CN108957273A - 安装有内扇的老化测试机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及老化测试机。根据本发明的一个方面，提供了一种老化测试机，其包括：板室，其设置为容纳测试板；测试室，其具有用于容纳测试机基板的容纳空间、形成容纳空间的第一侧表面和与第一侧表面相对的第二侧表面，该测试室被设置成使通过第一侧表面引入容纳空间的空气穿过容纳空间，以通过第二侧表面排出容纳空间；鼓风单元，其位于测试室的第一侧表面侧，并包括用于产生从第一侧表面侧到第二侧表面侧的气流的多个鼓风扇；以及温度控制单元，其被设置为使用制冷剂循环来控制测试室中的温度，并且配备有位于测试室的第二侧表面侧的蒸发器。

Description

安装有内扇的老化测试机

技术领域

本发明涉及一种老化测试机，特别涉及一种能够精确控制测试室温度，并且具有-50℃至150℃的低温控制温度区的老化测试机。

背景技术

通常，老化测试机是一种在驱动和操作半导体器件时，测试封装的半导体器件的热应力可靠性的设备。

近来，老化测试机被制造来执行半导体运行测试，以及现有的老化测试。

图1和图2是示出一般老化测试机(1)的视图。

老化测试机(1)包括容纳半导体器件的板室(未图示)和容纳测试机基板的测试室(20)。

另一方面，测试室(20)在运行过程中应调节到很低的温度(约-40℃)状态，并防止不必要的热源流入和向外排热，以使测试室内的温度保持一致。

此外，传统的老化测试机包括设置在上部的鼓风扇(30)，其中该鼓风机(30)被设置为执行通过在测试室(20)中产生空气循环，以调节测试室(20)内的温度的功能。通常，鼓风扇(30)包括电机部和风扇部。此时，电机部设置在测试室外部，鼓风扇(30)位于测试室(20)内部。电机部将旋转力传递到风扇部，风扇部包括多个叶片，并由叶片的旋转产生气流。

另一方面，传统的鼓风机存在难以均匀地保持测试室(20)的容纳空间内的温度的问题。然而，重要的是，由于测试是在测试室(20)中有插入多个测试板的状态下进行，所以在测试期间，每个测试板插入的区域的所有温度都保持相同。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，提供一种能够单独控制测试室的容纳空间中的多个区域的温度的老化测试机。

另外，本发明所要解决的问题还在于，提供一种能够使测试室的容纳空间中的多个区域的温度保持相同的老化测试机。

此外，本发明所要解决的问题还在于，提供一种具有-50℃至+150℃的低温控制温度区域的老化测试机。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于测试装载在测试板上的半导体器件的老化测试机，其包括板室、测试室、鼓风单元和温度控制单元。

老化测试机包括用于容纳测试板的板室。另外，老化测试机包括测试室，该测试室具有用于容纳测试机基板的容纳空间、形成容纳空间的第一侧表面和与第一侧表面相对的第二侧表面，所述测试室被设置成使通过第一侧表面引入容纳空间的空气穿过容纳空间，通过第二侧表面排出容纳空间。此外，老化测试机包括位于测试室的第一侧表面侧并包括多个鼓风扇的鼓风单元，这些鼓风扇用于产生从第一侧表面侧到第二侧表面侧的气流。另外，老化测试机还包括温度控制单元，该温度控制单元设置为使用制冷剂循环来控制测试室中的温度，并配备有位于测试室的第二侧表面侧上的蒸发器。

如上所述，根据本发明的一个实施例的老化测试机具有以下效果。

通过在测试室的一侧(第一侧表面)上设置配备有多个鼓风扇的鼓风单元，并将蒸发器设置在测试室的另一侧(第二侧表面)上，可以单独控制测试室的容纳空间中的多个区域的温度。此外，可使测试室的容纳空间中的多个区域的温度保持相同。

