專利名稱：片上系統(tǒng)流水線測試儀和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過施加和測量電信號來測試電子電路的設(shè)備、系統(tǒng)和方法領(lǐng)域，更具體而言，涉及用于片上系統(tǒng)(SOC)或其他集成電路的流水線測試的組件、設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
為了確保合適的功能和可靠性，制造商一般在把SOC集成電路(IC)向消費(fèi)者出貨之前測試SOC IC。一種常用于測試SOC IC的系統(tǒng)是支持并發(fā)測試的Agilent 93000 SOC測試儀。Agilent 93000 SOC測試儀的多個部分在授予Hirschmann的題為“Measuring and/or calibrating a Test Head”的美國專利No.6,756,778、授予Botka等人的題為“Blind Mate Connector foran Electronic Circuit Tester”的美國專利No.5,558,541，和授予Veteran等人的題為“Docking System for an Electronic Circuit Tester”的美國專利No.5,552,701中有所描述。
如圖1和2所示，Agilent 93000測試儀100包括具有DUT(被測器件)接口120的測試頭110、用于定位測試頭110的操縱器130、插入下方DUT接口120的DUT板150、用于向測試頭110提供電功率、冷卻水和壓縮空氣(未在圖中示出)的支撐架140，以及充當(dāng)?shù)綔y試儀100的用戶接口的計算機(jī)工作站(未在圖中示出)。
測試頭110包括測試儀電子電路和附加模擬模塊。過去，測試頭110曾被配置具有512個引腳或1024個引腳。512個引腳的測試頭支持4個卡籠(card cage)，而1024個引腳的測試頭支持8個卡籠。每個卡籠可以分別包含8個數(shù)字板或8個模擬模塊。單個板具有16個引腳，使得每個籠具有128個引腳。因此，4卡籠測試頭包含512個引腳，而8卡籠測試頭包含1024個引腳。DUT被安裝在DUT板150上，DUT板150通過DUT接口120連接到I/O通道。DUT接口120由高性能同軸電纜和建立與DUT板120的電連接的彈簧接觸引腳(彈簧引腳)組成。
DUT接口120提供到搬運(yùn)器(handler)和晶片探針的塢接(docking)能力。塢接機(jī)構(gòu)由壓縮空氣(未在圖中示出)控制，并且在需要時也可以被手工操作。測試頭110是水冷卻的，并且從支撐架140接收其冷卻水供應(yīng)，支撐架140又通過兩個柔性軟管連接到冷卻單元(未在圖中示出)。
通用操縱器130支撐和定位測試頭110。操縱器130提供6度靈活度，用于測試頭110和搬運(yùn)器或晶片探針之間的精確和可重復(fù)的連接。支撐架140附接到操縱器130，并充當(dāng)測試頭110與AC電源、冷卻水和壓縮空氣之間的接口。測試儀100還可以包括諸如用于安裝額外的模擬儀器的模擬支撐架等額外的支撐架。
HP-UX工作站(未在圖中示出)可以充當(dāng)用戶和測試儀100之間的接口。目前，Agilent 93000 SOC Series SmarTest軟件在HP-UX操作系統(tǒng)之下的HP-UX工作站上運(yùn)行，但是當(dāng)然也可以使用諸如Linux等其他適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)或其他工作站。SmarTest允許設(shè)置和測試數(shù)據(jù)被下載到測試系統(tǒng)，還允許編輯這些信息。所有測試都在測試系統(tǒng)中執(zhí)行。工作站讀回這些結(jié)果并顯示在監(jiān)視器上。在測試程序執(zhí)行期間，通常不需要上載和下載，因為一旦測試程序已經(jīng)開始運(yùn)行，測試處理器的動作就獨(dú)立于工作站。
在工作站上，可以運(yùn)行診斷程序來周期性地檢查系統(tǒng)或識別問題源。測試儀100的配置涉及向測試頭的特定通道指派數(shù)字通道板、電源和模擬儀器，以及提供測試頭外部的相關(guān)聯(lián)的大型機(jī)組件(例如備用主時鐘(AMC))。
測試頭電子組件向各種DUT供電和執(zhí)行測量。一些測試頭功能和主要元件如下●電源電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換和分配●經(jīng)由光纖線纜接口到工作站●經(jīng)由數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的內(nèi)部通信
●通信時鐘生成和分配●主時鐘生成和分配●高精度參數(shù)測量單元(HPPMU)●接口到外部時鐘●向DUT供電●進(jìn)行通道測量測試儀100中的這些靈活度允許將引腳空閑分組(on-the-flygrouping)為用于測試目標(biāo)IP塊的虛擬端口。因此，該平臺能夠并發(fā)地測試多個塊。一旦測試已完成，測試儀引腳就可以立即被重配置和組裝成新的端口配置以進(jìn)行完全不同的一組測試。
