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1、MT99XX测试机的维修报告毕业设计报告课题：MT99XX测试机的维修报告系 部： 电气工程系专 业：机电一体化技术班 级： 机电121姓 名： 仝帅学 号： 23指导老师： 王志伟20153目录摘要3第一章 序言41.1测试机的发展41.2测试系统的组成5第二章 测试设备的简介62.1测试设备的一般结构62.2测试原理功能测试简介82.2.1功能性测试82.2.2测试向量82.2.3创建输入信号92.2.4输出信号测试9第三章MT99XX测试机简介103.1设备总的信息概括103.1.2主界面的介绍113.1.3 设备基本的结构和功能123.1.4 温度范围123.1.5 导向原理123.1
2、.6 空气加速原理简介143.1.7设备各模块间的连接143.2 BUH的总体框架153.2.1 Loader部分153.2.2 Handler部分163.2.3 Unloader部分173.3 传感器的分布183.3.1 Soak area中温度传感器的分布183.3.2Contact area中温度传感器的分布193.3.3在CUH处的温度传感器分布203.3.4温度传感器号码，分布，控制板一览表203.3.5通信接口213.3.6下图所示的是BUH中的次级模块的代码及分布22第四章 测试机故障分析244.1分选机常见异常的分析244.2分选机常见故障的排除264.3分选机常见部位的调节3
3、44.3.1Vacuum CC的Body stopper高度的调节344.3.2Singulator的调节35第五章 设备维修保养分析36总结37MT99测试机的维修报告摘要：随着我国集成电路产业的飞速发展，集成电路测试和服务在产业链中的作用将越来越大.专业化的集成电路测试业是集成电路产业中一个重要组成部分，从产品设计开始至完成加工全过程，提供给客户的产品是否合格就是通过测试完成的.在当今集成电路产业中，由于专用测试仪的局限性、非标准性以及专用测试仪开发的周期过长的问题，使得专用测试仪的使用受到了较大的限制.而通用测试仪以它的通用性、标准性、便捷性以及开放性迅速成为了集成电路测试行业的主流。关
4、键词：MT99XX、维修、保养第一章 序言1.1测试机的发展1958年德州仪器公司（TI）研制发明了世界第一块集成电路7400（与非门逻辑电路）以来，便诞生了世界上第一台集成电路测试机，专用于测试自己产品的IN HOUSE TESTER。同样，世界上第一颗模拟（Analog）集成电路是Fairchild公司的运算放大器741，同时，便诞生了世界上第一台模拟集成电路测试机。1970年，Fairchild公司推出了世界上第一代成功的商业化的数字集成电路测试机Sentry 7，它采用24位BUS，ECL电路，2MHz的minicomputer，体积庞大，主要性能为：DATA RATE为10MHz，最
5、大测试通道为60PIN；直到1990年为止，先后推出S-10，S-20，S-21等型号，在1970年到1990年这二十年期间，Sentry机器凭借其优良的性能，在测试业界独岭风骚，无任何竞争手。随着386CPU的出现，集成电路的集成度和工作频率大幅度提高，诞生了第二代集成电路测试机，主要特点为：测试机硬件系统开始采用ASIC，软件系统则引入工作站，用UNIX操作系统。其代表性的机器有法国的SCHLUMBERGER以及TRILLIUM。Sentry公司卖给SCHLUMBERGER后，便推出第二代产品S15及S50，而Sentry公司的部分员工成立TRILLIUM公司，推出50MHz、256PIN
6、的数字测试机，赢得较大的市场，SCHLUMBERGER推出S15、S50失败后，推出先进的ITS9000系统，此系统在软件和硬件上均代表当时的最高水平，软件采用高级的图形界面，测试程序采用模块化结构，硬件系统采用SEQUENCE PER PIN结构（每一PIN均有独立的PMU，TG，VIH，VIL，VOH，VOL及SEQUENCE），此时ITS9000机器独霸市场，TRILLIUM不得已卖给CREDENCE，CREDENCE推出SC212系统，它在软件方面引进ITS9000的优点，在硬件方面采用CMOS电路，向小型化发展，此系统推出后，打败了众多大系统机台。随着个人计算机及WINDOWS操作系
7、统的广泛普及，如今，出现了第三代数字集成电路测试机，并具备如下特点：采用广泛普及的PC机及WINDOWS操作系统，易学易用，并向智能化发展，硬件系统向小型化、模块化、标准化发展。其代表机器有TERADYNE的J750，用于工程验证的HILEVEL、IMS。第三代测试机的出现，使得测试机的购买成本及维护成本大大降低，厂家只需购买自己需要的模块部分，而不必花过多的钱去买自己用不到的部分，并且，测试机也能随时扩充新的功能。综上，集成电路测试机基本上沿着小型化、模块化、智能化方向发展。测试系统称为ATE（Automatic Test Equipment ），由电子电路和机械硬件组成，是由同一个主控制器
8、指挥下的电源、计量仪器、信号发生器、波形（pattern）生成器和其他硬件项目的集合体，用于模仿被测器件将会在应用中体验到的操作条件，以发现不合格产品。 测试系统硬件由运行指令（测试程序）的计算机控制，在测试时提供合适的电压、电流、时序和功能状态给DUT并监测DUT的响应，对比每次测试的结果和预先设定的界限，做出pass或fail的判断。1.2测试系统的组成“CPU”是系统的控制中心，这里的CPU不同于电脑中的中央处理器，它由控制测试系统的计算机及数据输入输出通道组成。许多新的测试系统提供一个网络接口用以传输测试数据；计算机硬盘和Memory用来存储本地数据；显示器及键盘提供了测试操作员和系统
