CN102680745A - 电子元件测试系统及其切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种电子元件测试系统及其切换装置，该测试系统用以对多个待测物进行测试，其包含第一测试装置、第二测试装置以及切换装置。第一测试装置用以对各待测物进行第一测试。第二测试装置用以对各待测物进行一第二测试。切换装置包含第一切换模块以及第二切换模块。第一切换模块设置于各待测物以及第一测试装置之间，第一切换模块用于将第一测试模块于各待测物间进行切换。第二切换模块设置于各待测物以及第二测试装置之间，第二切换模块用于将第二测试装置于各待测物间进行切换。本发明提出了利用低阶测试装备进行快速测试的电子元件测试系统，再者，解决了传统探针机端的待测物数量必须与测试装置所能同时测试的数量相同的制式限制。

Description

电子元件测试系统及其切换装置

技术领域

本发明涉及一种电子元件测试系统，特别地，其涉及一种利用切换装置来达到最小化待测物测试间所需时间的电子元件测试系统。

背景技术

适应电子元件的待测物的产能提高，待测物的检测需求也随之增加。初期的图像测试乃利用人工肉眼辨别待测物的优劣，因此须仰赖大量人工，然而人工具有成本高、生产效率低以及可靠性较不足等缺点。据此，业界发展出自动点测的技术，以利用点测机台对待测物进行测试。在公知的半导体逻辑电路测试系统中，其主要包含测试装置以及点测机台。点测机台上有多个点测模块，点测模块分别的用于连接处于点测机台上的多个待测物。其动作流程为，首先将多个点测模块与相对应的第一组待测的电路耦接；对该第一组待测的电路进行测试；分离点测模块及第一组的电路；耦接该多个点测模块以及第二组电路。于上述的各个步骤中，点测模块于第一组电路及第二组电路间的空闲时间占测试所需时间的比重甚高。

此外，由于公知运算装置所能同时测试的待测物的数量有所限制，受测的待测物的数量必须小于或等于半导体测试机所支持的最大测试数量。因此，当运算装置所能同时测试的电路数量受到限制时，点测模块将需要更多的移动次数方能完成指定数量的电路测试。据此，消耗于电路间的移动时间也随之而增加。

有鉴于公知运算装置所能支持的同时测试数量与其价格成正比，因此，如何研发出一种不增加运算装置所能支持数量的同时，最小化点测模块消耗于电路间的移动时间的方法，实有待相关业界再加以思索并为突破的目标及方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的一范畴在于提供一种电子元件测试系统，用以对多个待测物进行测试，本发明电子元件测试系统包含第一测试装置以及第一切换模块。第一测试装置，用以对上述各待测物进行第一测试。第一切换模块耦接于各待测物及第一测试装置。第一切换模块用以将第一测试装置于各待测物间进行切换。

另外，本发明的另一范畴在于提供另一种电子元件测试系统，用以对多个待测物进行测试，其包含第一测试装置、第二测试装置以及切换装置。第一测试装置用以对各待测物进行第一测试；第二测试装置用以对各待测物进行一第二测试；切换装置包含第一切换模块以及第二切换模块。其中，第一切换模块设置于各待测物以及第一测试装置之间，第一切换模块用于将第一测试模块于各待测物间进行切换。另外，第二切换模块设置于各待测物以及第二测试装置之间，第二切换模块用于将第二测试装置于各待测物间进行切换。

再者，于实际使用时，第二切换模块进一步包含电源单元、时钟脉冲单元、缓冲单元以及存储单元。电源单元用以对待测物提供电源。时钟脉冲单元用以对待测物提供时钟脉冲信号。缓冲单元用以对相对应的待测物提供电平信号。存储单元用以存放自待测物取得的数据。

此外，本发明的另一范畴在于提供一种切换装置，其用于将多个待测物分别的在一第一测试装置及一第二测试装置间切换，其包含一第一电路以及一第二电路。

第一电路耦接于第一测试装置，第一电路包含多个第一开关，每一个第一开关均分别相对应有一个上述的待测物，上述第一开关用于将第一测试装置于待测物间进行切换。第二电路耦接于第二测试装置，第二电路包含多个第二开关，每一个第二开关均分别相对应有一个待测物，第二开关用于将第二测试装置于待测物间进行切换。再者，于实际使用时，第二切电路进一步包含电源单元、时钟脉冲单元、缓冲单元以及存储单元，有鉴上述各单元的说明已见于本说明书的他部，故不予以赘述。

