WO1995002830A1 - Test card for integrated circuits whose age may be objectively determined - Google Patents

Test card for integrated circuits whose age may be objectively determined Download PDF

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WO1995002830A1
WO1995002830A1 PCT/EP1994/002277 EP9402277W WO9502830A1 WO 1995002830 A1 WO1995002830 A1 WO 1995002830A1 EP 9402277 W EP9402277 W EP 9402277W WO 9502830 A1 WO9502830 A1 WO 9502830A1
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WO
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test card
test
card according
sensor
card
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PCT/EP1994/002277
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Inventor
Eckhard Ehlermann
Gisela Rehm
Original Assignee
Eckhard Ehlermann
Gisela Rehm
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes

Definitions

  • the invention relates to a probe card for functional testing of integrated circuits (IC) whose age is objectively determined, and to an apparatus by means of which the age of the probe card determined who can en d.
  • IC integrated circuits
  • the probe card consists essentially of a carrier card, are arranged on the plurality of individual contact needles so that the contact pin points d to a En he e d contact needles with contact points (contact pads) he d integrated circuit in conjunction engageable shown.
  • the probe card consists essentially of a carrier card, are arranged on the plurality of individual contact needles so that the contact pin points d to a En he e d contact needles with contact points (contact pads) he d integrated circuit in conjunction engageable shown.
  • who placed d en contact needle tips under pressure to the corresponding contact pads of the integrated circuit. Since very low currents are also measured, the requirements placed on the test card with regard to perfect contacting and interference immunity are very high.
  • a prober is a device with which the two components of the probe card and test specimen in contact ge can be racht b, the essential feature is the precision of fitting with respect to XY-tolerance un d parallelism of the two partners.
  • the wear essentially depends on the frequency of the actual use and not on the age, e.g. calculated from the date of manufacture of the test card.
  • the condition of a test card has been estimated by manually counting up the number of patches on a test card. For example, calculated from the number of wafers to be measured times the number of integrated circuits on the wafer.
  • this is a cumbersome and time-consuming procedure in which an entry can easily be forgotten or the test card can be mixed up. This can result in incorrect information about the respective test card, which can prevent a correct assessment of the state of the test card.
  • Procedures that count the strokes of the test object against the test card have the disadvantage of forcing a conversion of the prober, which is in a manufacturing process ; too expensive Leads to lost times and they are not reliable because they do not count the touches with the needle card. For example, several contact attempts are carried out on the edge of the wafer before the prober reverses his contact run.
  • the invention has for its object to provide a test card, the age of which can be determined objectively. Furthermore, a device is to be created by means of which the age of the test card can be determined.
  • a sensor is arranged between a carrier card and the contact needles of a test card. This sensor emits a signal as soon as the contact needles are placed on the test specimen by detecting mechanical loads which arise from the placement of the contact needles on contact points of the integrated circuit.
  • a suitable sensor is, for example, a force transducer, a bending sensor, an acceleration sensor, or any other known sensor that enables mechanical loads to be detected.
  • a piezoelectric crystal could be glued as a sensor between the embedding of the contact needle and the carrier card, which detects the force that is transmitted from the contact needle to the carrier card via the embedding.
  • the arrangement of several sensors not only enables a quantitative measurement of the frequency of use, but also a qualitative measurement that allows statements about the correct or incorrect placement of the test card on the test object.
  • a qualitative measurement for example, by uniformly arranging three sensors on a circumference, the plane parallelism or adjustment of the test card can be checked by either all three sensors, two or only give a signal that indicates a touchdown.
  • This qualitative measurement can be further refined by not only allowing the detection of "signal” and "no signal”, but also evaluating an analog signal curve depending on the load level of each individual sensor. This makes it possible to detect errors such as uneven pressing of the contact needles onto the contact points or unnecessarily high loads, etc., which reduce the service life of a test card.
  • the detection of the actual mechanical loads on the test card has the advantage that no additional interactions are generated between the test card and the test object, as would be the case with other measurement methods such as, for example, an electromagnetic, an electrical, an optical or an acoustic measurement method.
  • These sensors also work with the principle of measuring the distance between the sensor and the test specimen, which is logically incorrect and factually imprecise as described.
  • a sensor that generates signals as a function of the mechanical load and deflection of the contact needles has no additional interactions.
  • the signals are then transmitted to a storage unit arranged on the carrier card, in which they are processed and stored.
  • the components of the device according to the invention, which are located on the test card, are supplied by a current source, for example a battery, arranged on the carrier card, which is advantageously rechargeable.
  • a current source for example a battery
  • a microprocessor can be installed on the test card in addition to the memory unit, which processes the read signal values.
  • the values stored on the memory unit can be read out and used by evaluation electronics outside the test card.
  • test card This can be done, for example, using a hand-held device which enables the test card to be checked quickly and easily manually.
  • Another advantageous embodiment is a stationary evaluation electronics, which is combined with an intelligent card store. Several test cards can then be stored in this card store.
  • the card store can be equipped with a charging device that automatically charges the rechargeable batteries on the test cards when inserted into the card store. This ensures that the device according to the invention for determining the aging condition is always ready for use.
  • An advantageous embodiment of the memory unit as an E-EPROM component also enables reliable storage of data when there is no external power supply, as would be the case, for example, in the event of a defect in the battery or the charging device.
