本发明专利技术提出了一种半导体芯片高低温测试装置，主要针对不同的半导体芯片进行高低温测试。该装置包含的主要结构如下：直线导轨运动结构；电动推杆结构；固定支架结构；红外温度传感器结构；Socket结构；控制器。本发明专利技术提出的半导体芯片高低温测试装置，可以对不同的半导体芯片进行高低温测试，提高测试效率，降低测试成本，提高了高低温测试的精度和可靠性。提高了高低温测试的精度和可靠性。提高了高低温测试的精度和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种半导体芯片高低温测试装置
[0001]本专利技术涉及一种半导体芯片高低温测试装置，用于对半导体芯片在高低温下进行测试，实现半导体芯片在高低温下的筛选。
技术介绍
[0002]目前，半导体芯片在工厂进行大规模高低温量产测试时，主要是将待测芯片放置在固定金属板的Socket上进行加热或降温，当待测芯片达到预定温度后，通过机械手臂将待测芯片搬运到测试部进行测试，该测试方法的弊端在于芯片在测试过程中由于没有持续对芯片进行加热和降温，导致测试过程中芯片的实际温度低于所要求的温度，造成测试结果存在偏差，特别是对测试时间较长的芯片偏差会更加明显。
[0003]工厂进行大规模量产测试时，主要是针对多芯片同时进行测试，在相同的测试环境下如果仅对单芯片进行测试，会造成测试资源的浪费；另一种常见的单芯片高低温测试的方法是人工测试，即：整个测试过程全部通过人工控制这种方法不仅效率低，而且由于无法持续地监控温度，造成测试精度和可靠性不高。
[0004]本测试装置主要针对单芯片进行自动化测试，通过在测试过程中对芯片进行实时自动化加热和降温，动态监控和调整芯片的温度，使得芯片一直处于规定的范围内，提高了测试精度和可靠性。
技术实现思路
[0005]本专利技术提出了一种半导体芯片高低温测试装置。该装置是一种辅助的测试装置，与测试机和处理机协调配合使用，其中测试机主要用于对芯片进行测试，处理机主要用于对芯片进行搬运。该装置包括：直线轨道运动结构、固定支架结构、电动推杆结构、温度传感器结构、Socket结构、控制器。所述直线轨道运动结构固定于处理机右侧位置，可通过滑动模块带动固定支架将高低温气体管路搬运到半导体芯片的正上方。所述电动推杆结构位于待测芯片的上方，用于将高低温气体管路搬运到半导体芯片表面。所述温度传感器结构固定于Socket结构的正下方，用于实时监测金属弹簧探针的温度。
[0006]基于本专利技术的测试装置，可用于提高半导体单芯片在高低温测试时的精度和可靠性。
[0007]其中：直线轨道运动结构为电机控制丝杆的滑动装置，滑动距离可通过调节开关传感器的位置进行控制，同时滑动速度可通过控制器进行控制。
[0008]电动推杆结构为电机的伸缩装置，气路的伸缩长度可通过控制器进行控制。
[0009]Socket结构主要用于将待测的半导体芯片通过Socket的测试夹固定在测试板上，同时半导体芯片在下压的过程中将金属弹簧探针下压，完成半导体芯片和金属弹簧探针的紧密接触。
[0010]电机具有步进控制的特性，通过正转和反转，实现电动推杆的上下运动，以及滑动模块的前后运动。
[0011]红外温度传感器结构用于实时监控金属弹簧探针的温度，由于金属探针与半导体芯片紧密相连，根据热传导性，金属探针的温度等同于半导体芯片的温度。红外温度传感器接收到金属探针的红外辐射产生相应的电信号，半导体芯片的温度变化最终会引起红外温度传感器电信号的变化。
[0012]卡扣装置用于将热流罩产生的高低温气体在密封的环境下传输到固定装置的金属管路中，避免气体的外泄。
[0013]控制器主要包括MCU处理器、驱动电路以及稳压电源，用于对电机和红外温度传感器信号进行接收和处理。MCU控制电机、温度传感器电信号，进而控制热流罩。驱动电路用来驱动MCU系统信号，稳压电源用于供电。控制器与上层处理软件相连接，MCU把收集的电机及温度电信号发送到上层处理软件，上层处理软件进行分析后进而对热流罩进行控制。
[0014]金属气管主要将热流罩产生的气体运输到半导体芯片表面，密封罩的作用主要为了降低对半导体芯片在加热或降温过程中的气体外泄。
[0015]金属气管的连接处均采用耐高低温的软管进行连接和密封，且具有足够余量，避免运动过程中造成气管脱落，同时将金属管进行隔离保温处理，避免气体在传输过程中造成外泄。
附图说明
图1为高低温测试装置的示意图。图2为高低温测试装置的流程图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“滑动模块”、“卡扣”、“Socket”、“连接”、“测试夹”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0018]在本专利技术仅局限于塑封模块的半导体芯片，对于其它封装形式的半导体芯片不适用。
