專利名稱：智能探針卡架構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試晶片上集成電路(IC)時(shí)所使用的測(cè)試系統(tǒng)的探針卡結(jié)構(gòu)。更具體地講，本發(fā)明涉及一種具有智能單板特征的探針卡結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能使探針卡分配一條從測(cè)試系統(tǒng)控制器到多個(gè)測(cè)試探針的單通道從而連接到晶片上的IC。
背景技術(shù)：
當(dāng)測(cè)試晶片上的IC時(shí)，同時(shí)測(cè)試盡可能多的器件在成本方面是有利的，這會(huì)減少每個(gè)晶片所用的測(cè)試時(shí)間。測(cè)試系統(tǒng)控制器不斷改進(jìn)，以便增大通道的數(shù)目和可以同時(shí)測(cè)試的器件的數(shù)目。然而，測(cè)試系統(tǒng)控制器的測(cè)試通道不斷增多對(duì)于該測(cè)試系統(tǒng)而言是一個(gè)顯著的成本因素，因?yàn)樘结樋ň哂袕?fù)雜的路由線路以用來(lái)容納多個(gè)平行的測(cè)試通道。因此，期望能提供一種整體的探針卡架構(gòu)，它可以在不要求增多測(cè)試系統(tǒng)控制器通道且不增大探針卡路由復(fù)雜性的情況下增大測(cè)試并行性。
在測(cè)試系統(tǒng)控制器資源有限的情況下，在探針卡中將來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)控制器的一個(gè)信號(hào)扇出到多個(gè)傳輸線路可能是值得期望的，因?yàn)橐粋€(gè)新測(cè)試系統(tǒng)控制器的成本通常會(huì)超過(guò)探針卡路由復(fù)雜性所增加的成本。測(cè)試系統(tǒng)控制器所具有的資源能夠測(cè)試晶片上固定數(shù)目的待測(cè)器件(DUT)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，單個(gè)晶片上可制造出更多的DUT。為了省去新增測(cè)試系統(tǒng)控制器的成本，要么測(cè)試系統(tǒng)對(duì)晶片執(zhí)行多次測(cè)試，要么在探針卡中將通常提供給單個(gè)DUT的測(cè)試信號(hào)扇出到多個(gè)DUT。對(duì)于測(cè)試中的炙燒而言后一種做法更值得嘗試，其中在晶片的加熱期間探針卡對(duì)晶片的多次測(cè)試有時(shí)候是不好實(shí)現(xiàn)的。此外，對(duì)晶片作更少次數(shù)的測(cè)試減小了破壞晶片的可能性，并且更少次數(shù)的測(cè)試限制了測(cè)試系統(tǒng)中探針的磨損，其中替換探針可能很貴。
然而，在測(cè)試系統(tǒng)控制器和DUT之間的探針卡中扇出多個(gè)測(cè)試信號(hào)不僅會(huì)增大系統(tǒng)的復(fù)雜性，還會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)構(gòu)不精確。為了更好地確保測(cè)試不出故障，可以在探針卡上增設(shè)一些電路，以便使扇出線路之一出現(xiàn)故障時(shí)其影響達(dá)到最小。對(duì)于具有探針卡扇出的測(cè)試系統(tǒng)而言，扇出線路上所連接的組件中若出現(xiàn)故障，則會(huì)使所扇出的多個(gè)測(cè)試系統(tǒng)通道上全部器件所用的測(cè)試信號(hào)嚴(yán)重衰減。申請(qǐng)?zhí)枮?,603,323且標(biāo)題為“Closed-Grid Bus Architecture For WaferInterconnect Structure”的美國(guó)專利描述了一種解決方案，該方案通過(guò)在通道線路分支點(diǎn)和探針之間設(shè)置隔離電阻器來(lái)減小出故障的組件所引起的衰減，該專利引用在此作為參考。申請(qǐng)?zhí)枮?0/693,133且標(biāo)題為“Isolation Buffers WithControlled Equal Time Delays”的美國(guó)專利中提供了另一種解決方案，該方案描述了一種在通道線路分支點(diǎn)和探針之間使用了隔離緩沖器的系統(tǒng)，其中所包括的電路可確保每一個(gè)隔離緩沖器都提供相同的延遲。然而，如在本發(fā)明的產(chǎn)生過(guò)程中所認(rèn)識(shí)到的那樣，所增加的電路會(huì)對(duì)測(cè)試帶來(lái)不利的影響，可能會(huì)出現(xiàn)其它問(wèn)題。
因?yàn)闇y(cè)試系統(tǒng)控制器系統(tǒng)的成本使人期望它們可以用很久，所以期望探針卡還能夠具有擴(kuò)展的測(cè)試系統(tǒng)功能，以便增加舊測(cè)試系統(tǒng)的使用壽命。探針卡充當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)控制器和晶片之間的接口，它通常比測(cè)試系統(tǒng)控制器要便宜許多并且其替換周期往往因探針卡上探針的磨損而比測(cè)試系統(tǒng)控制器短許多。
圖1示出了用探針卡測(cè)試半導(dǎo)體晶片上多個(gè)DUT的測(cè)試系統(tǒng)的方框圖。該測(cè)試系統(tǒng)包括通過(guò)通信線纜6連接到測(cè)試頭8的測(cè)試系統(tǒng)控制器4或通用計(jì)算機(jī)。該測(cè)試系統(tǒng)還包括探測(cè)器10，探測(cè)器10由用于安裝待測(cè)晶片14的工作臺(tái)12構(gòu)成，該工作臺(tái)12是可移動(dòng)的以便用探針卡18上的探針16來(lái)接觸晶片14。該探測(cè)器10包括探針卡18，探針卡18支撐用來(lái)接觸晶片14上所形成的多個(gè)DUT的探針16。
在該測(cè)試系統(tǒng)中，測(cè)試數(shù)據(jù)由測(cè)試系統(tǒng)控制器4產(chǎn)生，并且通過(guò)通信線纜6、測(cè)試頭8、探針卡18、探針16最終傳輸?shù)骄?4上的多個(gè)DUT。然后，測(cè)試結(jié)果從晶片上的多個(gè)DUT中往回通過(guò)探針卡18到達(dá)測(cè)試頭8，以便往回傳輸?shù)綔y(cè)試系統(tǒng)控制器4。一旦測(cè)試完成，該晶片就被切成多個(gè)分離的DUT。
測(cè)試系統(tǒng)控制器4所提供的測(cè)試數(shù)據(jù)被分到線纜6中所設(shè)置的多個(gè)單獨(dú)的測(cè)試通道并且在測(cè)試頭8中被分離，這樣每一個(gè)通道連接到一個(gè)單獨(dú)的探針。由柔性線纜連接器24將測(cè)試頭8中的多個(gè)通道鏈接到探針卡18。然后，探針卡18將每一個(gè)通道鏈接到一個(gè)單獨(dú)的探針16。
