CN1083577C - 处理器接触检测装置和测试集成电路装置的方法 - Google Patents

Abstract

测试方法，包括完全建立测试设备和处理器后和测试操作开始前使用一种处理器接触检测装置检测出与待测IC装置的处理器接触的步骤，该处理器接触检测装置包括：安装到处理器的处理器接触检测板，有多个直接与IC装置外部端子接触的引出脚和布线电路，所述布线电路将接触检测电信号从测试设备传送到引出脚和外部端子的接触以及将输出电信号从接触传送到测试设备；还具有与待测试的IC装置相同形状和外部端子的接触检测封装装置。

Description

处理器接触检测装置和测试集成电路装置的方法

本发明一般来说涉及集成电路(IC)装置的测试，更详细地说，涉及一种可监测在处理器引出脚和待测试的IC装置的端子之间的接触故障的处理器接触检测装置，以及涉及一种使用该处理器接触检测装置的测试方法。

一般来说，集成电路装置是通过将多个电路元件集成到一个单个的半导体衬底内和其后通过对其进行封装以提供电连接端和保护该电路元件使之不受有害的外部环境的影响来得到的。必须在装运之前对所有封装好的IC装置进行测试，以检测该IC装置是否具有在最初的电路设计阶段规定的所需要的正常功能。在测试过程中，测试系统施加测试信号到该待测试的IC装置上并测量来自该IC装置的输出信号。测试系统通常指的是用于进行测试信号供给和测量输出信号的硬件(测试设备)，以及用于命令和控制该硬件的工作的软件(测试程序)。

IC装置的处理是通过处理器来进行的，通过处理器自动地进行待测试的装置的装载、在测试期间的IC装置的固定和被测试装置的分类。在测试系统和IC装置之间的信号传送是通过该处理器来完成的，该处理器具有多个直接与IC装置的端子接触的引出脚。因此，当该接触没有准确地对准时，测试系统和IC装置之间的信号传送变得很差，并可能将具有正常功能的IC装置错误地分类为有缺陷的装置，这将引起测试操作中的生产效率的降低。

图1示出当处理器和IC装置之间的接触故障产生时按照现有技术的处理流程图。在启动步骤10中，建立测试设备使之达到进行实际测试操作的稳定状态。其次在步骤12中通过例如安装一个用作该测试设备和该IC装置之间的信号传送接口的测试板来建立处理器。在初步的测试步骤14中，将一个IC装置装到该处理器上并按照测试程序进行初步测试。由测试项分析该初步测试的结果以检测该处理器的状态或连接。如该处理器被确定为处于正常状态，则该测试设备在步骤15中用提供测试信号来开始IC装置的实际测试。但是，如该处理器处于不正常的状态的话，操作者必须发现步骤16中的故障的原因。当该处理器故障被发现是来自处理器接触故障时(步骤17)，操作者或工程师采取适当的行动来解决步骤18中的问题。然后该流程返回到处理器接触检测步骤14，并重复上述的顺序步骤。在处理器接触检测步骤14中发现的故障是起因于以下的各种原因，其中包括处理器本身的功能性差错、测试板的连接或布线电路中的故障、和处理器上测试板的安装错误。

上面说明的现有技术存在一些缺点。在实际测试之前发现处理器和IC装置之间的最佳接触是困难的。再有，当发现处理器接触故障时，位于处理器内部的接触不能用肉眼来检查，并且不存在适当的检测工具。因而，为了纠正接触故障，该测试设备必须停止工作，然后检测处理器接触。这需要测试设备和处理器的额外的调整时间，这样就降低了IC装置的生产率。

