本發(fā)明涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能射頻遙控自動(dòng)化測試系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)行技術(shù)的測試一般采用全部用測試機(jī)或全部使用單片機(jī)模組測試的方式來實(shí)現(xiàn)。全部使用測試機(jī)在對芯片進(jìn)入模式的處理上相對繁瑣復(fù)雜，而且在調(diào)試的時(shí)候很難去確認(rèn)每個(gè)階段的問題。如果單獨(dú)使用測試模組來實(shí)現(xiàn)，模組在測試電壓電流的模擬量上精度會(huì)比較差，另外在處理和探針臺(tái)的聯(lián)機(jī)通訊問題時(shí)可能會(huì)有一些不穩(wěn)定。

因此現(xiàn)有的測試方式無法滿足市場的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種測試精度高、連接穩(wěn)定的高性能射頻遙控自動(dòng)化測試系統(tǒng)及其方法，通過該系統(tǒng)及方法，可將待測晶圓上良品和不良品的分布位置區(qū)分開。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高性能射頻遙控自動(dòng)化測試系統(tǒng)，包括測試機(jī)、測試模組、探針卡和探針臺(tái)；所述測試機(jī)的數(shù)字通道及電源和測試模組均連接在探針卡上，所述探針卡可與待測晶圓連接，且其與待測晶圓連接后，測試機(jī)、測試模組和待測晶圓三者電氣連接；所述測試機(jī)與探針臺(tái)通訊連接，并可將測試結(jié)果發(fā)送給探針臺(tái)，并在該探針臺(tái)上生成測試MAP圖；

測試機(jī)通過數(shù)字通道發(fā)送命令給測試模組，并通過電源給待測晶圓和測試模組提供5V電源；測試模組根據(jù)命令使待測晶圓進(jìn)入相應(yīng)的測試模式，并將待測晶圓是否進(jìn)入測試模式的狀態(tài)反饋給測試機(jī)；測試模組和/測試機(jī)進(jìn)行相應(yīng)測試，并將測試結(jié)果以狀態(tài)信號(hào)傳遞給測試機(jī)；測試機(jī)根據(jù)反饋的測試結(jié)果判定待測晶圓的好壞，將不良品有效篩選出來；測試機(jī)將測試結(jié)果發(fā)送給探針臺(tái)；測試臺(tái)根據(jù)測試結(jié)果生成測試MAP圖，測試MAP圖反映出一片待測晶圓上良品和不良品的分布位置。

其中，測試模組和/測試機(jī)進(jìn)行相應(yīng)測試具體為：對于個(gè)別需要測試模組自己測試的命令項(xiàng)目，由測試模組完成測試并將測試項(xiàng)是否通過的結(jié)果傳遞給測試機(jī)，測試機(jī)根據(jù)測試模組反饋的狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，該測試項(xiàng)由測試模組和測試機(jī)配合完成；對于需要測試直流參數(shù)的項(xiàng)目由測試機(jī)進(jìn)行測試，并將測試流參數(shù)后判定的結(jié)果直接發(fā)送給其自身；對于由測試模組單獨(dú)完成的測試項(xiàng)目，測試模組完成后直接測試結(jié)果以狀態(tài)信號(hào)傳遞給測試機(jī)。

其中，所述測試機(jī)包括提供固定輸出電源及可編程電源的電源模塊，所述電源模塊包括27個(gè)繼電器控制位信號(hào)引腳和兩路可編程的電源引腳，該電源引腳輸出的電壓在0-15V之間；所述27個(gè)繼電器控制位信號(hào)引腳與繼電器電連接并對繼電器進(jìn)行控制；5V固定電源電壓通過針卡板上的模組電源的接口給測試板供電，其中一個(gè)電源引腳通過探針卡連接到待測晶圓的電源腳。

其中，所述測試機(jī)還包括用于發(fā)送命令給測試模組并接收測試模組反饋信號(hào)的數(shù)字通道模塊，該數(shù)字通道模塊的第一至第七引腳連接測試機(jī)和測試模組且用于實(shí)現(xiàn)兩者之間的通訊；其中第一至第五引腳為測試機(jī)發(fā)送給測試模組的命令信號(hào)引腳，第六和第七引腳為測試模組反饋給測試機(jī)的信號(hào)引腳；第八至第三十五引腳為測試機(jī)直接連接到待測晶圓引腳的信號(hào)引腳。

