专利名称：自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法
技术领域：
本发明是有关于一种自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法，特别是有关于一种可仿真最终终端使用者状态，以及进行动态测试的自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法。
请参照
图1，其为公知的个人电脑(personal computer，PC)架构图。公知个人电脑100主要包括中央处理器110(Central Processing Unit，CPU)、系统总线控制器112(System Bus Controller)、输入/输出总线控制器114(I/O Bus Controller)等主要集成电路所构成。其中，存储器116(Memory)、进阶图形端口118(Advanced Graphic Port)电性连接系统总线控制器112，而监视器120(monitor)与进阶图形端口118电性连接以输出影像而外围元件接口122(peripheral component interface，PCI)连接于系统总线控制器112及输入/输出总线控制器114之间。至于整合式驱动电子接口130(integrated drive electronics，IDE)、软式磁盘驱动器132(floppy disk)、并行端口134(parallel port)、串行端口136(serial port)及通用序列总线138(universal serial bus，USB)与输入/输出总线控制器114电性连接。另外，还可以选择性将音效140(Audio)及以太网络142(ethernet)与输入/输出总线控制器114电性连接。
而上述这些构件皆是有许多集成电路(Integrated Circuit，IC)所构成，比如中央处理器110、系统总线控制器112、输入/输出总线控制器114、存储器116，或者进阶图形端口118中的图形加速器(GraphicAccelerator)等。或者外围元件接口122中扩充接口上的集成电路；另外还包括音效芯片及以太网络芯片等。上述集成电路都是电脑的重要电子元件，所以这些集成电路的效能及兼容性关系到整个电脑的操作。
请参照图2，其为公知集成电路测试流程。公知集成电路202，比如是逻辑集成电路(logic IC)经过晶圆厂制造完成，进行初步测试，然后再经过封装后，则需经过最终测试204(final test)始能出货206。通常是先将集成电路放置于自动测试设备(automatic test equipment，ATE)中，利用一测试座(test socket)电性连接集成电路的接点，然后进行预定之仿真功能测试动作，再判定集成电路是否正常。然而公知集成电路在进行高温测试时及低温测试时，先将受测集成电路安装到自动测试设备的测试座，而将自动测试设备控制在高温的状态下，进行受测集成电路的电性检测。检测完成之后，便将此受测集成电路从测试座上拆下，而将其它的受测集成电路安装到测试座上，进行高温测试。完成高温测试的受测集成电路便会再安装到其它的自动测试设备的测试座上，进行低温测试。在进行高温测试及低温测试时，都是以特定程序进行功能仿真，且皆以测试完成后元件的最后状态来判断集成电路是否正常，最后根据测试结果将集成电路分类(binning)，然后出货。如上所述，当受测集成电路进行完高温测试之后，必须移动受测集成电路到其它的自动测试设备上，再进行低温测试，此种测试方式甚不具效率性。
至于存储器集成电路(memory IC)经过第一阶段的最终测试208后还需经过老化测试210(burn-in test)，在经过第二阶段最终测试212，始能出货。至于第一阶段最终测试208及第二阶段最终测试212皆是以自动测试设备进行。而老化测试210则是利用手动或半自动方式将集成电路放置于测试电路板的连接器(Socket)中，再放入加热测试机台，对集成电路施加热效应(thermal stress)、电压应力(voltage stress)或电流应力(current stress)，以进行老化测试。然而，公知集成电路测试并无法仿真终端使用者的实际操作状态，皆是以仿真程序进行功能测试，所以将来组装成电脑后，仍有可能发生品质不稳定，或是与其它集成电路不兼容的问题。
请参照图3，其为公知集成电路模块测试流程。为了解决上述集成电路测试无法仿真终端使用者的问题，公知可以在最终测试与出货间添加一道集成电路模块测试。公知集成电路模块测试是提供一模块，比如一接口，或者一整机电脑，然后利用人工将集成电路302置入模块或整机电脑中，如304所示，可仿真终端使用者的操作环境。然后进行测试306，才将通过测试的集成电路出货308。然而此部分皆采用人工的方式进行，测试过程亦是以人工目测方式来决定集成电路合格与否。然而人工测试不但产能降低，测试时间拉长，产量降低，成本提高，且人工容易产生误判而造成测试准确度降低。
上述公知的测试方式由诸多缺点及不足处，兹列举如下1.公知集成电路测试无法仿真使用者最终的使用状态，因此就算通过测试，在使用者使用时亦可能产生问题，比如与软件产生冲突等。
2.公知集成电路测试时测试电路板上所放置的都是同一种元件，无法检测不同元件间的兼容性问题。
3.公知的测试方法仍须仰赖诸多人工，使得产能及成本均受限，而且亦造成人为误差的可能。
4.公知的集成电路模块测试方法在集成电路组装后，亦即在模块阶段并不能对元件施以操作温度的控制，所以对于实际使用的某些状态无法仿真测试。