另外，温度控制单元具有-50℃至+150℃的低温控制温度区。

此外，通过膨胀水箱可以防止高温时的压力上升，并且能够通过电子自动膨胀阀(以下还称为电子膨胀阀)根据室内的热负荷来对冷却能力进行比例控制，从而可以防止冷冻机在高温运行时变热，或在低温运行时的冷冻现象。

此外，通过控制冷却能力，不需要使用大容量加热器，从而可以降低消耗的功率；由于冷却能力的线性控制取决于热负荷的大小，因此，当温度升高和降低时，温度控制的稳定时间(超调、负调)可以被缩短，从而可以实现精确的温度控制，并提高冷却效率。

附图说明

图1和2图为示出一般老化测试机(1)的图示；

图3为根据本发明的一个实施例的老化测试机的鼓风单元的示意图；

图4为图3所示的鼓风单元的前视图；

图5为构成老化测试机的温度控制单元的配置图。

附图标记说明

1：老化测试机；20：测试室；30：鼓风扇(图1和图2)；40：控制部；41：控制面板；100：鼓风单元；110：鼓风扇(图3和图4)；200：温度控制单元。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述根据本发明的一个实施例的老化测试机。

另外，无论附图标记如何，都将用相同或相似的附图标记表示相同或相对应的部件，并省略其中重复的解释，同时为了说明的方便，所示的每个构件的尺寸和形状可能被放大或缩小。

图3为根据本发明的一个实施例的老化测试机的鼓风单元(100)的示意图，图4为图3中所示的鼓风单元(100)的正视图，图5为构成老化测试机的温度控制单元(200)的配置图。

参照图1和图2所描述的老化测试机(1)的测试室(20)、控制部(40)和控制面板(41)的配置也适用于本发明的老化测试机，因此将通过使用图1和图2以及相应的附图标记来解释本发明。

另外，在本发明中，使用附图标记30的鼓风扇的同时，也可以一起使用鼓风单元(100)，或者也可以仅使用鼓风单元(100)，而去除图1的鼓风扇(30)。

参考图1和图3，根据本发明的一个方面，提供了一种用于测试装载在测试板上的半导体器件的老化测试机，该老化测试机包括板室(未图示)、测试室(20)、鼓风单元(100)和温度控制单元(200)。

根据本发明的一个实施例的老化测试机包括用于容纳测试板的板室。

并且，老化测试机包括测试室(20)。测试室(20)具有用于容纳测试机基板的容纳空间(23)、形成容纳空间(23)的第一侧表面(21)和与第一侧表面(21)相对的第二侧表面(22)。测试室(20)被设置成使通过第一侧表面(21)引入容纳空间(23)的空气穿过容纳空间(23)，通过第二侧表面(22)排出容纳空间(23)。

具体而言，涉及本发明的一个实施例的老化测试机是用于使用测试机基板来测试装载在测试板上的半导体器件的老化测试机。该老化测试机配备有用于容纳半导体器件的板室(也称为“老化室”)，以及测试室(20)，该测试室(20)中容纳有用于在将测试信号施加到半导体器件之后，读取反馈的结果信号的测试机基板

此时，测试板进入板室，测试机基板进入测试室(20)。另外，老化测试机可以包括接触装置(未图示)，该接触装置被设置为通过使容纳在板室中的测试板与测试机基板接触，将测试板的半导体器件电连接到测试机基板。例如，接触装置也可以由本申请人的第10-1676774号韩国专利中公开的接触装置构成。接触装置在通过固定板固定测试板的状态下移动测试板，从而执行将测试板的连接器连接到测试板的连接器上的功能。

