一种多工位高速测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种多工位高速测试装置及方法，通过在产品托盘上设置坐标原点，建立坐标系，将待测试产品设置于坐标系上，在测试夹具上设置多个薄膜探针卡，基于坐标确定且回避待测试产品中的规避点，避免了薄膜探站卡的损耗；通过设置探针上限次数来限制每个待测试产品被薄膜探针卡测试的次数，避免了待测试产品在测试中被损伤；在测试夹具上设置薄膜探针卡的数量排布行数或者列数超过2时，相邻的行或者列之间空一出一个产品的宽度，从布局上避免的测试夹具上相邻工位之间的数据通道之间的相互串扰，确保多工位检测的测试精度与单工位测试的精度相同。测试的精度相同。测试的精度相同。

【技术实现步骤摘要】
一种多工位高速测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及半导体测试
，具体为一种多工位高速测试装置及方法。

技术介绍

[0002]在半导体、集成电路制造领域，针对如射频滤波器等微型晶圆测试的时候，大多通过探针卡进行。探针卡（probe card）作为晶圆测试（wafer test）中被测芯片（chip）和测试机之间的接口，主要应用于芯片分片封装前对芯片电学性能进行初步测量，筛选出不良芯片后，再进行之后的封装工程。探针卡按结构类型分为：刀片针卡，悬臂针卡，垂直针卡，膜式针卡和MEMS针卡。随着电子器件的尺寸越来小，其中的薄膜探针卡因为可以制作较细小的间距,能够准备接触到被测物同时不影响产品表面，被越来越多的应用于半导体器件测试领域。然而为了提高测试效率，多工位并行测试是测试领域常见的技术。现有的半导体器件测试技术中，也有多工位并行测试技术，如已公开的申请号为CN201810556620.1的专利。但是，现有技术中的多工位测试技术并不适用于薄膜探针卡的多工位测试方法。因为薄膜探针回传测试数据的数据通道之间会产生干扰，所以使用薄膜探针卡进行多工位测试的时候，因为待测试产品、薄膜探针卡的尺寸过于微小，安装薄膜探针卡的测试夹具上相邻工位之间的数据通道之间的相互串扰，会导致整体测试结果的精度变低。

