KR20110012507A - Ｒｆｉｄ 테스트 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RFID 테스트 시스템에 관한 것으로서, 웨이퍼 레벨 상에서 무선 주파수(RF) 신호를 이용하여 RFID를 테스트할 수 있도록 하는 기술을 개시한다. 이러한 본 발명은 외부로부터 인가되는 테스트 입력신호에 따라 테스트가 수행되고, 테스트 결과에 대응하는 테스트 출력 신호를 외부로 출력하는 태그 칩과, 테스트 모드시 외부로부터 인가되는 아날로그 테스트 신호를 디지털 신호로 변환하여 테스트 입력신호를 태그 칩에 전송하고, 태그 칩으로부터 인가되는 테스트 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 테스트 칩, 및 아날로그 테스트 신호를 테스트 칩에 전송하고, 테스트 칩으로부터 인가되는 아날로그 신호를 판독하여 태그 칩의 테스트 결과를 판단하는 테스트 장비를 포함한다.

Description

ＲＦＩＤ 테스트 시스템{RFID test system}
본 발명은 RFID 테스트 시스템에 관한 것으로서, 웨이퍼 레벨에서 하나의 테스트 칩이 태그 칩 어레이 상의 복수개의 태그 칩을 테스트할 수 있도록 하는 기술이다.
RFID(Radio Frequency IDentification Tag Chip)란 무선 신호를 이용하여 사물을 자동으로 식별하기 위해 식별 대상이 되는 사물에는 RFID 태그를 부착하고 무선 신호를 이용한 송수신을 통해 RFID 리더와 통신을 수행하는 비접촉식 자동 식별 방식을 제공하는 기술이다. 이러한 RFID가 사용되면서 종래의 자동 식별 기술인 바코드 및 광학 문자 인식 기술의 단점을 보완할 수 있게 되었다.
최근에 들어, RFID 태그는 물류 관리 시스템, 사용자 인증 시스템, 전자 화폐 시스템, 교통 시스템 등의 여러 가지 경우에 이용되고 있다.
예를 들어, 물류 관리 시스템에서는 배달 전표 또는 태그(Tag) 대신에 데이터가 기록된 IC(Integrated Circuit) 태그를 이용하여 화물의 분류 또는 재고 관리 등이 행해지고 있다. 또한, 사용자 인증 시스템에서는 개인 정보 등을 기록한 IC 카드를 이용하여 입실 관리 등을 행하고 있다.
한편, RFID 태그에 사용되는 메모리로 불휘발성 강유전체 메모리가 사용될 수 있다.
일반적으로 불휘발성 강유전체 메모리 즉, FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)은 디램(DRAM;Dynamic Random Access Memory) 정도의 데이터 처리 속도를 갖고, 전원의 오프시에도 데이터가 보존되는 특성 때문에 차세대 기억 소자로 주목받고 있다.
이러한 FeRAM은 디램과 거의 유사한 구조를 갖는 소자로서, 기억 소자로 강유전체 커패시터를 사용한다. 강유전체는 높은 잔류 분극 특성을 가지는데, 그 결과 전계를 제거하더라도 데이터가 지워지지 않는다.
도 1은 일반적인 RFID 장치의 전체 구성도이다.
종래 기술에 따른 RFID 장치는 크게 안테나부(1), 아날로그부(10), 디지털부(20) 및 메모리부(30)를 포함한다.
여기서, 안테나부(1)는 외부의 RFID 리더로부터 송신된 무선 신호를 수신하는 역할을 한다. 안테나부(1)를 통해 수신된 무선 신호는 안테나 패드(11,12)를 통해 아날로그부(10)로 입력된다.
아날로그부(10)는 입력된 무선 신호를 증폭하여, RFID 태그의 구동전압인 전원전압 VDD을 생성한다. 그리고, 입력된 무선 신호에서 동작 명령 신호를 검출하여 명령 신호 CMD를 디지털부(20)에 출력한다. 그 외에, 아날로그부(10)는 출력 전압 VDD을 감지하여 리셋 동작을 제어하기 위한 파워 온 리셋신호 POR와 클록신호 CLK를 디지털부(20)로 출력한다.
디지털부(20)는 아날로그부(10)로부터 전원전압 VDD, 파워 온 리셋신호 POR, 클록신호 CLK 및 명령 신호 CMD를 입력받아, 아날로그부(10)에 응답신호 RP를 출력한다. 또한, 디지털부(20)는 어드레스 ADD, 입/출력 데이터 I/O, 제어 신호 CTR 및 클록 신호 CLK을 메모리부(30)에 출력한다.
