CN113791327A - 一种半导体器件测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体器件测试设备，属于半导体测试技术领域，通过内转柱作为容纳、传递半导体器件的载体，在无需开放测试箱的情况下，即可实现半导体器件在测试箱内的导入、检测和导出过程，有效维持测试箱内干燥的气体氛围，并且在半导体器件的同步导入导出过程中，通过对半导体器件所在区域依次进行预除湿和回温换气过程，不仅有效减少了氮气损耗，同时大大降低了空气湿气进入测试箱内的含量，进一步长期有效维持了干燥气体氛围，另外还使得检测后的半导体器件在取出时不易产生冷凝情况。
Description
技术领域
本发明涉及半导体测试技术领域，更具体地说，涉及一种半导体器件测试设备。
背景技术
半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。
在每一个半导体器件的研发过程中，为了保证半导体器件能在高温、低温等环境下正常工作，往往需要对成品半导体器件进行低温、高温的测试，以挑选出其中的合格产品流通如市场中。
在进行低温产品测试时，将半导体器件放入低温环境中时，若测试环境中含有水汽，则水汽则容易凝结在半导体表面，造成凝露现象，影响半导体器件的测试及老化。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种半导体器件测试设备，它通过内转柱作为容纳、传递半导体器件的载体，在无需开放测试箱的情况下，即可实现半导体器件在测试箱内的导入、检测和导出过程，有效维持测试箱内干燥的气体氛围，并且在半导体器件的同步导入导出过程中，通过对半导体器件所在区域依次进行预除湿和回温换气过程，不仅有效减少了氮气损耗，同时大大降低了空气湿气进入测试箱内的含量，进一步长期有效维持了干燥气体氛围，另外还使得检测后的半导体器件在取出时不易产生冷凝情况。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种半导体器件测试设备，包括测试箱，所述测试箱的上端固定连接有控制器，所述测试箱的右端固定连接有液压缸，所述液压缸的输出端自外而内贯穿测试箱的外端并固定连接有测试头，所述测试箱的内壁固定连接有制冷器，所述制冷器、液压缸和测试头均与控制器电性连接，所述测试箱的左端开设有安装孔，所述安装孔的上下内壁分别固定连接有上半壳和下半壳，所述上半壳和下半壳之间转动连接有内转柱，所述内转柱的外端开设有一对凹槽，所述环槽的上下内壁均固定连接有气囊；
所述控制器的内部固定连接有主气泵和副气泵，所述主气泵的进风端和出风端均固定连接有主气管，一对所述主气管远离主气泵的一端分别与一对凹槽相通，所述副气泵的进风端和出风端均固定连接有副气管，一对所述副气管远离副气泵的一端分别与一对凹槽相通，一对所述凹槽相互靠近的内壁上均固定连接有加热片，所述主气泵、副气泵和加热片均与控制器电性连接。
进一步的，所述内转柱的外端开设有环槽，所述上半壳和下半壳均滑动连接于环槽的内部，所述上半壳、下半壳和内转柱三者的外圈直径相同。
进一步的，所述下半壳包括相互对称的主弧壳和副弧壳，所述主弧壳位于测试箱的外侧，所述副弧壳位于测试箱的内侧，所述主弧壳和副弧壳之间固定连接。
进一步的，所述副弧壳的内底面开设有凝液槽，所述凝液槽的内侧设有推液棒，所述推液棒与凝液槽的内底面相接触。
进一步的，所述凝液槽的一对内壁均开设有滑槽，所述推液棒的两端均固定连接有滑棒，一对所述滑棒分别滑动连接于滑槽的内部。
进一步的，所述上半壳、主弧壳和内转柱均采用隔热材料制成，所述副弧壳采用导热材料制成。
进一步的，所述副弧壳的下侧设有导液管，所述导液管的上端贯穿副弧壳并与凝液槽内侧相通，所述导液管的下端固定连接有出液管并与其相通，所述出液管固定连接于测试箱的内部，且出液管远离导液管的一端与外界相通，所述出液管的外端螺纹连接有密封盖。
进一步的，所述内转柱的一对侧端均固定连接有转杆，所述安装孔的一对内壁均开设有转槽，所述主气泵转动连接于转槽内部。
进一步的，所述内转柱的外端开设有多个，多个所述均匀分布于环槽的两侧，所述内转柱的侧端可有多个定位线。
进一步的，所述测试箱的内壁固定连接有温度感应器，所述温度感应器与控制器电性连接。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过内转柱作为容纳、传递半导体器件的载体，在无需开放测试箱的情况下，即可实现半导体器件在测试箱内的导入、检测和导出过程，有效维持测试箱内干燥的气体氛围，并且在半导体器件的同步导入导出过程中，通过对半导体器件所在区域依次进行预除湿和回温换气过程，不仅有效减少了氮气损耗，同时大大降低了空气湿气进入测试箱内的含量，进一步长期有效维持了干燥气体氛围，另外还使得检测后的半导体器件在取出时不易产生冷凝情况。