測試儀100的體系結(jié)構(gòu)對具有不同時序和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)速率的潛在多個端口的并發(fā)測試提供支持。測試儀100的每引腳測試處理器的體系結(jié)構(gòu)允許它充當(dāng)可擴(kuò)縮平臺。測試儀100支持包括RF、模擬、數(shù)字和混合信號的測試技術(shù)，其中每種都完全能夠被并發(fā)地使用。
圖2示出了DUT 160在封裝后部件DUT板150上的放置，以及DUT板150在測試頭110上的定位。
制造集成電路或芯片的最昂貴的成分之一是“測試成本”。因此，提高測試儀100的吞吐量變?yōu)榻档统杀镜年P(guān)鍵。但是，以經(jīng)濟(jì)的方式提高吞吐量說來容易作來難。迄今為止，用于高效地和經(jīng)濟(jì)地利用測試儀100的資源的主要方法是(a)并行測試；(b)并發(fā)測試和(c)條式測試(strip test)。
并行測試方法允許多個DUT一般在4個不同測試點(site)上被同時測試。并行測試技術(shù)的最大問題是必須有足夠的資源可用以同時操作所有測試點，并且在測試期間的任意給定時刻，大多數(shù)資源都沒有被積極利用。因此，測試芯片的時間是運(yùn)行整個測試計劃所需的時間量。得到了“測試點數(shù)×完整測試計劃時間”的性能提高。
并發(fā)測試方法允許同時在DUT上執(zhí)行幾個測試。DUT適合于并發(fā)測試方法，但是，通常必須在注意并發(fā)測試的情況下被設(shè)計。與并行測試相比，并發(fā)測試通常能更好地利用資源，并且可以得到顯著縮短的測試時間。并發(fā)測試方法存在幾個缺點不是所有的測試都可以被并發(fā)地運(yùn)行；并發(fā)測試需要更大的在設(shè)備方面的前期投入，以便設(shè)計適于并發(fā)測試的DUT；很多芯片原理圖一般不適于“用于并發(fā)測試的設(shè)計”；以及“用于并發(fā)測試的設(shè)計”可能導(dǎo)致低于最優(yōu)的芯片設(shè)計。
條式測試方法不涉及以某種高級方式使用測試儀資源，而是通過縮短索引搬運(yùn)器(index handler)時間來更高效地使用搬運(yùn)器。搬運(yùn)器在安裝于一條上的DUT之間移動的距離是最小的，而在條與條之間，搬運(yùn)器索引時間保持恒定。在條式測試中，需要一些DUT的預(yù)處理和后搬運(yùn)器處理。條式測試方法需要必須在測試已完成后進(jìn)行的DUT裝箱。很多信息必須也被處理，以合適地裝箱測試后的DUT。
總之，對當(dāng)前測試選項的回顧表明并行測試方法能夠以高達(dá)大約4倍于傳統(tǒng)方法的速率測試DUT，但是需要非常復(fù)雜的系統(tǒng)；條式測試方法僅僅縮短了搬運(yùn)器索引時間；而并發(fā)測試方法隱藏了設(shè)計成本和其他折衷。
需要一種以低成本進(jìn)行更快的測試的測試SOC的改進(jìn)方法，該改進(jìn)方法可以與舊的測試儀、其他設(shè)備和方法組合起來工作。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種片上系統(tǒng)流水線測試儀，包括多個測試臺，每個臺被配置為對片上系統(tǒng)進(jìn)行一個或多個測試；多個測試固定裝置，每個測試固定裝置對應(yīng)于預(yù)定的測試臺，并且能夠通過電氣和機(jī)械方式附接到所述預(yù)定的測試臺；多個測試床，每個測試床被配置為接收至少一個DUT，每個測試床對應(yīng)于預(yù)定的測試固定裝置，并且能夠通過電氣和機(jī)械方式附接到所述預(yù)定的測試固定裝置；其中所述測試儀被配置為對被裝載到所述測試床中的多個DUT進(jìn)行流水線測試。
在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種用于與片上系統(tǒng)流水線測試儀結(jié)合起來使用的流水線測試模塊，所述模塊包括承載板；至少一個附接到所述承載板的承載板導(dǎo)軌；多個測試固定裝置，每個測試固定裝置被附接到所述承載板；多個測試床，每個測試床被配置為在其中接收至少一個DUT，并且還被配置為通過機(jī)械和電氣方式嚙合所述測試固定裝置，其中所述模塊被配置為嚙合測試儀中的多個相應(yīng)測試臺。
在本發(fā)明的第三方面中，提供了一種使用片上系統(tǒng)流水線測試儀來對多個DUT進(jìn)行流水線測試的方法，該方法包括將第一DUT裝載到第一測試床中；將所述第一測試床裝載到測試儀中；將所述第一測試床移動到第一測試臺；在所述第一測試臺處對所述第一DUT執(zhí)行第一電氣或電子測試；將所述第一測試床移動到第二測試臺；將第二DUT裝載到第二測試床中；將所述第二測試床移動到所述第一測試臺；在所述第一測試臺處對所述第二DUT執(zhí)行所述第一電氣或電子測試；以及在所述第二測試臺處對所述第一DUT執(zhí)行第二電氣或電子測試。


