一种基于GPIB通讯扩展的半导体测试装置的制作方法

一种基于gpib通讯扩展的半导体测试装置
技术领域
1.本发明涉及一种用于提供一种基于gpib通讯扩展的半导体测试装置，属于半导体测试技术领域。


背景技术：

2.在ic（集成电路）测试生产过程中，半导体测试是确保产品良率和成本控制的重要环节，在ic生产过程中起着举足轻重的作用。在半导体测试系统中，晶圆检测是指在半导体测试系统中晶圆完成后进行封装前，通过集成电路自动测试机（ate）和探针台（prober ）的配合使用，对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试的过程。
3.目前市场上的半导体测试设备几乎均具备 gpib （通用接口总线）接口，其遵守的 ieee488 标准，可以使多个设备可以通过一条总线互相连接；但多台半导体测试设备直接通过 ieee488 标准协议连接却仍然无法满足晶圆检测过程中对通信格式的要求。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于gpib通讯扩展的半导体测试装置，本发明可以使集成电路自动测试机（ate）和探针台（prober ）在晶圆检测的过程中更好的兼容晶粒数量，提高半导体测试效率的设备。
5.技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于gpib通讯扩展的半导体测试装置，包括一级mcu单元、二级mcu单元、两组以上的 gpib 接口通道，其中：所述二级mcu单元包括两个以上的mcu芯片模块，每组gpib 接口通道对应一个mcu芯片模块，所述mcu芯片模块用于其对应组的gpib 接口通道的驱动控制。
6.所述一级mcu单元分别与各个mcu芯片模块连接，且所述一级mcu单元独立于各个mcu芯片模块。
7.所述每组gpib 接口通道用于连接探针台 prober，或者每组gpib 接口通道用于连接集成电路自动测试机ate。
8.优选的：包括数据交互模块，所述数据交互模块用于配置、确认测试作业时所需条件，并将配置、确认的测试作业时所需条件发送给一级mcu单元。
9.优选的：所述数据交互模块包括串口接口、串口驱动电路和 pc 端交互软件模块，所述串口驱动电路分别与串口接口、 pc 端交互软件模块连接。
10.优选的：包括数据存储模块，所述数据存储模块用于保存上述半导体最后一次作业时配置，供下一次上电后使用。
11.优选的：所述数据存储模块包括eeprom 芯片。
12.优选的：包括预警提示模块，所述预警提示模块实时汇报作业过程中的工作状态，并在通信异常的情况下做出警告。
13.优选的：所述预警提示模块设置有8 个 led提示灯。
14.优选的：包括电源模块，所述电源模块用于为一级mcu单元、二级mcu单元、数据交互模块、数据存储模块、预警提示模块提供电源。
15.优选的：所述电源模块设有电路稳压器和过电保护器。
16.优选的：每组gpib 接口通道最多同时连接 14 台探针台prober ，或者每组gpib 接口通道连接1台集成电路自动测试机ate。
17.本发明相比现有技术，具有以下有益效果：1.本发明通过一级mcu单元、二级mcu单元的结构方式，既可以严格遵守 ieee488 标准，又可以灵活的应对半导体测试过程中遇到的各类型数据，从而支持多种ate和prober 终端配置，满足实际应用中对多台半导体测试设备高效、稳定的进行 gpib 通信扩展的需求。
18.2.本发明能够直接应用于多种 ate、prober 終端，提升 ate 和 prober 兼容性，提高半导体测试效率，降低测试成本和测试人员的工作强度。
附图说明
19.图1为本发明实施例的测试装置结构示意图；图2为本发明实施例的 gpib 接口通道结构示意图；图3为本发明实施例的电源模块结构示意图；图4为本发明实施例的数据存储模块结构示意图；图5为本发明实施例的预警提示模块结构示意图；图6为本发明实施例的数据交互模块结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
