JP7285818B2 - データ処理機能を有する自動試験機及びその情報処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、試験機に関し、特に、データ処理機能を有する自動試験機及びその情報処理方法に関する。

図１を参照する。図１は、自動試験機（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＡＴＥ）を示す。自動試験機は、例えば、ウェーハ、集積回路など様々な被試験装置（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ：ＤＵＴｓ）を試験するために用いられる。自動試験機は、ベース部材Ａ、試験ヘッドＢ、ケーブルＣ及び外部コンピューティング装置Ｄを含む。実際に使用する際、ベース部材Ａ上に被試験装置を設置し、試験ヘッドＢ上のピン（ｐｉｎ）を被試験装置に接触させて試験して得られた信号を、ケーブルＣを介して外部コンピューティング装置Ｄへ伝送して処理し、試験結果を分析する。

従来の自動試験機は、試験ヘッドＢがデータ処理機能を備えておらず、ケーブルＣを介して外部コンピューティング装置Ｄへ信号を伝送して処理しなければならなかったため、装置が大型となるだけでなく、データ処理に多くの時間がかかり、不便であった。

そこで、本発明者は、上記課題を解決するための鋭意検討を重ねた結果、かかる知見に基づいて、本発明に想到するに至った。
本発明の課題は、試験ヘッド上にデータ処理機能を有するモジュールを直接設置し、受信した信号をリアルタイムで直接処理・分析できるようにし、ケーブルを介して外部コンピューティング装置を外付けし、データを外部コンピューティング装置に伝送して分析する必要性を無くすことにより、データ処理の効率を効果的に高め、装置の体積が小さく、装置にかかるコストを減らすことができる、データ処理機能を有する自動試験機及びその情報処理方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、１つ以上の被試験装置を試験する試験ヘッドを備えた、データ処理機能を有する自動試験機であって、前記試験ヘッドは、試験処理装置を有し、前記試験処理装置は、前記被試験装置へ１つ以上の電気的試験信号を提供し、前記被試験装置がフィードバックする１つ以上の電気的帰還データに基づき、データ処理分析を行い、分析結果情報を生成することを特徴とする、データ処理機能を有する自動試験機を提供する。

上記課題を解決するために、本発明の第２の形態によれば、１つ以上の被試験装置を試験し、自動試験機の試験ヘッド内の試験処理装置が、１つ以上の電気的試験信号を前記被試験装置に提供するステップと、前記被試験装置がフィードバックした１つ以上の電気的帰還データを受信するステップと、前記電気的帰還データをデータ処理分析し、分析結果情報を生成するステップと、を行うことを特徴とするデータ処理機能を有する自動試験機の情報処理方法を提供する。

本発明のデータ処理機能を有する自動試験機及びその情報処理方法は、自動試験機の試験ヘッド内にデータ処理する試験処理装置を直接設置し、被試験装置に対して試験を行い、得た信号をリアルタイムで処理する。ケーブルを介して外部コンピューティング装置を外付けし、データを外部コンピューティング装置に伝送して分析する必要がないため、データ処理の効率を効果的に高め、装置の体積が小さく、装置にかかるコストを減らすことができる。そのため体積を小型化し、データ処理の効率及び利便性を高め、コストを下げることができる。

従来の自動試験機を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る自動試験機を示す構成図である。 図２の第１実施形態に係る試験ヘッドを示す構成図である。 本発明の第２実施形態に係る自動試験機を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る自動試験機の情報処理方法を示す流れ図である。

以下、本発明の目的、特徴及び効果をより分かりやすくするために、具体的な実施形態について図に基づいて詳しく説明する。

（第１実施形態）
図２を参照する。図２は、本発明の第１実施形態に係る自動試験機を示す構成図である。図２に示すように、本発明の第１実施形態に係るデータ処理機能を有する自動試験機１０は、被試験装置Ｘを設置し、被試験装置Ｘに対して試験を行うために用いる。

自動試験機１０は、試験機ベース部材１１及び試験ヘッド１２を含む。試験ヘッド１２内には、試験処理装置１３が一体化される。試験機ベース部材１１は、試験ヘッド１２を設置するとともに、被試験装置Ｘを設置、搭載、配置する。試験ヘッド１２は、被試験装置Ｘを試験し、その試験結果を処理・分析するために用いる。