또한, 메모리부(30)는 메모리 소자를 이용하여 데이터를 리드/라이트하고, 데이터를 저장한다.
여기서, RFID 장치는 여러 대역의 주파수를 사용하는데, 주파수 대역에 따라 그 특성이 달라진다. 일반적으로 RFID 장치는 주파수 대역이 낮을수록 인식 속도가 느리고 짧은 거리에서 동작하며, 환경의 영향을 적게 받는다. 반대로, 주파수 대역이 높을수록 인식 속도가 빠르고 긴 거리에서 동작하며, 환경의 영향을 많이 받는다.
이러한 RFID 태그가 정상적으로 동작하는지 여부를 테스트하는 가장 바람직한 방법은 다음과 같다. 개별적인 RFID 태그의 안테나 패드(11,12)를 통해 무선 신호를 인가하고, RFID 태그 내부의 디지털부(20)에 의해 무선 신호가 처리되어 생성된 응답 신호 RP를 변조하여 RFID 리더로 송신하고, RFID 리더에서 수신된 신호가 원하는 신호인지 여부를 확인하는 것이다.
하지만, 웨이퍼당 수천 개 이상의 RFID 태그에 개별적으로 무선 신호를 인가하여 테스트하는 것은 비용이 많이 들고, 비효율적이라는 문제점이 있다.
더욱이, RFID 장치가 웨이퍼 레벨인 상태에서는 안테나가 형성되지 않기 때문에 외부에서의 무선신호를 인가받을 수 없다. 이에 따라, RFID 장치가 웨이퍼 레벨인 상태에서는 RFID 리더에서부터 인가되는 무선 신호에 따라 RFID 태그가 정상적으로 동작하는지의 여부를 테스트할 수 있는 방법이 없다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 웨이퍼 레벨에서 무선 신호를 이용하여 각각의 태그 칩들을 테스트하여 테스트 비용 및 패키지 관련 비용을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적으로 달성하기 위한 본 발명의 RFID 테스트 시스템은, 외부로부터 인가되는 테스트 입력신호에 따라 테스트가 수행되고, 테스트 결과에 대응하는 테스트 출력 신호를 외부로 출력하는 태그 칩; 테스트 모드시 외부로부터 인가되는 아날로그 테스트 신호를 디지털 신호로 변환하여 테스트 입력신호를 태그 칩에 전송하고, 태그 칩으로부터 인가되는 테스트 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 테스트 칩; 및 아날로그 테스트 신호를 테스트 칩에 전송하고, 테스트 칩으로부터 인가되는 아날로그 신호를 판독하여 태그 칩의 테스트 결과를 판단하는 테스트 장비를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 레벨에서 무선 신호를 이용하여 각각의 태그 칩들을 테스트하여 테스트 비용 및 패키지 관련 비용을 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 구성 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 레벨의 RFID 태그 칩(626)에 관한 구성도이다.
본 발명의 RFID 태그 칩(626)은 상술된 종래의 RFID 장치와 같이 안테나(1)로부터 인가되는 무선 신호를 입력받는 것이 아니라, 웨이퍼 레벨에서 테스트 패드를 통해 측정 신호를 직접 인가받아 RFID 태그 칩(Radio Frequency Identification Tag Chip)의 성능을 테스트할 수 있도록 한다.
본 발명의 RFID 태그 칩(626)은 크게 아날로그부(100)와, 디지털부(200)와, 테스트 인터페이스부(300)와, 메모리부(400) 및 테스트 제어부(500)를 포함한다.
먼저, 아날로그부(100)는 전압 증폭부(110)와, 변조부(120)와, 복조부(130)와, 파워 온 리셋부(140)와, 클록 발생부(150)와, 테스트 입력 버퍼(160) 및 테스트 출력 구동부(170)를 포함한다.
여기서, 전압 증폭부(110)는 전원전압 인가 패드 P2로부터 인가되는 전원전압 VDD에 따라 RFID의 구동 전압을 생성한다.
그리고, 변조부(120)는 디지털부(200)로부터 입력되는 응답 신호 RP를 변조한다. 복조부(130)는 전원전압 인가패드 P2의 출력전압에 따라 동작 명령 신호 DEMOD를 생성하고, 생성된 동작 명령 신호 DEMOD를 테스트 입력 버퍼(160)로 출력한다.