此外，老化测试机包括位于测试室(20)的第一侧表面(21)侧的鼓风单元(100)，该鼓风单元(100)包括用于产生从第一侧表面(21)侧到第二侧表面(22)侧的气流的多个鼓风扇(110)。并且，多个鼓风扇(110)可以沿着测试室(20)的第一侧表面(21)的宽度方向和高度方向布置。此外，多个鼓风扇(110)可以沿着第一侧表面(21)的宽度方向和高度方向连续布置，并且两个相邻的鼓风扇(110)也可以沿着第一侧表面(21)的宽度方向和高度方向按规定的间隔分开布置。另外，相邻的两个鼓风扇(110)也可以布置为使得各鼓风扇(110)的壳体沿着第一侧表面(21)的宽度方向和高度方向相互接触。

另外，鼓风单元(100)中的至少两个鼓风扇(110)被设置在沿第一侧表面(21)的宽度方向和高度方向的至少一个方向的不同位置处。此外，鼓风单元(100)可以包括多个温度传感器，每个温度传感器布置用于测量容纳空间(23)中的多个不同区域的温度。此时，多个鼓风扇(110)设置为根据多个温度传感器的测量结果被单独控制。各个鼓风机(110)的转速可由控制部(40)调节。例如，鼓风机的转速可以根据室(20)中的温度，以简化图表的形式预先存储在存储器中，其中控制部(40)可以根据室中的容纳空间的每个区域的温度，调节与相关区域相对应的鼓风机(110)的转速(使空气排放到相关区域)。

参考图5，老化测试机包括温度控制单元(200)。该温度控制单元(200)设置为使用制冷剂循环调节测试室(20)中的温度，并且配备有位于测试室(20)的第二侧表面(22)侧上的蒸发器(230)。

此外，温度控制单元(230)可具有-50℃至+150℃的低温控制温度区。

参考图5，温度控制单元(200)包括第一制冷剂循环通过的第一冷却部(210)和第二制冷剂循环通过的第二冷却部(260)。

具体来说，第一冷却部(210)包括用于压缩从蒸发器(230)的排出端(OUT)排出的第一制冷剂的第一压缩机(211)、引入通过第一压缩机(211)的第一制冷剂的第一冷凝器(213)，以及位于第一冷凝器(213)和蒸发器(230)的流入端(IN)之间的第一电子膨胀阀(215)。如上所述，控制部(40)根据测试室(20)内的热负荷，对第一电子膨胀阀(215)进行比例控制。

此外，第一冷却部(210)被设置成将从第一冷凝器(213)排出的并且通过第一电子膨胀阀(215)的第一制冷剂引入蒸发器(230)的流入端(IN)。

此外，第一冷却部(210)可以包括在第一压缩机(211)与第一冷凝器(213)之间分支，并且其连接到第一压缩机(211)的流入端侧的第一分支管线(221)。

第一分支管线(221)可以分别设置有膨胀水箱(220)和一个或多个阀(222、223)，从第一压缩机(211)排放的第一制冷剂被引入并储存在该膨胀水箱(220)，并且一个或多个阀(222、223)设置在膨胀水箱(220)的流入端侧。例如,第一个电磁阀(222)和止回阀(223)可以沿着第一制冷剂被引入膨胀水箱(220)的方向依次设置在第一分支管线(221)中。另外，在膨胀水箱(220)的排出端侧设置有毛细管，可使第一制冷剂保留于膨胀水箱(220)中。即，如果在高温(例如，100℃或更高)下压力增加到高压，则控制部(40)可以打开第一电磁阀(222)，以绕过从第一压缩机(211)排出到膨胀水箱(220)的第一制冷剂。因此，如果压力增加，第一制冷剂可以分散在膨胀水箱(220)中，以防止压力增加到超过设定值的高压。此外，分散在膨胀水箱(220)中的第一制冷剂连接到第一压缩机(211)的流入端侧。

