TWI397702B

TWI397702B - 界面設備與半導體晶圓

Info

Publication number: TWI397702B
Application number: TW094104039A
Authority: TW
Inventors: Charles A Miller
Original assignee: Formfactor Inc
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2005-02-05
Publication date: 2013-06-01
Also published as: US7928750B2; EP1754074A2; WO2005076885A2; JP2007520722A; CN1954227B; KR101368104B1; US20050174131A1; US7466157B2; EP1754074A4; TW200538747A; US20090102494A1; WO2005076885A3; CN1954227A; KR20070018016A

Description

界面設備與半導體晶圓

儘管本發明一般係適用於測試系統與方法，但本發明尤其適合於半導體裝置測試。

眾所皆知，一般係以「晶粒」的形式將半導體裝置製造於一半導體晶圓上，每次製造許多個，然後在裝運給客戶或安裝在各種產品中之前，對該等晶粒進行進一步處理。該進一步的處理可採取許多的形式。

在可能最常見的後製造處理中，在該等晶粒仍處於晶圓形式時對其進行探查與測試。然後，將該等晶粒從晶圓上分離出來，並對通過初始探查測試的晶粒進行封裝、預燒，並進一步測試。在另一常見製程中，該等晶粒在從晶圓分離出來之後不加以封裝，而是進行進一步處理，通常還要預燒，以產生「已知良好晶粒」，其係已受到充分測試的未封裝晶粒。在更高級的製程中，在該等晶粒處於晶圓形式時對其進行預燒與充分測試。

在所有此等示範性的後製造程序以及測試各種電子裝置之其他情形中，需要控制晶粒或其他電子裝置的測試及/或操作。

本發明一般係關於將至少一測試信號無接觸地傳達至一測試下的電子裝置及/或從一測試下的電子裝置傳達至少一測試信號。在本發明的示範性具體實施例中，藉由無接觸電磁耦合將從測試器接收的一測試信號發射至該測試下的裝置。同樣，藉由無接觸電磁耦合從該裝置發射由該裝置所產生的回應資料。

本發明一般係關於將至少一測試信號無接觸地傳達至一測試下的電子裝置或從一測試下的電子裝置傳達至少一測試信號。本說明書說明本發明之示範性具體實施例與應用。然而，本發明不限於此等示範性具體實施例與應用或該等示範性具體實施例與應用的操作方式或其在本文中的說明方式。

圖1至5說明測試系統10之一示範性具體實施例，其中在測試板16與受測試電子裝置18之間無接觸地傳達測試資料與回應資料。測試系統10包括一測試器12，其產生用於測試電子裝置18之測試資料。（下文中，受測試的電子裝置將稱為測試下的裝置或DUT。）DUT 18可為任何類型的電子裝置，包括但不限於半導體晶粒（已從晶圓分離或尚未分離、已封裝或尚未封裝）、包含複數個電子組件等的電子系統。在測試期間用於測試DUT 18的測試資料以及用於為DUT 18供電的電源與接地係透過通信鏈路14（例如電纜、雙絞線、光學鏈路、無線鏈路等）提供給界面板16。僅舉例而言，通信鏈路14可能係無線的，如美國專利申請案第10/690,170號（律師檔案號碼P197－US）中所述，該案申請於2003年10月21日，標題為「無線測試系統」，發明人為Khandros等人，其係以引用方式全文併入本文中。電源探針26與接地探針24分別將電源與接地從界面板16提供給DUT 18。透過耦合跡線28與30將測試資料無接觸地從界面板16傳達至DUT 18上的耦合墊32與34。同樣，透過耦合墊32與34將由DUT 18回應於測試資料而產生的回應資料無接觸地從DUT 18傳達至耦合跡線28與30，然後經由通信鏈路14將回應資料返回至測試器12。界面板16上的板通信控制電路20以及DUT 18上的DUT通信控制電路22控制界面板16與DUT 18之間的無接觸資料通信。（探針24與26可能係任何類型的探針，包括但不限於針狀探針、屈曲樑探針、塊、柱或彈簧探針。彈簧探針的非排他性範例包括美國專利第5,917,707、6,255,126、6,475,822與6,491,968號以及美國專利申請公開案第2001/0044225 A1號與美國專利申請公開案第2001/0012739 A1號中所述的彈簧接點。前述專利與專利申請案係以引用方式全文併入本文中。）

將耦合跡線28置放為充分靠近耦合墊32以便與耦合墊32電磁耦合。因而，一被驅動到耦合跡線28上的信號在耦合墊32中產生一類似但一般已衰減的信號。反之亦然，即一被驅動到耦合墊32上的信號在耦合跡線28中產生一類似的信號。同樣，將耦合跡線30置放為充分靠近耦合墊34以便與耦合墊34電磁耦合。因而，一被驅動到耦合跡線30上的信號在耦合墊34中產生一類似的信號，而一被驅動到耦合墊34中的信號則在耦合跡線30中產生一類似的信號。因而提供資料信號在界面板16與DUT 18之間無接觸的通信。

圖2A說明界面板16之一斷面側視圖，其中將耦合跡線28與30嵌入板16之內，圖2A亦說明DUT 18之一斷面側視圖，其中將電源與接地平面嵌入DUT 18上所置放的介電材料中。圖2B亦說明界面板16與DUT 18之斷面側視圖，但係從不同於圖2A的一側觀察（如圖2A所示）。

如圖2A與2B所示，將三個導電平面42、44與46嵌入界面板16之中，其可包含一非導電基板，例如一印刷電路板或一陶瓷基板。屏蔽平面42屏蔽跡線28與30（其係經由通孔48與50連接至板通信控制電路20），使之免受板通信控制電路20、其他電子裝置或其他典型干擾源的電性干擾。視需要，可將導電屏蔽平面42接地或連接至一電壓源。電源平面44透過探針26提供電源至DUT 18，並且電源平面包括分別用於耦合跡線28與30之開口52與54，將跡線28與30彼此屏蔽。電源平面44係藉由一接入電源的連接（未顯示）供電，例如透過通信鏈路14而來自測試器的電源。接地平面46透過探針24為DUT 18提供接地，而且屏蔽跡線28與30，使之免受電性干擾。接地平面46中的窗口56與58使跡線28與30可與耦合墊32與34電磁耦合。應明白，為耦合跡線28與30提供屏蔽係可選的。而且，用於屏蔽跡線28與30的平面或其他導電結構之數目、配置與類型可變化。

同樣如圖2A與2B所示，可將暫時（或永久）屏蔽與電源分配結構66置放於DUT 18上。圖2A與2B所示的示範性屏蔽與電源分配結構66包括一電源平面70與一接地平面72，其嵌入多層介電或絕緣材料68之間。可藉由探針26從界面板16為電源平面70供電，或類似地，可藉由探針24從界面板16將接地平面72接地。電源平面70提供電源給DUT 18，而接地平面72則提供接地連接給DUT 18。電源與接地平面70與72亦可屏蔽DUT 18，使之免受電性干擾。藉由通孔62與64將耦合墊32與34電連接至DUT上的DUT通信控制電路22。應注意，電源平面70與接地平面72視需要亦可充當解耦電容器。

如圖2B所示，藉由通孔50將耦合跡線30的一端連接至板通信控制電路20。更明確言之，將板通信控制電路20中的一收發器連接至耦合跡線30之該一端。藉由通孔80將跡線30的另一端連接至接地平面46。或者，可將跡線30的另一端保留為斷開（即不連接至接地或任何電壓位準），或可將跡線30的另一端連接至電壓源。由於跡線30係部分充當一傳輸線，故較佳係以大約等於跡線30之特徵阻抗的電阻（未顯示）來終止跡線30，無論跡線的終止端是否亦連接至接地。跡線28可類似於跡線30。

圖2B亦說明一用於耦合墊34之示範性迴路結構，其中將耦合墊34的一端連接至DUT18上的DUT通信控制電路22（更明確言之，將DUT 18通信控制電路22中的一收發器連接至耦合墊34的該一端），並將耦合墊34的另一端連接至接地平面72。然而，同樣地，可將耦合墊34的另一端保留為斷開（例如，藉由不包括通孔82），可將該另一端連接至一電壓源，及/或以耦合墊34的特徵阻抗來終止該另一端。耦合墊32可類似於耦合墊34。

圖3說明藉由一被驅動到耦合跡線30上的信號在跡線墊34中所產生的信號之位準衰減的曲線圖。該等曲線圖說明與被驅動到跡線30上的原始信號相比，在耦合墊34中所產生的信號之位準衰減（以分貝為單位），以及該被驅動到跡線30上的原始信號的頻率（以十億赫茲為單位）。對於圖3所示的四個曲線圖A、B、C與D之每一者，在圖2A與2B中假定以下示範性尺寸：屏蔽平面42與電源平面44之間的距離係大約150微米；電源平面44與接地平面46之間的距離係大約150微米；DUT 18上之電源與屏蔽結構66的厚度係大約25微米；跡線30的寬度係大約150微米；耦合結構32與34之間的距離（如圖2A中所觀察）係大約500微米；跡線30之長度（如圖2B中所觀察）係大約3000微米；並且耦合墊34的長度（如圖2B中所觀察）係大約2500微米。除此之外，假定跡線30具有大約50歐姆的特徵阻抗，並且以50歐姆的電阻終止於兩端。亦假定耦合墊34具有大約50歐姆的特徵阻抗，並且在一端接地，而在另一端以50歐姆的電阻終止。曲線圖A對應於跡線30與耦合墊34之間大約50微米的間隔；曲線圖B對應於跡線30與耦合墊34之間大約100微米的間隔；曲線圖C對應於跡線30與耦合墊34之間大約200微米的間隔；而曲線圖D對應於跡線30與耦合墊34之間大約400微米的間隔。