파워 온 리셋부(140)는 전원전압 인가 패드 P2로부터 인가되는 전압을 감지하여 리셋 동작을 제어하기 위한 파워 온 리셋 신호 POR를 디지털부(200)에 출력한다. 클록 발생부(150)는 전원전압 인가 패드 P2의 출력 전압에 따라 디지털부(200)의 동작을 제어하기 위한 클록 CLK을 디지털부(200)에 공급한다.
여기서, 파워 온 리셋 신호 POR는 전원 전압이 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하는 동안 전원 전압과 같이 상승하다가, 전원이 전원 전압 레벨 VDD로 공급되는 순간 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하여 RFID 태그 내부의 회로를 리셋시키는 신호를 의미한다.
테스트 입력 버퍼(160)는 테스트 입력 신호 RXI와, 복조부(130)로부터 입력되는 동작 명령 신호 DEMOD 및 테스트 제어부(500)로부터 인가되는 테스트 활성화 신호 TSTEN에 따라 명령 신호 CMD를 디지털부(200)에 출력한다.
즉, 테스트 입력 버퍼(160)는 노말 동작 모드시 테스트 활성화 신호 TSTEN가 비활성화되면 복조부(130)로부터 인가되는 동작 명령신호 DEMOD에 따라 명령신호 CMD를 디지털부(200)에 공급한다.
반면에, 테스트 입력 버퍼(160)는 테스트 동작 모드시 테스트 활성화 신호 TSTEN가 활성화되면 테스트 입력 신호 RXI에 따라 RFID를 테스트하기 위한 명령신호 CMD를 디지털부(200)에 공급한다.
또한, 테스트 출력 구동부(170)는 디지털부(200)로부터 입력되는 응답 신호 RP에 따라 테스트 출력 신호 TXO를 구동하여 RFID의 명령 처리 결과를 외부로 출력한다.
여기서, 전압 증폭부(110), 변조부(120), 복조부(130), 파워 온 리셋부(140), 클록 발생부(150), 테스트 입력 버퍼(160) 및 테스트 출력 구동부(170)는 RFID의 성능을 테스트하기 위한 테스트 동작 모드시 외부의 전원전압 인가 패드 P2로부터 인가되는 전원전압 VDD 및 외부의 그라운드 전압 인가 패드 P3로부터 인가되는 그라운드 전압 GND에 의해 구동된다.
즉, 전원전압 인가 패드 P2는 RFID 태그가 활성화되어 웨이퍼 상에서 복수 개의 RFID 태그를 테스트할 때 전원 전압 VDD이 인가되는 패드를 나타낸다. 그리고, 그라운드 전압 인가 패드 P3는 웨이퍼 상에서 복수 개의 RFID 태그를 테스트할 때 그라운드 전압 GND이 인가되는 패드를 나타낸다.
RFID 태그가 RFID 리더와 통신을 하여 무선 신호를 수신하는 경우에는 전압 증폭부(110)가 전원 전압 VDD을 공급하지만, 본 발명에서는 웨이퍼 상에서 테스트를 수행하기 때문에 별도의 전원전압 인가 패드 P2 및 그라운드 전압 인가 패드 P3를 통해 전원전압 VDD 및 그라운드 전압 GND이 공급된다.
디지털부(200)는 아날로그부(100)로부터 전원 전압 VDD, 파워 온 리셋 신호 POR, 클록 CLK 및 명령 신호 CMD를 입력받아, 명령 신호 CMD를 해석하고 제어 신호 및 처리신호들을 생성한다. 그리고, 디지털부(200)는 제어 신호 및 처리신호들에 대응하는 응답 신호 RP를 아날로그부(100)로 출력한다.
또한, 디지털부(200)는 어드레스 DADD, 입력 데이터 DI, 칩 인에이블 신호 DCE, 라이트 인에이블 신호 DWE 및 출력 인에이블 신호 DOE를 테스트 인터페이스부(300)에 출력한다. 그리고, 디지털부(200)는 테스트 인터페이스부(300)로부터 출력 데이터 DO가 인가된다.
또한, 테스트 인터페이스부(300)는 테스트 제어부(500)로부터 인가되는 테스트 활성화 신호 TSTEN에 따라 활성화된다. 테스트 인터페이스부(300)가 활성화되면, 외부로부터 입력되는 태그 선택 어드레스 X0~X7, 메모리 어드레스 XA0~XA7, 입력 데이터 XDI0~XDI7, 제어 신호 DIN_LATP,ADD_LATP,XCE,XWE,XOE,TACT에 따라 메모리부(400)를 테스트한다.
