CN114265443B - 一种能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置，其二次利用芯片测试机台中已有的离子风扇；其包括：在离子风扇进风口处加装的半导体制冷片，所述半导体制冷片的一面用于制冷，一面用于制热，且通过改变输入至半导体制冷片的电流的方向，实现制冷面与制热面的交换；将空气加热或冷却至设定的温度或温度范围，并进一步将加热后的空气或冷却后的空气送入所述离子风扇，之后再进一步送入机台的分选机内。本发明可以摆脱昂贵的专用设备，且能够充分利用已有的离子风扇以精简的组件来降低成本，并能够进一步利用单片机对各种芯片的测试温度进行设置和管控，具备通用性。甚至，可以利用Zigbee更新各种温度设置。
Description
技术领域
本发明属于芯片封测领域，特别涉及一种能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置。
背景技术
在芯片封测领域，目前在对部分芯片进行测试时，需要严格管控其测试温度。
为了管控此类芯片的测试温度，现有技术主要涉及两种：
一种是通过调节空调进气量加人工记录的方法，如果温度超过管控范围，需要人工调节温度，然而此种方法耗费人力，并受环境温度影响很大；
另一种是在handler(备注：也称机械手或分选机，其是一种能够自动抓取并根据测试机返回结果，将芯片放到特定BIN的机器)的压头上(备注：压头用于吸取芯片，并在测试时压住芯片，保证芯片与测试板接触的结构)，增加温度传感器以及温控模块；问题在于，虽然此种方法调控芯片温度精度在正负1摄氏度，效果较好，但这需要一套专用的设备，该套设备成本高昂，且用于每种芯片的温度管控时，还需要对该套设备专门改装或定制，不可通用。
因此，本领域亟需一种新型的芯片测试温控装置。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置，其特征在于：
所述的温控装置二次利用芯片测试机台中已有的离子风扇；
所述的温控装置包括：在所述离子风扇进风口处加装的半导体制冷片，所述半导体制冷片的一面用于制冷，一面用于制热，且通过改变输入至半导体制冷片的电流的方向，实现制冷面与制热面的交换，控制其在加热空气和冷却空气之间切换；
所述的温控装置，用于将空气加热或冷却至设定的温度或温度范围，并进一步将加热后的空气或冷却后的空气送入所述离子风扇，之后再进一步送入机台的分选机内。
优选的，
所述的温控装置还包括温度传感器。
优选的，
所述温度传感器是活动的探头，其可以进一步灵活的安装在机台内。
优选的，
所述的温控装置还包括铝制散热片，空气经过铝制散热片之后送入离子风扇。
优选的，
所述的温控装置还包括单片机。
优选的，
所述单片机还包括Zigbee模块。
优选的，
所述散热片包括多个散热片鳍片。
优选的，
所述的温控装置还包括散热风扇。
优选的，
所述半导体制冷片的一端垂直的连接于靠近离子风扇的一端的位置。
优选的，
所述半导体制冷片的另一端连接于铁丝的一端，铁丝的另一端连接于相对于所述离子风扇的一端的远端。
本发明具备如下技术效果：
通过上述方案，本发明所述的能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置，可以摆脱昂贵的专用设备，且能够充分利用已有的离子风扇以精简的组件来降低成本，并能够进一步利用单片机对各种芯片的测试温度进行设置和管控，具备通用性。甚至，可以利用Zigbee更新各种温度设置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的一个实施例中的结构示意图；
图2是本发明的一个实施例中的局部结构示意图；
图3是本发明的一个实施例中的空气加热或冷却时的气流示意图；
图4是本发明的一个实施例中的温控装置的详细结构示意图；
图5是本发明的一个实施例中的温控装置与handler在工作时的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图1至图5，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
在一个实施例中，本发明揭示了一种能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置，其特征在于：
所述的温控装置二次利用芯片测试机台中已有的离子风扇；
