芯片高温老炼测试模组以及芯片高温老炼测试装置的制作方法

本申请涉及半导体器件测试，具体涉及一种芯片高温老炼测试模组以及芯片高温老炼测试装置。

背景技术：

1、在第三代化合物半导体中，由于材料本身的特殊性，以及结构设计或者制程等原因，都可能导致制备的半导体器件存在如异常发热、漏电流过大、短路、断路、增益变化等性能失效的问题。为了提高制备的半导体器件的可靠性，通常都需要预先对半导体器件进行老化试验(burn-in test)，或称为老炼、老练等。老化试验是在高温或其他恶劣条件下，长时间用超过操作电源电压的较高电压加载在器件的信号引脚上，使器件在高于工作负荷的状态下运行以便于呈现出隐藏的缺陷。

2、现有技术中，用于进行老化试验的装置通常使用腔体加热的方式，装置整体体积较大，多芯片同时试验时，只能全部设置在腔体内，腔体过大占用空间，而且整个腔体只能采用相同的温度进行整体测试，测试效率低。

3、现有技术中也存在一些抽屉式测试空间的老化试验装置，但是对于抽屉式空间内的多个芯片同时进行老炼测试，难以避免多个芯片之间由于设置密集造成相互之间的不良影响，影响测试的准确性，也无法有效的提高测试效率，而且若密集的芯片中有个别在老炼测试过程中发生烧毁问题，也会波及相邻的芯片造成不必要的损失。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种芯片高温老炼测试模组以及芯片高温老炼测试装置，能够通过模组结构的设计尽可能减少待测芯片之间在老炼测试过程中的相互影响，提高测试效率。

2、本申请实施例的一方面，提供了一种芯片高温老炼测试模组，包括抽屉，抽屉包括托盘和盖设于托盘顶部的盖板，托盘上设置有定位片，定位片上预设有多个定位槽，待测芯片对应设置于定位槽内。在盖板朝向托盘的一侧设置有电源模块，电源模块包括电路板以及设置在电路板上的多组探针测试部和保险组件，在盖板盖设于托盘上时，每一组探针测试部和保险组件与一个待测芯片电连接，在托盘底部贴合设置有加热模块，用于发热以向托盘传递热量。

3、在本申请的一种可行的实施方式中，保险组件包括保险座以及设置在保险座内的保险丝，保险丝与电路板上的电源线路以及待测芯片连接。

4、在本申请的一种可行的实施方式中，保险座垂直于待测芯片表面，多组保险组件的保险座平行间隔设置。

5、在本申请的一种可行的实施方式中，探针测试部包括探针套筒以及设置在探针套筒内的探针和压缩弹簧，压缩弹簧的两端用于分别与探针套筒和探针抵接，以提供推力使探针的端部与待测芯片测试位置抵触连接。

6、在本申请的一种可行的实施方式中，电源模块还包括设置在电路板上的电源，电源与电路板上的线路走线分别位于电路板的相对两侧。

7、在本申请的一种可行的实施方式中，加热模块包括贴合设置的加热层和热沉片，热沉片设置于加热层的至少一侧，加热模块贴合托盘的底部设置。

8、在本申请的一种可行的实施方式中，托盘与热沉片的热膨胀系数相近或相同，定位片与热沉片的热膨胀系数相近或相同。

9、在本申请的一种可行的实施方式中，托盘的底部至少对应定位槽的部分为镂空结构或高导热材料。

10、在本申请的一种可行的实施方式中，托盘上还设置有限位部，定位片与托盘可拆卸连接并通过限位部在托盘上定位，以使托盘上预设的芯片位与定位片上的定位槽一一对应。

11、本申请实施例的另一方面，提供了一种芯片高温老炼测试装置，包括内部具有中空框架的机柜，中空框架将机柜的内部空间界定为多个抽屉间，还包括前述任意一项的芯片高温老炼测试模组以及分别与芯片高温老炼测试模组信号连接的控制器，芯片高温老炼测试模组通过抽屉滑动设置于机柜对应的抽屉间内，控制器分别控制每个抽屉间内的芯片高温老炼测试模组的电源模块和加热模块的工作。

12、本申请实施例提供的芯片高温老炼测试模组，包括抽屉，抽屉包括托盘和盖设于托盘顶部的盖板，托盘上设置有定位片，定位片上预设有多个定位槽，待测芯片对应设置于定位槽内，如此，在保证托盘上能够设置多个待测芯片，并且通过定位片上的定位槽，能够不必复杂的对位即可使得待测芯片在托盘上的设置位置准确。在盖板朝向托盘的一侧设置有电源模块，电源模块包括电路板以及设置在电路板上的多组探针测试部和保险组件，在盖板盖设于托盘上时，每一组探针测试部和保险组件与一个待测芯片电连接，通过探针测试部与待测芯片接触以输送测试电源，并且，通过连接的保险组件，能够使得待测芯片在老炼测试过程中若出现失效短路，保险组件能够熔断以断开该路径，从而保证其他芯片的老炼测试的持续供电工作，通过硬件进行物理防护，进一步提高对批量芯片的老炼测试的效率。在托盘底部贴合设置有加热模块，用于发热以向托盘传递热量。加热模块直接通过托盘底部向芯片传递热量，芯片升温快且受热均匀，更有利于对老炼测试中芯片温度的控制。

