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TW201350885A - 凱爾文感測探針校準 - Google Patents

凱爾文感測探針校準 Download PDF

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TW201350885A
TW201350885A TW102110353A TW102110353A TW201350885A TW 201350885 A TW201350885 A TW 201350885A TW 102110353 A TW102110353 A TW 102110353A TW 102110353 A TW102110353 A TW 102110353A TW 201350885 A TW201350885 A TW 201350885A
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test
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kelvin
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metal block
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Application number
TW102110353A
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Inventor
James Huntington
Original Assignee
Electro Scient Ind Inc
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Publication date
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Abstract

本發明揭示用於使用凱爾文探針來測試電子元件之校準自動化測試系統。使用一測試金屬塊來替換該測試系統上待量測之一電子元件，以量測一凱爾文探針之一標稱接觸電阻。該經量測之電阻係由該測試系統儲存，且可用以補償一電子元件之一量測值。可將一測試金屬塊週期性地插入至該測試系統中以更新該接觸電阻量測及/或追蹤該接觸電阻，以量測凱爾文探針磨損及/或污染。

Description

凱爾文感測探針校準
本發明大體上係關於使用一自動化測試系統測試電子元件。
全部類型之電子器件(包含(例如)計算器件、消費品、電信設備及汽車電子零件)含有可係被動或主動元件之電子元件。主動電子元件包含(例如)積體電路、多晶片封裝及半導體器件(諸如，電晶體及發光二極體(LED))。被動電子元件包含(例如)電容器、電阻器、電感器及含有諸如多層陶瓷電容器(MICC)之多個元件之封裝。在將主動及被動元件兩者組裝成電子器件之前，其等需要測試。可執行測試以既確保電子元件之可靠性又將該等電子元件分類至具有類似電子特性之群組中。有時將正被測試之一電子元件稱作為一測試中器件(DUT)，且本文中交換地使用此等術語及術語構成要素。
所揭示之實施例包含用於校準具有複數個元件載體之電子元件測試系統之方法、裝置及系統。一方法包含：將一第一測試金屬塊插入至複數個元件載體之一第一元件載體中；及將具有該第一測試金屬塊之該第一元件載體移動至一測試位置中。運用一凱爾文測試探針探測第一測試金屬塊且量測一第一探針電阻。該方法亦包含：儲存設定至第一探針電阻之一標稱探針電阻；將一電子元件插入複數個元件載體之一第二元件載體中；及將具有該電子元件之該第二元件載體移動 至測試位置中。運用凱爾文測試探針探測電子元件，且使用凱爾文測試探針量測該電子元件之一電性質以獲得一量測值。