5.公知的受测集成电路当进行完高温测试之后，必须移动受测集成电路到其它的自动测试设备上，再进行低温测试，此种测试方式甚不具效率性。
6.公知测试的判断一般皆以最后的集成电路状态做为基准，对于一些动态的错误并无法侦测，比如以图形加速器而言，实际执行程序时产生的影像飘移(video shaking)、色相变异(discoloring display)、鬼影(ghost shallow)或影像错误(white block)等现象均无法侦测。或是集成电路执行软件时造成当机等现象，均无法以传统的测试方式侦测得到。
本发明的目的之二就是提出一种自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法，在一测试用电脑中可以同时设置多个集成电路连接器，可以测试不同集成电路间的兼容性，更明确测试集成电路的错误状态。
本发明的目的之三是提出一种自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法，可以完全自动化，无须人工，以提高产能及测试的准确度，并降低量产的成本。
本发明的目的之四是提出一种自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法，可以对测试用电脑中的集成电路操控其操作温度，使得测试更完整，更准确。
本发明的目的之五是提出一种自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法，可以全自动监测集成电路操作的动态状态，更准确检测集成电路的效能。
本发明的目的之六是提出一种自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法，可以在不需移动受测集成电路的情况下，进行高温测试及低温测试，如此可以大幅降低测试的时间，提高测试的效率。
本发明的目的之七是提出一种自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法，可以弹性地调控受测集成电路的温度，以进行受测集成电路之电性测试。
本发明的目的之八是提出一种自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法，可以将受测集成电路的温度调控在变温的状态下，进行电性测试，如此可以精确地判断出使受测集成电路坏掉的温度。
根据本发明上述之目的，提出一种自动化集成电路整机测试系统，包括至少一测试用电脑、至少一自动插拔机构、至少一温度控制装置及至少一控制装置。其中测试用电脑适于承载及测试至少一受测集成电路，而自动插拔机构适于将受测集成电路置入于测试用电脑上及将受测集成电路从测试用电脑上移去。温度控制装置用以控制该受测集成电路的温度。而控制装置电性连接测试用电脑及自动插拔机构，用以控制自动插拔机构的动作及控制测试用电脑的整机测试。而测试用电脑于承载受测集成电路后构成一整机电脑，通过温度控制装置，可以将受测集成电路控制在预定的温度条件下，通过控制装置对该受测集成电路进行整机测试。
依照本发明的一较佳实施例，自动化集成电路整机测试系统还包括一连接器，通过连接器可以使受测集成电路与测试用电脑电性连接。而自动化集成电路整机测试系统还包括一影像传感器，而影像传感器连接控制器，以监测整机电脑的操作状态，其中影像传感器比如是一电荷耦合元件。自动化集成电路整机测试系统还包括一音频传感器，音频传感器连接控制器，以监测整机电脑的音频输出。另外，自动插拔机构包括一机械手臂，而受测集成电路可以是中央处理器、系统总线控制器、输入/输出总线控制器或图形加速器。而控制装置可以是一电脑。
另外，通过温度控制装置可以使受测集成电路控制在定温或变温的状态下，进行对受测集成电路的整机测试。此外，通过温度控制装置可以使受测集成电路先进行低温整机测试，然后再进行高温整机测试；亦可以使受测集成电路先进行高温整机测试，然后再进行低温整机测试，当在进行高温整机测试时，系将受测集成电路的温度控制在介于65℃到120℃之间；当在进行低温整机测试时，将受测集成电路的温度控制在介于10℃到-10℃之间。此外，温度控制装置系配置在自动插拔机构上，当自动插拔机构在运送该受测集成电路时，通过温度控制装置可以调控受测集成电路的温度。而温度控制装置亦可以配置在测试用电脑上，当将受测集成电路置入到测试用电脑上时，通过温度控制装置可以调控受测集成电路的温度。
另外，自动化集成电路整机测试系统还包括一集成电路供应装置、一集成电路分类装置及一自动传送装置。其中集成电路供应装置系用以置放未检测的多个受测集成电路，而集成电路分类装置系用以置放已检测的多个受测集成电路。自动传送装置用以传送未检测的受测集成电路及已检测的受测集成电路，通过自动传送装置及自动插拔机构可以将未检测的受测集成电路从集成电路供应装置中，依序置入到该测试用电脑上，以进行整机测试，然后再通过自动传送装置及自动插拔机构可以将已检测的受测集成电路传送到集成电路分类装置上。而通过温度控制装置亦可以控制置放于该集成电路供应装置上的未检测的受测集成电路的温度。
根据上述的自动化集成电路整机测试系统，本发明亦提出一种自动化集成电路整机测试方法。其先通过自动传送装置及自动插拔机构，将受测集成电路自动化地置入到测试用电脑中而与测试用电脑电性连接，以构成一整机电脑。接着，将受测集成电路控制在预定的温度条件下，其可以将受测集成电路控制在定温或变温的状态下。然后，驱动整机电脑执行一预定测试程序，对受测集成电路进行整机测试。之后，便判断测试用电脑的操作状态，以检测出受测集成电路是否正常。最后，通过自动传送装置及自动插拔机构，依照受测集成电路的检测结果，将受测集成电路从测试用电脑上移开传送到集成电路分类装置中。
