半导体装置及其温度控制方法以及测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种半导体装置及其温度控制方法以及测试系统。半导体装置包括至少一温度控制单元以及至少一加热单元。温度控制单元用以反应于外部控制信号而运作。温度控制单元反应于外部控制信号的第一致能信号而控制加热单元的温度，据以从第一工作温度升温至第二工作温度。本发明减少了测试站的数量与所需的测试空间。
【专利说明】半导体装置及其温度控制方法以及测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体装置及其温度控制方法以及测试系统。
【背景技术】
[0002]在生产半导体装置的产品的过程中，通常需要在多个不同的温度进行各项功能测试，例如温度条件为45°C、85°C、95°C、105°C或125°C。现有技术对于不同温度的测试条件，常通过增加测试站来提供所需的测试温度。然而，这种增加测试站的做法需要更大的空间来容置测试机台，且会大幅度地增加生产成本，并且在测试站之间运送产品时会拉长测试时间。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提出一种半导体装置及其温度控制方法以及测试系统，藉以解决现有技术所述及的问题。
[0004]本发明提出一种半导体装置，其包括至少一温度控制单元以及至少一加热单元。温度控制单元用以反应于半导体装置外部的一外部控制信号而运作。加热单元耦接温度控制单元。温度控制单元反应于外部控制信号的第一指令信号而控制加热单元的温度，据以从第一工作温度升温至第二工作温度。
[0005]在本发明的一实施例中，当温度控制单元接收到来自外部控制信号的第二指令信号时，温度控制单元反应于第二指令信号而控制加热单元的温度，据以从第二工作温度升温至第三工作温度。
[0006]在本发明的一实施例中，半导体装置还包括逻辑控制单元。逻辑控制单元耦接温度控制单元。逻辑控制单元根据各个温度控制单元的反馈结果，于达到第二工作温度时传送第一反馈信号，还可于达到第三工作温度时传送第二反馈信号。
[0007]本发明另提出一种半导体装置的温度控制方法，其包括以下步骤。提供测试机台以控制半导体装置的运作。测试机台传送第一指令信号至半导体装置的温度控制单元。温度控制单元反应于第一指令信号而控制半导体装置的加热单元的温度，据以从第一工作温度升温至第二工作温度。
[0008]本发明另提出一种测试系统。测试系统包括测试机台以及半导体装置。半导体装置包括至少一温度控制单元以及至少一加热单元。温度控制单元用以反应于测试机台的控制而运作。加热单元耦接温度控制单元。温度控制单元反应于测试机台的第一指令信号而控制加热单元的温度，据以从第一工作温度升温至第二工作温度。
[0009]本发明的有益效果在于，基于上述，本发明的半导体装置内配置了加热单元，当测试特定的温度时，可控制半导体装置内的加热单元的温度，以在特定的温度进行功能测试，从而减少测试站的数量与所需的测试空间。
[0010]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面的附图是本发明的说明书的一部分，绘示了本发明的示例实施例，附图与说明书的描述一起说明本发明的原理。
[0012]图1是依照本发明一实施例的测试系统的示意图。
[0013]图2是依照本发明一实施例的测试温度的示意图。
[0014]图3是依照本发明一实施例的测试流程图。
[0015]图4是依照本发明另一实施例的测试系统的示意图。[0016]图5是依照本发明一实施例的半导体装置的温度控制方法的流程图。
[0017]其中，附图标记说明如下:
[0018]100A、100B:测试系统
[0019]110:测试机台
[0020]120、120A:半导体装置
[0021]130、130A、130B:温度控制单元
[0022]140_l、140_2、140A_l、140A_n、140B_l、140B_m:加热单元
[0023]150:逻辑控制单元
[0024]Α0-Α6:测试区间
[0025]CS:校正信号
[0026]ES1、ES2:致能信号
[0027]FBS1、FBS2:反馈信号
[0028]FO:室温
[0029]F1、F2、F3:工作温度
[0030]S310~S360:本发明一实施例的测试流程的各步骤
[0031]S510~S550:本发明一实施例的半导体装置的温度控制方法的各步骤
[0032]TI~T7:时间点
【具体实施方式】
[0033]现将详细参考本发明的实施例，并在附图中说明所述实施例。然而，本发明概念可以许多不同形式体现且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例。另外，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。
[0034]图1是依照本发明一实施例的测试系统的示意图。图2是依照本发明一实施例的测试温度的示意图。图3是依照本发明一实施例的测试流程图。请合并参阅图1、图2和图
