周 淳

（無錫中微騰芯電子有限公司，江蘇 無錫 214035）

淺談兩臺IC分選機(jī)并行測試方法

周 淳

（無錫中微騰芯電子有限公司，江蘇 無錫 214035）

隨著半導(dǎo)體行業(yè)測試技術(shù)不斷提高，IC分選機(jī)技術(shù)不斷升級，昂貴的集成電路測試設(shè)備是導(dǎo)致集成電路測試成本偏高的主要因素。如何最有效地使用好現(xiàn)有設(shè)備，充分利用設(shè)備資源，降低測試成本，提高測試效率，是工程技術(shù)人員需要探索的問題。從如何實(shí)現(xiàn)兩臺IC分選機(jī)并行測試展開具體的說明，詳細(xì)介紹兩臺IC分選機(jī)與測試系統(tǒng)并行測試的通信原理，以及實(shí)際工作中的一些注意事項(xiàng)，避免出現(xiàn)質(zhì)量事故，并通過試驗(yàn)說明并行測試的優(yōu)越性。

并行測試；乒乓測試；測試系統(tǒng)；IC分選機(jī)；通信信號

1 引言

了解測試系統(tǒng)及分選機(jī)各部分的工作原理，是實(shí)現(xiàn)并行測試的前提條件。本文以一臺TR-6020測試系統(tǒng)和兩臺CTS800單測位分選機(jī)為例進(jìn)行說明，希望通過筆者的介紹能給讀者帶來一些幫助。

2 分選機(jī)與測試系統(tǒng)通信原理

要實(shí)現(xiàn)兩臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)并行測試的通信連接，首先要了解一臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)的通信連接是怎樣實(shí)現(xiàn)的，只有充分了解一臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)的通信連接方法，才能為兩臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)并行測試的通信連接做好充分準(zhǔn)備。

分選機(jī)與測試系統(tǒng)的通信原理是由分選機(jī)發(fā)送開始測試信號（START OF TEST）簡稱SOT信號給測試系統(tǒng)，測試系統(tǒng)接收到分選機(jī)發(fā)來的SOT信號后開始測試，測試完畢后把結(jié)束測試信號（END OF TEST）簡稱EOT信號和BIN信號返回給分選機(jī)。分選機(jī)接收到測試系統(tǒng)返回的EOT信號后重新發(fā)送SOT信號給測試系統(tǒng)，如此循環(huán)往復(fù)。分選機(jī)與測試系統(tǒng)通信原理見圖1。

圖1 分選機(jī)與測試系統(tǒng)通信原理圖

3 兩臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)并行測試通信原理

兩臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)并行測試的通信原理與一臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)的通信原理基本一致，并行測試通信是兩條獨(dú)立的通信線，兩臺分選機(jī)并行測試原理見圖2。兩臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)并行測試調(diào)試時會出現(xiàn)如下三種情況。

3.1 分選機(jī)A和分選機(jī)B并行測試

START WAIT設(shè)置值為450 ms大于臨界值，分選機(jī)A和分選機(jī)B發(fā)送兩個SOT信號，即SOT-A信號和SOT-B信號，測試系統(tǒng)接收到分選機(jī)A發(fā)送來的SOT-A信號后，在開始信號等待時間內(nèi)接收到分選機(jī)B發(fā)送來的SOT-B信號，測試系統(tǒng)就把EOT-A、BIN-A，EOT-B、BIN-B兩組信號一一對應(yīng)返回給分選機(jī)A和分選機(jī)B，實(shí)現(xiàn)并行測試，循環(huán)往復(fù)。

3.2 分選機(jī)A和分選機(jī)B乒乓和并行混合測試

START WAIT設(shè)置值等于臨界值，測試系統(tǒng)接收到分選機(jī)A發(fā)送來的SOT-A信號后，分為兩種情況：

第一種是在開始信號等待時間內(nèi)接收到分選機(jī)B發(fā)來的SOT-B信號，測試系統(tǒng)就把EOT-A、BIN-A，EOT-B、BIN-B兩組信號一一對應(yīng)返回給分選機(jī)A和分選機(jī)B，分選機(jī)A和分選機(jī)B并行測試；