由于本发明的集成电路的测试方法是在一整机电脑中进行，可以执行一般性应用程序或特定的程序，所以可仿真终端使用者的状态以进行测试，甚至可以执行实际使用者所用的软件，比如窗口系统，以进行检测，可确保集成电路的使用品质。
另外本发明的集成电路测试装置，在一测试用电脑中同时设置多个集成电路连接器，比如中央处理器、系统总线控制器、输入/输出总线控制器、图形加速器的连接器等对应的连接器，可以测试不同集成电路间的兼容性，更明确测试集成电路的错误状态。
通过本发明的自动传送装置、集成电路供应装置、集成电路分类装置及影像传感器，可以完全自动化，无须人工，以提高产能及测试的准确度，并降低量产的成本。
本发明采用的影像传感器可以全自动监测集成电路操作的动态状态，更准确检测集成电路的效能。
本发明的自动化集成电路整机测试系统，可以在不需移动受测集成电路的情况下，进行高温整机测试及低温整机测试，如此可以大幅降低测试的时间，提高测试的效率。
本发明的温度控制装置可以弹性地调控受测集成电路的温度，以进行受测集成电路的整机测试。
本发明的温度控制装置可以将受测集成电路的温度调控在变温的状态下，进行整机测试，如此可以精确地判断出使受测集成电路坏掉的温度。
图2为公知集成电路测试流程。
图3为公知集成电路模块测试流程。
图4为本发明一较佳实施例中的一种测试接口模块示意图。
图5为本发明一较佳实施例中的一种测试主机板示意图。
图6为本发明较佳实施例的一种自动化集成电路整机测试装置示意图。
图6A为本发明又一较佳实施例的一种自动化集成电路整机测试装置示意图。
图7为本发明另一较佳实施例的量产的自动化集成电路整机测试系统示意图。
图8A、图8B、图8C为本发明的种自动化集成电路整机测试装置的数种较佳时间-温度控制曲线的实施例的示意图。
100个人电脑110中央处理器112系统总线控制器114输入/输出总线控制器116存储器118进阶图形端口120监视器122外围元件接口130整合式驱动电子接口132软式磁盘驱动器134并行端口136串行端口138通用序列总线140音效142以太网络202集成电路204流程206流程208流程302集成电路304流程306流程400接口模块402模块电路板404集成电路连接器406视频存储器408金手指410监视器插座500主机板502中央处理器连接器504系统总线控制器连接器506输入/输出总线控制器连接器508动态随机存取存储器插槽510进阶图形端口插槽512扩充插槽514整合式驱动电子接口端口516输入/输出端口600测试用电脑602主机部分604输入/输出装置606输出装置608集成电路连接器610接口设备612自动插拔机构613温度控制装置614温度控制装置615温度控制装置616影像传感器620自动传送装置621a机械手臂621b机械手臂622集成电路供应装置623温度预控装置624集成电路分类装置624a暂存位置624b暂存位置624c暂存位置625完测待移装置
630受测集成电路640控制装置为了仿真终端使用者的状态，本发明的整机电脑的所有规格都与实际使用的电路板(主机板或模块电路板)相同，只是在一般情况下实际使用时，有些集成电路以焊接的方式固定于电路板上，有些则可能是插接在电路板的连接器上，然而在本发明中，受测集成电路的置入整机电脑中乃是为了进行测试的目的，故在这些摆置受测集成电路的位置上，均设有一连接器。这个连接器可以是特别为测试而设计的连接器，譬如像是在原有集成电路以焊接的情形下，必须要有一连接器，以使受测集成电路不必焊于电路板上；甚至是在原来即有连接器的情形下，亦可特别设计一测试用连接器，以利于测试的进行；这个连接器也可以是原有的连接器，如果这原有的连接器可以适用于测试的要求的话。这些集成电路连接器可以设置于主机板或是接口模块的电路板上，亦可以同一电路板上配置多个集成电路连接器，以适于进行不同集成电路的测试。举例来说，当整机电脑中有A、B两种连接器分别可安装A、B两种不同的集成电路；在第一种情况下，当集成电路A为受测集成电路时，可以在连接器B上选择性安插不同的已知为好的集成电路B1、B2或B3…，而以连接器A为测试之用来测试集成电路A与集成电路B1、B2或B3…的兼容性；在第二种情况下，当集成电路B为受测集成电路时，可以在连接器A上安装一已知为好的集成电路A，而以连接器B当作为测试用连接器来测试集成电路B。
请参照图4，其为本发明一较佳实施例中的一种测试接口模块示意图。以进阶图形接口模块400(AGP module)为例，若欲对其上的图形加速器进行测试则在其模块电路板402上放置图形加速芯片的位置，设置一集成电路连接器404(socket or connector)，至于其它部分，比如视频存储器406(video RAM)，插入进阶图形端口插槽(AGP slot)的金手指408，或是监视器插座410皆与标准规格相同。
另外，请参照图5，其为本发明一较佳实施例中的一种测试主机板示意图。再以主机板500(main board)为例，主机板500上有诸多集成电路，其中较为重要的比如是中央处理器(CPU)、系统总线控制器、输入/输出总线控制器，可以针对这些重要集成电路进行测试。在主机板500对应这些集成电路的原设置位置分别配置一连接器，如中央处理器连接器502(CPU socket)、系统总线控制器连接器504及输入/输出总线控制器连接器506。至于其它元件的部分，诸如动态随机存取存储器插槽508(DRAM slot)、进阶图形端口插槽510(AGPslot)、扩充插槽512(包括周边元件接口插槽PCI slot，CNR slot等)、整合式驱动电子接口端口514(IDE port)或是输入/输出端口516(I/Oport，包括并行端口及串行端口)皆与标准规格相同。