第１実施形態において、試験機ベース部材１１上には、自動フィーディング装置（図示せず）が含まれてもよい。自動フィーディング装置は、被試験装置Ｘを自動的にローディングした後、試験ヘッド１２により被試験装置Ｘを試験して信号分析してから、自動フィーディング装置により試験済みの被試験装置Ｘをアンロードして収納ボックス内に収納する。

試験ヘッド１２内には、回路基板（図示せず）が設けられる。回路基板上には、データ処理機能及びデータ記憶機能を備えた試験処理装置１３が設けられるとともに、回路基板上の複数の回路（図示せず）と電気的に接続され、試験処理装置１３を一体化し、試験ヘッド１２内に配設する。試験処理装置１３は、試験用の信号を供給するとともに、試験ヘッド１２から被試験装置Ｘに伝送し、様々なタイプ又は必要な試験を行う。試験処理装置１３は、試験ヘッド１２により得られた、被試験装置Ｘがフィードバックする信号を処理・分析する。試験処理装置１３の具体的な構成については、以下で説明する。

また、被試験装置Ｘに対して効率的かつ正確な試験を行うために、試験ヘッド１２は、プローブアダプタモジュール１４を含んでもよい。プローブアダプタモジュール１４は、試験処理装置１３に接続される。プローブアダプタモジュール１４は、被試験装置Ｘに接触されたプローブカード（図示せず）と、被試験装置Ｘを正確に取付け、組立て、結合するアダプタモジュール（図示せず）と、を含む。このアダプタモジュールは、ソケット、ＰＩＢ（Ｐｒｏｂｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｏａｒｄ）、ＰＯＧＯタワー（ＰＯＧＯ Ｔｏｗｅｒ）を含む。

図３を参照する。図３に示すように、試験ヘッド１２中の試験処理装置１３は、試験結合制御モジュール１３１及び一体型試験モジュール１３２を含む。一体型試験モジュール１３２は、試験結合制御モジュール１３１に接続される。

一体型試験モジュール１３２は、複数の命令を記憶し、使用者のニーズ又は設定に基づき、対応した命令を自動的に実行し、１つ以上の電気的試験条件を対応して生成し、被試験装置Ｘから得られた信号に基いて処理・分析し、被試験装置Ｘが合格したか否かを確認する。

試験結合制御モジュール１３１は、一体型試験モジュール１３２が生成した電気的試験条件に基づき、１つ以上の電気的試験信号を自動的に生成し、一体型試験モジュール１３２へ提供する。

一体型試験モジュール１３２は、被試験装置Ｘへ電気的試験信号を伝送して試験し、被試験装置Ｘがフィードバックする１つ以上の電気的帰還データを受信して記憶する。一体型試験モジュール１３２は、電気的帰還データに対してデータ処理分析を行い、分析結果情報を生成して記憶し、使用者の参考に供する。分析結果情報に基づき、被試験装置Ｘが合格したか否かを確認し、被試験装置Ｘの品質に問題が無いか効率的に確認する。

また、試験処理装置１３により分析結果情報に基づいて被試験装置Ｘが合格していることが確認されると、試験機ベース部材１１上の自動フィーディング装置により、被試験装置Ｘが、合格した被試験装置Ｘの収納ボックス中にアンロードされる。反対に、被試験装置Ｘが不合格であると確認されたときに、試験機ベース部材１１上の自動フィーディング装置により、被試験装置Ｘが、不合格の被試験装置Ｘの収納ボックス中にアンロードされる。自動試験の被試験装置Ｘ及び分析結果により自動的に分類し、使用の利便性及び分類効率を高める。

電気的試験信号は、マルチレベル多相電源試験信号、多種接地設計試験信号、ノイズ保護回路試験信号、デジタルスイッチング設計試験信号、同期結合制御試験信号及び各種被試験ＩＣの帰還信号を含む。

本実施形態の一体型試験モジュール１３２は、データコンピューティングモジュール１３２１、試験・信号収集モジュール１３２２及びデータ記憶モジュール１３２３を含む。データコンピューティングモジュール１３２１は、データ記憶モジュール１３２３を介して試験・信号収集モジュール１３２２に接続される。

データコンピューティングモジュール１３２１は、データコンピューティングユニット１３２１１及びメモリユニット１３２１２を含む。メモリユニット１３２１２は、上述した複数の命令と、データコンピューティングユニット１３２１１の処理データに必要なデータと、を記憶する。データコンピューティングユニット１３２１１は、使用者が行った自動試験機１０上の関連設定に基づき、メモリユニット１３２１２から対応した命令を読取って実行し、対応した電気的試験条件を生成し、試験結合制御モジュール１３１へ伝送し、対応した電気的試験信号を交換して得てもよい。データコンピューティングモジュール１３２１は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＦＰＧＡ、特殊用途ＩＣ、特殊用途ＩＰなどでもよい。

