本發(fā)明涉及一種測試電路，尤其涉及一種使用開關(guān)切換單一信號信道與多個連接墊的鏈接的測試電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今半導(dǎo)體制程已發(fā)展成熟，且半導(dǎo)體制程的卓越技術(shù)使集成電路的應(yīng)用越來越廣泛，民眾所使用的電子產(chǎn)品大多使用集成電路芯片做為核心組件，而用于控制電子產(chǎn)品。半導(dǎo)體制程的演進(jìn)越來越精密，因此現(xiàn)今發(fā)展出許多種測試設(shè)備及測試方式，以針對集成電路芯片進(jìn)行測試，例如：集成電路芯片的連接墊測試(padtest)，其是針對集成電路芯片中用于打線(wire-bonding)或金凸塊(goldbump)的連接墊進(jìn)行測試，以避免連接墊無法運(yùn)作的集成電路芯片進(jìn)行封裝出貨，進(jìn)而防止瑕疵品流于市面上。

針對新設(shè)計(jì)的集成電路芯片，測試設(shè)備廠商也相應(yīng)地推出不同型號的測試設(shè)備，以符合應(yīng)用需求。然而，由于測試設(shè)備的造價非常昂貴，對于測試廠商來說，若要隨著測試設(shè)備的推陳出新而汰換已購置的測試設(shè)備，將會導(dǎo)致測試廠商的測試成本大幅提高。

因此，為了降低測試成本，如何在不需完全汰換已購置測試設(shè)備的情況下，讓不同型號的測試設(shè)備間具有兼容性，實(shí)為業(yè)界的重要課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供使用開關(guān)切換單一信號信道與多個連接墊的鏈接的測試電路，以減少測試電路所需的硬件面積及節(jié)省制造成本，同時讓不同型號的測試設(shè)備之間具有兼容性。

本發(fā)明公開一種測試電路(其可為一探針卡)，設(shè)置有多個開關(guān)，用來通過多個開關(guān)分別切換測試機(jī)的信號信道與晶粒的多個連接墊的鏈接(或單一信號信道與多個探針的連結(jié))，如此可在測試時間相同的情況下，減少測試電路所需的硬件面積，以節(jié)省制造成本。由于本發(fā)明通過單一信號信道測試多個連接墊，因此測試機(jī)可通過其余信號信道，同時對其他測試單位或晶粒進(jìn)行測試，以提升測試機(jī)的同測數(shù)并增加測試吞吐量。

本發(fā)明的測試電路可安裝于不同型號的測試設(shè)備，通過更換測試電路以及更新對應(yīng)測試流程，可讓不同型號的測試設(shè)備之間具有兼容性，因此測試廠商可使用已購置的測試設(shè)備來實(shí)現(xiàn)另一型號測試設(shè)備的測試順序，以配合不同集成電路芯片設(shè)計(jì)。如此一來，即可有效降低測試廠商的測試成本。

附圖說明

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1、2、3、4測試設(shè)備

10、20、30、40、50、60、70探針卡

201～208、301、302、401、52、62、72開關(guān)

ch1～ch8信號信道

p1～pm連接墊

11測試機(jī)

12待測組件

51、61、71基板

63、73、74貫孔

75印刷線路

具體實(shí)施方式

圖1為一測試設(shè)備1的功能方塊圖。測試設(shè)備1包含一探針卡10及一測試機(jī)(tester)11，用以測試至少一待測組件(deviceundertest，dut)12。探針卡10可為一測試電路，作為測試機(jī)11與待測組件12間的連接接口，使用于集成電路芯片的連接墊測試(padtest)，目的在連接測試機(jī)11的信號信道與待測組件12包含的芯片或晶粒(die)連接墊。測試機(jī)11可提供待測組件12所需的測試信號，并接收待測組件12的響應(yīng)信號，以進(jìn)一步根據(jù)響應(yīng)信號以及默認(rèn)條件與結(jié)果，判斷待測組件12的電性測試結(jié)果指示為良品或瑕疵品。此外，操作人員也可通過測試機(jī)11執(zhí)行特定測試程序，以控制待測組件12的測試流程。

