半導體裝置及其溫度控制方法以及測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半導體裝置及其溫度控制方法以及測試系統(tǒng)。半導體裝置包括至少一溫度控制單元以及至少一加熱單元。溫度控制單元用以反應于外部控制信號而運作。溫度控制單元反應于外部控制信號的第一致能信號而控制加熱單元的溫度，據(jù)以從第一工作溫度升溫至第二工作溫度。本發(fā)明減少了測試站的數(shù)量與所需的測試空間。
【專利說明】半導體裝置及其溫度控制方法以及測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導體裝置及其溫度控制方法以及測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在生產(chǎn)半導體裝置的產(chǎn)品的過程中，通常需要在多個不同的溫度進行各項功能測試，例如溫度條件為45°C、85°C、95°C、105°C或125°C?，F(xiàn)有技術(shù)對于不同溫度的測試條件，常通過增加測試站來提供所需的測試溫度。然而，這種增加測試站的做法需要更大的空間來容置測試機臺，且會大幅度地增加生產(chǎn)成本，并且在測試站之間運送產(chǎn)品時會拉長測試時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種半導體裝置及其溫度控制方法以及測試系統(tǒng)，藉以解決現(xiàn)有技術(shù)所述及的問題。
[0004]本發(fā)明提出一種半導體裝置，其包括至少一溫度控制單元以及至少一加熱單元。溫度控制單元用以反應于半導體裝置外部的一外部控制信號而運作。加熱單元耦接溫度控制單元。溫度控制單元反應于外部控制信號的第一指令信號而控制加熱單元的溫度，據(jù)以從第一工作溫度升溫至第二工作溫度。
[0005]在本發(fā)明的一實施例中，當溫度控制單元接收到來自外部控制信號的第二指令信號時，溫度控制單元反應于第二指令信號而控制加熱單元的溫度，據(jù)以從第二工作溫度升溫至第三工作溫度。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，半導體裝置還包括邏輯控制單元。邏輯控制單元耦接溫度控制單元。邏輯控制單元根據(jù)各個溫度控制單元的反饋結(jié)果，于達到第二工作溫度時傳送第一反饋信號，還可于達到第三工作溫度時傳送第二反饋信號。
[0007]本發(fā)明另提出一種半導體裝置的溫度控制方法，其包括以下步驟。提供測試機臺以控制半導體裝置的運作。測試機臺傳送第一指令信號至半導體裝置的溫度控制單元。溫度控制單元反應于第一指令信號而控制半導體裝置的加熱單元的溫度，據(jù)以從第一工作溫度升溫至第二工作溫度。
[0008]本發(fā)明另提出一種測試系統(tǒng)。測試系統(tǒng)包括測試機臺以及半導體裝置。半導體裝置包括至少一溫度控制單元以及至少一加熱單元。溫度控制單元用以反應于測試機臺的控制而運作。加熱單元耦接溫度控制單元。溫度控制單元反應于測試機臺的第一指令信號而控制加熱單元的溫度，據(jù)以從第一工作溫度升溫至第二工作溫度。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于，基于上述，本發(fā)明的半導體裝置內(nèi)配置了加熱單元，當測試特定的溫度時，可控制半導體裝置內(nèi)的加熱單元的溫度，以在特定的溫度進行功能測試，從而減少測試站的數(shù)量與所需的測試空間。
[0010]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]下面的附圖是本發(fā)明的說明書的一部分，繪示了本發(fā)明的示例實施例，附圖與說明書的描述一起說明本發(fā)明的原理。
[0012]圖1是依照本發(fā)明一實施例的測試系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖2是依照本發(fā)明一實施例的測試溫度的示意圖。
[0014]圖3是依照本發(fā)明一實施例的測試流程圖。
[0015]圖4是依照本發(fā)明另一實施例的測試系統(tǒng)的示意圖。[0016]圖5是依照本發(fā)明一實施例的半導體裝置的溫度控制方法的流程圖。