圖2示出了典型的探針卡18中各組件的橫截面圖。探針卡18被配置成為直接接觸晶片的彈簧探針16提供電通路和機(jī)械支撐。通過(guò)印刷電路板(PCB)30、中介層32和空間轉(zhuǎn)換器34，提供了探針卡電通路。通過(guò)通常連接在PCB 30外圍的柔性線纜連接器24，提供了來(lái)自測(cè)試頭8的測(cè)試數(shù)據(jù)。在PCB 30中，通道傳輸線路40將來(lái)自連接器24的信號(hào)水平地分配到PCB 30上的多個(gè)接觸焊點(diǎn)，以便與空間轉(zhuǎn)換器34上多個(gè)焊點(diǎn)的路由節(jié)距相匹配。中介層32包括基片42，基片42在其兩側(cè)面上有彈簧探針電觸頭44。中介層32使PCB 30上多個(gè)單獨(dú)的焊點(diǎn)電連接到空間轉(zhuǎn)換器34上用于形成基板柵格陣列(LGA)的多個(gè)焊點(diǎn)?？臻g轉(zhuǎn)換器34的基片45中的多條路徑46分配(或“空間轉(zhuǎn)換”)從LGA到彈簧探針16(這些探針按某一陣列配置)的多個(gè)連接。空間轉(zhuǎn)換器基片45通常由多層陶瓷或有機(jī)基層壓物構(gòu)成。帶有嵌入式電路、探針和LGA的空間轉(zhuǎn)換器基片45被稱為探測(cè)頭。
背板50、托架(探測(cè)頭托架)52、支架(探測(cè)頭加勁支架)54、板彈簧56和調(diào)平銷62為各電子組件提供了機(jī)械支撐。背板50被置于PCB 30的一側(cè)之上，而托架52被置于另一側(cè)之上并且通過(guò)螺絲59附著于其上。板彈簧56通過(guò)螺絲58附著于托架52上。板彈簧56延伸到以可移動(dòng)的方式將支架54固定到托架52的內(nèi)壁以里。然后，支架54包括水平延長(zhǎng)部分60，用于將空間轉(zhuǎn)換器34支撐在其內(nèi)壁以里。支架54圍繞著探測(cè)頭并對(duì)托架52保持一個(gè)精密的公差，使得橫向移動(dòng)很有限。
調(diào)平銷62完成對(duì)電子元件的機(jī)械支撐，并且提供空間轉(zhuǎn)換器34的調(diào)平。調(diào)節(jié)調(diào)平銷62，使得黃銅球66與空間轉(zhuǎn)換器34有點(diǎn)接觸。球體66接觸空間轉(zhuǎn)換器34的LGA的外圍，以保持與電子元件的隔離。通過(guò)使用前進(jìn)式螺絲或調(diào)平銷62來(lái)精確調(diào)節(jié)這些球體，可實(shí)現(xiàn)使基片調(diào)成水平。穿過(guò)背板50和PCB30中的多個(gè)支持物，旋入調(diào)平銷62。調(diào)平銷螺絲62的移動(dòng)由板彈簧56頂著，所以使球體66保持與空間轉(zhuǎn)換器34的接觸。
圖3示出了圖2所示探針卡各組件的分解裝配圖。圖3示出了用兩個(gè)螺絲59連接背板50、PCB 30和托架52的情況。設(shè)置了四個(gè)穿過(guò)背板50和PCB 30的調(diào)平螺絲62，用來(lái)接觸在空間轉(zhuǎn)換器基片34的角落附近的四個(gè)球體66。支架54直接置于空間轉(zhuǎn)換器基片34上，支架54安裝在托架52內(nèi)部。板彈簧56通過(guò)螺絲58附著于托架52上。示出兩個(gè)螺絲58用作參照，其它螺絲(未示出)置于整個(gè)外圍，用來(lái)附著多個(gè)板彈簧。
圖4示出了PCB 30相反一側(cè)的透視圖，它示出了連接器24排列在其四周的情況。在圖3中，PCB 30的連接器24面朝下，所以未示出。在典型的探針卡中，連接器24(通常是零插拔力(ZIF)連接器)提供了位于探針卡外圍的柔性線纜連接，并且被配置成與測(cè)試頭上常以相同方式排列的那些連接器配對(duì)。盡管所示的是ZIF連接器，但是也可以使用其它連接器類型，比如彈簧針、非ZIF柔性線纜連接器、導(dǎo)電性彈性體突塊、模壓而成的彈簧元件等。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，探針卡具有許多單板特征，能夠?qū)⒁粋€(gè)測(cè)試通道信號(hào)扇出到多個(gè)DUT，同時(shí)限制了扇出對(duì)測(cè)試結(jié)果造成非預(yù)期的效果。這些單板探針卡特征還能夠增強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)控制器的功能，有效地延長(zhǎng)一些測(cè)試系統(tǒng)控制器的壽命，在無(wú)需購(gòu)買更現(xiàn)代的測(cè)試系統(tǒng)控制器的情況下提供更先進(jìn)的功能。根據(jù)本發(fā)明的探針卡能夠在測(cè)試不受影響的情況下實(shí)現(xiàn)重要的扇出，這樣探針卡可以與有限通道測(cè)試系統(tǒng)控制器一起使用，對(duì)晶片實(shí)施“一次測(cè)試型”測(cè)試，“一次測(cè)試”在測(cè)試炙燒期間是特別令人期望的。
探針卡的單板特征包括下列中的一個(gè)或多個(gè)(a)DUT信號(hào)隔離，這是通過(guò)將電阻器與每一個(gè)DUT輸入串行放置而設(shè)置成的，從而隔離了出故障的DUT，在上文提到的美國(guó)專利6,603,323中對(duì)此有過(guò)描述；(b)DUT電源隔離，這是由與每一個(gè)DUT電源引腳串聯(lián)的開(kāi)關(guān)、限流器或調(diào)節(jié)器來(lái)提供的，以便隔離來(lái)自出故障的DUT的電源供給，從而允許單個(gè)測(cè)試系統(tǒng)控制器電源給多個(gè)DUT供能；(c)自測(cè)，這是通過(guò)使用單板微控制器或FPGA和相關(guān)的多路復(fù)用器和D/A轉(zhuǎn)換器而提供的，對(duì)于扇出的測(cè)試系統(tǒng)控制器資源而言有必要進(jìn)行單板自測(cè)，因?yàn)闇y(cè)試系統(tǒng)控制器整體性檢查可能不再有效；(d)層疊的或垂直定向的子卡，它們被設(shè)置在各測(cè)試系統(tǒng)控制器連接處之間，這些連接處在探針卡的PCB上形成了輪廓區(qū)域，這些層疊的子卡用來(lái)容納根據(jù)本發(fā)明所使用的其它電路，并且用來(lái)提供與PCB、空間轉(zhuǎn)換器以及最初形成探針卡的其它組件很接近的其它電路；以及(e)在底部PCB及單獨(dú)的子卡上所提供的控制器和測(cè)試系統(tǒng)控制器之間通信總線的使用，這會(huì)使底部PCB和子卡之間或底部PCB和測(cè)試系統(tǒng)控制器之間的接線數(shù)目達(dá)到最小。該總線可以進(jìn)一步被配置成，通過(guò)在探針卡上使用串行到并行D/A或A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)分配到多個(gè)DUT，從而提供了最小化的布線和最小化的PCB使用面積。


