浅谈两台IC分选机并行测试方法

周 淳

（无锡中微腾芯电子有限公司，江苏 无锡 214035）

浅谈两台IC分选机并行测试方法

周 淳

（无锡中微腾芯电子有限公司，江苏 无锡 214035）

随着半导体行业测试技术不断提高，IC分选机技术不断升级，昂贵的集成电路测试设备是导致集成电路测试成本偏高的主要因素。如何最有效地使用好现有设备，充分利用设备资源，降低测试成本，提高测试效率，是工程技术人员需要探索的问题。从如何实现两台IC分选机并行测试展开具体的说明，详细介绍两台IC分选机与测试系统并行测试的通信原理，以及实际工作中的一些注意事项，避免出现质量事故，并通过试验说明并行测试的优越性。

并行测试；乒乓测试；测试系统；IC分选机；通信信号

1 引言

了解测试系统及分选机各部分的工作原理，是实现并行测试的前提条件。本文以一台TR-6020测试系统和两台CTS800单测位分选机为例进行说明，希望通过笔者的介绍能给读者带来一些帮助。

2 分选机与测试系统通信原理

要实现两台分选机与测试系统并行测试的通信连接，首先要了解一台分选机与测试系统的通信连接是怎样实现的，只有充分了解一台分选机与测试系统的通信连接方法，才能为两台分选机与测试系统并行测试的通信连接做好充分准备。

分选机与测试系统的通信原理是由分选机发送开始测试信号（START OF TEST）简称SOT信号给测试系统，测试系统接收到分选机发来的SOT信号后开始测试，测试完毕后把结束测试信号（END OF TEST）简称EOT信号和BIN信号返回给分选机。分选机接收到测试系统返回的EOT信号后重新发送SOT信号给测试系统，如此循环往复。分选机与测试系统通信原理见图1。

图1 分选机与测试系统通信原理图

3 两台分选机与测试系统并行测试通信原理

两台分选机与测试系统并行测试的通信原理与一台分选机与测试系统的通信原理基本一致，并行测试通信是两条独立的通信线，两台分选机并行测试原理见图2。两台分选机与测试系统并行测试调试时会出现如下三种情况。

3.1 分选机A和分选机B并行测试

START WAIT设置值为450 ms大于临界值，分选机A和分选机B发送两个SOT信号，即SOT-A信号和SOT-B信号，测试系统接收到分选机A发送来的SOT-A信号后，在开始信号等待时间内接收到分选机B发送来的SOT-B信号，测试系统就把EOT-A、BIN-A，EOT-B、BIN-B两组信号一一对应返回给分选机A和分选机B，实现并行测试，循环往复。

3.2 分选机A和分选机B乒乓和并行混合测试

START WAIT设置值等于临界值，测试系统接收到分选机A发送来的SOT-A信号后，分为两种情况：

第一种是在开始信号等待时间内接收到分选机B发来的SOT-B信号，测试系统就把EOT-A、BIN-A，EOT-B、BIN-B两组信号一一对应返回给分选机A和分选机B，分选机A和分选机B并行测试；

第二种是在开始信号等待时间内接收不到分选机B发来的SOT-B信号，测试系统返回EOT-A、BIN-A信号给分选机A后再接收分选机B发来的SOT-B信号，测试系统返回EOT-B、BIN-B信号给分选机B，即分选机A和分选机B乒乓测试。

3.3 分选机A和分选机B乒乓测试

START WAIT设置值小于临界值，分选机A和分选机B发送两个SOT信号。测试系统接收到分选机A发送来的SOT-A信号后，在开始信号等待时间内接收不到分选机B发来的SOT-B信号，测试系统就把EOT-A、BIN-A信号返回给分选机A；然后测试系统再接收到分选机B发送来的SOT-B信号后，在开始信号等待时间内接收不到分选机A发来的SOT-A信号，测试系统就把EOT-B、BIN-B信号返回给分选机B，循环往复，即分选机A和分选机B乒乓测试。

图2 两台分选机与测试系统并行测试通信原理图

4 并行测试通信实现及通信线的连接

并行测试顾名思义就是同步测试，即测试系统DUT-1和DUT-2同步测试。测试系统的通信接口SITE-A和SITE-B是相互独立、互不干扰的，即测试系统同时接收到两台分选机发送来的两个SOT信号后开始测试，测试完毕后测试系统返回两组EOT、BIN信号一一对应返回给两台分选机。

TR-6020测试系统的通信接口分为SITE-A和SITE-B两个接口，单站测试时只用SITE-A接口，并行测试时使用SITE-A和SITE-B两个接口。TR-6020测试系统的SITE-A通信接口与CTS800分选机A通信接口相连，TR-6020测试系统的SITE-B通信接口与CTS800分选机B通信接口相连，通信线按照表1和表2所对应的管脚定义一一对应连上即可。需要注意的是如果分选机提供5 V电压，VCC这根通信线就不要连接上，TR-6020测试系统和CTS800分选机都要接地良好。

表1 TR-6020测试系统通信接口定义

表2 CTS800分选机通信接口定义

5 CTS800分选机与TR-6020测试系统BIN BOX的设置

CTS800分选机通信接口采用的是TTL模式（Transistor-Transistor Logic），即BJT-BJT逻辑门电路，这是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路。TTL主要由BJT（Bipolar Junction Transistor）即双极结型晶体管、晶体三极管和电阻构成，具有速度快的特点，一般可提供8个分类BIN信号。

CTS800分选机通信板上TTL高低电平设置如下：SOT高有效时1和2连3和4连，低有效时2和3连3和5连；EOT高有效时1和2连，低有效时2和3连；BIN高有效时1和2连，低有效时2和3连；TEST BUSY高有效时1和2连，低有效时2和3连；VCC和GND为共电源，用跳线就不需外接电源，见图3。CTS800分选机通常把SOT、EOT、BIN、TEST BUSY这些信号默认为低有效，分选机提供5 V电压。

