專利名稱：電子元件檢驗的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子元件的檢驗。
當半導體電子元件離開生產(chǎn)線時，這時它們?nèi)匀槐灰黄疬B接在一個晶片上和/或成為組件的狀態(tài)，組件包裝或沒包裝，很可能呈帶狀布置，半導體電子元件將由一臺檢驗機進行檢驗。
檢驗機包括分別布置的電極，以便與電子元件的導電區(qū)域(范圍)相接觸。通過機器的檢驗裝置所配置的接口信號被加在這些電極上，并且被它們所接收。
這臺檢驗機包括一套電子模塊和軟件程序，其通常的功能就是比較每個被測值與一個參考值或區(qū)間(或有效值范圍)；以便一般性的判定這個元件是完好的還是有缺陷的。更精確的判定，例如當同樣元件被一起制造出來再按不同的容許偏差范圍來保證時可以做到。
更具體的說，軟件程序可能被裝入一個庫中，該庫中包括各種工具、一個常數(shù)、變量的定義以及尤其是對于參考間隔的數(shù)據(jù)表格(多元組)、為獲得測量的一系列元素的檢驗以及它們與參考間隔的比較值，以及最后的判定機構。
一系列的基本檢驗被存儲在檢驗裝置的存儲器中，并細分為由一個程序裝置管理的幾個步驟。因此每個檢驗通常包括下列步驟a)根據(jù)所選定的基本檢驗的性能配置接口。(這個步驟包括電極的選定，選擇的電信號必須加到電極上)b)當施加用于基本檢驗的電信號(或多個信號)后需要等待一個與檢驗相對應的第一標稱確定穩(wěn)定周期(或至少第一個穩(wěn)定周期中最長的周期)。
c)在指定的電極上，有選擇地接收由基本檢驗指定的電測量值并表示元件對選定的電信號的響應值。
d)如果需要，還要等待與基本檢驗相對應的一個第二個確定測量周期(或者至少是第二個測量周期中最長的一個周期)順便在檢驗機上指示電量的測量值是穩(wěn)定的。
e)讀出由基本檢驗指定的一個電量測量值或多個電量測量值，以及f)比較所測量的電量值和與基本檢驗相對應的有效值范圍。
這種方法，例如在文獻DE-A-3530 308中被描述過，由于進行檢驗操作的數(shù)量通常很大，由第一和可能第二等待階段(或周期)時間相加在一起的整個等待時間是很長的。(每個等待階段至少持續(xù)幾毫秒)這在不斷尋求更高生產(chǎn)率的工業(yè)生產(chǎn)中是個主要問題。
由于質量一直比生產(chǎn)率更重要，事實上在一次檢驗操作中每個初步等待階段的持續(xù)時間是確定在更高的一側，這使等待問題更進一步惡化。因為這個預防措施使得它可能覆蓋兩批產(chǎn)品之間變化的全部范圍。
因此本發(fā)明的一個目的就是使在前言中敘述的這種類型的電子元件檢驗機的等待階段的持續(xù)時間能夠減少。
為此，本發(fā)明提出了電子元件檢驗的一種方法如下，其中在一個初始日期為這些元件的電極提供電壓。
在測量日期的測量值由建立在這些元件端子上的電壓值組成。
這些測量值和標準值進行比較，以便根據(jù)該比較確定采用或者不采用這個元件。
其特征在于，對于比較結果，在初始學習階段對于驗收的一批元件和一個給定的檢驗確定在與這個初始日期后的一個標稱等待持續(xù)時間相對應的一個標稱日期的一個標稱的測量值統(tǒng)計像點(image)。
在至少一個標稱等待持續(xù)時間之前或之后對于這個檢收的批量確定一個測量值的中間統(tǒng)計像點。
使用一個標準，通過比較標稱值和測量值的中間統(tǒng)計像點，選擇在測量持續(xù)時間期間盡可能最早的中間日期。并且，選擇盡可能最早的中間日期作為檢驗的測量日期。
在本發(fā)明中，等待持續(xù)時間是標稱持續(xù)時間，在其后電壓穩(wěn)定地加在元件的端子上。這個持續(xù)時間實際上在元件的技術說明書中指明。一個合格的元件，也稱一個要被接受的元件還是一個驗收的元件。這類元件可能單獨被標識，更一般地說，要被驗收的元件實際上是它的特性是由對一組被視為分別合格的元件的統(tǒng)計測量結果?；蛘哒f，要被驗收的元件的特性是對去掉了異常測量后的一組元件的統(tǒng)計測量得到的結果。
在本發(fā)明中，已經(jīng)學習到尋找最早日期的最好的方法在于在給定的測量日期在給定檢驗的樣本上進行的一項統(tǒng)計研究，并在于尋找一個與其它測量時間相容的統(tǒng)計分布。
因此，在一個最佳實施例中，對于一個給定的整體，即一個給定檢驗的給定的樣品，在一個給定的測量日期進行一項計算。首先計算測量值的平均值，參考M，然后計算測量的一個偏差，參考S(用于∑(sigma))?？梢哉J為可以選擇象中間值或者第一、第二、第三、第四分點的一個平均值，或者這些平均值或類似值中之間的差值這樣的其它統(tǒng)計元素。目前，應該注意這些有用的元素將是平均值和標準偏差值。
那么對于同樣的樣品和對于這個檢驗，而且對于另一個稱為中間日期的更早(或更遲)的檢驗日期，要進行具有同樣元素的測量，即要計算一個平均值M’和一個標準偏差值S’。