試験・信号収集モジュール１３２２は、プローブアダプタモジュール１４へ電気的試験信号を伝送し、被試験装置Ｘを試験する。試験・信号収集モジュール１３２２は、プローブアダプタモジュール１４により被試験装置Ｘがフィードバックする電気的帰還データを収集し、データ記憶モジュール１３２３へ伝送して記憶する。データをデータ記憶モジュール１３２３に直接記憶し、データのコピー、伝達にかかる時間を短縮し、データ処理効率を高める。

データコンピューティングモジュール１３２１のデータコンピューティングユニット１３２１１は、データ記憶モジュール１３２３から電気的帰還データを直接得て、データ処理分析を行い、分析結果情報を生成し、データ記憶モジュール１３２３に記憶する。

データ処理分析は、大規模数値アルゴリズム（ｈｕｇｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、試験標準アルゴリズム（ｔｅｓｔ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）又は人工ニューラル分析アルゴリズム（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｎｅｕｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）などでもよい。

上述した内容に基づき、データ処理機能及びデータ記憶機能を有する試験処理装置１３を試験ヘッド１２内に直接一体化させて設置し、試験に用いる信号を生成して被試験装置Ｘへ付与するとともに、被試験装置Ｘがフィードバックする電気的帰還データに基づき、リアルタイムで記憶し、処理・分析し、分析結果情報を速やかに得る。そのため、ケーブルを介して外部コンピューティング装置を外付けし、データを外部コンピューティング装置に伝送して分析する必要がないため、データ処理の効率が効果的に高まり、装置の体積が小さく、装置にかかるコストを減らすことができる。そのためデータ処理の効率及び利便性が高まるとともに、コストを減らすこともできる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、上述した第１実施形態と略同じであるが、自動試験機１０がある場所に使用者がいなくても、必要なデータを得て、その他関連した分析を容易に行えるため、データ処理の柔軟性及び拡充性を高め、試験処理装置１３に記憶された命令を使用者は遠隔で増やしたり、削除したり、調整したりすることができる。

図４を参照する。図４に示すように、自動試験機１０は、ネットワークを介してホストコンピュータ２０に接続される。ホストコンピュータ２０は、デスクトップ型パソコン、ノート型パソコン、タブレットコンピュータ、演算及び記憶機能が内蔵された装置などでもよい。

自動試験機１０の試験処理装置１３が、ホストコンピュータ２０から伝送されたデータデマンド命令を受信すると、分析結果情報又は電気的帰還データをホストコンピュータ２０へ伝送する。

また、自動試験機１０の試験処理装置１３は、ホストコンピュータ２０から伝送された命令調整命令に基づき、増加した命令を記憶するか、対応した命令を削除する。試験処理装置１３は、新たな命令を記憶するとき、新たな命令として記憶するか、対応した古い命令を入れ替えて記憶する。

上述した内容に基づき、図５に示すように、データ処理機能を有する自動試験機の情報処理方法は、１つ以上の被試験装置Ｘを試験し、自動試験機１０の試験ヘッド１２内の試験処理装置１３が以下のステップ（Ｓ３１）～（Ｓ３３）を行う。

ステップ（Ｓ３１）：１つ以上の電気的試験信号を被試験装置Ｘに提供する。
ステップ（Ｓ３２）：被試験装置Ｘがフィードバックした１つ以上の電気的帰還データを受信する。
ステップ（Ｓ３３）：電気的帰還データをデータ処理分析し、分析結果情報を生成する。

本実施形態の試験処理装置１３は、１つ以上の電気的試験条件に基づき、対応した電気的試験信号を生成する。

本実施形態が提供する電気的試験信号は、マルチレベル多相電源試験信号、多種接地設計試験信号、ノイズ保護回路試験信号、デジタルスイッチング設計試験信号及び同期結合制御試験信号を含む。

本実施形態の試験処理装置１３は、電気的帰還データを得て記憶する。試験処理装置１３は、分析結果情報を生成して記憶する。

本実施形態の自動試験機１０は、ネットワークを介して分析結果情報及び電気的帰還データをホストコンピュータ２０へ伝送して参考にする。

１０ 自動試験機
１１ 試験機ベース部材
１２ 試験ヘッド
１３ 試験処理装置
１４ プローブアダプタモジュール
２０ ホストコンピュータ
１３１ 試験結合制御モジュール
１３２ 一体型試験モジュール
１３２１ データコンピューティングモジュール
１３２２ 試験・信号収集モジュール
１３２３ データ記憶モジュール
１３２１１ データコンピューティングユニット
１３２１２ メモリユニット
Ｘ 被試験装置

