一种针对半导体芯片测试的高低温测试设备的制作方法

本实用新型涉及半导体芯片高低温测试领域，更具体地说，涉及一种针对半导体芯片测试的高低温测试设备。

背景技术：

半导体芯片已经深入我们生活的方方面面，一颗纳米级的芯片需要应用在多种多样的场景中，所以芯片在出厂时必须要经过严苛的温度环境测试。目前的芯片测试一般大体分成回片测试和量产测试，这里主要阐述的场景为回片测试中的高低温测试。目前回片测试高低温基本使用的是高低温冲击箱，需要将待测的芯片和外围支持的电路板放入高低温冲击箱进行高低温测试。

例如：市场上主流的espec高低温冲击箱(tsa)，该台设备使用的压缩机制冷和电热丝暖风制热，测试待测芯片，需要将待测的芯片和外围支持的电路板放入高低温冲击箱体内，关闭箱体隔热门，在外部控制器设定待测温度，等待温度到达预设值开始测试。

使用该设备有如下缺点：

1、该设备体积较大，外机尺寸为(长：1770mm，宽：1310mm，高：1900mm),需要使用三相电，对使用空间和电力有一定的要求。

2、该设备内腔空间有限，对于大型电路板是无法放入腔体内进行测试的。

3、该设备升降温时间过长，升温需要15分钟，降温需要30分钟。

4、该设备为空压机制冷，有一定的噪声，并且维修成本昂贵。

所以设计一种小巧，价格低廉，无需供给耗材的高低温测试设备用于回片测试已经是一种必然的需求。

同时在现有的技术中，将半导体芯片测试完成后，由于其温度过高或过低对工作人员可能会产生一定的伤害，因此一般需要借助工具将其取出，在一定程度上增加了工作人员的操作步骤。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种针对半导体芯片测试的高低温测试设备，它一方面能够克服现有技术中存在的缺点，简化工作人员对待测试芯片的测试工作，另一方面在待测试芯片测试完成后，通过将待测试芯片弹出的操作，避免了工作人员需要通过工具将待测试芯片取出，在一定程度上简化了待测试芯片的取出步骤，方便了工作人员对待测试芯片的检测。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种针对半导体芯片测试的高低温测试设备，包括工作台，所述工作台上端固定连接有支撑板，所述支撑板下端壁固定连接有水箱，所述水箱外端分别固定连接有风扇和水泵，所述水箱下端固定连接有塔式制冷片，所述塔式制冷片下端固定连接有薄膜式加热片，所述薄膜式加热片下端固定连接有k型温度检测线，所述工作台上端开凿有限位槽，所述限位槽内滑动连接有待测试芯片，所述待测试芯片与k型温度检测线相互接触，所述工作台上端开凿有竖直槽和矩形槽，所述竖直槽内端壁开凿有滑槽，所述竖直槽、滑槽与矩形槽均相互连通，所述竖直槽内滑动连接有连接挡板，所述连接挡板外端固定连接有辅助块，所述辅助块与矩形槽相互匹配，所述辅助块与矩形槽下端壁之间固定连接有压缩弹簧，本实用新型一方面能够克服现有技术中存在的缺点，简化工作人员对待测试芯片的测试工作，另一方面在待测试芯片测试完成后，通过将待测试芯片弹出的操作，避免了工作人员需要通过工具将待测试芯片取出，在一定程度上简化了待测试芯片的取出步骤，方便了工作人员对待测试芯片的检测。

进一步的，所述工作台上端固定连接有固定块，所述固定块靠近待测试芯片的一端固定连接有复位弹簧，在复位弹簧的弹力作用下，待测试芯片测试完成后，能够将待测试芯片从薄膜式加热片的下端弹出。

进一步的，所述复位弹簧靠近待测试芯片的一端固定连接有加强板，所述加强板与待测试芯片、竖直槽均相互匹配，在加强板的作用下，能够增加复位弹簧与待测试芯片之间的接触面积，使复位弹簧对待测试芯片的弹力能够均匀的分散，在复位弹簧将待测试芯片弹出时，减小复位弹簧对待测试芯片产生损坏的可能。

进一步的，所述限位槽上端壁转动连接有多个小钢珠，所述小钢珠与待测试芯片相互接触，在小钢珠的作用下，能够减小待测试芯片与限位槽之间的摩擦，便于待测试芯片在限位槽内滑动。