상술된 제어신호들 중 DIN_LATP는 데이터 래치 활성화 신호, ADD_LATP는 어드레스 래치 활성화 신호를 나타내고, XCE는 칩 인에이블 신호를 나타낸다. 그리고, 제어신호들 중 XWE는 라이트 인에이블 신호를 나타내고, XOE는 출력 인에이블 신호를 나타내며, TACT는 테스트 동작 신호를 나타낸다.
여기서, 테스트 인터페이스부(300)는 공통 테스트 패드 P5를 통해 입력된 태그 선택 어드레스 X0~X7, 메모리 어드레스 XA0~XA7, 입력 데이터 XDI0~XDI7와, 제어 신호 입력 패드 P6,P7,P9~P11, 및 테스트 입력 패드 P12를 통해 입력된 제어 신호 DIN_LATP,ADD_LATP,XCE,XWE,XOE,TACT에 따라 어드레스 ADD 및 제어 신호 I,CE,WE,OE를 생성하여 메모리부(400)를 테스트한다.
그리고, 테스트 인터페이스부(300)는 제어 결과 신호 O를 입력받아 출력 데이터 XDO를 데이터 출력 패드 P8를 통해 외부로 출력한다.
한편, 테스트 인터페이스부(300)가 활성화되면, 디지털부(200)로부터 입력되 는 어드레스 DADD 및 제어 신호 DI,DCE,DWE,DOE에 따라 RFID 태그에 포함된 내부 회로, 즉 아날로그부(100), 디지털부(200) 및 메모리부(400)를 테스트한다.
RFID 태그의 전체 동작을 테스트하기 위해 디지털부(200)는 테스트 입력 신호 RXI에 따라 생성된 명령 신호 CMD에 의해 어드레스 DADD 및 제어 신호 DI,DCE,DWE,DOE를 생성한다.
테스트 인터페이스부(300)는 어드레스 DADD 및 제어 신호 DI,DCE,DWE,DOE에 따라 어드레스 ADD 및 제어 신호 I,CE,WE,OE를 생성하여 RFID 태그의 전체 동작을 테스트한다. 그리고, 테스트 인터페이스부(300)는 메모리부(400)로부터 테스트 결과인 제어 결과 신호 O를 입력받고 제어 결과 신호 DO를 생성한다.
그리고, 디지털부(200)는 제어 결과 신호 DO에 따라 응답 신호 RP를 생성한다. 또한, 테스트 출력 구동부(170)는 응답 신호 RP를 구동하여 테스트 출력 신호 TXO를 외부로 출력한다.
메모리부(400)는 복수 개의 메모리 셀을 포함하고, 각각의 메모리 셀은 데이터를 저장 소자에 라이트하고, 저장 소자에 저장된 데이터를 리드하는 역할을 한다.
여기서, 메모리부(400)는 불휘발성 강유전체 메모리(FeRAM)가 사용될 수 있다. FeRAM은 디램 정도의 데이터 처리 속도를 갖는다. 또한, FeRAM은 디램과 거의 유사한 구조를 가지고, 커패시터의 재료로 강유전체를 사용하여 강유전체의 특성인 높은 잔류 분극을 가진다. 이와 같은 잔류 분극 특성으로 인하여 전계를 제거하더라도 데이터가 지워지지 않는다.
테스트 제어부(500)는 테스트 모드시 RFID 태그를 활성화시키기 위한 역할을 한다. 테스트 제어부(500)는 테스트 입력 패드 P12로부터 테스트 동작신호 TACT를 입력받고, 테스트 클록 입력 패드 P13로부터 테스트 클록 TCLK을 입력받는다. 그리고, 테스트 제어부(500)는 RFID 태그의 활성화 여부를 제어하는 테스트 활성화 신호 TSTEN를 테스트 입력 버퍼(160)와 테스트 인터페이스부(300)에 출력한다.
이상에서와 같이, 본 발명은 테스트 모드시 테스트 활성화 신호 TSTEN가 활성화되면, RFID 장치의 테스트 결과를 테스트 출력 신호 TXO로 외부에 출력하거나, 데이터 출력 패드 P8를 통해 외부로 출력한다.
