用于检测热阵列系统弹簧老化的测试平台的制作方法

本实用新型通常涉及热阵列系统异常检测领域，更具体地，涉及用于检测热阵列系统弹簧老化的测试平台。

背景技术：

在半导体制造和测试领域，通常会采用热阵列系统来检查所制造出的半导体芯片是否合格。热阵列系统是老化测试平台中非常重要的部件，它的主要功能就是在老化测试时将温度控制在设定的温度范围内。该热阵列系统的控制温度范围为85℃到135℃，最大功率为200W，以及响应控制时间<500ms。在进行半导体合格性检查测试时，会发生由于热阵列系统中的组件异常而导致的半导体合格性误报。为了防止出现上述误报，在进行半导体合格性检查测试之前，需要对热阵列系统进行异常检查。

图1A示出了热阵列系统的外观示意图，图1B和图1C示出了热阵列系统的内部结构剖面图。如图1A、图1B和图1C所示，热阵列系统包括控制卡11、制冷剂输入管道12、制冷剂输出管道13、电磁阀14、蒸发器15、气囊16(粗略气囊16-1和精细气囊16-2)和弹簧17等组件。在上述组件中，控制卡11为热阵列系统的大脑，用于控制热阵列系统的各个部件工作，根据测试单元的反馈来计算出适当的电磁阀开关量，以及控制制冷剂的流量大小。制冷剂输入管道12和制冷剂输出管道13用于制冷剂的输入输出，从而形成一个制冷剂流动回路。电磁阀14用于控制制冷剂的流量大小，电磁阀14的控制信号由控制卡11提供。蒸发器15的外观为一个正方形的铜块，在蒸发器内部分布有直径为0.1mm的管道，其主要功能是接触测试单元，导出测试单元的热量，并由蒸发器内部的制冷剂带走，从而起到温度控制的作用。热阵列系统分为上下两部分，上半部分固定于老化测试平台上，下半部分可以上下移动，悬在上半部分的下部。两个部分是通过例如10根弹簧17连接在一起。这10根弹簧起着托起热阵列系统的下半部分的作用。气囊16是指热阵列系统内部的气囊。在气囊16被打开时，使得热阵列系统中的蒸发器15紧密贴合测试单元，以便于蒸发器15控制测试单元的测试温度。

在上述组件中，如果弹簧17出现老化磨损，则会导致蒸发器15接触测试单元的压力超出规定的压力，或者热阵列系统在静止状态不能使上下两部分紧密贴合，从而使得老化测试板不能顺利进入测试插槽。由此，需要一种用于检测热阵列系统的弹簧老化的机构。

技术实现要素：

鉴于上述，本实用新型提供了一种用于检测热阵列系统弹簧老化的测试平台。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于检测热阵列系统的弹簧老化的测试平台，包括：支架，用于支撑待检测的热阵列系统；设置在所述支架底部的多个距离传感器，用于感测所述支架底部到所述待检测热阵列系统的表面的距离；设置在所述支架底部的多个压力传感器，用于在所述待检测热阵列系统在所述多个距离传感器感测到距离感测结果后打开内部气囊后，感测所述内部气囊对所述支架底部的压力；以及与所述多个距离传感器和所述多个压力传感器电连接的弹簧老化检测机构，用于基于所述多个距离传感器的多个距离感测结果和所述多个压力传感器的多个压力感测结果来确定所述待检测热阵列系统的弹簧是否老化。

优选地，在一个示例中，所述支架具有壳体，并且在所述壳体的上表面或内侧面上设置有两条平行轨道，用于容纳所述待检测热阵列系统。

优选地，在一个示例中，所述测试平台还可以包括：与所述待检测热阵列系统的内部气囊相连通的供气装置，用于在所述多个距离传感器感测到多个距离感测结果后向所述待检测热阵列系统的内部气囊供气。

优选地，在一个示例中，所述测试平台还可以包括：控制器，与所述多个距离传感器、所述多个压力传感器和所述供气装置电连接，用于在所述多个距离传感器感测到所述距离感测结果后控制所述供气装置向所述内部气囊供气，以及在所述内部气囊被打开后控制所述多个压力传感器来感测压力感测结果。