圖2為一測試設(shè)備2的局部示意圖。測試設(shè)備2包含一測試機(jī)(未繪于圖2)及一探針卡20，用以測試待測組件12。探針卡20包含多個開關(guān)201～208，耦接于多個信號信道ch1～ch8與多個探針之間，每一開關(guān)用來切換單一信號信道與n個探針的連結(jié)，每一探針對應(yīng)于一連接墊。例如，開關(guān)201～208可為一單刀雙擲(singlepoledoublethrow)開關(guān)，其中開關(guān)201用來切換信號信道ch1與二個探針及對應(yīng)連接墊p1、p2的連結(jié)，開關(guān)202用來切換信號信道ch2與二個探針及對應(yīng)連接墊p3、p4的連結(jié)，以此類推。假設(shè)以m個連接墊p1～pm為一組測試單位，則每組測試單位需(m/n)個開關(guān)來進(jìn)行連接墊測試。若m實(shí)質(zhì)上為十六且n實(shí)質(zhì)上為二的情況下，則每組測試單位需八個開關(guān)。

在進(jìn)行連接墊測試時，測試機(jī)一次針對單一連接墊進(jìn)行電性測試。舉例來說，測試機(jī)控制開關(guān)201～208將信號信道ch1～ch8分別連接至連接墊p1、p3、…、p(m－1)，并依序通過信號信道ch1～ch8輸出測試信號至連接墊p1、p3、…、p(m－1)，以接收從連接墊p1、p3、…、p(m－1)回傳的響應(yīng)信號。接著，測試機(jī)改變開關(guān)的切換狀態(tài)，即控制開關(guān)201～208將信號信道ch1～ch8連接至連接墊p2、p4、…、pm，并依序通過信號信道ch1～ch8輸出測試信號至連接墊p2、p4、…、pm，以接收從連接墊p2、p4、…、pm回傳的響應(yīng)信號。如此一來，測試機(jī)即完成一組測試單位的連接墊測試。當(dāng)測試機(jī)收集到晶粒全部的連接墊所回傳的響應(yīng)信號時，測試機(jī)可根據(jù)響應(yīng)信號的電性測試結(jié)果，指示晶粒(即待測組件12)為良品或瑕疵品。

換言之，測試機(jī)首先固定開關(guān)的切換狀態(tài)，依序通過信號信道輸出測試信號至連接墊以及從該連接墊接收響應(yīng)信號；接著，測試機(jī)改變開關(guān)的切換狀態(tài)，再依序通過信號信道輸出測試信號至另一連接墊以及從該另一連接墊接收響應(yīng)信號。當(dāng)測試機(jī)收集到晶粒全部的連接墊所回傳的響應(yīng)信號時，測試機(jī)可根據(jù)響應(yīng)信號的電性測試結(jié)果，指示晶粒(即待測組件12)為良品或瑕疵品。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例另一測試設(shè)備3的局部示意圖。測試設(shè)備3包含一測試機(jī)(未繪于圖3)及一探針卡30，用以測試待測組件12。探針卡30包含多個開關(guān)301、302，耦接于多個信號信道ch1、ch2與多個探針之間，每一開關(guān)用來切換單一信號信道與八個探針之連結(jié)。例如，開關(guān)301用來切換信號信道ch1與八個探針及對應(yīng)連接墊p1～p8的連結(jié)，而開關(guān)302用來切換信號信道ch2與八個探針及對應(yīng)連接墊p9～pm的連結(jié)。在此情況下，同樣對十六個連接墊p1～pm為一組測試單位進(jìn)行測試時，相較于探針卡20需八個開關(guān)，探針卡30只需二個開關(guān)，即可在相同測試時間內(nèi)完成一組測試單位的測試(由于測試機(jī)一次只針對單一連接墊進(jìn)行電性測試，因此在每組測試單位的連接墊總數(shù)量相同的情況下，測試時間也相同)。

