CN112213607A - 自动测试系统的功能扩充升级的方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动测试系统的功能扩充升级的方法，将弹簧针搭接装置分别电连接于扩充仪器设备及自动测试系统的弹簧针介面的弹簧针，即可在扩充仪器设备与自动测试系统的弹簧针介面之间建立讯号路径，以实现自动测试系统功能扩充或性能升级。本发明的方法几乎不受制于自动测试系统内部的原始设计框架，因此具有非常良好的扩充自由度，而且可以避免扩充仪器设备对测试系统的内部电路造成不良影响，并且直接相容于现有的探针卡，还容易按照测试需求的变化来调整或解除扩充仪器设备，为一种方便实用又完全可逆及无破坏性的系统功能扩充升级方法。
Description
技术领域
本发明为一种功能扩充升级的方法，尤指一种自动测试系统的功能扩充升级的方法，运用弹簧针搭接装置分别电连接于扩充仪器设备以及自动测试系统弹簧针介面的弹簧针的这个创新途径，将扩充仪器设备整合到自动测试系统，以实现自动测试系统功能扩充或性能升级的目的。
背景技术
半导体晶圆厂与光电产业界的元件测试产线，有时会面临过往所采购的自动测试系统其性能已不符合目前最新的测试应用要求或产能所需，于是必须考虑是否要汰换测试系统或进行测试系统功能升级扩充。
对于自动测试系统功能扩充，主要有以下两种常见的方法：
1、测试系统原厂在设计自动测试系统的时候，在系统内部预留扩充插槽或是在系统外部侧板预留一些扩充接口。
2、可在测试载板或探针卡这些环节来设计配套方案，透过测试载板或探针卡的中介转接，将扩充仪器设备连接至测试系统与待测物。
然而目前常见的困难点如下所述：
1、并非所有自动测试系统的原厂设计，均有预留规格适用或数量充足的扩充插槽或扩充接口。毕竟测试系统原厂未必能够完全事先预知客户端的未来新应用，因此很难在系统设计阶段去预想各种可能性，而且系统原厂必然会有降低成本的考量，不便加入太多的预留设计。
2、容易受限于测试系统本身的机构设计，或是测试系统的管理者对于设备管理便利性与成本控管考量，未必适合采用修改测试载板或改造探针卡的方式来整合扩充仪器设备，以进行系统功能扩充升级。
3、探针卡是需要经常拆换保养的耗材，若把扩充仪器设备接合在探针卡上，就经常会面临必须拆卸与重新安装仪器缆线的困扰。
因此发明人凭借多年相关实务经验，经过积极思考，原型试验及不断改善，终于研发出更实用的测试系统功能扩充升级方法。
发明内容
本发明揭露一种自动测试系统的功能扩充升级的方法，运用弹簧针搭接装置分别电连接于扩充仪器设备以及自动测试系统弹簧针介面的弹簧针的这个创新途径，将扩充仪器设备整合到自动测试系统，以实现自动测试系统功能扩充或性能升级的目的。
为实现上述目的，本发明公开了一种自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该方法包含：
将至少一弹簧针搭接装置分别电连接一扩充仪器设备及自动测试系统的一弹簧针介面的一弹簧针，该弹簧针搭接装置具有至少一金属搭接件及至少一讯号线，该讯号线两端分别电连接该金属搭接件及该扩充仪器设备，该金属搭接件搭接于该弹簧针；当测试系统运作时，该弹簧针会电连接一待测物，使该待测物与该扩充仪器设备之间通过该弹簧针搭接装置建立量测路径而传递电讯号，如此即实现自动测试系统的功能扩充升级。
其中，该金属搭接件具有一套孔。
其中，该金属搭接件外部覆设一绝缘固定件，该金属搭接件与该绝缘固定件结合后形成一套孔，该套孔套设至该弹簧针。
其中，该扩充仪器设备电连接一系统仪控电脑，该系统仪控电脑可控制该扩充仪器设备。
其中，该扩充仪器设备与该弹簧针搭接装置之间设置一接线盒，该接线盒用于中继转接该扩充仪器设备的讯号缆线。
其中，该接线盒内部设置可程式控制的一继电器模组，该继电器模组可连结或分离该扩充仪器设备与该弹簧针搭接装置的讯号线路，以降低该弹簧针搭接装置对原本自动测试测试系统的敏感量测功能的干扰程度。
其中，该接线盒外部设置一继电器驱动单元，该继电器驱动单元电连接该继电器模组以及该系统仪控电脑，通过该系统仪控电脑进行该继电器驱动单元的可程式控制。
其中，该弹簧针搭接装置的该金属搭接件使用线成型弹簧或弹性金属片。
其中，该金属搭接件搭接于该弹簧针以套设接触或旁侧接触的方式。
其中，该弹簧针与该待测物之间更包含一探针卡或一测试载板，当测试系统运作执行测试任务时，该弹簧针会接触该探针卡或该测试载板作为中介，间接电连接该待测物。
藉由上述的测试系统功能扩充方法，本发明的优点如下：
1、完全不必透过测试系统的内部电路板或辅助接口，因此可以实现最大程度的扩充性，不易受制于测试系统内部原始设计框架所可能导致的扩充局限性。
2、不必改变自动测试系统既有的一探针卡，不会造成该探针卡的相关购置成本或维护成本的增加。
3、透过搭接该弹簧针是属于系统外部的扩充途径，并未经过测试系统内部电路，因此有助于避免该扩充仪器设备对于测试系统内部电路可能造成的不良影响。
4、因为完全没有变更自动测试系统或该探针卡的原始设计，系统使用者随时可以解除此扩充方案，轻易地将自动测试系统再回复到原厂设计的初始状态。所以这是一种完全可逆，完全无破坏性的扩充升级方案。
