TWI452315B - 功能測試治具、系統及方法 - Google Patents

Description

功能測試治具、系統及方法

本發明是有關於一種測試技術，且特別是有關於一種功能測試治具、系統及方法。

測試技術在電子產品的製程中佔相當重要的地位。由於晶片製程永遠無法到達100%的良率，因此在晶片封裝為成品前，需要先經過測試以確定晶片功能是否正常與完整。通常測試將針對結構性與功能性進行測試。結構性可能包括接腳或是其他實體連結是否電性連接正常，而功能性則是針對晶片及相關電路執行的功能、輸入輸出的訊號是否正確為主。

在進行功能性測試時，往往需要經由電腦主控端進行指令的下達，透過機台，並經由與待測物相符的治具傳送至待測物，使其依據指令動作。其結果亦將經由治具、機台的路徑傳送回至電腦主控端進行分析。然而，電腦主控端與機台的體積相當大，在測試上往往造成不便。再者，現在許多晶片具有自我測試的功能，不完全需仰賴電腦主控端與機台的設置即能進行許多檢測。採用習知的測試系統對具自我測試功能的晶片進行測試，無疑地會因為在部份功能上的重疊造成不必要的成本。

因此，如何設計一個新的功能測試系統、治具及方法，以縮減整體測試系統的體積，並搭配具自我測試功能的晶片提升測試的效率，乃為此一業界亟待解決的問題。

因此，本發明之一態樣是在提供一種功能測試(functional test)治具，包含：介面模組以及測試控制模組。介面模組與待測模組相連接。測試控制模組控制介面模組，並與待測模組之自我測試單元透過介面模組溝通，以控制待測模組啟動進行測試流程，並判斷待測模組位於被動測試模式或主動測試模式。當待測模組位於被動測試模式時，測試控制模組傳送至少一測試指令至自我測試單元進行測試。當待測模組位於主動測試模式時，測試控制模組被動地接收自我測試單元傳送之控制指令及/或測試結果，以根據控制指令控制介面模組對待測模組進行測試及/或根據測試結果進行分析。

依據本發明一實施例，其中測試流程初始時，待測模組位於被動測試模式。當待測模組位於被動測試模式時，測試控制模組傳送主動模式切換指令以使待測模組轉換至主動測試模式。自我測試單元於被動測試模式時，依據測試指令啟動待測模組之至少一待測單元，自我測試單元於主動測試模式時，係直接啟動待測模組之待測單元。

依據本發明另一實施例，當待測模組位於主動測試模式，且測試控制模組接收到被動模式切換指令時，判斷待測模組轉換至被動測試模式，其中被動模式切換指令來自自我測試單元。介面模組更包含複數輔助測試單元，測試控制模組於待測模組之主動測試模式中，根據控制指令控制該介面模組之輔助測試單元進行測試後，更傳送輔助量 測結果至自我測試單元。

依據本發明又一實施例，其中介面模組包含通用非同步收發器(universal asynchronous receiver transmitter；UART)介面、I² C介面、通用序列匯流排(universal serial bus；USB)介面、藍芽(Bluetooth)介面或其排列組合，測試控制模組與待測模組藉由通用非同步收發器介面、I² C介面、通用序列匯流排介面、藍芽介面或其排列組合進行溝通。

本發明之另一態樣是在提供一種功能測試系統，包含：待測模組以及功能測試治具。待測模組包含自我測試單元。功能測試治具包含：介面模組以及測試控制模組。介面模組與待測模組相連接。測試控制模組控制介面模組，並與待測模組之自我測試單元透過介面模組溝通，以控制待測模組啟動進行測試流程，並判斷待測模組位於被動測試模式或主動測試模式。當待測模組位於被動測試模式時，測試控制模組傳送至少一測試指令至自我測試單元進行測試。當待測模組位於主動測試模式時，測試控制模組被動地接收自我測試單元傳送之控制指令及/或測試結果，以根據控制指令控制介面模組對待測模組進行測試及/或根據測試結果進行分析。

依據本發明一實施例，其中測試流程初始時，待測模組位於被動測試模式。當待測模組位於被動測試模式時，測試控制模組傳送主動模式切換指令以使待測模組轉換至主動測試模式。自我測試單元於被動測試模式時，依據測試指令啟動待測模組之至少一待測單元，自我測試單元於 主動測試模式時，係直接放動待測模組之待測單元。

