探針臺自動測試的流程分析

測試效率是探針臺除定位精度外的一個重要 指標。探針臺用戶希望在保證精度、穩(wěn)定性的前提 下，最大限度地提高探針臺的測試效率，來縮短生 產(chǎn)周期，降低成本。本文將從分析探針臺自動測試 的流程入手，提出幾種提高測試效率的方法，說明 其實現(xiàn)原理。文中不涉及調(diào)整運動曲線來提高運動效率的方法，僅是討論在運動參數(shù)已確定的情 況下，能夠采取提高效率的方法，并用實驗數(shù)據(jù)來 驗證這些方法對提高測試效率的提高。

1 自動測試的流程分析

無論采取何種自動測試方式，自動測試的流程都是相同的：依次測試某一行中的管芯(X 方 向)，該行測試結(jié)束后，移動到下一行(Y 方向)，X 反向后繼續(xù)測試，如此重復，直到整個晶圓測試完 成。由于 Y 軸的運動次數(shù)在整個晶圓測試過程中 并不多，只是在換行的時候才運動一次，對效率的 影響較小，為了突出重點，分析時暫時不考慮 Y 軸運動的情況，在后文中會單獨對其進行說明。

1.1 固定步驟

在自動測試過程中，有一部分步驟的執(zhí)行順序和消耗時間都是固定不可變的。最關鍵的步驟 是圖 2 中的“測試過程”，與其對應的是圖 1“發(fā)啟測信號”到“收到完成信號”這一段流程。這一步驟 指的是測試儀收到啟測信號后開始參數(shù)測試，測 試完畢后給出好壞結(jié)果，最后發(fā)出完成信號的過 程。這個過程必須在 Z 抬升和 Z 下降之間完成，其耗時長短與測試參數(shù)的多少，以及測試儀的測 試速度密切相關，與探針臺無關。因此，“測試過 程”的時序和耗時都是固定的，無法壓縮。

另一個固定不能改變的條件是各電機的運 動時間。從圖 2 中可以看出，在一個測試周期 中，除“測試過程”和“刷新界面”這兩個步驟外，其余的時間均由電機運動占用。電機的運動時間 和運動曲線直接相關，設置合理的運動曲線可以 讓電機快速穩(wěn)定的運行。由于運動曲線的設置不 在本文討論的范疇，本文假設各電機的運動曲線 已經(jīng)設置完成，能在保證穩(wěn)定性的前提下達到最 快的速度。因此，各電機的運動時間也是固定不 變的。

1.2 可變步驟

雖然不能改變各電機的運動時間，但通過減少電機運動的次數(shù)，也能提高測試效率。在一個測 試周期中，Z 電機需要運動兩次，而為了保證針痕 符合要求，Z 電機的運動參數(shù)一般設置得較為平 緩，相對來說運動時間較長。若是能夠減少整個測 試過程中 Z 電機的運動次數(shù)，就能縮短整個晶圓 的測試時間，測試效率也會相應提高。

從中還可以看出，在一個測試周期中，各 步驟都是串行工作的，即必須等到前一個步驟結(jié) 束后才開始下一步驟。若是經(jīng)過合理的安排，除了 固定步驟不能調(diào)整外，一些步驟可以合并到同一 個時間段完成，這種時序上的重合可以直接縮短 一個測試周期的耗時，提高效率。

　　審核編輯：湯梓紅