즉, RFID 장치의 전체 동작을 테스트할 경우, 테스트 입력 신호 RXI가 디지털부(200), 테스트 인터페이스부(300) 및 메모리부(400)에 전달되고, 다시 테스트 인터페이스부(300), 디지털부(200) 및 테스트 출력 구동부(170)를 거쳐 테스트 출력 신호 TXO로 외부에 출력된다. 그러면, 외부의 테스트 장비는 테스트 칩을 거쳐 후술하는 웨이퍼 프로브 카드(Wafer Probe Card)의 출력을 측정하여 RFID 장치의 전체 동작을 테스트하게 된다.
반면에, RFID 장치의 메모리부(400) 만 테스트할 경우, 공통 테스트 패드 P5를 통해 입력되는 어드레스 및 데이터가 테스트 인터페이스부(300)를 거쳐 메모리부(400)에 전달되고, 다시 테스트 인터페이스부(300)를 거쳐 데이터 출력 패드 P8를 통해 출력된다. 그러면, 외부의 테스트 장비는 데이터 출력 패드 P8의 출력을 측정하여 메모리부(400)의 동작을 테스트하게 된다.
이렇게 웨이퍼 레벨에서 외부의 테스트 패드를 통해 RFID 장치의 전체 동작 을 테스트하거나, 메모리부(400)를 테스트하는 방법은 본 건과 동일 발명자에 의해 출원된 출원번호 10-2009-0056372호에 이미 개시된바 있으므로, 그 상세한 동작 과정은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 RFID 테스트 시스템에 관한 구성도이다.
본 발명은 테스트 장비(600)와, 웨이퍼 프로브 카드(Wafer Porbe Card;610) 및 웨이퍼 레벨의 RFID 장치(620)를 포함한다.
이때, 본 발명에서 정의된 "RFID 장치(620)"는 웨이퍼 레벨에서 테스트 칩(621)과 복수개의 RFID 태그 칩(626)을 모두 포함하는 개념이다.
테스트 장비(600)는 웨이퍼 프로브 카드(610)와 무선 주파수(RF) 케이블(Cable)(601)을 통해 서로 연결된다. 그리고, 웨이퍼 프로브 카드(610)는 웨이퍼 레벨의 RFID 장치(620)와 프로브 핀(Probe Pin)(611)을 통해 서로 연결된다.
또한, 테스트 칩(621)과 복수개의 RFID 태그 칩(626)은 내부 테스트 신호 버스(625)를 통해 서로 연결된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 테스트 장비(600)에서 웨이퍼 프로브 카드(610)를 통해 아날로그 신호를 웨이퍼 레벨의 RFID 장치(620)에 전송한다. 그리고, 테스트 칩(621)은 웨이퍼 프로브 카드(610)를 통해 인가된 아날로그 신호를 정류한 후 디지털 신호를 각각의 RFID 태그 칩(626)에 전송한다.
이때, 테스트 장비(600)를 통해 출력된 아날로그 신호는 RF 인벨롭(Envelope) 신호 (A)를 포함하며, 진폭이 큰 비 변조(Unmodulated) 신호 (B)와, 진폭이 작은 변조(Modulated) 신호 (C)를 포함한다.
웨이퍼 프로브 카드(610)로부터 웨이퍼 레벨의 RFID 장치(620)에 출력되는 아날로그 신호도 마찬가지로 RF 인벨롭(Envelope) 신호 (A), 비 변조(Unmodulated) 신호 (B) 및 변조(Modulated) 신호 (C)를 포함한다.
한편, 테스트 칩(621)은 프로브 핀(611)을 통해 인가된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 (D)와 같은 디지털 데이터 심볼(Data symbol)을 내부 테스트 신호 버스(625)로 출력한다.
즉, 테스트 장비(600)를 통해 무선신호(RF)를 각각의 RFID 태그 칩(626)에 전송하여 테스트를 수행하고자 할 경우, 각각의 RFID 태그 칩(626)이 웨이퍼 레벨인 상태에서는 안테나를 포함하지 않게 된다.
이에 따라, 본 발명은 웨이퍼 프로브 카드(610)를 통해 아날로그 신호를 테스트 칩(621)에 전송하고, 테스트 칩(621)에서 아날로그 신호를 정류하여 디지털 신호(625)를 각각의 RFID 태그 칩(626)에 전송하게 된다. 따라서, 본 발명은 웨이퍼 레벨에서 무선 주파수 와이어를 구비하는 안테나를 포함하지 않고도 테스트 칩(621)을 이용하여 무선 신호(RF)를 입력받을 수 있게 된다.
