本实用新型涉及芯片测试，并且尤其涉及一种在芯片测试时降低了无油空气用量的芯片测试系统。
背景技术：
在芯片测试期间广泛使用无油空气(Oil Free Air)，因为无论是在芯片的冷测试还是热测试期间都需要采用其来避免测试室内部件由于低温或者高温出现损坏的情形。
具体地，芯片测试通常包括冷测试和热测试阶段，以验证芯片在极端温度条件下的性能。在芯片的冷测试期间，芯片测试温度大约达到零下5摄氏度。相应地，测试头所提供的温度由冷却液来进行调节(此时冷却液温度为大约零下35摄氏度)以达到最终向芯片提供的温度大约为零下5摄氏度。由于自然空气中含有水分，因此在进行冷测试阶段，芯片的测试头会在低温下逐渐被冷凝的水分冻住并且造成测试头的损坏。因此，为了防止出现这一结果，需要在芯片的冷测试阶段持续地向测试室内吹送无油空气，以防止测试头被冻住。
而在芯片的热测试期间，芯片测试温度大约达到100摄氏度。随着时间的推移，测试室内的温度将变得非常热，因为测试头在测试室内持续地散发热量。而为了防止测试室内各种部件的老化，需要将测试室的温度保持在40摄氏度以下。因此，为了防止出现部件老化，在芯片的热测试阶段同样需要向测试室内吹送无油空气，以降低测试室的温度。
基于上述原因，现有的芯片测试系统在进行芯片测试室需要向测试室持续地吹送无油空气，以防止测试系统中部件的损坏。但是无油空气压缩机在生成无油空气时耗能巨大，并且极大地增加了芯片测试的成本。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的一个目的是提供一种在芯片测试时降低了无油空气用量的芯片测试系统。
本申请的实用新型人在长期的工作实践中发现，在芯片测试过程中实际上并非是一直都必须要向测试室吹送无油空气。具体而言，本申请的实用新型人发现在芯片的冷测试阶段需要利用无油空气的干燥性质(即，不包含水分)以防止测试头被冻住。而相比之下，在芯片的热测试阶段，由于其主要的目的是为了降低测试室的温度以防止部件老化，因此在热测试阶段实际上可以代替无油空气而使用自然空气对测试室进行降温。
因此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种芯片测试系统，包括：测试室，所述测试室设置有门；位于所述测试室内的测试头，所述测试头用于在芯片测试期间与所述芯片接触以向所述芯片提供与热测试和冷测试相对应的温度；冷却液管路，所述冷却液管路用于向所述测试头提供冷却液以调节所述测试头所提供给所述芯片的温度；无油空气压缩机，所述无油空气压缩机用于生成无油空气并且通过管道将所生成的无油空气吹送到所述测试室内；以及控制单元，所述控制单元被配置为确定测试阶段处于热测试阶段还是冷测试阶段，并且基于所确定的测试阶段来控制所述测试室的门的开或关以及控制所述无油空气压缩机是否向所述测试室内吹送无油空气。
如果所确定的测试阶段处于热测试阶段，控制单元开启所述测试室的门并且控制所述无油空气压缩机不向所述测试室内吹送无油空气。而如果所确定的测试阶段处于冷测试阶段，则控制单元关闭所述测试室的门并且控制所述无油空气压缩机向所述测试室内吹送无油空气。
如上所述，本实用新型通过判断测试处于冷测试还是热测试阶段来控制测试室的门开或者关以及控制所述无油空气压缩机是否向所述测试室内吹送无油空气，从而使得能够在芯片热测试阶段从测试室的门引入自然空气来降温。通过这种方式，可以有效地降低芯片测试期间无油空气的用量，从而可以极大地降低无油空气压缩机的耗电量和芯片测试的成本。
根据本实用新型的一个实施例，芯片测试系统还可以包括设置在所述冷却液管路处的温度传感器。所述温度传感器可以用于检测所述冷却液的温度。在该实施例中，所述控制单元可以被配置为基于所述温度传感器所检测的所述冷却液的温度来确定测试阶段处于热测试阶段还是冷测试阶段。