而且定義了一個記為CP的判定標準。在一個例子中，這個判定標準CP等于極限的差值和S值之間的比值。在這個例子中，這個相限值的差值由制造商的容差To給定，并且CP=To/S。對于一個測量值希望是5伏的測量，其極限偏差值例如等于±0.5伏，在這種情況下，因此這個極限差值To=1伏。如果代替在測量點測量應達到的值(例如5V)，而是測量一個測得值和一個應達到的值的差值，所表示的結果則更精確。綜上所述，在這種情況下，所有不同的檢驗都是相似的，因此相同的選擇方法可以被采用。
在本發(fā)明中，對于采用相同標準的稱為一個中間日期的另一個測量日期，進行一項計算，例如CP’=To/S’。其制造容差保持相同，標準偏差已經(jīng)變化，根據(jù)本發(fā)明，對于一個給定的樣品結構，已經(jīng)設定標準偏差S’和此后的標準CP’，則取決于進行測定的日期。在本發(fā)明中，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果回來及時標準偏差S’已增加。所有的變化就象在中間日期之后時間繼續(xù)消逝，然后則出現(xiàn)統(tǒng)計特性變窄的現(xiàn)象。所有的情況就象繼續(xù)向前的時間有使測量變平緩的影響。例如在一個早些日期T’里的一個不穩(wěn)定的輸出信號在一個持續(xù)的同T結束時變?yōu)橐粋€可接受的信號，持續(xù)時間T足夠長并且在任何情況下都比T’更長。
在這個基礎上，為了定義最早的日期T’，本發(fā)明的想法產(chǎn)生了，那就是一個選擇由時間T’組成，為此，標準CP’(或標準偏差S’)就是基本標準CP(或者基本標準偏差S)的一個給定比例。在一個例子中，這個給定比例是15、2％或甚至5％。
換言之，一批元件以預定義的等待階段被檢驗。然后，在減少的第一個周期(預先獲得的穩(wěn)定階段)中，對于同一批元件進行同樣的檢驗。根據(jù)這個結果，或者在等待階段再次減少后在同一批的元件上繼續(xù)進行檢驗，或者是假定修正的周期足夠的小，以至于今后它們能作為一個新的周期被用于檢驗或將被檢驗的元件上。
在一個準備階段里，作為一項改進，一個截獲是由此后被稱為漸進中間值，例如在一個端子上一個電壓的測量值的值組成。這個中間值被稱為遞增值，因為在這個端子上的電壓在施加電信號期內(nèi)能由一個基礎值(一般基礎值是0V)升到一個穩(wěn)定值(一般是Vcc甚至是Vcc/2)。然而測量值可以是一個電壓或電流測量值(以DC或AC兩種電壓或電流情況)，一個頻率值，一個被測溫度和一個計算的結果或其它任何值。這個電壓的遞增是重復的。它的時序總是相同的，在標稱等待持續(xù)時間結束之前，在該中間日期的一個遞增值被獲取，這個漸進值可以等于它自己的穩(wěn)定值，在這種情況下，被設定的標稱等待持續(xù)時間被簡單地確定在極限上。然后而這個漸進值與穩(wěn)定值可以是不同的(通常更低)。由于這種現(xiàn)象的重復特性，對于一個元件，時序必然是相同的。
在這種情況下，在本發(fā)明中，由標稱持續(xù)時間和標準值形成的一對值將由中間值和漸進值或中間標準值形成的一對值所代替。在要被檢驗的元件上，檢驗在于在中間日期對一個電壓值進行早期測量，并在于將這個早期測量值與在一個合格元件上選定的中間遞增標準值進行比較。
許多電壓或其它要被檢驗的電量是增加的值時，有一個從0V到Vcc的過程，而其它的電壓或其它的電量是減少的。然而，相同的原理仍能應用于遭受這些電壓的端子上。
此外，在本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)兩個現(xiàn)象。第一個現(xiàn)象是延遲測量現(xiàn)象。第二個現(xiàn)象是一個波動現(xiàn)象。關于遲測現(xiàn)象，已經(jīng)認識到制造商寫的說明有時導致選擇非常短的標稱持續(xù)時間。在本發(fā)明里，替換測量時間的想法已經(jīng)產(chǎn)生，測量時間不再是標稱持續(xù)時間結束以前的一段時間，而是之后的一段時間。因此不希望地發(fā)現(xiàn)，許多由于根據(jù)說明確定的錯誤檢驗為廢棄的元件應看做是完好的，因為在標稱等待持續(xù)時間之后(具有一個允許的延遲)測量的電位達到了希望的穩(wěn)定值。在這種情況下，與現(xiàn)有技術不同，延長了檢驗持續(xù)時間，增加了輸出(每小時合格元件的數(shù)量)因此更多的元件最終被驗收。
根據(jù)本發(fā)明，由電子檢驗信號應用的日期和標稱持續(xù)時間的結束時間之間的測量日期獲得的一個變量的這個事實，自然導致在檢驗的端子上電壓建立的時序記錄。在本發(fā)明以前這個時序對于制造商是一件重要的信息資料，制造商能利用的只有仿真的結果。此外，這個時序測量顯示了從未穩(wěn)定過的波動電壓的存在。對于這些電壓。不可能真正找到標稱等待持續(xù)時間減少的一個標準。因此它設有被減少。然而，已得知電壓是波動的，而這在以前是不知道的。
由中間日期和遞增中間值形成的一對值代替標稱持續(xù)時間和標準值形成的一對值意味著必須要測量與遞增值相容的早期值。為了得到以與舊的檢驗相關的方式(即本發(fā)明以前的那些操作)的測量結果，它還被選來編輯一個測量值，這個測量值不是實際上測量的早期值而是已經(jīng)等待的標稱持續(xù)時間結束時將要獲得的一個穩(wěn)定的虛構值。在這種情況下，一個函數(shù)發(fā)生器使得有可能確定一個要作用在以新的周期測量的每個電量值上的函數(shù)，以使它們中的每一個都減少到以開始設定的周期應具有的值。
