專利名稱：用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的有效性校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有效性校準(zhǔn)方法，尤其涉及一種用于集成電路測(cè)試系統(tǒng)中的自動(dòng) 測(cè)試設(shè)備(Automatic Test Equipment,簡(jiǎn)寫(xiě)為ATE)的有效性校準(zhǔn)方法，屬于集成電路測(cè)試 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在集成電路測(cè)試中，普遍要使用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)，即集成電路自動(dòng)測(cè)試機(jī)。集 成電路自動(dòng)測(cè)試機(jī)的作用在于檢測(cè)集成電路芯片的產(chǎn)品質(zhì)量、評(píng)定產(chǎn)品性能和驗(yàn)證產(chǎn)品功 能，以確保集成電路生產(chǎn)制造的品質(zhì)。 顯然，自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)測(cè)量有關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性、可靠性將直接影響集成電路 芯片的出廠質(zhì)量，而計(jì)量校準(zhǔn)是保證自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)工作準(zhǔn)確性及有效性的重要手 段。計(jì)量校準(zhǔn)是指用比被校計(jì)量器具精度高的計(jì)量器具(稱為標(biāo)準(zhǔn)器具)與被校計(jì)量器具 進(jìn)行比較，以確定被校計(jì)量器具的示值誤差。 在申請(qǐng)?zhí)枮?00610003236.6的中國(guó)專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種自動(dòng)測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn) 數(shù)據(jù)的生成和使用方法。在一個(gè)實(shí)施例中，接收對(duì)執(zhí)行自動(dòng)測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)處理的請(qǐng)求。該 請(qǐng)求與一個(gè)或多個(gè)測(cè)試設(shè)置相關(guān)聯(lián)。在接收該請(qǐng)求后，標(biāo)識(shí)基于測(cè)試設(shè)置的若干校準(zhǔn)填充 點(diǎn)。然后針對(duì)測(cè)試設(shè)置和校準(zhǔn)填充點(diǎn)二者生成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施例中，接收對(duì)使用自 動(dòng)測(cè)試設(shè)備執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)經(jīng)校準(zhǔn)的測(cè)試過(guò)程的請(qǐng)求，并且結(jié)合執(zhí)行經(jīng)校準(zhǔn)的測(cè)試過(guò)程中 的至少一個(gè)，從已有校準(zhǔn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。 另外，在申請(qǐng)?zhí)枮?00480007062.X的的中國(guó)專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種ATE校準(zhǔn)方 法和系統(tǒng)。在測(cè)試系統(tǒng)中選取一個(gè)功能插針作為參考插針，并且另外選取一個(gè)功能插針作 為精確測(cè)量單元(PMU)。外部測(cè)試設(shè)備和參考PMU被用來(lái)測(cè)量參考插針的AC和DC特性。 測(cè)試系統(tǒng)中的所有功能插針都可以使用參考PMU相對(duì)于參考插針進(jìn)行測(cè)量。為了確保所有 插針間的錯(cuò)位得到均衡，將參考插針的位置選擇在盡量靠近功能插針?lè)秶鷥?nèi)的中點(diǎn)。
目前，高端自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高，計(jì)量校準(zhǔn)方法對(duì)外保 密，專用校準(zhǔn)板價(jià)格昂貴等問(wèn)題。如果每年都委托廠商做一次計(jì)量校準(zhǔn)，不僅費(fèi)用較高，而 且時(shí)間上也不能得到保證。因此，有必要研究操作方便、成本低廉的ATE設(shè)備有效性校準(zhǔn)解 決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)的有效性校 準(zhǔn)方法。利用該有效性校準(zhǔn)方法可以保證儀器設(shè)備的正常使用，使得測(cè)量數(shù)據(jù)和檢測(cè)結(jié)果 具有良好的溯源性、準(zhǔn)確性和可靠性。 為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案 —種用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的有效性校準(zhǔn)方法，其特征在于包括如下步驟
(1)啟動(dòng)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，執(zhí)行自檢程序；
(2)自檢完畢之后，由外部測(cè)量設(shè)備連接測(cè)試用適配板的測(cè)量點(diǎn)，開(kāi)始校準(zhǔn)工作； (3)執(zhí)行通道特性參數(shù)測(cè)量； (4)執(zhí)行管腳參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量； (5)執(zhí)行板參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量；
(6)執(zhí)行電源測(cè)量。 其中，所述外部測(cè)量設(shè)備為數(shù)字電壓表或數(shù)字萬(wàn)用表，其誤差限是被校的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的誤差限的1/3 1/10。 所述步驟(3)中，所述通道特性參數(shù)為驅(qū)動(dòng)電平VIH和VIL。 所述步驟(4)中，所述管腳參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量包括電壓設(shè)置準(zhǔn)確度測(cè)量、電流