Claims (3)

1. １つ以上の被試験装置を試験する試験ヘッドを備えた、データ処理機能を有する自動試験機であって、
   前記試験ヘッドは、試験処理装置を有し、
   前記試験処理装置は、前記被試験装置へ１つ以上の電気的試験信号を提供し、前記被試験装置がフィードバックする１つ以上の電気的帰還データに基づき、データ処理分析を行い、分析結果情報を生成し、
   前記試験処理装置は、１つ以上の電気的試験条件を生成するための一体型試験モジュール、及び前記一体型試験モジュールに接続されるとともに、前記電気的試験条件に基づき、対応した前記電気的試験信号を前記一体型試験モジュールに伝送する、試験結合制御モジュールを有し、
   前記一体型試験モジュールは、分析結果情報を記憶するデータ記憶モジュール、前記データ記憶モジュールに接続されるとともに、前記被試験装置に前記電気的試験信号を伝送し、前記電気的帰還データを得る試験信号収集モジュール、及び前記データ記憶モジュールを介して前記試験信号収集モジュールに接続され、前記電気的試験条件を提供し、前記電気的帰還データをデータ処理分析するデータコンピューティングモジュールを有し、
   前記データコンピューティングモジュールは、メモリユニット及びデータコンピューティングユニットを有し、
   前記メモリユニットは、複数の命令を記憶し、前記データコンピューティングユニットは、前記命令に基づいて前記電気的試験条件を提供し、前記電気的帰還データに対してデータ処理分析を行い、該データコンピューティングユニットは、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、またはＡＳＩＰであり、
   前記試験ヘッドは、前記試験処理装置に接続されたプローブアダプタモジュールを有し、
   前記プローブアダプタモジュールは、前記電気的試験信号に基づき、前記被試験装置に対して試験を行い、および前記試験信号収集モジュールは、前記プローブアダプタモジュールを介して、前記被試験装置からフィードバックされた前記電気的帰還データを収集し、記憶のために前記電気的帰還データを前記データ記憶モジュールに送信し、
   前記一体型試験モジュールは、前記電気的試験信号を前記被試験装置に送信して後者を試験し、ＤＵＴからフィードバックされた複数の電気フィードバックデータを受信して記憶する、データ処理機能を有する自動試験機。
2. ネットワークを介してホストコンピュータに接続され、前記分析結果情報又は前記電気的帰還データを前記ホストコンピュータおよび前記試験処理装置へ伝送し、前記ホストコンピュータから伝送された命令調整命令に基づき、新しい命令を記憶し、またはユーザ要求を削除し、あるいは自動実行命令を設定することを特徴とする請求項１に記載のデータ処理機能を有する自動試験機。
3. １つ以上の被試験装置を試験するために使用される試験処理装置を有する試験ヘッドを備えた自動試験機の情報処理方法であって、
   前記自動試験機の前記試験ヘッド内の前記試験処理装置が、
   １つ以上の電気的試験信号を前記被試験装置に提供するステップと、前記被試験装置がフィードバックした１つ以上の電気的帰還データを受信するステップと、前記電気的帰還データをデータ処理分析し、分析結果情報を生成するステップと、を行い、
   前記試験処理装置は、さらに、
   １つ以上の電気的試験条件を生成するための一体型試験モジュールと、前記一体型試験モジュールに接続されるとともに、前記電気的試験条件に基づき、対応した前記電気的試験信号を前記一体型試験モジュールに伝送する、試験結合制御モジュールと、を有し、
   前記一体型試験モジュールは、データ記憶モジュール、試験・信号収集モジュール及びデータコンピューティングモジュールを有し、
   前記データ記憶モジュールは、データを記憶し、
   前記試験・信号収集モジュールは、前記データ記憶モジュールに接続されるとともに、前記被試験装置に前記電気的試験信号を伝送し、前記電気的帰還データを得て、
   前記データコンピューティングモジュールは、前記データ記憶モジュールを介して前記試験・信号収集モジュールに接続され、前記電気的試験条件を提供し、前記電気的帰還データをデータ処理分析することを特徴とする自動試験機の情報処理方法。
   

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