附图说明
图1为本发明自动测试系统的功能扩充升级的方法的方块示意图；
图2为本发明弹簧针搭接装置结合扩充仪器设备与弹簧针介面的示意图；
图3为本发明弹簧针搭接装置先透过接线盒作为中继转接，再连接至扩充仪器设备，并且将扩充仪器设备连结系统仪控电脑的示意图；
图4为本发明接线盒内建继电器模组的示意图；
图5为本发明将继电器驱动单元设置于接线盒外的示意图；
图6为本发明弹簧针搭接装置的第一实施例的立体示意图；
图7为图6的立体分解示意图；
图8为本发明弹簧针搭接装置的第二实施例的立体示意图；
图9为图8的立体分解示意图；
图10为本发明弹簧针搭接装置的第三实施例的立体示意图；
图11为图10的立体分解示意图；
图12为本发明的弹簧针搭接装置将要搭接于自动测试系统的弹簧针介面并将与探针卡电连接的示意图；
图13为本发明的第一实施例的弹簧针搭接装置装设于弹簧针的示意图；
图14为本发明的第二实施例的弹簧针搭接装置装设于弹簧针的示意图；
图15为本发明的第三实施例的弹簧针搭接装置装设于弹簧针的示意图。
具体实施方式
以下将详述本案的各种实施例，并配合图式辅助说明。除了这些详细描述外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何在此所述的实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本案的范围内，并以之后的专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部这些特性细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似的符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，除非有特别说明。
参阅图1并搭配图2～图6，为本发明揭露的一种自动测试系统的功能扩充升级的方法：
步骤一S1：将至少一弹簧针搭接装置10分别电连接一扩充仪器设备20及自动测试系统的一弹簧针介面26的一弹簧针24，该弹簧针搭接装置10具有至少一金属搭接件14及至少一讯号线18，该讯号线18两端分别电连接该金属搭接件14及该扩充仪器设备20，该金属搭接件14搭接该弹簧针24。
步骤二S2：依照自动测试系统的原本操作方式，该弹簧针24会电连接于一待测物40，使得该待测物40与该扩充仪器设备20之间可透过该弹簧针搭接装置10而建立量测所需的讯号路径而传递电讯号，如此即实现自动测试系统的功能扩充升级。此实施例的该待测物40为半导体硅晶圆，搭配一探针卡25作为中介辅助。
参阅图2，该扩充仪器设备20连接一系统仪控电脑30，该系统仪控电脑30可控制该扩充仪器设备20自动执行相关测试任务。
参阅图3，可于该扩充仪器设备20与该弹簧针搭接装置10之间电连接一接线盒22，该接线盒22用于中继转接该扩充仪器设备20的讯号缆线，藉此可以避免脆弱的该弹簧针24或该弹簧针搭接装置10直接承受过大的仪器连接缆线张力而可能造成损坏。
参阅图4，该接线盒22内部另增设可程式控制的一继电器模组221，该继电器模组221连接该系统仪控电脑30，该系统仪控电脑30可透过软体程式来控制该继电器模组221的开关，达到连结或分离该弹簧针搭接装置10与该扩充仪器设备20之间的讯号线路，以降低该弹簧针搭接装置10的搭接路径对于自动测试系统内建的一敏感量测设备231的干扰程度。举例来说，某些自动测试系统内建灵敏的小电流或小电容量测功能，若不把该弹簧针搭接装置10的搭接路径加以适当隔离，将有可能干扰到该敏感量测设备231的测试功能。此外，若担心该扩充仪器设备20十分灵敏脆弱，不适合随时都一直搭接在该弹簧针24上，也可以藉由该继电器模组221的使用来提供必要的隔离保护。
参阅图5，为简化该接线盒22内部电路设计，可在该接线盒22外部设置一继电器驱动单元222，该继电器驱动单元222电连接该接线盒22内部的该继电器模组221及该系统仪控电脑30，再透过该系统仪控电脑30进行该继电器驱动单元222的可程式控制，如此可以简化该接线盒22内部所设置的该继电器模组221的电路及减少该接线盒22的散热需求，并且能够减缩该接线盒22的体积。
参阅图6、图7并搭配图2，揭露本发明一弹簧针搭接装置10的第一实施例，该弹簧针搭接装置10系由一金属搭接件14及一讯号线18所组成，该讯号线18接合至该金属搭接件14形成电连接，该金属搭接件14具有一套孔121，该套孔121可套接于一弹簧针24。
参阅图8及图9并搭配图2，揭露本发明一弹簧针搭接装置101的第二实施例，该弹簧针搭接装置101具有一绝缘固定件12、一金属搭接件14及一讯号线18，该金属搭接件14与该讯号线18形成电连接，该金属搭接件14系使用线成型弹簧，该金属搭接件14外部覆设该绝缘固定件12，使该金属搭接件14与该绝缘固定件12之间形成一套孔122，该套孔122可套接于一弹簧针24。