上述的连接器可以针对欲检测的集成电路的封装型态设计，比如可以适用于球格数组式封装(BGA，PBGA，EBGA…)、针格数组式封装(PGA，CPGA，PPGA)、小型J型脚封装(SOJ)等。
请参照图6，其为本发明较佳实施例的一种自动化集成电路整机测试装置示意图。如前所述本发明的自动化集成电路整机测试装置系建构在一机架650上，已知好的测试用电脑600，其中测试用电脑600至少包括一主机部分602，一输入/输出装置604及一输出装置606。主机部分602至少包括一集成电路连接器608用以容置被测的集成电路，如前所述，主机部分602可以仅包括主机板，并可选择性配置一接口模块，而集成电路连接器608可以如图4配置于接口模块上，或者如图5配置于主机板上，而且可以配置多个集成电路连接器于主机部分。至于输入/输出装置604包括磁盘驱动器等，用以储存各种软件，可以作为后续驱动测试用电脑600执行测试程序之用，这些软件可以包括为测试而特别设计的特定程序，也可以包括常见或重要的一般应用程序。至于输出装置606较佳是一监视器(monitor)，包括阴极射线管屏幕(CRT)或是液晶显示器(LCD)等输出显示装置，当然也可以是诸如打印机等输出装置。输出装置也可以是一扬声器，而在有必要时，亦可针对此音频输出装置进行检测，以测试受测集成电路之兼容性。而测试用电脑600还可以包括许多接口设备610，比如键盘、鼠标、绘图机、扫描仪、磁盘驱动器，光驱，数字摄影机等，这些都是根据所欲测试项目而选择性配备，可以用来进行集成电路与接口设备兼容性的检测。
测试用电脑600用来承载一个或多个受测集成电路，并对其进行一测试之用，可以是前述诸多种类电脑中的任何一种，如同前面所述，在一最佳的状况下，测试用电脑600中所有的集成电路的组装方式均与终端使用者的硬件环境完全相同，故此一测试等于是在实际使用环境中的实测。而在另一较佳的状况下，测试用电脑600中除了连接器中欲测试的集成电路的安装方式须通过一测试用连接器外，其它所有主要集成电路的安装于主机部份602的方式均与终端使用者相同，故可有效仿真终端使用者的实际使用环境，进而提高测试的正确性，确保产品的品质。在又一种较佳状况下，部份非受测的集成电路是以连接器安装于电路板上而可拆装更换，以使相同的受测集成电路可与各种不同的非受测的集成电路配合测试，以了解受测集成电路对于各种不同集成电路间的兼容性，但却仅须要使用同一片电路板。在又另一较佳情况下，同一主机部份602中具有多个连接器可用于测试，一如前文所言，其中一个若将用于测试受测集成电路的话，则其它的连接器可以插载已知良好的集成电路。因为当一受测集成电路置入测试用电脑中时，便构成了一个功能完整的电脑，因此在本发明中称此种电脑为“整机电脑”。当然，若在有必要时，整机电脑中的所有构件均与实际使用者的配备相同，包括电路板上的其它电子元件或者测试用电脑所连接的接口设备。由于整机电脑是一台功能完整的电脑，在整机电脑上可以执行诸多预定的测试程序，并可以完全仿真终端使用者的状态，包括执行一般的应用程序，比如窗口系统，动画、游戏等，或者执行一特定程序，比如应用于工业用电脑时的电脑数值控制程序(computer numerical control code)，或是工作站中的电脑辅助设计/制造软件(CAD/CAM)等，甚至执行一特定测试程序，比如整机电脑为一工作站时可以连接一电脑数值控制工具机，进行机械加工。
受测集成电路可以通过一自动插拔机构612，比如是一机械手臂，置入集成电路连接器608中，使得集成电路与测试用电脑600电性连接，以构成一整机电脑。测试时可以通过输入/输出装置604(驱动装置)驱动测试用电脑600进行一预定测试程序，比如执行储存于输入/输出装置604中的程序，诸如窗口系统或是一些立体影像播放等。而输出装置606可以将测试用电脑600的执行状态输出，而集成电路测试装置则通过一影像传感器616，感测输出装置606的影像，以进行比对判断，决定集成电路是否于测试用电脑600中运作正常。影像传感器616比如是电荷耦合元件(charge coupling device，CCD)或是CMOS影像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)，可以对测试用电脑600进行实时动态监测，借此判断受测的集成电路是否正常。至于自动传送装置620，比如是机械手臂，是用来传送受测集成电路之用，可以将欲测试集成电路630由一集成电路供应装置622(比如是拖盘)，传送至测试用电脑600，进行测试。并可将测试后的集成电路630，根据其测试结果放入集成电路分类装置624中，其中集成电路分类装置624具有多个暂存位置624a、624b，用以放置测试后的集成电路630，比如暂存位置624a放置通过测试的集成电路630，而暂存位置624b存放不良的集成电路630。
至于控制单元640分别连接测试用电脑600、影像传感器616及自动插拔机构612，监控测试用电脑600及影像传感器616的状态，用以判断集成电路630是否于测试用电脑600中运作正常，并借此操控自动传送装置620的动作，且操控自动插拔机构612以控制测试的进行；换句话说，控制装置640可对整个测试流程全程控制。另外，值得一提的是，当自动传送装置620可以与自动插拔机构612合并使用，亦即通过单一的机械手臂即可同时达成自动传送装置620及自动插拔机构612的功能。自然，此机械手臂可设计成具有温度控制装置614于其上。
