TWI491888B - 可隔離信號干擾之半導體電路測試裝置 - Google Patents

Description

可隔離信號干擾之半導體電路測試裝置

本發明係關於一種半導體電路測試裝置，特別是關於一種能夠隔離電源干擾與各種控制信號干擾的半導體電路測試裝置，以避免測量待測的半導體電路時產生誤差。

隨著科技的進步，半導體電路的功能也同樣日新月異，且搭載的功能越來越多樣化。傳統上，半導體電路在出廠前，往往會經過一連串的測試程序，以確定半導體電路中的各項功能均正常。所述一連串的測試程序通常可經透過一台或多台的測試裝置執行，而所述測試裝置可用來批次地測量待測的半導體電路。一般來說，測試裝置會外接一台電腦或者其他適於使用者輸入指令的設備，由使用者設定測試的項目、測試的參數或者其他測試程序的細節。測試裝置受控於所述電腦執行對應的測試程序，並且回報半導體電路中的功能是否正常。

然而，如何快速且準確地判斷待測的半導體電路的功能是否正常相當不容易，特別是環境中充滿著雜訊干擾，精密的測試程序可能會因為干擾而出現錯誤判斷的結果。此外，很常見的雜訊干擾在於，電腦傳送給測試裝置的控制指令時可能干擾測試程序；測試裝置回報半導體電路中的功能是否正常時可能干擾測試程序；以及外部電源供電給 測試裝置時也可能干擾測試程序。因此，業界需要一種能夠隔離電源干擾與各種控制信號干擾的測試裝置，以避免測量待測的半導體電路時產生誤差。

有鑑於此，本發明在於提出一種半導體電路測試裝置，可以有效地隔離電腦傳送來的控制信號以及電源干擾，同時可以在不影響測試程序的情況下監測半導體電路是否正常，以避免測量待測的半導體電路時產生誤差。

本發明實施例提供一種半導體電路測試裝置，所述半導體電路測試裝置包括控制模組、底板、警報模組以及電源模組。控制模組具有第一收發單元及第一編解碼單元，第一收發單元耦接第一編解碼單元，第一收發單元用以接收經由光傳輸的光信號，第一編解碼單元將光信號轉換成電信號。底板耦接控制模組，受控於電信號以選擇性地啟動至少一測試程序。警報模組具有微控制單元及第一隔離單元，第一隔離單元耦接底板與微控制單元，微控制單元經第一隔離單元監測底板的至少一參數，以選擇性地產生警報信號。電源模組耦接於底板以及電源供應器之間，電源模組具有變壓器，變壓器將電源供應器提供的電能耦合至底板。

於本發明一示範實施例中，半導體電路測試裝置更可包括電腦，電腦具有第二收發單元以傳輸光信號。電腦可利用光纖纜線耦接控制模組，且光纖纜線係為光信號的傳輸介面。此外，警報模組可具有第二隔離單元，並經由第二隔離單元耦接電腦，電腦用以接收警報模組產生的警報信號。另外，微控制單元可判斷底板的參數是否超過門限值，據以選擇性地產生警報信號。

於本發明另一示範實施例中，電源模組更可具有脈衝寬度調變單元，脈衝寬度調變單元耦接於變壓器與電源供應器之間，電源供應器提供的電能係為直流電壓，脈衝寬 度調變單元調變直流電壓並輸出至變壓器。此外，電源模組更可具有整流器，整流器耦接於變壓器與底板之間，整流器整流變壓器的輸出電壓並輸出至底板。另外，警報模組所監測的參數可與底板的電壓、溫度、時間或功率相關。

於本發明再一示範實施例中，底板可耦接至少一功能測試器，功能測試器用以執行測試程序，底板受控於電信號以選擇性地驅動功能測試器。此外，底板經由功能測試器耦接待測裝置，功能測試器執行的測試程序係用以檢測待測裝置。

綜上所述，本發明實施例提供之半導體電路測試裝置可以利用光隔離的技術，避免控制模組受到電腦的干擾。同時，本發明實施例在微控制單元與底板之間設置第一隔離單元，使得警報模組可以在不影響測試程序的情況下監測半導體電路是否正常。另一方面，本發明實施例的電源模組係設置有變壓器，故能將電源供應器提供的電能耦合至底板。藉此，本發明實施例提供之半導體電路測試裝置可以避免測量待測的半導體電路時產生誤差。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧半導體電路測試裝置