必須強調的係，上述尺寸僅係示範性的，並且作為圖3所呈現樣本資料之一框架而給出。本發明不以任何方式受限於上述尺寸或圖3中所呈現的樣本資料。美國專利申請公開案第2002/0186,106號中進一步論述透過電磁耦合實施通信之示範性方法，該案係以引用方式全文併入本文中。

圖4說明界面板16上之板通信控制電路20之一示範性具體實施例之簡化方塊圖。如圖所示，板通信控制電路20包括一處理器602、記憶體606、測試器界面輸入/輸出電路608與收發器電路610。處理器602可能係任何類型的微處理器或微控制器，其控制板通信控制電路20之整體操作。處理器602較佳係在儲存於記憶體606中的軟體控制下操作。或者，處理器可包含硬線邏輯電路或軟體控制與硬線邏輯電路之組合。除儲存欲執行於處理器602上的軟體之外，記憶體606還可提供一般的資料儲存。

測試器界面輸入/輸出電路608自測試器12的信號之輸入以及提供前往測試器12的信號之輸出。收發器電路610可經由跡線28及30與耦合墊32與34之電磁耦合而為前往與來自DUT 18的信號提供無接觸通信。亦即，收發器電路610藉由對測試資料進行編碼並將已編碼的測試資料驅動到一或多個跡線28及/或30上，而將從測試器接收的測試資料傳送至DUT 18。收發器電路610較佳係使用任何適當的射頻(RF)調變方案來對資料進行編碼。適當RF調變方案的非排他性範例包括振幅調變(AM)、頻率調變(FM)、脈衝編碼調變(PCM)、相位調變(PM)或此等調變之組合。咸信，用在數據機技術可能特別有利。然而，特定的調變方案並非本發明的關鍵所在，可使用任何適當的調變方案。收發器電路610亦可藉由在一或多個跡線28及/或30上偵測從DUT 18傳輸的信號並解碼該信號而從DUT 18接收資料。

圖5說明DUT 18上之DUT通信控制電路22之一示範性具體實施例之簡化方塊圖。DUT通信控制電路22包括一控制器702、記憶體706、DUT輸入/輸出電路708以及收發器電路710。DUT通信控制電路22亦可包括內建自我測試(「BIST」)電路704，此點在本領域中係熟知的。控制器702控制通信控制電路22的整體操作。控制器702可能係由硬線邏輯電路所組成，或者可能係在軟體控制下操作的處理器，或者係硬線邏輯電路與軟體控制處理器之組合。記憶體706提供資料儲存，以及軟體儲存（如果控制器702係微處理器的話）。DUT輸入/輸出電路708提供來自DUT 18之功能電路（未顯示）之信號的輸入以及前往DUT 18之功能電路的信號之輸出。

收發器電路710提供前往與來自界面板16上的板通信控制電路20之信號的通信。亦即，收發器電路710藉由編碼資料並將已編碼的資料驅動到一或多個耦合墊32及/或34而將資料傳送至界面板16上的板通信控制電路20。收發器電路710較佳係使用任何適當的射頻(RF)調變方案對資料進行編碼，調變方案的非排他性範例包括先前提到的振幅調變(AM)、頻率調變(FM)、脈衝編碼調變(PCM)、相位調變(PM)或此等調變之任何組合。同樣，用在數據機技術調變方案可能特別有利。然而，特定的調變方案並非本發明的關鍵所在，可使用任何適當的調變方案。收發器電路710藉由在一或多個耦合墊32及/或34偵測來自界面板16上之板通信控制電路20的信號傳輸並且解碼該信號而從界面板16上的板通信控制電路20接收資料。

當然，DUT 18亦可包括用於執行DUT 18之期望功能的功能電路（未顯示）。例如，如果DUT 18係一半導體記憶體晶片，則DUT 18將包括用於儲存資料並提供對所儲存資料之存取的功能電路。事實上，如上所述，DUT 18可為任何類型的電子裝置，包括但不限於半導體晶粒（已從晶圓分離或尚未分離、已封裝或尚未封裝）、包含複數個電子組件等的電子系統等。

圖6至12說明另一示範性具體實施例。圖6所示的示範性測試系統100係一用於探測未分離半導體晶圓之晶粒的系統，其中藉由如上所述之電磁耦合來達成測試與回應資料之無接觸通信。

如圖6所示，測試系統100包括一測試器102、一測試頭118與一探針120，其全部係習用的元件。有一通信鏈路104在測試器102與探針頭118之間提供電性連接，該通信鏈路104可能類似於圖1所示的通信鏈路14。可看出，探針卡提供從彈簧針(pogo pin)116至受測試晶粒之端子的電性連接。通信鏈路104、探針頭118、彈簧針116與探針卡106因而在測試器與晶圓124之晶粒上的端子之間提供複數個通信通道。透過此等通道，測試器102可將測試資料寫入晶圓124上的晶粒，並讀取由該等晶粒回應於測試資料而產生的回應資料。一般而言，受測試晶粒的每一端子均需要一此種通道，其表示傳統上一次可測試的晶粒數目受到可用通道之數目的限制。

將一欲受測試的半導體晶圓124放置於一夾頭（亦常稱為平台）114上，該夾頭通常能夠沿「x」、「y」與「z」方向移動。夾頭114亦可能能夠旋轉與傾斜，並且可能進一步能夠進行其他動作。（方向係相對於圖式而言，並且僅作說明之用。而且，所有動作，無論係平移、旋轉或其他動作，皆可視為沿「x」、「y」及/或「z」方向之一或其組合。例如，圍繞「z」軸之旋轉係沿「x」與「y」方向之運動。）一旦將半導體晶圓124放置於夾頭114上，夾頭通常係沿「x」、「y」方向移動，以使晶圓124之晶粒（圖6中未顯示）上的端子與探針卡106電性連通。一或多個照相機122可輔助晶圓124與探針卡106之對齊。

一旦晶粒（圖6未顯示）之端子與探針卡106電性連通，測試器102（其可能為電腦）便產生測試資料。透過上述通道將測試資料傳達至晶粒（圖6未顯示），並且同樣透過此類通道將由該等晶粒所產生的回應資料傳達回至測試器。可看出，探針卡106與晶圓係配置成無接觸地傳達測試信號。亦將電源與接地提供給受測試晶粒；電源與接地可能起源於測試器並且透過通道提供，或電源與接地可能起源於探針或來自某個其他位置。

圖7說明一為與探針卡106進行無接觸通信而已加以修改的示範性半導體晶圓124。由於有複數個晶粒202、204、206、208、210、212與214形成於晶圓上，故晶圓124係傳統的。該等晶粒可能係任何類型的積體電路晶片，包括但不限於一記憶體晶片、一微處理器或微控制器、一信號處理器、一類比晶片、一特定應用積體電路(ASIC)、一數位邏輯電路等。衆所皆知，每一晶粒包括用於電源與接地之端子以及用於輸入與輸出信號之端子。為方便說明，晶圓124包括七個晶粒，並且每一晶粒包括六個端子。然而，一般而言，在一晶圓上形成多得多（例如數百或數千）的晶粒，並且每一晶粒包括多得多的用於電源、接地以及輸入/輸出信號之端子。在圖7所示的範例中，每一晶粒上的左端子（晶粒202上的222a、晶粒204上的224a、晶粒206上的226a、晶粒208上的228a、晶粒210上的230a、晶粒212上的232a以及晶粒214上的234a）係用於電源，並且每一晶粒上的右端子（晶粒202上的222f、晶粒204上的224f、晶粒206上的226f、晶粒208上的228f、晶粒210上的230f、晶粒212上的232f以及晶粒214上的234f）係用於接地。每一晶粒上的四個內側端子（晶粒202上的222b－e、晶粒204上的224b－e、晶粒206上的226b－e、以及晶粒208上的228b－e、晶粒210上的230b－e、晶粒212上的232b－e以及晶粒214上的234b－e）係用於輸入與輸出信號，其可表示資料、位址、控制信號、狀態信號等。（本文所用的術語資料係廣義的，用於包括資料信號、位址信號、控制信號、狀態信號等，以及由測試器所產生並且寫入該等晶粒的測試信號，以及由該等晶粒所產生的回應信號。）如圖所示，晶圓124上的每一晶粒亦包括一組（四個）電磁耦合墊（晶粒202上的242b－e、晶粒204上的244b－e、晶粒206上的246b－e、晶粒208上的248b－e、晶粒210上的250b－e、晶粒212上的252b－e以及晶粒214上的254b－e）。大體如上所述，此等電磁耦合墊（在測試晶圓或晶粒之後從晶圓上移除的永久結構或暫時結構）方便了晶圓124與探針卡106之間的無接觸通信。

圖8A、8B、9A與9B說明配置成與圖7之晶圓124連接的示範性探針卡106。圖8A係俯視圖，並且圖9A係探針卡106之仰視圖。圖8B與9B係探針卡106之斷面側視圖。（本文所用的術語頂部、底部、側、左、右等係相對於圖式而言，並且係示範性的，以方便說明。此等術語之使用不應視為限制。）