本发明的一个目的是通过在实际的测试操作开始之前检测出处理器与待测试的IC装置的外部端子的接触来改进IC装置的生产效率。

本发明的另一个目的是通过在实际的测试操作开始之前立即解决处理器接触故障来减少IC装置的总的测试时间。

按照本发明的一个重要方面，测试方法包括下述步骤：(A)建立测试设备，该设备提供IC装置的电源信号和测试信号并测量来自IC装置的输出信号，该设备可确定该IC装置是否符合预定的标准；(B)建立处理器，该处理器包括与IC装置的外部端子接触的引出脚，所述处理器装载待测试的IC装置和依据该测试设备的判定对被测试的IC装置进行分类；(C)将具有相同形状和外部端子的接触检测封装装置装入该处理器内；(D)检测该接触检测封装装置的外部端子和处理器的引出脚之间的接触部分；(E)通过取下接触检测封装装置和将IC装置装到处理器上来进行IC装置的实际测试；以及(F)依据所进行的测试的结果将被测试的IC装置进行分类。

如采用本发明，可通过使用处理器接触检测装置来完成处理器接触检测，该处理器接触检测装置包括安装到该处理器的处理器接触检测板和具有与待测试的IC装置相同的形状和外部端子的接触检测封装装置，上述处理器接触检测板设有多个直接与IC装置的外部端子接触的引出脚和布线电路，该布线电路用于将接触检测电信号从测试设备传送到多个引出脚与外部端子之间的接触和用于将输出电信号从该接触传送到测试设备。

已叙述了本发明的一些目的和优点，通过以下的详细描述和参照附图将更充分地了解本发明的其他的目的和优点，附图包括：

图1是用于示出当处理器与待测试的IC装置之间的接触故障产生时按照现有技术进行处理的流程图的示意图；

图2是用于示出当处理器与待测试的IC装置之间的接触故障产生时按照本发明进行处理的流程图的示意图；

图3A是用于示出本发明的处理器接触检测的操作的测试系统的示意图；

图3B是如图3A中示出的测试系统的测试台的局部放大图；

图4是将直流信号加到接触部分上的处理器接触检测电路的电路图；

图5是将交流信号加到接触部分上的处理器接触检测电路的电路图；以及

图6是按照本发明的一个具体化的处理器接触检测装置的电路图。

图2示出当处理器接触故障产生时本发明的处理流程图。在启动步骤20中，对测试设备进行通电和使其调整到实际测试操作的适当的状态。然后，在处理器建立步骤22中用安装处理器接触检测板和准备待测试的IC装置来建立处理器。通过使用本发明的的处理器接触检测板，对处理器引出脚与IC装置之间的接触进行检测(步骤23)。当处理器接触被确定为良好时，将一个IC装置装到处理器的测试台上并按照确定该处理器处于其正常状态的测试程序进行初步测试(步骤24)。如发现在处理器中没有问题的话，接着进行实际的测试操作(步骤25)，而如果该处理器未通过步骤24的初步测试的话，维修操作者或工程师找出处理器故障的原因(步骤26)，并采取适当的行动(27)。然后流程返回到处理器接触检测步骤23。

如以上所说明的，因为本发明在实际测试操作之前使用处理器接触检测装置，故可发现和立即解决处理器接触故障，这样就大大减少总的测试时间。

图3A示出本发明的处理器接触检测的操作，图3B是图3A的测试台的局部放大图。测试设备30给待测试的IC装置提供各种测试信号并测量来自该IC装置的输出信号以确定该IC装置是好的或是有缺陷的。例如，测试设备30包括：电压/电流源；可提供和测量直流至几百KHz的模拟信号和高频信号的子系统；可监测输出波的周期、时间间隔和上升时间的测量模块；以及由预定的测试程序控制测试的总的操作的微处理器。

将来自测试设备30的信号引出脚32的电信号经过模拟电缆36输入到适配器40的适配器引出脚42。将该适配器引出脚42电互连到接口板44，将接口板44经过扁平电缆46连接到处理器接触检测板80。另一方面，将来自测试设备30的高频信号经过高频电缆34直接供给处理器接触检测板80。