第二種是在開始信號等待時間內(nèi)接收不到分選機(jī)B發(fā)來的SOT-B信號，測試系統(tǒng)返回EOT-A、BIN-A信號給分選機(jī)A后再接收分選機(jī)B發(fā)來的SOT-B信號，測試系統(tǒng)返回EOT-B、BIN-B信號給分選機(jī)B，即分選機(jī)A和分選機(jī)B乒乓測試。

3.3 分選機(jī)A和分選機(jī)B乒乓測試

START WAIT設(shè)置值小于臨界值，分選機(jī)A和分選機(jī)B發(fā)送兩個SOT信號。測試系統(tǒng)接收到分選機(jī)A發(fā)送來的SOT-A信號后，在開始信號等待時間內(nèi)接收不到分選機(jī)B發(fā)來的SOT-B信號，測試系統(tǒng)就把EOT-A、BIN-A信號返回給分選機(jī)A；然后測試系統(tǒng)再接收到分選機(jī)B發(fā)送來的SOT-B信號后，在開始信號等待時間內(nèi)接收不到分選機(jī)A發(fā)來的SOT-A信號，測試系統(tǒng)就把EOT-B、BIN-B信號返回給分選機(jī)B，循環(huán)往復(fù)，即分選機(jī)A和分選機(jī)B乒乓測試。

圖2 兩臺分選機(jī)與測試系統(tǒng)并行測試通信原理圖

4 并行測試通信實(shí)現(xiàn)及通信線的連接

并行測試顧名思義就是同步測試，即測試系統(tǒng)DUT-1和DUT-2同步測試。測試系統(tǒng)的通信接口SITE-A和SITE-B是相互獨(dú)立、互不干擾的，即測試系統(tǒng)同時接收到兩臺分選機(jī)發(fā)送來的兩個SOT信號后開始測試，測試完畢后測試系統(tǒng)返回兩組EOT、BIN信號一一對應(yīng)返回給兩臺分選機(jī)。

TR-6020測試系統(tǒng)的通信接口分為SITE-A和SITE-B兩個接口，單站測試時只用SITE-A接口，并行測試時使用SITE-A和SITE-B兩個接口。TR-6020測試系統(tǒng)的SITE-A通信接口與CTS800分選機(jī)A通信接口相連，TR-6020測試系統(tǒng)的SITE-B通信接口與CTS800分選機(jī)B通信接口相連，通信線按照表1和表2所對應(yīng)的管腳定義一一對應(yīng)連上即可。需要注意的是如果分選機(jī)提供5 V電壓，VCC這根通信線就不要連接上，TR-6020測試系統(tǒng)和CTS800分選機(jī)都要接地良好。

表1 TR-6020測試系統(tǒng)通信接口定義

表2 CTS800分選機(jī)通信接口定義

5 CTS800分選機(jī)與TR-6020測試系統(tǒng)BIN BOX的設(shè)置

CTS800分選機(jī)通信接口采用的是TTL模式（Transistor-Transistor Logic），即BJT-BJT邏輯門電路，這是數(shù)字電子技術(shù)中常用的一種邏輯門電路。TTL主要由BJT（Bipolar Junction Transistor）即雙極結(jié)型晶體管、晶體三極管和電阻構(gòu)成，具有速度快的特點(diǎn)，一般可提供8個分類BIN信號。

CTS800分選機(jī)通信板上TTL高低電平設(shè)置如下：SOT高有效時1和2連3和4連，低有效時2和3連3和5連；EOT高有效時1和2連，低有效時2和3連；BIN高有效時1和2連，低有效時2和3連；TEST BUSY高有效時1和2連，低有效時2和3連；VCC和GND為共電源，用跳線就不需外接電源，見圖3。CTS800分選機(jī)通常把SOT、EOT、BIN、TEST BUSY這些信號默認(rèn)為低有效，分選機(jī)提供5 V電壓。

