一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置及方法，其通过设计内热罩和外热罩形成内罩区和外罩区，且通过一升降机构带动内热罩在外热罩内做升降运动，实现内罩区与外罩区的连通或密封设置；并通过温控装置经第一热流控温通道控制内罩区的温度为测试温度，通过温控装置经第二热流控温通道控制外罩区的温度为下一梯度的测试温度；且当内热罩中完成上一个梯度温度点下的测试数据采集时，通过升降机构控制内热罩升起，连通内罩区与外罩区，通过热交换使内招区的温度迅速调节至与外罩区温度一致，从而节省待测集成电路电子元器件在失效温度筛选测试中升降温和温度稳定所需要的时间，进而提高集成电路电子元器件的失效温度筛选测试效率。效温度筛选测试效率。效温度筛选测试效率。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置及方法


[0001]本专利技术涉及微电子可靠性试验与失效
，尤其是涉及一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置及校准方法。

技术介绍

[0002]集成电路电子元器件高低温试验筛选通常是依据器件的标准工作温度范围参数，分别进行低温和高温(如
‑
40℃/80℃，
‑
55℃/125℃等温度)的筛选，用于发现元器件常温条件下难以发生的潜在故障。电子元器件常规参数，如漏电流Icc、输出高低电平Vol/Voh、延时Tpd在温度区间内超出器件正常工作所允许的范围，即为该温度点下的功能失效。其失效机理可以用应力——强度模型解释，元器件在高低温条件下产生的应力，即“热应力”，本质上是由于不同材料热膨胀系数不一致产生的应力，当此应力超过元器件正常工作能承受的强度，就会导致部分或完全失效。在元器件正常工作所能承受的温度(即热应力)范围下，如果器件本身由于工艺或材料等方面存在缺陷，会导致器件承受应力的强度弱化，应力超出可承受的强度范围，从而出现失效现象。
[0003]而对于筛选出来的失效样品，如果需要进一步地进行失效分析和可靠性优化，或者按温度适应性进行筛分，就需要对失效温度点进行准确地定位，找出具体的失效温度范围。
[0004]传统的失效温度判定采用的方法是利用温箱控温，设定不同温度点，让元器件在其中保持一段时间(10～30min)温度稳定后测试其性能，如图2所示，使用高低温箱，需频繁打开高低温箱，然后人工逐项测试功能，测试效率低、时间长、成本高，测试时温度也存在偏差。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置及方法，以克服上述技术不足。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术提供一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置，其包括：
[0007]热罩部件，所述热罩部件包括内热罩和外热罩，所述内热罩用于将集成电路电子元器件罩在一个控温封闭空间内，形成内罩区，所述外热罩同轴外套在所述内热罩外部，并与所述内热罩之间形成一环形外罩区；
[0008]隔热密封垫，所述内热罩和外热罩的下端均能够与所述隔热密封垫密封设置，所述隔热密封垫上设有直径与待测集成电路电子元器件尺寸配合设置的曝露孔；
[0009]温控装置，所述温控装置通过第一热流控温通道、第二热流控温通道分别与所述内热罩和外热罩连通设置，用于为内罩区和外罩区提供环境温度；
[0010]其中，所述内热罩通过一升降机构实现内罩区与外罩区的连通或密封设置。
[0011]本专利技术还提供一种集成电路电子元器件失效温度筛选方法，其包括如下步骤：
[0012]将隔热密封垫铺设在集成电路测试板上，并将待测集成电路电子元器件圈套在所述曝露孔内；
[0013]将热罩部件罩设在所述待测集成电路电子元器件上，且下端均与所述隔热密封垫密封设置；
[0014]运行集成电路测试板，待集成电路测试板运行稳定之后，根据失效温度的测试流程分别对内热罩、外热罩内的温度进行梯度控制，同时采集每个温度点下集成电路测试板的测试数据；在测试过程中，外热罩内的调控温度始终是内热罩当前温度的下一梯度测试温度，通过升降机构控制内热罩升起，连通内罩区与外罩区，通过热交换使内招区的温度迅速调节至与外罩区温度一致；
[0015]统计并分析集成电路测试板的测试数据，根据分析结果判断待测集成电路电子元器件的失效温度点。