进一步的，所述工作台左端固定连接有两个条形块，两个所述条形块外端均开凿有凹槽，所述凹槽内滑动连接有滑板，在凹槽与滑板之间的相互配合作用下，工作人员能够对滑板的位置进行调节移动，使滑板起到阻挡待测试芯片的作用，减小待测试芯片在弹出时，从工作台上端掉落的可能。

进一步的，所述滑板前后两端壁均固定连接有塑胶垫，所述塑胶垫与凹槽过盈配合，所述塑胶垫与条形块之间的摩擦力大于滑板的重力，在塑胶垫的作用下，增大了滑板与条形块之间的摩擦，便于工作人员对滑板位置的移动以及固定。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案一方面能够克服现有技术中存在的缺点，简化工作人员对待测试芯片的测试工作，另一方面在待测试芯片测试完成后，通过将待测试芯片弹出的操作，避免了工作人员需要通过工具将待测试芯片取出，在一定程度上简化了待测试芯片的取出步骤，方便了工作人员对待测试芯片的检测。

(2)工作台上端固定连接有固定块，固定块靠近待测试芯片的一端固定连接有复位弹簧，在复位弹簧的弹力作用下，待测试芯片测试完成后，能够将待测试芯片从薄膜式加热片的下端弹出。

(3)复位弹簧靠近待测试芯片的一端固定连接有加强板，加强板与待测试芯片、竖直槽均相互匹配，在加强板的作用下，能够增加复位弹簧与待测试芯片之间的接触面积，使复位弹簧对待测试芯片的弹力能够均匀的分散，在复位弹簧将待测试芯片弹出时，减小复位弹簧对待测试芯片产生损坏的可能。

(4)限位槽上端壁转动连接有多个小钢珠，小钢珠与待测试芯片相互接触，在小钢珠的作用下，能够减小待测试芯片与限位槽之间的摩擦，便于待测试芯片在限位槽内滑动。

(5)工作台左端固定连接有两个条形块，两个条形块外端均开凿有凹槽，凹槽内滑动连接有滑板，在凹槽与滑板之间的相互配合作用下，工作人员能够对滑板的位置进行调节移动，使滑板起到阻挡待测试芯片的作用，减小待测试芯片在弹出时，从工作台上端掉落的可能。

(6)滑板前后两端壁均固定连接有塑胶垫，塑胶垫与凹槽过盈配合，塑胶垫与条形块之间的摩擦力大于滑板的重力，在塑胶垫的作用下，增大了滑板与条形块之间的摩擦，便于工作人员对滑板位置的移动以及固定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型使用时的结构示意图；

图3为本实用新型使用时工作台部分的结构示意图；

图4为本实用新型使用完成后工作台部分的结构示意图；

图5为本实用新型的基本运行结构图；

图6为k型温度检测线的基本逻辑图。

图中标号说明：

1工作台、2支撑板、3水箱、4塔式制冷片、5薄膜式加热片、6待测试芯片、7竖直槽、8滑槽、9矩形槽、10压缩弹簧、11辅助块、12连接挡板、13固定块、14复位弹簧、15条形块、16滑板、17限位槽、18k型温度检测线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

实施例1：

一种针对半导体芯片测试的高低温测试设备，请参阅图1，包括工作台1，工作台1为evb或pcb，工作台1上端固定连接有支撑板2，支撑板2下端壁固定连接有水箱3，请参阅图5，水箱3外端分别固定连接有铜排风扇和水泵，水箱3下端固定连接有塔式制冷片4，塔式制冷片4下端固定连接有薄膜式加热片5，薄膜式加热片5下端固定连接有k型温度检测线18，主要用途为监测温度，控制温度升降，温度门限报警，k型温度检测线18使用的主要元器件为：温控芯片：adt7320，mos管：vh7007ah，单片机：stm32，上述元器件之间的具体配合关系请参阅图6，工作台1上端开凿有限位槽17，限位槽17内滑动连接有待测试芯片6，在限位槽17的作用下，一方面能够对待测试芯片6的位置进行限定，另一方面能够对待测试芯片6弹出时的移动轨迹进行限定，塔式制冷片4靠着n型半导体和p型半导体组成，当一块n型半导体材料和一块p型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端，而多块半导体制冷片从大到小堆叠就形成了塔式制冷片4，这样的塔式制冷片4制冷量更大，同样的发热端的热量更高，所以需要使用冷排来散热，因此通过在塔式制冷片4上端设置铜排风扇和水箱，能够及时将塔式制冷片4外端的热量散出；薄膜式加热片5比一般的陶瓷加热片更薄，但是其热量和冷量传导更好，温度极限可以到达200°，能满足一般的高温测试的要求。