示範性探針卡106包含一基板302，其可能係任何類型的基板，包括但不限於一印刷電路板或一陶瓷基板。如圖8A所示，將用於與彈簧針116（見圖6）電性連接的彈簧針墊置放於基板302的頂部表面304上。圖8A中所示的示範性探針卡106包括三組彈簧墊(pogo pad)312、314與316，每一組包括充足的彈簧墊用於接收測試一晶粒所用的電源、接地以及輸入/輸出信號。第一組彈簧墊312包括墊312a至312f，其中彈簧墊312a係用於接收電源，彈簧墊312f係用於接收接地，並且彈簧墊312b、312c、312d與312e係用於一晶粒的輸入/輸出資料信號。（如上所述，組312中的六個墊312a至312f各自對應於六個通往測試器的通道，假定使用兩個通道從測試器輸送電源與接地。）第二組彈簧墊314類似地包括一用於接收電源的墊314a、一用於接收接地的墊314f以及四個用於資料信號之墊314b、314c、314d與314e。第三組彈簧墊316亦係類似的，即墊316a接收電源，墊316f接收一接地連接，而墊316b、316c、316d與316e係用於輸入及輸出一晶粒的資料信號。

藉由一導電通孔（未顯示）將每一電源彈簧墊312a、314a與316a連接至一嵌入基板302中的電源平面308（見圖8B與9B）。儘管未顯示，但有一通過接地平面310的電絕緣通路用作通孔。同樣，藉由一導電通孔（未顯示）將每一接地彈簧墊312f、314f與316f連接至一亦嵌入基板302中的接地平面310（見圖8B與9B）。如圖8A所示，三組導電跡線324、326與328將三組彈簧墊312、314與316中的信號資料彈簧墊連接至三個通信控制晶片318、320與322。（以下論述通信控制晶片的操作。）亦即，跡線324將資料彈簧墊312b、312c、312d與312e連接至通信控制晶片318。跡線326類似地將資料彈簧墊314b、314c、314d與314e連接至通信控制晶片320，並且跡線328將資料彈簧墊316b、316c、316d與316e連接至通信控制晶片322。

現在參考圖9A，基板302的底部306包括複數個導電探針402a、402f、404a、404f、406a、406f、408a、408f、410a、410f、412a、412f、414a與414f。透過一導電通孔將每一此等探針連接至電源平面308或接地平面310之一。圖9B說明一此種通孔430，其將電源探針406a連接至電源平面308，以及另一此種通孔432，其將接地探針406f連接至接地平面310。儘管未顯示，但有一通過接地平面310的電絕緣通路用作通孔430。視需要可包括電壓調節器、解耦電容器或類似的電路元件。每一探針係在基板302上定位成與晶圓124之該等晶粒之一晶粒上的電源或接地端子之一相對應，以使該等晶粒上的電源與接地端子可與探針接觸（見圖10），以便在測試期間為該等晶粒供電。（探針402a、402f、404a、404f、406a、406f、408a、408f、410a、410f、412a、412f、414a與414f可能係任何類型的探針，包括但不限於針狀探針、屈曲樑探針、塊、柱或彈簧探針。彈簧探針的非排他性範例包括美國專利第5,917,707、6,255,126、6,475,822與6,491,968號以及美國專利申請公開案第2001/0044225 A1號以及美國專利申請公開案第2001/0012739 A1號中所述的彈簧接點。）

如圖8B、9A、9B與10所示，將三組導電耦合跡線424、426與428嵌入基板302中。（由於導電跡線組424、426與428係嵌入基板302之內，故其在圖9A中係以虛線顯示。）基板302中的三組耦合跡線424、426與428對應於晶圓124上的三行晶粒，並且每一跡線對應於晶圓124上一行中每一晶粒上的一電磁耦合墊。亦即，如圖10部分顯示，當探針402a、402f、404a、404f、406a、406f、408a、408f、410a、410f、412a、412f、414a與414f與電源與接地端子222a、222f、224a、224f、226a、226f、228a、228f、230a、230f、232a、232f、234a、234f（如圖10所示）接觸時，會將跡線組424中的四個耦合跡線電磁耦合至晶粒202與204上的耦合墊242b－e與244b－e。更明確言之，將耦合跡線424b電磁耦合至晶粒202上的耦合墊242b以及晶粒204上的耦合墊244b。同樣，跡線424c係分別電磁耦合至晶粒202與204上的耦合墊242c與244c；耦合跡線424d係分別電磁耦合至晶粒202與204上的耦合墊242d與244d；以及耦合跡線424e係分別電磁耦合至晶粒202與204上的耦合墊242e與244e。以類似的方式，跡線組426中的四個耦合跡線係電磁耦合至晶粒206、208與210上的電磁耦合墊246b－e、248b－e與250b－e，並且跡線組428中的四個耦合跡線係與晶粒212與214上的電磁耦合墊252b－e與254b－e電磁耦合。以此方式，可在探針卡106與晶圓124上的晶粒之間傳遞測試信號，而不必使探針卡與晶粒的資料端子實體接觸。

再次參考圖8A，通信控制晶片318、320與322各係配置成控制探針卡106與晶圓124之間資料的無接觸傳輸。在圖8A所示的範例中，有三個通信控制晶片318、320與322。如上所述，圖8A中所示的探針卡106包括彈簧墊，用於連接至足夠的測試器通道以便一次測試三個晶粒。（彈簧墊組312接收電源與接地，並提供足夠的信號輸入與輸出用於測試一晶粒，並且彈簧墊組314與316各自類似地接收電源與接地，並提供足夠的信號輸入與輸出用於各自測試一晶粒。）因而，在圖8A所示的範例中，對於每組用於測試一晶粒的測試器通道，有一通信控制晶片。（然而，未必係此種一一對應關係。）如圖8B中部分所示，藉由導電通孔將每一通信控制晶片318、320與322電連接至基板302中的耦合跡線組424b－e、426b－e或428b－e之一。圖8B所示的係進入基板302的通孔326，其將通信控制晶片320連接至耦合跡線組426b－e，以及通孔328，其將通信控制晶片322連接至耦合跡線組428b－e。儘管未顯示，但類似的通孔會將通信控制晶片318連接至耦合跡線組424b－e。同樣未顯示的係，提供透過電源平面308的絕緣通路用作通孔。探針卡106與晶圓124可包括以上關於圖2A與2B大體說明的屏蔽。

應明白，在此範例中，足以測試一晶粒的測試器通道係透過彈簧墊組312中的彈簧墊到達通信控制晶片318，其係電磁耦合至晶粒202與204。因而將一晶粒的測試資料從測試器102傳達至通信控制晶片318，其將該測試資料無接觸地傳達至晶粒202與204。通信控制晶片318接著無接觸地讀取由晶粒202與204所產生的回應資料，並透過彈簧墊組312中的彈簧墊之一所表示的通道之一將回應資料傳送回測試器102。通信控制晶片320類似地在測試器102與晶粒206、208與210之間提供一界面；並且通信控制晶片322在測試器102與晶粒212及214之間提供一界面。

通信控制晶片318、320及322可能大體類似於圖4中所示的板通信控制電路20。例如，通信控制晶片318中的測試器界面輸入/輸出電路608（見圖4）提供來自彈簧墊組312（見圖8A）中之彈簧墊312b、312c、312d及312e的信號輸入以及前往該等彈簧墊的信號輸出。根據測試器102與晶圓124上的晶粒之端子，一特定的彈簧墊可能係一用於僅從測試器接收信號的輸入墊，一特定墊可能係一僅向測試器傳送信號的輸出墊，或一特定墊可能係接收與傳送信號的輸入/輸出墊。類似地，通信控制晶片320中的測試器界面輸入/輸出電路608提供來自彈簧墊組314中之彈簧墊314b至314e的信號輸入以及前往該等彈簧墊的信號輸出，並且通信控制晶片322中的測試器界面輸入/輸出電路608提供來自彈簧墊組316中之彈簧墊316b至316e的信號輸入以及前往該等彈簧墊的信號輸出。

通信控制晶片318中的收發器電路610（見圖4）經由跡線424b－e（見圖4A）提供前往晶粒202與204以及來自該等晶粒的信號通信，而且藉由在一或多個耦合跡線424b－e上偵測來自任一該等晶粒的信號傳輸並解碼信號而從晶粒202或晶粒204接收資料。例如，通信控制晶片320中的收發器電路610將類似地經由耦合跡線426b至246e提供前往晶粒206、208及210以及來自該等晶粒的通信，並且通信控制晶片322中的收發器電路610類似地經由跡線428b至248e提供前往晶粒212與214以及來自該等晶粒的通信。

除了用於執行晶粒之期望功能的功能電路（未顯示）（例如，如果晶粒係記憶體，則晶粒將包括用於儲存資料並提供對所儲存資料之存取的功能電路），每一晶粒202、204、206、208、210、212及214可能還包括通信控制電路用於控制與通信控制晶片318、320或322之一的無接觸通信。每一晶粒202、204、206、208、210、212及214中的通信控制電路可能大體類似於圖5所示以及如上所述的DUT通信控制電路22。例如，收發器電路710提供前往通信控制晶片318、320或322之一以及來自通信控制晶片318、320或322之一的信號通信。例如，晶粒202上的收發器電路710藉由編碼資料並將已編碼的資料放置於一或多個電磁耦合墊242b－e上，而將資料傳送至通信控制晶片318。晶粒202上的收發器電路710藉由在一或多個耦合墊242b至242e上偵測來自通信控制晶片318的信號傳輸並解碼該信號而從通信控制晶片318接收資料。

