CN113608087A - 一种半导体击穿测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于半导体生产相关领域，提供了一种半导体击穿测试装置及方法，包括传送带、扫描识别设备、测试机构和变流机构。传送带将半导体持续输送到扫描识别设备以及测试机构所在的位置，扫描识别设备对半导体的型号和引脚数量进行识别，控制测试机构对不同型号的半导体进行测试，兼容性较好，并且连续自动测试提高工作效率；变流机构使得通入测试机构和半导体中的电流逐渐增大，能够精准捕捉到击穿半导体的极限最大电流值，使得测试准确性更高。

Description

一种半导体击穿测试装置及方法

技术领域

本发明属于半导体生产相关领域，尤其涉及一种半导体击穿测试装置及方法。

背景技术

半导体材料是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料；半导体材料经过制作之后形成半导体元器件，简称半导体，这些半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。

其中半导体在生产制作的过程中需要进行出厂测试检验，对于半导体的性能进行测试是其中必不可少的一环，将半导体接入电路中，测试半导体封装的电路是否通电良好，半导体击穿电流的大小等。

但是现有的测试方式常采用人工测试的方法，测试效率较低，并且测试的过程中对于半导体能够承受的极限电流及击穿电流的大小测试准确性不够。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种半导体击穿测试装置及方法，旨在解决背景技术中所提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一方面，一种半导体击穿测试装置包括：

传送带，安装于安装架上，用于将放置于其上的半导体传送至测试位；

扫描识别设备，安装在安装架上，用于对传送带上传送的半导体进行扫描识别，判定半导体的型号、尺寸和引脚数量；

测试机构，安装于安装架上，用于对经过扫描识别设备识别后的半导体进行性能测试；所述测试主要包括通电良好性测试或/和击穿测试；

变流机构，安装于安装架上，且变流机构与测试机构电性相连，用于改变测试机构在测试过程中接入半导体内的电流大小。

优选地，所述测试机构包括：

升降单元，安装于安装架上；

固定件，与升降单元的输出端相连，用于将输送到其下方的半导体固定；

测试探针，安装于固定件上，与变流机构以及外接电源电性相连，用于将电流接入半导体中；

当升降单元带动固定件下降，固定件将半导体固定，测试探针与半导体上的引脚接触，使半导体内通电。

优选地，所述测试机构还包括：

热敏传感器组，安装于安装座上，用于监测半导体在性能测试过程中的温度变化；所述热敏传感器组由多个热敏传感器排列组合连接而成，用于对半导体不同位置的温度进行定点分区监测；