Ci]口 W化tx且i tt，漢OT里、""ti/右、^
準(zhǔn)確度測(cè)量、設(shè)置電流準(zhǔn)確度測(cè)量和電壓測(cè)量準(zhǔn)確度領(lǐng) 所述步驟(5)中，所述板參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量包括電壓設(shè)置準(zhǔn)確度測(cè)量、電流設(shè)置準(zhǔn)確度測(cè)量、電壓測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量、電流測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量和高壓通道設(shè)置電壓準(zhǔn)確度測(cè)量。
所述步驟(6)中，將器件電源通道與標(biāo)準(zhǔn)電阻器和數(shù)字萬(wàn)用表連接，由數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓并與器件電源的設(shè)置電壓進(jìn)行比較。 本發(fā)明所提供的ATE測(cè)量有效性校準(zhǔn)方法可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)的自動(dòng)化整體原位校準(zhǔn)，從而確保自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)的測(cè)試質(zhì)量和有效使用，并保證所有校準(zhǔn)的指標(biāo)和參數(shù)能夠溯源到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。 圖1為用于實(shí)施本ATE測(cè)量有效性校準(zhǔn)方法的硬件平臺(tái)示例圖； 圖2為本ATE測(cè)量有效性校準(zhǔn)方法的具體實(shí)施步驟示意圖。
具體實(shí)施例方式
用于集成電路測(cè)試的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)作為一種計(jì)算機(jī)智能化綜合參數(shù)儀器系統(tǒng)，在測(cè)試的靈活性及數(shù)據(jù)處理能力方面存在優(yōu)勢(shì)，而在某一時(shí)刻的某一參數(shù)測(cè)試中同單機(jī)測(cè)試并沒(méi)有太大的差別，因此，可以將其分解成各個(gè)單項(xiàng)參數(shù)測(cè)試儀進(jìn)行有效性校準(zhǔn)。
基于上述的思路，本發(fā)明采用如圖1所示的硬件平臺(tái)執(zhí)行有效性校準(zhǔn)任務(wù)。在圖1中，集成電路自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)上安裝有測(cè)試用適配板。該測(cè)試用適配板與ATE上的多個(gè)Slot (插槽)、多個(gè)測(cè)量單元實(shí)現(xiàn)對(duì)接。作為外部測(cè)量設(shè)備的數(shù)字電壓表的"-"端連接測(cè)試用適配板的"地"，"+ "端根據(jù)測(cè)試任務(wù)需要連接測(cè)試用適配板的有關(guān)通道接線端。在數(shù)字電壓表的"+ "端與"-"端之間連接有標(biāo)準(zhǔn)電阻器。上述的測(cè)試用適配板根據(jù)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)的種類(lèi)和型號(hào)而有所不同。具體的選擇是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員的公知常識(shí)，在此就不詳細(xì)贅述了。 需要說(shuō)明的是，圖1中的數(shù)字電壓表只是用于實(shí)現(xiàn)有效性校準(zhǔn)的外部測(cè)量設(shè)備的一個(gè)示例。根據(jù)所校準(zhǔn)參數(shù)的不同，所使用的外部測(cè)量設(shè)備也有所不同。例如對(duì)激勵(lì)系統(tǒng)的校準(zhǔn)可以考慮用程控測(cè)試接收機(jī)或數(shù)字電壓表或其它相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，對(duì)開(kāi)關(guān)矩陣可以通過(guò)阻抗分析儀或網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)可用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。
下面結(jié)合圖2，對(duì)本發(fā)明所述的ATE有效性校準(zhǔn)方法的具體實(shí)施過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。 在進(jìn)行有效性校準(zhǔn)之前，應(yīng)該滿足的基本要求為 1.校準(zhǔn)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，環(huán)境條件以能滿足儀表現(xiàn)場(chǎng)使用的條件為準(zhǔn)； 2.外部測(cè)量設(shè)備作為校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)儀器，其誤差限應(yīng)是被校的ATE誤差限的
1/3 1/10。 在滿足上述基本要求之后，針對(duì)ATE系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照如下步驟執(zhí)行有效性校準(zhǔn)任務(wù) (1)啟動(dòng)ATE，執(zhí)行自檢程序； (2)自檢完畢之后，由外部測(cè)量設(shè)備連接測(cè)試用適配板的有關(guān)測(cè)量點(diǎn)，開(kāi)始校準(zhǔn)工作； (3)執(zhí)行通道特性參數(shù)測(cè)量； 該通道特性參數(shù)測(cè)量具體是指對(duì)驅(qū)動(dòng)電平(VIH、VIL)進(jìn)行測(cè)量。
(4)執(zhí)行PPMU (管腳參數(shù)測(cè)量單元)測(cè)量；