本文中之教示之另一態樣係一種用於校準一電子元件測試系統之裝置。該裝置包括：一凱爾文探針；具有測試電子零件之一測試台；經安裝用於移動至該測試台之複數個元件載體，該複數個元件載體包含至少一第一元件載體及一第二元件載體；至少一第一測試金屬塊；一記憶體；及經組態以執行儲存於該記憶體中之指令之一處理器。處理器可引起：電子元件測試系統將固持第一測試金屬塊之第一元件載體移動至測試台；運用凱爾文探針探測第一金屬塊；使用測試電子零件及第一測試金屬塊量測一第一探針電阻；儲存設定至第一探針電阻之一標稱探針電阻；將固持一電子元件之第二元件載體移動至測試台；運用凱爾文測試探針探測該電子元件；及在測試台使用凱爾文測試探針量測該電子元件之一電性質以獲得一量測值。
下文中描述此等實施例及其他實施例之變動。例如，在各種實施例中，可藉由標稱探針值補償量測值及/或可藉由處理另一測試金屬塊而更新標稱探針值。
100‧‧‧測試系統
102‧‧‧軌道
104‧‧‧元件載體
106‧‧‧箭頭
108‧‧‧開口
110‧‧‧裝載器
112‧‧‧裝載台
114‧‧‧電子元件
115‧‧‧分類器
116‧‧‧分類台
118‧‧‧電子元件
120‧‧‧測試器
122‧‧‧測試台/測試位置
124‧‧‧電子元件
126‧‧‧凱爾文探針
128‧‧‧箭頭
130‧‧‧控制器
132‧‧‧記憶體
134‧‧‧測試電子零件
200‧‧‧凱爾文探針電路
202‧‧‧電壓源
204‧‧‧電阻器
206‧‧‧強制探針
208‧‧‧測試金屬塊
210‧‧‧感測探針
211‧‧‧箭頭
212‧‧‧電阻器
214‧‧‧箭頭
216‧‧‧電阻器
218‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
252‧‧‧測試中器件(DUT)
254‧‧‧元件載體
256‧‧‧第一接觸
258‧‧‧第二接觸
260‧‧‧凱爾文探針
262‧‧‧凱爾文探針
264‧‧‧強制探針
266‧‧‧感測探針
268‧‧‧強制探針
270‧‧‧感測探針
272‧‧‧孔
274‧‧‧孔
276‧‧‧測試器
278‧‧‧測試金屬塊
300‧‧‧處理程序
400‧‧‧處理程序
本文中之描述係參考隨附圖式，其中相似元件符號指貫穿若干視圖之相似部分，且其中：圖1係展示其中可將本文中之教示之實施例併入之一電子元件測試系統之一實例之一方塊圖；圖2係一測試配置中之凱爾文探針之一示意圖；圖3係一測試配置中之一DUT及凱爾文探針之一圖；圖4係一校準配置中之一測試金屬塊及凱爾文探針之一圖；圖5係根據本文中之教示之一實施方案之凱爾文探針校準處理程序之一流程圖；及 圖6係根據本文中之教示之一實施方案之凱爾文探針更新處理程序之一流程圖。
電子元件之可靠性測試可包含施加測試信號至該等元件及比較量測結果與預定值以決定元件是否良或不良。分類電子元件可包含(例如)施加測試信號至該等元件及使用量測結果以判定元件之效能品質且藉此判定將如何估價及銷售該元件。兩者類型之測試可以測試系統之形式使用設備以在不損害元件之情況下以高速處置大量元件，同時在相對於測試一單個元件所需之時間量之長時間週期內產生精確測試結果。例如，測試一單個電子元件可需小於一秒，而可預期測試系統持續運轉許多小時。如本文中所使用，術語信號指以任何形式(包含有線或無線)供應或接收之任何電或電子電壓、電流、波形、資料、資訊或電磁輻射。
可藉由探測執行可靠性測試及分類兩者，探測意謂暫時貼附一或多個導電測試引線至電子元件上之導電區域(有時稱其為「襯墊」)，且施加一電子測試信號至電子元件。接著，系統可回應於該測試信號量測電子元件之電性質。由測試探針量測之電性質(例如)可包含量測元件之電阻，其可涉及施加一已知電壓及量測流動通過該元件之電流。例如，可藉由施加一已知電壓且量測速率(電流以該速率流動至器件中)而量測電容。亦可與其他設備合作作出一量測，例如當測試LED時，可將一已知電壓及電流施加至藉由一光度器件量測之LED及光輸出。
藉由一測試系統量測之電性質之精確度可取決於已知施加至元件之電壓或其他信號之精確度。(例如)對於涉及電壓之小差異之量測，測試探針電阻可係經量測之總電阻之一有效部分。一凱爾文測試探針可藉由緊密相連將兩個探針貼附至一單個襯墊而減小該測試探針 對量測之效應(有時稱其為寄生電阻)。第一探針(稱其為強制探針)載送至或自器件之測試電壓及電流，而第二探針(稱其為感測探針)量測施加之電壓。以此方式，因為感測探針可係載送較小電流之一非常高阻抗電路之部分且因此遭受較小電壓降，所以可最小化跨載送測試電流之探針之電壓降。使用凱爾文探針可導致具有比非凱爾文探針更高解析度及靈敏度之更精確測試結果。
