淺談兩臺IC分選機并行測試方法

周 淳

（無錫中微騰芯電子有限公司，江蘇 無錫 214035）

淺談兩臺IC分選機并行測試方法

周 淳

（無錫中微騰芯電子有限公司，江蘇 無錫 214035）

隨著半導體行業(yè)測試技術不斷提高，IC分選機技術不斷升級，昂貴的集成電路測試設備是導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)有設備，充分利用設備資源，降低測試成本，提高測試效率，是工程技術人員需要探索的問題。從如何實現(xiàn)兩臺IC分選機并行測試展開具體的說明，詳細介紹兩臺IC分選機與測試系統(tǒng)并行測試的通信原理，以及實際工作中的一些注意事項，避免出現(xiàn)質量事故，并通過試驗說明并行測試的優(yōu)越性。

并行測試；乒乓測試；測試系統(tǒng)；IC分選機；通信信號

1 引言

了解測試系統(tǒng)及分選機各部分的工作原理，是實現(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單測位分選機為例進行說明，希望通過筆者的介紹能給讀者帶來一些幫助。

2 分選機與測試系統(tǒng)通信原理

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

分選機與測試系統(tǒng)的通信原理是由分選機發(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)接收到分選機發(fā)來的SOT信號后開始測試，測試完畢后把結束測試信號（END OF TEST）簡稱EOT信號和BIN信號返回給分選機。分選機接收到測試系統(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。分選機與測試系統(tǒng)通信原理見圖1。

圖1 分選機與測試系統(tǒng)通信原理圖

3 兩臺分選機與測試系統(tǒng)并行測試通信原理

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

3.1 分選機A和分選機B并行測試

START WAIT設置值為450 ms大于臨界值，分選機A和分選機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A發(fā)送來的SOT-A信號后，在開始信號等待時間內接收到分選機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兩組信號一一對應返回給分選機A和分選機B，實現(xiàn)并行測試，循環(huán)往復。

3.2 分選機A和分選機B乒乓和并行混合測試

START WAIT設置值等于臨界值，測試系統(tǒng)接收到分選機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接收到分選機B發(fā)來的SOT-B信號，測試系統(tǒng)就把EOT-A、BIN-A，EOT-B、BIN-B兩組信號一一對應返回給分選機A和分選機B，分選機A和分選機B并行測試；

第二種是在開始信號等待時間內接收不到分選機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A后再接收分選機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B，即分選機A和分選機B乒乓測試。

3.3 分選機A和分選機B乒乓測試

START WAIT設置值小于臨界值，分選機A和分選機B發(fā)送兩個SOT信號。測試系統(tǒng)接收到分選機A發(fā)送來的SOT-A信號后，在開始信號等待時間內接收不到分選機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A；然后測試系統(tǒng)再接收到分選機B發(fā)送來的SOT-B信號后，在開始信號等待時間內接收不到分選機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B，循環(huán)往復，即分選機A和分選機B乒乓測試。

圖2 兩臺分選機與測試系統(tǒng)并行測試通信原理圖

4 并行測試通信實現(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是相互獨立、互不干擾的，即測試系統(tǒng)同時接收到兩臺分選機發(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信號一一對應返回給兩臺分選機。

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B通信接口相連，通信線按照表1和表2所對應的管腳定義一一對應連上即可。需要注意的是如果分選機提供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分選機通信接口定義

5 CTS800分選機與TR-6020測試系統(tǒng)BIN BOX的設置

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

CTS800分選機通信板上TTL高低電平設置如下：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分選機通常把SOT、EOT、BIN、TEST BUSY這些信號默認為低有效，分選機提供5 V電壓。

圖3 CTS800分選機通信板TTL高低電平設置

兩臺分選機的高低電平設置和時間參數(shù)設置都要一致，避免通信異常。CTS800分選機時序圖見圖4，T1為分選機發(fā)送檢測脈沖信號的時間寬度，即（TSOT Signal Width）值設置為10 ms。T2為EOT信號的脈沖寬度。T3為BIN信號的脈沖寬度。T4為分選機等待EOT的時間，該參數(shù)在分選機上進行設置，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分選機時序圖

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

圖5 TR-6020測試系統(tǒng)BIN BOX 設置

6 兩臺分選機并行測試連接注意事項及實際試驗結果

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

在線生產(chǎn)前先檢查分選機與測試系統(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)對應的測試結果為DUT-1，說明分選機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B原理同分選機A。

檢查測試系統(tǒng)DUT板的野口與分選機的金手指連接是否正確。具體辦法為：分選機A金手指夾一顆良品電路，分選機B金手指不夾電路，分選機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。

以下試驗采集時間均為10 min，測試系統(tǒng)TT時間為：1 115 ms，分選機INDEX時間設定為600 ms（分選機氣缸新舊程度決定），測試結果都為良品，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A和分選機B，分選機A測試產(chǎn)量為350顆，分選機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A，分選機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B，分選機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A和分選機B，分選機A測試產(chǎn)量為350顆，分選機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A，分選機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A，分選機A測試產(chǎn)量為161顆。

從以上試驗可以得出結論：START WAIT值設置的大小不影響測試產(chǎn)量，只有其中一臺分選機出現(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值設置得越大，測試產(chǎn)量就越低。需要注意的是當其中一臺分選機出現(xiàn)故障需要維修時，要把測試系統(tǒng)START WAIT值設置得很小，或者在測試界面里選擇單站測試。

7 結束語

本文以CTS800分選機和TR-6020測試系統(tǒng)為例進行說明，其他測試系統(tǒng)和分選機有相似之處，只要弄懂其工作原理，實現(xiàn)并行測試是可行的。充分利用了現(xiàn)有設備資源，降低測試成本，提高了測試效率。隨著半導體行業(yè)技術不斷升級提高，我們要不斷地學習，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)于西安交通大學無線電專業(yè)，目前工作于中國電子科技集團公司第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)于江南大學計算機專業(yè)，現(xiàn)在無錫中微騰芯電子有限公司從事測試設備維修工作。

2014-01-05