处理器50包括：自动地和顺序地将待测试的装置装到测试部分54的装置装载部分51；对在测试中的装置进行固定的测试部分54；以及用于按照由测试设备30确定的良好或有故障的结果对被测试的装置进行分类的分类部分53和卸载部分55。

在处理器接触检测板80上设有检测处理器接触所必需的布线电路(未示出)。将电缆34和46连接到处理器接触检测板80的边缘连接器82和83，将从测试设备30经过边缘端82和83供给的电信号通过处理器接触检测板80的布线电路输入到连接器81。将连接器81连接到插座组合件84，该组合件包括插入连接器81或与连接器81接触的连接板87、插座基板85和插座86。插座86的插座引线88是与待测试的IC装置的端子(例如外引线)91实际接触的部分，处理器接触故障主要起因于该接触部分的故障。

另一方面，由于在实际测试操作之前检测处理器接触部分，故图3A和图3B中示出的装置不是待测试的IC装置，而是具有相同的形状、尺寸和外部端子91的封装好的装置(接触检测封装装置)。由处理器50的装置装载部分51使该接触检测封装装置90沿滑槽57落下，该装置90被止动板58阻断，并被沿箭头A移动推进装入器59插入插座86内。在插座引线88与接触检测封装装置90的端子91之间的接触依据端子91的形状可以是表面接触型或引出脚插入型的。如果接触检测封装装置90是如图3B示出的SOP型或SOJ型的，该接触是处于表面接触状态，而如封装装置90是DIP型或ZIP型的话，端子91以引出脚插入方式接触插座引线88。

当接触检测封装装置90完全在处理器接触检测板80上安装好时，测试设备30经过电缆34和46提供电信号并测量输出信号来检测处理器接触部分。如果由测试设备30供给直流信号，则可监测出接触部分的短路(好的状态)或开路(接触故障)。可通过使用高频信号并测量随接触部分的电容变化的输出信号的频率来监测出精确的接触状态。

在本发明中，最好将处理器接触检测板设计成具有连接测试设备与接触部分和用于实际测试操作中的各种不同的应用电路之间的直流和交流信号的接触检测布线电路。但是，一些IC装置需要用于实际测试的非常复杂的应用电路，因此要在一个信号板上提供接触检测布线电路和测试应用电路是不可能的或是很麻烦的。在这种情况下，使用分离的接触检测板来检测处理器接触状态，对于实际测试操作，需要从处理器取下处理器接触检测板，并换上具有预定的测试应用电路的测试板。该测试板在处理器上完全安装好后，将IC装置装到处理器的测试台上以进行实际的测试操作。但应注意，处理器接触检测板和测试板具有相同的形状和安装位置。

图4是将直流信号加到接触部分上的处理器接触检测电路的电路图。在该直流检测电路60中，接触部分66对应于处理器的引出脚(即，插座的引线88)与IC装置的外部端子91接触在一起的部分。当提供直流信号时，该接触部分66可等价于电阻器。将该可在处理器接触检测板上形成的电阻器64连接在直流电源62和接触部分66之间。包含在测试设备30内的直流电源62经过电缆46供给正的电压信号。如果将接触部分66的一端连接到地端68，则可测量流过接触部分66的电流。通过使用该测量电流值，可由(1)式计算出接触部分66的电阻Rc：

Rc＝(直流电压/测量电流)-1KΩ              ……(1)

如果接触有故障或开路，则Rc具有非常大的电阻值。但如果接触是好的，则Rc达到零。

图5是使用交流信号的处理器接触检测电路的电路图。将产生100mV，1KHz信号的交流电源72连接到处理器接触检测封装装置76的外部端子1至15。将剩下的端子16至30连接到电压测量仪78。该接触检测封装装置的端子和处理器的引出脚在接触部分74处接触。与直流测量相同，该交流检测电路70施加交流电压信号到接触部分上，然后基于接触部分的电阻检测该接触部分。

另一方面，如果待测试的IC装置在高频频段工作，因为电容对频率有很大的影响，故在处理器接触检测中必须考虑接触的电容。频率(f)与电容(C)有下述的关系。 $f=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}}----\left(2\right)$