參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)，其中圖1示出了常規(guī)的晶片測(cè)試系統(tǒng)中各組件的方框圖；圖2是用于圖1所示晶片測(cè)試系統(tǒng)的常規(guī)探針卡的橫截面圖；圖3是圖2所示探針卡中各組件的分解裝配圖；圖4是圖2所示PCB的透視圖，示出了用于連接到測(cè)試頭的各連接器；圖5示出了具有根據(jù)本發(fā)明的單板組件的探針卡的橫截面圖；圖6示出了圖5所示探針卡中各組件的電路圖；以及圖7示出了圖5所示探針卡中各組件的可替換的電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一種探針卡的橫截面圖，它從圖2所示探針卡結(jié)構(gòu)修改為包括多個(gè)單板組件，其中包括了子卡100和102。為了方便，從圖2轉(zhuǎn)移到圖5上的各組件以相似的方式來(lái)標(biāo)記。如圖5所示，這些子卡通過(guò)層疊的連接器1041-4而連接。層疊的連接器附著于彼此相反的卡表面，并且包括陽(yáng)和陰配對(duì)連接器。例如，連接器1041連接到底部PCB 30，而連接器1042連接到子卡100。層疊的連接器可以是適用于印刷電路板互連的ZIF、彈簧針、或其它類型的連接器。這些連接器使這些子卡可拆卸，這樣根據(jù)測(cè)試環(huán)境可以很容易安裝不同的子卡。盡管示出了可拆卸的連接器，但是在一個(gè)實(shí)施例中這些子卡也可以被嚴(yán)密連接，比如通過(guò)焊接。此外，盡管所示的是兩個(gè)子卡，但是根據(jù)設(shè)計(jì)要求可以使用單個(gè)子卡或多于兩個(gè)子卡。
如圖所示，在各測(cè)試系統(tǒng)控制器接口連接器24之間，以可獲得的間隔來(lái)設(shè)置子卡100和102。測(cè)試系統(tǒng)控制器可以是常規(guī)的自動(dòng)測(cè)試裝備(ATE)測(cè)試器或用于控制并配置探針卡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它會(huì)限制子卡在連接器24上可以層疊的高度。在所示的配置中，背板50中設(shè)有開(kāi)孔，從而形成一輪廓區(qū)域，在該區(qū)域中子卡100和102連接到底部PCB 30。子卡可獲得的探針卡面積通常由測(cè)試系統(tǒng)控制器連接和探針約束來(lái)規(guī)定。在測(cè)試系統(tǒng)控制器接口連接器24之間水平間隔有限的情況下，通過(guò)將附加的子卡層疊在探針卡的輪廓區(qū)域之內(nèi)，便獲得了很寬的區(qū)域可容納根據(jù)本發(fā)明的架構(gòu)的附加電路。
層疊的連接器1041-4為底部PCB 30以及子卡100和102的每一個(gè)表面上所設(shè)置的分立組件114提供了間隔。分立的組件114可以包括用于電源線的旁路電容器。在一個(gè)實(shí)施例中，相似的分立組件112也被設(shè)置在空間轉(zhuǎn)換器34的表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，分立的組件112是去耦電容器。為了容納分立的組件112，從中介層32中除去許多彈簧觸點(diǎn)44，并且在空間轉(zhuǎn)換器34中設(shè)置了線路的重新路由。對(duì)于分立組件12是去耦電容器的情況，它們被置于用于將電能傳輸?shù)教结?6的線路附近，以使對(duì)測(cè)試結(jié)果有影響的電源線的電容最大化。通過(guò)被置于電容將改善去耦合的地方附近，這些電容器可以使用小電容。
在具有底部PCB 30的情況下，比如所示的100和102這樣的子卡可能是冗余的，因?yàn)樗鼈冊(cè)谄浔砻嫔蠑y帶了相同的分立元件。如果期望測(cè)試通道有更多的扇出，則可以簡(jiǎn)單地添加更多的冗余子卡。或者，根據(jù)測(cè)試要求和可用空間，這些子卡可以包括不同的組件。
所示的子卡102包括一個(gè)微控制器110作為分立的元件114。盡管被示出在子卡102上，但是相似的微控制器可以被設(shè)置在子卡102、子卡100、底部PCB 30和空間轉(zhuǎn)換器34上。微控制器110可以是多種可編程控制器中的任一種，這包括微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、序列發(fā)生器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)或可被編程/配置成控制器以便向電路提供測(cè)試或控制信號(hào)的其它控制器或器件。在一個(gè)實(shí)施例中，微控制器110是具有A/D能力的微芯片PIC18FXX20。
在空間轉(zhuǎn)換器上，子卡或底部PCB 30或112上分立的組件114包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器由微控制器110使用，或者由探針卡上或探針卡外部的另一個(gè)處理器使用。該存儲(chǔ)器可以是用于提供暫時(shí)存儲(chǔ)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，或諸如閃存等用于提供更永久的存儲(chǔ)的器件。為了使微控制器110或其它處理器能夠執(zhí)行測(cè)試，該存儲(chǔ)器可以被編程為包括測(cè)試矢量或測(cè)試程序。相似的是，該存儲(chǔ)器可以包括系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)。
電路也可以被組織成這樣，在與DUT一致的情況下，為評(píng)估DUT而創(chuàng)建一個(gè)完整的系統(tǒng)。例如，如果DUT是Intel或其它微處理器，則子卡和探針卡電路可以包括用于個(gè)人計(jì)算機(jī)主板的支援電路。加電源時(shí)，DUT會(huì)經(jīng)歷像最終使用環(huán)境那樣的電學(xué)環(huán)境。這樣，可以對(duì)未封裝的DUT器件執(zhí)行操作正確性的測(cè)試。
為了容納微控制器110和存儲(chǔ)器或其它可產(chǎn)生顯著熱量的分立組件，與探針卡子卡100和102上或底部PCB 30上的各分立組件114在一起的，還可以包括溫度控制系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)可以包括溫度傳感器和散熱片、電冷卻器、加熱器、或使組件溫度保持在期望范圍中所需的其它器件。
除了微控制器110和存儲(chǔ)器以外的分立組件114可以包括電壓調(diào)節(jié)器、繼電器、多路復(fù)用器、開(kāi)關(guān)、D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、移位寄存器等。在圖6和7的電路圖中示出了分立組件的配置示例。下文將進(jìn)一步描述根據(jù)本發(fā)明的探針卡上所包括的這些組件和其它特征的細(xì)節(jié)。