도 4는 도 3의 테스트 칩(621)에 관한 상세 구성도이다.
테스트 칩(621)은 테스트 프로브 패드(Test Probe Pad;622)와, 변조부(623) 및 복조부(624)를 포함한다.
여기서, 테스트 프로브 패드(622)는 외부의 프로브 핀(611)과 연결되어 웨이퍼 프로브 카드(610)로부터 아날로그 신호를 입력받는다.
그리고, 복조부(624)는 테스트 프로브 패드(622)로부터 인가된 아날로그 신 호를 복조하여 (D)와 같이 디지털 데이터를 포함하는 테스트 입력 신호 RXI를 내부 테스트 신호 버스(625)에 출력한다. 반면에, 변조부(624)는 내부 테스트 신호 버스(625)로부터 인가되는 테스트 출력 신호 TXO를 변조하여 아날로그 신호를 테스트 프로브 패드(622)에 출력한다.
여기서, RFID 태그 칩(626)이 외부의 RFID 리더와 통신을 하여 무선 신호를 수신하는 경우에는, 복조부(130)가 안테나로부터 인가되는 신호를 복조하여 동작 명령 신호 DEMOD를 테스트 입력 버퍼(160)에 출력하고, 변조부(120)가 내부의 응답신호 RP를 변조하여 안테나로 출력하게 된다.
하지만, 본 발명에서는 웨이퍼 상에서 테스트를 수행하기 때문에 안테나가 형성되지 않는다. 이에 따라, 테스트 모드시 RFID 태그 칩(626)에 구비된 복조부(130)와 변조부(120)가 동작하는 것이 아니라, 테스트 칩(621)에 구비된 별도의 공통 변조부(623)와, 공통 복조부(624)를 이용하여 테스트 출력 신호 TXO와, 테스트 입력 신호 RXI를 송수신하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 RFID 테스트 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 테스트 장비(600)는 무선 주파수(RF) 케이블(Cable)(601)을 통해 웨이퍼 프로브 카드(610)에 무선 주파수(RF) 테스트 신호를 출력한다.
이후에, 웨이퍼 프로브 카드(610)는 무선 주파수(RF) 케이블(Cable)(601)를 통해 인가된 아날로그 신호를 프로브 핀(611)을 통해 테스트 칩(621)의 테스트 프로브 패드(622)에 출력한다.(단계 S1)
이어서, 테스트 칩(621)의 복조부(624)는 테스트 프로브 패드(622)로부터 인 가되는 아날로그 신호를 복조하여 디지털 데이터를 포함하는 테스트 입력 신호 RXI를 내부 테스트 신호 버스(625)에 출력한다.
반면에, 테스트 칩(621)의 변조부(624)는 내부 테스트 신호 버스(625)로부터 인가되는 테스트 출력 신호 TXO를 변조하여 아날로그 신호를 테스트 프로브 패드(622)에 출력한다.(단계 S2)
다음에, 테스트 칩(621)은 복조부(624)에서 출력된 테스트 입력 신호 RXI를 내부 테스트 신호 버스(625)를 통해 RFID 태그 칩(626)에 출력한다. 또한, 테스트 칩(621)은 내부 테스트 신호 버스(625)를 통해 RFID 태그 칩(626)으로부터 인가된 테스트 출력 신호 TXO를 변조부(623)에서 변조하여 테스트 프로브 패드(622)에 출력한다.(단계 S3)
이어서, 테스트 프로브 패드(622)를 통해 인가된 아날로그 신호는 프로브 핀(611)을 통해 웨이퍼 프로브 카드(610)에 전달된다. 그리고, 웨이퍼 프로브 카드(610)에서 출력된 아날로그 신호는 무선 주파수(RF) 케이블(601)을 통해 테스트 장비(600)에 전달된다.
이에 따라, 테스트 장비(600)는 무선 주파수(RF) 케이블(601)을 통해 인가된 아날로그 신호를 판독하여 RFID 태그 칩(626)의 테스트 결과가 패스(Pass)인지 패일(Fail) 인지의 여부를 판단하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 RFID 장치(620)에서 테스트 칩(621)의 패드 구성을 나타낸 도면이다.