与通过测试程序代码获取的信息来确定测试阶段的实施例相比，基于所述温度传感器实时检测的冷却液的温度来确定测试阶段的实施例可以确保测试阶段的准确性。进一步地，通过准确确定的测试阶段可以通过控制单元来自动控制门的开关以及无油空气压缩机的开关，从而使得在测试阶段切换过程中不会因为测试阶段的误判而造成测试头以及其余部件的损坏。
根据一个实施例，芯片测试系统还可以包括设置在所述管道出口处的无油空气传感器，其用于检测无油空气压缩机是否在吹送无油空气。此外，芯片测试系统还可以包括设置在门上的门开关状态传感器来检测所述门的开关状态。
根据一个实施例，控制单元可以基于温度传感器检测的冷却液的温度、无油空气传感器检测的无油空气的吹送状态以及门开关传感器检测的门的开关状态来判断所述芯片测试系统是否正常工作。在该实施例中，芯片测试系统还可以包括警报器，用于在控制单元判断所述芯片测试系统工作不正常时向芯片测试系统的操作者发出警报。
根据一个实施例，门可以连接到气缸，并且控制单元可以通过控制所述气缸的运动来实现所述门的开或关。
通过这种方式，芯片测试系统的控制单元可以实现对测试室的门的自动开关控制，从而避免了操作者手动开关门时的误操作。
根据一个实施例，所述控制单元基于所述温度传感器所检测的所述冷却液的温度来确定测试阶段处于热测试阶段还是冷测试阶段可以包括如下方式：如果所检测的所述冷却液的温度小于第一阈值，则所述控制单元确定测试阶段处于冷测试阶段；如果所检测的所述冷却液的温度大于第二阈值，则所述控制单元确定测试阶段处于热测试阶段，其中所述第一阈值小于或者等于所述第二阈值。
根据一个实施例，所述冷却液管路处设置的温度传感器的数量可以是两个。在这两个温度传感器检测的温度都小于第一阈值时，所述控制单元确定测试阶段处于冷测试阶段。并且，在这两个温度传感器检测的温度都大于第二阈值时，所述控制单元确定测试阶段处于热测试阶段。
通过设置一个以上的温度传感器，可以避免由于单个温度传感器出现故障时可能出现的温度感测误差。从而可以避免测试阶段确定的错误，防止因此带来的测试头和测试内其余部件的损坏。
参照结合附图进行的说明，本实用新型的其他目的和效果将变得更加显而易见并且更加易于理解。
附图说明
下面将结合实施例并且参照附图更加具体地介绍和解释本实用新型，在附图中：
图1示出了根据本实用新型的实施例的芯片测试系统的框图。
在附图中相同的附图标记表示相似或相应的特征和/或功能。
具体实施方式
下文中将参照附图更加具体地说明本实用新型的实施例。
如上文所述，芯片测试通常包括冷测试和热测试阶段，以验证芯片在极端温度条件下的性能。在芯片的冷测试期间，芯片测试温度大约达到零下5摄氏度。相应地，测试头所提供的温度由冷却液来进行调节(此时冷却液温度为大约零下35摄氏度)以达到最终向芯片提供的温度大约为零下5摄氏度。而在芯片的热测试期间，芯片测试温度大约达到100摄氏度。相应地，测试头所提供的温度由冷却液来进行调节(此时冷却液温度为大约12摄氏度)以达到最终向芯片提供的温度大约为100摄氏度。换言之，冷测试和热测试阶段所需的分别为零下5摄氏度和100摄氏度的芯片测试温度是由测试头所提供的温度以及冷却液的温度共同实现的结果。
在冷测试阶段，由于自然空气中含有水分，因此芯片的测试头会在低温下逐渐被冷凝的水分冻住并且造成测试头的损坏。因此，为了防止出现这一结果，需要在芯片的冷测试阶段持续地向测试室内吹送无油空气，以防止测试头被冻住。而在热测试期间，随着时间的推移，测试室内的温度将变得非常热，因为测试头在测试室内持续地散发热量。为了防止测试室内各种部件的老化，需要将测试室的温度保持在40摄氏度以下。因此，在现有技术中，为了防止出现部件老化，在芯片的热测试阶段同样需要向测试室内吹送无油空气，以降低测试室内的温度。