如从上述公式(2)可看到的，频率(f)与接触的电容(C)成反比。但实际的实验结果示出所测量的频率不是精确地遵循上述关系，而是当电容比较小时所测量的频率接近于外加频率。当电容由于处理器接触故障而变得很大时，就不能正常地测量频率。因此，如果频率值能被测量和读出的话，该处理器接触被确定为是好的，而如果频率值不能被读出的话，该处理器接触被确定为有故障的。

图6是按照本发明的一个实施例的处理器接触检测装置的电路图。继电器R1至R38是具有如继电器R1中示出的三端a、b和c的开关元件。在初始的关断状态下，该继电器具有连接在端子a和c之间的开关接触。当端子a和b内产生电压差时，电流流过端子a和b，这样将开关接触连接在端子a和b之间(接通状态)。开关接触连接的控制是通过例如用测试设备控制继电器的端子a和b之间的电压差来完成的。

对于通过使用直流信号的处理器接触检测，与交流电源72相关的继电器R3关断，与直流电源62相关的继电器R1接通，使得直流电压信号可通过电阻器64来提供。该处理器接触检测封装装置90例如是30个引出脚的SOP型，接触C1至C30是接触检测封装装置90的外部端子与处理器的插座引线之间的接触。由于将接触C1至C30经过键合线96连接到导电衬底92的压焊区94上，故所有接触是电短路的。

为了检测接触C1至C15，使继电器R2接通。通过只使继电器R4至R18的一个依次地接通，有选择地将直流电源连接到接触。例如，当接触C6待检测时，在继电器R4至R18中使继电器R9接通，使之经过直流电源62、继电器R1、电阻器64、继电器R2和R9、导电衬底92、接触C16以及继电器34至地端形成电流通路。该电流可由直流电源62来测量。如果接触C6是好的，该测量电流比较大，根据上述公式(1)接触电阻Rc接近于零。而如果接触检测封装装置的外部端子与处理器的插座引线之间的接触未对准的话，该测量电流非常小，接触电阻Rc变得非常大。

类似地，对于检测接触C16至C30，在使继电器R2关断和使继电器R19至R33依次地接通之后测量电流。

在交流检测中，通过使继电器R1关断来断开直流电源62，通过使继电器R3接通将交流电源72连接到接触检测封装装置90。例如，由交流电源72提供100mV和1KHz的正弦波，继电器R4和R19接通，形成用于检测接触C1至C30的信号传送通路。在测量接触C1至C30上的电压时，通过使继电器R34和R36接通来使用音频电压表AVM。如果处理器接触是好的，该AVM可读出由交流电源72施加的电压。

为了检测高频IC装置的接触，应考虑接触的电容。为了做到这一点，由交流电源72提供高频信号，以与交流检测中相同的方式控制与接触C1至C30相关的继电器。为了测量频率，接通继电器R35以便连接定时器T。由定时器T测量的频率值如公式(2)中所示依赖于接触的电容。但是，如上面所说明的，在实际的实验中所测量的频率不是精确地遵循公式(2)，而是当处理器接触的电容比较小时具有与外加频率相同的值。当该电容由于处理器接触的故障而变得很大时，定时器T不能读出频率。因此，如果频率值能被测量和读出，该处理器接触被确定为好的，而如果频率值不能读出，则该处理器接触被确定为有故障。例如，当由交流电源72提供200mV和1MHz的高频信号并且由定时器T测量的频率是1MHz时，该接触被确定是好的。而如果读出的频率只有200KHz，则该接触被确定为有故障的，必须在实际的测试操作进行之前采取适当的行动来解决该故障。