另一方面，第二冷却部(260)包括用于压缩第二制冷剂的第二压缩机(261)。另外，第二冷却部(260)包括第二冷凝器(263)，该第二冷凝器(263)用于使从第二压缩机(261)排出的第二制冷剂与从外部供应的冷却水(PCW)之间进行热交换。此外，第二冷却部(260)包括位于第二冷凝器(263)和第一冷凝器(213)之间的第二电子膨胀阀(265)，该第二电子膨胀阀用于引入从第二冷凝器(263)排出的第二制冷剂。

总之，温度控制单元(200)被设置成使通过第一压缩机(211)的第一制冷剂与通过第二电子膨胀阀(265)的第二制冷剂之间的热交换在第一冷凝器(213)中进行。

另外，在第一冷凝器(213)中进行了热交换的第一制冷剂单独被引入蒸发器(230)。此时，第一制冷剂在通过蒸发器(230)的过程中，与室(20)内的空气进行热交换，然后排出到第一压缩机(211)侧。

温度控制单元(200)可以通过鼓风单元(100)来冷却通过蒸发器(230)的空气以降低室(20)中的温度，或响应室(20)中的热负荷通过以下方式来控制温度：通过设置在室(20)的第二侧表面(22)上的蒸发器(230)使冷却的第一制冷剂在蒸发器(230)中膨胀。

另一方面，第一冷却部(210)可以包括在第一冷凝器(213)和第一电子膨胀阀(215)之间分支，并连接到第一压缩机(211)的流入端侧的第二分支管线(232)。另外，第二分支管线(232)设置有第三电子膨胀阀(231)。此时，如果第三电子膨胀阀(231)被打开，则第一制冷剂沿着第二分支管线(232)流过第三电子膨胀阀(231)，然后连接到第一压缩机的流入端(211)。因此，通过提高第一压缩机(211)的温度，能够防止第一压缩机(211)中的油被碳化。

另外，第一冷却部(210)可以包括在第一压缩机(211)和第一冷凝器(213)之间分支，并连接为加入到第一电子膨胀阀(211)和蒸发器(230)的流入端(IN)之间的第三分支管线(234)。第三分支管线(234)可设置有第四电子膨胀阀(233)。因此，可以将从第一压缩机(211)排出的第一制冷剂通过第四电子膨胀阀(233)与通过第一电子膨胀阀(211)的第一制冷剂结合起来，以控制引入蒸发器(230)流入端(IN)的第一制冷剂的温度。

此外，第二冷却部(260)可以包括在第二冷凝器(265)和第一冷凝器(213)(或第二电子膨胀阀)之间分支，并连接到第二压缩机(261)的流入端侧的第四分支管线(284)，第四分支管线(284)可设置有第五电子膨胀阀(283)。因此，如果第五电子膨胀阀(283)被打开，则从第二冷凝器(265)排出的第二制冷剂的至少一部分不通过第二电子膨胀阀(265)，而是沿着第四分支管线被分支出来以通过第五电子膨胀阀(283)，与从第一冷凝器排出的第二制冷剂结合，被引入第二压缩机(261)。

参照图5，第一冷却部(210)中的附图标记217表示第一油分离器，244和245均表示压力计，243表示双压式开关，216表示压力变送器，241表示第一接收器，242表示第一过滤器干燥器，251表示Rotalock连接器。相应的部件是在冷却循环中常用的部件，因此省略了详细的描述。

另外，第二冷却部中的附图标记263表示第二油分离器，267表示用于观察制冷剂流动的视镜，270表示引入第二冷凝器(263)和从第二冷凝器(263)排出的冷却水循环管线，271和272均表示设置在冷却水循环管线中的电磁阀，291表示第二接收器，292表示第二过滤干燥器，293表示双压式开关，294和295均表示压力计，313表示排水盘，312表示排水阀。

此外，如上所述，在本文件中，可以根据测试室(20)的温度，对每个电子膨胀阀进行比例控制。

另外，例如，第一制冷剂可以为R-23，第二制冷剂可以为R-404。

如上所述的本发明的优选实施例是为了示例性目的而公开的，其中本发明所属领域的技术人员可以在本发明的构思和范围内进行各种修正、修改和添加，并且这种修正、修改和添加应被视为是落入所附权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种老化测试机，其用于测试装载在测试板上的半导体器件，所述老化测试机包括：