該測(cè)量包括以下幾個(gè)方面 ①電壓設(shè)置準(zhǔn)確度測(cè)量設(shè)置所有通道電壓分別為不同的測(cè)量點(diǎn)，外接數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓； ②電流測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量設(shè)置5個(gè)量程2mA檔、200iiA檔、20iiA檔、2iiA檔、200nA檔，分別通過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量； ③設(shè)置電流準(zhǔn)確度測(cè)量與ATE系統(tǒng)設(shè)置的電流進(jìn)行比較； ④電壓測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量采用加流測(cè)壓方式，與ATE系統(tǒng)的測(cè)量電壓值進(jìn)行比較。[OO43] (5)執(zhí)行BPMU (板參數(shù)測(cè)量單元)測(cè)量； 在該測(cè)量過(guò)程中，選擇ATE的Slot X(X為自然數(shù))中的一個(gè)通道進(jìn)行測(cè)量。具體測(cè)量?jī)?nèi)容包括以下的幾個(gè)方面 ①電壓設(shè)置準(zhǔn)確度測(cè)量設(shè)置SlotO Slot3電壓分別施加為2V、5V、10V、24V，選
取適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)電阻，外接數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓，并與系統(tǒng)設(shè)置電壓進(jìn)行比較； ②電流設(shè)置準(zhǔn)確度測(cè)量設(shè)置SlotO Slot3電流分別施加適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)電阻，外接
數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓計(jì)算電流，并與系統(tǒng)設(shè)置電流進(jìn)行比較； ③電壓測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)電阻，外接數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓，與系統(tǒng)測(cè)量電壓值進(jìn)行比較； ④電流測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)電阻，外接數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓，計(jì)算出電流，與測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量的電流值進(jìn)行比較 ⑤高壓通道設(shè)置電壓準(zhǔn)確度測(cè)量對(duì)于每個(gè)Slot中的多個(gè)通道，分別外接電壓
表，測(cè)量電壓是否符合要求。
(6)執(zhí)行電源(DPS)測(cè)量。 在本步驟中，將被校準(zhǔn)的ATE中的電源(DPS)通道與標(biāo)準(zhǔn)電阻器和數(shù)字萬(wàn)用表連接，由數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓并與DPS的設(shè)置電壓進(jìn)行比較。 在上述測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量結(jié)果與DPS設(shè)置的電壓值進(jìn)行比較，任何偏差都表示被測(cè)單元的測(cè)量誤差。在測(cè)量過(guò)程完成之后，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)判斷ATE的測(cè)量有效性是否符合測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量精度允許的范圍，處理后的數(shù)據(jù)可以專門(mén)保存起來(lái)，供以后繼續(xù)進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)時(shí)參考。 本發(fā)明所提供的ATE測(cè)量有效性校準(zhǔn)方法可以借助專門(mén)編制的計(jì)量校準(zhǔn)軟件自動(dòng)執(zhí)行。該計(jì)量校準(zhǔn)軟件采用層次化的結(jié)構(gòu)，充分利用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，保證各個(gè)模塊開(kāi)發(fā)的獨(dú)立性和系統(tǒng)的可維護(hù)性。具體而言，計(jì)量校準(zhǔn)軟件在實(shí)現(xiàn)上可以分為4個(gè)層次。
1.物理接口層負(fù)責(zé)提供測(cè)控計(jì)算機(jī)與ATE之間的物理連接與通信。物理接口層是軟件和硬件結(jié)合層，其中硬件是PCI-GPIB接口控制，用于提供GPIB等總線控制接口 ，軟件是接口控制卡的驅(qū)動(dòng)程序，用于提供對(duì)接口控制卡的I/O操作。 2.測(cè)試資源層主要由測(cè)試儀器(即ATE)的驅(qū)動(dòng)軟件組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器功能的控制和數(shù)據(jù)的讀取。 3.用戶管理層用于為用戶應(yīng)用層提供一套完全獨(dú)立命名的計(jì)量?jī)x器格式化函數(shù)。 4.用戶應(yīng)用層用于實(shí)現(xiàn)計(jì)量校準(zhǔn)功能和提供人機(jī)操作界面，以及對(duì)資源和檢定結(jié)果進(jìn)行集中管理。 用戶應(yīng)用層所實(shí)現(xiàn)的計(jì)量校準(zhǔn)功能由計(jì)量校準(zhǔn)程序?qū)崿F(xiàn)。計(jì)量校準(zhǔn)程序按照電壓、電流、電子信號(hào)等不同類(lèi)型的信號(hào)計(jì)量參數(shù)編制各類(lèi)校準(zhǔn)程序，產(chǎn)生系統(tǒng)校準(zhǔn)需要的激勵(lì)信號(hào)以及采集和處理設(shè)備輸出信號(hào)，對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)激勵(lì)信號(hào)和采集的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)并將結(jié)果顯示出來(lái)。計(jì)量數(shù)據(jù)管理程序負(fù)責(zé)管理測(cè)試數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)結(jié)果，對(duì)ATE的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，出具校準(zhǔn)報(bào)告。 