參考附圖閱讀下面對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述之后，將更清楚本發(fā)明的前述和其他方面，在附圖中，相似的標(biāo)號指示相似的部分圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)Agilent 93000 SOC測試儀；圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)DUT和到Agilent 93000 SOC測試儀的測試頭的DUT板連接的示意性橫截面；圖3示出了本發(fā)明的流水線測試儀的一部分的一個實施例的示意性橫截面圖；圖4示出了本發(fā)明的測試床220的一個實施例的俯視圖；圖5示出了本發(fā)明的測試床220的一個實施例的側(cè)視圖；圖6示出了本發(fā)明的測試床220的一個實施例的另一側(cè)視圖；圖7示出了具有4個測試床和其中承載的相應(yīng)DUT的本發(fā)明的流水線測試模塊290的一部分的俯視圖，以及圖8示出了具有5個測試床和其中承載的相應(yīng)DUT的本發(fā)明的流水線測試模塊290的一部分的俯視圖。
具體實施例方式
術(shù)語“電氣和/或電子測試”意味著由諸如上述Agilent 93000 Tester(僅作為示例)等機(jī)器執(zhí)行的電氣和/或電子測試。
遵從本發(fā)明教導(dǎo)的流水線測試可以被比作用于測試SOC或DUT的裝配線。用于測試給定的DUT的完整計劃優(yōu)選地被劃分成邏輯部分。于是，每個邏輯部分都在連接到承載板的獨(dú)立測試臺上執(zhí)行。測試臺被放置在承載板上或被線性連接到承載板，從而簡單的行搬運(yùn)器可以將測試床中承載的DUT從一個測試臺傳遞到另一個。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所有測試臺都被配置為在它們的DUT上執(zhí)行它們的個體測試，除了可能發(fā)生也可能不發(fā)生測試的指定的裝載和卸載臺以外。所有測試臺都在同一時間(并發(fā)地)進(jìn)行測試。依賴于該臺處的DUT的先前通過/失敗狀態(tài)，一些臺可能不執(zhí)行它們那一組的測試。
使用這樣的方法，測試間隔不再受限于DUT測試的整體時間加上搬運(yùn)器索引時間，而是受限于最長或最慢測試段的平均時間(加上行搬運(yùn)器索引時間)。這種段的時間長度將總是小于總測試計劃的時間。額外的搬運(yùn)器時間將總是小于傳統(tǒng)搬運(yùn)器所需的時間。因此，本發(fā)明的流水線測試方法和設(shè)備得到了更快的測試時間。
本發(fā)明的測試儀100的各種實施例包含1和n之間的測試臺和l和n之間的相應(yīng)固定裝置，下面將進(jìn)行詳細(xì)敘述。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，每個測試臺執(zhí)行要在每個DUT或SOC上進(jìn)行的一系列測試中的一個測試，但是應(yīng)當(dāng)理解，單個測試臺可以被配置為在SOC或DUT上進(jìn)行多于一個測試。
本發(fā)明的測試床220包括DUT160或SOC160，并提供每個DUT160和下方固定裝置210之間的電氣和機(jī)械接口，下方固定裝置210又通過電氣和機(jī)械方式連接到測試儀100的相應(yīng)測試臺190。在每個測試床220從一個測試臺190或固定裝置210移動到另一個時，測試床220維持對它相應(yīng)的DUT160提供電功率和其他信號。每個固定裝置210嚙合相應(yīng)的測試床220，并將下方測試臺190接口到測試床220和相應(yīng)的DUT160。彈簧承載的球形電氣觸點或焊盤被優(yōu)選地部署在每個測試臺頂部，以建立與上方固定裝置210的電氣接觸。
一個或多個搬運(yùn)器230將DUT160放置在測試床220中，將測試床和DUT160裝載于裝載臺240處，當(dāng)在每個測試臺190處完成一個或多個測試時在流水線測試模塊290中移動測試床220和DUT160，在卸載臺250處從流水線測試模塊290卸載測試床220和DUT160，從測試床220移走DUT160并依賴于測試結(jié)果將DUT160分類和放置在輸出箱中。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，每個測試床220主要是容納至少一個DUT的小適配器。理論上，每個DUT在測試前被預(yù)載入各個測試床220，測試床被裝載到流水線測試模塊290中。測試床220的主要功能是提供下方固定裝置210和DUT160之間的電氣接口。此外，不與下方測試臺190相關(guān)聯(lián)的信號可以經(jīng)由測試床220被施加到DUT160，從而允許在測試床220在測試臺之間移動時，一些功率和PLL信號被提供給DUT160。