[0019]打开测试机和处理机电源，通过软件启动高温或低温测试，处理机接收到指令后将芯片搬运到Socket(13)上，搬运结束后处理机回到初始位置。
[0020]高低温测试装置检测到处理机回到初始位置后，通过控制器(17)控制直线轨道运动结构(1)带动滑动模块(7)向前滑动，当上限挡片(5)进入到上限开关(2)时，电机(4)正向停止转动。
[0021]控制器(17)接收到上限挡片(5)进入到上限开关(2)后，控制电动推杆结构(10)带动带密封罩的金属气管(12)到达芯片封装表面，使金属气管(12)的密封罩将芯片封装完全罩住。
[0022]金属气管(12)到达设定高度后，通过软件开启热流罩开关，产生预期的温度，此时热流罩会产生高低温气体，热流罩产生的高低温气体通过金属气管(16)、金属气管(9)和金属气管(12)到达芯片封装表面，通过气流对芯片封装进行加热和降温。
[0023]当温度传感器(15)探测到金属弹簧探针的温度达到预期的温度后，将温度信号转化为电信号传递给控制器(17)，控制器(17)通过软件控制测试机对半导体芯片进行测试。
[0024]测试结束后，控制器(17)控制热流罩停止加热或降温。
[0025]控制器(17)控制直线轨道运动结构(1)带动滑动模块(7)向后滑动，当下限挡片(6)进入到下限开关(3)时，电机(4)反向停止转动。
[0026]控制器(17)接收到下限挡片(6)进入到下限开关(3)时，控制电动推杆结构(10)带动带密封罩的金属气管(12)离开芯片封装表面，并回到初始位置。
[0027]控制器(17)检测到电动推杆结构(10)已回到初始位置后，通过程序控制处理机的将下一个半导体芯片搬运到Socket(13)上，重复执行[0019]到[0025]步骤，直到测试结束。
[0028]该装置的优点是成本低、测试精度高，测试温度误差范围小，通过控制器和软件协同了测试机、处理机以及高低温装置的自动测试。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片高低温测试装置，用于对不同的半导体芯片实现高低温测试，其特征在于该装置包括：直线轨道运动结构(1)、固定支架(8)、电动推杆结构(10)、红外温度传感器结构(15)、带卡扣的金属气管(16)、Socket结构(13)、控制器(17)，其中：所述直线轨道运动结构(1)根据芯片高低温的测试需求，通过电机(4)的运转控制滑动模块(7)做向前和向后运动；所述直线轨道运动结构(1)由电机(4)、丝杆(18)、滑动模块(7)、上限开关(2)、下限开关(3)、上限挡片(5)、下限挡片(6)组成；所述直线轨道运动结构(1)中电机(4)的输出与丝杆(18)相连，通过电机(4)转动丝杆(18)带动滑动模块(7)滑动，滑动模块(7)带动固定支架(8)、金属气管(9)、电动推杆结构(10)、上限挡片(5)、下限挡片(6)做直线运动；所述电动推杆结构(10)根据测试Socket结构(13)的实际高度，通过电机(11)的运转控制带密封罩的金属气管(12)做上升和下降运动，带密封罩的金属气管(12)的一端与固定支架(8)上的金属气管(9)相连,带密封罩的金属气管(12)的另外一端通过密封罩将Socket结构(13)上的芯片罩住；所述Socket结构(13)根据芯片封装形式定制不同的Socket类型，Socket结构(13)的中间位置设置有金属弹簧探针(14)，芯片放入Socket结构(13)后，金属弹簧探针(14)顶在芯片封装的中间位置，金属弹簧探针(14)穿过Socket结构(13)的PCB板；所述红外温度传感器结构(15)根据探测到的Socket结构(13)上芯片的实际温度，并将实际温度转换为电信号，然后传输给控制器(17)；所述红外温度传感器结构(15)主要由红外温度传感器和固定部件组成；所述带卡扣的金属气管(16)根据芯片高低温的测试需求，通过卡扣装置将热流罩的输出端与带卡扣的金属气管(16)进行密封固定，带卡扣的金属气管(16)的另一端与固定支架(8)上的金属气管(9)相连；所述控制器(17)的输入与上限开关(2)、下限开关(3)、红外温度传感器(15)的控制输出端口相连，控制器(17)的输出与电机(4)、电机(11)和热流罩的控制输入端口相连；控制器(17)通过控制开关的闭合控制电机的转动，以及根据所接收的温度电信号调整热流罩的状态。2.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜新，张希岩，
申请(专利权)人：北京中电华大电子设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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