CN118294705A - 检测电路的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种检测电路的检测方法,其应用于检测一待测电路,本发明借由提供一测试电源至一待测电路的至少一线路的一输入端,该待测电路于一测试时间内经由该至少一探针元件耦接该至少一线路的一输出端,而测得一测试讯号,且该测试时间对应于该至少一线路的一线路材料特性。如此即可检测该待测电路的可量化电性并可让该至少一线路于对应的测试时间中完成测试。
Description
技术领域
本发明是关于一种测试方法,特别是一种检测电路的检测方法,其用以检测待测电路的元件电性及线路电性。
背景技术
集成电路(integrated circuit,IC)或芯片(Chip)的制造会先经过上游的IC设计公司提出对应的电路设计方案,中游的半导体代工厂依据IC设计公司的电路设计方案提供对应的半导体制程进行代工制造,再接续由下游的封装测试厂对半导体代工厂所代工生产的集成电路(integrated circuit,IC)或芯片(Chip)进行电路测试,因此电路测试对于集成电路或芯片的制造过程属于不可或缺的其中一阶段。不论是传统封装型态还是晶圆级封装,在集成电路或芯片的晶圆型态与封装型态,都必须经过一个特定的测试程序,以确保集成电路或芯片的内部中每一电子元件都正常运作。
进一步地,集成电路或芯片设置于电路板上后,电路板上的电路布局亦是需要测试与验证,例如:印刷电路板(PCB)的电路测试与电路验证,现今更是利用自动化测试机台(Automatic test equipment,ATE),应用于自动化测试电路板上的电子零件,甚至是测试电路板上的集成电路或芯片。
然而,测试过程中,不外乎是利用探针进行接触电路板上的测试垫或脚位,而测试电压有可能导致火花产生,自动化测试机台并未能有一个有效量化数据提供给测试人员了解。例如:日本电产理德股份有限公司的中国专利号第CN104422860B的检测装置为利用判定部判断恒定电流源提供恒定电流至带测电路并以待测电路的测试电压是否维持一电压斜度判断待测电路是否不良,却未能获得确切的可量化数值。
除此之外,待测电路的线路材料不同会导致待测电路的线路的极化反应时间不同,甚至超过一般待测电路的测试时间,因而导致待测电路于测试时间过后方才发生的线路缺陷并未能被侦测到。
基于上述的问题,本发明提供一种检测电路的检测方法,其借由一测试电源提供至一待测电路的至少一线路的一输入端,并经由至少一探针元件于该至少一线路的一输出端耦接并量测,并让该待测电路于该至少一线路的线路材料特性所对应的一测试时间内产生一测试讯号,借此让检测电路可从待测电路取得可量化数据并可在对应的测试时间中完成测试。
发明内容
本发明的一目的,在于提供一种检测电路,其借由一探针元件耦接一待测电路,并提供一测试电源至该待测电路的一输入端,以让该待测电路的一输出端产生一测试讯号至该探针元件,以在一测试时间内取得对应的测试讯号,且该测试时间对应于该待测电路的一线路材料特性,因而可从待测待测电路取得可量化数据并可在对应的测试时间中完成测试。
针对上述的目的,本发明提供一种检测电路的检测方法,其应用于检测一待测电路,该待测电路上设有至少一线路。
本发明进一步提供一实施例,其在于当该测试讯号于一升压阶段且该降压数值大于一第一门槛值时,该测试讯号为对应于该待测电路的一第一异常状态,当该测试讯号于一饱和阶段且该降压数值大于一第二门槛值时,该测试讯号为对应于该待测电路的一第二异常状态。
本发明进一步提供一实施例,其在于该测试讯号于一第一异常状态的一第一测试阻抗值大于该测试讯号于一第二异常状态的一第二测试阻抗值。
本发明进一步提供一实施例,其在于该第一测试阻抗值与该第二测试阻抗值大于该测试讯号于一正常状态的一第三测试阻抗值
本发明进一步提供一实施例,其在于该第一测试阻抗值为100欧姆至10k欧姆。
本发明进一步提供一实施例,其在于该测试电源为100伏特至350伏特。
本发明进一步提供一实施例,其在于该测试时间大于该待测电路的一极化反应时间。
本发明进一步提供一实施例,其在于该线路材料特性具有一极化参数,该极化参数对应于该极化反应时间。
本发明进一步提供一实施例,其在于该测试电源为一电流源,该测试电流为5毫安至20毫安。
本发明进一步提供一实施例,其在于该至少一线路更耦接一电子元件。
附图说明
图1:其为本发明的一实施例的流程图;
图2:其为本发明的一实施例的检测电路检测待测电路的电路示意图;
图3A:其为本发明的一实施例的正常状态的讯号曲线图;
图3B:其为本发明的一实施例的异常状态的讯号曲线图;
图4A:其为本发明的另一实施例的正常状态的讯号曲线图;
图4B:其为本发明的另一实施例的异常状态的讯号曲线图;
图5:其为本发明的另一实施例的开关模块开路的示意图;
图6:其为本发明的另一实施例的开关模块导通的示意图;
图7A:其为本发明的另一实施例的正常状态的讯号曲线图;