参阅图10及图11并搭配图2，揭露本发明一弹簧针搭接装置102第三实施例，该弹簧针搭接装置102有一绝缘固定件12、一金属搭接件14及一讯号线18，该金属搭接件14以弹性金属片弯折构成，该金属搭接件14与该讯号线18形成电连接，该金属搭接件14外部覆设该绝缘固定件12。该金属搭接件14与该绝缘固定件12之间形成一套孔123，该套孔123的周围系由该金属搭接件14及该绝缘固定件12所共同围构而成，该套孔123可套接于一弹簧针24。
参阅图12，揭露该弹簧针搭接装置10将搭接于该弹簧针介面26的任一该弹簧针24上。
上述中，该弹簧针24与该待测物40之间更包含该探针卡25或一测试载板(图未示)，若该待测物40为半导体厂的晶圆，通常自动测试系统就会搭配该探针卡25进行电路元件探测。当自动测试系统运作执行测试任务时，该弹簧针介面26与该探针卡25或该测试载板作为中介进行介面接合，使得各该弹簧针24与该探针卡25或该测试载板形成电连接，进而使得该待测物40与该弹簧针搭接装置10之间形成电连结。
参阅图13并搭配图6、图7及图12，该弹簧针搭接装置10的该套孔121系套设于一弹簧针匣23的该弹簧针24上，使用者可以将该弹簧针搭接装置10推抵至该弹簧针24的根部，该弹簧针24周壁接触该金属搭接件14呈电连接状态。
参阅图14并搭配图8、图9及图12，该弹簧针搭接装置101的该套孔122系套设于该弹簧针匣23的该弹簧针24上，使用者可将该绝缘固定件12推抵至该弹簧针24的根部，该弹簧针24周壁接触该金属搭接件14，该弹簧针24与该金属搭接件14呈电连接状态。
参阅图15并搭配图10～图12，该弹簧针搭接装置102的该套孔123系套设于该弹簧针匣23的该弹簧针24上，使用者可将该绝缘固定件12推抵至该弹簧针24的根部，该弹簧针24周壁接触该金属搭接件14的旁侧以及该绝缘固定件12的内侧壁面，该弹簧针24与该金属搭接件14呈电连接状态。
上述该绝缘固定件12的材质可以使用耐热且电绝缘特性良好的铁氟龙(PTFE)或其它热塑性绝缘材质；若该绝缘固定件12使用热塑性绝缘材质，例如：过氟烷基化物(PFA)，则可以采用金属包射或模压成型的加工方法来制作。
Claims (10)
1.一种自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该方法包含：
将至少一弹簧针搭接装置分别电连接一扩充仪器设备及自动测试系统的一弹簧针介面的一弹簧针，该弹簧针搭接装置具有至少一金属搭接件及至少一讯号线，该讯号线两端分别电连接该金属搭接件及该扩充仪器设备，该金属搭接件搭接于该弹簧针；当测试系统运作时，该弹簧针会电连接一待测物，使该待测物与该扩充仪器设备之间通过该弹簧针搭接装置建立量测路径而传递电讯号，如此即实现自动测试系统的功能扩充升级。
2.如权利要求1所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该金属搭接件具有一套孔。
3.如权利要求1所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该金属搭接件外部覆设一绝缘固定件，该金属搭接件与该绝缘固定件结合后形成一套孔，该套孔套设至该弹簧针。
4.如权利要求1或3所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该扩充仪器设备电连接一系统仪控电脑，该系统仪控电脑可控制该扩充仪器设备。
5.如权利要求1所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该扩充仪器设备与该弹簧针搭接装置之间设置一接线盒，该接线盒用于中继转接该扩充仪器设备的讯号缆线。
6.如权利要求5所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该接线盒内部设置可程式控制的一继电器模组，该继电器模组可连结或分离该扩充仪器设备与该弹簧针搭接装置的讯号线路，以降低该弹簧针搭接装置对原本自动测试测试系统的敏感量测功能的干扰程度。
7.如权利要求6所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该接线盒外部设置一继电器驱动单元，该继电器驱动单元电连接该继电器模组以及该系统仪控电脑，通过该系统仪控电脑进行该继电器驱动单元的可程式控制。
8.如权利要求1所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该弹簧针搭接装置的该金属搭接件使用线成型弹簧或弹性金属片。
9.如权利要求1所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该金属搭接件搭接于该弹簧针以套设接触或旁侧接触的方式。
10.如权利要求1所述的自动测试系统的功能扩充升级的方法，其特征在于，该弹簧针与该待测物之间更包含一探针卡或一测试载板，当测试系统运作执行测试任务时，该弹簧针会接触该探针卡或该测试载板作为中介，间接电连接该待测物。
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