[0017]其中，附圖標記說明如下:
[0018]100A、100B:測試系統(tǒng)
[0019]110:測試機臺
[0020]120、120A:半導體裝置
[0021]130、130A、130B:溫度控制單元
[0022]140_l、140_2、140A_l、140A_n、140B_l、140B_m:加熱單元
[0023]150:邏輯控制單元
[0024]Α0-Α6:測試區(qū)間
[0025]CS:校正信號
[0026]ES1、ES2:致能信號
[0027]FBS1、FBS2:反饋信號
[0028]FO:室溫
[0029]F1、F2、F3:工作溫度
[0030]S310~S360:本發(fā)明一實施例的測試流程的各步驟
[0031]S510~S550:本發(fā)明一實施例的半導體裝置的溫度控制方法的各步驟
[0032]TI~T7:時間點
【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)將詳細參考本發(fā)明的實施例，并在附圖中說明所述實施例。然而，本發(fā)明概念可以許多不同形式體現(xiàn)且不應被解釋為限于本文中所闡述的實施例。另外，在附圖及實施方式中使用相同標號的元件/構(gòu)件代表相同或類似部分。
[0034]圖1是依照本發(fā)明一實施例的測試系統(tǒng)的示意圖。圖2是依照本發(fā)明一實施例的測試溫度的示意圖。圖3是依照本發(fā)明一實施例的測試流程圖。請合并參閱圖1、圖2和圖
3。測試系統(tǒng)100A包括測試機臺110以及半導體裝置120。待測試的半導體裝置120包括溫度控制單元130以及加熱單元140_1、140_2。測試機臺110用以測試半導體裝置120的各項功能。而半導體裝置120可以為集成電路的芯片或是封裝體。加熱單元140_1、140_2耦接溫度控制單元130。請注意，本發(fā)明不限制溫度控制單元或加熱單元的數(shù)量。
[0035]在圖2中，假設(shè)溫度H)為室溫，測試的溫度條件可以為工作溫度Fl和F2，或者再增加一工作溫度F3，或者是類似地再增加其他的工作溫度。而測試區(qū)間AO至A6表示不同時間點之間的區(qū)間。請注意，工作溫度F3大于工作溫度F2，且工作溫度F2大于工作溫度Fl0
[0036]在測試區(qū)間A0，半導體裝置120在測試機臺110外面。
[0037]如步驟S310所示，在時間點Tl，開始進入測試區(qū)間Al。半導體裝置120被載入測試機臺Iio且測試機臺110本身的加熱器開始升溫。而在時間點T2表示已經(jīng)達到工作溫度 Fl (例如，85°C)。
[0038]如步驟S320所示，在測試區(qū)間A2 (時間點T2至T3)，半導體裝置120處于工作溫度F1，測試機臺110可以對半導體裝置120進行第一階段的各項功能測試。 [0039]如步驟S330所示，在時間點T3，測試機臺110可以傳送致能信號ESl至半導體裝置120 (或是將具有致能信號ESl的外部控制信號傳送至半導體裝置120)。此時，半導體裝置120的溫度控制單元130反應于測試機臺110 (或外部控制信號)的控制，而根據(jù)致能信號ESl控制加熱單元140_1、140_2的溫度，據(jù)以使半導體裝置120的本身溫度從工作溫度Fl (例如，85°C)升溫至工作溫度F2 (例如，105°C)。
[0040]另外，溫度控制單元130可以檢測加熱單元140_1和140_2的升溫情形，在達到工作溫度F2的時間點T4，傳送反饋信號FBSl至測試機臺110，以使測試機臺110得知目前半導體裝置120的平均工作溫度。
[0041]如步驟S340所示，在測試區(qū)間A4 (時間點T4至T5)，半導體裝置120處于工作溫度F2，測試機臺110可以對半導體裝置120進行第二階段的各項功能測試。
[0042]在又一實施例中，倘若測試機臺110欲再增加一工作溫度F3的測試條件。如步驟S350所示，在時間點T5，測試機臺110可以傳送致能信號ES2至半導體裝置120(或是將具有致能信號ES2的外部控制信號傳送至半導體裝置120)。此時，半導體裝置120的溫度控制單元130反應于測試機臺110 (或外部控制信號)的控制，而根據(jù)致能信號ES2控制加熱單元140_1、140_2的溫度，據(jù)以使半導體裝置120的本身溫度從工作溫度F2(例如，105°C)升溫至工作溫度F3 (例如，125°C )。