图7B:其为本发明的另一实施例的异常状态的讯号曲线图;
图8A:其为本发明的另一实施例的正常状态的讯号曲线图;以及图8B:其为本发明的另一实施例的异常状态的讯号曲线图。
【图号对照说明】
10检测电路
12感测电路
122探针元件
124测试讯号
14电源量测单元
142输出元件
16开关模块
20控制处理单元
30待测电路
32电子元件
34线路
342输入端
344输出端
CTRL控制讯号
DI1第一漏电流值
DI2第二漏电流值
DV1第一异常电压值
DV2第二异常电压值
ID1第一上升值
ID2第二上升值
IS电流讯号
P测试电源
SEN感测讯号
SW开关讯号
TH1第一门槛值
TH2第二门槛值
VD1第一下降值
VD2第二下降值
VS电压讯号
具体实施方式
为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,特用较佳的实施例及配合详细的说明,说明如下:
在说明书及权利要求当中使用了某些词汇指称特定的元件,然,所属本发明技术领域中具有通常知识者应可理解,同一个元件可能会用不同的名词称呼,而且,本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分元件的方式,而是以元件在整体技术上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包含」为一开放式用语,故应解释成「包含但不限定于」。再者,「耦接」一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接一第二装置,则代表第一装置可直接连接第二装置,或可透过其他装置或其他连接手段间接地连接至第二装置。
有鉴于上述先前技术中,自动化检测装置并未能提供可量化的检测数据,因而无法提供可量化数值让用户直观地了解电路检测状况。
在下文中,将借由图式来说明本发明的各种实施例来详细描述本发明。然而本发明的概念可能以许多不同型式来体现,且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。
首先,请参阅图1,其为本发明的一实施例的流程图。如图所示,本发明的检测电路的检测方法的步骤包含:
步骤S10:提供测试电源传导至待测电路的线路的输入端;
步骤S20:利用探针元件耦接待测电路的线路的输出端;以及
步骤S30:待测电路于测试时间内经由探针元件耦接并产生测试讯号。
请一并参阅图2,其为本发明的一实施例的系统示意图。如图所示,本发明的一实施例的检测电路10为包含一感测电路12与一电源量测单元14,本实施例的检测电路10为用于检测一待测电路30,例如:检测印刷电路板上的待测电路、晶圆上的集成电路等,待测电路30包含一电子元件32与一线路34,电子元件32设置于线路34上,又或者待测电路30上仅有线路34,其中线路34包含一输入端342与一输出端344,因而让输入端342用于耦接电源量测单元14的一输出元件142,且输出端344用于耦接感测电路12的一探针元件122。此外,本实施例的检测电路10更进一步包含一控制处理单元20,其耦接感测电路12以及电源量测单元14,因而接收来自于感测电路12的感测讯号SEN,以及经由一控制讯号CTRL控制电源量测单元14。
复参阅图1,本发明的检测方法先执行步骤S10,于步骤S10中,如图2所示,电源量测单元14提供一测试电源P经输出元件142与输入端342传输至待测电路30,接续执行步骤S20,探针元件122为耦接于输出端344,用于让感测电路12经由探针元件122感测输出端344的讯号。
接续于步骤S30中,如图2至图3B所示,待测电路30于一测试时间TS内接收到致能电位(ON)的测试电源P,并对应产生一测试讯号124,也就是控制处理单元20控制电源量测单元14于测试时间TS内致能测试电源P,因而让待测电路30产生测试讯号124,并经输出端344传导至探针元件122,以传送测试讯号124至感测电路12,因而产生感测讯号SEN至控制处理单元20,控制处理单元20即依据感测讯号SEN取得待测电路30的一异常状态或一正常状态。
其中,检测电路10的测试时间TS对应于待测电路30的线路34的一线路材料特性,特别是一极化反应时间对应的一极化参数,也就是在古典电磁学里,当给线路34施加一个电场时,线路34内部正负电荷会相对位移,因而会产生电偶极,这现象称为电极化(electric polarization)。本实施例的测试电源P在提供至线路34的过程中,相当于测试电源P的电场施加于线路34上,此时,线路34响应外电场而极化的程度,可以用电极化率(electric susceptibility,χe)来衡量,电极化率又可以用来计算物质的电容率,因此本实施例所述的极化参数即为电极化率,由于一般线路34的材料为选自于金属,例如:金、银、镍、锡、铝、镓、铟或其组合,因此线路34即会依据其极化参数与测试电源P而出现电极化的现象,线路34于测试电源P通过且超过该极化反应时间后,即受到电场的影响而发生极化。
