TWI805344B - 溫度測試系統及其溫度測試方法 - Google Patents
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Abstract
一種溫度測試系統及其溫度測試方法被提出。在溫度測試系統中，標準感測器感測標準環境溫度以產生參考值。待測裝置感測操作溫度以產生測試值。處理器根據參考值與對應的標準環境溫度的差以獲得第一偏移值，並根據第一偏移值以及參考值以產生第一校正曲線。處理器根據第一偏移值來調整測試值以獲得第二校正值。處理器根據第二校正值以及標準環境溫度以計算出預測溫度值。處理器計算預測溫度值與相對應的標準環境溫度的差以產生第二偏移值。處理器根據第二偏移值以調整預測溫度值，並根據調整後的預測溫度值以產生第二校正曲線。
Description
本發明是有關於一種溫度測試技術，且特別是有關於一種溫度測試系統及其溫度測試方法。
針對積體電路的溫度測試技術，習知的溫度測試系統通常僅會利用溫度感測器來感測環境溫度，並依據所感測到的環境溫度來對待測裝置（亦即，待測的積體電路）的溫度曲線進行校正。
然而，隨著對於溫度的精確度要求愈來愈高，習知技術的溫度測試方式仍存在著較大的溫度誤差，進而使得溫度測試技術的良率將會降低。有鑑於此，如何有效地實現精確的積體電路的溫度測試技術，以降低溫度測試的良率損失，將是本領域相關技術人員重要的課題。
本發明提供一種溫度測試系統及其溫度測試方法，能夠有效地提升對待測裝置進行溫度測試時的良率。
本發明的溫度測試系統包括標準感測器、待測裝置以及處理器。標準感測器感測多個標準環境溫度以分別產生多個參考值。待測裝置感測多個操作溫度以產生多個測試值。處理器耦接至所述待測裝置以及所述溫度感測器，其中所述處理器用以：根據所述多個參考值的其中之一與對應的各所述標準環境溫度的差以獲得第一偏移值，並根據所述第一偏移值以及所述多個參考值以產生第一校正曲線；根據所述第一偏移值來調整所述多個測試值以獲得多個第二校正值；根據所述多個第二校正值以及所述多個標準環境溫度以計算出多個預測溫度值；計算所述多個預測溫度值的其中之一與相對應的各所述標準環境溫度的差以產生第二偏移值；以及根據所述第二偏移值以調整所述多個預測溫度值，並根據調整後的所述多個預測溫度值以產生第二校正曲線。
在本發明的溫度測試系統的溫度測試方法包括：提供標準感測器感測多個標準環境溫度以分別產生多個參考值；提供待測裝置感測多個操作溫度以產生多個測試值；由處理器根據所述多個參考值的其中之一與對應的各所述標準環境溫度的差以獲得第一偏移值，並根據所述第一偏移值以及所述多個參考值以產生第一校正曲線；由所述處理器根據所述第一偏移值來調整所述多個測試值以獲得多個第二校正值；由所述處理器根據所述多個第二校正值以及所述多個標準環境溫度以計算出多個預測溫度值；由所述處理器計算所述多個預測溫度值的其中之一與相對應的各所述標準環境溫度的差以產生第二偏移值；以及由所述處理器根據所述第二偏移值以調整所述多個預測溫度值，並根據調整後的所述多個預測溫度值以產生第二校正曲線。
基於上述，在本發明諸實施例所述溫度測試系統及其溫度測試方法中，處理器可以在完成第一的溫度校正動作之後，進一步地依據第二校正值、第三校正值以及待測裝置所產生的多個測試值，並透過目標函數以產生第二校正曲線，藉以對溫度測試系統進行第二次的溫度校正動作。如此一來，處理器能夠使得第二校正曲線可以更加趨近於標準溫度曲線，藉以提升溫度測試系統對待測裝置進行溫度測試時的良率，並降低溫度測試時的良率損失。
在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。
圖1是依照本發明一實施例說明一種溫度測試系統的示意圖。請參照圖1，溫度測試系統100包括標準感測器110、待測裝置120、記憶體130以及處理器140。其中，本實施例的標準感測器110可例如是溫度感測器，待測裝置120可例如是待進行溫度測試的積體電路（Integrated Circuit），但並不限於此。