A.DUT信號(hào)隔離在一個(gè)實(shí)施例中，空間轉(zhuǎn)換器34包括與每一個(gè)提供DUT輸入的探針相串聯(lián)的薄膜電阻器。圖6示出了這種薄膜電阻器1201-4，它們將來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)控制器4的單個(gè)通道的信號(hào)提供給DUT 1241-4的輸入。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架在空間轉(zhuǎn)換器34中使用了諸如電阻器1201-4這樣的嵌入式電阻器，這些電阻器與每一個(gè)DUT輸入串聯(lián)以便將出故障的或短路的DUT與正常的DUT隔離開(kāi)。如圖5所示，空間轉(zhuǎn)換器34通常是多層陶瓷基片，或者可以由多層有機(jī)基片構(gòu)成，同時(shí)薄膜電阻器1201-4被置于到探針的路由線路路徑中的一層或多層之上。如上所述，在美國(guó)專利6,603,323中描述了這種DUT隔離電阻器的使用情況。在一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)電阻器的阻值范圍介于50到5000歐姆之間。1000歐姆量級(jí)的數(shù)值允許單個(gè)DUT通道驅(qū)動(dòng)頻率介于5到50MHz之間的10到100個(gè)DUT。為了能夠使性能達(dá)到最大化而同時(shí)不增大探針頭的尺寸，將嵌入式電阻器靠近DUT放置是很關(guān)鍵的。分立的或表面貼裝的電阻器也可以用于這種DUT隔離應(yīng)用。
在另一個(gè)實(shí)施例中，作為串聯(lián)電阻器的替換，可以放置緩沖器，使之與每一個(gè)DUT輸入相串聯(lián)以便隔離出故障的DUT，這在美國(guó)專利申請(qǐng)10/693,133中有描述。然后，在底部PCB或子卡中包括電路，以確保具有緩沖器的每一條線路中所提供的延遲是均勻的，這在專利申請(qǐng)10/693,133中有描述。
B.DUT電源隔離和電源控制在系統(tǒng)可用的DUT電源供給數(shù)量方面，該系統(tǒng)可能是有限的。當(dāng)使用單個(gè)電源來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)DUT時(shí)，期望隔離出故障的或短路的DUT，使其不影響連接到相同測(cè)試系統(tǒng)控制器電源的其它正常器件。還期望控制所提供的電源，因?yàn)殡S著每一個(gè)通道分支的增加，可能出現(xiàn)功率減小。
本架構(gòu)使用與每一個(gè)DUT電源引腳相串聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器、限流器或開(kāi)關(guān)以便隔離出故障的DUT。圖6示出了來(lái)自電源供給通道132的電壓調(diào)節(jié)器1301-4的使用情況。盡管所示的是從測(cè)試系統(tǒng)控制器4中提供電源，但是同樣也可以從單獨(dú)的電源供給中提供電源。電壓調(diào)節(jié)器1301-4具有從測(cè)試系統(tǒng)控制器電壓供給線路132中提供的電源，并且分配信號(hào)電源線以便給多個(gè)DUT1241-4供能。通過(guò)檢測(cè)短路或相似故障的DUT所引起的電流浪涌，然后切斷到該DUT的電流或使其最小化，電壓調(diào)節(jié)器1301-4就是這樣將出故障的DUT從相同電壓源下工作的正常DUT中隔離開(kāi)的。盡管圖6中示出的是電壓調(diào)節(jié)器，但是電壓調(diào)節(jié)器1301-4也可以被能夠隔離出故障的DUT且?guī)в邢嗨品答伒拈_(kāi)關(guān)或限流器所替代。
除了電源隔離以外，本架構(gòu)提供了來(lái)自DUT電源供給通道的增大的功率，以便能夠使單個(gè)電源驅(qū)動(dòng)更多的DUT。為了增大功率，在測(cè)試系統(tǒng)控制器4和DUT電壓調(diào)節(jié)器1301-4之間的子卡100上提供了DC/DC轉(zhuǎn)換器134，以便提供附加的DUT功率。測(cè)試系統(tǒng)控制器電源通常具有可編程的電壓輸出，該輸出具有固定的最大電流。許多新的硅器件工作在低電壓下。因此，測(cè)試系統(tǒng)控制器可以被編程到更高的電壓，并且DC/DC轉(zhuǎn)換器134可以向下調(diào)節(jié)到一更低的電壓和更高的電流，以便使測(cè)試系統(tǒng)控制器電源能夠驅(qū)動(dòng)更多的DUT。
為了確保將精確的電壓提供給測(cè)試系統(tǒng)，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了電壓調(diào)節(jié)器1301-4和其它探針卡組件的校準(zhǔn)和監(jiān)控。微控制器110像圖示那樣連接，用來(lái)監(jiān)控電壓調(diào)節(jié)器1301-4的輸出，以便確定何時(shí)因DUT故障而切斷電流。除了接收電流信號(hào)以外，探針卡的微控制器110或其它處理器或分立組件可以被配置成校準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器1301-4，以便能夠精確控制這些調(diào)節(jié)器所提供的電壓。然后，可以從微控制器110或其它組件中提供控制信號(hào)，以便控制通過(guò)調(diào)節(jié)器1301-4而輸出的電壓。
C.探針卡自測(cè)因?yàn)闇y(cè)試的并行性由探針卡中的扇出來(lái)提供并且測(cè)試功能已移至探針卡，所以期望在探針卡上包括一些特征以確保探針卡測(cè)試功能完整性，同時(shí)又不需要另外的測(cè)試系統(tǒng)控制器功能。在常規(guī)的探針卡中，測(cè)試系統(tǒng)控制器通常可以為完整性而監(jiān)控每一個(gè)通道。當(dāng)在若干個(gè)DUT中分配測(cè)試系統(tǒng)控制器資源并且添加各組件以隔離DUT時(shí)，由測(cè)試系統(tǒng)控制器所作出的探針卡完整性檢查可能不再是有效的測(cè)試系統(tǒng)檢查。
相應(yīng)地，在圖6所示的一個(gè)實(shí)施例中，本架構(gòu)執(zhí)行微控制器110、串行-并行寄存器(控制器)146、多路復(fù)用器140和142、D/A轉(zhuǎn)換器144、A/D轉(zhuǎn)換器147以及其它電路組件(那些其它電路組件用于確保向探針卡增添的測(cè)試功能的完整性)的組合自測(cè)。用其它子卡或底部PCB 30上的微控制器110或處理單元所執(zhí)行的操作的模式提供了允許測(cè)試單獨(dú)的子卡PCB組件和底部PCB組件的自測(cè)。
