一种用于存储芯片CP测试机的监测控制系统的制作方法

本发明涉及晶圆测试，具体涉及一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统。

背景技术：

1、随着电子科技的日益进步，计算机、智能穿戴设备、网络监控设备等设备日益增多，而存储芯片又广泛存在于各类电子设备中，存储芯片的测试也就显得尤为重要。而目前国内用于存储芯片测试的设备，尤其是dram测试设备基本处于完全空白的状态。

2、晶圆测试cp（chipprobing），是晶圆上每个晶粒电路刻蚀完成后，对每个晶粒进行针测，在检测头装上以金线制成细如毛发之探针（probe），与晶粒上的接点（pad）接触，测试其电气特性，不合格的晶粒会被标上记号，而后当晶片以晶粒为单位切割成独立的晶粒时，标有记号的不合格晶粒会被淘汰，不再进行下一个制程，以免徒增制造成本。

3、通常晶圆测试需要测试机头，电源柜，探针台，工作站等设备相互配合使用，来配合完成整个晶圆测试流程。其中，电源机柜的安全控制，测试机头的温度监测控制，液冷系统压力监测，探针台与测试机头之间的信息交互，探针卡的上卡与退卡等各种命令与任务极其复杂，需要一个“大脑”来监测与控制整个系统稳定运行，从而满足芯片各项测试指标。基于此，本发明提供了一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，解决以下技术问题：

2、电源机柜的安全控制，测试机头的温度监测控制，液冷系统压力监测，探针台与测试机头之间的信息交互，探针卡的上卡与退卡等各种命令与任务极其复杂，需要一个“大脑”来监测与控制整个系统稳定运行，从而满足芯片各项测试指标。基于此，本发明提供了一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，用于控制测试机、电源机柜和探针台，包括：

5、电源机柜，用于将380v三相电转换成48v直流电，为系统提供基础直流电源；所述电源机柜内集成有主控板卡作为系统控制中心，所述主控板卡用于提供160路输入接口，128路输出接口，8路pwm波形，8路串口通信，16路adc；所述主控板卡通过电源机柜监控板卡接口和测试机头的高密度接口板卡接口相连；

6、测试机头，用于为被测晶圆提供测试所需的数字电源信号，测试机头内部放置有32块数字板卡和16块电源板卡，测试机头内部的功能模块通过cable与高密度接口板卡相连；

7、探针台，用于控制探针卡的上卡与退卡，晶圆的取送，以及测试环境温湿度设置；

8、hi-fix，作为测试机头和探针台的对接系统，用于把测试机头内部的测试信号和探针卡连接起来，通过探针卡实现和晶圆的接触测试；hi-fix内部集成有中心夹具，所述中心夹具用于锁定所述探针卡。

9、作为本发明进一步的方案：所述电源机柜中，主控板卡包括电源模块、cpu、fpga、模数转换模块、串口通信接口、脉冲宽度调制、数字信号输入/输出。

10、作为本发明进一步的方案：所述电源模块用于将电源机柜提供的48v电源转换至多路不同的电压，为整个主控板卡供电；

11、所述cpu用于上电之后配置fpga程序，接收上位机指令转发给fpga，并回读汇总状态给上位机，所述cpu与上位机之间通过以太网通讯；

12、所述fpga用于提供输出输入接口，pwm波形，adc信号采集；所述fpga通过pcie协议与cpu通信；

13、所述模数转换模块用于采集模拟信号，进行模数转换；

14、所述脉冲宽度调制用于调整测试机头的风扇转速；

15、所述串口通信接口包括温度传感器接口、机台冷却液压力接口和光线液体检测传感器接口。

16、作为本发明进一步的方案：所述电源机柜监控板卡用于检测电源是否正常；检测电源机柜部件状态，所述电源机柜部件包括电源机柜柜门、电源机柜风扇、电源机柜的开关按钮、电源机柜指示灯；