与现有技术相比，本申请的实用新型人发现，在芯片测试过程中实际上并非是一直都必须向测试室吹送无油空气。具体而言，本申请的实用新型人发现在芯片的冷测试阶段需要利用无油空气的干燥性质(即，不包含水分)以防止测试头被冻住。而相比之下，在芯片的热测试阶段，由于其主要的目的是为了降低测试室的温度以防止部件老化，因此在热测试阶段实际上可以代替无油空气而使用自然空气对测试室进行降温。
图1示出了根据本实用新型的实施例的芯片测试系统10的框图。
如图1所示，根据本实用新型实施例的芯片验证系统10包括测试室11，在该测试室11上设置有门111。在所述测试室11内设置有测试头12，用于在芯片123测试期间与芯片123接触以向其提供与热测试和冷测试相对应的温度。此外，该测试头12附近还设置有冷却液管路13。在测试时，冷却液管路13向测试头12提供冷却液以调节测试头12提供给芯片123的温度以满足冷测试和热测试需求。
此外，在系统10中还设置有无油空气压缩机14。所述无油空气压缩机14用于生成无油空气并且通过管道将所生成的无油空气吹送到所述测试室11内。
与现有技术不同之处在于，根据本实用新型的原理，芯片测试系统10包括了控制单元15。该控制单元15被配置为确定当前的测试阶段处于热测试阶段还是冷测试阶段。如果所确定的测试阶段处于热测试阶段，则控制单元15可以开启测试室11的门111并且控制所述无油空气压缩机14不向所述测试室内吹送无油空气。在此时，通过开启测试室11的门111可以引入自然空气来排出测试室11内的热空气，并且由此将室内温度降到40摄氏度以下，以防止测试室内部件的老化。
而如果所确定的测试阶段处于冷测试阶段，则控制单元15可以关闭测试室11的门111，并且控制所述无油空气压缩机14向所述测试室内吹送无油空气，以防止测试头12被冻住。
根据一个实施例，上文所述的在热测试阶段通过控制单元15来控制无油空气压缩机14不向所述测试室11内吹送无油空气这一操作可以通过控制单元15关闭无油空气压缩机14来实现。例如，在整个芯片测试系统10中该测试室11和该无油空气压缩机14是一一对应的情况下，可以通过关闭该无油空气压缩机的方式来节省电能。
而根据另一个实施例，上文所述的在热测试阶段通过控制单元15来控制无油空气压缩机14不向所述测试室11内吹送无油空气这一操作也可以通过控制单元15发出控制信号来关闭所述无油空气压缩机14到所述测试室11之间的管道的方式来实现。例如，在整个芯片测试系统10中可能包括一个大型的无油空气压缩机14，其可以同时向测试工厂中的多个测试室11(尽管在图1中为了示意的目的仅仅示出了一个测试室11)或者其他需要无油空气的场所供气。在图1中的一个测试室11进入到热测试阶段时可能并不需要关闭这个大型的无油空气压缩机14，而仅仅需要关闭该无油空气压缩机14到这个测试室11的管道。即，可以仅仅使该无油空气压缩机14停止向进入热测试阶段的这个测试室11吹送无油空气，而保持向其他测试室11或者其他需要无油空气的场所供气。通过这种方式，虽然没有关闭无油空气压缩机14，但是由于减少了向其中进入热测试阶段的测试室11的供气，相应地减小了无油空气压缩机14的工作频率(功率)，因而也可以相应起到节省耗电量和用电成本的目的。
如本领域技术人员应当能够理解的是，关闭无油空气压缩机14到测试室11之间的管道的具体实施方式可以根据需要来选择。例如，在一个实施例中，可以在所述管道内设置阀门。控制单元15可以发出控制信号来控制管道内的阀门的开和关，由此相应地控制无油空气压缩机14是否能够将无油空气吹送到测试室11内。
如上所述，本实用新型的芯片测试系统10可以通过判断当前测试阶段处于冷测试还是热测试阶段来自动控制测试室11的门111开或者关以及控制所述无油空气压缩机14是否向所述测试室内吹送无油空气，从而使得能够在芯片热测试阶段从测试室11的门111引入自然空气来降温。通过这种方式，可以有效地降低芯片测试期间无油空气的用量，从而可以极大地降低无油空气压缩机14的耗电量和芯片测试的成本。
至于控制单元15如何确定测试阶段到底是处于热测试阶段还是冷测试阶段，这可以通过以下多种实施方式来实现。