  • test card store which can be composed of up to 2000 test cards, with regard to depreciation, residual value, new requirements, etc.
  • the commitment of funds can be reduced to about 20% because fewer replacement test cards need to be kept in stock.
  • quality of the suppliers becomes objectively comparable.
  • Another advantage is that in the case of contact problems or unlikely measurement results, the errors can be assigned to a contact point (contact pad) with a very high probability instead of a test card. This can save a lot of time in troubleshooting. In addition, fluctuations in the manufacture of integrated circuits with regard to their contact point structure can be demonstrated.
  • FIG. 1 shows a side view of a test card with an exemplary embodiment according to the invention of a device for determining the number of placement operations carried out;
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the logical combination of the individual components of the exemplary embodiment according to the invention
  • FIG. 3 schematically shows a second exemplary embodiment according to the invention, which is expanded by an intelligent card storage system.
  • a test card consists of a carrier card 1, which usually has an opening, a recess or an edge, in the vicinity of which there is a needle carrier 8.
  • a needle carrier 8 On the underside of the carrier card 1 there is arranged a needle carrier 8 corresponding to the opening around the opening, on which the individual contact needles 4 are fastened on its side facing away from the carrier card 1 by being in a Contact needle embedding 6 are embedded, which is firmly connected to the contact needle carrier 8.
  • three sensors 2 are suitably attached in order to convert a force that acts on the contact needles into an electrical signal in the sensor. These are connected by connections to evaluation electronics, which store both the identity number and the counter reading of the test card. The sensors and electronics are powered by a rechargeable battery (not shown).
  • the contact needles 4 When the test card in the prober is brought into contact with the integrated circuit 10, the contact needles 4 are loaded by the applied force. This force, which acts on the contact needles 4, is transmitted to the sensors 2 arranged between the contact needles 4 and the contact needle carrier 8. The sensors 2 generate a signal depending on the magnitude of the force. The signal is transmitted to the E-EPROM component via the sensor connections 5 and stored or summed there.
  • the data stored on the card that is to say the identity number and the stored sensor data, are called up via an evaluation device.
  • the manual or automatic evaluation device is integrated in an intelligent card storage system according to FIG. 3.
  • the card storage system consists of a housing 12 in which several test cards P can be inserted into corresponding compartments. The respective frequency of use of each test card is shown together with the identity number when it is inserted into the associated compartment in the intelligent card store automatically read and then displayed on a personal computer, LCD display or the like. Even if the test card is still in the Prober as desired, the meter reading and the ID number can be read out with a handheld device and transferred to the intelligent test card store manually or by remote transmission.
  • a warning signal could be generated when the permissible number of uses has been reached, which makes it necessary to replace the test card.
  • a current charging device located in the housing 12 automatically charges the rechargeable battery located on the test card.
  • the invention has a sensor 2 between a carrier card 1 and a contact needle carrier 8, which detects the mechanical load on the test card without additional interaction between the test card (P) and the test object 10, a memory unit which stores and adds up the signals from the sensor 2 and additional information can store a current source, which is arranged on the test card and supplies the sensor 2 and the memory unit with current, and evaluation electronics which can read out and process the stored values. If the sum of the use of the test card has reached a certain predetermined, empirically determined value, the test card is exchanged or revised. This makes it possible to significantly increase the reliability of the measurements. In addition, the reserve quantity of replacement test cards can be reduced to a minimum, since the duration of use of the test cards can be calculated even with large and different breaks in use.

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Abstract

A device allows the age of a test card (P) to be determined in t erms of its actual frequency of use. The device has a sensor (2) arranged between a carrier card (1) and a contact needle carrier (8) that detects the mechanical strain on the test card without further interaction between the test card (P) and the test object (10). A storage unit stores and adds the signals of the sensor (2) and can store additional information. A current source arranged on the test card supplies the sensor (2) and the storage unit with current. Evaluation electronics can read and process the stored values. When the sum of uses of the test card reaches a predetermined, empirically determined value, the test card is exchanged or processed. The reliability of the measurements may thus be substantially increased. In addition, the amount of replacement test cards in reserve may be reduced to a minimum, as the duration of use of the test cards may be calculated even when the pauses between uses are long and of different durations.

Description

____ Prüfkarte für integrierte Schaltungen, deren Alter objektiv bestiιπτbar is_____ P rü fk arte f or integrated circuits, whose age objective bestiιπτbar is_
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfkarte für die Funktionsprüfung von integrierten Schaltungen (IC), deren Lebensalter objektiv bestimmbar ist und auf eine Vorrichtung mittels der das Lebensalter der Prüfkarte bestimmt werden kann.The invention relates to a probe card for functional testing of integrated circuits (IC) whose age is objectively determined, and to an apparatus by means of which the age of the probe card determined who can en d.