這個自動地最好是以兩分(dichotomously)或步進進行的等待時間的減少，使得有可能贏得時間并減少電子元件的制造成本。一個兩分的減少就是其中每步的持續(xù)時間逐漸地變得更小的減少。這個減少被表示為標稱持續(xù)時間的百分比。逐步的減少計劃用5％的步距。在兩分的減少量還可以設想更小的步距。
現(xiàn)有的檢驗機包括一個單一的標稱等待持續(xù)時間結束時完成檢驗的裝置。由于這些機器由程序控制并且這些程序可以是參數(shù)化的。例如“WAIT 100”型指令將在這些程序中被發(fā)現(xiàn)。這意味著在電檢驗信號施加后100毫秒必須完成測量。為了以一種簡單的方式實現(xiàn)本發(fā)明，這些指令由這些程序調用子程序所代替，它將有下列影響1)在檢驗特性的時間里，測量以逐漸減少的等待時間將被重復，并且2)在檢驗的時間里，初始值(100)將由與確定的中間日期相對應的一個值所代替。
然而，設想將來的檢驗機可以被連接到測量裝置上，在一個循環(huán)里，用于測量在一個端子上出現(xiàn)的信號的全部時序。將它們的信號輸入連接到一個快速采樣-保持裝置和一個數(shù)-模轉換器上是相當簡單的，數(shù)-模轉換器連接到一個數(shù)字信號處理器上，在一次單操作中，存儲所有已完成的測量，因此這個一步一步的或逐漸的減少不是本發(fā)明的要點，盡管它是一種可取的形式。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性、檢驗機可以包括能夠改變程序器比較階段的裝置，以便這個操作由函數(shù)發(fā)生器確定的函數(shù)永久地指揮。然后這個工具中止操作因為它不再修改等待階段并因此讓程序裝置管理這些步驟。
在本工具的一個簡化實施例中，處理裝置以逐漸減小的第二測量周期且僅是這個第二周期工作，直到滿足終止標準或判定標準為止。
在本工具的另一個實施例中，處理裝置隨著第二測量周期的減少和隨后第一穩(wěn)定周期的逐漸減少重復地工作，直到滿足終止標準。
而根據(jù)本發(fā)明的另一個特性，這個處理裝置包括過濾裝置，它能消除涉及它們各自的有效范圍的電量的異常值，因此能改善結果。
最好是處理裝置包括修正裝置，它能在新的第一個確定穩(wěn)定周期和初始的第一穩(wěn)定周期之間根據(jù)所述的預定門限值和在系列的電子元件上完成比較結果的均值之間的比較確定一個確定的穩(wěn)定周期。
因此，為了保持產(chǎn)品輸出水平(被認為是合格的元件的數(shù)量和檢驗的元件數(shù)量二者之間的比值)在一個可修正的門限值之上或者根據(jù)依賴于元件的批量的不同容差范圍改進它，能夠決定選擇那些比在逐步減少的操作時確定的那些值更大或者更小的等待周期。
在以下的敘述中，通過一個實例，給出附圖提供參考如下

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個輔助工具和相關的檢驗機的一個功能框圖。
圖2是圖1所示的工具操作和檢驗機的一個通用模式的算法。
圖3a和3b是根據(jù)進行測量的等待周期的一個被測量的電量(GEM)的進展圖。
圖3c至3e是本發(fā)明的方法圖解。
圖4是圖1所示的工具和檢驗機的一個學習模式的算法；以及圖5是學習之后檢驗機和工具的一個操作模式的算法。
附圖包括一些符號號碼。因此，它們以說明本發(fā)明的方式融合在說明書中。
首先參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明設計的要和一臺檢驗機2(虛線框中所示的)協(xié)同工作的輔助工具1的一個最佳實施例。
這臺檢驗機2被設計成用于電子元件3工作的檢驗。要做到這點、檢驗機2包含被設計成分別與被檢驗的電子元件的導電區(qū)域5建立機械性接觸的多個電極4。例如對于一個電子芯片，這些導電區(qū)域就是形成電源供應管腳和用于電信號的輸入或輸出管腳的連接管腳。
因此這樣的一臺檢驗機就具有檢驗一個電子元件所有性能的功能。因此每個導電區(qū)域必須被單獨地或者與一個或者多個導電區(qū)域相組合地被檢驗。
為了使元件3的導電區(qū)域5的檢驗能夠進行，檢驗機2具有檢驗裝置6，它包括一個存儲器7，其中存儲有能分別地完成元件基本的檢驗的配置參數(shù)的多元組。一個元件的一個完整的檢驗通常包括一系列不同的基本檢驗。
每個多元組至少要在一個指定電極上施加一個電信號SE，所述的電信號SE值要被施加在指定的至少一個電極上，在指定電極上的形成了電子元件3對電子信號SE的一個響應的一個電量必須被接收，在指定電極或電極組上的電量的類型也要接收，在施加電信號SE后，至少一個第一確定的穩(wěn)定周期D1要使電量穩(wěn)定下來并被接收?？赡芤粋€第二確定檢驗周期D2能夠使接收電量GEC的檢驗值穩(wěn)定和得到至少測量電量GEM的一個有效值范圍，多元組可以按數(shù)據(jù)文件形式組織存儲起來，例如以數(shù)據(jù)庫形式。