在本實施例中，標準感測器110可用以感測環境中的多個標準環境溫度T1～TN（亦即，實際環境溫度），並依據所感測到的多個標準環境溫度T1～TN以對應地產生多個參考值RF1～RFN。待測裝置120可用以感測待測裝置120的多個操作溫度，並依據所感測到的多個操作溫度以對應地產生多個測試值TS1～TSN。其中，待測裝置120可藉由輸入多個不同的電壓以獲得對應的多個不同的操作溫度，且其實施細節及相關運作為本領域技術人員所熟知，故在此不再贅述。其中，上述的N為正整數。
記憶體130耦接至標準感測器110以及待測裝置120。記憶體130可用以儲存多個參考值RF1～RFN以及多個測試值TS1～TSN。記憶體130可設置於待測裝置120的內部或待測裝置120的外部，本發明並未特別限制。本實施例的記憶體130可例如是可變電阻式記憶體（Resistive random-access memory, RRAM）、鐵電隨機存取記憶體（Ferroelectric RAM, FeRAM）、磁阻隨機存取記憶體（magnetoresistiveRAM, MRAM）、相變式隨機存取記憶體（Phase changeRAM, PRAM)、導通微通道記憶體(Conductive bridge RAM, CBRAM)、任何型態的固定式或可移動式隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）或快閃記憶體（flash memory）。
在另一方面，處理器140耦接至記憶體130。處理器140可自記憶體130接收（或讀取）參考值RF1～RFN以及測試值TS1～TSN。在本實施例中，處理器140可對這些參考值RF1～RFN以及這些測試值TS1～TSN進行分析運算，以產生與待測裝置120相關聯的校正曲線CV1以及校正曲線CV2。
圖2A至圖2C是依照本發明圖1一實施例的多個溫度曲線的示意圖。請同時參照圖1以及圖2A，在本實施例中，處理器140可依據多個標準環境溫度T1～TN以獲得溫度測試系統100的工作溫度以及溫度測試系統100的工作電壓之間的標準溫度曲線STC。而在標準感測器110將參考值RF1～RFN儲存至記憶體130之後，處理器140可依據這些參考值RF1～RFN以獲得所述工作溫度以及所述工作電壓之間的第一溫度曲線TC1。
其中，在圖2A中，標準溫度曲線STC可用以表示環境中的理想溫度狀態，而第一溫度曲線TC1則可用以表示標準感測器110在環境中所感測到的實際溫度狀態。
接著，請同時參照圖1以及圖2B，處理器140可依據第一溫度曲線TC1上的參考值RF1～RFN中的其中之一與對應的標準溫度曲線STC上的標準環境溫度T1～TN之間差值，以獲得第一溫度曲線TC1與標準溫度曲線STC之間的第一偏移值OFFSET1。舉例而言，處理器140可以以標準溫度曲線STC上為25度（°C）的標準環境溫度作為基準值，並判斷出在第一溫度曲線TC1上對應於為25°C的標準環境溫度的參考值，且將所述參考值與所述基準值進行相減以獲得第一溫度曲線TC1與標準溫度曲線STC之間的偏移值OFFSET1。
進一步來說，在計算出第一偏移值OFFSET1之後，處理器140可使第一溫度曲線TC1上的參考值RF1～RFN分別與第一偏移值OFFSET1進行相減，以使第一溫度曲線TC1朝著標準溫度曲線STC的方向向下平移第一偏移值OFFSET1的單位量，藉以使第一溫度曲線TC1趨近於標準溫度曲線STC。
因此，處理器140可依據標準環境溫度T1～TN、參考值RF1～RFN以及第一偏移值OFFSET1以對溫度測試系統100進行第一次的溫度校正動作，並獲得所述工作溫度以及所述工作電壓之間的第一校正曲線CV1（如圖2B所示）。