10‧‧‧控制模組

102‧‧‧第一收發單元

104‧‧‧第一編解碼單元

12‧‧‧底板

14‧‧‧警報模組

142‧‧‧微控制單元

144‧‧‧第一隔離單元

16‧‧‧電源模組

162‧‧‧變壓器

2‧‧‧電源供應器

3‧‧‧半導體電路測試裝置

30‧‧‧控制模組

302‧‧‧第一收發單元

304‧‧‧第一編解碼單元

32‧‧‧底板

322‧‧‧功能測試器

34‧‧‧警報模組

342‧‧‧微控制單元

344‧‧‧第一隔離單元

346‧‧‧第二隔離單元

36‧‧‧電源模組

362‧‧‧變壓器

38‧‧‧電腦

382‧‧‧第二收發單元

384‧‧‧第二編解碼單元

L1‧‧‧光纖纜線

46‧‧‧電源模組

462‧‧‧變壓器

464‧‧‧脈衝寬度調變單元

466‧‧‧整流器

5‧‧‧待測半導體電路

圖1係繪示依據本發明一示範實施例之半導體電路測試裝置的功能方塊圖。

圖2係繪示依據本發明另一示範實施例之半導體電路測試裝置的功能方塊圖。

圖3係繪示依據本發明再一示範實施例之電源模組的功能方塊圖。

圖4係繪示依據本發明另一示範實施例之底板與功能測試器的功能方塊圖。

請參見圖1，圖1係繪示依據本發明一示範實施例之半導體電路測試裝置的功能方塊圖。如圖1所示，半導體電路測試裝置1具有控制模組10、底板(backplane board)12、警報模組14以及電源模組16。控制模組10具有第一收發單元102及第一編解碼單元104，第一編解碼單元104耦接底板12。警報模組14具有微控制單元142及第一隔離單元144，第一隔離單元144耦接於底板12與微控制單元142之間。電源模組16具有變壓器162，變壓器162耦接於底板12以及外部的電源供應器2之間。於一例子中，半導體電路測試裝置1內的所有元件均包裝在同一個外殼之內，而半導體電路測試裝置1透過外接的電纜線接收來自電源供應器2的電能。

控制模組10內的第一收發單元102耦接第一編解碼單元104，第一收發單元102用以接收經由光傳輸的光信號，第一編解碼單元104將光信號轉換成電信號。於實務上，第一收發單元102係為一種光收發器(optical transmitter)，用以作為接收端以接收自外部控制端傳來的光信號，而所述光信號係承載有指示底板12的工作模式的控制指令。另外，所述控制端可以為一種具有使用者輸入介面的裝置，使用者可透過所述控制端輸入控制指令。當然，控制端也有可能不需使用者控制，而可以是其他能夠自動產生所述控制指令的相關設備。

承接上述，第一編解碼單元104主要的功能在於轉換光信號成為電信號，使得半導體電路測試裝置1內部的元件能夠識別所述電信號。舉例來說，第一收發單元102接收光信號之後，第一編解碼單元104進行光、電信號的轉換 (E/O transform)，以還原控制指令成為電信號。藉此，外部的控制端不直接耦接到控制模組10，並使用光隔離的技術，從而能夠避免控制端的電磁雜訊透過傳輸纜線而干擾控制模組10。

請繼續參見圖1，底板12受控於電信號以選擇性地啟動至少一測試程序。於實務上，底板12可以耦接待測的半導體電路，且底板12通常可對應控制著複數個測試程序。從實際操作的角度來看，不同的測試程序表示待檢測的項目不同，若底板12啟動了其中之一的測試程序，即表示底板12正在測試所述待測的半導體電路的特定功能。換句話說，使用者可判斷待測的半導體電路需要進行何種測試，據以輸入特定的控制指令，從而底板12可依據接收到的電信號用來選擇特定的測試程序。