所述传送带包括包边和传热区；所述半导体放置于传热区上，所述传热区采用金属材料制成，所述包边安装于传热区的两侧，用于隔绝传热区的热量。

优选地，所述变流机构包括：

固定架，安装于安装架上；

螺杆，安装于固定架上；

滑块，螺纹安装于螺杆上；

滑杆，安装于固定架上，且滑杆与螺杆平行设置；

滑片，滑动安装于滑杆上，且滑片与滑块相连；

电阻丝，安装于固定架上，且滑片与电阻丝滑动接触；

驱动电机，安装于固定架上，且驱动电机的输出端与螺杆相连；

所述滑片以及电阻丝的一端与测试探针电性相连，且随着驱动电机向一个方向持续转动，带动滑片移动，接入测试探针所在电路的电阻丝长度变小。

另一方面，一种半导体击穿测试方法包括：

将半导体放置于传送带上，启动传送带；

当扫描识别设备识别到半导体的时候，传送带暂停，扫描识别设备识别半导体的型号、尺寸以及引脚数量；

当扫描识别设备完成识别之后，传送带启动，继续将半导体向测试位传送；

当半导体运行至测试机构的下方时，升降单元带动固定件下降，将半导体紧固在固定件内，同时测试探针与半导体的引脚接触；

扫描识别设备控制测试机构中的测试探针通电；所述通电的测试探针的个数和位置与被识别的半导体的引脚数量和位置对应；

监控测试探针所在电路是否有电流产生；

当测试探针所在电路有电流产生时，说明半导体通电性能正常；

当测试探针所在电路没有电流产生时，说明半导体通电性能异常，为不合格产品。

优选地，在所述当测试探针所在电路有电流产生时，说明半导体通电性能正常的测试步骤之后，所述方法还包括：

控制驱动电机间歇通电工作；

监控测试探针所在电路电流的数值变化；

当测试探针所在电路电流的数值从一个非零值变为零的时候，将监控到的测试探针所在电路电流的最大数值发送给监控显示端，此最大数值为半导体的击穿电流。

优选地，在所述控制驱动电机间歇通电工作的测试步骤进行的同时，所述方法还包括：

热敏传感器组通电；

热敏传感器组监控击穿测试过程中半导体的温度变化，并将监测到的温度值发送到监控显示端。

本发明实施例提供的一种半导体击穿测试装置，传送带将半导体持续输送到扫描识别设备以及测试机构所在的位置，扫描识别设备对半导体的型号和引脚数量进行识别，控制测试机构对不同型号的半导体进行测试，兼容性较好，并且连续自动测试提高工作效率；变流机构使得通入测试机构和半导体中的电流逐渐增大，能够精准捕捉到击穿半导体的极限最大电流值，使得测试准确性更高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种半导体击穿测试装置主视图；

图2为本发明实施例提供的一种半导体击穿测试装置中变流机构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种半导体击穿测试装置中传送带结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种半导体通电性能测试方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种半导体击穿测试方法流程图。

附图中：传送带1，包边10，传热区11，安装架2，扫描识别设备3，测试机构4，升降单元40，固定件41，测试探针42，热敏传感器组43，变流机构5，固定架50，滑块51，螺杆52，滑杆53，滑片54，电阻丝55，驱动电机56，半导体6。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为一个实施例提供的一种半导体击穿测试装置主视图，所述装置包括：

传送带1，安装于安装架2上，用于将放置于其上的半导体6传送至测试位；

扫描识别设备3，安装在安装架2上，用于对传送带1上传送的半导体6进行扫描识别，判定半导体6的型号、尺寸和引脚数量；

测试机构4，安装于安装架2上，用于对经过扫描识别设备3识别后的半导体6进行性能测试；所述测试主要包括通电良好性测试或/和击穿测试；

变流机构5，安装于安装架2上，且变流机构5与测试机构4电性相连，用于改变测试机构4在测试过程中接入半导体6内的电流大小。

在本实施例的一种情况中，多个半导体6放置于传送带1上，传送带1将半导体6持续输送到扫描识别设备3以及测试机构4所在的位置，扫描识别设备3对半导体6的型号和引脚数量进行识别，控制测试机构4对不同型号的半导体6进行测试，兼容性较好，并且连续自动测试提高工作效率；变流机构5使得通入测试机构4和半导体6中的电流逐渐增大，能够精准捕捉到击穿半导体6的极限最大电流值，使得测试准确性更高。

在本实施例的一种情况中，所述扫描识别设备3可以是摄像识别设备，还可以是射线识别设备等。

如图1所示，在一个实施例中，所述测试机构4包括：

升降单元40，安装于安装架2上；所述升降单元40可以选择气缸，电缸或者油缸等能够带动固定件41上下直线运动的伸缩组件。

固定件41，与升降单元40的输出端相连，用于将输送到其下方的半导体6固定；

测试探针42，安装于固定件41上，与变流机构5以及外接电源电性相连，用于将电流接入半导体6中；

当升降单元40带动固定件41下降，固定件41将半导体6固定，测试探针42与半导体6上的引脚接触，使半导体6内通电。

在本实施例的一种情况中，结合图1和图3所示，所述测试机构4还包括：

热敏传感器组43，安装于安装座上，用于监测半导体6在性能测试过程中的温度变化；所述热敏传感器组43由多个热敏传感器排列组合连接而成，用于对半导体6不同位置的温度进行定点分区监测；

