一种芯片高加速应力试验设备的制作方法

本技术涉及半导体芯片可靠性试验领域，特别是涉及一种芯片高加速应力试验设备。

背景技术：

1、随着集成电路科技的快速发展，人们对芯片的可靠性要求越来越高。其中，高加速应力试验(highly accelerated stress test，hast)是可靠性试验领域的重要研究方向，它可以快速有效的激发产品内部缺陷和薄弱环节，快速确定产品耐受应力极限，大幅度提高试验效率，及早发现产品设计缺陷，降低产品研发成本。

2、偏压高度加速温度/湿度应力测试(bias highly accelerated temperature/humidity stress test，bhast)是一种评估产品耐环境可靠度的一种常规方法，通常采用专用的高加速应力试验设备为半导体芯片样品提供特殊的试验环境。高加速应力试验设备主要包括试验箱、控制装置、电路板支架、电路板、固定于电路板上的试验插座(socket)，芯片插座用于装设待进行试验操作的芯片样品，并通过夹子或压盖使得芯片样品固定于测试座上。在大功率高功耗芯片在hast(高加速应力试验)中，目前的测试设备的结构设计不合理，设备操作繁琐、使用不方便，设备操作实用性不强。

技术实现思路

1、本实用新型在于克服上述不足，提供了一种芯片高加速应力试验设备，各个部件空间布局合理，设备操作简单、方便、芯片取放方便，操作实用性强。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种芯片高加速应力试验设备，包括试验箱体、箱体门、加热装置、供水装置和蒸汽装置，试验箱体的右侧设置有设备开关；

4、箱体门下方安装有伸缩滑轨，伸缩滑轨一端通过螺钉固定在试验箱体内部，伸缩滑轨另一端通过螺钉固定在箱体门内侧的下部，箱体门通过伸缩滑轨运动，进行关闭或打开试验箱体，箱体门外表面上安装有触摸显示屏和控制器，控制器内设置电源板和控制板；

5、试验箱体中间安装有箱体内胆，箱体内胆安装在伸缩滑轨的上方，加热装置设置在箱体内胆中，加热装置为加热管，箱体门内侧上通过螺柱固定安装有试验托板，试验托板为l形，在试验托板的水平部前端上安装有箱体温度传感器和箱体湿度传感器；

6、在试验托板上放置芯片试验支架，试验托板安装在伸缩滑轨的上方，当箱体门关闭箱体时，试验托板进入箱体内胆中间，芯片试验支架上放置多块电路板，每块电路板上固定安装有多块芯片插座。

7、进一步的，电路板上设置有芯片电源接线端a，试验托板的垂直部上固定安装有芯片电源接线端a、芯片温度传感器接线端、箱体温度传感器接线端和箱体湿度传感器接线端；

8、芯片电源接线端a与芯片电源接线端a通过导线连接，芯片电源接线端a与控制器中的电源板连接，通过控制器实现对箱体内胆中芯片电源的有效控制；

9、箱体温度传感器与箱体温度传感器接线端通过导线连接，箱体温度传感器接线端通过导线与控制器中的控制板连接，通过控制器实现对箱体内胆中温度的有效控制；

10、箱体湿度传感器与箱体湿度传感器接线端通过导线连接，箱体湿度传感器接线端通过导线与控制器中的控制板连接，通过控制器实现对箱体内胆中湿度的有效控制；

11、箱体门上的控制器的外接线路通过伸缩滑轨中间的通道与试验箱体的外表面的接线端子对应连接，接线端子与试验箱体外部的直流电源和信号源通过导线连接。

12、进一步的，供水装置和蒸汽装置设置在所述试验箱体和箱体内胆之间，供水装置包括水箱、水泵和水管，在箱体内胆上安装有蒸汽进口和蒸汽出口。

13、进一步的，芯片插座包括试验底座和底座上盖，试验底座与底座上盖通过铰接方式连接，试验底座上有试验探针，试验探针一端连接电路板，另一端与芯片接触连接。

14、进一步的，底座上盖包括本体和旋盖，本体上部外侧有外螺纹，旋盖有与本体的外螺纹相配合的内螺纹，本体与旋盖通过螺纹连接，旋盖中间有螺纹孔，本体的中间是方形孔，本体的中间滑动安装有压块，压块顶部有螺杆，螺杆穿过旋盖的螺纹孔并与旋盖的螺纹孔连接，螺杆与压块一体成型；

15、压块中间有粗圆柱孔，螺杆中间有细圆柱孔，粗圆柱孔和细圆柱孔的中心线重合，在粗圆柱孔中间放置一个间隙配合的圆柱螺旋弹簧，圆柱螺旋弹簧朝向细圆柱孔的一端与粗圆柱孔内端面接触，圆柱螺旋弹簧另一端安装一个芯片温度传感器，芯片温度传感器的信号线穿过圆柱螺旋弹簧中心和细圆柱孔伸出旋盖外面，在螺杆端外端部固定压实芯片温度传感器的信号线；