根據本文中之教示，在一測試系統之操作期間量測凱爾文探針電阻可許可藉由監測可能改變之寄生電阻而隨時間追蹤測試值之改變。可期望將電阻用於一DUT之接觸檢驗、探針磨損特性化及/或量測值之補償。
圖1係根據所揭示之實施例之一例示性電子元件測試系統100之一方塊圖。可經調適以完成所揭示之實施例之一電子元件測試系統之一實例包含藉由Electro Scientific Industries,Inc.(Portland OR)製造之ESI Model 3800。測試系統100包含具有在一控制器130之控制下操作之複數個元件載體104之一軌道102。可將軌道102配置為一圓盤、皮帶或維持其中可使用軌道102或附接至軌道102之元件載體104裝載、測試及卸載電子元件之再循環或往復運動之任何其他構件。可將元件載體104附接或貼附至軌道102，且其等可操作以接收一或多個電子元件114、118、124(例如暫時以許可測試之一姿勢固持元件114、118、124)，且在藉由軌道102定位時許可卸載元件114、118、124。
在控制器130之控制下，可以一間歇或持續方式以箭頭106之方向將元件載體104自一裝載台112定位至一測試台122且定位至一分類台116。控制器130可係具有一記憶體132之一計算器件。術語「計算器件」包含能夠處理資訊之任何器件或多個器件，其包含(但不限於)：伺服器、手持器件、膝上型電腦、桌上型電腦、專用電腦及經程式化以執行本文中所描述之技術之通用電腦。記憶體34可係唯讀記 憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)或能夠儲存資料之任何其他適合記憶體器件或器件之組合，包含磁碟機或可卸除式媒體(諸如CF卡、SD卡或類似物)。在一實施方案中，控制器130包含根據儲存於記憶體132中之軟體程式執行以執行本文中所描述之功能之一中央處理單元(CPU)。在另一實施方案中，控制器130包含經程式化以執行本文中所描述之一些或全部功能之硬體，諸如專用積體電路(ASIC)、微控制器或場可程式化閘陣列(FPGA)。
如圖1中所展示，在控制器130之控制下，測試系統100在裝載台112運用裝載器110裝載電子元件，將元件定位至測試台122且在分類台116使用分類器115卸載元件。定位係指其中可止動軌道102以在裝載台112、測試台122或分類台116固持元件載體104暫時靜止以許可裝載、測試或卸載、且接著可重啟軌道102以在裝載台112、測試台122或分類台116移動元件載體104之位置之一類型之啟動/止動運動，其中再次暫時止動軌道102以許可裝載、測試或卸載且接著將其重啟。可視情況以一系列較小步驟執行台之間之定位移動。定位持續進行以許可高速有效率地裝載、測試及卸載/分類若干元件。在一些測試系統中持續運動係可能的。
在裝載台112處，一裝載器110具有(例如)待個別裝載至一元件載體104上之一分批裝載之電子元件。定位軌道102以定位接近於裝載台112處之裝載器110之一空元件載體104。在控制器130之控制下，裝載器110將一電子元件114裝載至裝載台112處之元件載體104中。在控制器130之控制下，軌道102將具有一經裝載之電子元件114之一元件載體104定位至測試台122。在測試位置122處，在控制器130之控制下，一測試器120可藉由運用凱爾文探針126探測而測試元件124。在此實例中，探測係藉由以通過軌道102中之一開口108及元件載體104之箭頭128之方向移動一或多個凱爾文探針126以接觸元件124而完成。