圖3 CTS800分選機(jī)通信板TTL高低電平設(shè)置

兩臺分選機(jī)的高低電平設(shè)置和時間參數(shù)設(shè)置都要一致，避免通信異常。CTS800分選機(jī)時序圖見圖4，T1為分選機(jī)發(fā)送檢測脈沖信號的時間寬度，即（TSOT Signal Width）值設(shè)置為10 ms。T2為EOT信號的脈沖寬度。T3為BIN信號的脈沖寬度。T4為分選機(jī)等待EOT的時間，該參數(shù)在分選機(jī)上進(jìn)行設(shè)置，即（tTesterResponseLimit）值要大于測試時間。T5為 EOT和BIN信號的時間間隔，BIN信號早于EOT信號1 ms。

圖4 CTS800分選機(jī)時序圖

TR-6020測試系統(tǒng)BIN BOX的設(shè)置應(yīng)與分選機(jī)的高低電平設(shè)置一致，CTS800分選機(jī)默認(rèn)設(shè)置為低有效，即TR-6020測試系統(tǒng)BIN BOX的設(shè)置對應(yīng)為低有效。從分選機(jī)到TR-6020測試系統(tǒng)START、EOW都選擇FALLING這一項(xiàng)，從TR-6020測試系統(tǒng)到分選機(jī) BIN、EOT、REJ都選擇LOW ACT這一項(xiàng)，SEND MODE選擇并行測試模式，即選擇0。最關(guān)鍵的START WAIT這項(xiàng)應(yīng)設(shè)置為450 ms，這個數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際測試結(jié)果來確定，數(shù)值設(shè)置得過小不是并行測試，而是乒乓測試，數(shù)值設(shè)置為臨界值是乒乓、并行混合測試，數(shù)值要設(shè)置比臨界值大才會實(shí)現(xiàn)并行測試，而且穩(wěn)定。具體設(shè)置見圖5。

圖5 TR-6020測試系統(tǒng)BIN BOX 設(shè)置

6 兩臺分選機(jī)并行測試連接注意事項(xiàng)及實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果

兩臺分選機(jī)并行測試連接都要做到一一對應(yīng)，即野口連接和通信連接。TR-6020測試系統(tǒng)的DUT-1野口對應(yīng)連接到分選機(jī)A金手指處，TR-6020測試系統(tǒng)的DUT-2野口對應(yīng)連接到分選機(jī)B金手指處。TR-6020測試系統(tǒng)通信接口SITE-A對應(yīng)連接到分選機(jī)A通信接口，TR-6020測試系統(tǒng)通信接口SITE-B對應(yīng)連接到分選機(jī)B通信接口。兩者必須做到一一對應(yīng)，不可交叉連接。

在線生產(chǎn)前先檢查分選機(jī)與測試系統(tǒng)之間的通信連接是否正確。具體辦法為：分選機(jī)A發(fā)送SOT-A信號，測試系統(tǒng)接收到SOT-A信號后開始測試，此時測試系統(tǒng)對應(yīng)的測試結(jié)果為DUT-1，說明分選機(jī)A與測試系統(tǒng)SITE-A連接正確，若為DUT-2則說明通信連接錯誤。分選機(jī)B原理同分選機(jī)A。

檢查測試系統(tǒng)DUT板的野口與分選機(jī)的金手指連接是否正確。具體辦法為：分選機(jī)A金手指夾一顆良品電路，分選機(jī)B金手指不夾電路，分選機(jī)A發(fā)送SOT-A信號，觀察測試系統(tǒng)上測試情況，若 DUT-1為良品，野口連接正確；分選機(jī)B發(fā)送SOT-B信號，DUT 2為不良品，則野口連接正確。