[0043]類似地，溫度控制單元130可以檢測加熱單元140_1和140_2的溫度，在達到工作溫度F3的時間點T6，傳送反饋信號FBS2至測試機臺110。于是如步驟S360所示，在測試區(qū)間A6 (時間點T6至T7)，半導體裝置120處于工作溫度F3，測試機臺110可以對半導體裝置120進行第三階段的各項功能測試。
[0044]另外，測試區(qū)間A2(時間點T2至T3)，測試機臺110可傳送一校正信號CS，而溫度控制單元130根據(jù)校正信號CS對半導體裝置120進行工作溫度Fl的溫度校正。例如，校正信號CS表示測試機臺已經(jīng)升溫而達到溫度85°C，所以溫度控制單元130需將目前檢測到半導體裝置120的溫度同步校正為85°C。請注意，本發(fā)明的校正溫度數(shù)值不以此實施例所列舉的數(shù)值為限。
[0045]另外，加熱單元140_1、140_2可以為電阻、金屬導線或其他的耗電元件所組成的電路，而溫度控制單元130利用電流流量來控制加熱單元140_1、140_2的溫度范圍。
[0046]圖4是依照本發(fā)明另一實施例的測試系統(tǒng)的示意圖。請參閱圖2和圖4。測試系統(tǒng)100B包括測試機臺110以及半導體裝置120A。而測試系統(tǒng)100B類似于圖1的測試系統(tǒng)100A的架構(gòu)。半導體裝置120A包括邏輯控制單元150、溫度控制單元130A、130B、加熱單元140A_1、…、140A_n以及加熱單元140B_1、…、140B_m。運用多個加熱單元可以使半導體裝置120A的升溫受熱更為平均。[0047]邏輯控制單元150耦接溫度控制單元130A和130B。溫度控制單元130A可以檢測加熱單元140A_1、…、140A_n的升溫情形，而溫度控制單元130B可以檢測加熱單元140B_1、…、140B_m的升溫情形，并且溫度控制單元130A和130B將溫度檢測的反饋結(jié)果傳送至邏輯控制單元150。
[0048]在此實施例中，反饋信號FBSl或FBS2可以通過邏輯控制單元150來傳送至測試機臺110。邏輯控制單元150可以包括與門的電路(未繪示)，其中與門的各輸入端分別接收溫度控制單元130AU30B的反饋結(jié)果，而與門的輸出端用以輸出反饋信號FBSl或FBS2。于是，邏輯控制單元150可以根據(jù)溫度控制單元130A和130B的反饋結(jié)果，于達到工作溫度F2時傳送反饋信號FBSl至測試機臺110。并且，邏輯控制單元150可以在達到工作溫度F3時，傳送反饋信號FBS2至測試機臺110，以使測試機臺110得知目前半導體裝置120的平均工作溫度。
[0049]基于上述實施例所揭示的內(nèi)容，可以匯整出一種通用的半導體裝置的溫度控制方法。更清楚來說，圖5繪示為本發(fā)明一實施例的半導體裝置的溫度控制方法的流程圖。請合并參閱圖1和圖5，本實施例的溫度控制方法可以包括以下步驟。
[0050]如步驟S510所示，提供測試機臺110以控制半導體裝置120的運作。
[0051]接著如步驟S520所示，測試機臺110傳送致能信號ESl至半導體裝置120的溫度控制單元130。
[0052]然后，如步驟S530所示，溫度控制單元130反應于致能信號ESl而控制半導體裝置120的加熱單元140_1、140_2的溫度，據(jù)以從第一工作溫度升溫至第二工作溫度。
[0053]在又一示范性實施例中，在步驟S540時，測試機臺110傳送致能信號ES2至半導體裝置120的溫度控制單元130。然后，如步驟S550所示，溫度控制單元130反應于致能信號ES2而控制半導體裝置120的加熱單元140_1、140_2的溫度，據(jù)以從第二工作溫度升溫至第三工作溫度。
[0054]請注意，第三工作溫度(例如，95°C)大于第二工作溫度(例如，85°C)，且第二工作溫度大于第一工作溫度(例如，45°C )。
[0055]綜上所述，本發(fā)明在待測試的半導體裝置內(nèi)配置了至少一個加熱單元，當測試特定的溫度時，可通過半導體裝置內(nèi)的加熱單元控制溫度，以在特定的溫度進行功能測試，從而可在同一測試機臺進行兩種以上的溫度測試，而且有效地減少測試站的數(shù)量與所需的測試空間。