13、本申请实施例提供的芯片高温老炼测试装置，包括内部具有中空框架的机柜，中空框架将机柜的内部空间界定为多个抽屉间，还包括前述任意一项的芯片高温老炼测试模组以及分别与芯片高温老炼测试模组信号连接的控制器，芯片高温老炼测试模组通过抽屉滑动设置于机柜对应的抽屉间内，控制器分别控制每个抽屉间内的芯片高温老炼测试模组的电源模块和加热模块的工作。多组芯片高温老炼测试模组分别通过控制器实现单独的电源模块和加热模块的控制，从而成倍的增长了一次老炼测试中能够测试的芯片的数量，而且，不同规格、型号和测试要求的芯片可以在不同的芯片高温老炼测试模组中分别进行，相互之间不会造成影响。抽屉式的芯片高温老炼测试模组取放方式，有利于上下料的快速自动化处理，进一步提高芯片老炼测试的工作效率。

技术特征：

1.一种芯片高温老炼测试模组，其特征在于，包括抽屉，所述抽屉包括托盘和盖设于所述托盘顶部的盖板，所述托盘上设置有定位片，所述定位片上预设有多个定位槽，待测芯片对应设置于所述定位槽内；

2.根据权利要求1所述的芯片高温老炼测试模组，其特征在于，所述保险组件包括保险座以及设置在所述保险座内的保险丝，所述保险丝与所述电路板上的电源线路以及所述待测芯片连接。

3.根据权利要求2所述的芯片高温老炼测试模组，其特征在于，所述保险座垂直于所述待测芯片表面，多组所述保险组件的保险座平行间隔设置。

4.根据权利要求1所述的芯片高温老炼测试模组，其特征在于，所述探针测试部包括探针套筒以及设置在所述探针套筒内的探针和压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端用于分别与所述探针套筒和所述探针抵接，以提供推力使所述探针的端部与待测芯片测试位置抵触连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的芯片高温老炼测试模组，其特征在于，所述电源模块还包括设置在所述电路板上的电源，所述电源与所述电路板上的线路走线分别位于所述电路板的相对两侧。

6.根据权利要求1所述的芯片高温老炼测试模组，其特征在于，所述加热模块包括贴合设置的加热层和热沉片，所述热沉片设置于所述加热层的至少一侧，所述加热模块贴合所述托盘的底部设置。

7.根据权利要求6所述的芯片高温老炼测试模组，其特征在于，所述托盘与所述热沉片的热膨胀系数相近或相同，所述定位片与所述热沉片的热膨胀系数相近或相同。

8.根据权利要求1所述的芯片高温老炼测试模组，其特征在于，所述托盘的底部至少对应所述定位槽的部分为镂空结构或高导热材料。

9.根据权利要求1所述的芯片高温老炼测试模组，其特征在于，所述托盘上还设置有限位部，所述定位片与所述托盘可拆卸连接并通过所述限位部在所述托盘上定位，以使所述托盘上预设的芯片位与所述定位片上的定位槽一一对应。

10.一种芯片高温老炼测试装置，其特征在于，包括内部具有中空框架的机柜，所述中空框架将所述机柜的内部空间界定为多个抽屉间，还包括多个如权利要求1-9任意一项的芯片高温老炼测试模组以及分别与所述芯片高温老炼测试模组信号连接的控制器，所述芯片高温老炼测试模组通过抽屉滑动设置于所述机柜对应的所述抽屉间内，所述控制器分别控制每个所述抽屉间内的芯片高温老炼测试模组的电源模块和加热模块的工作。

技术总结
本申请提供一种芯片高温老炼测试模组以及芯片高温老炼测试装置，涉及半导体器件测试技术领域，能够通过模组结构的设计尽可能减少待测芯片之间在老炼测试过程中的相互影响，提高测试效率。芯片高温老炼测试模组，包括抽屉，抽屉包括托盘和盖设于托盘顶部的盖板，托盘上设置有定位片，定位片上预设有多个定位槽，待测芯片对应设置于定位槽内。在盖板朝向托盘的一侧设置有电源模块，电源模块包括电路板以及设置在电路板上的多组探针测试部和保险组件，在盖板盖设于托盘上时，每一组探针测试部和保险组件与一个待测芯片电连接，在托盘底部贴合设置有加热模块，用于发热以向托盘传递热量。

技术研发人员：刘骏宥,黄开智,强子,刘庆波,黎子兰
受保护的技术使用者：徐州致能半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/20