警報模組14具有微控制單元142及第一隔離單元144，微控制單元142經第一隔離單元144監測底板12的至少一參數，以選擇性地產生警報信號。於實務上，警報模組14所監測的參數係與底板12的工作電壓、工作溫度、工作時間或功率相關。舉例來說，警報模組14可隨時都在監測底板12的狀態，當底板12裡的工作溫度過高(可藉由監測風扇的溫度得知)，所述溫度的參數可立即經由第一隔離單元144傳送至微控制單元142。微控制單元142可預設有一個檢測表單，當溫度的參數超過所述檢測表單中紀錄的門限值時，微控制單元142便會產生警報信號警示半導體電路測試裝置1處在異常狀態，從而使用者可以即時停止測試程序或進行故障排除的步驟。另一例子中，當底板12裡的工作電壓超過所述檢測表單中紀錄的門限值時，微控制單元142同樣也會產生警報信號警示半導體電路測試裝置1處在異常狀態，從而使用者可以即時停止測試程序或進行故障排除的步驟。當然，本實施例並不限制半導體電路測試裝置1必須由使用者控制，當微控制單元142判斷半導體電路測試裝置1 處在異常狀態時，半導體電路測試裝置1也可經由回授控制而自行停止測試程序或進行故障排除的步驟。

為了避免警報模組14在監測或者產生警報信號時，干擾底板12的測試程序。因此，本實施例提出第一隔離單元144的設計，電磁信號僅能從底板12傳遞到微控制單元142，而無法從微控制單元142傳遞到底板12。以實際的例子來說，第一隔離單元144可以是一種隔離放大器(isolated amplifier)或者其他適當的隔離元件。由前述的例子可知，微控制單元142必須經過第一隔離單元144才能監測底板12的參數，即微控制單元142與底板12之間應有電路上的隔離效果，從而避免警報模組14的電磁雜訊透過干擾底板12。

電源模組16耦接於底板12以及電源供應器2之間，電源模組16中的變壓器162係用以將電源供應器2的電能耦合至底板12。於實務上，電源模組16用以接收外部電力，使得底板12能夠正常運作。此外，變壓器162係具有電路上的隔離效果，本實施例舉出的變壓器162可避免電源供應器2的電磁雜訊透過電源模組16干擾底板12。

於本發明另一個示範實施例中，半導體電路測試裝置更可具備有整合在一起的控制端。請參見圖2，圖2係繪示依據本發明另一示範實施例之半導體電路測試裝置的功能方塊圖。如圖2所示，半導體電路測試裝置3具有控制模組30、底板32、警報模組34、電源模組36以及電腦38。在此，控制模組30、底板32與電源模組36大致上與圖1的實施例相同，本實施例在此不予贅述。與圖1實施例不同的是，電腦38和控制模組30可透過光纖纜線L1相連接，且電腦38中具有第二收發單元382以及第二編解碼單元384。第二編解碼單元384係用以將使用者輸入的控制指令(電信號)轉換成光信號，而第二收發單元382係用以將光信號傳送至光纖纜線L1。藉此，第一收發單元302與第二收發單元382可透過光纖纜線L1傳遞光信號，避免電腦38的電磁雜訊透過光纖 纜線L1而干擾控制模組30。

此外，警報模組34可具有微控制單元342、第一隔離單元344以及第二隔離單元346。警報模組34中的第二隔離單元346耦接至電腦38。於實務上，警報模組34與電腦38之間仍需要適當的隔離以避免警報模組34受電磁雜訊的干擾。在此實施例中，警報模組34會經由第二隔離單元346將監測底板32的結果，或者將警報信號回傳給電腦38。從而電腦38可紀錄待測的半導體電路的各項參數，且當有警報信號時，使用者也可以透過電腦38停止測試程序或進行故障排除的步驟。

請注意，本實施例所述的電腦38並不限定為個人電腦，實際上，任何有運算能力或具操作介面的電子設備都應符合本實施例對於電腦38的描述，於所屬技術領域具有通常知識者可以用行動電話、PDA、工作站或者其他設備進行替換。

於本發明再一個示範實施例中，電源模組更可具備有脈衝寬度調變單元、變壓器以及整流器。請參見圖3，圖3係繪示依據本發明再一示範實施例之電源模組的功能方塊圖。如圖3所示，電源模組46耦接到電源供應器2，當電源供應器2提供的是直流電時，電源模組46應對應有直流對直流的電力傳輸架構。在此，電源模組46中的脈衝寬度調變單元464可以接收來自電源供應器2的直流形式的輸入電壓，並轉換成交流形式的輸入電壓。變壓器462便可將一次側(first side)的交流形式的輸入電壓耦合至二次側(second side)。接著，整流器466再將變壓器462的輸出電壓整流成具有適當工作電壓的直流電，使得圖2中的底板32仍然可使用直流電供應電力。

