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专利名称：实时监控探针测试利用率的方法
技术领域：
本发明涉及半导体测试技术领域，特别是涉及一种实时监控探针测试利用率的方法。
背景技术：
探针台是用在半导体领域对晶圆上的器件进行特性或故障分析而使用的精密机 台。对晶圆的测试过程由测试机、探针台等实现，通过探针台上的探针卡实现芯片上每个接 脚与测试机的稳定连接，由测试机判定晶圆上芯片的特性。探针台种类繁多，从操作上可分为手动、半自动以及全自动探针台；从功能上可分 为高温探针台，低温探针台，RF探针台，LCD平板探针台，霍尔效应探针台，表面电阻率探针α寸。通常，在半导体测试领域，一个实验室或者企业需要配备多台或多个种类的探针 台，以满足不同产品的测试需求。为了提高测试效率，往往希望对这些探针台的使用状态进 行监控，然而，目前的监控方式为人工方式，即配备专门的工作人员，不断地到各个探针台 前巡视，这不仅浪费人力，而且会影响操作人员的工作，监控效果也不理想。即使，有些探针 台制造厂商为其探针台配备了监控系统，可是，其成本较高，需要另外购买，而且对于其他 厂商的探针台无法实现兼容，对于整个监控系统的扩展十分不利。为此，如何提供一种有效 的探针台实时监控方法实为本领域一重要课题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种实时监控探针测试利用率的方法，以解决现有探针台 监控效率低下等技术问题。为解决以上技术问题，本发明提供一种实时监控探针测试利用率的方法，用以监 控多个探针台的工作状态，其包括根据每个探针台的工作状态显示接口数量，为每个探针 台配置一监控单元，该监控单元包括微处理器以及分别与该微处理器连接的多个比较器、 存储器、通讯接口，其中每个监控单元内的比较器的数量为每个探针台的工作状态显示接 口数量；利用多个比较器分别接收其所连接的探针台的多种工作状态信号，并将所接收的 信号转换为电平信号；利用存储器存储对应的探针台的信息；利用微处理器将所述电平信 号与对应的探针台信息转换为通讯接口对应的通讯协议信号，以通过通讯接口将该通讯协 议信号传输给服务端；利用服务端根据所接收的通讯协议信号获取探针台的工作状态。进一步的，所述服务端包括集线器和工作机，且该方法还包括利用集线器接收多 每个监控单元所传输的通讯协议信号，并将其转换为工作机可以识别的信号；利用工作机 从集线器转换的信号中获得对应的探针台信息及其工作状态。进一步的，所述服务端与所述监控单元之间的信息交换方式为主动询问方式，即 服务端向监控单元发送询问信号，其中所述询问信号内包括一探针台的地址信息；对应于 所述询问信号内的探针台的地址信息的监控单元将其获得的探针台工作状态信号转换为通讯协议信号传输给服务端。进一步的，所述探针台的多种工作状态显示接口为状态指示灯接口。进一步的，所述探针台的状态指示灯包括红灯、绿灯与黄灯。进一步的，所述服务端包括显示装置与转换程序，所述转换程序运行将所接收到 的探针台工作状态信号转换为对应的指示灯颜色，并根据对应的探针台信息，于显示装置 上图形化显示各个探针台的工作状态。可见，以上方法从探针台的工作状态显示接口引出探针台的各种工作状态信号， 并利用比较器将其转换为电平信号，交由微处理器处理，利用微处理器将电平信号与相应 的探针台信息转为通讯协议信号传输给远端的服务端，以在远端统一对所有探针台进行监 控，避免了人员不断到各个探针台去巡视所带来的效率低下等技术问题。且可以根据不同 探针台的工作状态显示接口的不同，设置所需数量的比较器，实现了对不同种类探针台的 统一化管理，增加了探针台监控的实时性，进而可以提高探针台的利用率。


图1为本发明一实施列所提供的探针测试实时监控系统的结构框图；图2为本发明一实施列所提供的探针测试实时监控系统的服务端所显示的信息 状态；图3为本发明一实施列所提供实时监控探针测试利用率的方法的流程示意图。
