半导体芯片批量检测控制方法与流程

本发明涉及芯片检测，尤其是指一种半导体芯片批量检测控制方法。

背景技术：

1、半导体芯片自动化检测实践中，矩阵式料槽作为标准来料容器，用于承载多颗待测芯片，单台机械手负责将芯片从料槽取出并送至多个并行测试工位进行性能测试，待测试结束后再将芯片准确放回料槽指定位置。为实现测试结果属性（良品或不良品）的精确追踪，普遍采用芯片本位的追踪逻辑，即在测试启动前预先记录每颗芯片的唯一标识与其在料槽中的坐标位置之间的映射关系；测试完成后，需先确认工位上芯片的身份标识，再通过该标识查询对应的料槽坐标，最终完成测试结果属性与坐标的绑定操作。该过程依赖两种实现机制：一种是在测试工位或机械手末端集成光学读码器，通过物理扫描获取芯片表面标识；另一种是控制器以固定周期轮询各工位的状态寄存器，检测测试完成事件。

2、对于光学读码器方案，读取芯片标识的操作需额外消耗数十至数百毫秒的时间开销，拖慢系统整体产出节奏；同时，芯片在测试过程中常经历高温、静电放电等严苛环境应力，导致其表面标识标签易发生污损、氧化或脱落，一旦标识无法被可靠识别，机械手将丧失归位依据，造成芯片无法正确放回料槽，甚至引发物料混乱。对于轮询扫描方案，面临响应延迟与计算资源消耗的固有矛盾：缩短轮询周期虽能提升事件感知灵敏度，但会过度占用处理器资源，干扰核心测试流程；延长轮询周期则导致测试完成事件的检测滞后，尤其在多个测试工位同时结束测试时，轮询顺序的随机性极易造成测试结果属性与料槽坐标的错配。更为关键的是，上述两种机制均固守芯片本位的逻辑框架，从测试完成到机械手执行归位动作之间，始终存在获取芯片标识或等待轮询确认这一冗余中间环节，该环节不仅引入不必要的操作延迟，还因环境干扰或逻辑冲突增加系统错误率。

技术实现思路

1、为此，本发明要解决的技术问题在于提供一种半导体芯片批量检测控制方法，通过响应测试工位生成的边沿触发中断信号直接绑定测试结果属性与料槽坐标，消除归位环节中的芯片标识读取操作和轮询等待时间，提高检测效率并降低系统错误率。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体芯片批量检测控制方法，应用于具有矩阵式料槽及至少两个并行测试工位的自动化检测系统，该方法包括：

3、响应于各测试工位启动测试，根据各测试工位上待测芯片的标识，查表得到各测试工位所测芯片的料槽位置，建立测试工位-料槽坐标表；

4、各测试工位在完成芯片测试时生成边沿触发的中断信号，所述中断信号携带工位编号；根据所述工位编号从测试结果数据库中读取芯片测试结果属性，根据所述工位编号查询所述测试工位-料槽坐标表，获得关联料槽；；

5、绑定所述测试结果属性和所述关联料槽并封装为数据帧，将所述数据帧发送至机械手控制系统，供机械手执行卸载操作时按所述关联料槽将已测芯片放回料槽。

6、优选地，还包括维护物料状态表，所述物料状态表记录每个料槽当前的状态；所述状态包括空置、待测、在测、已测良品和已测不良品；将所述数据帧发送至机械手控制系统之前，还包括：查询所述物料状态表中关联料槽对应的状态，若状态为空置，则输出所述关联料槽供机械手执行归位；若状态为非空置，则确认关联料槽的物理实际状态；若物理实际状态为空置，则判定物料状态表记录错误，将所述关联料槽的状态更新为空置，并输出所述关联料槽供机械手执行归位；若物理实际状态为非空置，则将所述关联料槽加入等待队列。

7、优选地，所述物料状态表以料槽为行索引，每条记录包含该料槽对应的芯片标识、当前状态以及测试结果属性；绑定所述测试结果属性和所述关联料槽时，以所述关联料槽为行索引，将所述测试结果属性写入记录中。