例如，芯片测试系统10的测试程序在芯片测试期间会基于测试任务设置相应的代码以表明测试阶段处于热测试还是冷测试阶段。例如，代码7721表面测试程序定义冷却液温度是热的，并且此时的测试处于热测试阶段。代码7731表明测试程序定义冷却液温度是冷的，并且此时的测试处于冷测试阶段。
因此，根据一个实施例，根据本实用新型的芯片测试系统10的控制单元15可以读取测试程序的代码是7721还是7731，以确定测试阶段到底是处于热测试阶段还是冷测试阶段。
但是，上述实施方式可能存在的问题是，如果测试程序或者测试设备出现故障，那么可能控制单元15所读取的测试程序的代码已经不能实时真实地反映测试的阶段。具体地，在测试程序出现故障的情况下，可能控制单元15读到的代码显示7721，即热测试阶段。但实际上，可能当前的冷却液温度还处在低温，并没有到达满足热测试阶段阈值的温度之上。因而，在这种情况下，如果控制单元15确定测试阶段为热测试阶段而停止了无油空气的吹送并且开启了测试室11的门111，那么低温下可能由于自然空气中水分冷凝在测试头12上而使其被冻住，造成很大的经济损失(目前测试头的成本大约为28万人民币)。
因此，根据本实用新型的另一个实施例，芯片测试系统10还可以包括设置在所述冷却液管路13处的温度传感器S1。所述温度传感器S1可以用于实时地检测所述冷却液的温度，并且将所监测的温度信号发送给所述控制单元15，如图1中的虚线所示。在该实施例中，所述控制单元15可以被配置为基于所述温度传感器S1所检测的所述冷却液的温度来确定测试阶段处于热测试阶段还是冷测试阶段。
与通过测试程序代码获取的信息来确定测试阶段的实施例相比，基于所述温度传感器S1实时检测的冷却液的温度来确定测试阶段的实施例可以确保所确定的测试阶段的准确性。进一步地，根据准确确定的测试阶段，可以通过控制单元15来自动控制门111的开关以及控制无油空气压缩机14是否向所述测试室内吹送无油空气，从而使得在测试阶段切换过程中不会因为测试阶段的误判而造成测试头以及其余部件的损坏。
根据一个实施例，芯片测试系统10还可以包括设置在所述管道出口处的无油空气传感器S2，其用于检测无油空气压缩机14是否在向所述测试室内吹送无油空气。此外，芯片测试系统10还可以包括设置在门上的门开关状态传感器S3来检测所述门的开关状态。如图1中虚线所示，这两个传感器S2和S3所检测的信号都被发送到控制单元15。
根据一个实施例，控制单元15可以基于温度传感器S1检测的冷却液的温度、无油空气传感器S2检测的无油空气的吹送状态以及门开关传感器S3检测的门的开关状态来判断所述芯片测试系统10是否正常工作。在该实施例中，芯片测试系统10还可以进一步包括警报器。该警报器可以在控制单元15判断所述芯片测试系统10工作不正常时向芯片测试系统10的操作者发出警报。
通过这种方式，芯片测试系统10可以自动检测整个系统中芯片测试阶段(对应于温度传感器检测的冷却液的温度)、无油空气的吹送状态和门的开关状态这三者是否相互匹配。如果这三者当中存在任何一个状态异常，则可以通过警报器向芯片测试系统的操作者(即，测试人员)发出警报，从而进一步避免了芯片测试系统10的故障以及测试室内的测试头12和其余部件的损坏。
根据一个实施例，门111可以连接到气缸，并且控制单元15可以通过控制所述气缸的运动来实现所述门111的开或关。
通过这种方式，芯片测试系统的控制单元可以实现对测试室11的门111的自动开关控制，从而避免了操作者手动开关门时的误操作。
本领域技术人员应当能够理解，尽管在图1中示出的门设置在测试室11的特定位置，例如左侧，但是门111的具体位置可以根据测试室11的具体形状和构造而进行相应调整。例如，门111可以设置在测试室11的顶部，并且被配置成可以向上打开。此外，门111的数量也可以不仅仅限于图1中所示的一个。例如，可以在测试室11的相对侧上设置两个门111，以助于自然空气的进入和室内空气的排出。
