一种高低温测试装置的制作方法

本申请涉及半导体芯片测试领域，特别地涉及一种高低温测试装置。

背景技术：

1、半导体芯片测试包括板级测试、晶圆测试、成品测试、系统级测试以及可靠性测试。其中，高低温测试又叫高低温循环测试，是产品环境可靠性测试中的一项。

2、半导体芯片产品一般要在一定的温度环境下存储或者工作运行，环境温度会不断变化，时高时低，比如在有些温差大的地区的白天黑夜，或者半导体芯片产品在运输、存储、运行过程中反复进出于高温区、低温区。这种高低温环境中，高温时温度可能会达到70℃以上甚至更高，低温时温度可能会达到-20℃以下甚至更低。这种不断变化的温度环境会对半导体芯片产品的功能、性能、质量及寿命等产生影响，会加速半导体芯片产品的老化，缩短半导体芯片产品的使用寿命。如果半导体芯片产品长期处于这种大幅度交替变化的高温、低温环境下，则需要具备足够的抗高低温循环的能力。

3、这样就需要模拟一定的环境条件，对半导体芯片产品进行高低温测试，以了解半导体芯片产品在这方面的性能，如测试结果达不到预先设定的标准，就要根据测试情况进行产品改进，然后重新测试，直至合格。

4、现有技术中，高低温测试一般采用带加热和制冷功能的可编程的高低温箱进行测试。传统的高低温箱主要为整体产品设计，体积大，使用上存在很多多余的空间，一次测试的量也可以很大，而在实验室当中，需要测试的芯片数量少，造成了资源的浪费；由于空间大，采用感应吹风的方式来升降温也非常耗时；高低温箱是封闭的，机械臂无法放进高低温箱，难以实现机械臂自动更换半导体芯片的功能，需要人工操作，大大降低了测试效率。

5、因此，如何设计一种便于更换半导体芯片、不需人工操作、可以大幅提高测试效率的高低温测试装置，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种高低温测试装置，包括上下并排设置的上导热块、下导热块，以及滑动导轨，所述上导热块、所述下导热块沿所述滑动导轨上下移动；所述上导热块的上侧、所述下导热块的下侧分别设有第一半导体制冷装置、第二半导体制冷装置；所述上导热块、所述下导热块之间或外侧分别设有上保温外套、下保温外套，所述上保温外套与所述下保温外套贴合以形成密闭空间；所述下导热块的上侧面用于放置带有待测芯片的电路板，所述上导热块的下侧面设有用于压紧待测芯片的突起。

2、优选的，所述第一半导体制冷装置、所述第二半导体制冷装置的外侧均设有散热装置。

3、优选的，所述散热装置包括第一导热块、第二导热块以及液冷散热器，所述第一导热块的下侧面贴合所述第一半导体制冷装置的上侧面，所述第二导热块的上侧面贴合所述第二半导体制冷装置的下侧面，且所述第一导热块、所述第二导热块均与所述液冷散热器通过连接管形成循环回路。