(2)副弧壳受测试箱内低温影响，温度较低，当装有半导体器件的凹槽顺时针转动至凝液槽处时，凹槽内侧空气中的湿气会在凝液槽内壁上凝结成水汽，有效降低气体中的湿气，实现对凹槽内侧气体的预除湿操作。
(3)柔性推板具有柔性变形功能，不易对内转柱的转动造成阻碍，当凹槽逐渐转动至凝液槽处时，柔性推板逐渐在凝液槽中伸直，随后，伸直的柔性推板继续随内转柱转动，会将推液棒向上推动。
(4)当预除湿完成后，柔性推板移出凝液槽，此时，推液棒在自重作用下沿着凝液槽向下转动，将凝液槽内壁上的水汽推动，使水珠凝聚后向下滑动，使大部分冷凝水可通过导液管排出收集。
(5)通过回温换气操作，氮气进入了含有待检测半导体器件的凹槽中，一方面，随着凹槽的转动，交换的氮气再次进入测试箱中，减少氮气的消耗，另一方面，因氮气处于干燥状态，通过二者的交换，使得含有残留湿气的空气不易进入测试箱中，便于维持测试箱内的干燥气体氛围，并且，含有残留湿气的热空气进入上方凹槽后，可以对检测后的半导体器件进行回温，使其在取出时不易产生冷凝现象。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的上半壳、下半壳和内转柱的立体图；
图3为本发明的下半壳的立体图；
图4为本发明在使用前的侧面结构示意图；
图5为本发明在使用时的侧面结构示意图；
图6为本发明的内转柱在转动时的侧面结构示意图一；
图7为本发明的内转柱在转动时的侧面结构示意图二；
图8为本发明的内转柱在转动时的侧面结构示意图三；
图9为本发明的内转柱在转动时的侧面结构示意图四；
图10为本发明的内转柱在转动时的侧面结构示意图五；
图11为本发明的顶面结构示意图。
图中标号说明：
1测试箱、2控制器、3上半壳、4下半壳、41主弧壳、42副弧壳、4201凝液槽、4202滑槽、5内转柱、501环槽、502凹槽、6气囊、7柔性推板、8主气泵、801主气管、9副气泵、901副气管、10制冷器、11液压缸、12测试头、13导液管、14出液管、15推液棒、16加热片、17温度感应器、18转杆、19定位线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1-2和图4，一种半导体器件测试设备，包括测试箱1，测试箱1的上端固定连接有控制器2，测试箱1的右端固定连接有液压缸11，液压缸11的输出端自外而内贯穿测试箱1的外端并固定连接有测试头12，通过液压缸11控制测试头12的位置，使与半导体器件接触进行检测，测试箱1的内壁固定连接有制冷器10，制冷器10、液压缸11和测试头12均与控制器2电性连接，制冷器10用于对测试箱1内气体进行制冷操作，使其达到低温测试温度，测试箱1的外端固定连接有与测试箱1内部相通的进气管和出气管，便于向测试箱1内部通入干燥的氮气，除去测试箱1内带有湿气的空气。
请参阅图1-2，测试箱1的左端开设有安装孔，安装孔的上下内壁分别固定连接有上半壳3和下半壳4，上半壳3和下半壳4之间转动连接有内转柱5，内转柱5的外端开设有一对凹槽502，环槽501的上下内壁均固定连接有气囊6。
请参阅图4，控制器2的内部固定连接有主气泵8和副气泵9，主气泵8的进风端和出风端均固定连接有主气管801，一对主气管801远离主气泵8的一端分别与一对凹槽502相通，副气泵9的进风端和出风端均固定连接有副气管901，一对副气管901远离副气泵9的一端分别与一对凹槽502相通，通过主气泵8和副气泵9可以实现交换一对凹槽502内侧的气体，一对凹槽502相互靠近的内壁上均固定连接有加热片16，加热片16用于对凹槽502内侧的气体进行加热，对其内侧检测后的半导体器件进行回温，主气泵8、副气泵9和加热片16均与控制器2电性连接，且三者的型号均由本领域技术人员根据实际情况在现有型号中进行最佳选择。
请参阅图2，内转柱5的外端开设有环槽501，上半壳3和下半壳4均滑动连接于环槽501的内部，上半壳3、下半壳4和内转柱5三者的外圈直径相同，内转柱5的长度与安装孔的槽口长度相同，使得内转柱5的外表面与安装孔的内壁形成面接触，实现相对密封，有效阻碍测试箱1内部与外界之间的气流流通，使外界湿气不易进入测试箱1中。
请参阅图3和图6，下半壳4包括相互对称的主弧壳41和副弧壳42，主弧壳41位于测试箱1的外侧，副弧壳42位于测试箱1的内侧，主弧壳41和副弧壳42之间固定连接，副弧壳42的内底面开设有凝液槽4201，凝液槽4201的内侧设有推液棒15，推液棒15与凝液槽4201的内底面相接触，上半壳3、主弧壳41和内转柱5均采用隔热材料制成，副弧壳42采用导热材料制成，副弧壳42受测试箱1内低温影响，温度较低，当装有半导体器件的凹槽502顺时针转动至凝液槽4201处时，凹槽502内侧空气中的湿气会在凝液槽4201内壁上凝结成水汽，有效降低气体中的湿气，实现对凹槽502内侧气体的预除湿操作。