Um integrierte Schaltungen (IC's) auf Funktion zu überprüfen werden Prüfkarten verwendet, die die elektrische Verbindung von Kontaktstellen der integrierten Schaltung zu den Meßgeräten herstellt. Die Prüfkarte besteht im wesentlichen aus einer Trägerkarte, auf der mehrere einzelne Kontaktnadeln so angeordnet sind, daß Kontaktnadelspitzen an einem Ende der Kontaktnadeln mit Kontaktstellen (Kontaktpads) der integrierten Schaltung in Verbindung bringbar sind. Um einen elektrischen Kontakt zwischen der Prüfkarte und der zu prüfenden integrierten Schaltung herzustellen, werden Kontaktnadelspitzen unter Druck auf die entsprechenden Kontaktstellen der integrierten Schaltung aufgesetzt. Da auch sehr geringe Ströme gemessen werden, sind die .Anforderungen an die Prüfkarte hinsichtlich einer einwandfreien Kontaktierung und Störsicherheit sehr hoch. Um die Kontaktnadeln der Prüfkarte mit den Kontaktstellen der integrierten Schaltung in Verbindung zu bringen, werden Prüfkarte und Prüfling in einem Prober elektromechanisch in Kontakt gebracht. Ein Prober ist eine Vorrichtung mit der die beiden Komponenten Prüfkarte und Prüfling in Kontakt gebracht werden können, wobei die wesentliche Eigenschaft in der Präzision des Aufsetzens bezüglich XY-Toleranz und Planparallelität der beiden Partner besteht. Bei jedem Aufsetzen der Kontaktnadeln erfahren diese eine geringe Menge an Abrieb und möglicherweise einen Anteil an metallurgischer Verunreinigung der Nadelspitze. Sofern der Vorgang des Aufsetzens die Nadeln nur wenig auslenkt, wird die mechanische Belastung der Nadeln zu keinerlei Alterung der Nadeln führen. Alle Änderungen der Nadeln sind jedoch sehr langsam und können im Allgemeinen nur mit erheblichem Aufwand vorbeugend erkannt werden. In der Regel wird also erst ein unwahrscheinliches Testergebnis oder eine Häufung von gleichartigen Fehlern zum Überprüfen der Nadelkarte führen. Wenn sich herausgestellt hat, daß die Prüfkarte defekt war, müssen die Messungen wiederholt werden. Außerdem muß ein ständiger Vorrat an Ersatz-Prüf arten bereitgehalten werden.In order to integrated circuits (IC's) to be checked for function test cards used that makes the electrical connection of contact pads of the integrated circuit to the measuring instruments. The probe card consists essentially of a carrier card, are arranged on the plurality of individual contact needles so that the contact pin points d to a En he e d contact needles with contact points (contact pads) he d integrated circuit in conjunction engageable shown. To make electrical contact between the probe card and he d under test integrated circuit, who placed d en contact needle tips under pressure to the corresponding contact pads of the integrated circuit. Since very low currents are also measured, the requirements placed on the test card with regard to perfect contacting and interference immunity are very high. To th e contact needles of the probe card with the contact points d to bring it integrated circuit in conjunction who brought d en probe card and test specimen in a prober in electromechanical contact. A prober is a device with which the two components of the probe card and test specimen in contact ge can be racht b, the essential feature is the precision of fitting with respect to XY-tolerance un d parallelism of the two partners. Each time the contact needles are put on, they experience a small amount of abrasion and possibly a proportion of metallurgical contamination of the needle tip. Unless the process of placing the needles deflects little, t he mechanical stress on the needles will no aging he d run needles. However, any changes to the needles are very slowly and can generally only be detected preventively with considerable effort. As a rule, an unlikely test result or an accumulation of similar errors will lead to checking the needle card. If the test card is found to be defective, the measurements must be repeated. In addition, a constant supply of replacement test types must be kept available.
Der Verschleiß hängt jedoch im wesentlichen von der Häufigkeit der tatsächlichen Benutzung und nicht vom zeitlichen Alter ab, beispielsweise vom Herstellungsdatum der Prüfkarte an gerechnet. Wenn der geeignete Austauschzeitpunkt einmal empirisch ermittelt ist und die tatsächliche Betriebsdauer bzw. Betriebshäufigkeit erfaßt werden kann, ist es möglich, durch rechtzeitiges Austauschen der Prüfkarte nach der tatsächlichen Einsatzzeit das Risiko einer Falschmessung aufgrund einer defekten Prüfkarte auf ein Minimum zu reduzieren. Als weitere Folge ist man in der Lage den Bedarf an Ersatzkarten besser abzuschätzen. Dadurch kann die Lagerhaltung der Prüfkarten optimiert werden, da man ein objektives Maß für die Restlebensdauer einer Prüfkarte hat, das eine effektive Nutzung der Prüfkarte bei hoher Zuverlässigkeit erlaubt.However, the wear essentially depends on the frequency of the actual use and not on the age, e.g. calculated from the date of manufacture of the test card. Once the appropriate exchange time has been determined empirically and the actual operating time or frequency can be recorded, it is possible to reduce the risk of incorrect measurement due to a defective test card to a minimum by exchanging the test card in good time after the actual time of use. As a further consequence, one is able to better estimate the need for replacement cards. In this way, the storage of the test cards can be optimized, since one has an objective measure for the remaining service life of a test card, which allows an effective use of the test card with high reliability.
Bis jetzt wurde der Zustand einer Prüfkarte durch manuelles Aufrechnen der Anzahl der Aufsetzer einer Prüfkarte abgeschätzt. Zum Beispiel errechnet aus der Zahl der zu messenden Wafer mal der Zahl der integrierten Schaltungen auf dem Wafer. Dabei handelt es sich jedoch um ein umständliches und zeitaufwendiges Verfahren, bei dem leicht ein Eintrag vergessen, oder die Prüfkarte verwechselt werden kann. Dadurch können falsche Informationen über die jeweilige Prüfkarte entstehen, die ein korrektes Bewerten des Zustandes der Prüfkarte verhindern können.So far, the condition of a test card has been estimated by manually counting up the number of patches on a test card. For example, calculated from the number of wafers to be measured times the number of integrated circuits on the wafer. However, this is a cumbersome and time-consuming procedure in which an entry can easily be forgotten or the test card can be mixed up. This can result in incorrect information about the respective test card, which can prevent a correct assessment of the state of the test card.
