CN109061445A - 一种数据自动保存的芯片测试电路、测试系统及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体芯片自动测试系统之测试、结果数据的自动保存技术领域，具体涉及一种数据自动保存的芯片测试电路、测试系统及测试方法。本专利的有益效果是：采用单片机ATmega32、光耦合器、电阻、发光二极管等少许元器件构成，以提取测试探针的信号灯逻辑信号，从光耦隔离后送入计算机，根据逻辑信号的时序，用C语言编写软件，当信号灯GREEN(绿)灯亮时，进行正常测试，当测试系统完成一片所有的管芯测试时，绿灯熄灭，RED(红)灯亮，电路装置发出中断信号，计算机自动保存整晶圆片管芯的测试数据。既消除了人工操作的失误几率，也大大提高了生产效率。

Description

一种数据自动保存的芯片测试电路、测试系统及测试方法
技术领域
本发明属于半导体芯片自动测试系统之测试、结果数据的自动保存技术领域，具体涉及一种数据自动保存的芯片测试电路、测试系统及其测试方法。
背景技术
本厂生产的芯片都是4寸或5寸芯片，每片上的管芯量都很大，在测试每个芯片时必须先把被测芯片放置在自动测试系统的探针台上，用调节好适合芯片上对应点比如B以及E电极的两个探针以及C衬底用自动测试系统连接，并调节好自动测试仪控制的每个管芯的测试步距，如此一来，每个芯片的测试就可从启动第一个管芯开始，被测参数值逐一被自动测试系统检测。
我们公司采用探针台与DTS2000软件对芯片进行测试。如图1所示，每一片被测芯片1的测试数据通过探针台4的测试探针2测试后必须进行手动按下存储按钮60操作才能进行保存，而没有进行保存测试数据的芯片就等于没有测试，必须重新测试。因此，必须对所测芯片的数据进行保存。而现有技术中，对于被测芯片的测试数据均采用手动保存操作，而进行手动操作的保存不利于无人干预的全自动测试，也增加了工作量而且容易出错。为了提高生产效率，提高芯片测试结果的质量，减少失误，必须实现测试数据的全自动保存。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种数据自动保存的芯片测试电路、测试系统及测试方法，每一片芯片测试结束时，测试完成(waferend)信号电路能自动识别探针台的信号灯变化，并以此作为一个测试结束信号发给自动存储装置，自动存储装置进行数据的自动保存，实现了测试数据的自动保存。
本专利解决上述技术问题的技术方案如下：一种数据自动保存的芯片测试电路，包括红存储指示灯端子Port_RED、绿存储指示灯端子Port_GREEN、测试完成端子waferend以及单片机U1，红存储指示灯端子Port_RED与绿存储指示灯端子Port_GREEN分别经过电阻R2、R4连接光耦合器U2、U3的输入端，光耦合器U2、U3的输出端分别串联电阻R1、R3后连接红发光二极管D1、绿发光二极管D2的负极，红发光二极管D1、绿发光二极管D2的正极分别接入24V电源VCC，光耦合器U2、U3分别连接单片机U1的PB2、PD3引脚，单片机U1的PD7引脚连接绿发光二极管D3的负极，绿发光二极管D3的正极串接电阻R5后接到正电源VCC，单片机U1的PD4引脚连接光耦合器U4的输入端，光耦合器U4的输入端还通过电阻R7连接正电源VCC，光耦合器U4的输出端接入红发光二极管D4的负极，红发光二极管D4的正极通过电阻R6连接正电源VCC2，光耦合器U4的输出端还连接测试完成端子waferend。
进一步地，所述单片机为ATmega32单片机，所述电阻R2、R4的阻值为2kΩ，所述电阻R1、R3、R5、R6、R7的阻值为330Ω。
一种数据自动保存的芯片测试系统，包括被测芯片、探针台、自动存储装置和存储终端；
所述探针台，通过导线连接有若干测试探针，所述测试探针用于测试所述被测芯片；
所述自动存储装置，用于实时监测所述探针台的测试信号，当监测到测试停止的信号时接收所述测试探针的测试数据并发送给所述存储终端；
