[其他]减少转位时间的测试系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及自动化制造系统，更具体而言，涉及特别适用于测试和质量控制的自动化和机器人型半导体设备系统及其改进，包括减少转位时间的延迟等。

背景技术

在许多行业中，自动化制造设备已经使得制造过程成为流水线。而且，这种自动化增加了可靠性和所获结果。自动化的不利方面在于设备操作中的时间延迟。具体来讲，在包含昂贵的制造设备的情况下，由于在机械操纵、复位等过程中的空闲或非测试使用时间，使得设备操作中的延迟(诸如在传送被测器件的机械移动过程中的延迟)限制了此类设备的收益率。因此，在制造工艺和操作中，一直致力于限制昂贵的测试设备处于空闲和不执行可应用的测试功能(例如，自动地更换下一个测试元件时)的时间。

在半导体制造中，半导体器件测试设备是一种成本昂贵的投资需求。通常，这种测试设备包括了用于处理被测器件的机器人型(robotic)机械手。这个机器人型机械手系统通常被称为“处理机”，它通常配置有一个或多个被称为“机械手”的机器人型手臂。机械手机械地捡出用于测试的器件，将该器件插入到接口测试板插槽中，并向测试器发出测试开始信号。然后，测试器实施对器件的测试，并向处理机返回测试结果和测试结束信号，这使得处理机将器件放置到测试后托盘(tray)中或用于容纳测试完器件的容器中。只要处理机检测到还存在另外的可用于测试的器件，就重复该过程。该整个系统有时被称为“测试间(test cell)”。

在处理机需要放置刚测试完的器件，并使用待测试的下一个器件来更换测试完器件的时间过程中，测试器实质上是空闲的。这个空闲时间有时被称为特定测试器和系统的“转位时间”，它涉及对待测试和已测试的器件的机械操纵。这些机械操纵在操作速度方面受到各种因素的限制，例如包括物理和速度的约束条件，以确保待测试的器件不被损坏、污染、坠落等。

测试一件器件所需要的时间有时被称为对于特定器件、测试、测试器和系统的“测试时间”。当系统以其制造能力来进行工作时，它或者在转位时间期间进行转位，或者在测试时间期间进行测试。

以前，测试设备制造商将减少转位时间的努力重点放在对增加机械操作速度的操纵设备的设计方面。尽管随着时间的过去，机器人型处理机在处理测试器件时的机械操作速度已经显著地增加，然而在测试之间操纵测试器件所需的机械转位时间仍然非常大。而且，随着机械操纵设备的操作速度的增加，用于该设备的成本也会增加，包括校准、更换频率、维护、零件和其它方面。在对多种类型的测试设备和处理机的机械操纵进行加速必须考虑到这些约束条件和预防措施的情况下，机械操纵的进一步加速受到经济和物理阻碍因素的影响。

无论如何，减少转位时间都可以使测试设备中的投资得到更大的收益率，特别是在测试设备非常昂贵的情况下。因此，进一步减少在制造环境中的测试操作中所涉及的转位时间，将会在工艺和技术方面带来显著的改进。特别是在半导体制造中，如果减少半导体器件测试中的转位时间，将可以带来经济上的收益和其它收益和优点。此外，在不需要对现有的器件处理机和类似的测试用机器人型或自动化组件的机械操作进行实质的改变或新开发的情况下，提供用来实现减少转位时间的新的和改进的系统和方法，也将是一种改进。

为了理解背景技术的目的，现在将叙述常规测试系统和操作：

参照图1，用于测试器件102的常规系统100包括测试器104、连接到测试器104的接口板106、和机器人型处理机108，该接口板106可以向被测器件102提供可用的测试器104资源(例如，由测试器运行的测试协议、信号和过程)。应理解的是，器件102可以是单个器件，或者是同时被连接到测试器和测试源以进行同时测试操作的多个器件，但是本文使用的单数术语“器件”涉及到被如此同时连接并被同时测试的器件。机器人型处理机108被通信连接到测试器104。接口板106被通信连接到测试器104。接口板106包括一个测试插槽110，用于在测试过程中接受和保持器件102。

测试插槽110提供了帮助机械手109与被测器件102对准的物理机制，以便当器件102经受电测试时，能够充分地保持在被测器件102和测试器104之间的电接触。通常，机械手109的精度过于严苛，以至于无法在被测器件102和测试器104以及相关测试源之间提供和保持准确的电接触，而测试插槽110则提供了在测试期间保持准确电接触所需要的精确对准机制。