在另一方面，請同時參照圖1以及圖2C，在處理器140產生第一校正曲線CV1之後，處理器140可接續地自記憶體130接收（讀取）測試值TS1～TSN。在本實施例中，處理器140可依據測試值TS1～TSN、第一偏移值OFFSET1以及標準環境溫度T1～TN，並透過目標函數ML以對溫度測試系統100進行第二次的溫度校正動作，藉以獲得所述工作溫度以及所述工作電壓之間的第二校正曲線CV2（如圖2C所示）。
如此一來，本實施例的處理器140能夠透過兩次的溫度校正動作使第二校正曲線CV2更加趨近於標準溫度曲線STC，藉以提升溫度測試系統100對待測裝置120進行溫度測試時的良率。
關於溫度曲線的校正動作的實施細節，將於圖3A以及圖3B中所提出的範例來進行說明。其中，圖3A至圖3B是依照本發明圖1另一實施例的多個溫度曲線的示意圖。
對此，為了方便說明，如表（1）所示，在本實施例中，假設處理器140針對環境中為10°C、25°C以及70°C的標準環境溫度進行取樣。
標準感測器110可依據這些標準環境溫度（10°C、25°C以及70°C）以對應地產生為11°C、27°C以及67°C的參考值。待測裝置120可依據待測裝置120在這些標準環境溫度（10°C、25°C以及70°C）下的操作溫度，以對應地產生為12°C、28°C以及74°C的測試值。
表（1）
| 溫度樣本Tn（n=3） | T1 | T2 | T3 |
| 標準環境溫度（°C） | 10 | 25 | 70 |
| 參考值 （°C） | 11 | 27 | 67 |
| 測試值 （°C） | 12 | 28 | 74 |
請同時參照圖1以及圖3A，詳細來說，處理器140可自記憶體130接收為11°C、27°C以及67°C的參考值，並且依據這些參考值以獲得第一溫度曲線TC1。接著，處理器140可以以標準溫度曲線STC上為25°C的標準環境溫度作為基準值，並將第一溫度曲線TC1上為27°C的參考值與為25°C的標準環境溫度進行相減，以計算出第一溫度曲線TC1與標準溫度曲線STC之間的第一偏移值OFFSET1為2°C。
在處理器140計算出第一偏移值OFFSET1之後，處理器140可將第一溫度曲線TC1上的多個參考值（11°C、27°C以及67°C）分別與為2°C的第一偏移值OFFSET1進行相減，以獲得如表（2）所示的多個第一校正值CC1（9°C、25°C以及65°C）。並且，處理器140可依據為9°C、25°C以及65°C的第一校正值CC1以產生第一校正曲線CV1。
表（2）
| 第一校正值 （第一偏移值=2） | 9 | 25 | 65 |
| 第二校正值 （第一偏移值=2） | 10 | 26 | 72 |
| 第三校正值 （第二偏移值=0.7） | 9.55 | 25 | 71.35 |
換句話說，在本實施例中，溫度測試系統100可依據第一校正值CC1以及標準感測器110所產生的多個參考值來對溫度測試系統100進行第一次的溫度校正動作。
在另一方面，在溫度測試系統100完成了第一次的溫度校正動作之後，處理器140可接續地自記憶體130接收為12°C、28°C以及74°C的測試值。接著，處理器140可將為12°C、28°C以及74°C的測試值分別與第一偏移值OFFSET1（2°C）進行相減，以獲得如表（2）所示的多個第二校正值CC2（10°C、26°C以及72°C）。此時，處理器140可依據為10°C、26°C以及72°C的第二校正值CC2以獲得第二溫度曲線TC2。
特別一提的是，在本實施例中，處理器140可依據多個第二校正值CC2（10°C、26°C以及72°C）以及多個標準環境溫度（10°C、25°C以及70°C）以產生目標函數ML。
在本實施例中，目標函數ML可例如為線性回歸函數（linear regression）。處理器140可依據多個第二校正值CC2（10°C、26°C以及72°C）以及多個標準環境溫度（10°C、25°C以及70°C）以透過最小二乘法（least squares method）分析的方式來產生目標函數ML。