4、优选的，所述第一导热块、所述第二导热块均套接于所述滑动导轨以沿所述滑动导轨上下移动。

5、优选的，所述第一导热块、所述第二导热块均通过耐高温导热硅脂与所述第一半导体制冷装置、第二半导体制冷装置粘接。

6、优选的，所述第一导热块、第二导热块均为中空的铝合金液冷导热块。

7、优选的，所述第一半导体制冷装置、第二半导体制冷装置均为半导体制冷片。

8、优选的，所述突起上设有温度传感器。

9、优选的，所述突起的下端面设有导热硅胶层。

10、优选的，所述上保温外套、所述下保温外套均为具有弹性的发泡硅胶外套。

11、优选的，所述上导热块、所述下导热块均为中空的铝合金液冷导热块。

12、优选的，所述滑动导轨包括并排设置的两根滑动导轨，所述上导热块、所述下导热块套接于所述滑动导轨。

13、优选的，所述上保温外套、所述下保温外套分别嵌套于所述上导热块、所述下导热块的外侧。

14、优选的，所述上保温外套、所述下保温外套分别嵌套于所述上导热块下侧、所述下导热块的上侧。

15、本申请提供的高低温测试装置，上导热块与下导热块可以沿着滑动导轨上下移动，在高低温测试前，放置有待测芯片的电路板可由机械臂放置在下导热块上侧面，自动送进待测位置，移动上导热块，将上导热块下侧的突起压紧待测芯片，同时所述上保温外套与所述下保温外套贴合形成密闭空间，通过第一半导体制冷装置、第二半导体制冷装置对待测芯片和电路板进行加热或制冷，以实现对待测芯片的高低温测试。测试结束，向上移动上导热块，带有待测芯片的电路板被送出测试装置后外部的机械臂可以自动进行放置待测芯片的更换操作，继续重复上述的测试过程。可见，本申请提供的高低温测试装置可以方便更换待测半导体芯片、不需人工操作、可以大幅提高测试效率。

技术特征：

1.一种高低温测试装置，其特征在于，包括上下并排设置的上导热块、下导热块，以及滑动导轨，所述上导热块、所述下导热块沿所述滑动导轨上下移动；所述上导热块的上侧、所述下导热块的下侧分别设有第一半导体制冷装置、第二半导体制冷装置；所述上导热块、所述下导热块之间或侧面分别设有上保温外套、下保温外套，所述上保温外套与所述下保温外套贴合以形成密闭空间；所述下导热块的上侧面用于放置带有待测芯片的电路板，所述上导热块的下侧面设有用于压紧待测芯片的突起。

2.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述第一半导体制冷装置、所述第二半导体制冷装置的外侧均设有散热装置。

3.根据权利要求2所述的高低温测试装置，其特征在于，所述散热装置包括第一导热块、第二导热块以及液冷散热器，所述第一导热块的下侧面贴合所述第一半导体制冷装置的上侧面，所述第二导热块的上侧面贴合所述第二半导体制冷装置的下侧面，且所述第一导热块、所述第二导热块均与所述液冷散热器通过连接管形成循环回路。

4.根据权利要求3所述的高低温测试装置，其特征在于，所述第一导热块、所述第二导热块均套接于所述滑动导轨以沿所述滑动导轨上下移动。

5.根据权利要求3或4所述的高低温测试装置，其特征在于，所述第一导热块、所述第二导热块均通过耐高温导热硅脂与所述第一半导体制冷装置、第二半导体制冷装置粘接。

6.根据权利要求3所述的高低温测试装置，其特征在于，所述第一导热块、第二导热块均为中空的铝合金液冷导热块。

7.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述第一半导体制冷装置、第二半导体制冷装置均为半导体制冷片。

8.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述突起上设有温度传感器。

9.根据权利要求1或8所述的高低温测试装置，其特征在于，所述突起的下端面设有导热硅胶层。

10.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述上保温外套、所述下保温外套均为具有弹性的硅胶外套。

11.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述上导热块、所述下导热块均为中空的铝合金液冷导热块。

12.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述滑动导轨包括并排设置的两根滑动导轨，所述上导热块、所述下导热块套接于所述滑动导轨。

13.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述上保温外套、所述下保温外套分别嵌套于所述上导热块、所述下导热块的外侧。

14.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述上保温外套、所述下保温外套分别嵌套于所述上导热块下侧、所述下导热块的上侧。

技术总结
本申请涉及半导体芯片测试领域，特别涉及一种可用于半导体芯片测试的高低温测试装置。本申请提供的高低温测试装置包括上下并排设置的上导热块、下导热块，以及滑动导轨，所述上导热块、所述下导热块沿所述滑动导轨上下移动；所述上导热块的上侧、所述下导热块的下侧分别设有第一半导体制冷装置、第二半导体制冷装置；所述上导热块、所述下导热块之间或外侧分别设有上保温外套、下保温外套，所述上保温外套与所述下保温外套贴合以形成密闭空间；所述下导热块的上侧面用于放置带有待测芯片的电路板，所述上导热块的下侧面设有用于压紧待测芯片的突起。本申请提供的高低温测试装置可以方便更换待测半导体芯片、不需人工操作、可以大幅提高测试效率。

技术研发人员：党庆昆
受保护的技术使用者：山海芯半导体科技（上海）有限公司
技术研发日：20231102
技术公布日：2024/1/15