依據本發明另一實施例，當待測模組位於主動測試模式，且測試控制模組接收到被動模式切換指令時，判斷待測模組轉換至被動測試模式，其中被動模式切換指令來自自我測試單元。介面模組更包含複數輔助測試單元，測試控制模組於待測模組之主動測試模式中，根據控制指令控制該介面模組之輔助測試單元進行測試後，更傳送輔助量測結果至自我測試單元。

依據本發明又一實施例，其中介面模組包含通用非同步收發器介面、I² C介面、通用序列匯流排介面、藍芽介面或其排列組合，測試控制模組與待測模組藉由通用非同步收發器介面、I² C介面、通用序列匯流排介面、藍芽介面或其排列組合進行溝通。

本發明之又一態樣是在提供一種功能測試方法，應用於功能測試治具中，功能測試方法包含：由功能測試治具之測試控制模組與待測模組之自我測試單元透過功能測試治具之介面模組溝通，以控制待測模組啟動進行測試流程；判斷待測模組位於被動測試模式或主動測試模式；當待測模組位於被動測試模式時，測試控制模組傳送至少一測試指令至自我測試單元進行測試；以及當待測模組位於主動測試模式時，測試控制模組被動地接收自我測試單元傳送之控制指令及/或測試結果，以根據控制指令控制介面模組對待測模組進行測試及/或根據測試結果進行分析。

依據本發明一實施例，其中測試流程初始時，待測模組位於被動測試模式。當待測模組位於被動測試模式時， 功能測試方法更包含使測試控制模組傳送主動模式切換指令以使待測模組轉換至主動測試模式。自我測試單元於被動測試模式時，依據測試指令啟動待測模組之至少一待測單元，自我測試單元於主動測試模式時，係直接啟動待測模組之待測單元。

依據本發明另一實施例，當待測模組位於主動測試模式時，更包含使測試控制模組接收到被動模式切換指令時，判斷待測模組轉換至被動測試模式，其中被動模式切換指令來自自我測試單元。測試控制模組於待測模組之主動測試模式中，更包含使測試控制模組根據控制指令控制介面模組之輔助測試單元進行測試後，傳送輔助量測結果至自我測試單元。

應用本發明之優點係在於藉由功能測試治具之設計，可直接經由測試控制模組傳送測試指令，不需再經由電腦主機及測試機台對待測模組進行測試，大幅減小測試治具的體積，並且可與具自我測試機制的待測模組輪流進行主動與被動的測試，實現更具彈性的測試方式，而輕易地達到上述之目的。

請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種功能測試系統1之方塊圖。功能測試系統1包含：待測模組10以及功能測試治具12。

待測模組10包含自我測試單元100及數個待測單元102。於一實施例中，自我測試單元100可包含處理模組(未 繪示)以及燒錄於快閃記憶體或電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory；EEPROM)中的韌體(未繪示)，以依據韌體中燒錄的測試程序對待測模組10本身進行許多自我測試，例如但不限於電流及電壓的量測或是訊號傳輸的正常與否。待測單元102可依待測模組10的設計執行不同的特定功能。因此，待測單元102為欲進行功能測試的測試標的。

功能測試治具12包含：介面模組120以及測試控制模組122。介面模組120與待測模組10相連接。於一實施例中，介面模組120可為一個對應待測模組10設計的電路模組，包含傳輸介面以及輔助測試的電路。傳輸介面可包含例如但不限於有線介面如通用非同步收發器(universal asynchronous receiver transmitter；UART)介面、I² C介面、通用序列匯流排(universal serial bus；USB)介面，或是無線介面如藍芽(Bluetooth)介面等，以使測試控制模組122可與待測模組10的自我測試單元100間進行指令的傳輸與資料的交換。並且，介面模組120亦可包含其他與待測模組10相連接的電路，以輔助對待測模組10進行的測試程序。

測試控制模組122可控制介面模組120，並如上所述，與待測模組10之自我測試單元100透過介面模組120溝通，以控制待測模組10啟動，並進行測試流程。於一實施例中，在測試流程啟始時，測試控制模組122可透過介面模組120控制待測模組10，以對待測模組10進行上電，使待測模組10啟動。