8、优选地，各所述测试工位均具有对应的中断信号源，且各所述中断信号源具有处理顺序。

9、优选地，若多个测试工位同时发出所述中断信号，则按照所述处理顺序依次将各中断信号送入处理器执行对应的中断服务程序；在所述中断服务程序中，所述处理器执行以下原子操作：根据当前中断信号所携带的工位编号，读取该工位所测芯片的测试结果属性并查询该工位关联的料槽，绑定所述测试结果属性和所述关联料槽，并更新物料状态表中该料槽对应的记录；在执行所述原子操作期间，保持当前处理的中断信号所携带的工位编号有效，并阻止后续中断信号对该工位编号的变更；在所述原子操作执行完且更新物料状态表后，释放当前中断信号所对应的工位编号，处理下一个中断信号。

10、优选地，所述处理顺序根据各测试工位的当前运行状态确定，其包括：统计各测试工位的累计空闲时长和当前已等待时间，以累计空闲时长最长或已等待时间最长的工位具有更高的处理优先级，动态调整各中断信号源的处理顺序。

11、优选地，所述中断信号为并行数据信号；所述并行数据信号中的部分数据位承载所述工位编号，剩余数据位承载校验码；在接收到所述中断信号后，先利用所述校验码对所述工位编号进行校验，校验通过后提取所述工位编号；若校验不通过，则判定该中断信号无效并触发中断重发请求。

12、优选地，所述数据帧包括工位编号字段、料槽行号字段、料槽列号字段、测试结果属性字段和校验字段；所述机械手控制系统解析所述数据帧，根据所述料槽行号字段和料槽列号字段定位目标位置，根据测试结果属性字段确定目标位置对应的芯片测试结果。

13、优选地，还包括：将机械手的当前坐标、各测试工位坐标、料槽坐标和已完成测试且未卸载工位对应的芯片的测试时间差输入路径规划模块；所述路径规划模块以所述测试时间差为各测试工位的优先级权重因子，以最小化机械手对已完成测试且未卸载工位的加权总运动路径长度为优化目标，获得包含取放动作类型、目标坐标和执行顺序的优化动作序列；其中，所述测试时间差为实际测试时长与标准测试时长的差值绝对值；所述测试时间差越大的工位在路径规划中具有越高的访问优先权。

14、优选地，从所述优化动作序列中提取第一个取放动作的目标坐标，读取所述目标坐标对应料槽的物理实际状态，并将所述物理实际状态与物料状态表中记录的料槽状态进行比对验证；若两者一致，则将该目标坐标确认为有效执行坐标；若两者不一致，则触发状态同步校准流程，以所述物理实际状态覆盖物料状态表中该料槽的对应记录。

15、本发明所述的半导体芯片批量检测控制方法相比现有技术具有以下有益效果：

16、从信息获取路径看，传统方案从测试完成到获知归位坐标需要经过获取芯片标识和查询坐标两个连续环节（工位→芯片→坐标）；而本方案将其压缩为查询工位-坐标关联表单一环节（工位→坐标），且该查询直接使用中断携带的工位编号作为索引，无需额外的识别操作。环节减少直接缩短从测试完成到机械手可以执行归位之间的时间间隔，提高系统的响应速度。

17、从可靠性看，本方案在归位环节完全不依赖芯片标识的物理读取，芯片表面的二维码或标签状态不影响归位操作的执行，消除因标签污损、脱落导致归位失败的风险。同时，中断信号携带工位编号保证多工位并发场景下属性与工位对应关系的确定性，不存在属性混淆的可能。

18、从控制资源消耗来看，中断机制仅在测试完成事件发生时占用控制器资源进行处理，相较于轮询方案周期性占用cpu资源进行状态扫描，释放控制器的计算资源用于其他控制任务。

19、综上，本发明通过工位与坐标预绑定+中断信号携带工位编号的协同作用，从根本上消除归位环节中的芯片标识读取依赖和轮询等待，实现从测试完成到归位信息就绪的零延迟响应；在不依赖芯片标识读取和无需轮询扫描的前提下，为多工位并行检测场景下的属性追踪与坐标归位提供全新的技术路径，高效且可靠。