CN113406463A - 半导体成品模块化测试装置 - Google Patents

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叶育廷
陈岳宏
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Abstract

一种半导体成品模块化测试装置，其包括具有电连接线路的载板上，微控制器、连接端口和结合件固设于该载板上并借由电连接线路彼此电连接。外界的一测试演算由连接端口输入传送至该微控制器中，微控制器基于测试演算、对与结合件结合的一待测半导体成品进行测试并得到一测试结果。

Description

半导体成品模块化测试装置
【技术领域】
本发明涉及一种半导品成品测试领域，特别是涉及一种半导品成品的功能测试整合的模块化测试装置。
【背景技术】
半导体成品一般于出厂前须经过测试确认功能表现后方可出货，市售自动化测试设备(Automatic Test Equipment,ATE)满足了大量且复杂的测试过程的需求。然而，对于如微机电成品等着重于机构功能测试的产品而言，使用价位高且体积庞大的自动化测试设备显然不符合经济效益。此外，一般自动化测试设备和待测器件间使用挠性排线连结的方式容易造成传输信号衰减，或是挠性排线的挠曲损坏，造成不稳定和可靠度降低。上述问题有待解决。
【发明内容】
本发明提供一种模块化测试装置，对于半导体成品，例如微机电成品等的机构功能的测试，提供模块化硬件电路，通过电脑的输入测试演算即可对于待测器件进行测试，保有大型自动测试设备的测试功能，且提供成本低廉、结构简化的设计。
本发明提供一种模块化测试装置，具有结合件固定并对接待测器件，改善一般自动测试设备的排线连接方式，提供高稳定度和高可靠度的测试方案。
依据上述，一种半导体成品模块化测试装置，包括:一载板，其包括一电连接线路；一微控制器固设于该载板上；一连接端口固设于该载板上并且借由该电连接线路电连接至该微控制器，其中外界的一测试演算由该连接端口输入并经由该电连接线路传送至该微控制器中；及一结合件固设于该载板上并且借由该电连接线路电连接至该微控制器，其中该微控制器基于该测试演算、对与该结合件结合的一待测半导体成品进行测试并得到一测试结果。
【附图说明】
图1为本发明的半导体模块化测试***配置第一实施例半导体模块化测试装置的方块示意图。
图2为本发明的第一实施例半导体模块化测试装置的立体示意图。
图3为本发明的半导体模块化测试***配置第二实施例半导体模块化测试装置的方块示意图。
【符号说明】
模块化测试装置1、9
集线器3
外界装置5
待测器件7
载板11
微控制器12
电连接线路13
结合件14
测试演算15
连接端口16
测试结果17
【具体实施方式】
本发明以下所称的微机电成品(MEMS final product)，是指以微机电***(MEMS)元件为执行主要功能的成品，此微机电成品应用的范围，举例但不限地，例如微致动器、生物芯片、微加速度计、重力传感器、微陀螺仪、微地磁计、或化学微传感器等等。其次，成品可以是具有一般半导体封装后的一芯片封装成品，或是将一芯片固定于一硬电路板或一软板上的成品。此微机电成品在外观上具有可供导电连接的导电垫(pad)、导电脚(pin)、锡球或导电连接(lead)等。
本发明以下所称的测试演算(testing algorithm)，包括测试条件(testcondition)和演算(algorithm)，举例但不限地，例如不同的参考时脉信号、起始条件信号、终止条件信号、读写指令或传送指定等等。其次，本发明的测试演算被储存于外界装置，例如一通用电脑中，以下虽用电脑举例说明，但是与本发明的模块化测试装置电连接的装置不限于电脑，其他的外界装置，例如存储卡也可做为本发明的外界装置。
本发明以下所称的待测器件(Device Under Test,DUT)，已知是利用自动测试设备(Automatic Test Equipment,ATE)通过例如排线等传输线连接的待测物。以下的实施例虽以微机电成品作举例说明，但具有导电连接的半导体成品皆可作为本发明的待测器件，例如CMOS IC。
图1为本发明的半导体模块化测试***配置第一实施例半导体模块化测试装置的方块示意图，图2为第一实施例半导体模块化测试装置的立体示意图。参考图1和图2，模块化测试装置1包括一微控制器12(MicroController Unit,MCU)、一结合件14和一连接端口16，其中，微控制器12通过一电连接线路13分别电连接至结合件14和连接端口16，且电连接线路13上尚有电连接其他被动元件(图上未绘)。于本发明中，模块化测试装置1是具有一具体形状的外观，且尺寸仅相当于一明信片，例如14.8公分*10.5公分的长宽，但不限于是规则或不规则形状。于实作上，模块化测试装置1具有一载板11，例如一绝缘基板，电连接线路13以适当的方式形成于载板11上而构成一印刷电路板，其中，微控制器12、结合件14和连接端口16皆固设在载板11上，可以理解的，微控制器12、结合件14和连接端口16的设置位置不以载板11的同一表面为限，也可以是载板11的不同表面。此外，由于载板11可以是一印刷电路板，故载板11也可以选择地包括其他导电连接以供连接外界其他装置使用，载板11可以是单层或多层板，电连接线路13可以包括载板11内的导孔和导线(图上未绘)。是以，相较于已知的自动测试设备，本发明的模块化测试装置1不但尺寸缩小许多便于携带外，也可以利用尺寸缩小的优势，因应需求而将的设置或固定在其他机构上。因此，相较于巨大体积的自动测试设备，使用者应用本发明的模块化测试装置1可以无须规划广大的机台空间。