图3 CTS800分选机通信板TTL高低电平设置

两台分选机的高低电平设置和时间参数设置都要一致，避免通信异常。CTS800分选机时序图见图4，T1为分选机发送检测脉冲信号的时间宽度，即（TSOT Signal Width）值设置为10 ms。T2为EOT信号的脉冲宽度。T3为BIN信号的脉冲宽度。T4为分选机等待EOT的时间，该参数在分选机上进行设置，即（tTesterResponseLimit）值要大于测试时间。T5为 EOT和BIN信号的时间间隔，BIN信号早于EOT信号1 ms。

图4 CTS800分选机时序图

TR-6020测试系统BIN BOX的设置应与分选机的高低电平设置一致，CTS800分选机默认设置为低有效，即TR-6020测试系统BIN BOX的设置对应为低有效。从分选机到TR-6020测试系统START、EOW都选择FALLING这一项，从TR-6020测试系统到分选机 BIN、EOT、REJ都选择LOW ACT这一项，SEND MODE选择并行测试模式，即选择0。最关键的START WAIT这项应设置为450 ms，这个数值可以根据实际测试结果来确定，数值设置得过小不是并行测试，而是乒乓测试，数值设置为临界值是乒乓、并行混合测试，数值要设置比临界值大才会实现并行测试，而且稳定。具体设置见图5。

图5 TR-6020测试系统BIN BOX 设置

6 两台分选机并行测试连接注意事项及实际试验结果

两台分选机并行测试连接都要做到一一对应，即野口连接和通信连接。TR-6020测试系统的DUT-1野口对应连接到分选机A金手指处，TR-6020测试系统的DUT-2野口对应连接到分选机B金手指处。TR-6020测试系统通信接口SITE-A对应连接到分选机A通信接口，TR-6020测试系统通信接口SITE-B对应连接到分选机B通信接口。两者必须做到一一对应，不可交叉连接。

在线生产前先检查分选机与测试系统之间的通信连接是否正确。具体办法为：分选机A发送SOT-A信号，测试系统接收到SOT-A信号后开始测试，此时测试系统对应的测试结果为DUT-1，说明分选机A与测试系统SITE-A连接正确，若为DUT-2则说明通信连接错误。分选机B原理同分选机A。

检查测试系统DUT板的野口与分选机的金手指连接是否正确。具体办法为：分选机A金手指夹一颗良品电路，分选机B金手指不夹电路，分选机A发送SOT-A信号，观察测试系统上测试情况，若 DUT-1为良品，野口连接正确；分选机B发送SOT-B信号，DUT 2为不良品，则野口连接正确。

以下试验采集时间均为10 min，测试系统TT时间为：1 115 ms，分选机INDEX时间设定为600 ms（分选机气缸新旧程度决定），测试结果都为良品，确保测试时间一致。

（1）测试系统START WAIT值为450 ms，同时开启两台分选机A和分选机B，分选机A测试产量为350颗，分选机B测试产量为350颗。

（2）测试系统START WAIT值为450 ms，只开启分选机A，分选机A测试产量为278颗。

（3）测试系统START WAIT值为450 ms，只开启分选机B，分选机B测试产量为278颗。

（4）测试系统START WAIT值为1 000 ms，同时开启两台分选机A和分选机B，分选机A测试产量为350颗，分选机B测试产量为350颗。

（5）测试系统START WAIT值为1 000 ms，只开启分选机A，分选机A测试产量为221颗。

（6）测试系统START WAIT值为2 000 ms，只开启分选机A，分选机A测试产量为161颗。

从以上试验可以得出结论：START WAIT值设置的大小不影响测试产量，只有其中一台分选机出现故障时，才会影响到测试产量，多了一个开始信号等待时间，此时START WAIT值设置得越大，测试产量就越低。需要注意的是当其中一台分选机出现故障需要维修时，要把测试系统START WAIT值设置得很小，或者在测试界面里选择单站测试。

7 结束语

本文以CTS800分选机和TR-6020测试系统为例进行说明，其他测试系统和分选机有相似之处，只要弄懂其工作原理，实现并行测试是可行的。充分利用了现有设备资源，降低测试成本，提高了测试效率。随着半导体行业技术不断升级提高，我们要不断地学习，才能跟上时代的步伐。

[1] TR-6020测试系统说明书[P].

[2] CTS800单测位分选机操作说明书[P].

作者简介：

朱 江（1973—），男，浙江上虞人，1996年毕业于西安交通大学无线电专业，目前工作于中国电子科技集团公司第58研究所，主要从事集成电路测试工作。

Parallel Test Method on Two IC Handler

ZHOU Chun
（Wuxi CMC Electronics Co.,Ltd.,Wuxi214035,China）

As the semiconductor industry to test technology continues to improve, IC handler technology upgrading, integrated circuit and expensive test equipment are the main factors to cause the IC test cost is high. How to use the existing equipment most effectively, make full use of equipment resources, reduce the cost of testing, improve the testing eff i ciency, engineering and technical personnel need to explore the issue. The paper introduces how to realize the two IC handler parallel test launches the specif i c details, details of communication principle two IC handler and testing system of parallel testing, as well as the actual work in some matters needing attention, avoid quality accident, and the results were explained and superiority for testing.

parallel test; ping-pong test; test system; IC handler; communication signal

TN307

A

1681-1070（2014）09-0013-04

周 淳（1980—），男，江苏兴化人，毕业于江南大学计算机专业，现在无锡中微腾芯电子有限公司从事测试设备维修工作。

2014-01-05