每個測試床220還優(yōu)選地被配置為在測試期間保持與每個DUT160的狀態(tài)，提供一個或多個電氣接觸點，并與承載板搬運(yùn)器230組合起來提供恒定的電氣連接。各個測試連接由相應(yīng)的測試臺190提供。測試床220還防止DUT連接器上的磨損，并且可以依賴于當(dāng)前特定需要被任意使用或再次使用。
承載板搬運(yùn)器230(未在圖中示出)將測試床220和相應(yīng)的DUT160從一個測試臺190移動到另一個。搬運(yùn)器230必須跟蹤每個DUT的位置，并且能夠根據(jù)來自控制器或計算機(jī)的請求而將其相應(yīng)的測試床220傳遞到任意測試臺190。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，搬運(yùn)器230能夠同時搬運(yùn)多個測試床220和DUT160，能夠?qū)y試床220和DUT160從一個測試臺190改換到另一個，能夠向每個DUT160提供連續(xù)的功率和其他電氣信號，以及在流水線測試模塊290內(nèi)搬運(yùn)測試床(而非DUT)。
圖3示出了本發(fā)明的流水線測試模塊290的一個實施例的示意性橫截面圖。(注意，未示出搬運(yùn)器230。)如圖3所示，測試頭110包括測試臺190a到190h。本發(fā)明的各個實施例可以包含1和n之間的測試臺和1和n之間的相應(yīng)固定裝置。每個臺執(zhí)行測試的一部分。
DUT接口120位于測試臺190a到190h之上。流水線測試模塊290包括承載板200、承載板導(dǎo)軌202a和202b、固定裝置210a到210h，以及測試床220a到220h。測試頭110被分為獨(dú)立的測試臺，每個測試臺被配置和/或編程為對電連接到該測試臺并定位于它正上方的DUT進(jìn)行預(yù)定的一個或一系列測試。例如，如圖3所示，DUT160a在臺190a處被測試，并且通過承載板200、固定裝置210a和測試床220a被電連接到臺190a。
承載板200形成流水線測試模塊290的一部分，并且優(yōu)選地被定制用于特定用戶應(yīng)用和要在其上進(jìn)行測試的特定SOC或DUT。承載板200一般是非常特定于應(yīng)用的，因此這種特定DUT或SOC一般需要特別的一組測試臺能力(RF、模擬、數(shù)字、或混合)。承載板200允許并行測試所有測試臺190，還建立到下方測試臺190的機(jī)械和電氣連接。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在承載板200中提供了一個或多個電氣引線，以允許測試上方固定裝置、測試床和DUT電氣觸點。
固定裝置210a到210h的下表面214a到214h優(yōu)選地被通過機(jī)械和電氣方式附接到承載板200，并通過其傳遞源自于DUT160a到160h和/或測試臺190a到190h的電氣信號。球形或其他適當(dāng)類型的電氣觸點222a到222h被部署在固定裝置214a到214h的上表面上，并且優(yōu)選地被配置為嚙合部署在測試床220a到220h的下方上的相應(yīng)的電氣接觸焊盤226a到226h(未在圖中示出)。
通過一個或多個承載板搬運(yùn)器(未在圖中示出)沿承載板200順序移動測試床220a到220h。固定裝置214h充當(dāng)被裝載到測試頭110中的測試床220a到220h和相應(yīng)的DUT160a到160h(以及其他前面或后面的測試床和相應(yīng)的DUT)的裝載點，而固定裝置214a充當(dāng)相同的和其他的測試床和DUT的卸載點。在測試臺190a到190h中的每一個處，對位于其上的測試床和DUT進(jìn)行一個或多個預(yù)定類型(例如RF、數(shù)字、模擬、混合等)的測試。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，每個測試臺190包括執(zhí)行一個或多個特定測試所必需的所有硬件，并且每個測試臺處的硬件可以與其他測試臺的硬件互換。
當(dāng)已經(jīng)完成在測試臺190a到190h處進(jìn)行的給定的一系列測試時，測試床220a到220h被沿著承載板導(dǎo)軌202a和202b移動到下一臺，在202a和202b之間插入新的板，以便與測試臺190h嚙合，并且測試床220被從測試臺190a移走，以便為測試床220b騰出地方。在每個測試周期都已完成之后，搬運(yùn)器230將測試床220和DUT160移動到下一測試臺。
一個或多個搬運(yùn)器230被配置為將測試床和DUT裝載到測試頭110和從測試頭110卸載，以及在測試臺190a到190h上準(zhǔn)確地移動和對準(zhǔn)各個測試床的位置，從而各個DUT的測試可以有效且高效地進(jìn)行。一個或多個承載板搬運(yùn)器230將DUT饋送到承載板200上和將其從承載板200移走。被一個或多個搬運(yùn)器230從承載板200移走的DUT一般被分類到適當(dāng)?shù)闹甘久總€DUT測試結(jié)果(例如所有測試通過、某些測試通過、無測試通過，等等)的輸出箱中。