另外，自动化集成电路整机测试系统还包括一集成电路供应装置622及一集成电路分类装置624，其中集成电路供应装置622系用以置放未检测的多个受测集成电路630，而集成电路分类装置624系用以置放已检测的多个受测集成电路630，集成电路分类装置624具有多个暂存位置624a、624b，可以将已检测的多个受测集成电路630分类，比如暂存位置624a是存放整机测试通过的受测集成电路630，而暂存位置624b是存放未通过整机测试的受测集成电路630。如此通过自动传送装置620及自动插拔机构612可以将未检测的受测集成电路630从集成电路供应装置622中，依序置入到测试用电脑600上，以进行整机测试。当整机测试完成之后，再通过自动传送装置620及自动插拔机构612将已检测的受测集成电路630传送到集成电路分类装置624上，若受测集成电路630是通过整机测试的，则存放在暂存位置624a中；若受测集成电路630并未通过整机测试，则存放在暂存位置624b中。
此外，自动化集成电路整机测试系统还包括温度控制装置613、614、615，通过温度控制装置613、614、615可以控制受测集成电路630的温度。而温度控制装置614可以装配在自动插拔机构612上，因此当自动插拔机构612从集成电路供应装置622中抓取受测集成电路630之后，温度控制装置614便可以对受测集成电路630进行加热或冷却的过程，直到自动插拔机构612将受测集成电路630置放到测试用电脑600上为止，亦即当受测集成电路630自一待测集成电路区传送至一受测集成电路受测位置上时，通过温度控制装置614可以控制受测集成电路630的温度，其中待测集成电路区比如是集成电路供应装置622或是温度预控装置623，而受测集成电路受测位置比如是测试用电脑600的集成电路连接器608。另外，温度控制装置613亦可以装配在测试用电脑600上，当受测集成电路630装配到测试用电脑600上之后，便可以通过温度控制装置613对受测集成电路630进行温度的控制。此外，温度控制装置615亦可以装配到一温度预控装置623上，当利用自动传送装置620将受测集成电路630从集成电路供应装置622运送到温度预控装置623上之后，通过温度控制装置615可以对置放在温度预控装置623上的受测集成电路630，进行预热或预冷的动作。温度控制装置613、614、615可以是由电阻所构成，此时可以通过施加电压使电阻产生热，其所产生的热便可以传导至测试用电脑600上、自动插拔机构612上及温度预控装置623上，接着再传导至受测集成电路630上，如此可以控制受测集成电路630的温度；另外，当温度控制装置613、614、615以流动液体为媒介时，可以通过管路将流动液体流动至测试用电脑600上、自动插拔机构612上及温度预控装置623上，如此通过控制流动液体的温度可以控制承载在测试用电脑600上、自动插拔机构612上及温度预控装置623上的受测集成电路630的温度上升及/或下降。另，温度控制装置613、614、615亦可设有一风扇以使温度下降。其中，上述各种增温或降温的元件可以组合搭配使用于各温度控制装置613、614、615中，且温度控制装置613、614、615可以同时配置在自动化集成电路整机测试系统中，而温度控制装置613、614、615亦可以部份配置在自动化集成电路整机测试系统中。另，当自动插拔机构612于测试时一直与受测集成电路630接合在一起且提供温度控制时，亦可不用温度控制装置613；亦即，温度控制装置613、614、615的各种组合亦可互相增减、搭配以达到温控的目的。再者，通过控制单元640可以调整温度控制装置613、614、615施以受测集成电路630的温度。
另请参阅图6A，本发明的自动传送装置620亦可包括多个机械手臂，例如机械手臂621a及621b及完测待移装置625。其中，机械手臂621a可用于自集成电路供应装置622将受测集成电路630移至温度预控装置623，机械手臂621b可用于自完测待移装置625将受测集成电路630移至集成电路分类装置624，而通过自动传送装置620及自动插拔机构612可以将未检测的受测集成电路630从温度预控装置623中，依序置入到测试用电脑600上，以进行整机测试；当整机测试完成之后，可以通过自动传送装置620及自动插拔机构612将已检测的受测集成电路630传送到完测待移装置625上。在受测集成电路630在测完后，自动插拔机构612可以先将受测集成电路630传送到完测待移装置625上，然后再通过机械手臂621b将受测集成电路630传送到集成电路分类装置624上。当然，机械手臂621a及621b分别可以有多只，以增加本系统的效率。
本发明的自动化集成电路整机测试方法其流程是先利用自动插拔机构612将受测集成电路630从集成电路供应装置622上抓起，然后利用自动传送装置620将受测集成电路630，由集成电路供应装置622上传送至测试用电脑600上。再利用自动插拔机构612将受测集成电路630置入连接器608中与之电性连接，并使得测试用电脑600形成一整机电脑；或者亦可以先利用自动插拔机构612将受测集成电路630从集成电路供应装置622上抓起，然后利用自动传送装置620将受测集成电路630，由集成电路供应装置622上传送至温度预控装置623上，接着自动插拔机构612便将受测集成电路630置放在温度预控装置623上，如此便可以将受测集成电路630先进行预热或预冷的动作，之后再利用自动插拔机构612将受测集成电路630从温度预控装置623上抓起，然后再利用自动传送装置620将受测集成电路630，由温度预控装置623上传送至测试用电脑600上，接着，再利用自动插拔机构612将受测集成电路630置入连接器608中与之电性连接，并使得测试用电脑600形成一整机电脑。