Verfahren, die die Hübe des Prüflings gegen die Prüfkarte zählen haben den Nachteil, einen Umbau des Probers zu erzwingen, was in einer Fertigung ;zu sehr teuren Verlustzeiten führt, und sie sind nicht zuverlässig, da sie nicht die Berührungen mit der Nadelkarte zählen. So werden z.B. am Rande des Wafers mehrere Kontaktierversuche durchgeführt, bevor der Prober seinen Kontaktierlauf umkehrt.Procedures that count the strokes of the test object against the test card have the disadvantage of forcing a conversion of the prober, which is in a manufacturing process ; too expensive Leads to lost times and they are not reliable because they do not count the touches with the needle card. For example, several contact attempts are carried out on the edge of the wafer before the prober reverses his contact run.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Prüfkarte zu schaffen, dessen Alter objektiv bestimmbar ist. Desweiteren soll eine Vorrichtung geschaffen werden, mittels der das Alter der Prüfkarte bestimmt werden kann.The invention has for its object to provide a test card, the age of which can be determined objectively. Furthermore, a device is to be created by means of which the age of the test card can be determined.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und 14 gelöst.This object is achieved by the features of claims 1 and 14.
Dabei ist ein Sensor zwischen einer Trägerkarte und den Kontaktnadeln einer Prüfkarte angeordnet. Dieser Sensor gibt ein Signal ab, sobald die Kontaktnadeln auf den Prüfling aufsetzen, indem er mechanische Belastungen erfaßt, die durch das Aufsetzen der Kontaktnadeln auf Kontaktstellen der integrierten Schaltung entstehen. Als geeigneter Sensor kommt beispielsweise ein Kraftaufnehmer, ein Biegesensor ein Beschleunigungssensor oder irgendein anderer bekannter Sensor in Frage, der die Erfassung mechanischer Belastungen ermöglicht. Beispielsweise könnte ein piezoelektrischer Kristall als Sensor zwischen der Einbettung der Kontaktnadel und der Trägerkarte eingeklebt werden, der die Kraft erfaßt, die von der Kontaktnadel über die Einbettung auf die Trägerkarte übertragen wird. Es können auch mehrere Sensoren verwendet werden, die entweder einzeln, oder als einstückiges Bauteil, beispielsweise als Ringelement auf der Prüfkarte plaziert werden. Durch die Anordnung mehrerer Sensoren ist nicht nur eine quantitative Messung der Einsatzhäufigkeit möglich, sondern darüber hinaus eine qualitative Messung, die Aussagen über richtiges oder falsches Aufsetzen der Prüfkarte auf den Prüfling erlaubt. In der einfachsten Form einer qualitativen Messung kann man beispielsweise durch gleichmäßige Anordnung von drei Sensoren an einem Kreisumfang die Planparallelität bzw. Justage der Prüfkarte kontrollieren, indem entweder alle drei Sensoren, zwei oder nur einer ein Signal abgeben, das ein Aufsetzen anzeigt. Diese qualitative Messung kann noch weiter verfeinert werden, indem man nicht nur die Erfassung von "Signal" und "kein Signal" zuläßt, sondern einen analogen Signalverlauf in Abhängigkeit der Belastungsstärke jedes einzelnen Sensors auswertet. Dadurch ist es möglich, Fehler wie ungleichmäßiges Anpressen der Kontaktnadeln auf die Kontaktstellen oder unnötig hohe Belastungen usw. , die die Lebensdauer einer Prüfkarte vermindern, zu erkennen.A sensor is arranged between a carrier card and the contact needles of a test card. This sensor emits a signal as soon as the contact needles are placed on the test specimen by detecting mechanical loads which arise from the placement of the contact needles on contact points of the integrated circuit. A suitable sensor is, for example, a force transducer, a bending sensor, an acceleration sensor, or any other known sensor that enables mechanical loads to be detected. For example, a piezoelectric crystal could be glued as a sensor between the embedding of the contact needle and the carrier card, which detects the force that is transmitted from the contact needle to the carrier card via the embedding. It is also possible to use several sensors, which are placed either individually or as a one-piece component, for example as a ring element on the test card. The arrangement of several sensors not only enables a quantitative measurement of the frequency of use, but also a qualitative measurement that allows statements about the correct or incorrect placement of the test card on the test object. In the simplest form of a qualitative measurement, for example, by uniformly arranging three sensors on a circumference, the plane parallelism or adjustment of the test card can be checked by either all three sensors, two or only give a signal that indicates a touchdown. This qualitative measurement can be further refined by not only allowing the detection of "signal" and "no signal", but also evaluating an analog signal curve depending on the load level of each individual sensor. This makes it possible to detect errors such as uneven pressing of the contact needles onto the contact points or unnecessarily high loads, etc., which reduce the service life of a test card.