所述存储终端，用于接收所述自动存储装置的存储数据并进行自动保存。
进一步地，还包括用于将被测芯片上下、左右以及前后移动的自动驱动装置。
进一步地，所述探针台上安装有测试指示灯，所述测试指示灯包括用于表示测试停止的红测试指示灯以及用于表示测试正在进行的绿测试指示灯，所述探针台上还设置有自动存储按钮。
进一步地，所述自动存储装置上设置有存储指示灯，所述存储指示灯包括绿存储指示灯和红存储指示灯，所述绿存储指示灯用于表示被测芯片正在被测试，所述红存储指示灯用于表示被测芯片的数据正在被保存。
一种数据自动保存的芯片测试方法，所述测试方法在一种测试系统中实现，其中，所述测试系统包括被测芯片、探针台、自动存储装置和存储终端，所述测试方法包括以下步骤：
首先，将被测芯片放置在探针台上，探针台的测试探针放置在被测探针的对应点上，按下自动存储装置的自动存储按钮，开始工作；
其次，探针台的测试探针开始对被测芯片进行数据测试，自动存储装置实时监测探针台的工作状态，当监测到探针台的测试工作停止时接收测试探针测试被测芯片的测试数据并发送给存储终端；
最后，存储终端接收自动存储装置发送的测试数据并进行保存。
进一步地，所述探针台上安装有测试指示灯，所述测试指示灯包括用于表示测试停止的红测试指示灯以及用于表示测试正在进行的绿测试指示灯。
进一步地，所述自动存储装置上设置有存储指示灯，所述存储指示灯包括绿存储指示灯和红存储指示灯，所述绿存储指示灯用于表示被测芯片正在被测试，所述红存储指示灯用于表示被测芯片的数据正在被保存。
本专利的有益效果是：采用单片机ATmega32、光耦合器、电阻、发光二极管等少许元器件构成，以提取测试探针的信号灯逻辑信号，从光耦隔离后送入计算机，根据逻辑信号的时序，用C语言编写软件，当信号灯GREEN(绿)灯亮时，进行正常测试，当测试系统完成一片所有的管芯测试时，绿灯熄灭，RED(红)灯亮，电路装置发出中断信号，计算机自动保存整晶圆片管芯的测试数据。既消除了人工操作的失误几率，也大大提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为已有技术中芯片测试装置的结构示意图；
图2为本发明具体实施例所述的一种数据自动保存的芯片测试系统的结构示意图；
图3为图2的使用状态图；
图4为图2中探针台与自动存储装置连接的电路原理图；
附图标记：
1-被测芯片；2-测试探针；3-自动驱动装置；4-探针台；5-测试指示灯；60-存储按钮；6-自动存储按钮；7-存储终端；8-自动存储装置；9-存储指示灯。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
如图2-3所示，本发明所提供的一种数据自动保存的芯片测试系统包括被测芯片1、探针台4、自动存储装置8和存储终端7；
所述探针台4，通过导线连接有若干测试探针2，所述测试探针2用于测试所述被测芯片1；
所述自动存储装置8，用于实时监测所述探针台4的测试信号，当监测到测试停止的信号时接收所述测试探针2的测试数据并发送给所述存储终端7；
所述存储终端7，用于接收所述自动存储装置8的存储数据并进行自动保存。
进一步地，还包括用于将被测芯片1上下、左右以及前后移动的自动驱动装置3。
进一步地，所述探针台4上安装有测试指示灯5，所述测试指示灯5包括用于表示测试停止的红测试指示灯以及用于表示测试正在进行的绿测试指示灯，所述探针台4上还设置有自动存储按钮6。
进一步地，所述自动存储装置8上设置有存储指示灯9，所述存储指示灯9包括绿存储指示灯和红存储指示灯，所述绿存储指示灯用于表示被测芯片1正在被测试，所述红存储指示灯用于表示被测芯片1的数据正在被保存。
一种数据自动保存的芯片测试方法，所述测试方法在一种测试系统中实现，其中，所述测试系统包括被测芯片1、探针台4、自动存储装置8和存储终端7，所述测试方法包括以下步骤：