此外，本领域技术人员根据本实用新型的构思应当可以想到门的各种变型。根据本实用新型的测试室上设置的门可以采用其他的形式，例如，管道或者通孔，只要其能够实现自然空气的进入和室内空气的排出。
根据一个实施例，控制单元15基于温度传感器S1所检测的所述冷却液的温度来确定测试阶段处于热测试阶段还是冷测试阶段可以具体通过将所检测的冷却液的温度与预先设置的阈值进行比较来实施。
如上所述，在芯片的冷测试期间，芯片测试温度大约达到零下5摄氏度。相应地，测试头所提供的温度由冷却液来进行调节(此时冷却液温度为大约零下35摄氏度)以达到最终向芯片提供的温度大约为零下5摄氏度。而在芯片的热测试期间，芯片测试温度大约达到100摄氏度。相应地，测试头所提供的温度由冷却液来进行调节(此时冷却液温度为大约12摄氏度)以达到最终向芯片提供的温度大约为100摄氏度。
换言之，在冷测试阶段，通常会设置冷却液的温度在大约零下35摄氏度。而在热测试阶段，通常会设置冷却液的温度在大约12摄氏度。因此，在芯片测试期间，冷却液的温度实际上是实时变动的。在从热测试阶段进入到冷测试阶段时，冷却液的温度会从大约12摄氏度逐渐下降到大约零下35摄氏度。反之亦然，在从冷测试阶段进入到热测试阶段时，冷却液的温度会从大约零下35摄氏度逐渐升高到大约12摄氏度。
基于此，可以在测试系统中预先设置用于判断测试阶段的冷却液温度的阈值。例如，如果所检测的冷却液的温度小于预先设置的第一阈值(例如，5摄氏度)，则控制单元15可以确定测试阶段处于冷测试阶段。而如果所检测的所述冷却液的温度大于预先设置的第二阈值(例如，8摄氏度)，则所述控制单元15可以确定测试阶段处于热测试阶段。
本领域技术人员应当能够理解，该第一阈值应当小于第二阈值以实施本实用新型。同时，为了提高测试阶段判断的容限以避免损坏测试室内的部件，可以适当增加第一阈值和第二阈值之间的差值。
在另外的实施例中，也可以采用唯一的阈值来进行测试阶段的判断。即，可以选择第一阈值等于第二阈值。只要冷却液的温度小于该阈值，则确定测试阶段处于冷测试阶段。而冷却液的温度大于该阈值，则确定测试阶段处于热测试阶段。
本领域技术人员应当能够理解是，预先设置的第一阈值和第二阈值的具体数值可以依据芯片测试系统具体采取的测试温度和相关设备的规格参数来选择。
此外，根据一个实施例，所述冷却液管路处设置的温度传感器S1的数量可以是两个。在这两个温度传感器检测的温度都小于第一阈值时，控制单元15确定测试阶段处于冷测试阶段。并且，在这两个温度传感器S1检测的温度都大于第二阈值时，控制单元15确定测试阶段处于热测试阶段。
根据本实施例，通过设置一个以上的温度传感器，可以避免由于单个温度传感器S1出现故障时可能出现的温度感测误差。从而可以避免测试阶段确定的错误，防止因此带来的测试头12和测试室内其余部件的损坏。
通过上述结合图1进行的说明，已经具体描述了根据本实用新型的实施例的芯片测试系统的工作原理。
本实用新型可以用包含多个不同部件的硬件来实现。在列举多个部件的装置权利要求中，这些部件中的一些可以用同一个硬件实现。某些装置在互不相同的权利要求项中进行描述并不说明这些装置的组合不能有益地结合使用。
应当注意上述实施例示意而非限制本实用新型并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求范围的情况下应当能够设计出各种替代实施例。在权利要求书中，不应该将括号中的任何附图标记理解成是对权利要求的限制。词语“包括”并不排除存在权利要求或说明书中没有列举的元件或步骤。元件之前的词语“一”或“一个”并不排除存在多个这种元件。在列举了几个单元的系统权利要求中，这些元件中的几种可以由同一类软件和/或硬件来实施。使用词语“第一”、“第二”和“第三”等并不表示任何顺序关系。应当将这些词语理解成名称。