在本發(fā)明的一個實施例中，一個或多個搬運(yùn)器230被定制為允許在一個或多個DUT被裝載到流水線測試模塊290上并且一個或多個DUT被從測試模塊290上移走的同時，同時測試多個DUT。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，一個或多個搬運(yùn)器230還被配置為在被裝載到承載板200上的各個DUT被從一個測試臺移動到另一的同時，向這些DUT提供鎖相環(huán)(PLL)信號、地(GRND)、電源電壓(Vcc)和/或其他信號或電壓，從而在這些DUT脫離與測試臺的嚙合并且不與其電接觸時維持對DUT提供這些信號和電壓。
承載搬運(yùn)器230可以是幾種類型中的任意一種，例如行搬運(yùn)器或2005年10月7日提交的Kolman的題為“Carousel Device，System and Methodfor Electronic Circuit Tester”的美國專利申請No.11/246,487中描述的那種傳送帶(carousel)搬運(yùn)器，該申請的全部內(nèi)容通過引用被包含于此。理論上，承載搬運(yùn)器230可與承載板200分離，但是也可以附到承載板200。
可以適用于本發(fā)明的可購得的搬運(yùn)器的一些示例包括但不限于各種SEIKO EPSON搬運(yùn)器、DELTAFLEX1210搬運(yùn)器、DAYMARC搬運(yùn)器、各種TOSHIBA搬運(yùn)器、各種TESEC搬運(yùn)器和各種AETRIUM搬運(yùn)器(包括當(dāng)前結(jié)合Agilent 84000存儲器芯片測試儀一起使用的AETRIUM 5050搬運(yùn)器)。注意，前述搬運(yùn)器中的任何一個都必須被定制以便在本發(fā)明中使用。
圖4示出了本發(fā)明的測試床220的一個實施例的俯視圖。電氣觸點232被提供在測試床220的上表面216上，這些觸點被配置為通過機(jī)械和電氣方式嚙合在一個或多個搬運(yùn)器230的部分上部署的相應(yīng)的電氣觸點或焊盤，從而允許當(dāng)測試床220在測試臺之間移動的同時，所需的信號或電壓被連續(xù)地提供給被裝載到測試床220中的DUT160。
圖5示出了圖4所示的測試床220的側(cè)視圖。如圖5所示，測試床220還包括其中裝載有DUT160的凹槽212以及用于嚙合DUT160中的相應(yīng)觸點164的電氣觸點162。測試床的下表面214包含被配置為嚙合部署在固定裝置214a到214h的上表面上的相應(yīng)的適當(dāng)電氣觸點222a到222h的電氣觸點226a到226h(未在圖中示出)。
圖6示出了圖4和5所示的本發(fā)明的測試床220的一個實施例的另一側(cè)視圖。圖6示出了用于嚙合一個或多個搬運(yùn)器230中的相應(yīng)的電氣觸點的電氣觸點232以及凹槽212、上表面216和下表面214。
圖7和8示出了本發(fā)明的流水線測試模塊290的一部分的兩個不同的俯視圖。在圖7中，4個測試床和相應(yīng)的DUT被裝載到流水線測試模塊290中。一旦已經(jīng)完成對DUT160a到160d的測試，搬運(yùn)器230(未在圖中示出)就嚙合測試床220a到220h的觸點232，并將這些測試床向前移動到與下一測試臺對準(zhǔn)，并且還將包含DUT160e的測試床220e裝載到承載臺240中(見圖8)。將測試床裝載到流水線測試模塊290中和對裝載到測試床中的DUT進(jìn)行測試的過程繼續(xù)，直到流水線測試模塊290已經(jīng)被測試床占滿，此時搬運(yùn)器230開始不僅在裝載臺240處將測試床裝載到流水線測試模塊290中，而且還在卸載臺250處將測試床從流水線測試模塊290卸載。
注意，在本發(fā)明中測試DUT或SOC之前，優(yōu)選地，在封裝操作期間，每個測試床被附接到其相應(yīng)的DUT或SOC，這是優(yōu)選的，因為在這個階段，光學(xué)測試可以在封裝被驗證的同時驗證電氣連接。
仍參考圖7和8，在本發(fā)明的優(yōu)選測試方法中采用了至少下面一些步驟。首先，一個或多個搬運(yùn)器230和承載板200被準(zhǔn)備和附接到流水線測試模塊290。搬運(yùn)器230拾取具有DUT160a的測試床220a，并將其放入模塊290的裝載臺240。在臺190a處測試DUT160a。在完成該測試后，承載板搬運(yùn)器230將DUT160a移動到下一測試臺190b，而另一測試床220b和相應(yīng)的DUT160b被裝載到模塊290中。該過程繼續(xù)，并且在所有“已裝載”的測試臺處執(zhí)行測試?！皽y試間隔”是完成所有測試臺處的所有測試所需的總時間量。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所有測試是并行執(zhí)行的，并且每個測試臺190的狀態(tài)或正在每個測試臺190處進(jìn)行的測試被測試儀100記錄。當(dāng)連接到承載板200的所有測試臺都已結(jié)束執(zhí)行它們的測試時，測試間隔完成。當(dāng)給定的DUT160和相應(yīng)的測試床220準(zhǔn)備好被卸載時，它們在卸載臺250處被卸載。當(dāng)DUT160已經(jīng)在用于該DUT的所有“所需”測試臺190處被測試時，DUT160和相應(yīng)的測試床220到達(dá)卸載臺250。依賴于測試臺190的特定布局和所采用的承載板搬運(yùn)器230的能力，一個或多個測試的失敗可能導(dǎo)致DUT在到達(dá)卸載臺250之前被卸載。