首先，被测芯片1放置在探针台4上，探针台4的测试探针2放置在被测探针1的对应点上，按下探针台4的自动存储按钮6，开始工作；
其次，探针台4的测试探针2开始对被测芯片1进行数据测试，自动存储装置8实时监测探针台4的工作状态，当监测到探针台4的测试工作停止时接收测试探针2测试被测芯片1的测试数据并发送给存储终端7；
最后，存储终端7接收自动存储装置8发送的测试数据并进行保存。
电路原理如图4所示：一种数据自动保存的芯片测试电路，包括红存储指示灯端子Port_RED、绿存储指示灯端子Port_GREEN、测试完成端子waferend以及单片机U1，红存储指示灯端子Port_RED与绿存储指示灯端子Port_GREEN分别经过电阻R2、R4连接光耦合器U2、U3的输入端，光耦合器U2、U3的输出端分别串联电阻R1、R3后连接红发光二极管D1、绿发光二极管D2的负极，红发光二极管D1、绿发光二极管D2的正极分别接入24V电源VCC，光耦合器U2、U3分别连接单片机U1的PB2、PD3引脚，单片机U1的PD7引脚连接绿发光二极管D3的负极，绿发光二极管D3的正极串接电阻R5后接到正电源VCC，单片机U1的PD4引脚连接光耦合器U4的输入端，光耦合器U4的输入端还通过电阻R7连接正电源VCC，光耦合器U4的输出端接入红发光二极管D4的负极，红发光二极管D4的正极通过电阻R6连接正电源VCC2，光耦合器U4的输出端还连接测试完成端子waferend。
进一步地，所述单片机为ATmega32单片机，所述电阻R2、R4的阻值为2kΩ，所述电阻R1、R3、R5、R6、R7的阻值为330Ω。
具体工作原理为：
1、采用ATmega32单片机一片、光耦合器3只：U2、U3、U4；2k、1/4W电阻2只(R2、R4)，330Ω、1/4W电阻5只(R1、R3、R5、R6、R7)以及红发光二极管两只(D1、D4)，绿色发光二极管两只(D2、D3)构成，所有光耦合器的电源电压与单片机相同24V；
2、提取测试探针的信号灯逻辑信号：红色灯D1信号经光耦合器U2隔离后低电平送入单片机PB2脚外中断2被触发；绿色灯D2信号经光耦合器U3隔离后低电平送入计算机PD3脚外中断1被触发。
3、光耦合器U2与U3的输入端分别经2kΩ与Port-red、Port-green端子相接，并使单片机的PB2、PD3脚，分别接入光耦U2、光耦U3输出，并串连330Ω电阻分别经D1、D2负端，其发光管D1、D2正端接24V电源；
4、取光耦合器U4的输入端正端，通过330Ω电阻R7接到正电源VCC，输入端的负极接入单片机的PD4脚，光耦U4的输出端(光输出的集电极)接入红光二极管D4负极，其正极串联电阻R6＝330Ω，接入正电源24V，光耦U4的输出端接入warferend端子。
首先阐述探针台电信号的时序。
探针台信号灯时序：测试时绿测试指示灯亮，测试结束时绿灯熄灭，机械手退出当前被测芯片，自动送进下一片待测试，此时红测试指示灯闪烁。
工作原理简述：
当探针台的绿测试指示灯亮时，表示探针台的测试探针正在测试被测芯片。光耦合器U3的port-green脚为高电平，绿测试指示灯D2亮，光耦输出低电平，单片机PD3脚外中断1被触发低同时软件控制PD7为低电平，绿存储指示灯D3亮。
当探针台对一片所有管芯测试完毕、探针台的红测试指示灯亮，光耦合器U2的port-red端为高电平，红测试指示灯D1亮，光耦合器输出低电平，单片机PB2脚外中断2被触发，同时软件控制PD4脚电平为低，红存储指示灯D4亮，waferend引脚输出低电位，输出给存储终端计算机启动自动保存测试数据。待到机械手自动换片后测试开始，绿测试指示灯亮，进行下一轮的测试循环。