具体实施例方式为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举示例性实施例，并配合附 图，作详细说明如下。通常，在半导体测试领域，一个实验室或者企业需要配备多台或多个种类的探针 台，以满足不同产品的测试需求。然而，现有技术中却缺乏对这些探针台利用率的有效监 控，无法及时了解哪些探针台处于使用状态，哪些探针台处于闲置状态，对于出现故障的探 针台难以及时发现，使得整个实验室的探针台利用率无法达到最佳状态，进而使得测试效 率下降。本发明充分考虑到这一问题，对各种探针台做了研究，发现探针台为了方便操作 者实时观测到它的工作状态，往往引出多路接口信号，以控制不同的状态显示。一种较为常 见的方式就是控制状态指示灯的显示。例如，探针台P8、UF200、UF3000等都设置有状态指 示灯，分别为红灯、绿灯和黄灯。其中红灯闪烁表示机器故障，需要处理；绿灯表示机器正处 于工作状态；黄灯表示机器暂停工作，需要人为干预操作。本发明正是利用探针台引出的多路接口信号，将这些信号转换为一个远端的服务 端(例如，为计算机)可以识别及处理的信号，并将该信号传送给服务端，以在服务端集中 监控所有探针台的工作状态，从而提高探针台工作状态的监控效率。具体，请参考图1，其为本发明一实施列所提供的探针测试实时监控系统的结构框 图。如图宿松，该探针测试实时监控系统用以监控多个探针台10的工作状态，该系统包括 服务端30以及多个监控单元20，其中每个监控单元20连接一个探针台10，且服务端30通 过监控单元20获得探针台10的工作状态。具体监控单元20包括微处理器21，以及分别与该微处理器21连接的多个比较器22、存储器23和通讯接口 24。其中比较器21连接对应的探针台10，即每个监控单元20内，每个比较器21连接 一路探针台10的接口信号，例如在本实例中，探针台10具有三路接口信号分别代表机器故 障、正常运行、暂停工作等工作状态，每个比较器21接收一种工作状态信号，并将所接收的 信号转换为电平信号。这是因为，通常引出的接口信号的电压比较高，不利于后续处理，因 此，利用比较器将其转换为统一的电平信号，以便于后续微处理器的处理。举例而言，当引 出的接口信号为指示灯驱动信号时，其工作电压往往为MV，故为比较器施加24V (或略低) 的基准电压，当指示灯闪烁时，比较器就有等于或高于基准电压的输入，进而输出高电平， 代表信号灯闪烁，产生相应的工作状态；当指示灯不闪烁或未亮时，比较器就有低于基准电 压的输入，进而输出低电平，代表信号灯未亮，相应的工作状态未产生。存储器23存储对应的探针台10的信息，这里所说的信息可以包括探针台的地址 信息、配置信息等。这是因为，在对探针台的工作状态进行监控时，服务端30需要识别每个 探针台10，以将所接收到的工作状态信号与探针台对应起来。其中，可以为每个探针台编 号，利用序号来实现地址的记录。当然，本发明在此不以此为限，本领域技术人员可以根据 需要利用配置号或者其他信息来实现这种地址的记录。通讯接口 M用以与服务端30建立连接，在此，本发明不限制其连接方式，可以为 有线连接，也可以为无线连接。较佳的，采用有线连接的传输方式，例如双绞线传输，这样可 以有效的避免信号干扰给测试带来的不利。微处理器21是监控单元20的核心，用以协调比较器22、存储器23和通讯接口 M 之间的工作，具体其将比较器22所得到的电平信号与对应的存储器23内的探针台信息转 换为通讯接口 M对应的通讯协议信号，以通过该通讯接口 M将该通讯协议信号传输给服 务端30。例如，当通讯接口 M与服务端30之间通过双绞线连接时，就需要将比较器22所 得到的电平信号与对应的存储器23内的探针台信息转换为RS485信号。可见，以上探针测试实时监控系统利用探针台引出的多路接口信号来于远端统一 监控多个探针台的工作状态，具体，其将引出的信号转换为远端的服务端(例如，为计算 机)可以识别及处理的信号，并将该信号传送给服务端，以在服务端集中监控所有探针台 的工作状态，从而提高探针台工作状态的监控效率。由于探针台的数量较多，相应的传输路径不止一个，而且不是每种传输过来的信 号都可以被服务端的工作机所识别，故较佳的，如图所示，可以在服务端30设置集线器31， 以连接多个监控单元20，接收其所传输的通讯协议信号，并将其转换为工作机32可以识别 的信号；而工作机32连接集线器31，以从集线器31转换的信号中获得对应的探针台信息 及其工作状态。例如，当通讯接口 M与服务端30之间通过双绞线连接，且集线器31与工 作机之间通过USB连接时，集线器将接收到的RS485信号转换为USB信号，以便于工作机的 后续处理。