其中，所述測試模組包括型號(hào)為STM32的主控芯片，該主控芯片設(shè)置在測試板接口上，且該測試板接口具有40個(gè)引腳，5V固定電源電壓連接至測試板接口的第一和第二引腳并為該測試模組供電；所述測試板接口的第五、六、七、八、九、十一和十三引腳連接測試機(jī)；所述測試板接口的第三、四、三十七、三十八、三十九和四十引腳接地，所述測試板接口的剩余引腳均連接至待測晶圓的對應(yīng)引腳。

其中，所述測試機(jī)的電源模塊接口、數(shù)字通道模塊和測試模組的接口均設(shè)置在探測卡上，且測試機(jī)、測試模組和待測晶圓之間的相互連接均在探針卡上實(shí)現(xiàn)。

其中，所述探針臺(tái)上設(shè)置有用于固定探測卡的固定區(qū)域和用于放置待測晶圓的托盤，所述托盤位于固定區(qū)域的正下方。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種高性能射頻遙控自動(dòng)化測試方法，包括以下步驟：

步驟1，連接測試機(jī)、測試模組和探針臺(tái)，且測試機(jī)用的是V50測試軟件；

步驟2，打開測試機(jī)軟件，測試機(jī)進(jìn)入V50測試系統(tǒng)，調(diào)取對應(yīng)的測試軟件，進(jìn)入測試界面；

步驟3，在測試界面操作相應(yīng)的按鈕，連接測試機(jī)和探針臺(tái)的通訊；

步驟4，按探針臺(tái)的開始信號(hào)，待測晶圓開始進(jìn)行連續(xù)測試；測試機(jī)通過數(shù)字通道發(fā)送命令給測試模組，并通過電源給待測晶圓和測試模組提供5V電源；

步驟5，測試模組根據(jù)命令使待測晶圓進(jìn)入相應(yīng)的測試模式，并將待測晶圓是否進(jìn)入測試模式的狀態(tài)反饋給測試機(jī)；

步驟6，測試模組和/測試機(jī)進(jìn)行相應(yīng)測試，并將測試結(jié)果以狀態(tài)信號(hào)傳遞給測試機(jī)；

步驟7，測試機(jī)根據(jù)反饋的測試結(jié)果判定待測晶圓的好壞，將不良品有效篩選出來；

步驟8，測試機(jī)將測試結(jié)果發(fā)送給探針臺(tái)，測試臺(tái)根據(jù)測試結(jié)果生成測試MAP圖，測試MAP圖反映出一片待測晶圓上良品和不良品的分布位置。

其中，所述步驟6中進(jìn)行的相應(yīng)測試具體有：測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入電源測試模式，測試機(jī)測試芯片對應(yīng)引腳的電壓并判斷結(jié)果是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入寄存器保持模式，測試機(jī)測試對應(yīng)引腳的電壓和電源腳的電流并判斷結(jié)果是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入深睡眠模式，測試機(jī)測試對應(yīng)引腳的電壓和電源腳的電流并判斷結(jié)果是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入PRX模式，測試機(jī)測試對應(yīng)引腳的電壓和電源腳的電流并判斷結(jié)果是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入RF通訊模式，測試機(jī)接收模組返回的結(jié)果并判斷是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入MBIST模式，測試機(jī)接收模組返回的結(jié)果并判斷是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入OTP燒寫模式，測試機(jī)接收模組返回的結(jié)果并判斷是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，測試機(jī)接收模組返回的結(jié)果并判斷是否正常。

其中，所述步驟8之后還包括一步驟9，該步驟為檢測是否需要繼續(xù)測試下一顆待測晶圓，若要，則返回步驟4；若不需要結(jié)束。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的高性能射頻遙控自動(dòng)化測試系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)及該方法利用到的是測試機(jī)、測試模組、探針卡和探針臺(tái)，測試機(jī)、測試模組和待測晶圓三者電氣連接，且測試機(jī)與探針臺(tái)通訊連接，并可將測試結(jié)果發(fā)送給探針臺(tái)，并在該探針臺(tái)上生成測試MAP圖，且該測試MAP圖反映出一片待測晶圓上良品和不良品的分布位置；上述的改進(jìn)，測試機(jī)加測試模組相結(jié)合的方式可以有效利用測試機(jī)本身具有的穩(wěn)定通訊和高精度的模擬量測量，利用測試模組設(shè)置測試模式的簡潔性，簡化測試程序，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)測試的高效性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的高性能射頻遙控自動(dòng)化測試系統(tǒng)的方框圖；