這些檢驗裝置6被連接到一個接口8上，而接口8被連接到用于電極4管理的裝置9上。這個接口由一個比如放在檢驗裝置6內(nèi)的程序裝置10驅動。這個程序裝置10被設計為用包含在存儲器7的一個多元組中的各參數(shù)來配置接口8。一旦配置完成，接口8準備好在所述多元組指定的電極上對應于配置多元組進行一次選擇檢驗。
檢驗機2由存儲在一個主存儲器11中的計算機程序PRG管理，因而含有適合用于編寫程序PRG的計算機語言，例如C語言的庫當然，這個程序也可以用其它任何一種計算機語言編寫。
現(xiàn)在著重參考圖2來敘述圖1所示檢驗機2操作的通用模式。
一項檢驗的進行可通過一臺含有一系列由程序裝置10控制的步驟的標準檢驗機來完成。在檢驗開始的時候，用戶調用程序PRG。啟動了存儲在主存儲器11中并且對于程序PRG的有效操作必要的庫的輸入20。然后，通過程序PRG選擇清單，用戶可以選擇要檢驗的電子元件和可能檢驗的類型，如果程序PRG能提供這種選擇。這個選擇也可以提供給檢驗機用戶希望進行連續(xù)檢驗的同種類型的電子元件的數(shù)量。這是步驟30依據(jù)所選擇的電子程序，定義某些參數(shù)例如常數(shù)、指定關鍵詞和數(shù)據(jù)表的變量。事實上，在這個步驟30(或a)、程序PRG用包含在與所選擇的檢驗對應的，存儲在檢驗裝置6的存儲器7中的多元組的參數(shù)進行配置。
像檢驗這樣的操作(圖2的步驟40，步驟b)至d))可能隨后開始，我們將進一步返回到下文的這類執(zhí)行的細節(jié)。
例如，如果基本檢驗選擇只包括一個電量GE的檢驗，那么這個操作結束時，一個被測的電量GEM將被獲得。這就是步驟50(或步驟e))，這個結果GEM將被存儲，例如，存儲在檢驗裝置6的一個輔助存儲器12中，并且隨后這個結果將被分析。這個構成步驟60(步驟f))。這個分析在于把檢驗結果GEM與在執(zhí)行檢驗的配置的多元組中與其相對應的有效范圍進行比較。在一臺標準檢驗機中，如果檢驗結果GEM屬于這個有效范圍，那么這個電子元件3就被認為是完好的(SOUND)。否則，就被認為是有缺陷的(DEFECTIVE)。接下去的操作繼續(xù)下一個步驟70。這個下一步驟70在于要么檢驗下一個電子元件3，要么結束檢驗，如果只有一個要檢驗的元件或者如果最后的檢驗是一系列元件的最后一個元件的檢驗，否則對相同的元件進行另外的檢驗。
一般來說，一個電子元件的分析包括形成一個設計為能檢驗所有這些導電區(qū)域5的檢驗系列的一系列不同的檢驗?，F(xiàn)在每個檢驗的執(zhí)行包括多項操作，在某些場合，它要求按照所設計的等待階段(或周期)使一個施加的電信號SE穩(wěn)定，一個電量GE被接收，或者使所接收的電量的測量值再穩(wěn)定。
這些等待階段構成附圖2步驟40的部分，它們尤其是包含步驟b)和d)。
在步驟b)中，被選擇用于檢驗的電信號(或多個電信號)SE被施加，然后在與所述檢驗相對應的第一個穩(wěn)定確定周期(或等待階段)D1期間有一個等待。當然，實際上在同時，當該檢驗包括可能是多個不同的信號基本上同時施加在不同的電極上，它可能提供不同持續(xù)時間的多個第一個穩(wěn)定周期D1或與第一個最長的周期相對應的一個單獨的第一個穩(wěn)定周期。這個步驟b)能使電子信號SE在與電子電路3相關的電路中被建立。
在跟隨步驟c)之后任選的步驟d)期間，由選定的檢驗指定的一個或幾個電量GE被獲取。(例如，這個步驟在于閉合在電子元件中的相關電路或換言之在于連接輸出端，以便測量由該檢驗指定的電量，它能提供一個新的與所選定檢驗相對應的被稱為第二測量周期D2的等待階段，以便使測量裝置能有足夠的時間去測量指定的電量。當然，當幾個電量必須實際上被同時測量時，如在第一個穩(wěn)定周期D1，它能提供或者多個分別對于每個要測量電量的第二測量周期D2或者第二個測量周期D2中的最長的一個。
每個測量階段可能持續(xù)幾毫秒或者甚至是幾十毫秒。這些等待階段有被過分高估的持續(xù)時間以便確保檢驗結果的質量。
現(xiàn)在，與普通的看法相反，申請人已經(jīng)認識到它能通過一個學習過程，減少每個檢驗等待階段的至少一些持續(xù)時間(或周期)。
為了做到這一點，本發(fā)明提供了一種被設計為連接到檢驗機2上的輔助工具1，以便替代控制至少某些操作步驟。在圖2的算法中這個控制的替換在步驟70期間執(zhí)行，它在步驟60和80之間，即在程序裝置10已經(jīng)完成一個完整的循環(huán)(步驟a)至f))之后。
輔助工具1尤其包括(參見圖1)處理裝置13，它被設計成替代控制檢驗機2中的檢驗裝置6，為了每次程序裝置10的步驟b)至e)都能以比上一次更小值的一個第一個穩(wěn)定周期D1和/或一個第二個測量周期D2重復執(zhí)行，直到滿足一個預定的終止判定。這個終止判定考慮到在步驟60(參見圖2)期間對于一個(第一和/或第二)周期的每個減少的值所測量及存儲的電量GEM的分布。