探針卡可以被配置成或在存儲(chǔ)器中包括軟件，以便提供自測(cè)。測(cè)試結(jié)果從探針卡報(bào)告給測(cè)試系統(tǒng)控制器4或其它用戶界面。微控制器110或其它處理器也可以包括可編程的模式，該模式允許探針卡被重新配置成用標(biāo)準(zhǔn)探針卡測(cè)試計(jì)量工具進(jìn)行探針卡測(cè)試?？梢允褂玫臉?biāo)準(zhǔn)計(jì)量工具的一個(gè)示例是AppliedPrecision公司所制造的probeWoRx系統(tǒng)。具有這種可編程模式的探針卡的使用可以允許在晶片生產(chǎn)測(cè)試環(huán)境中進(jìn)行自測(cè)。除了自測(cè)模式以外，探針卡的微控制器110或其它處理器可以包括一種實(shí)時(shí)監(jiān)控并報(bào)道探針卡“健康”或性能的模式。作為一個(gè)示例，所示的微控制器110接收電壓調(diào)節(jié)器1301-4的輸出，如果DUT出故障則會(huì)示出其“健康”報(bào)道功能。為探針卡的調(diào)節(jié)器1301-4和其它組件提供校準(zhǔn)的探針卡電路可以進(jìn)一步確保“健康”監(jiān)控的精確度。探針卡上的微控制器110或其它電路同樣可以連接成監(jiān)控DUT的“健康”，或確保底部PCB和子卡組件正常發(fā)揮作用并且將結(jié)果報(bào)道給測(cè)試系統(tǒng)控制器4或其它用戶界面。
除了自測(cè)和實(shí)時(shí)“健康”監(jiān)控以外，探針卡的微控制器110或其它處理器可以提供事件記錄。例如，事件記錄可以包括測(cè)試歷史、晶片統(tǒng)計(jì)、良品/次品統(tǒng)計(jì)、DUT位置/引腳故障、或用探針卡進(jìn)行測(cè)試時(shí)所期望的其它數(shù)據(jù)。探針卡上所包括的存儲(chǔ)器也可以用于存儲(chǔ)事件記錄數(shù)據(jù)。
D.串行總線接口為了使使用子卡所需的路由線路和連接器資源的量達(dá)到最小，向本架構(gòu)提供串行總線145。圖6的微控制器110在一個(gè)實(shí)施例中提供了串行總線接口，以便在不另外占用面積的情況下控制該串行總線145。探針卡的串行總線145允許在接口導(dǎo)線數(shù)目最小的情況下分配探針卡內(nèi)建自測(cè)(BIST)特征。串行總線是探針卡BIST功能的關(guān)鍵啟動(dòng)者。
串行接口總線145被置于子卡100(和其它子卡，如果使用的話)和底部PCB 30之間。串行總線能夠在連接器數(shù)目和布線資源最小化的情況下在底部PCB 30和子卡之間進(jìn)行通信。諸如串行-并行移位寄存器146等串行到并行的轉(zhuǎn)換器被設(shè)置在PCB 30上，以便在路由線路量和連接器資源最小化的情況下將串行總線信號(hào)分配到PCB 30內(nèi)部單獨(dú)的DUT。
盡管作為簡(jiǎn)單的串行-并行移位寄存器而示出，但是串行-并行移位器件146可以是可編程的控制器，比如DSP、FPGA、PLD或微控制器，它們用于提供與子卡100上的微控制器110相似的功能，其基本功能是提供并行到串行的轉(zhuǎn)換。作為處理器，單元146也可以被配置成執(zhí)行自測(cè)功能，用來(lái)將編程或數(shù)據(jù)提供給子卡上的其它處理器，并且通過(guò)串行總線145提供處理器的菊花鏈連接。
作為處理器，串行/并行控制器單元146可以進(jìn)一步利用壓縮數(shù)據(jù)格式，并且可以用于壓縮和解壓縮數(shù)據(jù)及測(cè)試矢量。例如，串行/并行控制器單元146可以被配置成接收來(lái)自未連接到串行總線的組件的BCD數(shù)據(jù)，并且將該BCD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于接下來(lái)分配的串行數(shù)據(jù)。相似的數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮可以由探針卡的子卡100和102或底部PCB 30之一所包括的其它可編程控制器或處理器來(lái)提供。
相似的是，被配置成處理器的串行/并行控制器單元146可以使探針卡能夠支持DUT的掃描測(cè)試特征?？删幊踢壿嫼痛鎯?chǔ)器芯片可以具有串行掃描端口以便提供掃描測(cè)試。掃描端口通常用在制造過(guò)程中以便提供該芯片的內(nèi)建自測(cè)(BIST)，該掃描端口在制造之后并不連接到封裝引線。當(dāng)DUT掃描端口連接到串行/并行控制器單元或連接到串行總線上的其它掃描測(cè)試電路時(shí)，在與測(cè)試系統(tǒng)控制器4一起或相分離的情況下，子卡都能夠使DUT具有掃描測(cè)試特征。
圖6還示出了到測(cè)試系統(tǒng)控制器4的串行總線接口133，它用于在導(dǎo)線和連接器資源最少的情況下提供來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)控制器4的串行通信。使用串行接口133時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)控制器4可以將控制信號(hào)路由到串行到并行轉(zhuǎn)換器146，或到微控制器110。在一個(gè)實(shí)施例中，可以提供來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)控制器4的JTAG串行端口的串行接口133，其中測(cè)試系統(tǒng)控制器4的掃描寄存器被用于提供來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)控制器4的串行控制信號(hào)。
盡管所示的測(cè)試系統(tǒng)控制器4具有與微控制器110相連接的串行接口133，但是也可以提供其它類型的通信接口，比如所示的并行接口135。其它接口可以單獨(dú)使用，或與串行接口組合使用。其它類型的接口可以包括RF、無(wú)線、網(wǎng)絡(luò)、IR或測(cè)試系統(tǒng)控制器4可以獲得的各種連接。盡管所示的情況是僅連接到微控制器110，但是接口135可以直接地或通過(guò)總線連接到探針卡上的其它器件。
串行總線145也可以被用于分配到DUT和來(lái)自DUT的模擬信號(hào)。本架構(gòu)包括串行數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器144，用于將串行信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M形式并將這些信號(hào)分配到多個(gè)DUT中。D/A轉(zhuǎn)換器144從串行-并行移位寄存器146中接收通過(guò)串行總線145而輸入的測(cè)試信號(hào)，盡管該信號(hào)也可以從其它連接到串行總線145上的組件中提供。D/A轉(zhuǎn)換器144可以在每一個(gè)封裝中包含多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器(通常每一個(gè)封裝中有8、16或32個(gè))，它們連接到串行接口總線145，用于在布線和PCB面積最小的情況下將模擬電壓傳遞到各DUT。還包括A/D轉(zhuǎn)換器147，用于接收來(lái)自DUT的模擬信號(hào)并且轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，從而通過(guò)串行總線將信號(hào)較佳地提供給串行-并行移位寄存器。還提供了模擬多路復(fù)用器142，以便將來(lái)自電壓調(diào)節(jié)器1301-4的輸出中的反饋提供給微控制器110，以使微控制器能夠確保電壓調(diào)節(jié)器1301-4在自測(cè)和測(cè)試完整性確保方面起適當(dāng)?shù)淖饔谩?br> 圖7示出了圖6的可選電路圖，用于圖5所示探針卡上可以使用的那些組件。圖7所示電路通過(guò)在底部PCB 30上使用FPGA 150來(lái)替代串行-并行移位寄存器146、串行DAC 144和串行ADC 147，對(duì)圖6作出了修改。