3。测试系统100A包括测试机台110以及半导体装置120。待测试的半导体装置120包括温度控制单元130以及加热单元140_1、140_2。测试机台110用以测试半导体装置120的各项功能。而半导体装置120可以为集成电路的芯片或是封装体。加热单元140_1、140_2耦接温度控制单元130。请注意，本发明不限制温度控制单元或加热单元的数量。
[0035]在图2中，假设温度H)为室温，测试的温度条件可以为工作温度Fl和F2，或者再增加一工作温度F3，或者是类似地再增加其他的工作温度。而测试区间AO至A6表示不同时间点之间的区间。请注意，工作温度F3大于工作温度F2，且工作温度F2大于工作温度Fl0
[0036]在测试区间A0，半导体装置120在测试机台110外面。
[0037]如步骤S310所示，在时间点Tl，开始进入测试区间Al。半导体装置120被载入测试机台Iio且测试机台110本身的加热器开始升温。而在时间点T2表示已经达到工作温度 Fl (例如，85°C)。
[0038]如步骤S320所示，在测试区间A2 (时间点T2至T3)，半导体装置120处于工作温度F1，测试机台110可以对半导体装置120进行第一阶段的各项功能测试。 [0039]如步骤S330所示，在时间点T3，测试机台110可以传送致能信号ESl至半导体装置120 (或是将具有致能信号ESl的外部控制信号传送至半导体装置120)。此时，半导体装置120的温度控制单元130反应于测试机台110 (或外部控制信号)的控制，而根据致能信号ESl控制加热单元140_1、140_2的温度，据以使半导体装置120的本身温度从工作温度Fl (例如，85°C)升温至工作温度F2 (例如，105°C)。
[0040]另外，温度控制单元130可以检测加热单元140_1和140_2的升温情形，在达到工作温度F2的时间点T4，传送反馈信号FBSl至测试机台110，以使测试机台110得知目前半导体装置120的平均工作温度。
[0041]如步骤S340所示，在测试区间A4 (时间点T4至T5)，半导体装置120处于工作温度F2，测试机台110可以对半导体装置120进行第二阶段的各项功能测试。
[0042]在又一实施例中，倘若测试机台110欲再增加一工作温度F3的测试条件。如步骤S350所示，在时间点T5，测试机台110可以传送致能信号ES2至半导体装置120(或是将具有致能信号ES2的外部控制信号传送至半导体装置120)。此时，半导体装置120的温度控制单元130反应于测试机台110 (或外部控制信号)的控制，而根据致能信号ES2控制加热单元140_1、140_2的温度，据以使半导体装置120的本身温度从工作温度F2(例如，105°C)升温至工作温度F3 (例如，125°C )。
[0043]类似地，温度控制单元130可以检测加热单元140_1和140_2的温度，在达到工作温度F3的时间点T6，传送反馈信号FBS2至测试机台110。于是如步骤S360所示，在测试区间A6 (时间点T6至T7)，半导体装置120处于工作温度F3，测试机台110可以对半导体装置120进行第三阶段的各项功能测试。
[0044]另外，测试区间A2(时间点T2至T3)，测试机台110可传送一校正信号CS，而温度控制单元130根据校正信号CS对半导体装置120进行工作温度Fl的温度校正。例如，校正信号CS表示测试机台已经升温而达到温度85°C，所以温度控制单元130需将目前检测到半导体装置120的温度同步校正为85°C。请注意，本发明的校正温度数值不以此实施例所列举的数值为限。
[0045]另外，加热单元140_1、140_2可以为电阻、金属导线或其他的耗电元件所组成的电路，而温度控制单元130利用电流流量来控制加热单元140_1、140_2的温度范围。
[0046]图4是依照本发明另一实施例的测试系统的示意图。请参阅图2和图4。测试系统100B包括测试机台110以及半导体装置120A。而测试系统100B类似于图1的测试系统100A的架构。半导体装置120A包括逻辑控制单元150、温度控制单元130A、130B、加热单元140A_1、…、140A_n以及加热单元140B_1、…、140B_m。运用多个加热单元可以使半导体装置120A的升温受热更为平均。[0047]逻辑控制单元150耦接温度控制单元130A和130B。温度控制单元130A可以检测加热单元140A_1、…、140A_n的升温情形，而温度控制单元130B可以检测加热单元140B_1、…、140B_m的升温情形，并且温度控制单元130A和130B将温度检测的反馈结果传送至逻辑控制单元150。
[0048]在此实施例中，反馈信号FBSl或FBS2可以通过逻辑控制单元150来传送至测试机台110。逻辑控制单元150可以包括与门的电路(未绘示)，其中与门的各输入端分别接收温度控制单元130AU30B的反馈结果，而与门的输出端用以输出反馈信号FBSl或FBS2。于是，逻辑控制单元150可以根据温度控制单元130A和130B的反馈结果，于达到工作温度F2时传送反馈信号FBSl至测试机台110。并且，逻辑控制单元150可以在达到工作温度F3时，传送反馈信号FBS2至测试机台110，以使测试机台110得知目前半导体装置120的平均工作温度。
[0049]基于上述实施例所揭示的内容，可以汇整出一种通用的半导体装置的温度控制方法。更清楚来说，图5绘示为本发明一实施例的半导体装置的温度控制方法的流程图。请合并参阅图1和图5，本实施例的温度控制方法可以包括以下步骤。