舉例而言，本實施例的目標函數ML可例如為下述式子（1），其中，下述式子（1）的X為標準環境溫度，下述式子（1）的Y為預測溫度值，且下述式子（1）的n為溫度樣本數量：
Y=a+bX （1）
其中，參數b=（（X與對應Y乘積之和）-n*（X的平均數）*（Y的平均數））/（（X的平方之和）-n*（X的平均數的平方））
=(10 * 10 + 25 * 26 + 70 * 72 - 3 * 35 * 36) / (10 * 10 + 25 * 25 + 70 * 70 - 3 * 35 * 35)
=2010/1950
=1.03
其中，參數a=（Y的平均數）-（b*X的平均數）
=36-1.03*35
=-0.05
根據上述的分析運算可以得知，處理器140可依據多個第二校正值CC2（10°C、26°C以及72°C）以及多個標準環境溫度（10°C、25°C以及70°C）以透過最小二乘法分析的方式來獲得為Y=1.03X-0.05的目標函數ML。
進一步來說，在處理器140獲得目標函數ML之後，處理器140可依據多個標準環境溫度（10°C、25°C以及70°C）以及目標函數ML以計算出多個預測溫度值PT1～PTN。
舉例而言，如表（3）所示，處理器140可使這些標準環境溫度（10°C、25°C以及70°C）分別輸入至目標函數ML中的參數X，以對應地獲得為10.25°C、25.7°C以及72.05°C的預測溫度值。並且，處理器可以依據這些預測溫度值（10.25°C、25.7°C以及72.05°C）以獲得第三溫度曲線TC3。
接著，處理器140可以以標準溫度曲線STC上為25°C的標準環境溫度作為基準值，並將第三溫度曲線TC3上為25.7°C的預測溫度值與為25°C的標準環境溫度進行相減，以計算出第三溫度曲線TC3與標準溫度曲線STC之間的第二偏移值OFFSET2為0.7°C。
在處理器140計算出第二偏移值OFFSET2之後，處理器140可將第三溫度曲線TC3上的多個預測溫度值（10.25°C、25.7°C以及72.05°C）分別與為0.7°C的第二偏移值OFFSET2進行相減，以獲得如表（3）所示的多個第三校正值CC3（9.55°C、25°C以及71.35°C）。並且，處理器140可依據為9.55°C、25°C以及71.35°C的第三校正值CC3以產生第二校正曲線CV2。
表（3）
| 標準環境溫度（°C） | 10 | 25 | 70 |
| 預測溫度值 （°C） | 10.25 | 25.7 | 72.05 |
| 第三校正值 （偏移值=0.7） | 9.55 | 25 | 71.35 |
換言之，如圖3B所示，本實施例的處理器140可以在完成第一的溫度校正動作之後（亦即，產生第一校正曲線CV1之後），進一步地依據第二校正值CC2、第三校正值CC3以及待測裝置120所產生的多個測試值，並透過目標函數ML以產生第二校正曲線CV2，藉以對溫度測試系統100進行第二次的溫度校正動作。
如此一來，透過處理器140對溫度測試系統100進行兩次的溫度校正動作，能夠使得第二校正曲線CV2可以更加趨近於標準溫度曲線STC，藉以提升溫度測試系統100對待測裝置120進行溫度測試時的良率，並降低溫度測試時的良率損失。
圖4是依照本發明一實施例說明溫度測試方法的流程圖。請同時參照圖1以及圖4，在步驟S410中，溫度測試系統提供標準感測器感測多個標準環境溫度以分別產生多個參考值。在步驟S420中，溫度測試系統提供待測裝置感測多個操作溫度以產生多個測試值。在步驟S430中，溫度測試系統由處理器根據多個參考值的其中之一與對應的標準環境溫度的差以獲得第一偏移值，並根據第一偏移值以及多個參考值以產生第一校正曲線。