FPGA 150可以包括單板微控制器，或可以被編程/配置成提供微控制器110的功能。因此，圖6的微控制器110在圖7中被刪去了，其功能由FPGA 150來(lái)實(shí)現(xiàn)。相似的是，圖7的FPGA 150可以被編程為執(zhí)行圖6的模擬多路復(fù)用器142的功能。因此，如圖7所示，電壓調(diào)節(jié)器1301-4的輸出被提供給FPGA 150，并且圖6的模擬多路復(fù)用器在圖7中被刪去了。其它組件從圖6搬到圖7上，并且以相似的方式來(lái)標(biāo)記。
FPGA 150可以由程序Verilog來(lái)編程或配置。FPGA 150的編程或配置可以在將FPGA 150安裝到探測(cè)卡上之前來(lái)設(shè)置。在使用測(cè)試系統(tǒng)控制器4或與探針卡相連的其它用戶界面進(jìn)行安裝之后，可以進(jìn)一步執(zhí)行FPGA 150的編程或配置?；谝粋€(gè)或多個(gè)DUT的響應(yīng)，可以重新配置FPGA 150，以便促進(jìn)DUT所需的特定測(cè)試。
FPGA的編程可以基于該DUT的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)或測(cè)試臺(tái)。在一個(gè)實(shí)施例中，用來(lái)開(kāi)發(fā)DUT的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的輸出可以用于合成被載入探針卡上的FPGA內(nèi)或微控制器程序存儲(chǔ)器內(nèi)的測(cè)試程序。該CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)可以被直接使用，或者由用來(lái)設(shè)計(jì)探針卡的設(shè)計(jì)工具或CAD工具進(jìn)行后期處理。這樣，通過(guò)用于測(cè)試特定DUT設(shè)計(jì)的軟件，可以使用并定制標(biāo)準(zhǔn)的或半標(biāo)準(zhǔn)的子卡、底部PCB、或空間轉(zhuǎn)換器貼裝控制器組件。
盡管可以想到FGPA 150可以被包括在子卡100中，但是FPGA 150最好位于底部PCB 150上，以使子卡132和底部PCB 30之間的路由線路和連接器的數(shù)目最小。圖示的FPGA 150向串行總線145提供了串行接口，以便與測(cè)試系統(tǒng)控制器4進(jìn)行有效的通信。
F.可編程的路由通過(guò)空間轉(zhuǎn)換器34或底部PCB 30，探針卡中的信號(hào)、電源和地面路徑像上文所描述的那樣用某種類型的空間轉(zhuǎn)換來(lái)進(jìn)行路由。一旦制造好這些路徑，作出改變的靈活性就很小了。通過(guò)諸如中繼器、開(kāi)關(guān)或FPGA等IC，便可以在探針卡中構(gòu)建出靈活性，以便提供可控的路徑重新路由。使用可編程或可控的IC來(lái)路由信號(hào)可以提供很大的靈活性，從而允許通過(guò)簡(jiǎn)單地對(duì)IC進(jìn)行重新編程而將相同的探針卡用于許多設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，由連接到探針的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備對(duì)IC進(jìn)行控制或編程，從而允許測(cè)試工程師在調(diào)試測(cè)試程序時(shí)實(shí)時(shí)地對(duì)探針卡進(jìn)行重新編程。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖7所示，F(xiàn)PGA 150可以被配置成提供可編程的線路路由。FPGA 150可以用于控制路由并提供串行-并行移動(dòng)功能，或用于在不提供任何串行-并行移動(dòng)的情況下控制路徑路由。其它可編程的IC(比如PLD或簡(jiǎn)單的可編程開(kāi)關(guān))可以相似地被用于提供可編程的路徑路由。
如上所述，連接器24將來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)控制器4的信號(hào)分配到底部PCB 30的連接器24。然后，通道傳輸線路40將來(lái)自連接器24的信號(hào)水平地分配，用于連接到多個(gè)DUT。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)底部PCB 30上的FPGA 150，對(duì)該P(yáng)CB的通道傳輸線路40進(jìn)行路由，以使測(cè)試系統(tǒng)控制器4的路由資源能夠以可編程的方式連接到不同的DUT。FPGA 150簡(jiǎn)單地充當(dāng)可編程的開(kāi)關(guān)矩陣。在其它實(shí)施例中，來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)控制器4的資源串行地或直接地被提供給子卡上或空間轉(zhuǎn)換器34上的FPGA 150，以便使測(cè)試系統(tǒng)控制器資源能夠以可編程的方式連接到不同的DUT。通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)控制器4或者通過(guò)一條從用戶界面到探針卡上的FPGA 150的單獨(dú)連接而實(shí)現(xiàn)的到FPGA 150的連接允許對(duì)FPGA150進(jìn)行重新編程，以便按期望的方式重新配置路徑路由。
F.組合特征在上文A-E中所描述的架構(gòu)的特征可以單獨(dú)使用，或者可以按測(cè)試要求所規(guī)定的來(lái)使用。用根據(jù)本發(fā)明所描述的特征可以實(shí)現(xiàn)使扇出測(cè)試信號(hào)的能力顯著增加。例如，上一代測(cè)試系統(tǒng)控制器可能是在33MHz下工作的32DUT測(cè)試系統(tǒng)控制器。使用本文所描述的智能探針卡架構(gòu)時(shí)，在相同的33MHz下工作的測(cè)試系統(tǒng)控制器可以擴(kuò)展到256DUT測(cè)試系統(tǒng)控制器。如果測(cè)試系統(tǒng)控制器具有冗余分析(RA)能力，則DUT I/O的多路復(fù)用也可以啟用冗余分析測(cè)試。在圖6和7中，對(duì)于通過(guò)多路復(fù)用器140而提供給測(cè)試系統(tǒng)控制器4的DUT I/O輸入，便示出了這種能力。多路復(fù)用器可以由微控制器110、或處理電壓146來(lái)控制，以便將期望的DUT I/O路由到測(cè)試系統(tǒng)控制器4。