本实用新型相较于现有技术中的检测设备，本实用新型具有以下优点：

1.设备小巧，无噪音，放置试验台上即可使用。

2.升降温速度快，升温至到100°只需三分钟，降温至-40°只需5分钟。

3.因为高低温设备紧贴待测芯片，温度传导更快，并且高低温只会针对待测芯片，并不会影响到其他外围电路。

4.温度精度高，使用了adt温控芯片，控制温度差能在±0.1°范围内。

5.成本较常规高低温测试设备价格低廉很多，并且结构紧凑，方便操作。

实施例2：

请参阅图3，工作台1上端开凿有竖直槽7和矩形槽9，竖直槽7内端壁开凿有滑槽8，竖直槽7、滑槽8与矩形槽9均相互连通，竖直槽7内滑动连接有连接挡板12，便于工作人员对连接挡板12位置的控制，连接挡板12外端固定连接有辅助块11，辅助块11与矩形槽9相互匹配，使工作人员对辅助块11进行调节时，能够带动连接挡板12沿竖直槽7上下移动，辅助块11与矩形槽9下端壁之间固定连接有压缩弹簧10，在压缩弹簧10的作用下，方便使辅助块11能够恢复至原来位置，工作台1上端固定连接有固定块13，固定块13靠近待测试芯片6的一端固定连接有复位弹簧14，在复位弹簧14的弹力作用下，待测试芯片6测试完成后，能够将待测试芯片6从薄膜式加热片5的下端弹出，复位弹簧14靠近待测试芯片6的一端固定连接有加强板，加强板与待测试芯片6、竖直槽7均相互匹配，在加强板的作用下，能够增加复位弹簧14与待测试芯片6之间的接触面积，使复位弹簧14对待测试芯片6的弹力能够均匀的分散，在复位弹簧14将待测试芯片6弹出时，减小复位弹簧14对待测试芯片6产生损坏的可能。

限位槽17上端壁转动连接有多个小钢珠，小钢珠与待测试芯片6相互接触，在小钢珠的作用下，能够减小待测试芯片6与限位槽17之间的摩擦，便于待测试芯片6在限位槽17内滑动，工作台1左端固定连接有两个条形块15，两个条形块15外端均开凿有凹槽，凹槽内滑动连接有滑板16，在凹槽与滑板16之间的相互配合作用下，工作人员能够对滑板16的位置进行调节移动，使滑板16起到阻挡待测试芯片6的作用，减小待测试芯片6在弹出时，从工作台1上端掉落的可能，滑板16前后两端壁均固定连接有塑胶垫，塑胶垫与凹槽过盈配合，塑胶垫与条形块15之间的摩擦力大于滑板16的重力，在塑胶垫的作用下，增大了滑板16与条形块15之间的摩擦，便于工作人员对滑板16位置的移动以及固定。

当工作人员需要对待测试芯片6进行测试时，首先工作人员将滑板16沿凹槽竖直向下移动至最低点，工作人员再将待测试芯片6沿限位槽17水平滑入至薄膜式加热片5的下端，使薄膜式加热片5与k型温度检测线18均与待测试芯片6相互接触，工作人员将测试装置进行通电，对待测试芯片6进行相应的测试，待测试完成后需要将待测试芯片6取出时，工作人员将滑板16沿条形块15竖直向上移动至最高点，工作人员再克服压缩弹簧10的弹力作用，将辅助块11沿矩形槽9竖直向下移动，带动连接挡板12沿竖直槽7竖直向下移动，使连接挡板12与加强板相互分离，在复位弹簧14的弹力作用下，带动加强板推动待测试芯片6，在推力作用下，待测试芯片6沿限位槽17向滑板16的方向移动，将待测试芯片6从薄膜式加热片5的下端弹出，在工作人员需要将待测试芯片6取出时，减小薄膜式加热片5外端的环境温度对工作人员产生的伤害，相较于现有技术中，需要工作人员借助工具将待测试芯片6取出的操作，本实用新型在待测试芯片6测试完成后，通过将待测试芯片6弹出的操作，避免了工作人员需要通过工具将待测试芯片6取出，在一定程度上简化了待测试芯片6的取出步骤，方便了工作人员对待测试芯片6的检测。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。