需要说明的是，该系统可以设置固定时间，各个监控单元将其所获得的信息传送 给服务端，也可以以服务端主动询问的方式来获得各个监控单元所获得的信息。由于半导 体测试对于环境的要求比较高，故较佳的，服务端30与监控单元20之间的信息交换方式采 用主动询问方式，这样可以避免所有传输路径共同传输所带来的信号干扰。具体，服务端30 向监控单元20发送询问信号，其中询问信号内包括一探针台10的地址信息；应服务端30的询问信号，对应其内地址的探针台的监控单元20将其获得的探针台工作状态信号转换 为通讯协议信号传输给服务端30。在前面已经提及，现有探针台的工作状态多是通过指示灯来显示给操作人员的， 故较佳的，所述探针台的多种工作状态信号是通过其状态指示灯接口引出，即每个监控单 元20内的比较器22分别连接对应的探针台10的多个状态指示灯接口。在本实施列中，包 括三个指示灯，分别为红灯、绿灯与黄灯。然而，本发明不以此为限，可以根据具体探针台的 工作状态指示情况而设计。指示灯的好处在于可以直观的显示每个探针台的工作状态，而在远端的服务端， 这种状态可以转换为数据或信息显示给监控人员，但这种信息不如指示灯那么直观，所以 较佳的，可以在服务端设置显示装置与转换程序，利用转换程序运行将所接收到的探针台 工作状态信号转换为对应的指示灯颜色，并根据对应的探针台信息，于显示装置上图形化 显示各个探针台的工作状态。如图2，其示出了一种显示装置33上所显示的信息状态。其 中，每个小方框331代表一个探针台，其具有与实验室探针台地址相同或相应的地址，R代 表红色，Y代表黄色，G代表绿色。如此，监控人员便可以直观的从远端实时掌握各个探针台 的工作状态，以提高探针台的利用率。对应于以上探针测试实时监控系统，本发明还提供一种实时监控探针测试利用率 的方法，用以监控多个探针台的工作状态。结合参考图3，该方法包括如下步骤S310 根据每个探针台10的工作状态显示接口数量，为每个探针台配置一监控单 元20.如图1所示，该监控单元20包括微处理器21以及分别与该微处理器21连接的多个 比较器22、存储器23、通讯接口 24，其中每个监控单元20内的比较器的数量为每个探针台 10的工作状态显示接口数量。在本实施列中，探针台10的工作状态显示接口数量为三个，则相应需要配置三个 比较器22。较佳的，探针台的多种工作状态显示接口为其状态指示灯接口。因为，指示灯是 探针台较为常见的像操作人员显示其工作状态的方式，这在前面已经提及，例如，分别为利 用红灯表示机器故障、需要处理；绿灯表示机器正处于工作状态；黄灯表示机器暂停工作， 需要人为干预操作。那么此时，比较器22分别连接红灯、绿灯和黄灯的接口，以引出其接口 信号。即，如步骤S320:S320:利用多个比较器22分别接收其所连接的探针台的多种工作状态信号，并将 所接收的信号转换为电平信号；S330 利用存储器23存储对应的探针台的信息；S340 利用微处理器21将所述电平信号与对应的探针台信息转换为通讯接口 M 对应的通讯协议信号，以通过通讯接口 M将该通讯协议信号传输给服务端30 ；S350 利用服务端30根据所接收的通讯协议信号获取探针台的工作状态。可见，以上方法从探针台的工作状态显示接口引出探针台的各种工作状态信号， 并利用比较器将其转换为电平信号，交由微处理器处理，利用微处理器将电平信号与相应 的探针台信息转为通讯协议信号传输给远端的服务端，以在远端统一对所有探针台进行监 控，避免了人员不断到各个探针台去巡视所带来的效率低下等技术问题。且可以根据不同 探针台的工作状态显示接口的不同，设置所需数量的比较器，实现了对不同种类探针台的 统一化管理，增加了探针台监控的实时性，进而可以提高探针台的利用率。