以下試驗(yàn)采集時間均為10 min，測試系統(tǒng)TT時間為：1 115 ms，分選機(jī)INDEX時間設(shè)定為600 ms（分選機(jī)氣缸新舊程度決定），測試結(jié)果都為良品，確保測試時間一致。

（1）測試系統(tǒng)START WAIT值為450 ms，同時開啟兩臺分選機(jī)A和分選機(jī)B，分選機(jī)A測試產(chǎn)量為350顆，分選機(jī)B測試產(chǎn)量為350顆。

（2）測試系統(tǒng)START WAIT值為450 ms，只開啟分選機(jī)A，分選機(jī)A測試產(chǎn)量為278顆。

（3）測試系統(tǒng)START WAIT值為450 ms，只開啟分選機(jī)B，分選機(jī)B測試產(chǎn)量為278顆。

（4）測試系統(tǒng)START WAIT值為1 000 ms，同時開啟兩臺分選機(jī)A和分選機(jī)B，分選機(jī)A測試產(chǎn)量為350顆，分選機(jī)B測試產(chǎn)量為350顆。

（5）測試系統(tǒng)START WAIT值為1 000 ms，只開啟分選機(jī)A，分選機(jī)A測試產(chǎn)量為221顆。

（6）測試系統(tǒng)START WAIT值為2 000 ms，只開啟分選機(jī)A，分選機(jī)A測試產(chǎn)量為161顆。

從以上試驗(yàn)可以得出結(jié)論：START WAIT值設(shè)置的大小不影響測試產(chǎn)量，只有其中一臺分選機(jī)出現(xiàn)故障時，才會影響到測試產(chǎn)量，多了一個開始信號等待時間，此時START WAIT值設(shè)置得越大，測試產(chǎn)量就越低。需要注意的是當(dāng)其中一臺分選機(jī)出現(xiàn)故障需要維修時，要把測試系統(tǒng)START WAIT值設(shè)置得很小，或者在測試界面里選擇單站測試。

7 結(jié)束語

本文以CTS800分選機(jī)和TR-6020測試系統(tǒng)為例進(jìn)行說明，其他測試系統(tǒng)和分選機(jī)有相似之處，只要弄懂其工作原理，實(shí)現(xiàn)并行測試是可行的。充分利用了現(xiàn)有設(shè)備資源，降低測試成本，提高了測試效率。隨著半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)不斷升級提高，我們要不斷地學(xué)習(xí)，才能跟上時代的步伐。

[1] TR-6020測試系統(tǒng)說明書[P].

[2] CTS800單測位分選機(jī)操作說明書[P].

作者簡介：

朱 江（1973—），男，浙江上虞人，1996年畢業(yè)于西安交通大學(xué)無線電專業(yè)，目前工作于中國電子科技集團(tuán)公司第58研究所，主要從事集成電路測試工作。

Parallel Test Method on Two IC Handler

ZHOU Chun
（Wuxi CMC Electronics Co.,Ltd.,Wuxi214035,China）

As the semiconductor industry to test technology continues to improve, IC handler technology upgrading, integrated circuit and expensive test equipment are the main factors to cause the IC test cost is high. How to use the existing equipment most effectively, make full use of equipment resources, reduce the cost of testing, improve the testing eff i ciency, engineering and technical personnel need to explore the issue. The paper introduces how to realize the two IC handler parallel test launches the specif i c details, details of communication principle two IC handler and testing system of parallel testing, as well as the actual work in some matters needing attention, avoid quality accident, and the results were explained and superiority for testing.

parallel test; ping-pong test; test system; IC handler; communication signal

TN307

A

1681-1070（2014）09-0013-04

周 淳（1980—），男，江蘇興化人，畢業(yè)于江南大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)，現(xiàn)在無錫中微騰芯電子有限公司從事測試設(shè)備維修工作。

2014-01-05