所述传送带1包括包边10和传热区11；所述半导体6放置于传热区11上，所述传热区11采用金属材料制成，所述包边10安装于传热区11的两侧，用于隔绝传热区11的热量。所述热敏传感器组43位于传送带1内部，且与传热区11之间存在间隙，但是该间隙较小，在不影响传送带1转动的情况下，热敏传感器组43尽可能与传热区11靠近。

在本实施例的具体实施过程中，半导体6到达测试机构4下方之后，升降单元40带动固定件41下降，将半导体6固定，测试探针42与半导体6引脚接触通电，通过测试探针42与半导体6构成的电路中的电流是否存在以及电流值的大小，能够侧面测试出半导体6性能是否正常，当通过变流机构5改变通入半导体6中的电流的时候，监控经过半导体6中的电流大小变化，当电流逐渐增加最终达到半导体6的极限承受电流值即击穿电流，能够精准的捕捉到击穿电流的准确值，除此之外，当半导体6内通入的电流增加的时候，半导体6会逐渐发热，热敏传感器组43中的多个热敏传感器分别将半导体6不同位置的温度值反馈给监控显示端，在监控显示端可以形成温度分布图，通过温度分布图能够知道半导体6最热点的位置，通过对最热点位置的改善，能够提高半导体6的使用寿命。

如图2所示，在一个实施例中，所述变流机构5包括：

固定架50，安装于安装架2上；

螺杆52，安装于固定架50上；

滑块51，螺纹安装于螺杆52上；

滑杆53，安装于固定架50上，且滑杆53与螺杆52平行设置；

滑片54，滑动安装于滑杆53上，且滑片54与滑块51相连；

电阻丝55，安装于固定架50上，且滑片54与电阻丝55滑动接触；

驱动电机56，安装于固定架50上，且驱动电机56的输出端与螺杆52相连；

所述滑片54以及电阻丝55的一端与测试探针42电性相连，且随着驱动电机56向一个方向持续转动，带动滑片54移动，接入测试探针42所在电路的电阻丝55长度变小，从而使得通过电阻丝55的电流增大，即通入半导体6中的电流增大。

图4示出了本发明实施例的一种半导体通电性能测试方法流程图，所述通电性能测试方法包括：

步骤S10：将半导体6放置于传送带1上，启动传送带1。

步骤S11：当扫描识别设备3识别到半导体6的时候，传送带1暂停，扫描识别设备3识别半导体6的型号、尺寸以及引脚数量。

步骤S12：当扫描识别设备3完成识别之后，传送带1启动，继续将半导体6向测试位传送。

步骤S13：当半导体6运行至测试机构4的下方时，升降单元40带动固定件41下降，将半导体6紧固在固定件41内，同时测试探针42与半导体6的引脚接触。

步骤S14：扫描识别设备3控制测试机构4中的测试探针42通电；所述通电的测试探针42的个数和位置与被识别的半导体6的引脚数量和位置对应。

步骤S15：监控测试探针42所在电路是否有电流产生。

步骤S16：当测试探针42所在电路有电流产生时，说明半导体6通电性能正常。

步骤S17：当测试探针42所在电路没有电流产生时，说明半导体6通电性能异常，为不合格产品。

图5示出了本发明实施例的一种半导体击穿测试方法流程图，在所述当测试探针42所在电路有电流产生时，说明半导体6通电性能正常的测试步骤之后，还有半导体击穿测试，所述击穿测试方法包括：

步骤S20：控制驱动电机56间歇通电工作。所述驱动电机56优选伺服电机或者步进电机，通过程序控制驱动电机56转动一定距离之后停转固定的时间，间歇运动的目的是让通入半导体6中的电流连续增长，但又能够在一些设定的电流值上保持一段时间，电流连续变化，能够精准捕捉到准确的极限电流值，另一方面在固定电流值上维持一段时间又能够知道随着电流的增长，半导体6的温度变化情况。

步骤S21：监控测试探针42所在电路电流的数值变化。

步骤S22：当测试探针42所在电路电流的数值从一个非零值变为零的时候，将监控到的测试探针42所在电路电流的最大数值发送给监控显示端，此最大数值为半导体6的击穿电流。

