明专利申请的权利要求的范畴内。

Claims (18)

1.一种测试系统，包含：测试平台以及取放装置，

该测试平台包含：

金属底板；

测试环境电路板，设置于该金属底板上；

测试座，设置于该测试环境电路板上并与该测试环境电路板电性连接；以及

金属壁，设置于该金属底板上且环绕该测试座，

该取放装置可移动地设置于该测试平台上方，该取放装置包含金属盖板，该取放装置用以将待测单元放置于该测试座上，该金属盖板对应该测试平台的该金属壁，

其中当该取放装置将该待测单元放置于该测试座上时，该金属盖板配合该测试平台的该金属壁与该金属底板形成隔离空间以隔离该待测单元。

2.如权利要求1所述的测试系统，其中该测试座包含容槽。

3.如权利要求1所述的测试系统，其中该测试座为各向异性导电薄膜。

4.如权利要求1所述的测试系统，其中该测试系统进一步包含用以量测该待测单元的信号测试装置，该信号测试装置具有信号线路，该金属底板进一步包含至少一通孔，该信号测试装置的该信号线路通过该至少一通孔通过该金属底板并与该待测单元连接。

5.如权利要求4所述的测试系统，其中该待测单元为集成电路元件。

6.如权利要求5所述的测试系统，其中该待测单元为无线电射频集成电路元件，该信号测试装置的该信号线路为无线电射频信号线路。

7.如权利要求4所述的测试系统，其中该待测单元为集成电路模块，该集成电路模块包含集成电路元件、电路板以及主/无源元件。

8.如权利要求7所述的测试系统，其中该待测单元为无线电射频集成电路模块，该信号测试装置的该信号线路为无线电射频信号线路。

9.如权利要求1所述的测试系统，其中该取放装置进一步包含取放结构，该取放结构用以挟取或吸附该待测单元并将其放置于该测试座上。

10.如权利要求1所述的测试系统，其中该取放装置进一步包含伸缩结构，该伸缩结构用以带动该取放装置相对该测试平台上下移动。

11.一种适用于测试系统的测试方法，该测试系统包含测试平台以及取放装置，该测试平台包含金属底板、测试座和设置于该金属底板上且环绕该测试座的金属壁，该取放装置包含金属盖板，该方法包含下列步骤：

(a)提供待测单元；

(b)驱动该取放装置将该待测单元放置于该测试平台上；

(c)通过该取放装置的该金属盖板配合该测试平台的该金属壁与该金属底板，在该待测单元四周形成隔离空间；以及

(d)测试该被隔离的待测单元。

12.如权利要求11所述的测试方法，其中该测试平台还包含测试环境电路板，该测试环境电路板设置于该金属底板上，该测试座设置于该测试环境电路板上并与该测试环境电路板电性连接，步骤(b)进一步包含下列步骤：

(b1)放置该待测单元于该测试平台的该测试座上。

13.一种测试系统，包含：测试平台以及取放装置，

该测试平台包含：

第一电磁屏蔽板；

测试环境电路板，设置于该第一电磁屏蔽板上；

测试座，设置于该测试环境电路板上并与该测试环境电路板电性连接；以及

第二电磁屏蔽板，设置于该第一电磁屏蔽板上且环绕该测试座，该取放装置可移动地设置于该测试平台上方，该取放装置包含第三电磁屏蔽板，该取放装置用以将待测单元放置于该测试座上，该第三电磁屏蔽板对应该测试平台的该第二电磁屏蔽板，

其中当该取放装置将该待测单元放置于该测试座上时，该第三电磁屏蔽板配合该测试平台的该第一电磁屏蔽板与该第二电磁屏蔽板形成隔离空间以隔离该待测单元。

14.如权利要求13所述的测试系统，其中该测试座包含容槽。

15.如权利要求13所述的测试系统，其中该测试座为各向异性导电薄膜。

16.如权利要求13所述的测试系统，其中该第一电磁屏蔽板、该第二电磁屏蔽板以及该第三电磁屏蔽板的材料为金属。

17.如权利要求13所述的测试系统，其中该第一电磁屏蔽板、该第二电磁屏蔽板以及该第三电磁屏蔽板的材料为超导体。

18.如权利要求13所述的测试系统，其中该测试系统进一步包含用以量测该待测单元的信号测试装置，该信号测试装置具有信号线路，该第一电磁屏蔽板进一步包含至少一通孔，该信号测试装置的该信号线路通过该至少一通孔通过该第一电磁屏蔽板并与该待测单元连接。

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