技术实现思路

[0003]为了解决基于现有的多工位测试技术，使用薄膜探针卡测试，相邻工位件数据互相干扰，导致测试精度不足的问题，本专利技术提供一种多工位高速测试方法，其可以基于薄膜探针卡进行电子器件的多工位测试，确保多个工位的测试精度与单工位测试的性能保持一致。同时本专利技术也公开了一种多工位高速测试方法。
[0004]本专利技术的技术方案是这样的：一种多工位高速测试装置，其包括：工控机、自动测试平台、矢量网络分析仪、薄膜探针卡；所述工控机通信连接所述自动测试平台、所述矢量网络分析仪；所述自动测试平台包括图像采集处理模块、机械手、产品托盘；待测试产品放置于所述产品托盘上；所述机械手上安装测试夹具，所述薄膜探针卡安装于所述测试夹具上，每个薄膜探针卡上设置薄膜探针；所述图像采集处理模块基于图像采集设备和图像分析模块获取每次测试中的所述产品托盘上的物品的坐标和每个所述薄膜探针的坐标传输给所述工控机，同时所述测试夹具将所述薄膜探针抓取的测试数据传输给所述矢量网络分析仪；所述矢量网络分析仪对接收到的数据进行处理后传递给所述工控机，在所述工控机中实现对信号数据的判断；其特征在于：所述测试夹具上设置的所述薄膜探针卡个数大于等于1；所有的所述薄膜探针卡在所述测试夹具上按照行或列设置；当所述薄膜探针卡的行数或者列数大于1时，相邻的两行或者两列之间空余一行或者空余一列；
所述产品托盘上设置坐标原点，每个所述产品托盘上设置的所述待测试产品个数大于等于1，所有所述测试产品以所述测试原点为起点，分别沿着横坐标和纵坐标方向成直线排列；每个待测试产品上的测试点在每个所述薄膜探针卡上相适应的位置都设置有薄膜探针。
[0005]其进一步特征在于：所述PCB板上的信号通路个数N
‑
Data的计算方法为：N
‑
data =N
‑
PC*N
‑
S其中，N
‑
PC为每个所述薄膜探针卡上薄膜探针的个数，N
‑
S为薄膜探针卡的个数；所述测试夹具中对多工位的薄膜探针卡采集的信号数据回传，采用并行线路回传；所述测试夹具包括信号数据回传用PCB板，所述PCB板的线路连通所述薄膜探针卡，所述PCB板为多层PCB板，基于分层对回传信号隔离。
[0006]一种多工位高速测试方法，其特征在于其包括以下步骤：S1：将所述待测试产品设置在产品托盘上；S2：在所述产品托盘上设置托盘原点，以所述托盘原点为原点建立托盘坐标系；每个所述待测试产品以所述托盘原点为起点，沿着托盘坐标系上的X轴和Y轴方向依次成直线排列；S3：通过图像采集处理模块获取产品托盘上每个所述待测试产品的坐标位置；S4：对于每个所述待测试产品设置标志位：测试次数；所述测试次数初始化为0，待测试产品每测试一次，则所述测试次数的值加一；S5：确认所述待测试产品最大的可以接受的与薄膜探针的接触的测试次数，设为：探针上限次数；S6：找到产品托盘上完全无需测试的产品点位，设置为规避点；S7：选择本次测试的薄膜探针卡在测试夹具上的布局；在所述测试夹具上设置夹具原点；所有的所述薄膜探针卡在所述测试夹具上以所述夹具原点为起点，按照行或列设置；当所述薄膜探针卡的行数或者列数大于1时，相邻的两行或者两列之间空余一行或者空余一列；当所述夹具原点与所述托盘原点对准时，每个所述薄膜探针卡对准一个待测试产品；S8：以所述坐标原点为起点，按照预设的测试规则，完成对待测试产品进行测试；测试时基于所述图像采集处理模块获取所有的薄膜探针卡的坐标和所述待测试产品的坐标，根据所述规避点的坐标回避所有的所述规避点；同时确保每个所述待测试产品的测试次数小于等于所述探针上限次数。
[0007]其进一步特征在于：步骤S8中的所述测试规则包括：a1：设置第一测试方向和第二测试方向；所述第一测试方向设置为以托盘原点为起点的X轴方向或者Y轴方向的直线方向；
所述第二测试方向垂直所述第一测试方向；设置补测标记EV，初始化为0；a2：将所述夹具原点与所述托盘原点对准，基于所述托盘坐标系，获取每个所述薄膜探针卡的坐标；将所述薄膜探针卡的坐标覆盖的待测试产品的坐标，记作：目标测试位置；a3：使用所述测试夹具上的所述薄膜探针卡，沿着所述第一测试方向对所述待测试产品进行测试；测试过程中，一旦出现需要补充测试的情况，则将EV的值加 1；a4：当所述第一测试方向上的待测试产品都测试完毕后，判断EV是否大于0；如果大于0，则实施步骤a5；否则，实施步骤a6；a5：补充测试；将所有的需要补充测试的待测试产品进行补测；将EV清零；实施步骤a6；a6：将所述第一测试方向的反方向设置为所述第一测试方向；a7：沿着所述第二测试方向移动所述目标测试位置，直至使每一个所述目标测试位置覆盖的待测试产品都的测试次数都为0时停止移动；a8：循环步骤a3~a7，直至所有的产品都测试完毕；步骤a3中，对所述待测试产品进行测试过程，详细包括以下步骤：b1： 