下面列舉的示例1和2表明本發(fā)明的流水線測試方法可以顯著節(jié)省成本和時間。
示例1使用串行測試、單測試點方法的測試的現(xiàn)有技術(shù)成本系統(tǒng)成本1百萬搬運(yùn)器成本300K每個DUT的假設(shè)測試時間3秒假設(shè)對于20-30個測試，最長測試運(yùn)行200ms搬運(yùn)器索引時間1秒1小時中可測試的DUT數(shù)量(單測試點)(理想的)＝＞900單位/小時或者，測試的簡單成本＝＞692單位/小時/(百萬$)示例2使用本發(fā)明的流水線測試方法的測試成本系統(tǒng)成本1百萬對于資源，假設(shè)20個臺，每個臺50k搬運(yùn)器成本1百萬觸點基礎(chǔ)(Contactor Base)的成本每個DUT(2-5)分每個測試的時間
-假設(shè)200ms是最慢測試的時間-假設(shè)20個測試-假設(shè)行搬運(yùn)器索引.2秒-第一個DUT花費(fèi)約4.5秒用于測試-每個后續(xù)的DUT花費(fèi).4秒＝＞每個DUT.4秒(對于典型批次而言)1小時中可測試的DUT數(shù)量(單測試點)(理想的)＝＞8990單位/小時或者，測試的簡單成本＝＞4495單位/小時/(百萬$)現(xiàn)在很明顯，雖然這里描述和公開了流水線測試模塊290、測試床220、固定裝置210、承載板200和搬運(yùn)器230的特定實施例，但是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以構(gòu)思或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的很多變形和替換實施例。因此應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍不限于這里公開的特定實施例，而是將通過所附權(quán)利要求及其等同物確定。因此，可以在不脫離所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對這里公開的本發(fā)明的特定實施例進(jìn)行改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種片上系統(tǒng)流水線測試儀，包括(a)多個測試臺，每個臺被配置為對片上系統(tǒng)進(jìn)行一個或多個測試；(b)多個測試固定裝置，每個測試固定裝置對應(yīng)于預(yù)定的測試臺，并且能夠通過電氣和機(jī)械方式附接到所述預(yù)定的測試臺；(c)多個測試床，每個測試床被配置為接收至少一個被測器件，每個測試床對應(yīng)于預(yù)定的測試固定裝置，并且能夠通過電氣和機(jī)械方式附接到所述預(yù)定的測試固定裝置；其中所述測試儀被配置為對被裝載到所述測試床中的多個被測器件進(jìn)行流水線測試。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個測試床被配置為在所述測試床從一個測試臺移動到另一個的同時維持對其相應(yīng)的被測器件提供電功率和其他信號。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中電氣觸點或焊盤被部署在每個測試臺之上，以便建立與相應(yīng)的上方測試固定裝置的電氣接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括一個或多個被配置為將被測器件放置在所述多個測試床中的搬運(yùn)器(230)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個承載搬運(yùn)器被配置為將所述多個測試床裝載到所述測試儀中。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個承載搬運(yùn)器被配置為從所述測試儀卸載所述多個測試床。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個承載搬運(yùn)器被配置為依賴于測試結(jié)果將被測器件分類并放置在輸出箱中。