在使用中，由于探针台的数量较多，相应的传输路径不止一个，而且不是每种传输 过来的信号都可以被服务端的工作机所识别，故较佳的，如图1所示，可以在服务端30设置 集线器31，以连接多个监控单元20，接收其所传输的通讯协议信号，并将其转换为工作机 32可以识别的信号。则该方法还包括如下步骤利用集线器接收多每个监控单元所传输的 通讯协议信号，并将其转换为工作机可以识别的信号；利用工作机从集线器转换的信号中 获得对应的探针台信息及其工作状态。例如，当通讯接口 M与服务端30之间通过双绞线 连接，且集线器31与工作机之间通过USB连接时，集线器将接收到的RS485信号转换为USB 信号，以便于工作机的后续处理。需要说明的是，在本方法中，可以设置固定时间间隔让各个监控单元将其所获得 的信息传送给服务端，也可以以服务端主动询问的方式来获得各个监控单元所获得的信 息。由于半导体测试对于环境的要求比较高，故较佳的，服务端30与监控单元20之间的信 息交换方式采用主动询问方式，这样可以避免所有传输路径共同传输所带来的信号干扰。 具体，服务端30向监控单元20发送询问信号，其中询问信号内包括一探针台10的地址信 息；应服务端30的询问信号，对应其内地址的探针台的监控单元20将其获得的探针台工作 状态信号转换为通讯协议信号传输给服务端30。在前面已经提及，指示灯是探针台较为常见的像操作人员显示其工作状态的方 式，指示灯的好处在于可以直观的显示每个探针台的工作状态，而在远端的服务端，这种状 态可以转换为数据或信息显示给监控人员，但这种信息不如指示灯那么直观，所以较佳的， 可以在服务端设置显示装置与转换程序，利用转换程序运行将所接收到的探针台工作状态 信号转换为对应的指示灯颜色，并根据对应的探针台信息，于显示装置上图形化显示各个 探针台的工作状态。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
权利要求
1.一种实时监控探针测试利用率的方法，用以监控多个探针台的工作状态，其特征是， 包括根据每个探针台的工作状态显示接口数量，为每个探针台配置一监控单元，该监控单 元包括微处理器以及分别与该微处理器连接的多个比较器、存储器、通讯接口，其中每个监 控单元内的比较器的数量为每个探针台的工作状态显示接口数量；利用多个比较器分别接收其所连接的探针台的多种工作状态信号，并将所接收的信号 转换为统一类型的电平信号；利用存储器存储对应的探针台的信息；利用微处理器将所述统一的电平信号与对应的探针台信息转换为通讯接口对应的通 讯协议信号，以通过通讯接口将该通讯协议信号传输给服务端；利用服务端根据所接收的通讯协议信号获取探针台的工作状态。
2.根据权利要求1所述的实时监控探针测试利用率的方法，其特征是，所述服务端包 括集线器和工作机，且该方法还包括利用集线器接收多每个监控单元所传输的通讯协议信号，并将其转换为工作机可以识 别的信号；利用工作机从集线器转换的信号中获得对应的探针台信息及其工作状态。
3.根据权利要求1所述的实时监控探针测试利用率的方法，其特征是，所述服务端与 所述监控单元之间的信息交换方式为主动询问方式，即服务端向监控单元发送询问信号，其中所述询问信号内包括一探针台的地址信息；对应于所述询问信号内的探针台的地址信息的监控单元将其获得的探针台工作状态 信号转换为通讯协议信号传输给服务端。
4.根据权利要求1所述的实时监控探针测试利用率的方法，其特征是，所述探针台的 多种工作状态显示接口为状态指示灯接口。
5.根据权利要求4所述的实时监控探针测试利用率的方法，其特征是，所述探针台的 状态指示灯包括红灯、绿灯与黄灯。
6.根据权利要求5所述的实时监控探针测试利用率的方法，其特征是，所述服务端包 括显示装置与转换程序，所述转换程序运行将所接收到的探针台工作状态信号转换为对应 的指示灯颜色，并根据对应的探针台信息，于显示装置上图形化显示各个探针台的工作状 态。
全文摘要
本发明揭示了一种实时监控探针测试利用率的方法，用以监控多个探针台的工作状态，其从探针台的工作状态显示接口引出探针台的各种工作状态信号，并利用比较器将其转换为统一类型的电平信号，交由微处理器处理，利用微处理器将电平信号与相应的探针台信息转为通讯协议信号传输给远端的服务端，以在远端统一对所有探针台进行监控，避免了人员不断到各个探针台去巡视所带来的效率低下等技术问题。且可以根据不同探针台的工作状态显示接口的不同，设置所需数量的比较器，实现了对不同种类探针台的统一化管理，增加了探针台监控的实时性，进而可以提高探针台的利用率。
文档编号G01R31/01GK102135581SQ201010600189
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者凌俭波, 叶阳平, 季海英, 岳小兵, 张 杰, 汪瑞祺, 王静, 祁建华, 赵达君 申请人:上海华岭集成电路技术股份有限公司