測試器120含有可通過凱爾文探針126將信號發送至元件124且可通過凱爾文探針126自元件124接收信號以量測元件124之電性質之測試電子零件134。測試電子零件134之一實例係藉由Electro Scientific Industries,Inc.(Portland,OR)製造之ESI Model 820源/量測單元。可將經量測之電性質及藉由額外測試產生之其他信號(例如，來自光電元件之光度資料)發送至控制器130以進一步處理或儲存於記憶體132中。接著測試，測試器120可收起凱爾文探針126以許可軌道102將待測試之下一電子元件定位至測試台122。
在分類台116處，可使用分類器115自一元件載體104卸載一電子元件118。分類器115可使用(例如)壓縮空氣、真空或機械構件移除元件118。取決於元件118之測試結果，分類器115可包含一或多個分格(bin)及用於在控制器130之控制下將元件118傳送至該等分格之一者之一或多個通道或管。藉由分類器115分類可包含其中基於電子元件經量測之電性質將具有指示其等已測試失敗之經量測之電性質之電子元件自已通過測試之電子元件分離之簡單「通過/不通過」分類。其中取決於經量測之電性質之值將電子元件之經量測之電性質分離至多個分格中之更精緻分類方案亦係可能的。
注意，儘管此描述係描述裝載、測試及卸載各元件載體104中靜止之一元件，然可期望將多個元件裝載至各元件載體104中用於後續測試及卸載以加速處理。在此情況中，測試器120可包含複數個凱爾文探針126。當本文中提及一凱爾文探針126及探針電阻之一量測時，不排除一個以上凱爾文探針126及一個以上對應量測。
所揭示之實施例可藉由用一測試金屬塊替換元件124及用測試器120來量測凱爾文探針電阻及在記憶體132中儲存經量測之凱爾文探針電阻而校準及追蹤凱爾文探針126。圖2係展示貼附至一測試金屬塊208以量測探針電阻值之一凱爾文探針電路200之一圖。一凱爾文探針 電路200可包含兩個探針，供應電信號至測試金屬塊208之一強制探針206，及因為經貼附至測試金屬塊208而獲取電信號之一感測探針210。因為將感測探針附接至其上之感測電路可係一高阻抗電路，而將強制探針附接至其上之強制電路可係一較低阻抗電路以遞送測試金屬塊208所需之電流，所以針對感測探針210，歸因於測試電子零件、電纜、連接器及探針內部之電路之感測電路之電阻的累積效應可低於將強制探針206附接至其的強制電路，藉此改良使用感測探針210執行之量測的精確度及靈敏度。
如所展示，凱爾文探針電路200具有供應電壓v1之一電壓源202，其引起電流i1以一箭頭211之方向流動通過凱爾文探針電路200。雖然電壓源202係藉由一電池符號表示且因此表示一DC源，但可使用任何可操作以供應許可測試金屬塊208之測試之一信號的電路。電阻器204表示強制電路之組合電阻，其可包含印刷電路板(PCB)跡線電阻、PCB元件電阻、連接器電阻、電纜電阻及強制探針206之電阻(統稱為，「寄生電阻」)。電流i1流動通過強制探針206至其接觸測試金屬塊208之點，且接著流動通過測試金屬塊208至感測探針210接觸測試金屬塊208之點。
測試金屬塊208可由諸如一固體銅塊之非常低電阻物質製成。測試金屬塊208之其他組態係可能的，只要測試金屬塊208呈現為測試電子零件之一低或大體上為零的電阻，且足夠緊密匹配一電子元件的大小、形狀及重量以能夠使用元件載體104來固持及測試。電阻器212表示感測電路之組合電阻，其可包含PCB電阻、PCB元件電阻、連接器電阻、電纜電阻及感測探針210之電阻。電阻器216可具有一低電阻(例如22歐姆)以許可多數電流i1以一箭頭214之方向流動至接地(因為在一類比至數位轉換器(ADC)218處之輸入可具有一相對高電阻)。ADC 218可量測電壓v2(其指示由電阻器204及212引起之電壓降)，且 藉此判定凱爾文探針電路200之探針電阻值。儘管未展示，然可視情況將一緩衝器耦合至ADC 218之輸入。
一旦已知凱爾文探針126之組合探針電阻值(稱其為標稱接觸電阻)，則因為通常僅電阻器204及212之探針電阻值隨時間改變，所以組合電阻之任何增加代表凱爾文探針磨損。標稱接觸電阻或標稱電阻Rnominal可藉由以下公式計算：Rnominal=(v1-v2)/i1 (1)在量測標稱電阻Rnominal之後的多個時間點量測接觸電阻Rcontact可許可自標稱電阻Rnominal之一增加由以下公式計算：Rcontact=[v1-v2-(Rnominal*i1)]/i1 (2)