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括一個或多個承載搬運(yùn)器，其被配置為在測試床從一個測試臺被移動到另一個測試臺的同時，向所述測試床提供鎖相環(huán)(PLL)信號、地(GRND)、電源電壓(Vcc)和/或其他信號或電壓，從而在所述測試床脫離與測試臺的嚙合并且不與測試臺有電氣接觸時維持向被裝載到所述測試床中的被測器件提供所述信號和電壓。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個測試床被配置為在測試期間保持與其相應(yīng)的被測器件的狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個測試床包括一個或多個被配置為嚙合一個或多個承載板搬運(yùn)器上的相應(yīng)的電氣觸點或連接器的電氣觸點。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個測試床中的一個或多個是可任意使用的。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個測試床中的一個或多個是可重復(fù)使用的。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括被配置為當(dāng)每個被測器件移動通過所述流水線測試儀時跟蹤所述被測器件的位置的計算機(jī)和控制器中的至少一個。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括被配置為與一個或多個搬運(yùn)器組合起來將測試床傳遞到選定的測試臺的計算機(jī)和控制器中的至少一個。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括被配置為與一個或多個搬運(yùn)器組合起來將選定的測試床從一個測試臺改換到另一個的計算機(jī)和控制器中的至少一個。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個測試臺被配置或編程為對電連接到所述測試臺并位于所述測試臺上方的被測器件進(jìn)行預(yù)定的一個測試或一系列測試。
17.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括承載板。
18.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括一個或多個從由行搬運(yùn)器和傳送帶搬運(yùn)器組成的組中選出的承載搬運(yùn)器。
19.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括承載板和一個或多個承載搬運(yùn)器，所述一個或多個承載板搬運(yùn)器附到所述承載板。
20.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括承載板和一個或多個承載搬運(yùn)器，所述一個或多個承載板搬運(yùn)器能夠附接到所述承載板和與所述承載板分離。
21.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述測試儀被配置為在一個或多個測試臺上并行地進(jìn)行電氣或電子測試。
22.一種用于與片上系統(tǒng)流水線測試儀結(jié)合起來使用的流水線測試模塊，所述模塊包括(a)承載板；(b)至少一個附接到所述承載板的承載板導(dǎo)軌；(c)多個測試固定裝置，每個測試固定裝置被附接到所述承載板；(e)多個測試床，每個測試床被配置為在其中接收至少一個被測器件，并且還被配置為通過機(jī)械和電氣方式嚙合所述測試固定裝置；其中所述模塊被配置為嚙合測試儀中的多個相應(yīng)測試臺。
23.如權(quán)利要求22所述的流水線測試模塊，其中所述承載板針對特定應(yīng)用被定制。
24.如權(quán)利要求22所述的流水線測試模塊，其中所述承載板被配置為允許對被裝載到其測試床中的至少一個被測器件進(jìn)行射頻測試、模擬測試、數(shù)字測試和混合測試至少一個。
25.一種使用片上系統(tǒng)流水線測試儀來對多個被測器件進(jìn)行流水線測試的方法，該測試儀包括多個測試臺，每個臺被配置為對片上系統(tǒng)進(jìn)行一個或多個測試；多個測試固定裝置，每個測試固定裝置對應(yīng)于預(yù)定的測試臺，并且能夠通過電氣和機(jī)械方式附接到所述預(yù)定的測試臺；多個測試床，每個測試床被配置為接收至少一個被測器件，每個測試床對應(yīng)于預(yù)定的測試固定裝置，并且能夠通過電氣和機(jī)械方式附接到所述預(yù)定的測試固定裝置；所述測試儀被配置為對被裝載到所述測試床中的多個被測器件進(jìn)行流水線測試，所述方法包括(a)將第一被測器件裝載到第一測試床中；(b)將所述第一測試床裝載到所述測試儀中；(c)將所述第一測試床移動到第一測試臺；(d)在所述第一測試臺處對所述第一被測器件執(zhí)行第一電氣或電子測試；(e)將所述第一測試床移動到第二測試臺；(f)將第二被測器件裝載到第二測試床中；(g)將所述第二測試床移動到所述第一測試臺；(h)在所述第一測試臺處對所述第二被測器件執(zhí)行所述第一電氣或電子測試；以及(i)在所述第二測試臺處對所述第一被測器件執(zhí)行第二電氣或電子測試。