在步驟S440中，溫度測試系統由處理器根據第一偏移值來調整多個測試值以獲得多個第二校正值。在步驟S450中，溫度測試系統由處理器根據多個第二校正值以及多個標準環境溫度以計算出多個預測溫度值。在步驟S460中，溫度測試系統由處理器計算多個預測溫度值的其中之一與相對應的標準環境溫度的差以產生第二偏移值。在步驟S470中，溫度測試系統由處理器根據第二偏移值以調整多個預測溫度值，並根據調整後的多個預測溫度值以產生第二校正曲線。
關於各步驟的實施細節在前述的實施例及實施方式都有詳盡的說明，在此恕不多贅述。
綜上所述，在本發明諸實施例所述溫度測試系統及其溫度測試方法中，處理器可以在完成第一的溫度校正動作之後，進一步地依據第二校正值、第三校正值以及待測裝置所產生的多個測試值，並透過目標函數以產生第二校正曲線，藉以對溫度測試系統進行第二次的溫度校正動作。如此一來，處理器能夠使得第二校正曲線可以更加趨近於標準溫度曲線，藉以提升溫度測試系統對待測裝置進行溫度測試時的良率，並降低溫度測試時的良率損失。
100:溫度測試系統
110:標準感測器
120:待測裝置
130:記憶體
140:處理器
CV1:第一校正曲線
CV2:第二校正曲線
RF1～RFN:參考值
STC:標準溫度曲線
S410～S470:步驟
TS1～TSN:測試值
TC1:第一溫度曲線
TC2:第二溫度曲線
TC3:第三溫度曲線
圖1是依照本發明一實施例說明一種溫度測試系統的示意圖。
圖2A至圖2C是依照本發明圖1一實施例的多個溫度曲線的示意圖。
圖3A至圖3B是依照本發明圖1另一實施例的多個溫度曲線的示意圖。
圖4是依照本發明一實施例說明溫度測試方法的流程圖。
100:溫度測試系統
110:標準感測器
120:待測裝置
130:記憶體
140:處理器
CV1:第一校正曲線
CV2:第二校正曲線
RF1~RFN:參考值
TS1~TSN:測試值
Claims (10)
- 一種溫度測試系統，包括：標準感測器，感測多個標準環境溫度以分別產生多個參考值；待測裝置，感測多個操作溫度以產生多個測試值；以及處理器，耦接至所述待測裝置以及所述標準感測器，其中所述處理器用以：根據所述多個參考值的其中之一與對應的各所述標準環境溫度的差以獲得第一偏移值，並根據所述第一偏移值以及所述多個參考值以產生第一校正曲線；根據所述第一偏移值來調整所述多個測試值以獲得多個第二校正值；根據所述多個第二校正值以及所述多個標準環境溫度以產生一目標函數；根據所述多個標準環境溫度以及所述目標函數以計算出所述多個預測溫度值；計算所述多個預測溫度值的其中之一與相對應的各所述標準環境溫度的差以產生第二偏移值；以及根據所述第二偏移值以調整所述多個預測溫度值，並根據調整後的所述多個預測溫度值以產生第二校正曲線，其中，所述多個參考值、所述多個測試值、所述第一偏移值、所述第二偏移值以及所述多個第二校正值為溫度值，而所述第一校正曲線以及所述第二校正曲線為電壓-溫度曲線。
- 如請求項1所述的溫度測試系統，其中所述溫度測試系統更包括：記憶體，耦接於所述標準感測器、所述待測裝置以及所述處理器之間，用以儲存所述多個參考值以及所述多個測試值。
- 如請求項1所述的溫度測試系統，其中所述處理器更用以：根據所述第一偏移值來調整所述多個參考值以獲得多個第一校正值；以及根據所述多個第一校正值以產生所述第一校正曲線。
- 如請求項3所述的溫度測試系統，其中所述處理器更用以：使所述多個參考值分別與所述第一偏移值進行相減以獲得所述多個第一校正值。
- 如請求項1所述的溫度測試系統，其中所述處理器更用以：使所述多個預測溫度值分別與所述第二偏移值進行相減以獲得多個第三校正值，並根據所述多個第三校正值以產生所述第二校正曲線。