而且，在遇到一個終止判定后，處理裝置13能夠建立新的至多等于它們的初始值D1和D2的第一穩(wěn)定周期值ND1和/或第二測量周期值ND2，及電測量和存儲的變量GEM的分布，證實了一個根據(jù)本發(fā)明變化的選擇條件。因此，這個輔助工具可以自動地無任何額外輔助條件地確定一個或多個小于或等于它們各自的初始值的持續(xù)時間的新的周期。在某些場合，當這些檢驗是在大批量的電子元件上進行時，這使得它能很本質地減少檢驗的持續(xù)時間。我們將進一步返回到下面由輔助工具1替代控制檢驗裝置6的模式中。
給定等待階段的逐步減少導致了測量的電量GEM值的變化，為了能證實測量電量GEM在與該值相對應的有效，如果等待階段具有與初始計劃的持續(xù)時間相同的持續(xù)時間，有必要使用一個函數(shù)使GEM減少到它應該具有的值。
圖3a表示了測量的電量GEM值根據(jù)其測量的等待周期的進展。圖3a給出了一個要被驗收為完好的元件的進度。圖3b表示了一個被檢驗的元件的進度。假定等待持續(xù)時間等于測量周期D。對于初步設定的一個標稱測量周期DO，對應有測量的電量GEM值Mo，比如這個電量可以是電壓，當測量持續(xù)時間(或周期)減小時，則對于大于或等于0的周期的一個持續(xù)時間Dmin，測量的電量GEM減小到0值。
圖3c至3e給出了在越來越早的日期T、T’、T”中一個給定檢驗的結果的統(tǒng)計分布?？v坐標表示樣本的數(shù)量，對樣本的測量結果值與一個橫坐標值相對應。在本例中，橫坐標示出測量電壓差值的毫伏值，例如在檢驗點的電路電壓值與電源值的差值的測量值。圖3e以簡化形式表示統(tǒng)計曲線明顯展寬，標準偏差S”很大。
因而，在標稱持續(xù)時間T基礎上，在T’=0.95T、T”=0.9T等等以此類推時間里，是能進行本發(fā)明(M、S或其它值的)統(tǒng)計測量的。
做為一種變形，一個采樣-保持裝置放置在測量電路以及快速模-數(shù)轉換器中，在一個周期對于每個樣本能夠獲得在一次檢驗期間被檢驗的信號進展的離散時序圖。也能獲得一組樣本的這種時序圖。
本發(fā)明在任何情況下，統(tǒng)計曲線則是按每個日期(T、T’、T”)進行的測量繪制的。這些統(tǒng)計曲線最好是測量標準偏差。其它的統(tǒng)計元素可以被設定。然后能夠描繪出作為T、T’、T”的函數(shù)的測量的統(tǒng)計元素(S、M或類似的元素)進展的曲線圖。在由此獲得的曲線上，這個選定的日期是對于在基本元素按給定比例的統(tǒng)計元素中的值。簡言之，當S”小于S(1+x％)時T”被選定，x被給定或由制造商根據(jù)實際經(jīng)驗指定。在一個例子中，x等于2。
同樣，最好另外定義兩個參考的標準CPKl(低)和CPKh(高值)。這些標準的表達式是CPKl=|各個值的平均值-下限值|/SCPKh=|各個值的平均值-下限值|/S||之間的項是被取絕對值的項。
平均值M就是在給定日期T得到的值的平均值。在更早的一個日期T’，系數(shù)CPK變?yōu)镃PKl’=|M’-下限|/S’CPKh’=|M’-下限|/S’這樣如果在日期T，如果均值是5V，并且其上限和下限是4.5V和5.5V，CPKl=0.5/1=0.5CPKh=0.5/1=0.5相反在更早的日期T’內(nèi)，即使S’仍等于S(圖3d)，有可能需要一個更嚴格的標準。實際上M’值可能等于4.6V。在這種情況下，系數(shù)CPKl和CPKh分別等于0.1和0.9。在本發(fā)明中，以這種類型的標準首先要選擇兩個系數(shù)中較低的一個，也就是最合適的一個。其次要確定一個極限日期T”，在這個日期，系數(shù)CKP’是一個給定的比率或者具有一個相對于基本系數(shù)CPK的給定的差值。例如，當CPK的一個值已經(jīng)達到相對于標稱CPK的一個極限偏差，T”則被選為最早的極限日期。
這些操作方法具有優(yōu)點判定必須進行測量(在檢驗期間贏得最大量的時間)的日期T”(最早的可能時間)就是將所有的檢驗保持為同質性檢驗的日期，這個操作方法使得它能根據(jù)事先知道的置信度的間隔選擇要被選擇的時間T”。其結果是調整檢驗速度為一個效率標準而不是一項純技術標準。根據(jù)本發(fā)明，一批檢驗的集成電路可以被充滿信心地推向市場，它們?nèi)缤鶕?jù)老的更長的檢驗方法一樣滿足同樣的可靠性條件(例如每100,000件只有一個有缺陷件被判定為完好件)，因此本發(fā)明有可能量化這個輸出的要求。實際上，按照這種輸出的要求，在檢驗機使用上，會產(chǎn)生直接的技術影響這些應用是最佳的。
一個門限值Ms(圖3a)被定義，低于這個門限值Ms的測量電量GEM值已沒有任何意義。對于這個值Ms，有一個相對應的第二測量周期Ds。因此，所有的測量值Mj包括在Ms值和Mo值兩者之間并能被輔助工具1所利用。這個門限值Ms與最低值的交叉點就是范圍標準。在一個例子中，Ms等于1V。在另一個例子中，Ms等于Mo的50％或另一百分比。