Die Erfassung der tatsächlichen mechanischen Belastungen auf der Prüfkarte hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Wechselwirkungen zwischen der Prüfkarte und dem Prüfling erzeugt werden, wie dies bei anderen Meßmethoden wie beispielsweise einer elektromagnetischen, einer elektrischen, einer optischen oder einer akustischen Meßmethode der Fall wäre. Diese Sensoren arbeiten zudem mit dem Prinzip der Abstandsmessung zwischen Sensor und Prüfling, das wie beschrieben logisch falsch und sachlich ungenau ist Ein Sensor, der Signale als Funktion der mechanischen Belastung und Auslenkung der Kontaktnadeln erzeugt, hat keine zusätzliche Wechselwirkungen.The detection of the actual mechanical loads on the test card has the advantage that no additional interactions are generated between the test card and the test object, as would be the case with other measurement methods such as, for example, an electromagnetic, an electrical, an optical or an acoustic measurement method. These sensors also work with the principle of measuring the distance between the sensor and the test specimen, which is logically incorrect and factually imprecise as described. A sensor that generates signals as a function of the mechanical load and deflection of the contact needles has no additional interactions.
Die Signale werden dann an eine auf der Trägerkarte angeordneten Speichereinheit übertragen, in der sie verarbeitet und gespeichert werden.The signals are then transmitted to a storage unit arranged on the carrier card, in which they are processed and stored.
Die Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich auf der Prüfkarte befinden, werden von einer auf der Trägerkarte angeordneten Stromquelle, beispielsweise einer Batterie versorgt, die vorteilhafterweise wiederaufladbar ist.The components of the device according to the invention, which are located on the test card, are supplied by a current source, for example a battery, arranged on the carrier card, which is advantageously rechargeable.
Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann zusätzlich zu der Speichereinheit ein Mikroprozessor auf der Prüfkarte installiert werden, der die eingelesenen Signalwerte verarbeitet. Eine vorteilhafte Weiterbildung ermöglicht eine Kontrollmöglichkeit der Qualität der Verbindung zwischen der Prüfkarte und dem Prüfling, indem eingespeicherte Grenzwerte mit vorliegenden Signalwerten verglichen werden. Liegen die vorliegenden Signalwerte unter dem Grenzwert, wird ein Warnsignal abgegeben, das auf einen ungenügenden Kontakt zwischen der Prüfkarte und dem Prüfling aufmerksam macht.As a further advantageous embodiment, a microprocessor can be installed on the test card in addition to the memory unit, which processes the read signal values. An advantageous further development enables the quality of the connection between the test card and the device under test to be checked by comparing stored limit values with existing signal values. If the available signal values are below the limit value, a warning signal is issued, which draws attention to insufficient contact between the test card and the test object.
Durch eine Auswerteelektronik außerhalb der Prüfkarte, können die auf der Speichereinheit gespeicherten Werte ausgelesen und verwertet werden.The values stored on the memory unit can be read out and used by evaluation electronics outside the test card.
Dies ist beispielsweise über ein Handgerät durchführbar, das eine schnelle und einfache manuelle Kontrolle der Prüfkarte ermöglicht.This can be done, for example, using a hand-held device which enables the test card to be checked quickly and easily manually.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist eine stationäre Auswerteelektronik, die mit einem intelligenten Kartenlager kombiniert ist. In diesem Kartenlager können dann mehrere Prüfkarten gelagert werden.Another advantageous embodiment is a stationary evaluation electronics, which is combined with an intelligent card store. Several test cards can then be stored in this card store.
Das Kartenlager kann mit einer LadeVorrichtung ausgestattet sein, die die wiederaufladbaren Batterien auf den Prüfkarten beim Einstecken in das Kartenlager automatisch lädt. Dadurch ist gewährleistet, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Alterungszustands immer einsatzbereit ist.The card store can be equipped with a charging device that automatically charges the rechargeable batteries on the test cards when inserted into the card store. This ensures that the device according to the invention for determining the aging condition is always ready for use.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Speichereinheit als E- EPROM-Bauelernent ermöglicht auch dann eine zuverlässige Speicherung von Daten, wenn keine externe Stromversorgung vorhanden ist, wie dies beispielsweise bei einem Defekt der Batterie oder der Ladevorrichtung der Fall wäre.An advantageous embodiment of the memory unit as an E-EPROM component also enables reliable storage of data when there is no external power supply, as would be the case, for example, in the event of a defect in the battery or the charging device.
Mit Hilfe dieser Erfindung ist es darüberhinaus möglich, den Wert eines Prüfkartenlagers, das sich aus bis zu über 2000 Prüfkarten zusammensetzen kann, hinsichtlich Abschreibung, Restwert, Neubedarf etc. abzuschätzen. Die Bindung von Geldmitteln kann bis auf ca. 20% verringert werden, da weniger Ersatzprüfkarten bevorratet werden müssen. Weiter werden die Lieferanten in ihrer Qualität objektiv vergleichbar. Ein weiterer Vorteil ist, daß bei Kontaktproblemen oder unwahrscheinlichen Meßergebnissen die Fehler mit sehr großer Wahrscheinlichkeit einer Kontaktstelle (Kontaktpad) anstatt einer Prüfkarte zugeordnet werden können. Dadurch läßt sich bei der Fehlersuche erheblich Zeit sparen. Außerdem lassen sich Schwankungen in der Fertigung von integrierten Schaltungen bezüglich deren Kontaktstellenaufbau nachweisen.With the help of this invention it is also possible to estimate the value of a test card store, which can be composed of up to 2000 test cards, with regard to depreciation, residual value, new requirements, etc. The commitment of funds can be reduced to about 20% because fewer replacement test cards need to be kept in stock. Furthermore, the quality of the suppliers becomes objectively comparable. Another advantage is that in the case of contact problems or unlikely measurement results, the errors can be assigned to a contact point (contact pad) with a very high probability instead of a test card. This can save a lot of time in troubleshooting. In addition, fluctuations in the manufacture of integrated circuits with regard to their contact point structure can be demonstrated.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Further advantageous embodiments of the invention are listed in the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of several exemplary embodiments with reference to the figures.