17、所述电源机柜监控板卡还用于板卡冷却模块的控制接口和高密度接口板卡的信号来源接口；通过提供8组con_is信号预留确保电源机柜监控板卡的连接性。

18、作为本发明进一步的方案：所述探针台通过interlock信号经电源机柜监控板卡连接到主控板卡，实现主控板卡与探针台的连接。

19、作为本发明进一步的方案：所述测试机头包括所述高密度接口板卡，所述高密度接口板卡用于对hi-fix和探针卡进行状态检测；用于对测试机头内部环境进行温度检测，通过3组con_is信号预留确保高密度接口板卡的连接性。

20、作为本发明进一步的方案：所述测试机头的功能模块包括whfi模块、wfan模块和whds模块；

21、所述whfi模块用于读取hi-fix内部pusher传感器和ballplunger传感器的状态，并通过检测中心夹具传感器状态，判断中心夹具是否锁紧；有1组con_is信号预留；

22、所述wfan模块用于测试机头散热风扇模块控制，状态回读，所述测试机内部分为两组风扇模块，分别用于测试机前端和后端；有1组con_is信号预留；

23、所述whds模块用于测试机头内部液体压力监测，检测液体压力是否正常；测试机头内部放置4个光线液体传感器；有1组con_is信号预留。

24、作为本发明进一步的方案：系统的输入信号上拉电源为24v。

25、本发明的有益效果：

26、（1）本发明由集成在电源机柜内的smb板卡作为主控板卡，通过电源机柜监控板卡接口和高密度接口板卡接口相连，测试机头内部的功能模块通过cable与高密度接口板卡相连，实现电源机柜、测试机头和探针台之间的数据采集和任务分发，配合共同完成晶圆测试；

27、（2）本发明采用主控板卡加上各功能子模块的方式，增加了设计的便利性，单个子模块造价便宜，功能模块更换简单方便，主控板卡与每一个子模块之间都有con_is信号预留，从而保证各模块之间的连接性，主控板卡上采用cpu加fpga模式，可提供多达160路输出，128路输入，8组串口，8路pwm波形，16路adc输入，可以满足系统监控要求以及未来在线升级的需求。

技术特征：

1.一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，用于控制测试机头、电源机柜和探针台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，其特征在于，所述电源机柜中，主控板卡包括电源模块、cpu、fpga、模数转换模块、串口通信接口、脉冲宽度调制、数字信号输入/输出。

3.根据权利要求2所述的一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，其特征在于，所述电源模块用于将电源机柜提供的48v电源转换至多路不同的电压，为整个主控板卡供电；

4.根据权利要求3所述的一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，其特征在于，所述电源机柜监控板卡用于检测电源是否正常；检测电源机柜部件状态，所述电源机柜部件包括电源机柜柜门、电源机柜风扇、电源机柜的开关按钮、电源机柜指示灯；

5.根据权利要求4所述的一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，其特征在于，所述探针台通过interlock信号经电源机柜监控板卡连接到主控板卡，实现主控板卡与探针台的连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，其特征在于，所述测试机头包括所述高密度接口板卡，所述高密度接口板卡用于对hi-fix和探针卡进行状态检测；用于对测试机头内部环境进行温度检测，通过3组con_is信号预留确保高密度接口板卡的连接性。

7.根据权利要求6所述的一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，其特征在于，所述测试机头的功能模块包括whfi模块、wfan模块和whds模块；

8.根据权利要求1所述的一种用于存储芯片cp测试机的监测控制系统，其特征在于，系统的输入信号上拉电源为24v。

技术总结
本发明公开了一种用于存储芯片CP测试机的监测控制系统，属于晶圆测试技术领域，具体包括电源机柜，为系统提供基础直流电源；所述电源机柜内集成有主控板卡作为系统控制中心；所述主控板卡通过电源机柜监控板卡接口和测试机头的高密度接口板卡接口相连；测试机头，用于为被测晶圆提供测试所需的数字电源信号，测试机头内部的功能模块通过cable与高密度接口板卡相连；探针台，用于控制探针卡的上卡与退卡，晶圆的取送，以及测试环境温湿度设置；Hi‑Fix，用于把测试机头内部的测试信号和探针卡连接起来，通过探针卡实现和晶圆的接触测试；本发明实现了对晶圆测试过程的准确控制与检测。

技术研发人员：薛如军,宋秀良
受保护的技术使用者：悦芯科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15