如迄今所说明的，如采用本发明，通过在实际的测试操作开始之前检测出处理器与待测试的IC装置的接触故障，可节约总的测试时间和提高IC装置的生产率。

尽管已参照说明性的实施例描述了本发明，但该描述不应认为是限定性的。在参照本描述时，对于本领域的专业人员来说该说明性的实施例的各种不同的修正和组合以及本发明的其他实施例是显而易见的。因而本发明者认为下附的权利要求包括任何这种修正或实施例。

Claims (11)

1.一种测试集成电路装置的测试方法，所述测试方法包括下述步骤：

(A)建立测试设备，所述测试设备对IC装置提供电源信号和测试信号，并测量来自IC装置的输出信号，所述设备可确定IC装置是否符合预定的标准；

(B)建立处理器，所述处理器包括与IC装置的外部端子接触的引出脚，所述处理器装载待测试的IC装置并且依据测试设备的确定结果将被测试的IC装置分类；

(C)将具有相同的形状和外部端子的接触检测封装装置装入处理器内；

(D)检测接触检测封装装置的外部端子与处理器的引出脚之间的接触部分；

(E)通过取下接触检测封装装置和将IC装置装到处理器上来进行待测试的IC装置的实际测试；

(F)依据所进行的测试的结果将被测试的IC装置分类。

2.如权利要求1中所述的测试方法，其中检测接触部分的步骤包括下述步骤：将直流电压信号加到接触部分上；测量流过该接触部分的电流；和基于测量电流值确定接触部分的接触状态。

3.如权利要求1中所述的测试方法，其中检测接触部分的步骤包括下述步骤：将交流电压信号加到接触部分上；测量在该接触部分上降落的电压值；和基于测量的电压值确定接触部分的接触状态。

4.如权利要求1中所述的测试方法，其中检测接触部分的步骤包括下述步骤：将高频信号加到接触部分上；测量通过该接触部分的信号的频率；和基于测量的频率值确定接触部分的接触状态。

5.如权利要求1中所述的测试方法，其中检测接触部分的步骤之后的步骤包括下述步骤：对处理器进行初步测试以确定该处理器是否被确定为处于正常的工作状态；如果该处理器处于正常的工作状态，则进入到实际的测试步骤，或如果该处理器被确定为未处于正常的工作状态，则在采取适当的行动之后返回到检测接触部分的步骤。

6.如权利要求1中所述的测试方法，其中检测接触部分的步骤包括下述步骤：将处理器接触检测板安装到处理器上，所述处理器接触检测板设有电连接到接触部分的布线电路，该布线电路用于将电信号供给测试设备和从测试设备接收电信号；使接触检测封装装置的外部端子与处理器的引出脚相接触；以及检测接触部分是好的或坏的。

7.如权利要求6中所述的测试方法，其中在检测接触部分是好的或坏的的步骤之后的步骤包括下述步骤：取下处理器接触检测板；将测试板安装到处理器上，所述测试板设有适合于测试IC装置的电路。

8.一种用于检测待测试的IC装置的外部端子与处理器的引出脚之间的接触部分的处理器接触检测装置，所述处理器准备装载待测试的IC装置和对被测试的IC装置进行分类，所述设备包括：

安装到处理器的处理器接触检测板，所述检测板设有多个直接与IC装置的外部端子接触的引出脚和布线电路，所述布线电路用于将接触检测电信号从测试设备传送到多个引出脚和外部端子的接触以及用于将输出电信号从接触传送到测试设备；以及

具有与待测试的IC装置相同的形状和外部端子的接触检测封装装置。

9.如权利要求8中所述的处理器接触检测装置，其中处理器接触检测板还包括用于测试IC装置的电特性的测试应用电路。

10.如权利要求8中所述的处理器接触检测装置，其中处理器接触检测板包括连接到用于与测试设备进行信号传送的电缆的边缘连接器；以及一个插座，所述插座具有多个连接到布线电路并且直接与接触检测封装装置的外引线接触的插座引线。

11.如权利要求8中所述的处理器接触检测装置，其中接触检测封装装置包括一个导电板，接触检测封装装置的外部端子共同电连接到所述导电板上。

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