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括從所述測試儀卸載所述第一測試床。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括將所述第二測試床移動到所述第二測試臺。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，還包括在所述第二測試臺處對所述第二被測器件執(zhí)行所述第二電氣或電子測試。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，還包括從所述測試儀卸載所述第二測試床。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括當(dāng)每個測試床從一個測試臺移動到另一個時，維持向所述測試床提供電功率和其他信號。
31.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括使用一個或多個搬運(yùn)器將被測器件裝載到所述多個測試床中。
32.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括使用一個或多個承載搬運(yùn)器將所述多個測試床裝載到所述測試儀中。
33.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括使用一個或多個承載搬運(yùn)器來從所述測試儀卸載所述多個測試床。
34.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括使用一個或多個承載搬運(yùn)器來依賴于測試結(jié)果將被測器件分類并放置在輸出箱中。
35.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括使用一個或多個承載搬運(yùn)器，其被配置為在測試床從一個測試臺被移動到另一個測試臺的同時，向所述測試床提供鎖相環(huán)(PLL)信號、地(GRND)、電源電壓(Vcc)和/或其他信號或電壓，從而在所述測試床脫離與測試臺的嚙合并且不與測試臺有電氣接觸時維持向被裝載到所述測試床中的被測器件提供所述信號和電壓。
36.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括使用計算機(jī)和控制器中的至少一個來在每個被測器件移動通過所述流水線測試儀時跟蹤所述被測器件的位置。
37.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括與一個或多個搬運(yùn)器組合起來使用計算機(jī)和控制器中的至少一個來將測試床傳遞到選定的測試臺。
38.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括與一個或多個搬運(yùn)器組合起來使用計算機(jī)和控制器中的至少一個來將選定的測試床從一個測試臺改換到另一個。
39.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括將每個測試臺配置或編程為對電連接到所述測試臺并位于所述測試臺上方的被測器件進(jìn)行預(yù)定的一個測試或一系列測試。
40.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括將所述測試儀配置為在所述多個測試臺處并行進(jìn)行電氣或電子測試。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流水線測試儀，其能夠以流水線方式測試片上系統(tǒng)(SOC)或被測器件(DUT)。該測試儀提供對被順序裝載到測試儀中的SOC和DUT進(jìn)行更快更經(jīng)濟(jì)的測試。測試儀中部署有多個下方測試臺。在測試臺上部署有相應(yīng)的被配置為在其中接收可移動的測試床的測試固定裝置。測試床通過機(jī)械和電氣方式連接到下方測試臺。SOC或DUT被裝載到每個測試床中。在SOC或DUT被裝載到位于測試臺上方的測試床中時，對每個SOC或DUT執(zhí)行一個或多個電氣或電子測試。一旦測試完成，測試床就被移動到另一測試臺，在另一測試臺處執(zhí)行另一電氣或電子測試。可以對被裝載到不同測試床中的不同DUT或SOC并行執(zhí)行電氣或電子測試。
文檔編號G01R1/02GK101025432SQ20061016188
公開日2007年8月29日 申請日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者羅納德·A·哈伯徹爾, 杰森·L·史密斯, 弗蘭克·E·哈姆林 申請人:安捷倫科技有限公司