테스트 칩(621)은 태그 선택 어드레스 X0~X7, 메모리 어드레스 XA0~XA7 및 입력 데이터 XDI0~XDI7가 시분할 적으로 공통 입력되는 공통 테스트 패드 P5를 포함한다. 여기서, 공통 테스트 패드 P5는 태그 선택 어드레스 X0~X7, 메모리 어드레스 XA0~XA7 및 입력 데이터 XDI0~XDI7를 각각 인가하기 위한 복수개의 공통 입력 패드를 포함한다.
그리고, 전원전압 VDD이 인가되는 전원전압 인가패드 P2 및 그라운드 전압 GND이 인가되는 그라운드 전압 인가 패드 P3을 포함한다.
또한, 데이터 래치 활성화 신호 DIN_LATP가 인가되는 패드 P6, 및 어드레스 래치 활성화 신호 ADD_LATP가 인가되는 패드 P7를 포함한다.
또한, 제어 결과 신호인 출력 데이터 XDO를 출력하는 데이터 출력 패드 P8와, 칩 인에이블 신호 XCE가 인가되는 패드 P9와, 라이트 인에이블 신호 XWE가 인가되는 패드 P10, 및 출력 인에이블 신호 XOE가 인가되는 패드 P11를 포함한다.
그리고, 테스트 동작 신호 TACT가 인가되는 테스트 입력 패드 P12와, 테스트 클록 TCLK이 인가되는 테스트 클록 입력 패드 P13을 포함한다.
또한, 본 발명의 테스트 칩(621)은 외부의 프로브 핀(611)으로부터 인가된 아날로그 신호를 입력받아 복조부(624)로 출력하고, 변조부(623)로부터 인가되는 테스트 출력 신호 TXO를 외부의 프로브 핀(611)으로 출력하기 위한 테스트 프로브 패드(622)를 포함한다.
여기서, RFID 태그 칩(626)의 테스트 출력 구동부(170)로부터 변조부(623)로 인가되는 테스트 출력 신호 TXO와, 복조부(624)로부터 RFID 태그 칩(626)의 테스트 입력 버퍼(160)로 출력되는 테스트 입력 신호 RXI는 웨이퍼 레벨의 스크라이브 라 인을 통해 전달된다.
도 7은 본 발명에 따른 RFID 장치(620)의 웨이퍼 상에서 테스트 칩(621) 및 RFID 태그 칩(626)의 배치 형태를 나타낸 도면이다.
본 발명은 하나의 웨이퍼 상에 로오(ROW)와 컬럼(Column) 방향으로 복수개의 RFID 태그 칩(626)이 형성되어 태그 칩 어레이를 이룬다. 각각의 태그 칩 어레이는 복수 개의 RFID 태그 칩(626)을 포함한다. 즉, 태그 칩 어레이는 복수 개의 RFID 태그 칩(626)을 스크라이브 라인(Scribe lane)을 이용하여 서로 연결한 RFID 태그 칩들의 집합을 의미한다.
그리고, 하나의 태그 칩 어레이는 하나의 테스트 칩(621)과, 복수개의 RFID 태그 칩(626)을 포함한다. 여기서, 태그 칩 어레이 상의 중심 위치에 한 개의 테스트 칩(621)을 배치하게 된다. 이러한 한 개의 테스트 칩(621)이, 해당 태그 칩 어레이 상에 배치된 모든 RFID 태그 칩(626)들을 테스트하게 된다.
본 발명에서 정의된 "RFID 장치(620)"는 웨이퍼 레벨에서 테스트 칩(621)과 복수개의 RFID 태그 칩(626)을 모두 포함하는 개념이다.
본 발명의 RFID 태그 칩(626)들과 테스트 칩(621)은 테스트 명령 및 테스트 결과를 나타내는 입/출력 신호를 태그 칩 사이에 형성된 스크라이브 라인 영역을 통해 상호 교환하도록 한다. 즉, 테스트 칩(621)과 복수개의 RFID 태그 칩(626)들은 X 및 Y 축 방향으로 배열된 복수개의 스크라이브 라인에 의해 서로 연결된다.
이에 따라, 외부로부터 공급된 전원 전압 VDD, 그라운드 전압 GND, 제어신호, 어드레스 및 데이터는 X 및 Y축 방향으로 배열된 복수 개의 스크라이브 라인을 거쳐, RFID 태그 칩(626)의 입/출력 패드를 통해 태그 칩 내부 회로로 공급된다.
그리고, 태그 칩에서 생성된 제어 결과 신호 등은 태그 칩 내부 회로로부터 입/출력 패드를 통해 X 및 Y축 방향으로 배열된 복수 개의 스크라이브 라인을 거쳐 외부로 출력된다.