作為晶片級(jí)步驟炙燒卡，這種共享資源或多路復(fù)用測(cè)試配置可能是非常有吸引力的，其中如上所述，期望在工藝中炙燒期間對(duì)所有的DUT進(jìn)行一次測(cè)試。該測(cè)試速度可能會(huì)因DUT I/O的多路復(fù)用而有所減小，但是在炙燒過(guò)程中，這通常不是限制性的。益處將是晶片級(jí)炙燒測(cè)試系統(tǒng)控制器解決方案以及從炙燒失敗中有可能恢復(fù)，同時(shí)RA出現(xiàn)在背景中或者在單獨(dú)類型操作的炙燒之后提供一種RA類型。
盡管上文對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，但是這僅是要表明本領(lǐng)域的技術(shù)人員可如何實(shí)施和利用本發(fā)明。許多其它的修改將落在權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種探針卡組件，它包括可編程的控制器，所述控制器控制將測(cè)試信號(hào)提供給所述探針卡的測(cè)試探針以便對(duì)晶片上各元件進(jìn)行測(cè)試。
2.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，其特征在于，所述可編程的控制器包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。
3.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，其特征在于，所述可編程的控制器通過(guò)一接口連接到測(cè)試系統(tǒng)控制器，其中所述測(cè)試系統(tǒng)控制器將測(cè)試信號(hào)提供給所述接口，以便控制晶片上各元件的測(cè)試。
4.如權(quán)利要求3所述的探針卡組件，其特征在于，所述接口包括下列中的一種或多種串行接口、并行接口、無(wú)線接口、網(wǎng)絡(luò)接口、RF接口，以及IR接口。
5.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，還包括所述可編程的控制器可以進(jìn)行存取的存儲(chǔ)器，其中所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)著能使所述可編程的控制器對(duì)所述晶片上的各元件進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試程序。
6.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，其特征在于，所述可編程的控制器包括被配置成接收所述測(cè)試信號(hào)的串行到并行轉(zhuǎn)換器，所述可編程的控制器被配置成將所述測(cè)試信號(hào)從串行轉(zhuǎn)換為并行并且將并行的測(cè)試信號(hào)分配到所述測(cè)試探針。
7.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，其特征在于，所述可編程的控制器被配置成執(zhí)行所述探針卡組件中所包括的各元件的自測(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，還包括串行到并行轉(zhuǎn)換器，被連接以接收來(lái)自所述可編程控制器的信號(hào)，所述串行到并行轉(zhuǎn)換器被配置成將所述測(cè)試信號(hào)從串行轉(zhuǎn)換為并行并且將并行的測(cè)試信號(hào)分配到所述測(cè)試探針。
9.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，還包括串行數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器，被連接以接收來(lái)自所述可編程控制器的數(shù)字測(cè)試信號(hào)，所述數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器被配置成轉(zhuǎn)換所述測(cè)試信號(hào)并且將其以模擬形式提供給所述測(cè)試探針。
10.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，還包括連接到底部PCB的子卡，所述子卡包括所述可編程控制器和連接器，所述連接器用于連接到測(cè)試系統(tǒng)控制器并且將來(lái)自所述連接器的線路路由到多個(gè)向測(cè)試探針提供電連接的接點(diǎn)，所述測(cè)試探針用于接觸晶片上的DUT，所述子卡用于支撐那些被配置成向所述DUT提供附加信號(hào)的分立元件。
11.如權(quán)利要求10所述的探針卡組件，其特征在于，所述分立元件包括附加的可編程控制器。
12.如權(quán)利要求10所述的探針卡組件，其特征在于，所述子卡還包括電源供給隔離器件，這些器件與多個(gè)電源供給線路串聯(lián)，所述電源供給線路將測(cè)試系統(tǒng)控制器的單根電源供給線路中的電能分配到多個(gè)測(cè)試探針，每一個(gè)測(cè)試探針被配置成接觸DUT電源供給輸入，其中所述電源供給隔離器件被配置成當(dāng)給定的電源供給線路上的DUT被確定為出故障時(shí)就使所述給定線路上的電流達(dá)到最小。
13.如權(quán)利要求10所述的探針卡組件，其特征在于，所述晶片上的元件包括微處理器，并且其中所述分立元件包括用于個(gè)人計(jì)算機(jī)主板上的支援電路。
14.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，還包括連接到底部PCB的子卡，所述底部PCB包括連接器，以便連接到測(cè)試系統(tǒng)控制器并且將來(lái)自所述連接器的線路路由到多個(gè)向測(cè)試探針提供電連接的接點(diǎn)，所述測(cè)試探針用于接觸晶片上的DUT，所述子卡用于支撐所述可編程控制器。
15.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，還包括空間轉(zhuǎn)換器，支撐所述測(cè)試探針并具有與所述測(cè)試探針相連的內(nèi)部路由線路，其中所述空間轉(zhuǎn)換器支撐著所述可編程控制器。
16.如權(quán)利要求1所述的探針卡組件，還包括電阻器，每一個(gè)電阻器都串聯(lián)在單個(gè)測(cè)試系統(tǒng)控制器通道和多個(gè)測(cè)試探針之間，從而提供了測(cè)試探針的電阻隔離。
17.一種探針卡組件，包括隔離緩沖器，每一個(gè)隔離緩沖器都串聯(lián)在單個(gè)測(cè)試器通道和多個(gè)測(cè)試探針之間，從而提供了測(cè)試探針的隔離。
18.如權(quán)利要求2所述的探針卡組件，其特征在于，被載入所述FPGA中的測(cè)試程序是從用來(lái)開(kāi)發(fā)所述晶片上各元件的CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)中提供的。