如此一來，在測試時間相同的情況下，由于探針卡30使用較少數(shù)量的開關(guān)，因此所需的硬件面積也較小，其中探針卡30所需的硬件面積約為探針卡20所需的四分之一，如此可節(jié)省探針卡30的制造成本。值得注意的是，由于每組測試單位僅使用二信號信道ch1、ch2，因此測試機(jī)可通過其余信號信道ch3～ch8，對另外三組測試單位進(jìn)行測試，以提升測試機(jī)的同測數(shù)，即增加測試吞吐量(throughput)。

于圖3的實(shí)施例中，在進(jìn)行連接墊測試時，測試機(jī)首先啟動信號信道ch1及對應(yīng)的開關(guān)301后，通過信號信道ch1依序輸出測試信號至連接墊p1～p8，以分別接收從連接墊p1～p8回傳的響應(yīng)信號。接著，測試機(jī)啟動信號信道ch2對應(yīng)的開關(guān)302后，通過信號信道ch2依序輸出測試信號至連接墊p2～pm，以分別接收從連接墊p2～pm回傳的響應(yīng)信號。如此一來，測試機(jī)即完成一組測試單位的連接墊測試，以針對下一組測試單位進(jìn)行連接墊測試。當(dāng)晶粒的所有測試單位皆完成連接墊測試時，測試機(jī)可根據(jù)響應(yīng)信號的電性測試結(jié)果，指示晶粒(即待測組件12)為良品或瑕疵品。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例另一測試設(shè)備4的局部示意圖。測試設(shè)備4包含一測試機(jī)(未繪于圖4)及一探針卡40，用以測試待測組件12。探針卡40的開關(guān)401用來切換單一信號信道與十六個探針的連結(jié)，在此情況下，同樣對十六個連接墊p1～pm為一組測試單位進(jìn)行測試時，探針卡40只需一個開關(guān)，即可在相同測試時間內(nèi)完成一組測試單位的測試。

如此一來，在測試時間相同的情況下，由于探針卡40使用較少數(shù)量的開關(guān)，因此所需的硬件面積也較小，其中探針卡40所需的硬件面積約為探針卡30所需的二分之一(或探針卡20所需的八分之一)，如此可節(jié)省探針卡40的制造成本。值得注意的是，由于每組測試單位僅使用一信號信道ch1，因此測試機(jī)可通過其余信號信道ch2～ch8，對另外七組測試單位進(jìn)行測試，以提升測試機(jī)的同測數(shù)，即增加測試吞吐量。

于圖4的實(shí)施例中，在進(jìn)行連接墊測試時，測試機(jī)首先啟動信號信道ch1及對應(yīng)的開關(guān)401后，通過信號信道ch1依序輸出測試信號至連接墊p1～pm，以分別接收從連接墊p1～pm回傳的響應(yīng)信號。如此一來，測試機(jī)即完成一組測試單位的連接墊測試，以針對下一組測試單位進(jìn)行連接墊測試。當(dāng)晶粒的所有測試單位皆完成連接墊測試時，測試機(jī)可根據(jù)響應(yīng)信號的電性測試結(jié)果，指示晶粒(即待測組件12)為良品或瑕疵品。

根據(jù)上述的實(shí)施例可知，若將單一晶粒的所有p個連接墊分成多組測試單位，其中每組測試單位包含m個連接墊，且每個開關(guān)可切換單一信號信道與n個探針的連結(jié)，則探針卡需(m/n)個開關(guān)來測試每組測試單位，此時測試機(jī)僅需(p/n)個信號信道即可測試單一晶粒的所有連接墊。

舉例來說，假設(shè)測試機(jī)包含十六個信號信道，在探針卡沒有設(shè)置開關(guān)的情況下，十六個信號信道分別對應(yīng)十六個連接墊。于本發(fā)明中，在探針卡設(shè)置有開關(guān)的情況下，以圖3為例，若將單一晶粒的一二八個連接墊(p＝128)分成八組測試單位，每組測試單位包含十六個連接墊(m＝16)，且每組測試單位需二個一對八的開關(guān)(n＝8)及二個信號信道，則測試機(jī)可通過十六個信號信道(即，p/n＝128/8＝16；或2信道＊8組測試單位＝16信道)，測試單一晶粒的所有連接墊。