相对于现有技术，本发明提出了利用低阶测试装备进行快速测试的电子元件测试系统，再者，本发明的电子元件测试系统解决了传统探针机端的待测物数量必须与测试装置所能同时测试的数量相同的制式限制，也针对探针机于待测物间移动的时间进行了最小化，以最低的成本达到高阶测试装备的效能。

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1A为本发明的电子元件测试系统的功能方框图。

图1B为本发明的电子元件测试系统的具体实施例的示意图。

图2A为本发明的电子元件测试系统的另一具体实施例的功能方框图。

图2B为本发明的电子元件测试系统的另一具体实施例的示意图。

图3为本发明的切换装置的另一具体实施例的电路图。

上述附图中的附图标记说明如下：

1：电子元件测试系统       12：第一测试装置

14：切换装置       16：探针机

162：连接装置       164：探针

2：待测物       3：电子元件测试系统

32：第一测试装置      34：第二测试装置

36：切换装置       362：第一切换模块

364：第二切换模块      38：服务器

39：集线器       4：切换装置

42：第一测试装置      44：第二测试装置

46：第一电路      462：第一开关

48：第二电路      482：电源单元

484：电源单元      486：时钟脉冲单元

488：缓冲单元      489：存储单元

具体实施方式

为使本发明能更清楚的被说明，请参照以下本发明详细说明及其中所包括的实例，以更容易地理解本发明。

本说明书仅对本发明的必要元件作出陈述，且仅用于说明本发明其中的可能的实施例，然而说明书的记述应不局限本发明所主张的技术本质的权利范围。除非于说明书有明确地排除其可能，否则本发明并不局限于特定方法、流程、功能或手段。也应了解的是，目前所述仅是本发明可能的实施例，在本发明的实施或测试中，可使用与本说明书所述装置或系统相类似或等效的任何方法、流程、功能或手段。

除非有另外定义，否则本说明书所用的所有技术及科学术语，都具有与本领域技术人员通常所了解的意义相同的意义。尽管在本发明的实施或测试中，可使用与本说明书所述方法及材料相类似或等效的任何方法及手段，但本说明书目前所述仅是实例方法、流程及其相关数据。

再者，本说明书中所提及的一数目以上或以下，包含数目本身。且应了解的是，本说明书揭示执行所揭示功能的某些方法、流程，均存在多种可执行相同功能的与所揭示结构有关的结构，且上述的结构通常均可实现相同结果。

另外，本说明书中所记叙的附图旨在表达本发明的技术内容的大钢。附图中各个元件间的大小、比例或数量仅供参考，其未必与实际使用时相同。如附图与说明书中所记叙内容，于大小、比例或数量上有所冲突，则以说明书中的记载为准。再者，本说明书与记述的测试一词，凡指对待测物的物理特性或外观的测量、测试或分析行为。

请一并参阅图1A及图1B，图1A为本发明电子元件测试系统1的功能方框图，图1B为本发明电子元件测试系统1的具体实施例的示意图。

本发明揭示了一种电子元件测试系统1，用以对多个待测物2进行测试。于本具体实施例中，电子元件测试系统1包含了一第一测试装置12以及一切换装置14。

本发明的待测物2凡指具有电路或对电能有所反应的电子元件。于本具体实施例中，待测物2指一图像感测芯片(CMOS Image Sensor Chip)。更明确的说，多个待测物2是从晶圆(wafer)完成分割且整齐排列的图像感测芯片矩阵。然而，该电子元件不以图像感测芯片为必要，其也可为发光二极管芯片、激光二极管芯片或其他性质相似并具有电路的半导体单元。

于本具体实施例中，为耦接待测物2以及第一测试装置12，待测物2于测试时被置放于一探针机(probe station)16上，探针机16包含多个连接装置162，连接装置162凡指设置于待测物2及其他元件之间，并提供其二者电性连接的装置。于本具体实施例中，各个连接装置162均分别包含一探针模块，各个探针模块则分别包含至少一根探针164。于测试进行时，探针模块的各探针164均分别的耦接于图像感测元件的连接处以对图像感测元件建立一电性连接。

连接装置162具有探针164的数量取决于探针模块的类种。于本具体实施例中，每个待测物2具有二十一个信号线接头，而每个探针模块则具有三十二根探针164，然而，信号线接头以及探针164的数量不以上述的数量为限，使用者得按其需求自由调整。为维持附图的简洁，图1A和图1B将作适当的简化。