為了把ATE作為一個(gè)整體進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)，計(jì)量校準(zhǔn)程序編程使用統(tǒng)一的測(cè)試函數(shù)，這樣應(yīng)用者不必了解具體儀器的操作方法以及ATE的配置情況，只需要專注于研究ATE的計(jì)量測(cè)試過(guò)程即可。例如用3458A數(shù)字多功能萬(wàn)用表進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)者無(wú)需了解GPIB指令，只需將其正確地連接到圖1所示的硬件平臺(tái)中即可。 編制上述的計(jì)量校準(zhǔn)程序和計(jì)量數(shù)據(jù)管理程序等都是計(jì)量領(lǐng)域一般技術(shù)人員能夠勝任的常規(guī)工作，在此就不詳細(xì)說(shuō)明了 。 上面對(duì)本發(fā)明所述的用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的有效性校準(zhǔn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但顯然本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)形式并不局限于此。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的權(quán)利要求范圍的情況下對(duì)它進(jìn)行的各種顯而易見(jiàn)的改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的有效性校準(zhǔn)方法，其特征在于包括如下步驟(1)啟動(dòng)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，執(zhí)行自檢程序；(2)自檢完畢之后，由外部測(cè)量設(shè)備連接測(cè)試用適配板的測(cè)量點(diǎn)，開(kāi)始校準(zhǔn)工作；(3)執(zhí)行通道特性參數(shù)測(cè)量；(4)執(zhí)行管腳參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量；(5)執(zhí)行板參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量；(6)執(zhí)行電源測(cè)量。
2. 如權(quán)利要求1所述的有效性校準(zhǔn)方法，其特征在于所述外部測(cè)量設(shè)備的誤差限是被校的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的誤差限的1/3 1/10。
3. 如權(quán)利要求2所述的有效性校準(zhǔn)方法，其特征在于 所述外部測(cè)量設(shè)備為數(shù)字電壓表或數(shù)字萬(wàn)用表。
4. 如權(quán)利要求1所述的有效性校準(zhǔn)方法，其特征在于所述步驟(3)中，所述通道特性參數(shù)為驅(qū)動(dòng)電平VIH和VIL。
5. 如權(quán)利要求1所述的有效性校準(zhǔn)方法，其特征在于所述步驟(4)中，所述管腳參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量包括電壓設(shè)置準(zhǔn)確度測(cè)量、電流測(cè)量準(zhǔn) 確度測(cè)量、設(shè)置電流準(zhǔn)確度測(cè)量和電壓測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量。
6. 如權(quán)利要求1所述的有效性校準(zhǔn)方法，其特征在于所述步驟(5)中，所述板參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量包括電壓設(shè)置準(zhǔn)確度測(cè)量、電流設(shè)置準(zhǔn)確 度測(cè)量、電壓測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量、電流測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量和高壓通道設(shè)置電壓準(zhǔn)確度測(cè)量。
7. 如權(quán)利要求1或3所述的有效性校準(zhǔn)方法，其特征在于所述步驟(6)中，將器件電源通道與標(biāo)準(zhǔn)電阻器和數(shù)字萬(wàn)用表連接，由數(shù)字萬(wàn)用表測(cè) 量電壓并與器件電源的設(shè)置電壓進(jìn)行比較。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的有效性校準(zhǔn)方法，包括如下步驟(1)啟動(dòng)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，執(zhí)行自檢程序；(2)自檢完畢之后，由外部測(cè)量設(shè)備連接測(cè)試用適配板的測(cè)量點(diǎn)，開(kāi)始校準(zhǔn)工作；(3)執(zhí)行通道特性參數(shù)測(cè)量；(4)執(zhí)行管腳參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量；(5)執(zhí)行板參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量；(6)執(zhí)行器件電源測(cè)量。本有效性校準(zhǔn)方法可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的自動(dòng)化整體原位校準(zhǔn)，從而確保自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試質(zhì)量和有效使用，并保證所有校準(zhǔn)的指標(biāo)和參數(shù)能夠溯源到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G01R35/00GK101750597SQ200810239569
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者劉煒, 吉國(guó)凡, 宋奕霖, 張琳, 王慧, 石志剛, 金蘭 申請(qǐng)人:北京華大泰思特半導(dǎo)體檢測(cè)技術(shù)有限公司