大體如上所述，由於探針卡106上的耦合跡線424b－e之一係置放為與晶粒202上的耦合墊242b－e以及晶粒204上的耦合墊244b－e之一足夠靠近，故無接觸通信可發生於通信控制晶片318與晶粒202與204之間。同樣如上所述，此會導致探針卡106上之耦合跡線424b－e之一（一方面）與晶粒202上的耦合墊242b－e以及晶粒204上的耦合墊244b－e（另一方面）之電磁耦合。更明確言之，耦合跡線424b係電磁耦合至晶粒202上的耦合墊242b以及晶粒204上的耦合墊244b；耦合跡線424c係電磁耦合至晶粒202上的耦合墊242c以及晶粒204上的耦合墊244c；耦合跡線424d係電磁耦合至晶粒202上的耦合墊242d以及晶粒204上的耦合墊244d；並且跡線424e係電磁耦合至晶粒202上的耦合墊242e以及晶粒204上的耦合墊244e。如上所述，由於此電磁耦合，藉由通信控制晶片318中的收發器電路610提供給探針卡106上之耦合跡線424b－e之一的信號在對應的電磁耦合墊242b－e及244b－e中產生一類似的信號，耦合跡線424b－e係耦合至該等對應的電磁耦合墊242b－e及244b－e。例如，藉由收發器電路610提供給探針卡106上的耦合跡線424b之信號在耦合墊242b及244b中產生一類似的信號，該信號係由晶粒202與204中的收發器電路710偵測到並解碼。作為另一範例，藉由晶粒202中的收發器電路710提供給晶粒204上之耦合墊242d的信號在探針卡106上的跡線242d中產生一類似的信號，該信號係由通信控制晶片318中的收發器電路610偵測到並解碼。

衆所皆知，在電子耦合墊（例如242b）中的一信號與探針卡106上的對應耦合跡線（例如424b）中產生的信號之間或在耦合跡線中的一信號與電磁耦合墊中所產生的信號之間發生的衰減量可被容易地設計到系統中。以下係影響衰減量的參數之非排他性清單：電磁耦合墊（例如242b）與跡線（例如424b）的靠近程度；電磁耦合墊（例如242b）相對於跡線（例如424b）的實體方位；電磁耦合墊（例如242b）相對於載波信號之波長的長度；電磁耦合墊（例如242b）與跡線（例如424b）的形狀。使用熟習本領域之技術者所熟知的此等與其他影響耦合的參數，可將在電磁耦合墊（例如242b）與跡線（例如424b）之間無線地傳遞之信號的衰減設計到系統中。

然而，應注意，當晶圓124上的大量晶粒之電磁耦合墊緊密耦合（即耦合以大幅減少衰減量）至探針卡106上的耦合跡線時，每一電磁耦合墊可能會在其沿耦合跡線行進時從RF信號汲取大量的功率，以至於RF信號在其到達耦合跡線末端的晶粒之前會受到嚴重的衰減。在此種情形下，較佳係設計電磁耦合墊，使之不太緊密地耦合至耦合跡線，從而其不會汲取比允許收發器恰當地偵測出一輸入RF信號所需者實質上更多的功率。因而，一般而言，鬆散的耦合優於緊密的耦合，尤其係在許多裝置共享一共用耦合跡線的系統中。然而，在僅將少量晶粒耦合在一起的系統中，可能需要更緊密的耦合來減小裝置之間的衰減，並且減少不合需要的輻射。例如，在有八個或更少的晶粒電磁耦合至一耦合跡線的系統中，更緊密的耦合可能係適當的。

下表I概述在給定下列示範性參數的情況下，對於耦合至晶粒202與204上的電磁耦合墊（例如242b及244b）之探針卡106上的跡線（例如424b），適用於廣泛操作條件的三個鏈路預算分析。假定在1至10 GHz範圍的載波頻率，並且晶粒202與204上的電磁耦合墊242b及244b係大約2至3毫米長。（前述頻率範圍（1至10GHz）僅係示範性的。可使用超出100 GHz的較高頻率。）探針卡106的跡線424b係大約150微米寬。應強調的係，上述尺寸僅係示範性的，並且作為下述示範性鏈路預算分析的一框架而給出。本發明不限於上述尺寸或下述操作範圍。

表I之示範性用例#1至用例#3表示以降低資料速率性能為代價而降低系統成本與複雜性。以毫瓦為單位的雜訊功率Ni係由以下公式給出：Ni＝1000 k Te B,其中：k＝1.38×10^－ ² ³ 焦耳/度（玻爾茲曼常數）Te＝(F－1)To To＝370 K（100攝氏度）F＝接收器的雜訊指數B＝頻寬(Hz)因此，對於一給定的信號對雜訊比(SNR)，可根據Ni(dBm)＝10 Log[1000 k Te B]計算可用的信號頻寬，以dBm為單位，其中求解B：B＝[10^(Ni(dBm)/10)]/[1000 k Te]0.3 bits/Hz係一適度的實施方案中一雙極相移鍵控(BPSK)數位調變方案所需的近似頻寬。更複雜的調變方案與電路能夠產生更高的位元/赫茲密度。同樣，展頻技術可在較低的SNR比率下產生較低的位元/赫茲密度同時產生較低的位元錯誤率，不過會增加系統複雜性。

示範性用例#1表示一鏈路預算，其中系統發射器電壓（例如圖4之收發器610）係2.4伏特峰值至峰值（進入50歐姆）(＋11.6 dBm)，使用探針卡106上18 dB損失的發射跡線424b，晶粒202與204上的接收電磁耦合墊242b與244b具有額外的18 dB損失，而其他系統損失共計6 dB。在此種情形下，所需的鏈路餘量係10 dB，所需的信號對雜訊比(SNR)係25 dB。假定8 dB的保守收發器實施雜訊。因此，可用的雜訊頻寬超過10 GHz，相當於每赫茲頻寬0.3位元時的3十億位元/秒(Gb/sec)資料速率。在此種情形下，信號位準功率不一定係實施方案的限制因數。

示範性用例#2表示一鏈路預算，其中發射器（例如，圖4中的發射器610）電壓係減小至6 dB至1.2伏特峰值至峰值（進入50歐姆）(＋5，5 dBm)，連同探針卡106上一更大損失22 dB發射跡線424b，晶粒202與204上的接收電磁耦合墊242b與244b具有額外的22 dB損失。用例#2的鏈路餘量已降低至一更保守的值8 dB。已將接收器實施方案的雜訊指數增加至9 dB。此系統將表示一實施起來比用例#1所述系統更經濟的系統。在用例#2中，可用的雜訊頻寬1.6 GHz，相當於假定每赫茲頻寬0.3位元時的480 Mb/秒(Mb/sec)資料速率。

示範性用例#3將發射器電壓進一步減少至0.63伏特峰僅至峰值(0 dBm)，進一步增加系統的實施損失，並且減小上述用例#1與#2中所述的系統之鏈路餘量。用例#3表示一成本更低的實施方案，但支援81 Mb/sec的資料通道。

示範性用例#1至#3一起表示各種發射器位準、接收器實施方案與信號頻寬的廣泛的操作條件。熟習此項技術者可實施表I之值範圍之外的許多操作條件。

圖11說明通信晶片318（如圖4所示配置）的示範性操作，圖12說明晶粒202與204上之通信控制電路之示範性操作（各如圖5所示配置）。（通信晶片320與322亦可如圖11所示操作，並且每一晶粒206、208、210、212與214亦可如圖12所示操作。）為輔助圖11與12之論述，假定晶粒202與204係邏輯電路，並且晶粒202上的端子222b與222c係用於輸入信號，並且該等邏輯電路回應於端子222b與222c上的輸入而產生的輸出出現於晶粒202之端子222d與222e上。晶粒204係類似的，其中端子224b與224c係輸入端子，並且端子224d與224e係輸出端子。藉由將一或多個輸入圖案寫入輸入端子並決定輸出端子上所出現的輸出是否符合預期而測試晶粒202與204。

如圖11所示，在步驟802，通信控制晶片318從測試器102（見圖6）接收測試資料。在此範例中，該測試資料包含兩個用於一晶粒的輸入信號，並且係透過彈簧墊312b與312c接收該等輸入信號。應注意，從測試器的角度而言，此測試資料係僅用於測試晶圓124上的一晶粒。此測試資料係由通信晶片318的測試器界面輸入/輸出電路608而接收到。

在步驟804，處理器602開始測試晶粒202與204。在此範例中，處理器602將測試資料傳遞至收發器電路610，其調變透過彈簧墊312b接收到的測試資料，並將已調變的信號驅動至耦合跡線242b上。如上所述，此引起在晶粒202與204上的耦合墊242b與244b中產生一類似的信號（包含在彈簧墊312b從測試器102接收的測試資料）。收發器電路610亦調變透過彈簧墊312c接收的測試資料，並將已調變的信號放置於耦合跡線242c上，其在晶粒202與204上的耦合墊242c與244c中產生類似的信號。

在步驟806，處理器602等待由晶粒202與204所產生的回應資料。可以許多不同方式中的任何一種方式來完成該等待步驟806。例如，該處理器602可簡單地等待一指定的時間週期，或該處理器602可等待來自晶粒202與204的表示回應資料已準備就緒的信號。可替代地使用其他技術。