已知凱爾文探針電路200之標稱電阻Rnominal及接觸電阻Rcontact可許可電子元件測試系統100(諸如透過使用控制器130)補償凱爾文探針電阻且藉此改良DUT量測之精確度及靈敏度。藉由使用方程式(2)比較新安裝之凱爾文探針之經量測之標稱接觸電阻與後續接觸電阻量測，可估計及追蹤凱爾文探針上之磨損，從而許可(例如)適時替換、清潔或維修凱爾文探針。
圖3展示根據所揭示之實施例藉由凱爾文探針260、262探測之一元件載體254中之一DUT 252。可藉由凱爾文探針260(其包含強制探針264及感測探針266)探測DUT 252上之一第一接觸256，且可藉由凱爾文探針262(其包含強制探針268及感測探針270)探測一第二接觸258。可以藉由箭頭指示之方向向上或向下移動凱爾文探針260、262以便(例如)向上移動通過設置於元件載體254中之孔272、274以探測DUT 252，且接著向下移動以許可固持DUT 252之元件載體254定位至一下一位置。一測試器276包含供應及接收來自凱爾文探針260、262之信號以量測DUT 252之電性質之測試電子零件。凱爾文探針260、262之向上及向下移動可按以下方式完成：在機械上例如透過偵測元件載體 254經定位至位置中之機械聯動裝置，或在電氣上例如透過回應於偵測元件載體254經定位至位置中而操作之電磁圈或音圈，或透過兩者之一組合。
在操作中，測試一電子元件或DUT 252可採用各具有一各自強制探針264、268及感測探針266、270之兩個凱爾文探針260、262以發送及接收至DUT 252之信號，其中一凱爾文探針260可用以供應一信號至DUT 252，且一凱爾文探針262係用以接收指示量測之一信號。其他組態可使用一凱爾文探針262以供應信號及一習知探針以接收該信號。
圖4展示當供應及接收來自包含於測試器276中之測試電子零件之信號時固持於藉由凱爾文探針260、262探測之元件載體254中之一測試金屬塊278。注意，測試金屬塊278替換在元件載體254中之DUT 252，且在不修改測試器276、凱爾文探針260、262或元件載體254之情況下，可藉由凱爾文探針260、262探測該測試金屬塊278。測試金屬塊278對來自測試器276之信號呈現一低或大體上為零之電阻。
圖5係根據本文中之教示之一實例之用於使用一電子元件測試系統量測具有凱爾文探針之一電子器件之一處理程序300之一流程圖。使用測試系統100作為一例示性結構以實施處理程序300之步驟，在步驟302，可使用裝載台112之裝載器110將一測試金屬塊208裝載至一元件載體104中。在步驟304，可沿著軌道102將經裝載之測試金屬塊208定位至測試台122處之位置中。在步驟306，使用凱爾文探針126探測測試金屬塊208，且根據(例如)步驟308中之方程式(1)量測測試金屬塊208之標稱接觸電阻。在步驟310，(例如)在記憶體132儲存經量測之標稱接觸電阻。在步驟312，將電子元件裝載至裝載台112處之一元件載體104中。接著，在步驟314，將元件載體104及其支撐之DUT定位至測試台122處之位置中。
在步驟316，在測試台122使用凱爾文探針126探測DUT。在步驟318，量測DUT之一電阻值。在步驟320，(例如)自記憶體132讀取經儲存之探針標稱電阻，且在步驟322，DUT之經量測之電阻經調整或補償用於凱爾文探針126之電阻。此可涉及(例如)自DUT之經量測之電阻值減去Rnominal。其他補償技術係可能的。處理程序300針對對應於一組元件之若干循環(大體上但並非必要藉由一使用者決定)持續執行步驟312至322。例如，該組可符合一單個經測試之元件類型之測試。作為另一實例，該組可符合凱爾文探針之一已知效能(諸如至故障之循環之一平均數目)。在又一實例中，該組可基於一經定義之維護協定形成一預定數目個元件。