測試控制模組122更進一步判斷待測模組10位於被動測試模式或主動測試模式。其中，待測模組10在被動測試模式下，是由測試控制模組122做為主控端(host)，而待測模組10則位於受控端(client)，測試控制模組122將可主動地對待測模組10進行量測。而待測模組10在主動測試模式下，是由待測模組10做為主控端，而測試控制模組122則位於受控端，此時待測模組10可自行測試或是控制測試控制模組122以藉由功能測試治具12的介面模組120的電路，來輔助待測模組10進行測試。

於一實施例中，當待測模組10啟動時，是位於被動測試模式。此時，測試控制模組122可傳送測試指令121至自我測試單元100，以使自我測試單元100啟動對應的待測單元102進行測試。自我測試單元100可根據測試指令121，並取得量測的結果。

當測試控制模組122完成部份測試程序後，可傳送主動模式切換指令123至自我測試單元100，使待測模組10切換為主動測試模式。當待測模組10位於主動測試模式時，自我測試單元100直接啟動待測模組10之待測單元102進行量測。自我測試單元100可依其自身具備的測試機制自行對待測單元102測試。於一實施例中，待測單元102間可彼此進行測試，以達到待測模組10自我測試的目的。

請同時參照第2圖。第2圖為本發明另一實施例中，功能測試系統1之方塊圖。如第2圖所示，待測模組10包含自我測試單元100及數個待測單元102，而功能測試治 具12則包含測試控制模組122及介面模組120所包含的數個輔助測試單元20。

在主動測試模式中，如待測模組10欲使功能測試治具12輔助測試，則可藉由發送控制指令101至測試控制模組122，以使測試控制模組122控制介面模組120上的輔助測試單元20的電路進行輔助測試，並在量測後回傳輔助量測的結果。

舉例來說，如果待測模組10中的一個待測單元102為揚聲器，而待測模組10本身並未建置收音的麥克風，則待測模組10可傳送控制指令101至測試控制模組122，以藉由功能測試治具12上設置的輔助測試單元20，如麥克風，進行收音，以量測揚聲器的播放結果是否正確。

另一方面，在主動測試模式中，待測模組10亦可傳送其測試的結果至測試控制模組122中，以由測試控制模組122進行分析。

於一實施例中，待測模組10可在自我測試完成部份測試程序後，傳送被動模式切換指令103至測試控制模組122，以再由測試控制模組122擔任主控端，對待測模組10進行測試。舉例來說，待測模組10在執行完啟動時的功能測試後，可繼續進行待測模組10位於休眠狀態下的功能測試。此時，待測模組10需將主控權交回功能測試治具12，以由功能測試治具12對休眠中的待測模組10進行測試。

因此，藉由功能測試治具之設計，可直接經由測試控制模組傳送測試指令，不需再經由電腦主機及測試機台對 待測模組進行測試，大幅減小測試治具的體積而降低功能測試治具的成本。功能測試治具可與具自我測試機制的待測模組輪流做為主控端，進行主動與被動的測試，實現更具彈性的測試方式。並且，在待測模組的電路元件密度隨著技術演進而愈來愈高的情形下，在待測模組上放置由治具進行量測的測點將愈來愈困難。因此，由於部份測試已由待測模組進行自我測試，測點的設置將可減少。

請參照第3圖。第3圖為本發明一實施例中，一種功能測試方法300之流程圖。功能測試方法300可應用於如第1圖所示之功能測試系統1的功能測試治具12中。功能測試方法300包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。

於步驟301，由功能測試治具12之測試控制模組122與待測模組10之自我測試單元100透過功能測試治具12之介面模組120溝通，以控制待測模組10啟動進行測試流程。

於步驟302，判斷待測模組10是否位於被動測試模式。

於步驟303，當待測模組10位於被動測試模式時，測試控制模組122傳送測試指令121至自我測試單元100進行測試。

當待測模組10並非位於被動測試模式，而是位於主動測試模式時，測試控制模組122將於步驟304被動地接收自我測試單元100傳送之控制指令101及/或測試結果，以根據控制指令100控制介面模組120進行測試及/或根據測 試結果進行分析。

請參照第4圖。第4圖為本發明另一實施例中，一種功能測試方法400之流程圖。功能測試方法400可應用於如第1圖所示之功能測試系統1的功能測試治具12中。功能測試方法400包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。

於步驟401，功能測試流程將啟始。

於步驟402，判斷功能測試治具12是否為主控端。當功能測試治具12為主控端時，測試控制模組122將於步驟403與自我測試單元100溝通以啟動欲測試的待測單元102。