在本实施例的一种情况中，在所述控制驱动电机56间歇通电工作的测试步骤进行的同时，所述击穿测试方法还包括：

步骤S30：热敏传感器组43通电。

步骤S31：热敏传感器组43监控击穿测试过程中半导体6的温度变化，并将监测到的温度值发送到监控显示端。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种半导体击穿测试装置，其特征在于，所述装置包括：

传送带，安装于安装架上，用于将放置于其上的半导体传送至测试位；

扫描识别设备，安装在安装架上，用于对传送带上传送的半导体进行扫描识别，判定半导体的型号、尺寸和引脚数量；

测试机构，安装于安装架上，用于对经过扫描识别设备识别后的半导体进行性能测试；所述测试主要包括通电良好性测试或/和击穿测试；

变流机构，安装于安装架上，且变流机构与测试机构电性相连，用于改变测试机构在测试过程中接入半导体内的电流大小。

2.根据权利要求1所述的半导体击穿测试装置，其特征在于，所述测试机构包括：

升降单元，安装于安装架上；

固定件，与升降单元的输出端相连，用于将输送到其下方的半导体固定；

测试探针，安装于固定件上，与变流机构以及外接电源电性相连，用于将电流接入半导体中；

当升降单元带动固定件下降，固定件将半导体固定，测试探针与半导体上的引脚接触，使半导体内通电。

3.根据权利要求2所述的半导体击穿测试装置，其特征在于，所述测试机构还包括：

热敏传感器组，安装于安装座上，用于监测半导体在性能测试过程中的温度变化；所述热敏传感器组由多个热敏传感器排列组合连接而成，用于对半导体不同位置的温度进行定点分区监测；

所述传送带包括包边和传热区；所述半导体放置于传热区上，所述传热区采用金属材料制成，所述包边安装于传热区的两侧，用于隔绝传热区的热量。

4.根据权利要求2所述的半导体击穿测试装置，其特征在于，所述变流机构包括：

固定架，安装于安装架上；

螺杆，安装于固定架上；

滑块，螺纹安装于螺杆上；

滑杆，安装于固定架上，且滑杆与螺杆平行设置；

滑片，滑动安装于滑杆上，且滑片与滑块相连；

电阻丝，安装于固定架上，且滑片与电阻丝滑动接触；

驱动电机，安装于固定架上，且驱动电机的输出端与螺杆相连；

所述滑片以及电阻丝的一端与测试探针电性相连，且随着驱动电机向一个方向持续转动，带动滑片移动，接入测试探针所在电路的电阻丝长度变小。

5.一种半导体击穿测试方法，其特征在于，所述方法包括：

将半导体放置于传送带上，启动传送带；

当扫描识别设备识别到半导体的时候，传送带暂停，扫描识别设备识别半导体的型号、尺寸以及引脚数量；

当扫描识别设备完成识别之后，传送带启动，继续将半导体向测试位传送；

当半导体运行至测试机构的下方时，升降单元带动固定件下降，将半导体紧固在固定件内，同时测试探针与半导体的引脚接触；

扫描识别设备控制测试机构中的测试探针通电；所述通电的测试探针的个数和位置与被识别的半导体的引脚数量和位置对应；

监控测试探针所在电路是否有电流产生；

当测试探针所在电路有电流产生时，说明半导体通电性能正常；

当测试探针所在电路没有电流产生时，说明半导体通电性能异常，为不合格产品。

6.根据权利要求5所述的半导体击穿测试方法，其特征在于，在所述当测试探针所在电路有电流产生时，说明半导体通电性能正常的测试步骤之后，所述方法还包括：

控制驱动电机间歇通电工作；

监控测试探针所在电路电流的数值变化；

当测试探针所在电路电流的数值从一个非零值变为零的时候，将监控到的测试探针所在电路电流的最大数值发送给监控显示端，此最大数值为半导体的击穿电流。

7.根据权利要求6所述的半导体击穿测试方法，其特征在于，在所述控制驱动电机间歇通电工作的测试步骤进行的同时，所述方法还包括：

热敏传感器组通电；

热敏传感器组监控击穿测试过程中半导体的温度变化，并将监测到的温度值发送到监控显示端。

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