在步驟806等待晶粒202與204完成測試之後，通信控制晶片318的處理器602擷取由晶粒202與204所產生的回應資料。有許多種方式供處理器602從晶粒202與204擷取資料，並且可使用任何適當的方式。僅舉例而言，控制器602可輪詢每一晶粒，請求每一晶粒202與204在不同的時間傳送其回應資料。可使用上述無接觸通信來傳送論詢請求。

在接收到來自兩個晶粒202與204的回應資料之後，處理器602在步驟810處理回應資料。在此範例中，處理器602藉由將兩個晶粒202與204的回應資料，連同用於識別產生回應資料之晶粒的識別項，簡單地傳送至測試器102，而處理回應資料。經由彈簧墊312d與312e來傳送用於晶粒202與204之回應資料。可使用某種時分多工方案來透過僅配置用於一晶粒的測試器通道發送用於兩個晶粒（202與204）的測試結果。

如上所述，通信控制晶片320亦可如圖11所示操作，經由彈簧墊314b與314c接收測試資料；無接觸地將該測試資料傳送至晶粒206、208與210的輸入端子（晶粒206的端子226b與226c、晶粒208的端子228b與228c以及晶粒210的端子230b與230c）；從晶粒206、208與210無接觸地接收在其輸出端子處（晶粒206的端子226d與226e、晶粒208的端子228d與228e以及晶粒210的端子230d與230e）所產生的回應資料；並且使用時分多工或某一其他方案經由彈簧墊314d與314e將由晶粒206、208與210所產生的回應資料傳送至測試器102。同樣，通信控制晶片322可如圖11所示操作，經由彈簧墊316b與316c接收測試資料；將該測試資料無接觸地傳送至晶粒212與214的輸入端子（晶粒212的端子232b與232c，晶粒214的端子234b與234c）；從晶粒212與214無接觸地接收在其輸出端子處（晶粒212的端子232d與232e以及晶粒214的端子234d與234e）所產生的回應資料；經由彈簧墊316d與316e將由晶粒212與214所產生的回應資料傳送至測試器102。

現在參考圖12，每一晶粒202與204中的控制器702（見圖5）執行如圖12所示的程序。應注意，圖12所示的程序獨立地在兩個晶粒202與204中的控制器702上執行。在步驟902，控制器702接收藉由通信控制晶片318在圖11之步驟804處所傳送的測試資料。更明確言之，晶粒202中的收發器電路710偵測耦合墊242b與242c（見上）中所產生的信號，其包含用於晶粒202的測試資料。晶粒204中的收發器電路710偵測相同的信號。（應注意，此等信號包含在彈簧墊312b與312c處從測試器接收的測試資料。）

在步驟904，晶粒202中的控制器702在晶粒202上執行由所接收到的資料所指示的測試，並且晶粒204中的控制器702亦在晶粒204上執行測試。在此範例中，晶粒202中的控制器702將耦合墊242b上所接收到的測試資料寫入晶粒202的輸入端子222b，晶粒202中的控制器702將耦合墊242c上所接收到的測試資料寫入晶粒202的輸入端子222c。晶粒204中的控制器702將耦合墊244b上所接收到的測試資料寫入晶粒204的端子224b，並且將耦合墊244c上所接收到的測試資料寫入晶粒204之端子224c。如上所述，在此範例中，晶粒202與204係邏輯晶粒；回應於寫入其輸入端子的資料，該等晶粒在其輸出端子處產生輸出。因而，晶粒202在其輸出端子222d與222e上產生輸出，並且晶粒204在其輸出端子224d與224e上產生輸出。晶粒202上的控制器702讀取藉由晶粒202透過DUT輸入/輸出電路708而產生的回應資料，並且將回應資料儲存於晶粒202的記憶體706中。晶粒204上的控制器702類似地讀取藉由晶粒204所產生的回應資料，並將回應資料儲存於晶粒204上的記憶體706上。

在步驟906，晶粒202與204中的控制器，在接收到藉由通信控制晶片318在圖11之步驟808傳送的對回應資料的請求之後，將藉由每一晶粒所產生的回應資料傳送至通信控制晶片318。更明確言之，晶粒202中的控制器702將輸出資料傳送至收發器電路710。亦即，晶粒202中的收發器電路710將從晶粒202之端子222d讀取的輸出資料調變成一放置於耦合墊242d上的信號，並且收發器電路將從端子222e讀取的輸出資料調變成一放置於耦合墊242e上的信號。耦合墊242d上的調變信號在探針卡106上的跡線242d上產生一類似的信號，並且耦合墊242e上的調變信號在跡線424e產生一類似的信號。晶粒204中的收發器電路710類似地將包含來自端子224d與224e之回應資料（讀取並儲存於如上所述的記憶體706之中）的調變信號放置於其耦合墊244d與244e上，其在跡線424d與424e上產生類似的信號。

應明白，晶粒202與晶粒204可能在相同的時間傳送其回應資料，如此可能混淆由通信控制晶片318所接收的資料。有許多種方式來有序地完成回應資料的傳輸，以避免此種混淆。例如，如上所述，每一晶粒202與204可等待來自通信控制晶片318的輪詢請求，並僅在接收到此一輪詢請求之後發送測試結果資料。或者，晶粒202與204可相互通信，以協調其回應資料之獨立傳輸。也可使用其他技術。每一晶粒206、208、210、212與214中的通信控制電路22（見圖542可如圖12所示操作。

可將圖11與12所示的程序重複多次，以完成對晶圓124上每一晶粒202、204、206、208、210、212與214的徹底測試。

應明白，圖11與12所示的程序，如上所述，僅係示範性的，可有許多變化與替代。例如，如以上關於圖11中的步驟804所述，通信控制晶片318中的處理器602僅重新發送在步驟802中由通信控制晶片從測試器接收到的相同測試資料。然而，其他替代實施例亦係可能的。例如，在步驟802處從測試器接收的測試資料可能引起通信控制晶片318查找儲存於記憶體606中的一或多個測試向量，並將該等一或多個測試向量發送至晶粒202與204。作為另一範例，在步驟802處從測試器接收的測試資料可能引起通信控制晶片318查找儲存於記憶體606中的一特定測試命令或一序列命令，然後將該命令或該序列命令發送至晶粒202與204。當然，前述方案的某一組合亦有可能。其他方案亦可。

如上所述，在步驟810，通信控制晶片318的處理器602只需透過與彈簧墊312d與312e連接的通道將來自每一晶粒202與204之原始回應資料傳送至測試器，即可處理從晶粒202與204接收到的測試回應資料。同樣，替代實施例亦可。例如，處理器602可將資料（例如，一用於識別產生該特定測試回應資料之晶粒202或204的識別項）附加於回應資料。作為另一範例，處理器602可分析測試回應資料，並將分析結果傳送至測試器102。處理器602亦可執行壓縮測試結果資料，格式化資料等操作。替代地，處理器602可將測試回應資料傳送至測試器以外的其他地方，或者處理器602可將測試回應資料簡單地儲存於探針卡106上，隨後測試系統100的操作者從探針卡106擷取測試回應資料。

類似地，晶粒中的通信控制電路22（見圖5）可以多種方式實施該執行測試904的步驟。如果通信控制電路22所接收到的測試資料係一或多個測試命令，控制器702可採取該或該等命令所指示的任何動作。例如，一命令可能引起控制器啟動BIST電路704，而BIST電路704接著便在晶粒202或204上執行一或多個自我測試。作為另一範例，一命令可能引起控制器702查找儲存於儲存器706中的一或多個測試向量，並將該等向量寫入晶粒202的輸入端子222b與222c。

圖13至19說明另一具體實施例。如圖所示，圖13說明用於測試電子裝置之另一示範性測試系統1300。測試系統1300包括一測試器1302、一測試台1304以及通信鏈路1306。測試器1302可能係用於測試電子裝置的任何測試器，例如未分離半導體晶圓的半導體晶粒或分離的晶粒（封裝或未封裝）。此類測試器係已知的，並且可使用任何適當的測試器。測試台1304包括一或多個匣1310與1312（基於說明目的僅顯示兩個）。匣1310與1312固持欲受測試的電子裝置，並且係電連接至通信底板1308。通信鏈路1306（其可能係類似於圖1中的通信鏈路14）提供測試器1302與測試台1304之間的通信。底板1308提供為通信鏈路1306與每一匣1310及1312提供一界面，因而將通信鏈路1306電連接至每一匣1310與1312。在測試系統1300的基本操作中，測試器1302產生測試資料，將該等測試資料傳達至每一匣1310與1312中的受測試電子裝置，並將受測試裝置所產生的回應資料傳送回測試器1302。測試器1302與受測試裝置之間的通信路徑包括通信鏈路1306、底板1308與匣1310與1312。

圖14A、14B與14C說明匣1310的一示範性具體實施例。匣1312可能係類似的。（圖14A說明已移除其封蓋1435的匣1310的俯視圖；圖14B說明已移除裝置板1438之匣1310的仰視圖；圖14C說明封蓋1435與裝置板1438在適當位置的匣1310的斷面側視圖。）

圖14A至14C中所示的示範性匣1310包括一框架1418、一封蓋1435與一用於固持欲受測試電子裝置的裝置板1438。在此範例中，欲受測試之電子裝置係未分離晶圓1434之晶粒，其係顯示於圖15中。如圖15所示，示範性晶圓1434包含七個晶粒1436a、1436b、1436c、1436d、1436e、1436f及1436g，每一晶粒包括一組（四個）端子1438a、1438b、1438c、1438d、1438e、1438f及1438g，其中外側端子係分別用於接地與電源，而內側的兩個端子則用於輸入與輸出晶粒的資料輸入/輸出。（晶圓上晶粒的數目與配置以及每一晶粒上端子的數目與配置係僅用於說明與論述目的；晶圓上的晶粒與每一晶粒上的端子可使用任何數目與配置。）每一晶粒上亦包括多組無接觸耦合墊1550a、1550b、1550c、1550d、1550e、1550f及1550g。然而，受測試的裝置無需為未分離晶圓的晶粒，而可為任何類型的電子裝置，包括但不限於分離的晶粒（封裝或未封裝）。例如，裝置板1438可包括一托盤用於固持分離的晶粒。