本实施例的测试讯号124分为电压讯号VS与电流讯号IS,而本实施例的测试电源P于正常状态下为100伏特至350伏特的电压(即充压饱和稳态后),当感测电路12感测到异常时,电源量测单元14即切换测试电源P为一电流源,该电流源为一定电流,该定电流为1毫安至30毫安之间的一定值。
测试电源P提供至待测电路30的方式可区分为直接施加定电压至待测电路30,或提供升压至待测电路30,而逐步升压至上限值。
待测电路30于正常状态下,如图3A所示,电压讯号VS与电流讯号IS于正常状态下,不会出现起伏,即相当于定电压与定电流的情况,即使出现起伏,但电压讯号VS的电位下降值并未超出或等于一第一门槛值TH1,而电流讯号IS的电流上升值并未超出或等于一第二门槛值TH2。
待测电路30于一异常状态下,如图3B所示,电压讯号VS与电流讯号IS于异常状态下,会出现超出或等于第一门槛值TH1与第二门槛值TH2的起伏,当电压讯号VS的电位下降值超出或等于第一门槛值TH1时,电流讯号IS的电流上升值会超出或等于一第二门槛值TH2,即当电压讯号VS降低至一第一下降值VD1而超出第一门槛值TH1时,电流讯号IS会上升至一第一上升值ID1而超出第二门槛值TH2,如此即表示测试讯号124处于第一异常状态。
另外,如图3B所示,电压讯号VS会出现一第二下降值VD2,第二下降值VD2会小于第一下降值VD2,电流讯号IS对应出现的一第二上升值ID2亦是小于第一上升值ID1,同时第二下降值VD2会等于第一门槛值TH1,而第二上升值ID2会等于第二门槛值TH2,即当电压讯号VS降低至第二下降值VD2而等于第一门槛值TH1时,电流讯号IS会上升至第二上升值ID2而等于第二门槛值TH2,如此即表示测试讯号124处于第二异常状态,因此电压讯号VS于出现第一下降值VD1或第二下降值VD2,电流讯号IS会相对应出现第一上升值ID1或第二上升值ID2。本实施例中,线路34于测试电源P通过且超过该极化反应时间后,因而让测试讯号124出现第二下降值VD2与第二上升值ID2,也就是说本实施例的测试时间TS大于线路34的极化反应时间,因而让感测电路12测得第二下降值VD2与第二上升值ID2。
其中,电流讯号IS为表示漏电流,基于电阻为电压除以电流,会如下式(一)。
第一下降值VD1与第一上升值ID1即求得一第一测试阻抗值RD1,第二下降值VD2与第二上升值ID2即求得一第二测试阻抗值RD2,借此第一测试阻抗值RD1大于第二测试阻抗值RD2,且因正常状态并不会出现漏电流与下降值,因此令测试讯号124于正常状态时为对应一第三测试阻抗值R,第一测试阻抗值RD1与第二测试阻抗值RD2皆会大于第三测试阻抗值R,而第一测试阻抗值RD1即对应于测试讯号124的第一异常状态,第二测试阻抗值RD2即对应于测试讯号124的第二异常状态,其中第一测试阻抗值RD1为100欧姆(Ω)至10千欧姆(kΩ),第二测试阻抗值RD2为100欧姆(Ω)至1千欧姆(kΩ)。
一并参阅图2、图4A与图4B,其为本发明的一实施例的检测电路检测待测电路的电路示意图以及另一实施例的正常状态与异常状态的讯号曲线图。如图所示,检测电路10更可让电源量测单元14以升压的测试电源P提供至待测电路30,进一步参阅图4A,以升压的测试电源P提供至待测电路30的情况下,当感测电路12测得的电压讯号VS与电流讯号IS于正常状态时,不会出现讯号振荡起伏。而进一步参阅图4B,当待测电路30有异常状态时,感测电路12即会透过探针元件122测得的测试讯号124的电压讯号VS与电流讯号IS具有异常讯号,例如:一第一异常电压值DV1、一第二异常电压值DV2、一第一漏电流值DI1与一第二漏电流值DI2。
其中,第一异常电压DV1与第一漏电流值DI1会出现在电压讯号VS处于升压阶段,第二异常电压值DV2与第二漏电流值DI2会出现在电压讯号VS于饱和阶段,也就是当测试电源P升压至上限值时,相当于施加定电压至待测电路30时会出现第二异常电压值DV2与第二漏电流值DI2。
如图2所示,上述的实施例为控制处理单元20直接控制电源量测单元14,除此的外,本发明的检测电路10更可进一步结合控制开关模块16,以控制测试电源P是否提供至待测电路30。
请参阅图5与图6,其为本发明的另一实施例的开关模块开路与开关模块导通的电路示意图。如图5所示,当该开关模块16为开路时,该电源量测单元14并未能提供测试电源P至该待测电路30,而如图6所示,当开关模块16导通时,与该电源量测单元14即可将测试电源P提供至待测电路30,因此一并参阅图1,于步骤S30中,该电源量测单元14提供测试电源P,经输出元件142供电至该待测电路30而对应产生测试讯号124至探针元件122,因而传导至感测电路12,借此传导感测讯号SEN至控制处理单元20。