圖2為本發(fā)明中測試機(jī)電源模塊的接口電路圖；

圖3為本發(fā)明中測試機(jī)數(shù)字通道模塊的接口電路圖；

圖4為本發(fā)明中測試板接口的電路圖；

圖5為本發(fā)明的高性能射頻遙控自動(dòng)化測試方法的流程圖。

主要元件符號(hào)說明如下：

10、測試機(jī) 11、測試模組

12、探針卡 13、探針臺(tái)

14、待測晶圓。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。

請參閱圖1，本發(fā)明的高性能射頻遙控自動(dòng)化測試系統(tǒng)，包括測試機(jī)10、測試模組11、探針卡12和探針臺(tái)13；測試機(jī)10的數(shù)字通道及電源和測試模組11均連接在探針卡12上，探針卡12可與待測晶圓13連接，且其與待測晶圓13連接后，測試機(jī)11、測試模組12和待測晶圓13三者電氣連接；測試機(jī)10與探針臺(tái)13通訊連接，并可將測試結(jié)果發(fā)送給探針臺(tái)13，并在該探針臺(tái)上生成測試MAP圖；

測試機(jī)通過數(shù)字通道發(fā)送命令給測試模組，并通過電源給待測晶圓和測試模組提供5V電源；測試模組根據(jù)命令使待測晶圓進(jìn)入相應(yīng)的測試模式，并將待測晶圓是否進(jìn)入測試模式的狀態(tài)反饋給測試機(jī)；測試模組和/測試機(jī)進(jìn)行相應(yīng)測試，并將測試結(jié)果以狀態(tài)信號(hào)傳遞給測試機(jī)；測試機(jī)根據(jù)反饋的測試結(jié)果判定待測晶圓的好壞，將不良品有效篩選出來；測試機(jī)將測試結(jié)果發(fā)送給探針臺(tái)；測試臺(tái)根據(jù)測試結(jié)果生成測試MAP圖，測試MAP圖反映出一片待測晶圓上良品和不良品的分布位置。本技術(shù)主要用于2.4GHZ射頻遙控自動(dòng)化測試。

在本實(shí)施例中，測試模組和/測試機(jī)進(jìn)行相應(yīng)測試具體為：對于個(gè)別需要測試模組自己測試的命令項(xiàng)目，由測試模組完成測試并將測試項(xiàng)是否通過的結(jié)果傳遞給測試機(jī)，測試機(jī)根據(jù)測試模組反饋的狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，該測試項(xiàng)由測試模組和測試機(jī)配合完成；對于需要測試直流參數(shù)的項(xiàng)目由測試機(jī)進(jìn)行測試，并將測試流參數(shù)后判定的結(jié)果直接發(fā)送給其自身；對于由測試模組單獨(dú)完成的測試項(xiàng)目，測試模組完成后直接測試結(jié)果以狀態(tài)信號(hào)傳遞給測試機(jī)。

請進(jìn)一步參閱圖2，為電源模塊的接口圖，測試機(jī)10包括提供固定輸出電源及可編程電源的電源模塊，電源模塊包括27個(gè)繼電器控制位信號(hào)引腳和兩路可編程的電源引腳，該電源引腳輸出的電壓在0-15V之間；27個(gè)繼電器控制位信號(hào)引腳與繼電器電連接并對繼電器進(jìn)行控制；5V固定電源電壓通過針卡板上的模組電源的接口給測試板供電，其中一個(gè)電源引腳通過探針卡連接到待測晶圓的電源腳。該電源模塊可以提供固定輸出的電源，如下接口圖中的+5V,+15V,-15V,+19V，這幾個(gè)引腳在測試機(jī)上電后就可以一直輸出對應(yīng)數(shù)值的電壓，數(shù)值不可調(diào)節(jié)。第一引腳至第二十七引腳是繼電器控制位信號(hào)引腳，可以對用戶繼電器進(jìn)行控制。該電源模塊還可以實(shí)現(xiàn)提供可編程的電源，下圖中的DPS1，DPS2是2路可編程的電源，可以實(shí)現(xiàn)0-15V之間的任意電壓輸出，并可以在同時(shí)測量該電源的輸出電流，這種功能需要在運(yùn)行測試程序的時(shí)候才會(huì)有相應(yīng)的電壓輸出。本測試系統(tǒng)中用到1個(gè)+5V的固定電源和DPS1這個(gè)可編程的電源，+5V的電源通過針卡板上的模組電源的接口給測試板供電，保證測試板在測試過程中不斷電，另外1個(gè)可編程電源通過探針卡連接到待測晶圓的電源腳，實(shí)現(xiàn)對IC的供電和處于不同狀態(tài)模式下的IC電源電流的精確測量。