优选地，在一个示例中，所述测试平台还可以包括：气囊气体稳定检测机构，与所述内部气囊相连通并与所述控制器电连接，用于检测所述内部气囊的气体是否稳定，以及在所述气囊气体稳定检测机构检测到所述内部气囊的气体是稳定时，所述控制器控制所述多个压力传感器来感测压力感测结果。

优选地，在一个示例中，所述测试平台还可以包括：设置在所述壳体侧面上的弹簧老化检测按钮。

优选地，在一个示例中，所述弹簧老化检测机构可以包括：数据存储单元，用于存储距离参考值和压力参考值；第一比较器，用于将所述多个距离传感器的多个距离感测结果和所述距离参考值进行比较；计算单元，用于计算所述多个压力传感器的多个压力感测结果的平均值；第二比较器，用于将所计算出的平均值与所述压力参考值进行比较；以及检测器，用于基于所述第一比较器和所述第二比较器的输出结果来检测所述待检测热阵列系统的弹簧是否老化。

优选地，在一个示例中，所述多个距离传感器和/或所述多个压力传感器按照相等间距均匀地布置在所述支架底部上。

优选地，在一个示例中，所述距离传感器和所述压力传感器的个数为5个，并且所述距离传感器和所述压力传感器都被均匀地布置在所述支架底部的四角和中心位置处。

优选地，在一个示例中，所述测试平台还可以包括：通知单元，与所述弹簧老化检测机构电连接，用于向用户通知所述弹簧老化检测机构的弹簧老化检测结果。

利用本实用新型的测试平台，通过在支架底部设置多个距离传感器和多个压力传感器来测量多个距离感测结果和多个压力感测结果，并且将所测量的多个距离感测结果与距离参考值进行比较以及将所测量的多个压力感测结果来与压力参考值进行比较来确定热阵列系统的弹簧是否老化，可以实现对热阵列系统弹簧的老化检测。

利用本实用新型的测试平台，通过在壳体的上表面或内侧面上设置两条平行轨道来容纳待检测热阵列系统，可以使得支架对热阵列系统的支撑更加稳定，由此使得距离传感器的感测结果更加稳定可靠。

利用本实用新型的测试平台，通过设置控制器来控制对内部气囊的供气以及压力传感器的压力感测，由此实现弹簧老化的自动检测。

利用本实用新型的测试平台，通过设置与内部气囊相连通并与控制器电连接的气囊气体稳定检测机构并且在内部气囊稳定后才开始感测压力，可以使得压力感测结果更加准确。

利用本实用新型的装置，通过将多个距离传感器和多个压力传感器按照相等间距均匀地布置在所述支架底部上，可以使得距离传感器和压力传感器的感测结果能够更加准确地反映热阵列系统中的弹簧的整体测试结果。

附图说明

通过参照下面的附图，可以实现对于本公开内容的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可以具有相同的附图标记。

图1A示出了热阵列系统的外观示意图；

图1B和图1C示出了热阵列系统的内部结构剖面图；

图2A示出了根据本实用新型的用于检测热阵列系统弹簧老化的测试平台的一个示例的结构示意图；

图2B示出了图2A中的各个电路的电路连接关系的示意图；

图3示出了图2A中的设置有平行轨道的支架壳体的一个示例的示意图；

图4示出了图2A中的距离传感器和压力传感器的位置布置的一个实现示例的示意图；

图5示出了图2A中的距离传感器和压力传感器的位置布置的另一实现示例的示意图；

图6示出了图2A中的弹簧老化检测机构的一个实现示例的框图；和

图7示出了根据本实用新型的用于检测热阵列系统弹簧老化的测试平台的另一示例的框图。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

在本文中，术语“相连”是指两个组件之间直接机械连接、连通或电连接，或者通过中间组件来间接机械连接、连通或电连接。术语“电连接”是指两个组件之间可以进行电通信以进行数据/信息交换。同样，所述电连接可以指两个组件之间直接电连接，或者通过中间组件来间接电连接。所述电连接可以采用有线方式或无线方式来实现。