21.一种基于gpib通讯扩展的半导体测试装置，如图1所示，包括一级mcu单元、两个以上的gpib接线盒，其中：如图2所示，gpib接线盒设有gpib接口通道且gpib接口通道内设有gpib 接口、gpib 驱动电路和 mcu芯片模块，每个gpib接线盒内部的gpib接口通道形成一组gpib接口通道，所述gpib接线盒内的mcu芯片模块组成二级mcu单元。mcu芯片模块均与一级mcu单元连接，一级mcu单元作为一个mcu 控制中心。所述一级mcu单元还连接有电源模块、数据存储模块、预警提示模块和数据交互模块。
22.所述每组gpib 接口通道用于连接探针台 prober，或者每组gpib 接口通道用于连接集成电路自动测试机ate。每组gpib 接口通道最多可同时连接 14 台 prober 或 1 台 ate。
23.如图3所示，所述电源模块用于为一级mcu单元、二级mcu单元、数据交互模块、数据存储模块、预警提示模块提供电源，为整个装置供电。所述电源模块设有电路稳压器和过电保护器，保护装置供电安全，通过设置独立的电源模块，不必依附于半导体测试设备来提供电源。
24.如图4所示，所述数据存储模块用于保存上述半导体最后一次作业时配置，供下一次上电后使用，进一步地方便测试人员进行作业。所述数据存储模块分为一个 eeprom 芯片及其外围电路，可以存储最后一次电使用时的配置参数，供下次上电使用。
25.如图5所示，所述预警提示模块实时汇报作业过程中的工作状态，并在通信异常的情况下做出警告，方便测试人员进行作业。所述预警提示模块由 8 个 led 灯组成，可以根据小灯的亮、灭和闪烁三种状态，用低廉的成本实时展示此半导体测试装置工作状态。
26.如图6所示，所述数据交互模块用于配置、确认测试作业时所需条件，观察半导体测试设备间的通信内容，进一步地方便测试人员进行作业。并将配置、确认的测试作业时所需条件发送给一级mcu单元。所述数据交互模块包括串口接口、串口驱动电路和 pc 端交互软件模块，所述串口驱动电路分别与串口接口、 pc 端交互软件模块连接。通过串口接口电路和 pc 端交互软件可以配置此半导体测试装置参数，也可以获取半导体测试过程中的通信数据。
27.本发明设置有多组 gpib 接口通道，此通道数量可以根据半导体测试过程中实际连接半导体测试设备数量的需求决定，所述 gpib 接口通道都配备有单独的 mcu芯片模块用作 gpib 接口的驱动控制，此 mcu芯片模块受控于一个独立于所述装置内所有 gpib 接口通道的 mcu控制中心（一级mcu单元），此独立于 gpib 接口通道的 mcu 控制中心（一级mcu单元）收集各所述 gpib 接口通道的数据做分析、汇总，然后将处理好的数据再分发给各所述 gpib 接口通道内的mcu；所述mcu控制中心先预存各种探针台（prober）名称及其对应的传输 gpib 数据的格式和长度，所述mcu控制中心先预存晶圆检测需要的传输数据处理方式；所述mcu控制中心（一级mcu单元）进行数据处理时，可以根据晶圆检测前通过所述数据交互模块输入的探针台（prober）名称和使用的工位数（site），检索确认集成电路自动测试机（ate）和探针台（prober）在晶圆检测的过程中传输 gpib 数据的格式和长度，根据所述 gpib 接口通道分别连接的集成电路自动测试机（ate）和探针台（prober）的数量，自动确认对传输数据的处理方式。所述半导体测试装置通过多级 mcu 结构的方式，既可以严格遵守 ieee488 标准；同时所述 mcu控制中心（一级mcu单元）可以根据所述 gpib 接口通道连接的设备和作业时的具体需求对通信数据做出针对性的处理，灵活的应对半导体测试过程中遇到的各类型数据，从而支持多种ate和prober 终端配置，满足实际应用中对多台半导体测试设备高效、稳定的进行 gpib 通信扩展的需求。
28.随着到半导体检测设备行业快速发展和国产化半导体测试设备不断推广的趋势，本发明的经济成本较低，市场前景可观。
29.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。