在受测集成电路630装配到测试用电脑600上之后，便可以通过输入/输出装置604驱动测试用电脑600执行一预定测试程序，以进行测试，比如是如下段内容所述之高温整机测试及低温整机测试。测试用电脑600执行测试程序时，以影像传感器616对测试用电脑600进行实时监控，比如感测输出装置606的影像，以判断受测集成电路630是否在测试用电脑600中运作正常。最后根据测试结果，以自动传送装置620将测试后的受测集成电路630，放置于集成电路分类装置624中对应的暂存位置(624a或624b)。
另外，上述的自动化集成电路整机测试方法可以进行受测集成电路630的高温整机测试及低温整机测试，其可以利用前述的温度控制装置613、614、615控制受测集成电路630的温度以进行整机测试，通过温度控制装置613、614、615可以将受测集成电路630的温度调控到定温的状态下，比如是维持固定在0℃一段时间，或维持固定在85℃一段时间，来进行整机测试。一般而言，高温的整机测试是将受测集成电路630调控到65℃到120℃之间的其中一温度，并在此温度维持数秒到数分钟以进行受测集成电路630的整机测试；而低温的整机测试是将受测集成电路630调控到10℃到-10℃之间的其中一温度，并在此温度维持数秒到数分钟以进行受测集成电路630的整机测试。或者，通过温度控制装置613、614、615亦可以将受测集成电路630的温度调控在变温的状态下，进行整机测试，如此可以精确地判断出使受测集成电路630坏掉的温度，举例而言，当受测集成电路630在增温的过程中，影像传感器616突然显示出受测集成电路630有坏掉异常讯号产生，此时便将受测集成电路630的温度纪录下来，所纪录的温度便是使受测集成电路630坏掉的温度。此外，通过温度控制装置613、614、615可以弹性地调控受测集成电路630的温度，以进行受测集成电路630的整机测试。其中，就加热图形芯片的方法而言，可以先将位在集成电路供应装置622中的未受测图形芯片(Graphics Chip)传送到温度预控装置623上，通过装配在温度预控装置623上的温度控制装置615可以先进行预热的动作，以控制图形芯片到一预设的温度，接着在传送图形芯片到待测用电脑600上时，通过自动插拔装置612上的温度控制装置614，可以提供小热量到图形芯片上，以维持图形芯片在预设的温度。而就加热中央处理器(CPU)而言，系可以在传送中央处理器到待测用电脑600上时，通过自动插拔装置612上的温度控制装置614，直接控制中央处理器的温度，使得中央处理器可以控制在一预设的温度条件上，而在此情况下，便不需在集成电路供应装置622中先进行预热中央处理器的动作。
另外，通过温度控制装置613、614、615可以将受测集成电路630的温度随意的变化以符合预定的温度曲线，比如当受测集成电路630装配到测试用电脑600上之后，可以先将受测集成电路630调控到65℃到120℃之间的其中一温度，并在此温度维持数秒到数分钟以进行高温整机测试，然后再将受测集成电路630调控到10℃到-10℃之间的其中一温度，并在此温度维持数秒到数分钟以进行低温整机测试。如上所述，在进行完毕高温整机测试之后，并不需移动受测集成电路630便可以直接进行低温整机测试，故可以大幅降低测试的时间。然而，本发明的应用并非局限于上述的方式，亦可以是其它的方式，如下所述。当受测集成电路630装配到测试用电脑600上之后，亦可以先将受测集成电路630调控到10℃到-10℃之间的其中一温度，并在此温度维持数秒到数分钟以进行低温整机测试，然后再将受测集成电路630调控到65℃到120℃之间的其中一温度，并在此温度维持数秒到数分钟以进行高温整机测试。故当受测集成电路630从高温整机测试切换到低温整机测试时，或从低温整机测试切换到高温整机测试时，并不需移动受测集成电路630，而可以大幅降低测试的时间，提高测试的效率。其中，当受测集成电路630从高温整机测试切换到低温整机测试时，通过位在自动插拔装置612上的温度控制装置614或位在待测用电脑600内的温度控制装置613，可以使受测集成电路630的温度线性递减，亦即每一固定时间其所下降的温度是一定的，而在降温的过程中，亦可以进行整机测试，此时若影像传感器616突然显示出受测集成电路630有坏掉异常讯号产生，便将受测集成电路630的温度纪录下来，而可以判定使受测集成电路630坏掉的温度。另外，当受测集成电路630从低温整机测试切换到高温整机测试时，通过位在自动插拔装置612上的温度控制装置614或位在待测用电脑600内的温度控制装置613，可以使受测集成电路630的温度线性递增，亦即每一固定时间其所增加的温度是一定的，而在增温的过程中，亦可以进行整机测试，此时若影像传感器616突然显示出受测集成电路630有坏掉异常讯号产生，便将受测集成电路630的温度纪录下来，而可以判定使受测集成电路630坏掉的温度。
当然，在受测集成电路630进行测试时，本发明亦可以通过温度控制装置613或614来对受测集成电路630进行温度控制，其时间-温度曲线可如图8A所示，从A至D点的(时间，温度)关系来进行。由A点室温(约25℃)开始，以+(3～5)℃/min方式进行增温测试，待测试温度到达B点约65～120℃时，维持一段等温测试至C点，其时间约从3秒钟至10分钟不等，端视受测集成电路630的种类不同而异，最后再回到D点室温。在另一实施例中，受测集成电路630进行测试时，其时间-温度曲线可如图8B所示，从A至D点的(时间，温度)关系来进行。由A点室温(约25℃)开始，以-(3～5)℃/min方式进行降温测试，待测试温度到达B点约10～10℃时，维持一段等温测试至C点，其时间约从3秒钟至10分钟不等，端视受测集成电路630之种类不同而异，最后再回到D点室温。在又一实施例中，受测集成电路630进行测试时，其时间-温度曲线可如图8C所示，从A至F点的(时间，温度)关系来进行。由A点室温(约25℃)开始，以-(3～5)℃/min方式进行降温测试，待测试温度到达B点约10～-10℃时，维持一段等温测试至C点，其时间约从3秒钟至10分钟不等，端视受测集成电路630的种类不同而异，再以+(3～5)℃/min方式进行增温测试，待测试温度到达D点约65～120℃时，维持一段等温测试至E点，其时间约从3秒钟至10分钟不等，端视受测集成电路630的种类不同而异，最后再回到F点室温。