现在结合附图来描述本实用新型的用于检测热阵列系统的弹簧老化的测试平台的实施例。

图2A示出了根据本实用新型的用于检测热阵列系统弹簧老化的测试平台10的一个示例的结构示意图，以及图2B示出了图2A中的各个电路的电路连接关系的示意图。

如图2A和2B所示，测试平台10包括支架110、多个距离传感器120、多个压力传感器130和弹簧老化检测机构140。支架110用于支撑待检测的热阵列系统。例如，热阵列系统可以放置在支架110的上表面上。优选地，支架110具有壳体，并且在所述壳体的上表面或内侧面上设置有两条平行的轨道，例如，两条平行的凹槽，用于容纳待检测的热阵列系统。例如，将热阵列系统沿着两条平行的轨道容纳到支架110的壳体的上表面或内侧面上。图3示出了在支架110的壳体的内侧面上设置有两条平行轨道的示意图。

多个距离传感器120设置在支架110的底部上，例如，设置在支架110的壳体的底部上，用于感测支架110的底部到待检测热阵列系统的表面的距离。多个压力传感器130设置在支架110的底部上，例如，设置在支架110的壳体的底部上，用于在待检测热阵列系统的内部气囊在多个距离传感器感测到距离感测结果后被打开后，感测内部气囊对支架110的底部的压力。

在本实用新型的一个示例中，多个距离传感器120和/或多个压力传感器130可以按照相等间距均匀地布置在支架110的底部上。图4示出了这种情形下的距离传感器和压力传感器的位置布置的一个实现示例的示意图。如图4所示，多个距离传感器120和多个压力传感器130按照相等间距交替地布置在支架110的底部上。在本实用新型的其它示例中，多个距离传感器120和多个压力传感器130也可以按照其它合适的方式来以相等间距均匀地布置在支架110的底部上。

在本实用新型的一个示例中，多个距离传感器120可以包括5个距离传感器，以及多个压力传感器130可以包括5个压力传感器。该5个距离传感器和5个压力传感器被均匀地布置在支架110底部的四角和中心位置处。图5示出了这种情形下的距离传感器和压力传感器的位置布置的一个实现示例的示意图。如图5所示，5个距离传感器和5个压力传感器均匀地布置在支架110底部的4角和中心位置处。此外，优选地，对于4角和中心位置的每一位置处，距离传感器和压力传感器相邻。

弹簧老化检测机构140与多个距离传感器120和多个压力传感器130电连接。在图2A中，为了简单，仅仅示出了部分距离传感器和部分压力传感器与弹簧老化检测机构140电连接。弹簧老化检测机构140用于基于多个距离传感器120的多个距离感测结果和多个压力传感器130的多个压力感测结果来确定所述待检测热阵列系统的弹簧是否老化。例如，弹簧老化检测机构140可以将所测量的多个距离感测结果中的每个与距离参考值以及将多个压力感测结果的平均值与压力参考值进行比较，并且基于两个比较结果来确定待检测热阵列系统的弹簧是否老化。具体地，弹簧老化检测机构140将所测量的多个距离感测结果中的每个与距离参考值进行比较，并且只要发生一个所测量的距离感测结果与距离参考值不一致，例如两者之间的差值超过第一预定值(例如，0.1cm)，则认为热阵列系统的弹簧存在老化。弹簧老化检测机构140还将多个压力感测结果的平均值与压力参考值进行比较，并且只要压力平均值与压力参考值不一致，例如两者之间的差值超过第二预定值(例如，0.1帕)，则认为热阵列系统的弹簧存在老化。并且，只有在所测量的多个距离感测结果与距离参考值都一致并且所计算出的压力平均值与压力参考值一致时，弹簧老化检测机构140才确定热阵列系统的弹簧不存在老化。这里，第一预定值和第二预定值可以由用户根据经验或实际情况来设置。