再次參考圖14A至14C，框架1418、封蓋1435與裝置板1438形成一包覆。在該包覆中的係一測試板1432與該晶圓1434，該晶圓1434係由裝置板1438支撐。測試板1432包括複數個邊緣連接器1402、1404與1406，其延伸到由框架1418、封蓋1435與裝置板1438所形成的包覆之外，以便與底板1308電性接觸。可看出，邊緣連接器1402與1406係用於電源與接地。

另一方面，邊緣連接器1404係用於資料信號。邊緣連接器1404與底板1308電性連接，並且如圖14A所示，導電跡線1408將每一邊緣連接器1404與基地台1410連接。應明白，基地台1410因而具有與測試器1302之間的通信通道。亦即，通信鏈路1306、底板1308、邊緣連接器1404與跡線1408在測試器1302與基地台1410之間提供通信通道。由測試器1302所產生的用於測試晶圓1434之一晶粒1436的測試資料透過此等通道從測試器行進至基地台1410，並且藉由晶粒1436所產生的回應資料同樣透過此等通道從基地台行進至測試器。如上所述以及如圖15所示，晶圓1434之晶粒1436a、1436b、1436c、1436d、1436e、1436f及1436g各包括一組（四個）端子1428a、1428b、1428c、1428d、1428e、1428f及1428g。由於每組端子1428中外側的兩個端子用於電源與接地，而內側的兩個端子用於資料輸入與輸出，故在此範例中，需要兩個通往測試器的通道來測試一晶粒，其中晶粒1436上的每一資料輸入/輸出端子各使用一通道。如圖14A所示，在基地台1410與測試器1302之間有四個通道。因而，在此簡化的範例中，基地台1410從測試器1302接收足夠的測試資料以便僅測試兩個晶粒。然而，可看出，基地台1410將其從測試器1302接收的測試資料發送至複數個無線測試控制晶片1414，該等晶片1414將測試資料傳達至晶粒1436。然後，WTC晶片1414讀取來自該等晶粒1436的回應資料並將回應資料傳送回基地台1410。因而，藉由配置基地台1410與無線測試控制晶片之間的界面，實際受測試的晶粒數目可能不同於從測試器1302接收測試資料所對應的晶粒數目。

圖14A所示的示範性測試板1432包括七個此類無線測試控制(「WTC」)晶片1414a、1414b、1414c、1414d、1414e、1414f及1414g。（在此範例中，對於晶圓1434上的每一晶粒1436，有一個WTC晶片1414；然而，WTC晶片與晶粒的比率不一定要係一對一。）基地台1410包括一收發器1412，並且每一WTC晶片1414亦包括一收發器1416。基地台1410因而可與每一WTC晶片1414進行無線通信。通孔（未顯示）將每一WTC晶片1414a、1414b、1414c、1414d、1414e、1414f及1414g連接至測試板1432上一組無接觸通信結構1458a、1458b、1458c、1458d、1458e、1458f及1458g（見圖14B）。可看出，測試板1432上的每一組無接觸通信結構1458對應於晶粒1436上的耦合墊1550。

如圖14B所示，測試板1432亦包括七組導電探針1428a、1428b、1428c、1428d、1428e、1428f及1428g，其中每一組具有兩個探針。探針1428可能類似於圖1中的探針24與26。每一組探針1428對應於晶圓1434上的一晶粒1436，更明確言之，每一組中的每一探針對應於晶粒1436之兩個外側端子1438之一，如上所述，該等外側端子係電源與接地端子。

導電跡線1422與1426將每一組中的每一探針連接至電源與接地。亦即，藉由跡線1422將每組探針1428中最右邊（相對於圖14B）的探針連接至邊緣連接器1402，並透過底板1308將該邊緣連接器1402連接至一電源。同樣，藉由跡線1426將每組探針1428中最左邊（相對於圖14B）的探針連接至邊緣連接器1406，並透過底板1308將該邊緣連接器1402連接至一接地。電源與接地的最終來源可能係測試器1302（其透過通信鏈路1306供應電源與接地）或某一其他來源，包括測試台1304或匣1410內部的來源。視需要可包括電壓調節器、解耦電容器及/或類似的電路元件（未顯示）。

如圖14C所示，當組裝匣1310時，電源與接地探針1428可與每一晶粒1436上對應的電源與接地端子實體接觸，並且一組接觸通信結構1458係與每一晶粒上的耦合墊1550充分靠近，以形成一電磁耦合。應明白，基地台1410將基地台與測試器1302之間的上述四個通道與複數個WTC晶片1414無線地連接起來，每一WTC晶片1414透過電子耦合提供與受測試晶粒1436之資料輸入/輸出端子的無接觸通信連接。在所示的範例中，並且如上所述，測試器1302與基地台1410之間有足夠的通道，以便一次僅測試兩個晶粒1414。然而，透過基地台1410與WTC晶片1414之間的無線界面，可測試七個晶粒1436。兩個晶粒與七個晶粒之比率僅係示範性的，可使用其他比率。事實上，只需改變WTC晶片1414的數目並重新配置基地台1410與WTC晶片1414之間的無線界面，便可改變實際受測試的晶粒1436的數目，而不必改變與測試器1302之通道連接的數目。

框架1418、封蓋1435與裝置板1438所形成的包覆可能係可封閉的（密封或其他方式），以滿足任何適用的無塵室標準或其他需要。如本領域中所熟知，可與框架1418、封蓋1435及裝置板1438一起提供墊片（未顯示）及/或封閉材料（未顯示）以完成此操作。亦可包括一用於將框架、封蓋與裝置固持在一起的機制（未顯示）。此外，匣1310視需要可包括屏蔽，以將屏蔽晶圓1434電性屏蔽。匣1310亦可視需要包括一加熱及/或冷卻裝置（未顯示），以控制晶圓1434的溫度。匣1310亦可包括用於將本身保持於底板1308或測試台1304之另一部分上的構件（未顯示）。測試板1432與晶圓1434可包括以上關於圖2A與2B大體說明的屏蔽。

圖16說明一示範性基地台1410之一簡化方塊圖，其可作為一積體電路實施。如圖所示，基地台1410包括一控制器1602、資料儲存器1608、底板輸入/輸出電路1612以及收發器電路1606。控制器1602控制基地台1410的整體操作。控制器1602亦可包含在軟體控制下操作的微處理器。替代地，控制器1602可包含硬線邏輯電路，或控制器1602可包含微處理器與硬線邏輯電路之組合。儲存器1608提供用於儲存資料及/或欲在控制器1602上執行的軟體之記憶體。底板輸入/輸出電路1612提供來自導電跡線1408的信號之輸入以及前往導電跡線1408的信號之輸出，如上所述，導電跡線1408係連接至邊緣連接器1404，邊緣連接器1404係連接底板1308。收發器電路1606提供欲無線發射至一或多個WTC晶片1414的信號輸出至收發器1412，並且從WTC晶片提供由收發器1412接收的信號輸入。

圖17說明一示範性WTC晶片1414之一簡化方塊圖，其可作為一積體電路實施。如圖所示，WTC晶片1414包括一控制器1702、資料儲存器1708、晶粒收發器電路1710以及基地台收發器電路1706。控制器1702控制WTC晶片1414的整體操作。與控制器1602一樣，控制器1702可包含在軟體控制下操作的微處理器、硬體邏輯或微處理器與硬體邏輯的組合。儲存器1708提供用於儲存資料及/或欲在控制器1702上執行的軟體之記憶體。晶粒收發器電路1710提供前往無接觸通信結構1458之信號輸出以及來自無接觸通信結構1458之信號輸入。基地台收發器電路1706提供欲發送至基地台1410的信號輸出至收發器1416，並從基地台1410提供藉由收發器1416接收的信號輸入。

圖18說明圖13所示之測試系統1300之示範性操作。在步驟1802，將匣1310與1312初始化，此步驟可包括，例如，一匣中的每一WTC晶片1414將一識別項發送至該匣中的基地台1410，並且建立一時序協定，用於WTC晶片至基地台之通信。例如，可建立時分或頻分多工，用於從多個WTC晶片1414至一匣上之基地台1410的通信。作為另一範例，僅回應於基地台1410的輪詢才允許特定WTC晶片1414的通信。一匣1310可具有多個基地台1410，並且若如此，則初始化可能包括將該匣中的每一WTC晶片1414指派給一特定的基地台1410，以達成，例如，平衡的資料通量。如果有多個基地台，則每一基地台1410可按一不同的頻率與其指派的WTC晶片1414通信，或來自每一基地台1410的傳輸可包括一識別基地台的代碼，使得即使所有WTC晶片1414接收來自一特定基地台的傳輸，該WTC晶片1414亦僅對其指派的基地台做出回應。