测试实施前，确认所述目标测试位置覆盖的待测试产品的所述测试次数是否都为0，且没有覆盖所述规避点；如果都为0，且没有覆盖所述规避点，则实施步骤b2；否则，将EV的值加1，然后实施步骤b4；b2：确认所述测试目标位置是否超出所述产品托盘；如果所述目标测试位置都超出产品托盘，则表示在所述第一测试方向上的待测试产品都测试完毕，实施步骤a4；如果所述目标测试位置都没有超出产品托盘，则实施步骤b3；否则，所述目标测试位置中的一部分超出所述产品托盘，则实施步骤b5；b3：对所述目标测试位置覆盖的待测试产品进行测试；每个测试完成的待测试产品的所述测试次数加1；b4：沿着所述第一测试方向移动所述目标测试位置，循环执行步骤b1~b3；b5：将所述目标测试位置沿着所述第一测试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多工位高速测试装置，其包括：工控机、自动测试平台、矢量网络分析仪、薄膜探针卡；所述工控机通信连接所述自动测试平台、所述矢量网络分析仪；所述自动测试平台包括图像采集处理模块、机械手、产品托盘；待测试产品放置于所述产品托盘上；所述机械手上安装测试夹具，所述薄膜探针卡安装于所述测试夹具上，每个薄膜探针卡上设置薄膜探针；所述图像采集处理模块基于图像采集设备和图像分析模块获取每次测试中的所述产品托盘上的物品的坐标和每个所述薄膜探针的坐标传输给所述工控机，同时所述测试夹具将所述薄膜探针抓取的测试数据传输给所述矢量网络分析仪；所述矢量网络分析仪对接收到的数据进行处理后传递给所述工控机，在所述工控机中实现对信号数据的判断；其特征在于：所述测试夹具上设置的所述薄膜探针卡个数大于等于1；所有的所述薄膜探针卡在所述测试夹具上按照行或列设置；当所述薄膜探针卡的行数或者列数大于1时，相邻的两行或者两列之间空余一行或者空余一列；所述产品托盘上设置坐标原点，每个所述产品托盘上设置的所述待测试产品个数大于等于1，所有所述测试产品以所述测试原点为起点，分别沿着横坐标和纵坐标方向成直线排列；每个待测试产品上的测试点在每个所述薄膜探针卡上相适应的位置都设置有薄膜探针。2.根据权利要求1所述一种多工位高速测试装置，其特征在于：所述PCB板上的信号通路个数N
‑
Data的计算方法为：N
‑
data =N
‑
PC*N
‑
S其中，N
‑
PC为每个所述薄膜探针卡上薄膜探针的个数，N
‑
S为薄膜探针卡的个数。3.根据权利要求1所述一种多工位高速测试装置，其特征在于：所述测试夹具中对多工位的薄膜探针卡采集的信号数据回传，采用并行线路回传。4.根据权利要求1所述一种多工位高速测试装置，其特征在于：所述测试夹具包括信号数据回传用PCB板，所述PCB板的线路连通所述薄膜探针卡，所述PCB板为多层PCB板，基于分层对回传信号隔离。5.一种多工位高速测试方法，其特征在于其包括以下步骤：S1：将所述待测试产品设置在产品托盘上；S2：在所述产品托盘上设置托盘原点，以所述托盘原点为原点建立托盘坐标系；每个所述待测试产品以所述托盘原点为起点，沿着托盘坐标系上的X轴和Y轴方向依次成直线排列；S3：通过图像采集处理模块获取产品托盘上每个所述待测试产品的坐标位置；S4：对于每个所述待测试产品设置标志位：测试次数；所述测试次数初始化为0，待测试产品每测试一次，则所述测试次数的值加一；S5：确认所述待测试产品最大的可以接受的与薄膜探针的接触的测试次数，设为：探针上限次数；S6：找到产品托盘上完全无需测试的产品点位，设置为规避点；
S7：选择本次测试的薄膜探针卡在测试夹具上的布局；在所述测试夹具上设置夹具原点；所有的所述薄膜探针卡在所述测试夹具上以所述夹具原点为起点，按照行或列设置；当所述薄膜探针卡的行数或者列数大于1时，相邻的两行或者两列之间空余一行或者空余一列；当所述夹具原点与所述托盘原点对准时，每个所述薄膜探针卡对准一个待测试产品；S8：以所述坐标原点为起点，按照预设的测试规则，完成对待测试产品进行测试；测试时基于所述图像采集处理模块获取所有的薄膜探针卡的坐标和所述待测试产品的坐标，根据所述规避点的坐标回避所有的所述规避点；同时确保每个所述待测试产品的测试次数小于等于所述探针上限次数。6.根据权利要求5所述一种多工位高速测试方法，其特征在于：步骤S8中的所述测试规则包括：a1：设置第一测试方向和第二测试方向；所述第一测试方向设置为以托盘原点为起点的X轴方向或者Y轴方向的直线方向；所述第二测试方向垂直所述第一测试方向；设置补测标记EV，初始化为0；a2：将所述夹具原点与...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦丹，
申请(专利权)人：全讯射频科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：