以實際的操作例子來看，請一併參見圖2與圖4，圖4係繪示依據本發明另一示範實施例之底板與功能測試器的功能方塊圖。如圖所示，前述實施例說明了底板32可受 控於電信號以選擇性地啟動至少一測試程序。於實務上，底板32可以耦接複數個功能測試器322，每個功能測試器322可對應執行一個測試程序。也就是說，底板32可受控於電信號致能特定的功能測試器322以執行特定的測試程序。在此，待測的半導體電路5係耦接所述多個功能測試器322，以接受這些功能測試器322的測試。於一個例子中，功能測試器322又可為一種功能測試卡，可插拔地連接在底板32上。所述多個功能測試器322耦接到一個測試板(未繪示於圖式)，而待測的半導體電路5安設於測試板上。藉此，當待測的半導體電路5測試完畢之後，使用者或自動化設備可在測試板上更換一個新的待測的半導體電路5，以進行批次的測試。

綜上所述，本發明實施例提供之半導體電路測試裝置可以利用光隔離的技術，避免控制模組受到電腦的干擾。同時，本發明實施例在微控制單元與底板之間設置第一隔離單元，使得警報模組可以在不影響測試程序的情況下監測半導體電路是否正常。另一方面，本發明實施例的電源模組係設置有變壓器，故能將電源供應器提供的電能耦合至底板。藉此，本發明實施例提供之半導體電路測試裝置可以避免測量待測的半導體電路時產生誤差。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧半導體電路測試裝置

10‧‧‧控制模組

102‧‧‧第一收發單元

104‧‧‧第一編解碼單元

12‧‧‧底板

14‧‧‧警報模組

142‧‧‧微控制單元

144‧‧‧第一隔離單元

16‧‧‧電源模組

162‧‧‧變壓器

2‧‧‧電源供應器

Claims (9)

1. 一種半導體電路測試裝置，包括：一控制模組，具有一第一收發單元及一第一編解碼單元，該第一收發單元耦接該第一編解碼單元，該第一收發單元用以接收經由光傳輸的一光信號，該第一編解碼單元將該光信號轉換成一電信號；一底板，耦接該控制模組，受控於該電信號以選擇性地啟動至少一測試程序；一警報模組，具有一微控制單元及一第一隔離單元，該第一隔離單元耦接該底板與該微控制單元，該微控制單元經該第一隔離單元監測該底板的至少一參數，以選擇性地產生一警報信號；一電源模組，耦接於該底板以及一電源供應器之間，該電源模組具有一變壓器，該變壓器將該電源供應器提供的電能耦合至該底板；以及一電腦，該電腦具有一第二收發單元以傳輸該光信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體電路測試裝置，其中該電腦以一光纖纜線耦接該控制模組，且該光纖纜線係為該光信號的傳輸介面。
3. 如申請專利範圍第1項所述的半導體電路測試裝置，其中該警報模組具有一第二隔離單元，並經由該第二隔離單元耦接該電腦，該電腦用以接收該警報模組產生的該警報信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述的半導體電路測試裝置，其中該微控制單元判斷該底板的該參數是否超過一門限值，據以選擇性地產生該警報信號。
5. 如申請專利範圍第1項所述的半導體電路測試裝置，其中該電源模組更具有一脈衝寬度調變單元，該脈衝寬度調變單元耦接於該變壓器與該電源供應器之間，該電源供應器提供的電能係為一直流電壓，該脈衝寬度 調變單元調變該直流電壓並輸出至該變壓器。
6. 如申請專利範圍第5項所述的半導體電路測試裝置，其中該電源模組更具有一整流器，該整流器耦接於該變壓器與該底板之間，該整流器整流該變壓器的輸出電壓並輸出至該底板。
7. 如申請專利範圍第1項所述的半導體電路測試裝置，其中該警報模組所監測的該參數係與該底板的電壓、溫度、時間或功率相關。
8. 如申請專利範圍第1項所述的半導體電路測試裝置，其中該底板耦接至少一功能測試器，該功能測試器用以執行該測試程序，該底板受控於該電信號以選擇性地驅動該功能測試器。
9. 如申請專利範圍第8項所述的半導體電路測試裝置，其中該底板經由該功能測試器耦接一待測半導體電路，該功能測試器執行的該測試程序係用以檢測該待測半導體電路。