请参阅图3，凝液槽4201的一对内壁均开设有滑槽4202，推液棒15的两端均固定连接有滑棒，一对滑棒分别滑动连接于滑槽4202的内部，滑槽4202靠近凝液槽4201的右侧位置，初始状态下，推液棒15与凝液槽4201的左内壁之间相隔一定距离，该空隙便于柔性推板7的释放、伸直(如图6和图7所示)。
请参阅图8，副弧壳42的下侧设有导液管13，导液管13的上端贯穿副弧壳42并与凝液槽4201内侧相通，导液管13的下端固定连接有出液管14并与其相通，出液管14固定连接于测试箱1的内部，且出液管14远离导液管13的一端与外界相通，出液管14的外端螺纹连接有密封盖，导液管13和出液管14用于凝液槽4201内壁上的冷凝水汽的排出和收集。
柔性推板7具有柔性变形功能，不易对内转柱5的转动造成阻碍，当凹槽502未转动至凝液槽4201处时，柔性推板7处于弯曲转动，完全位于凹槽502内侧(如图6所示)。
当凹槽502逐渐转动至凝液槽4201处时，柔性推板7逐渐在凝液槽4201中伸直(如图7所示)，随后，伸直的柔性推板7继续随内转柱5转动，会将推液棒15向上推动(如图8所示)；
请参阅图9，当预除湿完成后，柔性推板7移出凝液槽4201，此时，推液棒15在自重作用下沿着凝液槽4201向下转动，将凝液槽4201内壁上的水汽推动，使水珠凝聚后向下滑动，使大部分冷凝水可通过导液管13排出收集。
请参阅图11，内转柱5的一对侧端均固定连接有转杆18，安装孔的一对内壁均开设有转槽，主气泵8转动连接于转槽内部，通过转杆18和转槽的配合，使内转柱5的位置和转动过程更加稳定，请参阅图2，内转柱5的外端开设有多个503，多个503均匀分布于环槽501的两侧，通过503的设置，便于测试人员手动对内转柱5进行转动，内转柱5的侧端可有多个定位线19，通过定位线19便于操作人员较为精准地控制内转柱5的转动角度，使内转柱5停留在相应的位置。
请参阅图4，测试箱1的内壁固定连接有温度感应器17，温度感应器17与控制器2电性连接，温度感应器17用于对测试箱1内温度进行检测，使测试箱1内实时处于检测所需的低温环境中。
本发明的检测步骤：
检测第一个半导体器件：
S1、顺时针手动转动内转柱5，使其中一个凹槽502位于上半壳3和下半壳4之间，将半导体器件放入一对气囊6之间夹持稳定，然后转动内转柱5使半导体器件位于测试箱1的内部，并处于水平方向；
S2、向测试箱1内部通入干燥氮气，使测试箱1内带有湿气的气体排出；
S3、通过制冷器10对测试箱1内气体进行制冷，使其稳定达到低温检测的温度；
S4、启动液压缸11使测试头12与半导体器件接触，对其进行检测；
检测第二个或第n个半导体器件：
S1、在测试箱1外侧的凹槽502内部放置待检测的半导体器件，然后顺时针转动内转柱5，直至该凹槽502与凝液槽4201相通，静置一段时间(具体时间根据测试箱1内低温温度进行设置，温度越低，时间越短)，使凹槽502内空气中大部分湿气在凝液槽4201上凝结成水(如图8所示)，进行预除湿过程；
S2、继续转动内转柱5，使上述凹槽502完全越过凝液槽4201，停留在图9所示位置，凹槽502槽口被副弧壳42遮挡，然后通过加热片16对该凹槽502内部进行加热回温，加热温度为室温大小，加热时间为5-25分钟；
S3、启动主气泵8和副气泵9，对一对凹槽502内部气体进行交换，使上方凹槽502中的氮气进入下方的凹槽502中，下方加热后的空气进入上方放置已检测的半导体器件的凹槽502中；
S4、继续转动内转柱5，直至检测完毕的半导体器件暴露在上半壳3和下半壳4之间，此时，待检测的半导体器件位于测试箱1内部，正对着测试头12，便于检测；
步骤S3换气的目的为：因交换后氮气进入了含有待检测半导体器件的凹槽502中，一方面，随着凹槽502的转动，交换的氮气再次进入测试箱1中，减少氮气的消耗，另一方面，因氮气处于干燥状态，通过二者的交换，使得含有残留湿气的空气不易进入测试箱1中，便于维持测试箱1内的干燥气体氛围，并且，含有残留湿气的热空气进入上方凹槽502后，可以对检测后的半导体器件进行回温，使其在取出时不易产生冷凝现象。