[0016]与现有技术相比，本专利技术通过设计内热罩和外热罩形成内罩区和外罩区，且通过一升降机构带动内热罩在外热罩内做升降运动，实现内罩区与外罩区的连通或密封设置；并通过温控装置经第一热流控温通道控制内罩区的温度为测试温度，通过温控装置经第二热流控温通道控制外罩区的温度为下一梯度的测试温度；且当内热罩中完成上一个梯度温度点下的测试数据采集时，通过升降机构控制内热罩升起，连通内罩区与外罩区，通过热交换使内招区的温度迅速调节至与外罩区温度一致，从而节省待测集成电路电子元器件在失效温度筛选测试中升降温和温度稳定所需要的时间，进而提高集成电路电子元器件的失效温度筛选测试效率。另外，通过温度梯度的筛选实现迅速准确和筛选失效样品的失效温度的目的，为集成电路电子元器件进行失效分析和工作温度筛分提供便利。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例所述一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例所述一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置中热罩部件的结构示意图，其中，图2(a)为内罩区与外罩区隔绝密封的状态示意图，图2(b)为内罩区与外罩区连通的状态示意图；
[0019]图3是本专利技术实施例所述一种集成电路电子元器件失效温度筛选方法的流程框图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]基于上述内容，本专利技术实施例提供一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置，如图1所示，其包括热罩部件1、隔热密封垫2以及温控装置3。
[0022]其中，如图2所示，所述热罩部件1包括内热罩11和外热罩12，所述内热罩11用于将集成电路电子元器件罩在一个控温封闭空间内，形成内罩区；所述外热罩12同轴外套在所述内热罩11外部，并与所述内热罩11之间形成一环形外罩区。优选的，所述内热罩11和外热
罩12的制作材料为隔热材料。
[0023]如图1和图2所示，所述内热罩11和外热罩12的下端均能够与所述隔热密封垫2密封设置，所述隔热密封垫2上设有直径与待测集成电路电子元器件尺寸配合设置的曝露孔，具体的，所述曝露孔的直径大于待测集成电路电子元器件的直径，但小于内热罩11的直径，用于仅使待测集成电路电子元器件曝露在内热罩11密闭空间内。
[0024]所述温控装置3通过第一热流控温通道31、第二热流控温通道32分别与所述内热罩11和外热罩12连通设置，用于为内罩区和外罩区提供环境温度。同时，所述内热罩11和外热罩12内分别设置有第一温度传感器13和第二温度传感器14，所述温控装置3同时与第一温度传感器13和第二温度传感器14通信连接，用于根据第一温度传感器13和第二温度传感器14分别采集内罩区和外罩区的温度，并根据测试需要，通过第一热流控温通道31、第二热流控温通道32独立控制内罩区、外罩区内的温度。进一步的，所述第二热流控温通道32的直径大于第一热流控温通道31，或者所述第二热流控温通道32的数量大于第一热流控温通道31的数量，因此，所述外罩区的热交换气流大，温度变化速率快，而内罩区的热交换气流小，温度较为稳定。
[0025]如图2所示，所述内热罩11的中心轴上设有一升降机构101，所述升降机构101能够带动内热罩11在外热罩12内做升降运动，实现内罩区与外罩区的连通或密封设置。如图2(a)所示，当在进行集成电路电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路电子元器件失效温度筛选装置，其特征在于，包括热罩部件，所述热罩部件包括内热罩和外热罩，所述内热罩用于将集成电路电子元器件罩在一个控温封闭空间内，形成内罩区，所述外热罩同轴外套在所述内热罩外部，并与所述内热罩之间形成一环形外罩区；隔热密封垫，所述内热罩和外热罩的下端均能够与所述隔热密封垫密封设置，所述隔热密封垫上设有直径与待测集成电路电子元器件尺寸配合设置的曝露孔；温控装置，所述温控装置通过第一热流控温通道、第二热流控温通道分别与所述内热罩和外热罩连通设置，用于为内罩区和外罩区提供环境温度；其中，所述内热罩通过一升降机构实现内罩区与外罩区的连通或密封设置。2.根据权利要求1所述集成电路电子元器件失效温度筛选装置，其特征在于，所述升降机构设置在所述内热罩的中心轴上。3.根据权利要求1所述集成电路电子元器件失效温度筛选装置，其特征在于，所述内热罩和外热罩内分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器同时与所述温控装置通信连接。4.根据权利要求1所述集成电路电子元器件失效温度筛选装置，其特征在于，所述内热罩的直径大于待测集成电路电子元器件的直径。5.根据权利要求1所述集成电路电子元器件失效温度筛选装置，其特征在于，所述曝露孔的直径大于待测集成电路电子元器件的直径，但小于内热罩的直径。6.一种采用权利要求1至5中任意一项所述集成电路电子元器件失效温度筛选装置的集成电路电子元器件失效温度筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：将隔热密封垫铺设在集成电路测试板上，并将待测集成电路电子元器件圈套在所述曝露孔内；将热罩部件罩设在所述待测集成电路电子元器件上，且下端均与所述隔热密封垫密封设置；运行集成电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国雄，姚俊杰，黄俊杰，刘倩，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零九研究所，
类型：发明
国别省市：