以圖4為例，假設(shè)測試機(jī)包含十六個信號信道，若將單一晶粒的一二八個連接墊分成八組測試單位，每組測試單位包含十六個連接墊(m＝16)，且每組測試單位需一個一對十六的開關(guān)(n＝16)及一個信號信道，則測試機(jī)僅需八個信號信道(即，p/n＝128/16＝8；或1信道＊8組測試單位＝8信道)，即可測試單一晶粒的所有連接墊。因此，測試機(jī)可通過其余八個信號信道，同時測試另一晶粒。

請注意，測試設(shè)備2、3及4分別包含不同型號的測試機(jī)及對應(yīng)測試流程，因此所對應(yīng)的連接墊測試順序不同，以配合不同集成電路芯片設(shè)計(jì)。例如，針對包含m個連接墊的一組測試單位，測試設(shè)備2的測試順序?yàn)椋哼B接墊p1、p3、…、p(m－1)及p2、p4、…、pm；測試設(shè)備3的測試順序?yàn)椋哼B接墊p1～p8及p9～pm；而測試設(shè)備4的測試順序?yàn)椋哼B接墊p1～pm。據(jù)此，若要讓某一型號測試設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)另一型號測試設(shè)備的測試順序，假設(shè)要將測試設(shè)備2的測試順序?qū)崿F(xiàn)在測試設(shè)備4上，操作人員可將測試設(shè)備4的探針卡40安裝在測試設(shè)備2中，并通過修改或更新測試設(shè)備4的測試流程(例如，更新自動控制軟件程序)，即可使用測試設(shè)備4來實(shí)現(xiàn)測試設(shè)備2的測試順序。

由于探針卡乃是測試機(jī)與待測組件間的連接接口(其為可拆卸組件)，且探針卡的造價相對低于測試機(jī)的造價，因此對于測試廠商來說，更換探針卡所需的費(fèi)用應(yīng)低于新購置測試設(shè)備所需的費(fèi)用。簡言之，本發(fā)明通過更換探針卡以及更新測試流程，可讓不同型號的測試設(shè)備之間具有兼容性，因此測試廠商可使用已購置的測試設(shè)備來實(shí)現(xiàn)另一型號測試設(shè)備的測試順序，以配合不同集成電路芯片設(shè)計(jì)。如此一來，即可有效降低測試廠商的測試成本。

本發(fā)明于探針卡設(shè)置多個開關(guān)，用來通過多個開關(guān)分別切換測試機(jī)的信號信道與晶粒的多個連接墊的鏈接(或信號信道與多個探針的連結(jié))，如此可在測試時間相同的情況下，減少探針卡所需的硬件面積，以節(jié)省探針卡的制造成本。值得注意的是，由于本發(fā)明通過單一信號信道測試多個連接墊，因此測試機(jī)可通過其余信號信道，同時對其他測試單位或晶粒進(jìn)行測試，以提升測試機(jī)的同測數(shù)并增加測試吞吐量。

舉凡符合上述架構(gòu)的探針卡皆屬本發(fā)明范疇，而不限于上述實(shí)施例。舉例來說，開關(guān)可為一對二、一對四、一對八、一對十六切換開關(guān)或其他可行的單刀多擲開關(guān)或一對多固態(tài)繼電器(solid-staterelay，ssr)，即n可為大于二的任意正整數(shù)。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對探針卡的硬件架構(gòu)、電路設(shè)計(jì)、形狀、尺寸，根據(jù)上述架構(gòu)進(jìn)行修飾及變化，而未有所限。