函數(shù)發(fā)生器14的目的在于準備一個能被施加到有效區(qū)并能減少一個測量的電量GEM(對于一個測量周期Dj)的值Mj到值Mo的一個函數(shù)，如果在一個持續(xù)時間等于Do的周期已經(jīng)進行測量，這個測量的電量應該具有的值為Mo。
現(xiàn)在尤其要參看圖4和圖5，提供輔助工具1的操作模式的詳細描述。
這個工具根據(jù)兩種不同的模式工作第一種模式稱為學習模式(圖3a)，在此期間，它將搜索一個或多個等待階段持續(xù)時間的最小值以便減少由檢驗機用戶所選擇的檢驗持續(xù)時間，第二個模式(圖3b)跟隨在學習模式之后，在此期間它將操作傳給程序裝置10以便以在學習模式期間確定的時間周期的一個新的配置完成步驟a)到步驟f)。
學習階段(見圖4)的目的是獲得每個要測量的電量的響應曲線作為等待階段持續(xù)時間的函數(shù)。
為了做到這點，處理裝置13包括一個被設計成通過對至少b)至f)階段的截獲控制程序裝置10的截獲模塊16。這實際上中斷了由用戶所選定的檢驗的正常運行。
更可取的，為了贏得時間，學習階段要在要被檢驗的同一個電子元件上進行。但是自然地每個學習階段和尤其是每個時間減少的步驟可以在連續(xù)的電子元件上完成。更可取地，當學習在同一個元件上進行時，學習工具1允許檢驗機2第一次以帶有與所選擇的檢驗相對應的延遲執(zhí)行步驟a)至f)，在此后的敘述中，步驟a)至f)(或圖2中的步驟20至60)將被假設形成一個檢驗機2的程序PRG的一個循環(huán)。
然后檢驗機2的程序裝置10通過執(zhí)行步驟a)(接口8的配置)開始第二個循環(huán)。輔助工具1隨后開始工作。這個工作抑制隨后兩個周期，第一個穩(wěn)定周期D1和第二個測量周期D2中至少一個周期。這個操作可以通過搜索在程序PRG中指定周期并裝有與選擇的檢驗對應的多元組參數(shù)的關鍵詞來進行。實際上，在程序中搜索指令“WAIT”。因此在與這個要修改的周期相對應的每個關鍵詞前后，截獲模塊16發(fā)出一個中斷命令(以檢驗機2的程序的計算機語言)并且用持續(xù)時間已減少一個周期來代替它，例如Dj(見圖3a)大于Ds。這個減少例如可以是步進式的或者二分(docholomous)式的。當然，這兩種減少方式?jīng)Q不是包羅萬象。如果需要，一個周期的每次替換都可以通過程序PRG的重新編譯來完成。
然后，第二個程序循環(huán)PRG可以連續(xù)進行步驟b)至步驟e)。這構成圖4的步驟110。然后在步驟e)和步驟f)之間，一個步驟120被完成，其間在循環(huán)過程的前面各個步驟期間被測量的電量值被存儲在輔助工具1的處理裝置13的工作存儲器17內(nèi)。當然GEM的值可以被存儲在檢驗機2的輔助存儲器123內(nèi)。然后，各種被存儲的變量GEM與預定的門限值Ms比較，與這個門限值相關的有一個周期Ds，例如它被存儲在處理裝置13的一個比較模塊18中。這就是步驟130。
隨后出現(xiàn)兩種情況，一種是測量的電量GEM比門限值Ms小，則直接過渡到下面還將進一步敘述的步驟160，另一種是GEM值比Ms值大，并且，在這種情況下，可以使這個周期的持續(xù)時間進一步減小。這個操作在步驟140期間完成，在此期間，截獲模塊16搜索已經(jīng)預先放在程序PRG內(nèi)的中斷命令，以便借助于一個新步驟進行要修改的周期的一個新的替換。這樣給出一個新的配置。在這個步驟里，當學習階段在連續(xù)的電子元件上進行時，則提供一個步驟150，在這里剛剛被檢驗的元件被隨后的元件所代替。
然后步驟110至140(可能還有150)用一個比先前減少的周期值重新開始，直到測量的電量GEM值低于門限值Ms為止。
當在這種情況時，操作進行到步驟160，在此期間處理裝置13在初始周期，在此時是D0，和與門限值MS相對應的周期Ds之間選擇一個確定的周期。這個新的周期被稱為ND并且與曲線上GEM的對應值MN相關，這條曲線是由處理裝置13將在學習階段的不同循環(huán)期間根據(jù)實驗測量逐點得來的。
然后這個新的周期ND被存儲在處理裝置13的工作存儲器17中，處理裝置在搜索關鍵詞的初始階段將把它插入一個特殊的位置，代替WAIT指令的自變量，然后在步驟170中，輔助工具1的函數(shù)發(fā)生器14準備將應用于隨后被檢驗的電子元件的測量電量值GEM上的函數(shù)f(GEM)，以使得他們對于周期ND的測量值被減小到電量測量值應該達到的值，如果一個周期D0已被作為這個檢驗的初始選定值。這個過程不是必不可少的。它對于與在本發(fā)明之前和用本發(fā)明進行的檢驗相比較是有用的。
作為一種替代方案，可以規(guī)定處理裝置13，例如借助于截獲模塊16，使用所選擇的f()的反函數(shù)，以便修改與被測量的電量對應的有效范圍，以便在以后的檢驗期間，被測量的電量值與由反函數(shù)而不是在步驟170期間為這個被測量的電量值準備的函數(shù)f()修正的新的有效域相比較，以便它和初始有效值域進行比較。