9、的接口。DC子系统包含有DPS（Device Power Supply，器件供电单元）、RVS（ Reference Voltage Supply，参考电压源）、PMU（Precision Measurement Unit，精密测量单元）。 DPS为被测器件的电源管脚提供电压和电流； RVS为系统内部管脚测试单元的驱动和比较电路提供逻辑0和逻辑1电平提供参考电压，这些电压设置包括：VIL、VIH、VOL和VOH。一些测试系统称拥有“perpin”的结构，就是说它们可以为每一个pin独立地设置输入及输出信号的电平和时序。 PMU是用于精确的DC参数测量的单元，它能驱动电流进入器件而去量测电压或者
10、为器件加上电压而去量测产生的电流。PMU的数量跟测试机的等级有关，低端的测试机往往只有一个PMU，同过共享的方式被测试通道（testchannel）逐次使用；中端的则有一组PMU，通常为8个或16个，而一组通道往往也是8个或16个，这样可以整组逐次使用；而高端的测试机则会采用per pin的结构，每个channel配置一个PMU。每个测试系统都有高速的存储器称为“pattern memory”或“vectormemory”去存储测试向量（vector或pattern）。Testpattern描绘了器件设计所期望的一系列逻辑功能的输入输出的状态，测试系统从pattern memory中读取输入信
11、号或者叫驱动信号（Drive）的pattern状态，通过testerpin输送给待测器件的相应管脚；再从器件输出管脚读取相应信号的状态，与pattern中相应的输出信号或者叫期望（Expect）信号进行比较。进行功能测试时，pattern为待测器件提供激励并监测器件的输出，如果器件输入与期望不相符，则一个功能失效产生了。有两种类型的测试向量并行向量和扫描向量，大多数测试系统都支持以上两种向量。Timing分区存储有功能测试需要用到的格式、掩盖（mask）和时序设置等数据和信息，信号格式（波形）和时间沿标识定义了输入信号的格式和对输出信号进行采样的时间点。Timing分区从patternmemo
12、ry那里接收激励状态（“0”或者“1”），结合时序及信号格式等信息，生成格式化的数据送给电路的驱动部分，进而输送给待测器件。 Special Tester Options部分包含一些可配置的特殊功能，如向量生成器、存储器测试，或者模拟电路测试所需要的特殊的硬件结构。 The Systen Clocks为测试系统提供同步的时钟信号，这些信号通常运行在比功能测试要高得多的频率范围；这部分还包括许多测试系统都包含的时钟校验电路。第二章 测试设备的简介2.1测试设备的一般结构图 2.1 数字测试系统经典架构如图(1)是数字测试系统的经典架构。许多新的测试系统可能会包含有更多的硬件，但还是以上图为基本架
13、构。Test System Controller CPU是整个测试系统的核心，它控制测试系统的工作和数据的流向，通过系统的I/O口将数据传到外部的PC上，或从外部的PC上获取命令。外部PC只是一个系统平台起存储与显示的作用。所以会有些机台只有外部的Monitor而无外部PC。在测试机台的DC部分由System Power Supply、DUT and Reference Power Supply和PMU等组成。System Power Supply是提供整个测试系统的电源，机台对于电压的稳定性要求极高，一般在测试机台中占有最大的体积。Device Power supply主要提供芯片VDD/V
14、CC。Reference Voltage Supply提供给芯片参考电压(VIL/VIH，VOH/VOL)。PMU是进行DC参数量测的单元。在测试机台中还有Pattern Memory是用于存储测试向量的。一般的测试向量分为并行向量和线性向量。并行向量就是一根Device Pin对应向量的一列的向量结构；而线性向量是为提高测试的覆盖度，在芯片的设计过程中加入某些CELL就可用串行向量来测试某些用并行向量无法测试的项目。在测试机台的AC部分由Timeset Memory、Formatting Memory和Masking Memory组成，其主要作用是将测试向量中的输入部分根据测试程序的要求产生
15、相应的输入波形，同时也根据测试程序的要求在相应的时间点去比较输出波形。测试机台的另一重要部分是测试头，它是测试机台与芯片之间的通道，其主要由PE Card组成(PE Card的结构见图(2)。图2.1 PE Card的结构由上图可见PE Card由输入、输出和动态负载三部分组成，其中输入部分是给芯片提供VIL/VIH的电平；输出部分是将芯片的输出电平与VOH/VOL进行比较；图(2)的动态负载分为两部分，一种是通过加载IOL/IOH电流将输出电压与设定的VOH/VOL比较；另一种是将输出电流与设定的IHIGH/ILOW进行比较。比较电流的功能一般只有在高档机台中才会有。另外在测试头的附近有Test Box/Bin Box，它包括Start和Reset等按键，并且能够显示芯片Pass/Fail的结果。2.2测试原理功能测试简介2.2.1功能性测试功能性测试主要是验证逻辑功能。在主程序的功能测试部分中包括测试向量和相关的测试命令。其中测试向量在输入时向芯片提