舉例來說，圖5為本發(fā)明實(shí)施例一探針卡50的剖面結(jié)構(gòu)范例圖。探針卡50包含一基板51、多個開關(guān)52、多個探針以及多個保持架。開關(guān)52設(shè)置于基板51的一表面上(如，下表面)，耦接于多個探針及測試機(jī)(未繪于圖5)之間，用來切換測試機(jī)的單一信號信道與n個探針之間的連結(jié)。保持架設(shè)置于基板51的同一表面上(如，下表面)，用來固定探針，以利進(jìn)行連接墊測試。換言之，開關(guān)52與探針設(shè)置于基板51的相同表面上。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例另一探針卡60的剖面結(jié)構(gòu)范例圖。探針卡60包含一基板61、多個開關(guān)62、多個探針以及多個保持架。開關(guān)62設(shè)置于基板61的一表面上(如，上表面)，耦接于多個探針及測試機(jī)(未繪于圖6)之間，用來切換測試機(jī)的單一信號信道與n個探針之間的連結(jié)。保持架設(shè)置于基板61的另一表面上(如，下表面)，用來固定探針，以利進(jìn)行連接墊測試。換言之，開關(guān)62與探針設(shè)置于基板61的相異表面上?；?1中形成有多個貫孔63(via)，用來連接設(shè)置于相異表面的開關(guān)62與探針，讓開關(guān)62可通過貫孔63連接至探針，以利測試信號及響應(yīng)信號的傳遞與接收。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例另一探針卡70的剖面結(jié)構(gòu)范例圖。探針卡70包含一基板71、多個開關(guān)72、多個探針以及對應(yīng)保持架。開關(guān)72設(shè)置于基板71的一表面上(如，上表面)，耦接于多個探針及測試機(jī)(未繪于圖7)之間，用來切換測試機(jī)的單一信號信道與n個探針之間的連結(jié)。保持架設(shè)置于基板71的另一表面上(如，下表面)，用來固定探針，以利進(jìn)行連接墊測試。換言之，開關(guān)72與探針設(shè)置于基板71的相異表面上?；?1中形成有貫孔73、74及印刷線路75，探針可通過貫孔73連接至印刷線路75，再通過貫孔74連接至開關(guān)72，以構(gòu)成開關(guān)72與探針間的信號傳遞路徑。于一實(shí)施例中，印刷線路75的長實(shí)質(zhì)上可為10～15厘米，以符合探針卡70的尺寸規(guī)范。

值得注意的是，根據(jù)圖2至圖4可知，若固定每組測試單位的連接墊數(shù)量，則探針卡20所需硬件面積(如：八個開關(guān))約為探針卡30所需硬件面積(如：二個開關(guān))的四倍，或約為探針卡40所需硬件面積(如：一個開關(guān))的八倍。因此，當(dāng)測試機(jī)的形狀尺寸固定時，探針卡30及40的基板有較多可利用面積，如此可讓設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際需求，調(diào)整開關(guān)在基板上的位置及印刷線路的長度，以增加設(shè)計(jì)彈性。

綜上所述，本發(fā)明公開一種測試電路(其可為一探針卡)，設(shè)置有多個開關(guān)，用來通過多個開關(guān)分別切換測試機(jī)的信號信道與晶粒的多個連接墊的鏈接(或單一信號信道與多個探針的連結(jié))，如此可在測試時間相同的情況下，減少測試電路所需的硬件面積，以節(jié)省制造成本。由于本發(fā)明通過單一信號信道測試多個連接墊，因此測試機(jī)可通過其余信號信道，同時對其他測試單位或晶粒進(jìn)行測試，以提升測試機(jī)的同測數(shù)并增加測試吞吐量。本發(fā)明的測試電路可安裝于不同型號的測試設(shè)備，通過更換測試電路以及更新對應(yīng)測試流程，可讓不同型號的測試設(shè)備之間具有兼容性，因此測試廠商可使用已購置的測試設(shè)備來實(shí)現(xiàn)另一型號測試設(shè)備的測試順序，以配合不同集成電路芯片設(shè)計(jì)。如此一來，即可有效降低測試廠商的測試成本。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。