在步驟314至322之處理期間(諸如在一組電子元件與下一組之間)，可更新凱爾文探針電阻。圖6係展示用於使用一電子元件測試系統來更新凱爾文探針之標稱接觸電阻之一處理程序400之一流程圖。再次使用測試系統100作為一例示性結構，處理程序400開始於步驟402，其中將測試金屬塊208插入至裝載台112處之一元件載體104中。在步驟404，將元件載體104及測試金屬塊208定位至測試台122。在步驟406，探測測試金屬塊208，同時在步驟408量測其凱爾文探針電阻。在步驟410，更新儲存於記憶體132中之標稱接觸電阻量測，以(例如)使用方程式(2)反映新電阻量測Rcontact，或控制器130可指示接觸電阻已自可接受之位準偏移。接著更新之標稱接觸電阻可用於(例如)圖5之步驟322中的下一組元件。
可藉由以諸如控制器130之一計算器件執行之一軟體程式來實施處理程序300及400。軟體程式可包含儲存於諸如一記憶體132之記憶體中的機器可讀指令，其當由控制器130之一處理器執行時導致計算器件執行處理程序300或400。亦可全部或部分使用硬體來實施處理程序300及/或處理程序400。一些計算器件可具有多個記憶體及多個處 理器，且在此等情況中，可使用不同處理器及記憶體分散處理程序300、400之步驟。以單數使用術語「處理器」及「記憶體」涵蓋僅具有一處理器或一記憶體之計算器件以及具有多個處理器或記憶體之器件，其等之各者可用於一些(但不必要全部)所敘述之步驟的效能。
為解釋之簡單性，將處理程序300及400描繪且描述為一系列步驟。然而，根據本發明之步驟可以各種順序及/或同時發生。此外，根據本發明之步驟可與本文中未提出及描述之其他步驟一起發生。此外，並非需要所圖解說明之全部步驟以實施根據所揭示之標的之一方法。
凱爾文探針之靈敏度可許可探針接觸檢驗，(例如)其中測試系統藉由比較輸出與凱爾文探針標稱電阻來檢驗一探針是否實際與DUT接觸。在一測試系統之操作期間，(諸如週期性地)量測凱爾文探針電阻可許可藉由監測可能改變之寄生電阻來追蹤測試值隨時間之改變。在與一DUT接觸時，該探針磨損特性化可判定探針執行現況及藉由量測探針電阻來追蹤隨時間的磨損情況。經追蹤之測試值可用以監測凱爾文探針尖端之預期磨損或污染，以(例如)許可在磨損及污染足夠顯著以呈現錯誤測試結果或偵測異常磨損或污染狀況之前替換尖端。
追蹤測試值亦可用以動態地調整測試值，其中藉由探針接觸電阻之補償可改良DUT之量測之精確度。在另一實例中，可藉由測試系統記錄經追蹤之測試值供儲存之用，以許可測試系統(諸如測試系統100)之效能之統計分析。
量測及追蹤凱爾文探針電阻可需要校準。如本文中所描述，使用凱爾文探針校準一測試系統可包含貼附凱爾文探針至具有一精確已知電阻之一校準器件及執行一量測。一類型之校準器件係所描述之測試金屬塊，其可係呈可假定具有(為測試目的)低或大體上為零之電阻之一電子元件之形狀之一金屬物件(有時為銅)。作為測試該測試金屬 塊之一結果，藉由測試系統量測之任何電阻可係歸因於測試系統本身，包含凱爾文探針。此電阻可藉由測試系統儲存，且可在對DUT作出量測時用以補償及追蹤此電阻，且可用以補償凱爾文探針電阻，藉此作出更精確及靈敏之量測。
使用凱爾文探針之測試電子元件之另一問題可係維持校準。電子測試系統可用於長期測試許多電子元件。因為使用凱爾文探針，所以探針之電阻可改變(例如歸因於自DUT之襯墊轉移至凱爾文探針之尖端之物質之累積)。接觸電阻之此改變可引起使用凱爾文探針作出之量測隨時間改變或漂移，且最終需要替換凱爾文探針。如本文中所描述，在測試週期期間週期性地校準凱爾文探針可改良量測之精確度且藉此改良測試之精確度及靈敏度。
根據所揭示之實施例採用一測試金屬塊可許可在清潔室環境中對測試設備之校準。若校準需要將額外測試設備帶入清潔室中，則會難以在清潔室環境中校準測試設備。測試金屬塊係不貴且小的，因此表示測試系統上待測試之各種類型之元件之測試金屬塊可適於清潔室使用，同時可將測試系統安裝且保持於清潔室中。因此，在測試週期期間不需要額外設備以執行測試。
在測試之前，可將一些電子元件與電子總成中之其他元件組合。例如，可將電子元件附接至基板或插入物器件使得不可直接存取接觸。在此等情況中，可以與元件相同之方式將一測試金屬塊附接至該基板或插入物器件，藉此許可在測試期間將校準呈與元件相同之組態之測試系統。