本发明通过内转柱5作为容纳、传递半导体器件的载体，在无需开放测试箱1的情况下，即可实现半导体器件在测试箱1内的导入、检测和导出过程，有效维持测试箱1内干燥的气体氛围，并且在半导体器件的同步导入导出过程中，通过对半导体器件所在区域依次进行预除湿和回温换气过程，不仅有效减少了氮气损耗，同时大大降低了空气湿气进入测试箱1内的含量，进一步长期有效维持了干燥气体氛围，另外还使得检测后的半导体器件在取出时不易产生冷凝情况。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种半导体器件测试设备，包括测试箱(1)，所述测试箱(1)的上端固定连接有控制器(2)，所述测试箱(1)的右端固定连接有液压缸(11)，所述液压缸(11)的输出端自外而内贯穿测试箱(1)的外端并固定连接有测试头(12)，所述测试箱(1)的内壁固定连接有制冷器(10)，所述制冷器(10)、液压缸(11)和测试头(12)均与控制器(2)电性连接，其特征在于：所述测试箱(1)的左端开设有安装孔，所述安装孔的上下内壁分别固定连接有上半壳(3)和下半壳(4)，所述上半壳(3)和下半壳(4)之间转动连接有内转柱(5)，所述内转柱(5)的外端开设有一对凹槽(502)，所述环槽(501)的上下内壁均固定连接有气囊(6)；
所述控制器(2)的内部固定连接有主气泵(8)和副气泵(9)，所述主气泵(8)的进风端和出风端均固定连接有主气管(801)，一对所述主气管(801)远离主气泵(8)的一端分别与一对凹槽(502)相通，所述副气泵(9)的进风端和出风端均固定连接有副气管(901)，一对所述副气管(901)远离副气泵(9)的一端分别与一对凹槽(502)相通，一对所述凹槽(502)相互靠近的内壁上均固定连接有加热片(16)，所述主气泵(8)、副气泵(9)和加热片(16)均与控制器(2)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述内转柱(5)的外端开设有环槽(501)，所述上半壳(3)和下半壳(4)均滑动连接于环槽(501)的内部，所述上半壳(3)、下半壳(4)和内转柱(5)三者的外圈直径相同。
3.根据权利要求1所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述下半壳(4)包括相互对称的主弧壳(41)和副弧壳(42)，所述主弧壳(41)位于测试箱(1)的外侧，所述副弧壳(42)位于测试箱(1)的内侧，所述主弧壳(41)和副弧壳(42)之间固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述副弧壳(42)的内底面开设有凝液槽(4201)，所述凝液槽(4201)的内侧设有推液棒(15)，所述推液棒(15)与凝液槽(4201)的内底面相接触。
5.根据权利要求4所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述凝液槽(4201)的一对内壁均开设有滑槽(4202)，所述推液棒(15)的两端均固定连接有滑棒，一对所述滑棒分别滑动连接于滑槽(4202)的内部。
6.根据权利要求3所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述上半壳(3)、主弧壳(41)和内转柱(5)均采用隔热材料制成，所述副弧壳(42)采用导热材料制成。
7.根据权利要求4所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述副弧壳(42)的下侧设有导液管(13)，所述导液管(13)的上端贯穿副弧壳(42)并与凝液槽(4201)内侧相通，所述导液管(13)的下端固定连接有出液管(14)并与其相通，所述出液管(14)固定连接于测试箱(1)的内部，且出液管(14)远离导液管(13)的一端与外界相通，所述出液管(14)的外端螺纹连接有密封盖。
8.根据权利要求1所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述内转柱(5)的一对侧端均固定连接有转杆(18)，所述安装孔的一对内壁均开设有转槽，所述主气泵(8)转动连接于转槽内部。
9.根据权利要求2所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述内转柱(5)的外端开设有多个(503)，多个所述(503)均匀分布于环槽(501)的两侧，所述内转柱(5)的侧端可有多个定位线(19)。
10.根据权利要求1所述的一种半导体器件测试设备，其特征在于：所述测试箱(1)的内壁固定连接有温度感应器(17)，所述温度感应器(17)与控制器(2)电性连接。
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2021
- 2021-09-16 CN CN202111087325.4A patent/CN113791327B/zh active Active
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