板室，其设置为容纳所述测试板；

测试室，其具有用于容纳测试机基板的容纳空间、形成所述容纳空间的第一侧表面和与所述第一侧表面相对的第二侧表面，所述测试室被设置成使通过所述第一侧表面引入所述容纳空间的空气穿过所述容纳空间，以通过所述第二侧面排出所述容纳空间；

鼓风单元，其位于所述测试室的所述第一侧表面侧并且包括用于产生从所述第一侧表面侧到所述第二侧表面侧的气流的多个鼓风扇；以及

温度控制单元，其设置为使用制冷剂循环以控制所述测试室中的温度，并且配备有位于所述测试室的所述第二侧表面侧上的蒸发器。

2.根据权利要求1所述的老化测试机，其特征在于，

所述鼓风单元设置有至少两个鼓风扇，所述至少两个鼓风扇位于沿所述第一侧表面的宽度方向和高度方向中的至少一个方向的不同位置处。

3.根据权利要求2所述的老化测试机，其特征在于，

所述鼓风单元包括多个温度传感器，每个温度传感器设置为测量所述容纳空间中的多个不同区域的温度，并且

所述多个鼓风扇设置为根据所述多个温度传感器的测量结果被单独控制。

4.根据权利要求1所述的老化测试机，其特征在于，所述温度控制单元包括：

第一冷却部，其包括第一压缩机、第一冷凝器和第一电子膨胀阀，所述第一压缩机用于压缩从所述蒸发器的排出端排出的第一制冷剂，所述第一电子膨胀阀位于所述第一冷凝器和所述蒸发器的流入端之间，并且设置为使经过所述第一电子膨胀阀的所述第一制冷剂被引入所述蒸发器的所述流入端；以及

第二冷却部，其包括第二压缩机、第二冷凝器和第二电子膨胀阀，所述第二压缩机用于压缩第二制冷剂，所述第二冷凝器用于所述第二制冷剂和冷却水的热交换，所述第二电子膨胀阀位于所述第二冷凝器和所述第一冷凝器之间，并且设置为使通过所述第一压缩机的所述第一制冷剂与通过所述第二电子膨胀阀的所述第二制冷剂之间的热交换在所述第一冷凝器中进行。

5.根据权利要求4所述的老化测试机，其特征在于，

所述第一冷却部包括在所述第一压缩机和所述第一冷凝器之间分支，并且连接到所述第一压缩机的所述流入端侧的第一分支管线；以及

所述第一分支管线分别设置有膨胀水箱和设置在所述膨胀水箱的所述流入端侧的一个或多个阀。

6.根据权利要求4所述的老化测试机，其特征在于，

所述第一冷却部包括在所述第一冷凝器与所述第一电子膨胀阀之间分支，并且连接到所述第一压缩机的所述流入端侧的第二分支管线；以及

所述第二分支管线设置有第三电子膨胀阀。

7.根据权利要求4所述的老化测试机，其特征在于，

所述第一冷却部包括在所述第一压缩机和所述第一冷凝器之间分支，并且连接为加入到所述第一电子膨胀阀和所述蒸发器的流入端之间的第三分支管线；并且

所述第三分支管线设置有第四电子膨胀阀。

8.根据权利要求4所述的老化测试机，其特征在于，

所述第二冷却部包括在所述第二冷凝器和所述第一冷凝器之间分支，并且连接到所述第二压缩机的所述流入端侧的第四分支管线；并且

所述第四分支管线设置有第五电子膨胀阀。

9.根据权利要求1所述的老化测试机，进一步包括：

控制部，其用于根据所述测试室内部的温度，控制所述鼓风单元和所述温度控制单元中的每一个。