于本具体实施例中，本发明的电子元件测试系统1具有四组连接装置162，各组连接装置162分别的与一个待测物2耦接。

另外，本发明的第一测试装置12凡指对这些待测物2进行测试的装置。其中，第一测试得指图像测试、电性测试或其他待测物2的物理性质测试。于本具体实施例中，第一测试装置12为一自动测试设备(ATE)，而第一测试指上述的电性测试。有鉴于自动测试设备的详细说明可见于其他公开文献，故不于此多加赘述。

其中，上述提及的电性测试凡指对待测物2供给电源以测试待测物2的电学特性的测试。更明确的说，于本具体实施例中，电性测试指对待测物2供给电源以测试待测物2的逻辑电路是否存在漏电、短路或其他电性相关的缺陷，然而电性测试不以上述的例子为限。

另外，上述提及的图像测试凡指利用光学元件对待测物2进行图像提取并根据提取的图像进行分析的测试。更明确的说，于本具体实施例中，图像测试指以一光源照射上述的待测物2并提取待测物2的图像，再根据上述提取的待测物2的图像判断待测物2是否存在缺陷、破损、污染或其他影响待测物2品质的行为，然而，图像测试不以上述的例子为限。

切换装置14耦接于各待测物2及第一测试装置12。切换装置14用以将第一测试装置12于各个待测物2间进行切换。于本具体实施例中，切换装置14为一可用于切换电路的电路开关。

本发明也揭示了另一电子元件测试系统3，用以对多个待测物2进行测试，其包含一第一测试装置32、一第二测试装置34以及一切换装置36。

请一并参阅图2A及图2B，图2A为本发明的另一具体实施例的功能方框图，图2B为本发明的另一具体实施例的示意图。

第一测试装置32用以对各个待测物2进行第一测试；第二测试装置34用以对各个待测物2进行第二测试。第一测试得指图像测试、电性测试或其他待测物2的物理性质测试。

于本具体实施例中，第一测试装置32为一自动测试设备(ATE)。其中，于本具体实施例中，第一测试仅支持同时对单颗待测物2进行测试。第一测试指上述的电性测试，第二测试装置34为图像分析装置，用于根据待测物2的外观通过图像测试以判断各个待测物2的品质。于本具体实施例中，第二测试装置34为工业电脑及其相对应的图像分析软件。上述提及的电性测试及图像测试的说明于前文已有提及，故不于此赘述。

切换装置36包含有第一切换模块362及第二切换模块364。第一切换模块362设置于各待测物2以及第一测试装置32之间，第一切换模块362用于将第一测试装置32于各待测物2间进行切换以进行序列式测试，也即将各个待测物2按序地与第一测试装置32连接以进行第一测试。

请再参阅图2B，于本具体实施例中，第一切换模块362耦接于第一测试装置32，第一切换模块362包含多个第一开关，每一个第一开关均分别相对应有一个待测物2，多个第一开关用于将多个第一测试装置32于多个待测物2间进行切换，其中，每一个第一开关均得以独立控制。

第二切换模块364设置于各个待测物以及第二测试装置34之间，第二切换模块364用于将第二测试装置34于各个待测物2间进行切换。于本具体实施例中，本发明电子元件测试系统3由具有四台第二测试装置34，通过第二切换模块364得以将各个待测物2按序进行切换，以将各个待测物2的数据传送予相对应的各个第二测试装置34以对上述的四颗待测物2进行测试。

第二切换模块364耦接于第二测试装置34，第二切换模块364包含多个第二开关，每一个第二开关均分别相对应有一个上述的待测物2，多个第二开关用于将多个第二测试装置34于多个待测物2间进行切换。

再者，于本具体实施例中，第二切换模块364进一步包含一电源单元、时钟脉冲单元、缓冲单元以及存储单元。

电源单元用以对各个待测物2提供电源。待测物2进行图像测试时，待测物2需要由外部提供电源。于本具体实施例中，电源单元提供了每个待测物2各四组电源，总共十六组电源，其中有一组为独立可调。

时钟脉冲单元用以对相对应的待测物2提供时钟脉冲信号。待测物2进行图像测试时，待测物2需要由外部提供待测物2精准的时钟脉冲，时钟脉冲单元提供一组25M赫兹时钟脉冲，再利用缓冲器分别缓冲给各个待测物2。