然而，本发明的应用并非局限于上述的实施例，亦可以将受测集成电路控制在多个温度状态下，进行整机测试，比如将受测集成电路分别控制在0℃、65℃及120℃的状态下，维持数秒钟到数分钟，以进行整机测试。或者，本发明亦可以依照其它的测试曲线进行所需的测试。
请参照图7，其为本发明另一较佳实施例的量产的自动化集成电路整机测试系统示意图。本发明的集成电路测试装置及方法亦可以应用于量产，为了提高产能，可以架设多组测试用电脑600，同时对多个集成电路进行测试。各个测试用电脑600的架构与上述实施例十分类似，在此不再赘述。首先，利用多个自动插拔机构612，将受测集成电路630从集成电路供应装置622上抓起，其中每一自动插拔机构612作动对应于每一个别的测试用电脑600，然后自动传送装置620会将受测集成电路630由集成电路供应装置622传送至各个测试用电脑600。再通过对应于各测试用电脑600的自动插拔机构612可以将受测集成电路630分别置入对应的连接器608中，使之电性连接，并使得每一测试用电脑600分别形成一整机电脑；或者，亦可以先利用每一自动插拔机构612将受测集成电路630从集成电路供应装置622上抓起，其中每一自动插拔机构612作动对应于每一个别的测试用电脑600，然后利用自动传送装置620将受测集成电路630，由集成电路供应装置622上分别传送至温度预控装置623上，接着自动插拔机构612便将受测集成电路630置放在温度预控装置623上，如此便可以将受测集成电路630先进行预热或预冷的动作，之后再利用自动插拔机构612分别将受测集成电路630从温度预控装置623上抓起，然后再利用自动传送装置620将受测集成电路630，由温度预控装置623上传送至对应的测试用电脑600上，接着，再利用自动插拔机构612将受测集成电路630分别置入对应的连接器608中与之电性连接，并使得每一测试用电脑600分别形成一整机电脑。
在受测集成电路630装配到测试用电脑600上之后，便可以然后通过输入/输出装置640分别驱动测试用电脑600执行一预定测试程序，以进行测试，包括前述的高温整机测试及低温整机测试。测试用电脑600执行测试程序时，以影像传感器616对测试用电脑600进行实时监控，比如感测输出装置606的影像，以判断受测集成电路630是否在测试用电脑600中运作正常。值得一提的是，一部影像传感器616可以同时对多组测试用电脑600进行实时监控，当然，在必要时亦可一台测试用电脑600配置一部影像传感器616。最后根据测试结果，以自动传送装置620将各测试用电脑600中测试后的受测集成电路630，放置于集成电路分类装置624中对应的暂存位置624a、624b、624c，其中比如暂存位置624a放置检测通过的受测集成电路630，暂存位置624b放置某些特定功能未通过检测的受测集成电路630，暂存位置624c放置其它未通过检测的受测集成电路630。而控制单元640分别连接各个测试用电脑600、影像传感器616、自动传送装置620及自动插拔机构612，监控各个测试用电脑600及影像传感器616的状态，用以判断受测集成电路是否于对应的测试用电脑600中运作正常，并借此操控自动传送装置620的动作，且操控自动插拔机构612以控制测试的进行。
另外，值得一提的是，如前所述主机部分可以配置多个连接器，因此本发明的测试方法及装置可以同时对多个集成电路进行测试，检测其彼此间的兼容性。举例来说，就图7所示的结构，比如欲测试系统总线控制器对各厂牌存储器的兼容性，可在第一组测试用电脑配置A厂牌的存储器，第二组测试用电脑配置B厂牌的存储器，依此类推，即可以进行集成电路间的兼容性测试。至于影像传感器，可以针对整个测试用电脑的影像进行感测监控，或者针对某一输出装置或接口设备进行影像感测监控，比如若对于监视器监测，则是感测监视器的影像进行比对；若对于打印机监测，则可以感测打印出文件的影像进行比对，若是对于工业用电脑，可以对其连接的机台动作进行感测。
综上所述，本发明的自动化集成电路整机测试系统、装置及其方法具有下列特征及优点1.由于本发明的自动化集成电路整机测试系统是在一完整的测试用电脑中进行(包括主机部分及主要相关接口设备)，与受测集成电路连接之后即构成一整机电脑，所以可仿真终端使用者的状态以进行测试，甚至可以执行实际使用者所用的软件，比如窗口系统或立体影像放映等，以进行检测，可确保集成电路的实际使用品质。
2.本发明的自动化集成电路整机测试装置，可在一测试用电脑中同时设置多个集成电路连接器，比如中央处理器、系统总线控制器、输入/输出总线控制器、图形加速器的连接器等，所以单一测试装置就可以适用于多种集成电路的测试，并可以测试不同集成电路间的兼容性，更明确测试集成电路使用的优劣状态。
3.通过本发明的自动传送装置、集成电路供应装置、集成电路分类装置及影像传感器，可以使得测试系统流程完全自动化，无须人工，以提高产能及测试的准确度，并降低量产的成本。