藉由採用一測試金屬塊，所揭示之實施例可許可電子元件測試系統之校準，同時測試設備所需之改變最小。將一測試金屬塊定義為一物品，該物品經製造以在提供大體上為零之歐姆電阻至測試系統時模擬一DUT之大小、形狀及重量。以此方式，在不需要測試系統之操 作之任何改變之情況下，可置換一測試金屬塊用於測試系統中之一DUT。當藉由測試系統以相同方式且在與DUT之接觸襯墊相同之位置處使用凱爾文探針探測時，測試金屬塊經設計以提供一低或大體上為零之歐姆電阻。
儘管本發明包含特定實施例，然應瞭解本發明不限於所揭示之實施例，相反地，其旨在涵蓋包含於隨附申請專利範圍之範疇內之各種修改及等效配置，其中隨附申請專利範圍之範疇應被給予最寬解釋以便涵蓋如在法律下許可之全部此等修改及等效結構。
300‧‧‧處理程序

Claims (9)

  1. 一種用於校準包含複數個元件載體之一電子元件測試系統之方法，該方法包括：A)將一第一測試金屬塊插入至該複數個元件載體之一第一元件載體中；B)將具有該第一測試金屬塊之該第一元件載體移動至一測試位置中；C)運用一凱爾文測試探針探測該第一測試金屬塊；D)量測該凱爾文測試探針之一第一探針電阻；E)儲存設定至該第一探針電阻之一標稱探針電阻；F)將一電子元件插入至該複數個元件載體之一第二元件載體中；G)將具有該電子元件之該第二元件載體移動至該測試位置中；H)運用該凱爾文測試探針探測該電子元件；及I)使用該凱爾文測試探針量測該電子元件之一電性質以獲得一量測值。
  2. 如請求項1之方法，其中該量測該電性質包含藉由該標稱探針電阻來補償該量測值。
  3. 如請求項1或請求項2中之方法，進一步包括：在針對複數個電子元件執行步驟F)至I)之後，將一第二測試金屬塊插入至該複數個元件載體之一第三元件載體中；將具有該第二測試金屬塊之該第三元件載體移動至該測試位置中；運用該凱爾文測試探針探測該第二測試金屬塊；及 量測該凱爾文測試探針之一第二探針電阻。
  4. 如請求項3之方法，進一步包括：當該第二探針電阻自該標稱探針電阻變化一預定量時，替換該凱爾文測試探針。
  5. 如請求項3之方法，進一步包括：基於該第一探針電阻與該第二探針電阻之間之一比較來更新該標稱探針電阻。
  6. 如請求項1或請求項2中之方法，其中該電子元件係一電阻器、一電容器、一電感器、一發光二極體、一半導體器件或一積體電路中之一者。
  7. 一種用於校準一電子元件測試系統之裝置，其包括：一凱爾文探針；具有測試電子零件之一測試台；經安裝用於移動至該測試台之複數個元件載體，該複數個元件載體包含至少一第一元件載體及一第二元件載體；至少一第一測試金屬塊；一記憶體；及一處理器，該處理器經組態以執行儲存於該記憶體中之指令以執行以下步驟：A)將固持該第一測試金屬塊之該第一元件載體移動至該測試台；B)運用該凱爾文探針探測該第一測試金屬塊；C)使用該等測試電子零件及該第一測試金屬塊量測一第一探針電阻；D)儲存設定至該第一探針電阻之一標稱探針電阻；E)將固持一電子元件之該第二元件載體移動至該測試台； F)運用該凱爾文測試探針探測該電子元件；及G)在該測試台使用該凱爾文測試探針來量測該電子元件之一電性質以獲得一量測值。
  8. 如請求項7之裝置，其中該處理器經組態以：在針對第一複數個電子元件執行E)、F)及G)之後，將該第一測試金屬塊或一第二測試金屬塊插入至該複數個元件載體之一第三元件載體中；將該第三元件載體移動至該測試台中；用該凱爾文測試探針來探測該第一測試金屬塊或該第二測試金屬塊；量測該凱爾文測試探針之一第二探針電阻；及當該第二探針電阻不同於該第一探針電阻時，使用該第二探針電阻來更新該標稱探針電阻，或當該第二探針電阻自該標稱探針電阻變化一預定量時，替換該凱爾文測試探針。
  9. 如請求項7或請求項8中之裝置，其中該測試金屬塊：具有對應於該電子元件之一大小及形狀；回應於由該凱爾文測試探針探測而提供一低電阻；且包含銅。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107926155A (zh) * 2015-09-02 2018-04-17 富士机械制造株式会社 检查装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100015431A1 (it) * 2021-06-14 2022-12-14 Belvedere S R L Dispositivo di connessione elettro-meccanica per apparecchiature da testare