存储单元用以存放自这些待测物2取得的数据以供相对应的测试装置进行运算、处理。于本具体实施例中，存储单元为图像提取卡(frame grabbercard)。

缓冲单元用以对相对应的该待测物2提供电平信号。缓冲电路在于对待测物2提供正确的电平，并且防止因不正确的动作损毁待测物2或存储单元。

另外，于本具体实施例中，本发明电子元件测试系统3进一步包含服务器38，服务器38与第一测试装置32及第二测试装置34相互耦接，服务器38用以对第一测试装置32及第二测试装置34进行控制。其中，服务器38与第二测试装置34利用一利用互联网协议的集线器39予以耦接。

为对待测物进行测试，本发明的动作流程为：首先利用通用接口总线标准轮询(GPIB Polling)程序(下称程序)架设一传输控制协议服务器(TCP SocketServer)，用以建立第一测试装置与探针机的沟通，并控制切换装置上的各个开关来调整电路信号。其中，传输控制协议服务器则是用来传递第一测试装置与用于图像测试的工业电脑(IPC)间沟通的信息。

传输控制协议服务器中的通用接口总线标准轮询程序于接收到探针机送过来的开始测试信号(Start Signal)与待测物的颗数(OnSite Data)后，首先会将切换装置上的所有切换开关关闭。接着判断程序所收到的待测物的颗数是否大于0；若是，则继续下一步；若不是，则回到等待探针机信号的状态。

接着，若待测物的颗数大于0，则程序先将打开切换装置上控制第一颗待测物信号的开关，接着发送测试信号给第一测试装置。当第一测试装置测试完成后，将测试结果回传给程序。

当程序收到第一测试装置的测试的结果后，先将结果送至网际协议服务器(TCP/IP Server)。接着判断已测完的待测物颗数是否等于待测的待测物颗数；若是，则关闭切换装置上所有控制第一测试装置信号的开关，并打开所有控制图像信号的开关，接着通知网际协议服务器电性测试或逻辑测试已全部测试结束，把测试信号转移到图像测试上。若已测完的待测物颗数相异于待测的待测物，则回到步骤3，将测试信号切换到下一颗待测物上。

其后，通用接口总线标准轮询程序将非同步电性测试或逻辑测试(Asynchronous logic test)的分类结果传送给传输控制协议/网际协议服务器。传输控制协议/网际协议服务器依据使用者的设定，在此以四台工业电脑为例，等待并汇整四个非同步电性测试或逻辑测试的分类结果。在得到四个非同步电性测试或逻辑测试的分类结果之后，同时对四台工业电脑发送分类数据。

接着，四台工业电脑利用传输控制协议/网际协议函式库(TCP/IP Library)所提供的函式接收到分类数据后，同步进行本身的图像S测试(image test)。其中，此阶段四台工业电脑视为四个客户端(client)分别利用传输控制协议/网际协议函式库(TCP/IP Library)所提供的函式将图像测试结果传送至传输控制协议/网际协议服务器。

传输控制协议/网际协议服务器等待并汇整四个从客户端接收的图像测试结果后，将四个图像测试结果同步传送至第一测试装置的软件，代表工业电脑的图像测试已结束，并将测试结果正确回传。

当通用接口总线标准轮询程序收到网际协议服务器送回的图像测试结果后，再经由通用接口总线标准轮询信号，将测试结果送至探针机端进行待测物分类的动作。

请参阅图3，图3为本发明的另一具体实施例的切换装置4的电路图。本发明另提供一种切换装置4用以将多个待测物2分别的在一第一测试装置42及一第二测试装置44间切换，本发明切换装置4包含有一第一电路46以及一第二电路48。

第一电路46耦接于第一测试装置42，第一电路46包含多个第一开关462，每一个第一开关462均分别相对应有一个上述的待测物2，多个第一开关462用于将多个第一测试装置42于多个待测物2间进行切换。

第二电路48耦接于第二测试装置44，第二电路48包含多个第二开关482，每一个第二开关482均分别相对应有一个待测物2，多个第二开关482用于将多个第二测试装置44于多个待测物2间进行切换。

于本具体实施例中，第一测试装置42为凡指对这些待测物2进行电性测试的装置。于本具体实施例中，上述的第一测试装置42为自动测试设备(ATE)，自动测试机具有三十二根输出入(I/O)信号探针，自动测试设备得对待测物2进行电性测试，其中，于本具体实施例中，待测物2有二十一根相对应上述输出入信号控针的信号节点。有鉴于自动测试设备的详细说明可见于其他公开文献，故不于此多加赘述。另外，电性测试凡指对上述的待测物2供给电源以测试待测物2的电学特性的测试。更明确的说，于本具体实施例中，电性测试指对待测物2进行基本的电性测试以测试待测物2的电路是否存在漏电、短路或其他电性相关的缺陷，然而电性测试不以上述的例子为限。