在本实用新型的一个示例中，弹簧老化检测机构140可以利用集成电路、处理器、现场可编程门阵列(FPGA)或单片机等来实现。在本实用新型的另一示例中，弹簧老化检测机构140也可以利用各个具体电路来实现。

图6示出了图2中的弹簧老化检测机构140的一个实现示例的框图。如图6所示，弹簧老化检测机构140可以包括数据存储单元141、第一比较器143、计算单元145、第二比较器147和检测器149。

数据存储单元141用于存储距离参考值和压力参考值。第一比较器143与距离传感器120和数据存储单元141电连接，用于从多个距离传感器120获取多个距离感测结果以及从数据存储单元141获取距离参考值，并且将所获取的多个距离感测结果与距离参考值进行比较，以确定多个距离感测结果中的每一个是否与距离参考值一致。

计算单元145与多个压力传感器130电连接，用于从多个压力传感器130获取多个压力感测结果，并且计算所述多个压力感测结果的平均值。在本实用新型的示例中，计算单元145可以利用各种具有计算能力的机构来实现。

第二比较器147与计算单元145和数据存储单元141电连接，用于从计算单元145获取所计算出的压力平均值以及从数据存储单元141获取压力参考值，并且将所计算出的平均值与所述压力参考值进行比较，以确定所计算出的平均值是否与压力参考值一致。

检测器149与第一比较器143和第二比较器147电连接，用于基于第一比较器143和第二比较器147的输出结果来检测所述待检测热阵列系统的弹簧是否老化。具体地，在第一比较器143和第二比较器147中的任何一个的输出表示不一致时，检测器149确定待检测热阵列系统的弹簧发生老化，并且只有在第一比较器143和第二比较器147的输出都表示一致时，检测器149确定待检测热阵列系统的弹簧未发生老化。在本实用新型的一个示例中，检测器149可以采用逻辑或门电路来实现。

这里要说明的，图6中示出的弹簧老化检测机构140仅仅是本实用新型的弹簧老化检测机构的一个实现方式，其也可以采用本领域中的其它合适方式来实现。

优选地，在本实用新型的其它示例中，测试平台10还可以包括通知单元(未示出)，与弹簧老化检测机构140电连接，用于向用户通知弹簧老化检测机构140的弹簧老化检测结果。所述通知单元例如可以是弹簧老化检测结果发送单元，弹簧老化检测结果呈现单元等。所述弹簧老化检测结果呈现单元例如可以是扬声器、蜂鸣器、显示器、闪烁器等。

优选地，在本实用新型的其它示例中，如图7中所示，测试平台10’还可以包括与待检测热阵列系统的内部气囊相连通的供气装置150，用于在多个距离传感器感测到距离感测结果后，向所述待检测热阵列系统的内部气囊供气。供气装置150可以利用本领域公知的各种供气机构来实现。在本实用新型的另一示例中，供气装置150也可以包括在测试平台10’的外部。

优选地，在本实用新型的其它示例中，如图7中所示，测试平台10’还可以包括控制器160，与多个距离传感器120、多个压力传感器130和供气装置150电连接，用于在多个距离传感器120感测到多个距离感测结果后控制供气装置150向所述内部气囊供气，以及在所述内部气囊被打开后控制多个压力传感器130来感测压力感测结果。

优选地，在本实用新型的其它示例中，如图7中所示，测试平台10’还可以包括气囊气体稳定检测机构170，与所述内部气囊相连通并与控制器160电连接，用于检测所述内部气囊的气体是否稳定，并且在所述气囊气体稳定检测机构检测到所述内部气囊的气体是稳定时，控制器160控制多个压力传感器130来感测压力感测结果。在本实用新型的一个示例中，气囊气体稳定检测机构170可以利用流量计来实现，并且在流量计中测量的气体流量为预定值(例如，0)时，确定内部气囊的气体稳定。

优选地，在本实用新型的其它示例中，测试平台10还可以包括设置在支架110的壳体侧面上的弹簧老化检测按钮(未示出)。在所述弹簧老化检测按钮被按下时，启动测试平台对放置在支架110上的待检测热阵列系统进行弹簧老化检测。

上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。

本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。