- 一種溫度測試系統的溫度測試方法，包括：提供標準感測器感測多個標準環境溫度以分別產生多個參考值；提供待測裝置感測多個操作溫度以產生多個測試值； 由處理器根據所述多個參考值的其中之一與對應的各所述標準環境溫度的差以獲得第一偏移值，並根據所述第一偏移值以及所述多個參考值以產生第一校正曲線；由所述處理器根據所述第一偏移值來調整所述多個測試值以獲得多個第二校正值；由所述處理器根據所述多個第二校正值以及所述多個標準環境溫度以產生一目標函數；由所述處理器根據所述多個標準環境溫度以及所述目標函數以計算出所述多個預測溫度值；由所述處理器計算所述多個預測溫度值的其中之一與相對應的各所述標準環境溫度的差以產生第二偏移值；以及由所述處理器根據所述第二偏移值以調整所述多個預測溫度值，並根據調整後的所述多個預測溫度值以產生第二校正曲線，其中，所述多個參考值、所述多個測試值、所述第一偏移值、所述第二偏移值以及所述多個第二校正值為溫度值，而所述第一校正曲線以及所述第二校正曲線為電壓-溫度曲線。
- 如請求項6所述的溫度測試方法，更包括：提供記憶體以儲存所述多個參考值以及所述多個測試值。
- 如請求項6所述的溫度測試方法，其中根據所述第一偏移值以及所述多個參考值以產生所述第一校正曲線的步驟包括： 由所述處理器根據所述第一偏移值來調整所述多個參考值以獲得多個第一校正值；以及由所述處理器根據所述多個第一校正值以產生所述第一校正曲線。
- 如請求項8所述的溫度測試方法，其中由所述處理器根據所述第一偏移值來調整所述多個參考值以獲得所述多個第一校正值的步驟包括：由所述處理器使所述多個參考值分別與所述第一偏移值進行相減以獲得所述多個第一校正值。
- 如請求項6所述的溫度測試方法，其中由所述處理器根據所述第二偏移值以調整所述多個預測溫度值，並根據調整後的所述多個預測溫度值以產生所述第二校正曲線的步驟包括：由所述處理器使所述多個預測溫度值分別與所述第二偏移值進行相減以獲得多個第三校正值，並根據所述多個第三校正值以產生所述第二校正曲線。
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|---|---|---|---|---|
| US6115441A (en) * | 1991-07-09 | 2000-09-05 | Dallas Semiconductor Corporation | Temperature detector systems and methods |
| TW200912265A (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-16 | Unisense Technology Co Ltd | Adjustment method and adjustment system for temperature sensing component |
| TW201237376A (en) * | 2010-12-30 | 2012-09-16 | Veeco Instr Inc | Methods and systems for in-situ pyrometer calibration |
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-
2022
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- 2022-05-27 CN CN202210593656.3A patent/CN117007936A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6115441A (en) * | 1991-07-09 | 2000-09-05 | Dallas Semiconductor Corporation | Temperature detector systems and methods |
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Also Published As
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