於步驟403，測試控制模組122將啟動對應待測單元102的輔助測試單元20。

於步驟404，輔助測試單元20對待測單元102進行測試。

於步驟405，輔助測試單元20產生測試結果。

當於步驟402判斷功能測試治具12並非為主控端，則流程將進一步於步驟406判斷待測模組10是否為主控端。當待測模組10為主控端時，將進一步於步驟407判斷是否為不需依賴功能測試治具12的自我測試。當為自我測試時，流程將於步驟408使自我測試單元100啟動待測單元n，並於步驟409使自我測試單元100啟動待測單元n’。於步驟410，待測單元n將對待測單元n’進行測試。於步驟411，待測單元n將產生的測試結果傳送至自我測試單元 100。

當於步驟407判斷此並非自我測試時，流程將於步驟412使自我測試單元100啟動待測單元。於步驟413，自我測試單元100將與測試控制模組122溝通以啟動對應待測單元的輔助測試單元20。於步驟414，輔助測試單元20對待測單元20進行測試。於步驟415，輔助測試單元20產生測試結果並傳送至自我測試單元100。

當步驟405、步驟411及步驟415完成，或是步驟406中判斷待測模組10並非主控端時，流程將於步驟416判斷測試流程是否結果。當功能測試流程尚未結束，流程將回至步驟401繼續判斷。而當功能測試流程結束時，功能測試流程將於步驟417停止。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧功能測試系統

10‧‧‧待測模組

100‧‧‧自我測試單元

101‧‧‧控制指令

102‧‧‧待測單元

103‧‧‧被動模式切換指令

12‧‧‧功能測試治具

120‧‧‧介面模組

121‧‧‧測試指令

122‧‧‧測試控制模組

123‧‧‧主動模式切換指令

20‧‧‧輔助測試單元

300‧‧‧功能測試方法

301-304‧‧‧步驟

400‧‧‧功能測試方法

401-417‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為本發明一實施例中，一種功能測試系統之方塊圖；第2圖為本發明另一實施例中，功能測試系統之方塊圖；第3圖為本發明一實施例中，一種功能測試方法之流 程圖；以及第4圖為本發明另一實施例中，一種功能測試方法之流程圖。

1‧‧‧功能測試系統

10‧‧‧待測模組

100‧‧‧自我測試單元

101‧‧‧控制指令

102‧‧‧待測單元

103‧‧‧被動模式切換指令

12‧‧‧功能測試治具

120‧‧‧介面模組

121‧‧‧測試指令

122‧‧‧測試控制模組

123‧‧‧主動模式切換指令

Claims (20)