請進(jìn)一步參閱圖3，為數(shù)字通道模塊的接口電路圖，測試機(jī)還包括用于發(fā)送命令給測試模組并接收測試模組反饋信號(hào)的數(shù)字通道模塊，該數(shù)字通道模塊的第一至第七引腳連接測試機(jī)和測試模組且用于實(shí)現(xiàn)兩者之間的通訊；其中第一至第五引腳為測試機(jī)發(fā)送給測試模組的命令信號(hào)引腳，第六和第七引腳為測試模組反饋給測試機(jī)的信號(hào)引腳；第八至第三十五引腳為測試機(jī)直接連接到待測晶圓引腳的信號(hào)引腳。數(shù)字通道模塊主要實(shí)現(xiàn)發(fā)送命令給測試模組，接收測試模組反饋的信號(hào)，量測對應(yīng)引腳的電接口圖如下圖2，數(shù)字通道模塊的接口有32個(gè)通道信號(hào)引腳，標(biāo)示為CH1-32，CH33-64的引腳，其中本測試系統(tǒng)使用到的信號(hào)引腳為CH1-35，CH1-7連接測試機(jī)和測試模組，用于兩者之間的通訊。其中CH1-CH5（對應(yīng)標(biāo)示為TEST_CMD4- TEST_CMD0）為測試機(jī)發(fā)送給測試模組的命令信號(hào),從高到低共5位，每位代表1個(gè)2進(jìn)制的0或1，可以實(shí)現(xiàn)16進(jìn)制數(shù)0x00-0x1F的命令，CH6-7（對應(yīng)標(biāo)示為TEST-RESULT1，TEST-RESULT0）為測試模組反饋給測試機(jī)的信號(hào)，從高到低共2位。返回的狀態(tài)一般為01或10。返回01代表芯片進(jìn)入對應(yīng)的測試模式或者模組測試的項(xiàng)目是通過的，返回10代表芯片沒有進(jìn)入對應(yīng)的測試模式或者模組測試的項(xiàng)目是失敗的。CH8-CH35是測試機(jī)直接連接到芯片引腳的通道，用于待測晶圓對應(yīng)引腳的電壓。

請進(jìn)一步參閱圖4，測試模組11包括型號(hào)為STM32的主控芯片，該主控芯片設(shè)置在測試板接口上，測試板主要是由主控芯片和一些外圍輔助電路形成的，且該測試板接口具有40個(gè)引腳，5V固定電源電壓連接至測試板接口的第一和第二引腳并為該測試模組供電；所述測試板接口的第五、六、七、八、九、十一和十三引腳連接測試機(jī)；所述測試板接口的第三、四、三十七、三十八、三十九和四十引腳接地，所述測試板接口的剩余引腳均連接至待測晶圓的對應(yīng)引腳。該接口圖中第五引腳為TEST-CMD4-0，第六引腳為TEST_RES1-0，這兩個(gè)引腳與測試機(jī)連接進(jìn)行通訊，其余引腳連接到待測芯片的對應(yīng)引腳，對待測芯片的相關(guān)引腳進(jìn)行操作后設(shè)置相關(guān)寄存器，使待測晶圓進(jìn)入對應(yīng)的狀態(tài)，然后反饋準(zhǔn)備的狀態(tài)或者測試結(jié)果給測試機(jī)，之后測試機(jī)將良品和不良品分開。

在本實(shí)施例中，測試機(jī)的電源模塊接口、數(shù)字通道模塊和測試模組的接口均設(shè)置在探測卡上，且測試機(jī)、測試模組和待測晶圓之間的相互連接均在探針卡上實(shí)現(xiàn)。探針卡是起電氣連接作用的，它將待測晶圓的引腳與測試模組和測試機(jī)的對應(yīng)引腳相連，使測試機(jī)和測試模組對待測芯片的相關(guān)引腳進(jìn)行設(shè)定和測量。以上測試機(jī)的電源通道接口，數(shù)字通道接口，測試模組的接口都是做在探針卡上，相互之間的連接都在探針卡上實(shí)現(xiàn)。