16、芯片温度传感器的探头在圆柱螺旋弹簧作用下伸出压块的底表面，当压块与芯片表面紧贴时，芯片温度传感器的探头在圆柱螺旋弹簧的压力下与芯片表面紧贴，使得芯片表面的温度与芯片温度传感器检查到的温度一致。

17、芯片温度传感器与芯片温度传感器接线端连接，芯片温度传感器接线端通过导线与控制器中的控制板连接，通过控制器实现对箱体内胆中芯片温度的有效监测。

18、进一步的，箱体门外侧上还安装有把手。

19、芯片温度传感器将芯片温度传输至控制器中的控制板，箱体温度传感器将箱体内胆中的温度传输至控制器中的控制板，控制器的设定程序将两者的温度进行比较，如芯片表面温度高于箱体内胆中腔体温度一定的预设值，控制器控制电源板相应输出电路断开，使芯片电源断电，当温差小于一定的预设值后，控制器控制电源板输出电路闭合，使芯片恢复供电。

20、本实用新型具有以下有益效果：

21、本实用新型试验箱体、箱体门、伸缩滑轨、试验托板、接线端等部件的合理空间设计，使得设备操作简单、方便，芯片取放方便，线路布置合理，方便了外部电源、信号源的连接，使得设备操作实用性强，提高了设备实验数据准确性。

技术特征：

1.一种芯片高加速应力试验设备，包括试验箱体(1)、箱体门(2)、加热装置(3)、供水装置(4)和蒸汽装置(5)，试验箱体(1)的右侧设置有设备开关(11)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种芯片高加速应力试验设备，其特征在于，电路板(8)上设置有芯片电源接线端a(81)，试验托板(25)的垂直部上固定安装有芯片电源接线端a(251)、芯片温度传感器接线端(252)、箱体温度传感器接线端(253)和箱体湿度传感器接线端(254)；

3.根据权利要求2所述的一种芯片高加速应力试验设备，其特征在于，所述供水装置(4)和蒸汽装置(5)设置在所述试验箱体(1)和箱体内胆(6)之间，供水装置(4)包括水箱(41)、水泵(42)和水管(43)，在箱体内胆(6)上安装有蒸汽进口(61)和蒸汽出口(62)。

4.根据权利要求2所述的一种芯片高加速应力试验设备，其特征在于，所述芯片插座(9)包括试验底座(91)和底座上盖(92)，试验底座(91)与底座上盖(92)通过铰接方式连接，试验底座(91)上有试验探针(93)，试验探针(93)一端连接电路板(8)，另一端与芯片接触连接。

5.根据权利要求4所述的一种芯片高加速应力试验设备，其特征在于，所述底座上盖(92)包括本体(94)和旋盖(95)，本体(94)上部外侧有外螺纹，旋盖(95)有与本体(94)的外螺纹相配合的内螺纹，本体(94)与旋盖(95)通过螺纹连接，旋盖中间有螺纹孔，本体(94)的中间是方形孔，本体(94)的中间滑动安装有压块(96)，压块(96)顶部有螺杆(97)，螺杆(97)穿过旋盖(95)的螺纹孔并与旋盖(95)的螺纹孔连接，螺杆(97)与压块(96)一体成型；

6.根据权利要求5所述的一种芯片高加速应力试验设备，其特征在于，芯片温度传感器(99)与芯片温度传感器接线端(252)连接，芯片温度传感器接线端(252)通过导线与控制器(23)中的控制板(232)连接。

7.根据权利要求1所述的一种芯片高加速应力试验设备，其特征在于，箱体门(2)外侧上还安装有把手(24)。

技术总结
本技术公开了一种芯片高加速应力试验设备，属于半导体芯片可靠性试验领域，包括试验箱体、箱体门、加热装置、供水装置、蒸汽装置，箱体门下方安装有伸缩滑轨，箱体门通过伸缩滑轨运动；试验箱体中安装箱体内胆，箱体门内侧通过螺柱固定安装有试验托板，在试验托板上放置芯片试验支架，芯片试验支架上放置多块电路板，每块电路板上固定安装有多块芯片插座。本技术通过试验箱体、箱体门、伸缩滑轨、试验托板、接线端等部件的合理空间设计，使得设备操作简单、方便，芯片取放方便，线路布置合理，实现了单颗芯片温度采集及电源独立控制，使得设备操作实用性强，提高了设备实验数据准确性。

技术研发人员：庞壹夫,殷梦迪,任翔,菅端端
受保护的技术使用者：中国电子技术标准化研究院
技术研发日：20230711
技术公布日：2024/2/1