여기서, 태그 칩 어레이를 테스트하기 위해서는 먼저 테스트 칩을 초기화한다. 테스트 칩을 초기화하는 방법은 여러 가지 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 입/출력 패드를 통해 전원 전압 VDD이 공급되기 시작하면 테스트 칩이 초기화되도록 설정할 수 있다.
도 1은 종래의 RFID 태그 칩의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 RFID 태그 칩의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 RFID 테스트 시스템의 전체 구성도.
도 4는 도 3의 테스트 칩에 관한 상세 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 RFID 테스트 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 도 3의 테스트 칩에 관한 패드 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 RFID 장치의 웨이퍼 상에서 테스트 칩 및 태그 칩의 배치 형태를 나타낸 도면.

Claims (13)

  1. 외부로부터 인가되는 테스트 입력신호에 따라 테스트가 수행되고, 테스트 결과에 대응하는 테스트 출력 신호를 외부로 출력하는 태그 칩;
    테스트 모드시 외부로부터 인가되는 아날로그 테스트 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 테스트 입력신호를 상기 태그 칩에 전송하고, 상기 태그 칩으로부터 인가되는 상기 테스트 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 테스트 칩; 및
    상기 아날로그 테스트 신호를 상기 테스트 칩에 전송하고, 상기 테스트 칩으로부터 인가되는 아날로그 신호를 판독하여 상기 태그 칩의 테스트 결과를 판단하는 테스트 장비를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 테스트 장비로부터 상기 아날로그 테스트 신호를 인가받아 상기 테스트 칩에 출력하고, 상기 테스트 칩으로부터 상기 아날로그 신호를 인가받아 상기 테스트 장비에 출력하는 웨이퍼 프로브 카드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 웨이퍼 프로브 카드는 상기 테스트 장비와 무선 주파수 케이블을 통해 연결된 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 웨이퍼 프로브 카드는 상기 테스트 칩과 프로브 핀을 통해 연결된 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 테스트 칩과 상기 태그 칩은 웨이퍼 레벨 상에 형성된 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 태그 칩은 컬럼 및 로오 방향으로 복수개 배열되어 태그 칩 어레이를 이루며, 상기 태그 칩 어레이는 상기 테스트 칩에 의해 테스트 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 태그 칩과 상기 테스트 칩은 스크라이브 라인을 통해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 테스트 입력 신호와, 상기 테스트 출력 신호는 스크레이브 라인을 통해 송수신 되는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 테스트 칩은
    상기 아날로그 테스트 신호가 인가되고, 상기 아날로그 신호가 출력되는 테스트 프로브 패드;
    상기 테스트 프로브 패드로부터 인가되는 상기 아날로그 테스트 신호 복조하 여 상기 테스트 입력신호를 출력하는 복조부; 및
    상기 태그 칩으로부터 인가되는 상기 테스트 출력 신호를 변조하여 상기 아날로그 신호를 상기 테스트 프로브 패드로 출력하는 변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 태그 칩은
    상기 테스트 입력 신호에 따라 명령신호를 출력하고, 응답신호에 대응하는 상기 테스트 출력 신호를 상기 테스트 칩으로 출력하는 아날로그부;
    상기 명령신호에 따라 동작 제어신호들을 출력하고, 상기 응답신호를 상기 아날로그부에 출력하는 디지털부; 및
    상기 동작 제어신호들에 따라 셀 어레이에 데이터를 리드/라이트 하는 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 메모리부는 불휘발성 강유전체 소자를 포함하여 데이터의 리드/라이트 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  12. 제 10항에 있어서, 테스트 활성화 신호의 활성화시 외부로부터 인가된 어드레스 및 데이터에 따라 상기 동작 제어신호들을 생성하여 상기 메모리부의 테스트를 수행하며, 상기 테스트의 수행 결과에 대응하는 상기 응답신호를 외부로 출력하는 테스트 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 외부로부터 인가되는 테스트 동작 신호와 테스트 클록에 따라 상기 테스트 활성화 신호를 생성하는 테스트 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 테스트 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113325297A (zh) * 2021-05-17 2021-08-31 瑞芯微电子股份有限公司 一种芯片系统级测试系统和方法
KR102380338B1 (ko) * 2020-10-29 2022-03-29 광운대학교 산학협력단 전력증폭기 칩의 웨이퍼 레벨 테스트 방법 및 장치

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