在本實(shí)施例中，探針臺(tái)上設(shè)置有用于固定探測卡的固定區(qū)域和用于放置待測晶圓的托盤，托盤位于固定區(qū)域的正下方。該探針臺(tái)可以對待測晶圓實(shí)現(xiàn)X,Y,Z三維方向的移動(dòng)，移動(dòng)精度可設(shè)置到uM級。通過Z軸方向的移動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)待測晶圓與探針卡的連接和斷開。X,Y軸的移動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換到下一顆晶圓測試。在和測試機(jī)聯(lián)機(jī)通訊后，實(shí)現(xiàn)不同晶圓的連續(xù)測試，同時(shí)在顯示屏上顯示出每個(gè)晶圓的測試結(jié)果，反映出一片晶圓上良品和不良品的分布區(qū)域。

請進(jìn)一步參閱圖5，本發(fā)明還提供一種高性能射頻遙控自動(dòng)化測試方法，包括以下步驟：

步驟S1，連接測試機(jī)、測試模組和探針臺(tái)，且測試機(jī)用的是V50測試軟件；

步驟S2，打開測試機(jī)軟件，測試機(jī)進(jìn)入V50測試系統(tǒng)，調(diào)取對應(yīng)的測試軟件，進(jìn)入測試界面；

步驟S3，在測試界面操作相應(yīng)的按鈕，連接測試機(jī)和探針臺(tái)的通訊；

步驟S4，按探針臺(tái)的開始信號(hào)，待測晶圓開始進(jìn)行連續(xù)測試；測試機(jī)通過數(shù)字通道發(fā)送命令給測試模組，并通過電源給待測晶圓和測試模組提供5V電源；

步驟S5，測試模組根據(jù)命令使待測晶圓進(jìn)入相應(yīng)的測試模式，并將待測晶圓是否進(jìn)入測試模式的狀態(tài)反饋給測試機(jī)；

步驟S6，測試模組和/測試機(jī)進(jìn)行相應(yīng)測試，并將測試結(jié)果以狀態(tài)信號(hào)傳遞給測試機(jī)；

步驟S7，測試機(jī)根據(jù)反饋的測試結(jié)果判定待測晶圓的好壞，將不良品有效篩選出來；

步驟S8，測試機(jī)將測試結(jié)果發(fā)送給探針臺(tái)，測試臺(tái)根據(jù)測試結(jié)果生成測試MAP圖，測試MAP圖反映出一片待測晶圓上良品和不良品的分布位置;

步驟S9，該步驟為檢測是否需要繼續(xù)測試下一顆待測晶圓，若要，則返回步驟4；若不需要結(jié)束。

其中，步驟S6中進(jìn)行的相應(yīng)測試具體有：測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入電源測試模式，測試機(jī)測試芯片對應(yīng)引腳的電壓并判斷結(jié)果是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入寄存器保持模式，測試機(jī)測試對應(yīng)引腳的電壓和電源腳的電流并判斷結(jié)果是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入深睡眠模式，測試機(jī)測試對應(yīng)引腳的電壓和電源腳的電流并判斷結(jié)果是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入PRX模式，測試機(jī)測試對應(yīng)引腳的電壓和電源腳的電流并判斷結(jié)果是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入RF通訊模式，測試機(jī)接收模組返回的結(jié)果并判斷是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入MBIST模式，測試機(jī)接收模組返回的結(jié)果并判斷是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入OTP燒寫模式，測試機(jī)接收模組返回的結(jié)果并判斷是否正常；測試機(jī)發(fā)送命令給測試模組，測試模組使待測晶圓進(jìn)入校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，測試機(jī)接收模組返回的結(jié)果并判斷是否正常。上述具體的測試項(xiàng)目都通過的情況下，該待測晶圓被判定為良品，否則被判定為不良品。

相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的高性能射頻遙控自動(dòng)化測試系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)及該方法利用到的是測試機(jī)、測試模組、探針卡和探針臺(tái)，測試機(jī)、測試模組和待測晶圓三者電氣連接，且測試機(jī)與探針臺(tái)通訊連接，并可將測試結(jié)果發(fā)送給探針臺(tái)，并在該探針臺(tái)上生成測試MAP圖，且該測試MAP圖反映出一片待測晶圓上良品和不良品的分布位置；上述的改進(jìn)，測試機(jī)加測試模組相結(jié)合的方式可以有效利用測試機(jī)本身具有的穩(wěn)定通訊和高精度的模擬量測量，利用測試模組設(shè)置測試模式的簡潔性，簡化測試程序，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)測試的高效性和穩(wěn)定性。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。