4.本发明的自动化集成电路整机测试系统，可以在不需移动受测集成电路的情况下，进行高温整机测试及低温整机测试，如此可以大幅降低测试的时间，提高测试的效率。
5.本发明的自动化集成电路整机测试系统，通过温度控制装置可以弹性地调控受测集成电路的温度，以进行受测集成电路的整机测试。
6.本发明的自动化集成电路整机测试系统，可以将受测集成电路的温度调控在变温的状态下，进行整机测试，如此可以精确地判断出使受测集成电路坏掉的温度。
7.本发明采用的影像传感器可以全自动监控集成电路操作的动态状态，对于测试用电脑的动态错误现象，诸如影像飘移、色相变异、鬼影或影像错误，甚至工业用电脑机台的误动作等，均可以进行监控，所以更准确检测集成电路的效能。
权利要求
1.一种自动化集成电路整机测试系统，其特征是，该系统包括至少一测试用电脑，其承载及测试至少一受测集成电路；至少一自动插拔机构，其将该受测集成电路置入于该测试用电脑上及将该受测集成电路从该测试用电脑上移去；至少一温度控制装置，其控制该受测集成电路的温度；以及至少一控制装置，电性连接该测试用电脑及该自动插拔机构，用以控制该自动插拔机构的动作及控制该测试用电脑的整机测试，其中，该测试用电脑于承载该受测集成电路后构成一整机电脑，而通过该温度控制装置，可以将该受测集成电路控制在预定的温度条件下，通过该控制装置对该受测集成电路进行整机测试。
2.如权利要求1所述的自动化集成电路整机测试系统，其特征是，还包括一集成电路供应装置，置放未检测的多个受测集成电路；一集成电路分类装置，置放已检测的多个受测集成电路；以及一自动传送装置，其传送未检测的该些受测集成电路及已检测的该些受测集成电路，通过该自动传送装置及该自动插拔机构可以将未检测的该些受测集成电路从该集成电路供应装置中，依序置入到该测试用电脑上，以进行整机测试，然后再通过该自动传送装置及该自动插拔机构可以将已检测的该些受测集成电路传送到该集成电路分类装置上。
3.一种集成电路整机测试装置，其特征是，该装置包括一测试用电脑，其承载及测试一受测集成电路，其中该测试用电脑承载该受测集成电路后构成一整机电脑，进行整机测试；至少一温度控制装置，其控制该受测集成电路的温度，通过该温度控制装置，可以将该受测集成电路控制在预定的温度条件下，对该受测集成电路进行整机测试；以及一输出装置，当该测试用电脑执行一预定测试程序时，通过该输出装置可以实时监控该测试用电脑的动态操作状态，以判断该受测集成电路的测试结果。
4.如权利要求3所述的集成电路整机测试装置，其特征是，该受测集成电路包括中央处理单元、系统总线控制器、输入/输出总线控制器及图形加速器其中之一。
5.一种自动化集成电路整机测试方法，其特征是，该方法包括步骤一将一受测集成电路自动化地置入到一测试用电脑中而与该测试用电脑电性连接，以构成一整机电脑；步骤二将该受测集成电路控制在一预定温度的条件下；步骤三驱动该整机电脑执行一预定测试程序，对该受测集成电路进行整机测试；以及步骤四判断该测试用电脑的操作状态，以检测出该受测集成电路是否正常。
6.如权利要求5所述的自动化集成电路整机测试方法，其中在进行该步骤二时，受测集成电路控制在变温的状态下。
7.一种自动化集成电路整机测试方法，包括步骤一将一受测集成电路自动化地置入到一测试用电脑中而与该测试用电脑电性连接，以构成一整机电脑；步骤二将该受测集成电路控制在一第一温度的条件下；步骤三当该受测集成电路控制在该第一温度的条件下时，驱动该整机电脑执行一预定测试程序，进行对该受测集成电路的整机测试；步骤四判断该测试用电脑的操作状态，以检测出在该第一温度的条件下，该受测集成电路是否正常；步骤五将该受测集成电路控制在一第二温度的条件下；步骤六当该受测集成电路控制在该第二温度的条件下时，驱动该整机电脑执行一预定测试程序，进行对该受测集成电路的整机测试；步骤七判断该测试用电脑的操作状态，以检测出在该第二温度的条件下，该受测集成电路是否正常；步骤八将该受测集成电路自动化地从该测试用电脑上移开。
8.一种自动化集成电路整机测试方法，其特征是，该方法包括步骤一将一受测集成电路自动化地置入到一测试用电脑中而与该测试用电脑电性连接，以构成一整机电脑；步骤二将该受测集成电路保持在一固定温度下一预定时间；步骤三驱动该整机电脑执行一预定测试程序，对该受测集成电路进行整机测试；步骤四判断该测试用电脑的操作状态，以检测出该受测集成电路是否正常；以及其中步骤二、步骤三及步骤四系重复多次。
9.一种集成电路测试装置用温度控制系统，其特征是，该控制系统包括一第一温度控制装置，控制测试前一受测集成电路的温度；以及一第二温度控制装置，控制测试中一受测集成电路的温度。
10.如权利要求9所述的集成电路测试装置用温度控制系统，其特征是，更包括一第三温度控制装置，控制传送中一受测集成电路的温度，其中传送中的该受测集成电路为自一待测集成电路区传送至一受测集成电路受测位置上。
全文摘要
一种自动化集成电路整机测试系统，包括测试用电脑、自动插拔机构、温度控制装置及控制装置。其中测试用电脑适于承载及测试受测集成电路，自动插拔机构可以将受测集成电路置入于测试用电脑上及将受测集成电路从测试用电脑上移去。温度控制装置用以控制受测集成电路的温度。控制装置电性连接测试用电脑及自动插拔机构，可以控制自动插拔机构的动作。而测试用电脑于承载受测集成电路后构成一整机电脑，通过温度控制装置，可以将受测集成电路控制在预定的温度条件下，通过控制装置对该受测集成电路进行整机测试。
文档编号H01L21/66GK1416164SQ0214634
公开日2003年5月7日 申请日期2002年10月24日 优先权日2002年10月24日
发明者祁明仁, 郭澎嘉 申请人:威盛电子股份有限公司