Fig. 1 zeigt eine Prüfkarte in der Seitenansicht mit einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Bestimmung der Anzahl der durchgeführten Aufsetzvorgänge;1 shows a side view of a test card with an exemplary embodiment according to the invention of a device for determining the number of placement operations carried out;
Fig. 2 zeigt eine Schemadarstellung der logischen Verknüpfung der einzelnen Bauteile des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;2 shows a schematic representation of the logical combination of the individual components of the exemplary embodiment according to the invention;
Fig. 3 zeigt schematisch ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, das durch ein intelligentes Kartenlagersystem erweitert ist.3 schematically shows a second exemplary embodiment according to the invention, which is expanded by an intelligent card storage system.
Eine Prüfkarte besteht aus einer Trägerkarte 1, die meistens eine Öffnung, eine Aussparung oder eine Kante aufweist, in deren/dessen Nähe sich ein Nadelträger 8 befindet. An der Unterseite der Trägerkarte 1 ist ein der Öffnung entsprechend gestalteter Nadelträger 8 um die Öffnung herum angeordnet, auf dem an seiner der Trägerkarte l abgewandten Seite die einzelnen Kontaktnadeln 4 befestigt sind, indem sie in einer Kontaktnadeleinbettung 6 eingebettet sind, die mit dem Kontaktnadelträger 8 fest verbunden wird.A test card consists of a carrier card 1, which usually has an opening, a recess or an edge, in the vicinity of which there is a needle carrier 8. On the underside of the carrier card 1 there is arranged a needle carrier 8 corresponding to the opening around the opening, on which the individual contact needles 4 are fastened on its side facing away from the carrier card 1 by being in a Contact needle embedding 6 are embedded, which is firmly connected to the contact needle carrier 8.
Zwischen der Trägerkarte 1 und dem Kontaktnadelträger 8 sind drei Sensoren 2 geeignet angebracht, um eine Kraft, die auf die Kontaktnadeln wirkt, im Sensor in ein elektrisches Signal zu verwandeln. Diese sind durch Anschlüsse mit einer Auswerte-Elektronik verbunden, die sowohl die Identitätsnummer als auch den Zählerstand der Prüfkarte speichert. Die Sensoren und die Elektronik werden über eine (nicht dargestellte) wiederaufladbare Batterie mit Strom versorgt.Between the carrier card 1 and the contact needle carrier 8, three sensors 2 are suitably attached in order to convert a force that acts on the contact needles into an electrical signal in the sensor. These are connected by connections to evaluation electronics, which store both the identity number and the counter reading of the test card. The sensors and electronics are powered by a rechargeable battery (not shown).
Anhand der schematischen Darstellung der logischen Verknüpfung der einzelnen Bauteile des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels in Fig. 2, soll nachfolgend die Funktion erläutert werden.The function will be explained below on the basis of the schematic representation of the logical connection of the individual components of the exemplary embodiment according to the invention in FIG. 2.
Wenn die Prüfkarte im Prober mit der integrierten Schaltung 10 in Kontakt gebracht wird, werden die Kontaktnadeln 4 durch die aufgebrachte Kraft belastet. Diese, auf die Kontaktnadeln 4 wirkende Kraft, wird auf die zwischen den Kontaktnadeln 4 und dem Kontaktnadelträger 8 angeordneten Sensoren 2 übertragen. Die Sensoren 2 erzeugen ein Signal in Abhängigkeit der Größe der Kraft. Das Signal wird über die Sensoranschlüsse 5 an das E-EPROM-Bauelement übermittelt und dort gespeichert, bzw. aufsummiert.When the test card in the prober is brought into contact with the integrated circuit 10, the contact needles 4 are loaded by the applied force. This force, which acts on the contact needles 4, is transmitted to the sensors 2 arranged between the contact needles 4 and the contact needle carrier 8. The sensors 2 generate a signal depending on the magnitude of the force. The signal is transmitted to the E-EPROM component via the sensor connections 5 and stored or summed there.