1. 一種功能測試(functional test)治具，包含：一介面模組，用以與一待測模組相連接；以及一測試控制模組，用以控制該介面模組，並與該待測模組之一自我測試單元透過該介面模組溝通，以控制該待測模組啟動進行一測試流程，並判斷該待測模組位於一被動測試模式或一主動測試模式；當該待測模組位於該被動測試模式時，該測試控制模組傳送至少一測試指令至該自我測試單元進行測試；當該待測模組位於該主動測試模式時，該測試控制模組被動地接收該自我測試單元傳送之一控制指令及/或一測試結果，以根據該控制指令控制該介面模組對該待測模組進行測試及/或根據該測試結果進行分析。
2. 如請求項1所述之功能測試治具，其中該測試流程初始時，該待測模組位於該被動測試模式。
3. 如請求項1所述之功能測試治具，當該待測模組位於該被動測試模式時，該測試控制模組傳送一主動模式切換指令以使該待測模組轉換至該主動測試模式。
4. 如請求項1所述之功能測試治具，其中該自我測試單元於該被動測試模式時，依據該測試指令啟動該待測模組之至少一待測單元，該自我測試單元於該主動測試模式時，係直接啟動該待測模組之該待測單元。
5. 如請求項1所述之功能測試治具，當該待測模組位於該主動測試模式，且該測試控制模組接收到一被動模式切換指令時，判斷該待測模組轉換至該被動測試模式，其中該被動模式切換指令來自該自我測試單元。
6. 如請求項1所述之功能測試治具，其中該介面模組更包含複數輔助測試單元，該測試控制模組於該待測模組之該主動測試模式中，根據該控制指令控制該介面模組之該等輔助測試單元進行測試後，更傳送一輔助量測結果至該自我測試單元。
7. 如請求項1所述之功能測試治具，其中該介面模組包含一通用非同步收發器(universal asynchronous receiver transmitter；UART)介面、一I² C介面、一通用序列匯流排(universal serial bus；USB)介面、一藍芽(Bluetooth)介面或其排列組合，該測試控制模組與該待測模組藉由該通用非同步收發器介面、該I² C介面、該通用序列匯流排介面、該藍芽介面或其排列組合進行溝通。
8. 一種功能測試系統，包含：一待測模組，包含一自我測試單元；以及一功能測試治具，包含：一介面模組，用以與一待測模組相連接；以及一測試控制模組，用以控制該介面模組，並與該 待測模組之一自我測試單元透過該介面模組溝通，以控制該待測模組啟動進行一測試流程，並判斷該待測模組位於一被動測試模式或一主動測試模式；當該待測模組位於該被動測試模式時，該測試控制模組傳送至少一測試指令至該自我測試單元進行測試；當該待測模組位於該主動測試模式時，該測試控制模組被動地接收該自我測試單元傳送之一控制指令及/或一測試結果，以根據該控制指令控制該介面模組對該待測模組進行測試及/或根據該測試結果進行分析。
9. 如請求項8所述之功能測試系統，其中該測試流程初始時，該待測模組位於該被動測試模式。
10. 如請求項8所述之功能測試系統，當該待測模組位於該被動測試模式時，該測試控制模組傳送一主動模式切換指令以使該待測模組轉換至該主動測試模式。
11. 如請求項8所述之功能測試系統，其中該自我測試單元於該被動測試模式時，依據該測試指令啟動該待測模組之至少一待測單元，該自我測試單元於該主動測試模式時，係直接啟動該待測模組之該待測單元。
12. 如請求項8所述之功能測試系統，當該待測模組位於該主動測試模式，且該測試控制模組接收到一被動模式切換指令時，判斷該待測模組轉換至該被動測試模式， 其中該被動模式切換指令來自該自我測試單元。
13. 如請求項8所述之功能測試系統，其中該介面模組更包含複數輔助測試單元，該測試控制模組於該待測模組之該主動測試模式中，根據該控制指令控制該介面模組之該等輔助測試單元進行測試後，更傳送一輔助量測結果至該自我測試單元。
14. 如請求項8所述之功能測試系統，其中該介面模組包含一通用非同步收發器介面、一I² C介面、一通用序列匯流排介面、一藍芽介面或其排列組合，該測試控制模組與該待測模組藉由該通用非同步收發器介面、該I² C介面、該通用序列匯流排介面、該藍芽介面或其排列組合進行溝通。
15. 一種功能測試方法，應用於一功能測試治具中，該功能測試方法包含：由該功能測試治具之一測試控制模組與一待測模組之一自我測試單元透過該功能測試治具之一介面模組溝通，以控制該待測模組啟動進行一測試流程；判斷該待測模組位於一被動測試模式或一主動測試模式；當該待測模組位於該被動測試模式時，該測試控制模組傳送至少一測試指令至該自我測試單元進行測試；以及當該待測模組位於該主動測試模式時，該測試控制模 組被動地接收該自我測試單元傳送之一控制指令及/或一測試結果，以根據該控制指令控制該介面模組對該待測模組進行測試及/或根據該測試結果進行分析。
16. 如請求項15所述之功能測試方法，其中該測試流程初始時，該待測模組位於該被動測試模式。
17. 如請求項15所述之功能測試方法，當該待測模組位於該被動測試模式時，該功能測試方法更包含使該測試控制模組傳送一主動模式切換指令以使該待測模組轉換至該主動測試模式。
18. 如請求項15所述之功能測試方法，其中該自我測試單元於該被動測試模式時，係依據該測試指令啟動該待測模組之至少一待測單元，該自我測試單元於該主動測試模式時，係直接啟動該待測模組之該待測單元。
19. 如請求項15所述之功能測試方法，當該待測模組位於該主動測試模式時，更包含使該測試控制模組接收到一被動模式切換指令時，判斷該待測模組轉換至該被動測試模式，其中該被動模式切換指令來自該自我測試單元。
20. 如請求項15所述之功能測試方法，其中該測試控制模組於該待測模組之該主動測試模式中，更包含使該測試控制模組根據該控制指令控制該介面模組之複數輔助測 試單元進行測試後，傳送一輔助量測結果至該自我測試單元。