在步驟1804，每一匣1310與1312中的基地台1410將資訊傳送至測試器1302，用於說明每一匣的組態。接著在步驟1806測試匣1310與1312中晶圓1434的晶粒1436，並且在步驟1808收集測試結果。應注意，收集結果的步驟1808可在測試1806完成之前開始，因而，步驟1806與1808可至少部分同時地操作。

圖19說明步驟1806與1808之一示範性實施方案。在步驟1902，測試器1302透過通信鏈路1306將用於兩個晶粒的測試資料傳送至測試台1304的底板1308。在步驟1904，每一匣1310與1312中的基地台1410接收測試資料並將測試資料無線地廣播至在其匣上的七個WTC晶片1414a、1414b、1414c、1414d、1414e、1414f及1414g之每一個。在此範例中，如上所述，每一基地台1410接收足夠的測試資料用於測試兩個晶粒1436（亦即，基地台接收兩組測試資料，每組測試資料足以測試一晶粒），但仍有七個WTC晶片1414。如果每一晶粒的測試資料係相同的（由於晶圓上的晶粒通常係相同的，故此點係有可能的），則基地台接收相同的測試資料組，並可簡單地忽略一組資料，而將另一組測試資料發送給所有七個WTC晶片1414。替代地，基地台1410可將一組測試資料發送至第一組WTC晶片（例如1414a、1414b、1414c與1414d），並將另一組測試資料發送至第二組WTC晶片（例如1414e、1414f與1414g）。基地台1410可以若干方式中的任一方式有選擇地向七個WTC晶片1414中的一WTC晶片或其一子集發送。例如，基地台1410可按一頻率發送至一組WTC晶片1414，並按另一頻率發送至另一組WTC。作為另一範例，基地台1410可在其傳輸中包括一代碼，用於識別該傳輸之期望接收者。

測試資料可能係測試向量，其簡單地傳遞至WTC晶片1414，不作重大修改。替代地，基地台1410可修改測試資料，從測試器1302接收的測試資料可能係引起基地台1410產生其他命令或測試向量（其係作為測試資料廣播至WTC晶片1414）的命令。在步驟1906，每一WTC晶片1414透過無接觸通信結構1458與耦合墊1550之電磁耦合將其在步驟1904從基地台1410接收的測試資料無接觸地發送至其對應的晶粒1436。從WTC晶片1414傳遞至其對應晶粒1436的測試資料可能與WTC晶片1414從基地台1410接收的測試資料相同。替代地，WTC晶片1414可修改測試資料，或從基地台1410接收的測試資料可能係引起WTC晶片1414產生其他命令或測試向量（其係作為測試資料傳送至對應晶粒1436）的命令。由晶粒接收的測試資料可能係簡單地寫入每一晶粒1436的測試向量。替代地，晶粒1436所接收的測試資料可能包括使晶粒1436上的內建自我測試(BIST)電路（未顯示）執行本領域中所熟知之自我測試的測試命令。也可使用其它類型的測試資料。

在步驟1908，WTC晶片214讀取由其晶粒1436回應於測試資料而產生的回應資料。WTC晶片1414透過無接觸通信結構1458與耦合墊1550之電磁耦合而從晶粒1436無接觸地讀取回應資料。在步驟1910，WTC晶片1414經由其收發器1416將回應資料無線地傳送至基地台1410的收發器1412。在步驟1912，基地台1410經由跡線1408、邊緣連接器1404、底板1308與通信鏈路1306將回應資料傳送至測試器1302。較佳係與一識別項一起將回應資料傳送至測試器1302，該識別項識別產生回應資料之晶粒1436。視需要可使用資料壓縮或多種傳輸技術之任一傳輸技術。

應明白，有多種方式來實施步驟1908、1910與1912。例如，可在WTC晶片1414處緩衝回應資料，直至完成其對應晶粒1436之測試，然後WTC晶片向其基地台1410發信，接著無線地發送由晶粒所產生的所有回應資料。作為另一範例，可在基地台1410處緩衝回應資料，直至完成匣中所有晶粒1436的測試，然後基地台將所有回應資料傳送至測試器1302。其他變化亦係可能的。

圖20說明用於製造半導體晶粒的示範性程序。在步驟2002，提供具有一或多個晶粒之製成的晶圓。在步驟2004，將晶圓載入一測試系統，例如圖1或圖13所示的測試系統。在步驟2006，使用上述任一程序來測試晶圓的晶粒。在步驟2008，將功能晶粒裝運給客戶。

圖21與22說明另一示範性具體實施例。圖21說明一具有七個晶粒2102、2104、2106、2108、2110、2112及2114（以虛線顯示）之晶圓2124。將一介電或絕緣材料2172置放於晶圓2124上，並將一電源分配平面（未顯示）與一接地分配平面（未顯示）嵌入絕緣材料2172。可將電源分配平面（未顯示）與接地分配平面（未顯示）置放於如圖2A與2B所示的絕緣材料層2172內，並且將電源分配平面與接地分配平面配置成提供電源與基地連接至晶粒2102、2104、2106、2108、2110、2112及2114。可以任何方式為嵌入絕緣材料2172中的電源分配平面（未顯示）與接地分配平面（未顯示）提供電源與接地連接（未顯示），包括透過界面板2206上的探針（未顯示），如上所述。晶圓2124上的每一晶粒2102、2104、2106、2108、2110、2112及2114僅包括一耦合墊（未顯示），電磁耦合可透過絕緣層2172與所嵌入電源與接地平面中的窗口2142、2144、2146、2148、2150、2152及2154「看見」該耦合墊。每一晶粒2102、2104、2106、2108、2110、2112及2114亦可包括與圖5中的22類似的通信控制電路（未顯示）。

圖22說明一包括一電性連接器2250（例如，一同軸電纜的連接器）之探針卡2206，該連接器2250係連接至單一的耦合跡線2224。耦合跡線2224係於探針卡2206上配置為對應於晶圓2124上的窗口2142、2144、2146、2148、2150、2152及2154。因而，當探針卡2206與晶圓2124靠近並適當對齊時，耦合跡線2224透過窗口2142、2144、2146、2148、2150、2152及2154與每一晶粒2102、2104、2106、2108、2110、2112及2114上的耦合墊（未顯示）形成電磁耦合。耦合跡線2224可終止於其特徵阻抗。應注意，在此範例中，藉由其輸入與輸出係連接至連接器2250的測試器或其他電子裝置（未顯示）而執行通信控制晶片（例如318、320或320）的功能。替代地，可將類似於，例如晶片318，之通信控制晶片置放於探針卡2206上。應明白，耦合跡線2224的資料（以及因此在耦合跡線2224與任一晶粒2102、2104、2106、2108、2110、2112及2114上之耦合墊（未顯示）之間發送的資料）係為串列形式。通信控制晶片（未顯示），不論位於探針卡2206上或其外面，以及每一晶粒2102、2104、2106、2108、2110、2112及2114上的通信控制電路（未顯示）係配置成以串列資料流發送與接收資料。

圖23說明一測試系統之一示意圖，其中經由通信鏈路2303與電性連接器2350（例如同軸電纜、雙絞線、光學通道、無線通道等）將測試器2301連接至耦合跡線2324（圖23所示意性顯示）。類似於圖1中之通信控制電路20並用於控制穿過耦合跡線2324之通信的通信控制電路（未顯示）（例如，驅動信號至跡線2324上，並且感測藉由其中一個耦合墊2342、2344或2346上的信號在耦合跡線2324上所產生的信號）可能被包括在測試器2301中或位於測試板2356上。如圖23所示，一支架2314固持DUT 2302、2304與2306（當然，可能會有更多或更少的DUT），其可能係，例如，未分離半導體晶圓2324的晶粒、分離的晶粒或其他欲受測試的電子裝置。每一DUT 2302、2304及2306分別包括一耦合墊或迴路2342、2344及2346。每一DUT亦包括類似於圖1中之通信控制電路22的通信控制電路（未顯示），用於控制穿過耦合墊或迴路2342、2344及2346前往與來自耦合跡線2324的通信。如上所述，可在耦合跡線2324與每一耦合墊2342、2344與2346之間無接觸地傳達資料信號。如圖23所示，以大約等於耦合跡線2324之特徵阻抗的電阻2360來終止耦合跡線2324。可藉由大體如上所述的探針（未顯示，例如圖1中的電源與接地探針26與24）來提供電源與接地連接。

圖24說明圖23中所示的系統之變化。在圖24中，通信鏈路2303係位於測試器2301與通信控制晶片2308之間，其係要保證藉由任何適當的構件（未顯示）來測試板2356。通信控制電路晶片2308包括與圖1中的通信控制電路20類似的電路，用於控制耦合墊2348與耦合跡線2424之間無接觸的通信（例如，將信號驅動至耦合墊2348上，並且感測藉由在其中一個耦合墊2342、2344或2346上的信號在耦合跡線2424中所產生的信號。）DUT 2302、2304與2306係如以上關於圖23所述。亦即，每一DUT 2302、2304及2306包括通信控制電路（未顯示），用於控制耦合墊2342、2344及2346（一方面）與耦合跡線2424（另一方面）之間的無接觸信號通信。耦合跡線2424係被動的，其可能以大約等於耦合跡線2424之特徵阻抗的電阻2360與2362終止於兩端。如下將測試資料信號從測試器2301傳達至DUT 2302、2304及2306：透過通信鏈路2303將資料信號從測試器2301傳達至通信控制晶片2308，其編碼測試資料（如上所述）並且將已編碼的資料驅動至耦合墊2348上。由於耦合墊2348與耦合跡線2424係電磁耦合的，故被驅動至耦合墊2348上的已編碼信號在耦合跡線2424中產生一類似的信號，其進而在每一DUT 2302、2304及2306上的耦合墊2342、2344及2346中產生類似的信號。（每一耦合墊2342、2344及2346係電磁耦合至耦合跡線2424。）每一DUT 2302、2304及2306中的通信控制電路（未顯示）偵測並且解碼在每一耦合墊2342、2344及2346中所產生的信號。