[0056]雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中的技術(shù)人員，在不脫 離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。
【權(quán)利要求】
1.一種半導體裝置，其特征在于，所述半導體裝置包括: 至少一溫度控制單元，用以反應于所述半導體裝置外部的一外部控制信號而運作；以及 至少一加熱單元，耦接所述溫度控制單元； 其中，所述溫度控制單元反應于所述外部控制信號的一第一致能信號而控制所述加熱單元的溫度，據(jù)以從一第一工作溫度升溫至一第二工作溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，當所述溫度控制單元接收到來自所述外部控制信號的一第二致能信號時，所述溫度控制單元反應于所述第二致能信號而控制所述加熱單元的溫度，據(jù)以從所述第二工作溫度升溫至一第三工作溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的半導體裝置，其特征在于，所述半導體裝置還包括: 一邏輯控制單元，耦接所述溫度控制單元，所述邏輯控制單元根據(jù)各個所述溫度控制單元的反饋結(jié)果，于達到所述第二工作溫度時傳送一第一反饋信號。
4.如權(quán)利要求3所述的半導體裝置，其特征在于，所述邏輯控制單元根據(jù)各個所述溫度控制單元的反饋結(jié)果，于達到所述第三工作溫度時傳送一第二反饋信號。
5.一種半導體裝置的溫度控制方法，其特征在于，所述溫度控制方法包括步驟: 提供一測試機臺以控制所述半導體裝置的運作； 所述測試機臺傳送一第一致能信號至所述半導體裝置的一溫度控制單元；以及所述溫度控制單元反應于所述第一致能信號而控制所述半導體裝置的一加熱單元的溫度，據(jù)以從一第一工作溫度升溫至一第二工作溫度。
6.如權(quán)利要求5所述的半導體裝置的溫度控制方法，其特征在于，所述溫度控制方法還包括步驟: 當所述溫度控制單元接收到來自所述測試機臺的一第二致能信號時，所述溫度控制單元反應于所述第二致能信號而控制所述加熱單元的溫度，據(jù)以從所述第二工作溫度升溫至一第三工作溫度。
7.如權(quán)利要求5所述的半導體裝置的溫度控制方法，其特征在于，在從所述第一工作溫度升溫至所述第二工作溫度的過程中，所述半導體裝置于達到所述第二工作溫度時傳送一第一反饋信號至所述測試機臺。
8.如權(quán)利要求5所述的半導體裝置的溫度控制方法，其特征在于，在從所述第二工作溫度升溫至所述第三工作溫度的過程中，所述半導體裝置于達到所述第三工作溫度時傳送一第二反饋信號至所述測試機臺。
9.一種測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試系統(tǒng)包括: 一測試機臺；以及 一半導體裝置，包括: 至少一溫度控制單元，用以反應于所述測試機臺的控制而運作；以及 至少一加熱單元，耦接所述溫度控制單元； 其中，所述溫度控制單元反應于所述測試機臺的一第一致能信號而控制所述加熱單元的溫度，據(jù)以從一第一工作溫度升溫至一第二工作溫度。
10.如權(quán)利要求9所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，當所述溫度控制單元接收到來自所述測試機臺的一第二致能信號時，所述溫度控制單元反應于所述第二致能信號而控制所述加熱單元的溫度，據(jù)以從所述第二工作溫度升溫至一第三工作溫度。
11.如權(quán)利要求10所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述半導體裝置還包括: 一邏輯控制單元，耦接所述溫度控制單元，所述邏輯控制單元根據(jù)各個所述溫度控制單元的反饋結(jié)果，于達到所述第二工作溫度時傳送一第一反饋信號至所述測試機臺。
12.如權(quán)利要求11所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯控制單元根據(jù)各個所述溫度控制單元的反饋結(jié)果，于達到所述第三工作溫度時傳送一第二反饋信號至所述測試機臺。`
【文檔編號】G05D23/19GK103631283SQ201210300101
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】張昆輝 申請人:華邦電子股份有限公司