用本发明的装置实现全自动保存后，每片测试时间可节约20秒，测一批48片可节约16分钟。单台每天本来可测试4批，实现数据全自动保存后单台可节约64分钟。计有10台，可节约640分钟，每天10台设备可多测试85片，一个月可多测2500片，同时设备利用率从80％高到90％左右。实现产能的最大化。同时大大降低了人工保存时出错的机率，测试数据的准确性得到充分的保证。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种数据自动保存的芯片测试电路，其特征在于：包括红存储指示灯端子Port_RED、绿存储指示灯端子Port_GREEN、测试完成端子waferend以及单片机U1，红存储指示灯端子Port_RED与绿存储指示灯端子Port_GREEN分别经过电阻R2、R4连接光耦合器U2、U3的输入端，光耦合器U2、U3的输出端分别串联电阻R1、R3后连接红发光二极管D1、绿发光二极管D2的负极，红发光二极管D1、绿发光二极管D2的正极分别接入24V电源VCC，光耦合器U2、U3分别连接单片机U1的PB2、PD3引脚，单片机U1的PD7引脚连接绿发光二极管D3的负极，绿发光二极管D3的正极串接电阻R5后接到正电源VCC，单片机U1的PD4引脚连接光耦合器U4的输入端，光耦合器U4的输入端还通过电阻R7连接正电源VCC，光耦合器U4的输出端接入红发光二极管D4的负极，红发光二极管D4的正极通过电阻R6连接正电源VCC2，光耦合器U4的输出端还连接测试完成端子waferend。
2.根据权利要求1所述的一种数据自动保存的芯片测试电路，其特征在于：所述单片机为ATmega32单片机，所述电阻R2、R4的阻值为2kΩ，所述电阻R1、R3、R5、R6、R7的阻值为330Ω。
3.一种数据自动保存的芯片测试系统，其特征在于：包括被测芯片、探针台、自动存储装置和存储终端；
所述探针台，通过导线连接有若干测试探针，所述测试探针用于测试所述被测芯片；
所述自动存储装置，用于实时监测所述探针台的测试信号，当监测到测试停止的信号时接收所述测试探针的测试数据并发送给所述存储终端；
所述存储终端，用于接收所述自动存储装置的存储数据并进行自动保存。
4.根据权利要求1所述的一种数据自动保存的芯片测试系统，其特征在于：还包括用于将被测芯片上下、左右以及前后移动的自动驱动装置。
5.根据权利要求2所述的一种数据自动保存的芯片测试系统，其特征在于：所述探针台上安装有测试指示灯，所述测试指示灯包括用于表示测试停止的红测试指示灯以及用于表示测试正在进行的绿测试指示灯，所述探针台上还设置有自动存储按钮。
6.根据权利要求3所述的一种数据自动保存的芯片测试系统，其特征在于：所述自动存储装置上设置有存储指示灯，所述存储指示灯包括绿存储指示灯和红存储指示灯，所述绿存储指示灯用于表示被测芯片正在被测试，所述红存储指示灯用于表示被测芯片的数据正在被保存。
7.一种数据自动保存的芯片测试方法，所述测试方法在一种测试系统中实现，其中，所述测试系统包括被测芯片、探针台、自动存储装置和存储终端，所述测试方法包括以下步骤：
首先，将被测芯片放置在探针台上，探针台的测试探针放置在被测探针的对应点上，按下自动存储装置的自动存储按钮，开始工作；
其次，探针台的测试探针开始对被测芯片进行数据测试，自动存储装置实时监测探针台的工作状态，当监测到探针台的测试工作停止时接收测试探针测试被测芯片的测试数据并发送给存储终端；
最后，存储终端接收自动存储装置发送的测试数据并进行保存。
8.根据权利要求5所述的一种数据自动保存的芯片测试方法，其特征在于：所述探针台上安装有测试指示灯，所述测试指示灯包括用于表示测试停止的红测试指示灯以及用于表示测试正在进行的绿测试指示灯。
9.根据权利要求6所述的一种数据自动保存的芯片测试方法，其特征在于：所述自动存储装置上设置有存储指示灯，所述存储指示灯包括绿存储指示灯和红存储指示灯，所述绿存储指示灯用于表示被测芯片正在被测试，所述红存储指示灯用于表示被测芯片的数据正在被保存。
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