所有的這些實驗對包括在學習階段計算的測量值GEM及對應的周期或各周期的連續(xù)循環(huán)期間中，所述的形成元件的響應曲線的對以后將以相應的表的形式存儲在處理裝置的工作存儲器17中。然而，它們也可以存儲在函數(shù)發(fā)生器14中用于此目的的一個預定存儲器中或檢驗機2的一個存儲器中。這樣本發(fā)明的元素，用于元件檢驗機方法和輔助工具可以存儲在檢驗程序中，在由檢驗程序調用的庫中，在檢驗裝置的存儲器中或者其它任何能夠存儲的介質中以及檢驗機的操作系統(tǒng)中。
當然，如果與測量的電量GEM相關的Mj值不僅依賴于一個第一個穩(wěn)定周期D1j而且也依賴于一個第二周期D2j，這個對應的表格可以由三元組或者更普通的多元組形成。
這個學習階段則結束。然后輔助工具1可以允許檢驗機2用在學習階段確定的一個新周期ND連續(xù)地檢驗。然后輔助工具1進入它的第二個操作模式(見圖5)。在這個模式中，學習工具1今后包含被檢驗的批量電子元件的每個測量的電量GEM的“理論上的”響應曲線。
可以設想兩個子模式。在第一個子模式中，這個工具1包含一個模塊23，它能替換與程序裝置10的階段f()相對應的程序PRG部分，以便這個階段永久地按照函數(shù)f()工作，即在進行由此的比較之前有條理地應用到每個GEM值上，或者把f()的反函數(shù)應用到與相對應的GEM相比較的有效值范圍上。然后這個工具可以“停止服務(offservice)”并且允許程序裝置10在沒有外部插入的情況下工作。
在第二個子程序里，工具1允許程序裝置10用一個剛被計算出的新的配置CC開始一個新的循環(huán)。這個配置包含有新的周期。然后這個已預先檢驗的元件被隨后的元件代替。這構成步驟200。然后在步驟210里，檢驗用已經(jīng)計算出的配置CC進行。這對應于程序裝置10的步驟b)至e)。一旦得到被測量的電量GEM值，在步驟220期間，函數(shù)f()將被應用到它上面，這給出了一個f(GEM)值。然后這個f(GEM)值在步驟230里被分析。這項分析實際上對應于程序裝置10的步驟f)，因為它是f(GEM)和與檢驗過程中的電量對應的有效值范圍之間的比較。
輔助工具1的處理裝置13可以裝有一個過濾模塊19，它設計成當測量的電量值與有效范圍相差太大時用于除去它們，在這個過程里，它應在分析步驟230之后進行。在這個假設里，如果這個值被認為是異常的，這個檢驗將直接返回到步驟210重新開始。否則，操作進行到使存儲的步驟240，例如存儲在處理裝置13的工作存儲器17的一個區(qū)域21中，根據(jù)以新的周期ND2測量的GEM值預先被計算出來的f(GEM)中。
在步驟230期間，f(GEM)的分析給出了指出被檢驗元件是完好的或是有缺陷的一個結果。在步驟250，輔助工具1的處理裝置13使用存到工作存儲器17的區(qū)域21中被測電子元件所有結果給出直到現(xiàn)在獲得的所有結果的平均值，。
然后這個平均值比如由處理裝置13的比較模塊18與預定輸出門限值相比較。由此就能夠確定被測的這組電子元件是低于還是高于由用戶指定的輸出門限值。如果需要，標準CP’要相應地調整。
輔助工具1的處理裝置13包括一個適配模塊22，它首先在由處理裝置13在步驟250期間得到的中間值和預定輸出門限值之間比較，其次，根據(jù)這個比較決定是否新修改的周期ND應當適應用戶所選定的輸出門限值。如果是這種情況，這個適配模塊22建立起一個比在學習階段期間確定的先前的周期ND更大的新的修改周期NDM。在步驟260期間，這個修正周期NDM送入程序PRG以代替先前的周期ND。然后這個操作返回到步驟200以便檢驗下一個電子元件。然后步驟200至260被重復進行直到不再有任何被檢驗的電子元件為止。
當然，這個修正步驟260可以涉及幾個周期，例如第一個周期D1和第一周期D2或僅有第一周期D1?？赡茉O想這個第二個子模式的一個變型，在其中包括Mj值和持續(xù)時間Dj的被測量的實驗對與存儲在對應表17中含有與實驗對相同周期D的相對應的對進行比較。如果實驗的Mj值和存儲于對應表17中的電量的理論值實質上是相同的，那么被檢驗的電子元件的性能被認為是有效的；結果如果在這個電子元件上只有一個電量要經(jīng)過檢驗，它被認為是合格的。
顯然，在學習階段后周期的修正可以適應本文前面所述的第一子模式。要做到這點，在由程序裝置10完成每個階段f)后，足以讓工具1“恢復控制”以便去計算元件結果的一個平均值，也是所述的參考第二個子模式的一個平均值。
此外，輔助工具1可以安排，以便在學習階段逐步地交替地減少第二測量周期，它可能比第一穩(wěn)定周期要長，然后再逐步地交替地減少第一穩(wěn)定周期。在這種操作模式里，操作過程如下首先在一個第一循環(huán)里，例如第二周期D2被減少，然后經(jīng)過一個或多個循環(huán)，第一周期D1被修改，周期D2繼續(xù)被修改直到滿足終止標準(門限值MS的交點)，然后通過減少先前的第二修改周期D2構成一個循環(huán)，再隨后有多個減少第一周期D1的循環(huán)。許多其它的與減少周期D1和D2相結合的操作模式可以被設計。
本發(fā)明不應局限在本文上述的實施例中，而應包括由那些熟練的技術人員根據(jù)本文下述的權利要求書的內(nèi)容能夠引申的所有變型。