Über eine Auswertevorrichtung werden die auf der Karte gespeicherten Daten, daß heißt die Identitätsnummer sowie die gespeicherten Sensordaten, abgerufen. Die manuelle oder automatische Auswertvorrichtung ist in einem intelligenten Kartenlagersyste gemäß Fig. 3 integriert. Das Kartenlagersystem besteht aus einem Gehäuse 12, in dem mehrere Prüfkarten P in entsprechende Fächer eingesteckt werden können. Die jeweilige Einsatzhäufigkeit jeder Prüfkarte wird beim Einstecken in das zugehörige Fach im intelligenten Kartenlager zusammen mit der Identitätsnummer automatisch gelesen und dann auf einem Personal Computer, einer LCD-Anzeige oder Ähnlichem angezeigt. Auch wenn sich die Prüfkarte wie gewünscht noch im Prober befindet, kann der Zählerstand und die ID-Nummer mit einem Handgerät ausgelesen werden und manuell oder per Fernübertragung in das intelligente Prüfkartenlager übertragen werden. Desweiteren könnte ein Warnsignal erzeugt werden, wenn die zulässige Eiπsatzzahl erreicht worden ist, die einen Austausch der Prüfkarte erforderlich macht. Sobald eine Prüfkarte in ein Fach im intelligenten Prüfkartenlager eingesteckt wird, lädt eine im Gehäuse 12 befindliche (nicht dargestellte) StromladeVorrichtung automatisch die auf der Prüfkarte befindliche wiederaufladbare Batterie.The data stored on the card, that is to say the identity number and the stored sensor data, are called up via an evaluation device. The manual or automatic evaluation device is integrated in an intelligent card storage system according to FIG. 3. The card storage system consists of a housing 12 in which several test cards P can be inserted into corresponding compartments. The respective frequency of use of each test card is shown together with the identity number when it is inserted into the associated compartment in the intelligent card store automatically read and then displayed on a personal computer, LCD display or the like. Even if the test card is still in the Prober as desired, the meter reading and the ID number can be read out with a handheld device and transferred to the intelligent test card store manually or by remote transmission. Furthermore, a warning signal could be generated when the permissible number of uses has been reached, which makes it necessary to replace the test card. As soon as a test card is inserted into a compartment in the intelligent test card store, a current charging device (not shown) located in the housing 12 automatically charges the rechargeable battery located on the test card.
Somit wird es ermöglicht das Alter einer Prüfkarte (P), bezogen auf die tatsächliche Einsatzhäufigkeit, zu ermitteln. Die Erfindung weist einen Sensor 2 zwischen einer Trägerkarte 1 und einem Kontaktnadelträger 8 auf, der die mechanische Belastung der Prüfkarte ohne zusätzliche Wechselwirkung zwischen Prüfkarte (P) und Prüfling 10 erfaßt, eine Speichereinheit, die die Signale des Sensors 2 speichert und aufsummiert und zusätzliche Informationen speichern kann, eine Stromquelle, die auf der Prüfkarte angeordnet ist und den Sensor 2 und die Speichereinheit mit Strom versorgt, sowie eine Auswerteelektronik, die die gespeicherten Werte auslesen und verarbeiten kann. Hat die Summe der Einsätze der Prüfkarte einen bestimmten vorgegebenen, empirisch ermittelten Wert erreicht, wird die Prüfkarte ausgetauscht oder überarbeitet. Damit ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Messungen wesentlich zu erhöhen. Außerdem kann die Reservemenge von Ersatzprüfkarten auf ein Minimum reduziert werden, da die Einsatzdauer der Prüfkarten auch bei großen und unterschiedlichen Einsatzpausen kalkulierbar wird. This makes it possible to determine the age of a test card (P) based on the actual frequency of use. The invention has a sensor 2 between a carrier card 1 and a contact needle carrier 8, which detects the mechanical load on the test card without additional interaction between the test card (P) and the test object 10, a memory unit which stores and adds up the signals from the sensor 2 and additional information can store a current source, which is arranged on the test card and supplies the sensor 2 and the memory unit with current, and evaluation electronics which can read out and process the stored values. If the sum of the use of the test card has reached a certain predetermined, empirically determined value, the test card is exchanged or revised. This makes it possible to significantly increase the reliability of the measurements. In addition, the reserve quantity of replacement test cards can be reduced to a minimum, since the duration of use of the test cards can be calculated even with large and different breaks in use.

Claims

Patentansprüche claims
1. Prüfkarte für integrierte Schaltkreise, mit einer mit einem Meßgerät elektrisch verbindbaren Trägerkarte, an der ein Halteelement befestigt ist, mit dem zumindest eine Kontaktnadel verbunden ist, deren dem integrierten Schaltkreis zugewandte Kontaktnadelspitze mit der jeweiligen Kontaktfläche (pad) des integrierten Schaltkreises in Kontakt bringbar ist und die elektrisch mit der Trägerkarte verbunden ist, gekennzeichnet durch einen Sensor (2) , mit dem eine mechanische Belastung der Prüfkarte (P) erfaßbar sowie ein Signal als Funktion dieser Belastung erzeugbar ist, eine Speichereinheit zur Speicherung der Signale des Sensors (2) und/oder weiterer Informationen, und eine auf der Prüfkarte (P) angeordnete Stromquelle zur Versorgung des Sensors (2) und der Speichereinheit.1. Test card for integrated circuits, with a carrier card which can be electrically connected to a measuring device and to which a holding element is fastened, to which at least one contact needle is connected, the contact needle tip of which faces the integrated circuit and can be brought into contact with the respective contact surface (pad) of the integrated circuit and which is electrically connected to the carrier card, characterized by a sensor (2) with which a mechanical load on the test card (P) can be detected and a signal can be generated as a function of this load, a storage unit for storing the signals of the sensor (2) and / or further information, and a current source arranged on the test card (P) for supplying the sensor (2) and the memory unit.