再者，于本具体实施例中，第二电路48进一步包含一电源单元484、时钟脉冲单元486、缓冲单元488以及存储单元489。

电源单元484用以对各个待测物2提供电源。待测物2进行图像测试时，待测物2需要由外部提供电源。于本具体实施例中，电源单元提供了每个待测物2各四组电源，总共十六组电源，其中有一组为独立可调。

时钟脉冲单元486用以对相对应的待测物2提供时钟脉冲信号。待测物2进行图像测试时，待测物2需要由外部提供待测物2精准的488时钟脉冲，时钟脉冲单元486提供一组25M赫兹时钟脉冲，再利用缓冲器分别缓冲给各个待测物2。

存储单元489用以存放自这些待测物2取得的数据以供相对应的测试装置进行运算、处理。于本具体实施例中，存储单元489为图像提取卡。

缓冲单元488用以对相对应的该待测物2提供电平信号。缓冲电路在于对待测物2提供正确的电平，并且防止因不正确的动作损毁待测物2或存储单元489。

相对于现有技术，本发明提出了利用低阶测试装备进行快速测试的电子元件测试系统，再者，本发明的电子元件测试系统解决了传统探针机端的待测物数量必须与测试装置所能同时测试的数量相同的制式限制，也针对探针机于待测物间移动的时间进行了最小化，以最低的成本达到高阶测试装备的效能。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳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有相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (12)

1.一种电子元件测试系统，用以对多个待测物进行测试，该电子元件测试系统包含：

一第一测试装置，用以对所述多个待测物进行一第一测试；以及

一第一切换模块，该第一切换模块耦接于所述多个待测物及该第一测试装置，该第一切换模块用以将该第一测试装置于所述多个待测物间进行切换。

2.一种电子元件测试系统，用以对多个待测物进行测试，该电子元件测试系统包含：

一第一测试装置，用以对所述多个待测物进行一第一测试；

一第二测试装置，用以对所述多个待测物进行一第二测试；以及

一切换装置，其包含；

一第一切换模块，该第一切换模块设置于所述多个待测物以及该第一测试装置之间，该第一切换模块用于将该第一测试模块于所述多个待测物间进行切换；以及

一第二切换模块，该第二切换模块设置于所述多个待测物以及该第二测试装置之间，该第二切换模块用于将该第二测试装置于所述多个待测物间进行切换。

3.如权利要求2所述的电子元件测试系统，其中该第二切换模块进一步包含一电源单元，用以对所述多个待测物提供电源。

4.如权利要求2所述的电子元件测试系统，其中该第二切换模块进一步包含多个时钟脉冲单元，用以对所述多个待测物提供一时钟脉冲信号。

5.如权利要求2所述的电子元件测试系统，其中该第二切换模块进一步包含多个缓冲单元，用以对相对应的该待测物提供一电平信号。

6.如权利要求2所述的电子元件测试系统，其中该第二切换模块进一步包含多个存储单元，用以存放自所述多个待测物取得的数据。

7.如权利要求2所述的电子元件测试系统，其进一步包含一服务器，该服务器与该第一测试装置及该第二测试装置相互耦接，该服务器用以控制该第一测试装置及该第二测试装置。

8.一种切换装置，用以将多个待测物分别地在一第一测试装置及一第二测试装置间切换，其包含：

一第一电路，耦接于该第一测试装置，该第一电路包含多个第一开关，每一个第一开关均分别相对应有一个该待测物，所述多个第一开关用于将该第一测试装置于所述多个待测物间进行切换；以及

一第二电路，耦接于该第二测试装置，该第二电路包含多个第二开关，每一个第二开关均分别相对应有一个该待测物，所述多个第二开关用于将该第二测试装置于所述多个待测物间进行切换。

9.如权利要求8所述的切换装置，其中该第二电路进一步包含多个电源单元，用以对相对应的该待测物提供电源。

10.如权利要求8所述的切换装置，其中该第二电路进一步包含多个时钟脉冲单元，用以对相对应的该待测物提供一时钟脉冲信号。

11.如权利要求8所述的切换装置，其中该第二电路进一步包含多个缓冲单元，用以对相对应的该待测物提供一电平信号。

12.如权利要求8所述的切换装置，其中该第二电路进一步包含多个存储单元，用以存放自所述多个待测物取得的数据。

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