來自DUT 2302、2304或2306的測試資料通信與之類似，但順序相反。亦即，其中一個DUT 2302、2304或2306中的通信控制電路（未顯示）編碼測試資料（如上所述）並將已編碼的測試資料驅動至其耦合墊（2342、2344或2346之一），其在耦合跡線2424中產生一類似的信號。在耦合跡線2424上所產生的信號在耦合墊2348中產生一類似的信號，其係由通信控制晶片2308偵測到並解碼，然後經由通信鏈路2303將其傳送至測試器2301。當然，可能為有序地將資料從DUT 2302、2304及2306傳輸至通信控制晶片2308而做好準備。例如，通信控制晶片2308可輪詢DUT 2302、2304與2306，每一DUT僅在被輪詢時才發送。作為另一非排他性範例，可使用任何網路連接協定或網路連接協定的修改（例如，乙太網路協定）。透過耦合跡線2424從通信控制晶片2308發送至DUT 2302、2304及2306的資料可前往所有DUT，或可包括一代碼，其指示少於全部的DUT作為期望的接收者。從DUT 2302、2304或2306發送至通信控制晶片2308的資料可能包括一代碼，用於識別發送方DUT。

儘管已在本說明書中說明本發明的特定具體實施例與應用，但不希望本發明受限於此等示範性具體實施例與應用或受限於示範性具體實施例與應用的操作方式或其在本文的說明方式。例如，儘管在上述範例中，對於每一測試下的晶粒，顯示一WTC晶片，但一WTC晶片可對應於兩個或多個測試下的晶粒或多個WTC晶片可對應於一個測試下的晶片。作為另一範例，可以其他類型的電性連接器來取代圖3A、3B、4A及4B中所示的彈簧墊312、314及316，包括但不限於零插入力連接器，甚或無接觸的電磁耦合結構。作為另一範例，儘管上述範例顯示所有的資料在一界面板或探針卡（一方面）與一DUT或晶圓（另一方面）之間無接觸地傳達，但某些資料信號可使用傳統的接觸連接予以傳達，而其他資料信號則係如上所述無接觸地傳達。作為另一範例，可將耦合跡線放置於晶圓上以及界面板或探針卡上的耦合墊上。

除此之外，應明白，圖9A、9B、18、19與20中所述的所有程序係示範性的並係經過簡化的。可添加重複程序、錯誤處理、從程序退出以及其他類似的功能，此等功能係為熟習普通技術者所瞭解，不必在本文中加以論述。

10．．．測試系統

12．．．測試器

14．．．通信鏈路

16．．．測試板/界面板

18．．．電子裝置

20．．．板通信控制電路

22．．．DUT通信控制電路

24．．．接地探針

26．．．電源探針

28．．．耦合跡線

30．．．耦合跡線

32．．．耦合墊

34．．．耦合墊

42．．．導電平面

44．．．導電平面

46．．．導電平面

48．．．通孔

50．．．通孔

52．．．開口

54．．．開口

56．．．窗口

58．．．窗口

62．．．通孔

64．．．通孔

66．．．電源分配結構

68．．．介電或絕緣材料

70．．．電源平面

72．．．接地平面

80．．．通孔

82．．．通孔

100．．．示範性測試系統

102．．．測試器

104．．．通信鏈路

106．．．探針卡

114．．．夾頭

116．．．彈簧針

118．．．測試頭

120．．．測試頭

122．．．照相機

124．．．晶圓

302．．．基板

304．．．基板302的頂部表面

306．．．基板302的底部

308．．．電源平面

310．．．接地平面

318．．．通信控制晶片

320．．．通信控制晶片

322．．．通信控制晶片

324．．．導電跡線

326．．．導電跡線

328．．．導電跡線

430．．．通孔

432．．．通孔

602．．．處理器

606．．．記憶體

608．．．測試器界面輸入/輸出電路

610．．．收發器電路

702．．．控制器

704．．．內建自我測試電路

706．．．記憶體

708．．．DUT輸入/輸出電路

710．．．收發器電路

1300．．．示範性測試系統

1302．．．測試器

1304．．．測試台

1306．．．通信鏈路

1308．．．底板

1310．．．匣

1312．．．匣

1402．．．邊緣連接器

1404．．．邊緣連接器

1406．．．邊緣連接器

1408．．．導電跡線

1410．．．基地台

1412．．．收發器

1416．．．收發器

1418．．．框架

1422．．．導電跡線

1426．．．導電跡線

1432．．．測試板

1434．．．未分離晶圓

1435．．．封蓋

1438．．．裝置板

1602．．．控制器

1606．．．收發器電路

1608．．．資料儲存器

1612．．．底板輸入/輸出電路

1702．．．控制器

1706．．．基地台收發器電路

1708．．．資料儲存器

1710．．．晶粒收發器電路

2124．．．晶圓

2172．．．介電或絕緣材料

2206．．．探針卡

2224．．．耦合跡線

2250．．．電性連接器

2301．．．測試器

2302．．．DUT

2303．．．通信鏈路

2304．．．DUT

2306．．．DUT

2308．．．通信控制電路晶片

2314．．．支架

2324．．．耦合跡線

2342．．．耦合墊

2344．．．耦合墊

2346．．．耦合墊

2348．．．耦合墊

2350．．．電性連接器

2356．．．測試板

2360．．．電阻

2362．．．電阻

2424．．．耦合跡線

1414a、1414b、1414c、1414d、1414e、1414f及1414g．．．無線測試控制晶片

1428a、1428b、1428c、1428d、1428e、1428f及1428g．．．端子

1436a、1436b、1436c、1436d、1436e、1436f及1436g．．．晶粒

1438a、1438b、1438c、1438d、1438e、1438f及1438g．．．端子

1458a、1458b、1458c、1458d、1458e、1458f及1458g．．．無接觸通信結構

1550a、1550b、1550c、1550d、1550e、1550f及1550g．．．無接觸耦合墊

202、204、206、208、210、212與214．．．晶粒

2102、2104、2106、2108、2110、2112及2114．．．晶粒

2142、2144、2146、2148、2150、2152及2154．．．窗口

222a．．．左端子

222b－e．．．內側端子

222f．．．右端子

224a．．．左端子

224b－e．．．內側端子

224f．．．右端子

226a．．．左端子

226b－e．．．內側端子

226f．．．右端子

227b－e．．．內側端子

228a．．．左端子

228b－e．．．內側端子

228f．．．右端子

230a．．．左端子

230b－e．．．內側端子

230f．．．右端子

232a．．．左端子

232b－e．．．內側端子

232f．．．右端子

234a．．．左端子

234b－e．．．內側端子

234f．．．右端子

242b－e．．．電磁耦合墊

244b－e．．．電磁耦合墊

246b－e．．．電磁耦合墊

248b－e．．．電磁耦合墊

250b－e．．．電磁耦合墊

252b－e．．．電磁耦合墊

254b－e．．．電磁耦合墊

312、314與316．．．彈簧墊

312a至312f．．．彈簧墊

314a至314f．．．彈簧墊

316a至316f．．．彈簧墊

402a、402f、404a、404f、406a、406f、408a、408f、410a、410f、412a、412f、414a與414f．．．導電探針

424、426與428．．．導電耦合跡線

424b．．．耦合跡線

424b－e、426b－e或428b－e．．．耦合跡線組

424c．．．耦合跡線

424d．．．耦合跡線

424e．．．耦合跡線

圖1說明使用無接觸通信之一示範性測試系統。

圖2A與2B說明一界面板與具有屏蔽/電源平面之測試下裝置之斷面側視圖。

圖3說明示範性的耦合特徵。

圖4說明示範性板通信控制電路。

圖5說明示範性DUT通信控制電路。

圖6說明用於測試半導體晶圓之示範性測試系統。

圖7說明具有電磁耦合墊的示範性晶圓。

圖8A說明一示範性探針卡之俯視圖。

圖8B說明圖8A之探針卡之斷面側視圖。

圖9A說明圖8A之探針卡之仰視圖。

圖9B說明圖8A之探針卡之另一斷面側視圖。

圖10說明圖8A之探針卡與圖7之晶圓之側視圖。

圖11說明圖8A之通信控制晶片之示範性操作。

圖12說明圖7之晶圓之每一晶粒上的通信控制電路之示範性操作。

圖13說明另一示範性測試系統。

圖14A說明已移除其封蓋之一示範性匣之俯視圖。

圖14B說明已移除其裝置板之圖14A之匣之仰視圖。

圖14C說明具有其封蓋與裝置板之圖14之匣的斷面側視圖。

圖15說明另一示範性的晶圓。

圖16說明一示範性基地台之簡化的方塊圖。

圖17說明一示範性無線傳輸控制晶片之簡化的方塊圖。

圖18說明圖13之測試系統之示範性操作。

圖19說明圖18之步驟1806與1808之示範性操作。

圖20說明半導體晶粒之示範性製造。

圖21說明一示範性的半導體晶圓。

圖22說明一示範性的探針卡。

圖23說明一示範性測試系統之示意圖。

圖24說明另一示範性測試系統之示意圖。