2. Prüfkarte gemäß .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor (2) zwischen der Trägerkarte (l) und der Kontaktnadel (4) plaziert ist.2. Test card according to .Anspruch 1, characterized in that at least one sensor (2) between the carrier card (l) and the contact needle (4) is placed.
3. Prüfkarte gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (2) ringförmig ausgebildet ist.3. Test card according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (2) is annular.
4. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr Sensoren (2)4. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that three or more sensors (2)
ERSÄTZBLATT(REGEL 26) gleichmäßig am Umfang einer Kontaktnadelspinne, die aus mehreren in das Halteelement (8) eingebetteten Kontaktnadeln (4) besteht, verteilt angeordnet sind.REPLACEMENT BLADE (RULE 26) are evenly distributed over the circumference of a contact needle spider, which consists of a plurality of contact needles (4) embedded in the holding element (8).
4: Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (2) zwischen der dem Prüfling zugewandten Seite der Trägerkarte (1) und dem die Kontaktnadeln (4) tragenden Halteelement (8) befestigt sind.4: Test card according to one of the preceding claims, characterized in that the sensors (2) are fastened between the side of the carrier card (1) facing the test object and the holding element (8) carrying the contact needles (4).
5. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Beschleunigungssensor oder ein Kraftaufnehmer ist.5. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor is an acceleration sensor or a force transducer.
6. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessor auf der6. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that a microprocessor on the
Prüfkarte angeordnet ist, mit dem die gespeicherten Werte verarbeitet und neu abgespeichert werden können.Test card is arranged with which the stored values can be processed and saved again.
7. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit mit einer7. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that the memory unit with a
Identitätsnummer versehen ist.Identity number is provided.
8. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit ein E-EPROM- Element ist.8. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that the memory unit is an E-EPROM element.
9. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit ein RAM- Baustein ist.9. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that the memory unit is a RAM module.
10. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit einen RAM- und einen ROM-Baustein aufweist, und in dem ROM-Baustein eine Identitätsnummer gespeichert ist.10. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that the memory unit has a RAM and a ROM module, and an identity number is stored in the ROM module.
11. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Signale des Sensors (2) die Ansprechhäufigkeit gespeichert wird. 11. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that the response frequency is stored by means of the signals from the sensor (2).
12. Prüfkarte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung eine Batterie ist.12. Test card according to one of the preceding claims, characterized in that the power supply is a battery.
13. Prüfkarte gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie wiederaufladbar ist.13. Test card according to claim 12, characterized in that the battery is rechargeable.
14. Vorrichtung zur Auswertung der auf der Prüfkarte gespeicherten Daten gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der Prüfkarte elektrisch verbindbare Leseeinrichtung, mittels der die auf der Prüfkarte gespeicherten Daten gelesen werden können.14. Device for evaluating the data stored on the test card according to one of the preceding claims, characterized by a reading device which can be electrically connected to the test card and by means of which the data stored on the test card can be read.
15. Vorrichtung zur Auswertung der auf der Prüfkarte gespeicherten Daten gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese in ein Handgerät mit Fernübertragung integrierbar ist.15. Device for evaluating the data stored on the test card according to claim 14, characterized in that it can be integrated into a hand-held device with remote transmission.
16. Vorrichtung zur Auswertung der auf der Prüfkarte gespeicherten Daten gemäß Anspruch 14, gekennzeichnet, durch ein intelligentes Prüfkartenlager, in dem mehrere Prüfkarten lagerbar sind, wobei die auf den Prüfkarten gespeicherten Daten in der Leseeinrichtung automatisch lesbar sind.16. Device for evaluating the data stored on the test card according to claim 14, characterized by an intelligent test card storage in which several test cards can be stored, the data stored on the test cards being automatically readable in the reading device.
17. Vorrichtung zur Auswertung der auf der Prüfkarte gespeicherten Daten gemäß Anspruch 16, gekennzeichnet, durch eine in dem intelligenten Prüfkartenlager vorgesehene Batterieladevorrichtung, die beim Einstecken der Prüfkarten deren wiederaufladbare Batterien automatisch auflädt.17. A device for evaluating the data stored on the test card according to claim 16, characterized by a battery charging device provided in the intelligent test card store, which automatically charges the rechargeable batteries when the test cards are inserted.
18. Vorrichtung zur Auswertung der auf der Prüfkarte gespeicherten Daten gemäß den Ansprüchen 14 bis 17, gekennzeichnet durch eine Datenschnittstelle, über die die Daten an eine Datenverarbeitungsanlage weiterleitbar sind.18. Device for evaluating the data stored on the test card according to claims 14 to 17, characterized by a data interface via which the data can be forwarded to a data processing system.
19. Vorrichtung zur Auswertung der auf der Prüfkarte gespeicherten Daten gemäß den Ansprüchen 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des voreingestellten Zählwertes ein Warnsignal abgebbar ist. 19. Device for evaluating the data stored on the test card according to claims 14 to 18, characterized characterized in that a warning signal can be issued when the preset count value is reached.
PCT/EP1994/002277 1993-07-13 1994-07-12 Test card for integrated circuits whose age may be objectively determined WO1995002830A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0260024A2 (en) * 1986-09-08 1988-03-16 Tektronix Inc. Integrated circuit probe parallelism establishing method and apparatus

Patent Citations (1)

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EP0260024A2 (en) * 1986-09-08 1988-03-16 Tektronix Inc. Integrated circuit probe parallelism establishing method and apparatus

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