19.如權(quán)利要求5所述的探針卡組件，其特征在于，被載入所述存儲(chǔ)器中的測(cè)試程序是從用來(lái)開(kāi)發(fā)所述晶片上各元件的CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)中提供的。
20.一種探針卡組件，包括連接到底部PCB的子卡，所述底部PCB包括連接器，以便連接到測(cè)試系統(tǒng)控制器并且將來(lái)自所述連接器的線路路由到多個(gè)向測(cè)試探針提供電連接的接點(diǎn)，所述測(cè)試探針用于接觸晶片上的DUT，所述子卡包括被配置成向所述DUT提供附加信號(hào)的分立元件。
21.如權(quán)利要求20所述的探針卡組件，其特征在于，所述子卡通過(guò)可拆卸的連接器連接到所述PCB。
22.如權(quán)利要求20所述的探針卡組件，其特征在于，所述晶片上的DUT包括微處理器，并且其中所述分立元件包括用于個(gè)人計(jì)算機(jī)主板的支援電路。
23.如權(quán)利要求20所述的探針卡組件，其特征在于，所述分立元件包括用在帶有所述DUT的電路中的支撐元件。
24.一種探針卡組件，包括電源供給隔離器件，這些器件與多個(gè)電源供給線路串聯(lián)，所述電源供給線路將測(cè)試系統(tǒng)控制器的單根電源供給線路的電能分配到多個(gè)測(cè)試探針，每一個(gè)測(cè)試探針被配置成接觸DUT電源供給輸入，其中所述電源供給隔離器件被配置成當(dāng)給定一條電源供給線路上的DUT被確定為出故障時(shí)就使所述給定線路上的電路達(dá)到最小。
25.如權(quán)利要求24所述的探針卡組件，其特征在于，所述電源供給隔離器件包括電壓調(diào)節(jié)器、開(kāi)關(guān)和限流器中的一種或多種。
26.如權(quán)利要求24所述的探針卡組件，包括支撐所述測(cè)試探針的空間轉(zhuǎn)換器；至少一個(gè)子卡；以及與所述空間轉(zhuǎn)換器和所述至少一個(gè)子卡電互連的底部PCB，其中在所述空間轉(zhuǎn)換器、所述底部PCB和所述至少一個(gè)子卡中的至少一個(gè)之上設(shè)置所述電源供給隔離器件。
27.一種探針卡組件，包括連接在測(cè)試系統(tǒng)控制器的單根電源供給線路中的DC-DC轉(zhuǎn)換器，所述電源供給線路將電能通過(guò)線路分支分配到多個(gè)測(cè)試探針，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置成增大所述電源供給線路上所提供的信號(hào)中的電流。
28.一種探針卡組件，它包括可編程的控制器，所述可編程的控制器被配置成執(zhí)行所述探針卡組件中所包括的各元件的自測(cè)。
29.一種探針卡組件，它包括串行接口器件，所述串行接口器件被配置成連接到測(cè)試系統(tǒng)控制器，以便接收要分配到所述探針卡組件的各探針的測(cè)試信號(hào)。
30.如權(quán)利要求29所述的探針卡組件，還包括串行到并行轉(zhuǎn)換器，用于將所述測(cè)試信號(hào)從串行轉(zhuǎn)換為并行并且將并行的測(cè)試信號(hào)分配到多個(gè)測(cè)試探針。
31.如權(quán)利要求30所述的探針卡組件，其特征在于，所述串行到并行轉(zhuǎn)換器包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。
32.如權(quán)利要求31所述的探針卡組件，包括支撐所述測(cè)試探針的空間轉(zhuǎn)換器；至少一個(gè)子卡；以及與所述空間轉(zhuǎn)換器和所述至少一個(gè)子卡電互連的底部PCB，其中在所述空間轉(zhuǎn)換器、所述底部PCB和所述至少一個(gè)子卡中的至少一個(gè)之上設(shè)置所述串行到并行轉(zhuǎn)換器。
33.一種探針卡組件，包括串行數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器，它被配置成以串行的方式接收要以模擬形式被分配到所述探針卡的各測(cè)試探針上的測(cè)試信號(hào)，所述數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器被配置成轉(zhuǎn)換所述測(cè)試信號(hào)并且將其按模擬形式提供給所述測(cè)試探針。
34.如權(quán)利要求33所述的探針卡組件，還包括模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，被配置成接收來(lái)自測(cè)試設(shè)備的模擬信號(hào)并且將數(shù)字表示發(fā)送給測(cè)試系統(tǒng)控制器。
35.如權(quán)利要求34所述的探針卡組件，包括支撐所述測(cè)試探針的空間轉(zhuǎn)換器；至少一個(gè)子卡；以及與所述空間轉(zhuǎn)換器和所述少一個(gè)子卡電互連的底部PCB，其中在所述空間轉(zhuǎn)換器、所述底部PCB和所述至少一個(gè)子卡中的至少一個(gè)之上設(shè)置所述串行數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器和所述模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
提供了一種用于晶片測(cè)試系統(tǒng)的探針卡，它具有許多單板特征，能夠進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)控制器通道的扇出，以便測(cè)試晶片上的多個(gè)DUT，同時(shí)又限制了扇出對(duì)測(cè)試結(jié)果的不利影響。探針卡的單板特征包括下列一個(gè)或多個(gè)(a)DUT信號(hào)隔離，這是通過(guò)將電阻器與每一個(gè)DUT輸入串聯(lián)以隔離出故障的DUT而設(shè)置的；(b)DUT電源隔離，這由與每一個(gè)DUT電源引腳串聯(lián)的開(kāi)關(guān)、限流器或調(diào)節(jié)器來(lái)設(shè)置，以便隔離對(duì)出故障的DUT的電源供給；(c)用單板微控制器或FPGA來(lái)設(shè)置的自測(cè)；(d)作為探針卡一部分而設(shè)置的層疊的子卡，用于容納附加的單板測(cè)試電路；以及(e)在探針卡的底部PCB及子卡或測(cè)試系統(tǒng)控制器之間接口總線的使用，以使底部PCB和子卡之間或底部PCB和測(cè)試系統(tǒng)控制器之間的接口導(dǎo)線的數(shù)目達(dá)到最小。
文檔編號(hào)G01R31/28GK1947022SQ200580012737
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者C·A·米勒, M·E·查夫特, R·J·漢森 申請(qǐng)人:佛姆法克特股份有限公司