其中,本实施例的开关模块16为一晶体管开关元件或复数个晶体管开关元件,例如:场效晶体管(FET)、双极性晶体管(BJT)或界面场效晶体管(JFET),开关模块16为依据待测电路30的输入端342与输出端344的数量决定晶体管开关元件的数量。
在测试电源P为定电压且待测电路30为正常状态的情况下,如图7A所示,测试电源P的高准位(ON)即在待测电路30的测试时间TS内,而开关控制讯号SW即表示开关模块16的切换期间,ON即表示开关模块16导通,OFF即表示开关模块16开路而截止,电压讯号VS即表示感测电路12所取得的电压准位,当出现正常阻值R时该电源量测单元14会将该测试电源P切换至一电压源(例如:100V至350V电压源),此时电压讯号VS即未出现任何下降电位,其对应于待测电路30的一正常状态。在测试电源P为定电压且待测电路30为异常状态的情况下,如图7B所示,当电压讯号VS出现第一下降值VD1或第二下降值VD2以及电流讯号IS相对应出现第一上升值ID1或第二上升值ID2时,电源量测单元14将该测试电源P切换至一电流源,经输出元件142供电至待测电路30。
在测试电源P为升压电源且待测电路30为正常状态的情况下,如图8A所示,在开关控制讯号SW的导通(ON)期间内,电压讯号VS即未出现任何下降电位。在测试电源P为升压电源且待测电路30为异常状态的情况下,如图8B所示,当电压讯号VS出现第一异常电压值DV1或第二异常电压值DV2时,电源量测单元14将该测试电源P切换至一电流源,经输出元件142供电至待测电路30。
因此由以上所述的实施例可知,本发明借由在待测电路的至少一线路的一线路材料特性对应的一测试时间内完成测试,因而测得对应的测试讯号124,即取得对应的电压讯号VS与电流讯号IS,因而避免测试时间短于待测电路的至少一线路的极化反应时间,也就是避免漏测线路受外电场而极化的情况下发生电位变化及对应的电流变化,因而让测试时间可大于极化反应时间。
综上所述,本发明提供一种检测电路的检测方法,其借由提供一测试电源至一待测电路并将一探针元件耦接至待测电路,并于待测电路的线路的一线路材料特性对应的测试时间内取得一测试讯号,借此取得待测电路的可量化数据并在待测电路对应的测试时间内完成测试,因而避免误差或错误。
上文仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种检测电路的检测方法,其特征在于,其应用于检测一待测电路,该待测电路上设有至少一线路,该检测电路的检测方法包含:
提供一测试电源传导至该待测电路的该至少一线路的一输入端;
利用至少一探针元件耦接该待测电路的该至少一线路的一输出端;
该待测电路于一测试时间内经由该至少一探针元件耦接并产生一测试讯号;
其中,该测试时间对应于该至少一线路的一线路材料特性。
2.如权利要求1所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中当该测试讯号于一升压阶段且该降压数值大于一第一门槛值时,该测试讯号为对应于该待测电路的一第一异常状态,当该测试讯号于一饱和阶段且该降压数值大于一第二门槛值时,该测试讯号为对应于该待测电路的一第二异常状态。
3.如权利要求2所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中该测试讯号于一第一异常状态的一第一测试阻抗值大于该测试讯号于一第二异常状态的一第二测试阻抗值。
4.如权利要求2所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中该第一测试阻抗值与该第二测试阻抗值大于该测试讯号于一正常状态的一第三测试阻抗值。
5.如权利要求3或4所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中该第一测试阻抗值为100欧姆至10千欧姆。
6.如权利要求1所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中该测试电源为100伏特至350伏特。
7.如权利要求1所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中该测试时间大于该待测电路的一极化反应时间。
8.如权利要求7所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中该线路材料特性具有一极化参数,该极化参数对应于该极化反应时间。
9.如权利要求1所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中该测试电源为一电流源,该测试电流为5毫安至20毫安。
10.如权利要求1所述的检测电路的检测方法,其特征在于,其中该至少一线路更耦接一电子元件。
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