[0050]如步骤S510所示，提供测试机台110以控制半导体装置120的运作。
[0051]接着如步骤S520所示，测试机台110传送致能信号ESl至半导体装置120的温度控制单元130。
[0052]然后，如步骤S530所示，温度控制单元130反应于致能信号ESl而控制半导体装置120的加热单元140_1、140_2的温度，据以从第一工作温度升温至第二工作温度。
[0053]在又一示范性实施例中，在步骤S540时，测试机台110传送致能信号ES2至半导体装置120的温度控制单元130。然后，如步骤S550所示，温度控制单元130反应于致能信号ES2而控制半导体装置120的加热单元140_1、140_2的温度，据以从第二工作温度升温至第三工作温度。
[0054]请注意，第三工作温度(例如，95°C)大于第二工作温度(例如，85°C)，且第二工作温度大于第一工作温度(例如，45°C )。
[0055]综上所述，本发明在待测试的半导体装置内配置了至少一个加热单元，当测试特定的温度时，可通过半导体装置内的加热单元控制温度，以在特定的温度进行功能测试，从而可在同一测试机台进行两种以上的温度测试，而且有效地减少测试站的数量与所需的测试空间。
[0056]虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属【技术领域】中的技术人员，在不脱 离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【权利要求】
1.一种半导体装置，其特征在于，所述半导体装置包括: 至少一温度控制单元，用以反应于所述半导体装置外部的一外部控制信号而运作；以及 至少一加热单元，耦接所述温度控制单元； 其中，所述温度控制单元反应于所述外部控制信号的一第一致能信号而控制所述加热单元的温度，据以从一第一工作温度升温至一第二工作温度。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，当所述温度控制单元接收到来自所述外部控制信号的一第二致能信号时，所述温度控制单元反应于所述第二致能信号而控制所述加热单元的温度，据以从所述第二工作温度升温至一第三工作温度。
3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还包括: 一逻辑控制单元，耦接所述温度控制单元，所述逻辑控制单元根据各个所述温度控制单元的反馈结果，于达到所述第二工作温度时传送一第一反馈信号。
4.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述逻辑控制单元根据各个所述温度控制单元的反馈结果，于达到所述第三工作温度时传送一第二反馈信号。
5.一种半导体装置的温度控制方法，其特征在于，所述温度控制方法包括步骤: 提供一测试机台以控制所述半导体装置的运作； 所述测试机台传送一第一致能信号至所述半导体装置的一温度控制单元；以及所述温度控制单元反应于所述第一致能信号而控制所述半导体装置的一加热单元的温度，据以从一第一工作温度升温至一第二工作温度。
6.如权利要求5所述的半导体装置的温度控制方法，其特征在于，所述温度控制方法还包括步骤: 当所述温度控制单元接收到来自所述测试机台的一第二致能信号时，所述温度控制单元反应于所述第二致能信号而控制所述加热单元的温度，据以从所述第二工作温度升温至一第三工作温度。
7.如权利要求5所述的半导体装置的温度控制方法，其特征在于，在从所述第一工作温度升温至所述第二工作温度的过程中，所述半导体装置于达到所述第二工作温度时传送一第一反馈信号至所述测试机台。
8.如权利要求5所述的半导体装置的温度控制方法，其特征在于，在从所述第二工作温度升温至所述第三工作温度的过程中，所述半导体装置于达到所述第三工作温度时传送一第二反馈信号至所述测试机台。
9.一种测试系统，其特征在于，所述测试系统包括: 一测试机台；以及 一半导体装置，包括: 至少一温度控制单元，用以反应于所述测试机台的控制而运作；以及 至少一加热单元，耦接所述温度控制单元； 其中，所述温度控制单元反应于所述测试机台的一第一致能信号而控制所述加热单元的温度，据以从一第一工作温度升温至一第二工作温度。
10.如权利要求9所述的测试系统，其特征在于，当所述温度控制单元接收到来自所述测试机台的一第二致能信号时，所述温度控制单元反应于所述第二致能信号而控制所述加热单元的温度，据以从所述第二工作温度升温至一第三工作温度。
11.如权利要求10所述的测试系统，其特征在于，所述半导体装置还包括: 一逻辑控制单元，耦接所述温度控制单元，所述逻辑控制单元根据各个所述温度控制单元的反馈结果，于达到所述第二工作温度时传送一第一反馈信号至所述测试机台。
12.如权利要求11所述的测试系统，其特征在于，所述逻辑控制单元根据各个所述温度控制单元的反馈结果，于达到所述第三工作温度时传送一第二反馈信号至所述测试机台。`
【文档编号】G05D23/19GK103631283SQ201210300101
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月22日 优先权日:2012年8月22日
【发明者】张昆辉 申请人:华邦电子股份有限公司