TWI807490B (zh) * 2021-11-18 2023-07-01 洛克半導體材料股份有限公司 偵測探針磨耗率的裝置與方法
CN114860530B (zh) * 2022-06-09 2025-02-14 苏州光宝科技股份有限公司 用于电子元件的测试装置及测试方法和系统
CN115661483B (zh) * 2022-11-14 2023-05-16 杭州长川科技股份有限公司 识别开尔文探针中心的方法、装置、存储介质以及电子设备
CN116228861B (zh) * 2023-02-17 2025-08-29 杭州长川科技股份有限公司 探针台标记物定位方法、装置、电子设备及存储介质
CN117452253B (zh) * 2023-09-12 2025-11-14 福建星云电子股份有限公司 一种基于开尔文四线制的电芯镍片电阻测试方法及系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5345170A (en) * 1992-06-11 1994-09-06 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station having integrated guarding, Kelvin connection and shielding systems
US6207468B1 (en) * 1998-10-23 2001-03-27 Lucent Technologies Inc. Non-contact method for monitoring and controlling plasma charging damage in a semiconductor device
KR100519012B1 (ko) * 2001-07-05 2005-10-06 전자부품연구원 적층 부품의 캘리브레이션용 소자 및 그의 제조 방법
WO2008083404A1 (en) * 2007-01-02 2008-07-10 Johnstech International Corporation Microcircuit testing interface having kelvin and signal contacts within a single slot
JP4774071B2 (ja) * 2007-04-05 2011-09-14 ルネサスエレクトロニクス株式会社 プローブ抵抗値測定方法、プローブ抵抗値測定用パッドを有する半導体装置
US8451015B2 (en) * 2009-07-30 2013-05-28 Medtronic, Inc. Method for making electrical test probe contacts
US8587331B2 (en) * 2009-12-31 2013-11-19 Tommie E. Berry Test systems and methods for testing electronic devices

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107926155A (zh) * 2015-09-02 2018-04-17 富士机械制造株式会社 检查装置
US10660251B2 (en) 2015-09-02 2020-05-19 Fuji Corporation Inspection device
CN107926155B (zh) * 2015-09-02 2020-06-05 株式会社富士 检查装置

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