因此，本文上面所述的不同模塊的安排，實際上可能與描述過的不一樣。尤其是，處理裝置和函數(shù)發(fā)生器可能被制成一個單個的多功能的電子模塊(或元件)形式。類似地，不同的存儲器可以被制成細分為區(qū)域或寄存器的單一存儲器形式。
甚至這個輔助工具能完全由能直接插入到檢驗機中的軟件模塊制成。在這種情況下，很顯然工具所使用的存儲模塊是該檢驗機中的。
權利要求
1．一種檢驗電子元件的方法，其中在一個初始日期，這些元件的電極被施加電壓，在一個測量日期，測量建立在這些元件的端子上的電壓值，并且比較這些測量的值與標準值，根據(jù)這個比較結果驗收或廢棄這些元件，其特征在于，對于比較，在對應于這個初始日期的一個標稱等待持續(xù)時間的一個標稱日期，為一批合格的元件和一個給定的檢驗，確定一個標稱統(tǒng)計像點，在所述標稱等待持續(xù)時間之前或之后的至少一個中間日期，為該合格批量確定一個中間統(tǒng)計像點，通過比較這些標稱的和中間的統(tǒng)計像點，采用一個標準，選擇在測量持續(xù)時間中的最早可能中間日期，和所述最早可能中間日期被作為測量日期。
2．根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所確定的統(tǒng)計象點包括一個對合格批量的測量結果的平均值的估計。
3．根據(jù)權利要求1至2中任一項所述的方法，其特征在于所確定的統(tǒng)計像點包括一個對合格批量的測量結果的標準偏差的估計。
4．根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于所確定的統(tǒng)計像點包括對一個第一量與一個第二量的比率的估計，其中第一量等于測量結果的平均值與該平均值的容差極限之間的差值的絕對值，第二量等于合格批量的測量結果的標準偏差。
5．根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于確定一個稱為檢驗像點的一個被檢驗電子元件的一個統(tǒng)計像點，并且借助于所述準則，根據(jù)標稱統(tǒng)計和測量像點的比較結果改變測量日期。
6．根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于用中間標準值代替所述標準值，所述中間標準值通過在所述標稱等待持續(xù)時間結束之前的一個中間日期對于一批合格元件其端子上建立的勢能的漸近中間值的一個測量值而得到的，為這些中間值確定中間極限值，并且在測量日期其測量的值與這些中間極限相容的元件被作為合格的。
7．根據(jù)權利要求1至6所述的方法，其特征在于所述標準值被在一個中間日期為不同元件的測量結果的統(tǒng)計計算所得到的中間標準值所替代。
8．根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于統(tǒng)計計算包含一個消除異常值的濾除。
9．根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于統(tǒng)計計算是所述測量的值的一個平均。
10．根據(jù)權利要求6至9中任一項所述的方法，其特征在于當所述測量的值大于中間標準值時，驗收元件為合格的。
11．根據(jù)權利要求6至9中任一項所述的方法，其特征在于當測量的值小于中間標準值時，驗收元件為合格的。
12．根據(jù)權利要求6至9這的方法，其特征在于當測量的值在一個給定的容差內(nèi)等于中間標準值，驗收元件為合格的。
13．根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的方法，其特征在于通過在一批合格元件上循環(huán)地執(zhí)行所述方法來確定中間日期為最早可能日期，其間中間日期漸近地離開標稱等待持續(xù)時間的結束處。根據(jù)標準當標稱和中間統(tǒng)計像點不再相容時循環(huán)停止。
14．根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于中間日期離開的進程是單調遞減的。
15．根據(jù)權利要求1至14中任一項所述的方法，其特征在于測量的勢能經(jīng)歷了一個跟隨有一個穩(wěn)定階段的一個過渡階段，在所述過渡階段中得到一個中間日期。
全文摘要
一種裝置(1)包括處理裝置(13),它能夠控制檢驗機(2)執(zhí)行至少一些其步驟的,每次減少至少一個持續(xù)時間直到滿足一個考慮由該裝置在每個減少的持續(xù)時間值測量的電量的分布的終止標準,并設置至多等于企初始值的一個新的持續(xù)時間,所測量的電量分布滿足一個所選擇的分布條件。它還包括一個函數(shù)發(fā)生器(14),它能提供應用于至少一個在一個所述步驟期間執(zhí)行的比較的一個函數(shù),使得所述函數(shù)在新的周期的測量上操作。
文檔編號G01R35/04GK1220008SQ97195009
公開日1999年6月16日 申請日期1997年5月23日 優(yōu)先權日1996年5月29日
發(fā)明者菲利蒲·里吉恩 申請人:索福特林克公司