续参考图1和图2，模块化测试装置1以结合件14电连接并结合一被测器件7，并通过连接端口16连接一集线器3(hub)，而集线器3则进一步连接至一外界装置5。于一实施例中，连接端口16，举例但不限地，例如符合规范的通用序列总线(USB)接头或接口，则可通过导线或公母头对接的方式与集线器3连接。集线器3一般则是由多个连接头(connector)组成，可以是相同或不同规格。可以理解的，集线器3具有若干线路或导线连接多个连接头，于此不赘述。其次，结合件14，例如一插口或插槽(socket)或一连接件(connector)，其可以提供电性连接和固定的功能，也就是当被测器件7和结合件14对接时，被测器件7不但可通过结合件14传送电信号之外，同时也可借由结合件14暂时地被固定于模块化测试装置1的载板11上。是以，相较于已知的自动测试设备以可挠性排线连结被测器件的方式，本发明的模块化测试装置1的结合件14与被测器件7直接连结，排除以传输线传输造成信号衰减的缺点，同时解决可挠性排线挠曲损坏的问题，具有提供高稳定性和高可靠度的测试方案。
续参考图1和图2，使用者可通过外界装置5，例如一电脑或是一储存存储卡，输入或储存一测试演算15，测试演算15经过集线器3，由连接端口16传送至模块化测试装置1，其中，测试演算15并进一步通过模块化测试装置1的电连接线路13传送并被写入微控制器12中。微控制器12基于测试演算15、对与结合件14结合的被测器件7进行测试并得到一测试结果17。换句话说，使用者可通过外界装置5的操作，即可将测试演算15由外界装置5输出后写入模块化测试装置1并对被测器件7进行测试，测试结果17可同步回传模块化测试装置1或/及外界装置5。可以理解的，被测器件7，例如微机电成品或是其他半导体成品，响应测试演算15的电信号并通过结合件14和电连接线路13回传至微控制器12而得到测试结果17，测试结果17也可通过电连接线路13、连接端口16和集线器3的传输回传至外界装置5中，并且依据需求显示或/及储存于外界装置5中。测试结果17，对于以微机电成品作为待测器件7的例子中，例如和旋转、大气压力或力量等等的机构功能的表现等等，但本发明不限于此。是以，相较于使用已知的自动测试设备花费时间将测试演算输入至自动测试设备中，对于欲测试的功能不属于高端功能来说，使用者只要将测试演算15输入任一适当的外界装置5中，利用外界装置5和本发明的模块化测试装置1沟通，即可迅速地将测试演算15写入并执行测试工作，节省如半导体成品类的被测器件7执行测试的时间。
续参考图1和图2，现有的USB接口具有电源信号的引脚，因此除了接收来自外界装置5的测试演算15外，模块化测试装置1运作所需的电力可借由集线器3而从外界装置5取得。可以理解的，模块化测试装置1也可配置储存电力的电源储存器(图上未绘)。再者，一般的集线器3仅与外界装置5的单一连接端口，例如符合USB规格的USB接口对接，故当本实施例通过集线器3连接外界装置5和模块化测试装置1的情形下，相当于模块化测试装置1仅占用外界装置5的单一个接口，即可以由微控制器12执行微机电成品的测试工作。因此，本发明的模块化测试装置1所占用外界装置5的接口资源是很少的，并可达到一般市售自动测试设备机台无法实现的特色。
图3为本发明的模块化测试装置第二实施例。和第一实施例相比，第二实施例的模块化测试装置9具有多个连接端口16、多个微控制器12和多个结合件14，相当于将第一实施例中的集线器3整合入模块化测试装置9。可以理解的，当模块化测试装置9所包括的该多个连接端口16可以是相同或不同规格的USB接头、USB接口或其他连接对接设计。依据上述，本发明的模块化测试装置为一成本低廉、结构简化的硬件电路，具有体积精巧的优势，可以结合不同的测试治具达到模块化测试的结果。比起价格昂贵、设备需占用广大空间的自动测试设备机台，本发明的模块化测试装置除了保有其可执行的测试功能外，更可以提供高稳定性及高可靠度的测试方案。
以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明之内容并据以实施，当不能以的限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种半导体成品模块化测试装置，其特征在于，包括:
一载板，其包括一电连接线路；
一微控制器固设于该载板上；
一连接端口固设于该载板上并且借由该电连接线路电连接至该微控制器，其中外界的一测试演算由该连接端口输入并经由该电连接线路传送至该微控制器中；及
一结合件固设于该载板上并且借由该电连接线路电连接至该微控制器，其中该微控制器基于该测试演算、对与该结合件结合的一待测半导体成品进行测试并得到一测试结果。
2.如权利要求1所述的半导体成品模块化测试装置，其特征在于，该测试结果通过该接合件并借由该电连接线路、该微控制器传送至该连接端口后再传送至该模块化测试装置外。
3.如权利要求1所述的半导体成品模块化测试装置，其特征在于，该连接端口包括一通用序列总线接口或一通用序列总线接头。
4.如权利要求1所述的半导体成品模块化测试装置，其特征在于，该结合件包括一插槽或一连接件。
5.如权利要求1所述的半导体成品模块化测试装置，其特征在于，该载板和该电连接线路构成一印刷电路板。
6.如权利要求1所述的半导体成品模块化测试装置，其特征在于，该待测半导体成品为一微机电成品。
7.如权利要求6所述的半导体成品模块化测试装置，其特征在于，该测试结果包括多个机构功能的表现。
8.如权利要求1所述的半导体成品模块化测试装置，其特征在于，该测试演算由一电脑通过一集线器传送至该连接端口。
9.如权利要求8所述的半导体成品模块化测试装置，其特征在于，该电脑通过该集线器提供电力给该半导体成品模块化测试装置。
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