所述的温控装置包括：在所述离子风扇进风口处加装的半导体制冷片，所述半导体制冷片的一面用于制冷，一面用于制热，且通过改变输入至半导体制冷片的电流的方向，实现制冷面与制热面的交换，控制其在加热空气和冷却空气之间切换；
所述的温控装置，用于将空气加热或冷却至设定的温度或温度范围，并进一步将加热后的空气或冷却后的空气送入所述离子风扇，之后再进一步送入机台的分选机内。
优选的，
所述的温控装置还包括温度传感器。
优选的，
所述温度传感器是活动的探头，其可以进一步灵活的安装在机台内。
优选的，
所述的温控装置还包括铝制散热片，空气经过铝制散热片之后送入离子风扇。
优选的，
所述的温控装置还包括单片机。
优选的，
所述单片机还包括Zigbee模块。
优选的，
所述散热片包括多个散热片鳍片，其中，一部分散热片鳍片的一端垂直的连接于半导体制冷片的一面，另一部分散热片鳍片垂直的连接于半导体制冷片的另一面。
优选的，
所述的温控装置还包括散热风扇，其中，所述一部分散热片鳍片的另一端垂直的连接于所述散热风扇。
优选的，
所述半导体制冷片的一端垂直的连接于靠近离子风扇的一端的位置。
优选的，
所述半导体制冷片的另一端连接于铁丝的一端，铁丝的另一端连接于相对于所述离子风扇的一端的远端。
参见图1，在一个实施例中，所述能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置，其除了半导体制冷片之外，还包括铝制散热片、温度传感器以及单片机，其中：
所述单片机连接或者内置一Zigbee模块，其能够与外部的其他Zigbee模块进行无线通信，外部的其他Zigbee模块则连接一计算机。
如此，可以作为最佳实施方式，通过计算机下发温度等配置到所述温控装置，从而使得本发明的解决方案具备通用性，无需像专用的昂贵设备那样对不同温度的芯片封测，进行硬件层面的改装或定制。
此外，参见图2、图3，半导体制冷片垂直的连接于离子风扇的一端的附近，而散热风扇则垂直于离子风扇的该端的延长线，从而使得散热风扇距离离子风扇较远以降低影响。能够发现，所述散热片包括多个散热片鳍片，其中，一部分散热片鳍片的一端垂直的连接于半导体制冷片的一面，另一部分散热片鳍片垂直的连接于半导体制冷片的另一面，其中，所述一部分散热片鳍片的另一端垂直的连接于所述散热风扇。
其中，图3还示意了，散热风扇与半导体制冷片之间，还包括2个柱子，所述2个柱子均位于散热片鳍片之间且与散热片鳍片保持间隙，从而充分利用空间。通过所述2个柱子，实现半导体制冷片与散热风扇的连接。其中，待加热或冷却的空气，沿着散热风扇、散热片鳍片、半导体制冷片的方向进入。靠近散热风扇的半导体制冷片的一面，用于制热，另一面则用于制冷。
参见图4，在另一个实施例中，
温度传感器采用PT100铂热电阻，且使用MAX31856高精度热电偶数模转换模块，精确量测电压，求出温度；
半导体制冷片控制方面，使用直流有刷电机控制芯片，例如IFX007T，以控制半导体制冷片的输出电流的方向以及大小；
所述温控装置的供电方面，同样为了降低成本和方便选型，使用现有的220V AC转12V DC方案，比如部分笔记本电源适配器，满足制冷片最大功耗需求即可。
在另一个实施例中，本发明还揭示了所述温控装置的工作流程：
比如某芯片需要测试时稳定在25℃±3℃
1.先将所述温控装置安装在普通的handler(分选机)上；
2.通过温控装置所连接的控制板上的按钮和温度显示器设定温度控制在25℃，阈值为±3℃，或者通过Zigbee模块远程下发设置；
3.开启所述温控装置，等到其控制handler温度在合适的温度范围内时，经由温度显示器提示；
4.开始芯片的正常测试。
测试过程中可以实时调控并检测温度，如果温度超过阈值，且超过其自主调整能力，则通过Zigbee模块上报，或通过蜂鸣器提示。阈值需要根据不同芯片对温度的要求确定，阈值可通过控制板上的按钮和温度显示器来控制和显示，也可以通过Zigbee模块下发。
参见图5，在一个实施例中，
最大的立方体为handler的示意图，离子风扇为handler内部的标配部件，离子风扇下方的handler处有开口(离子风扇和该开口均未示出)，离子风扇的原有功能是通过向handler内部吹入离子风，去除handler内部芯片的静电；而本发明二次利用了该离子风扇；其中：
散热片，制冷片和散热风扇通过图2、图3中的铁丝连接到离子风扇上，图5中的测温探头为长导线，末端具有热敏电阻，可以灵活伸入handler内部想要控温的几乎任意位置；最终，温度显示器及其连接的所述温控装置放置在handler上方即可。
综上，本发明揭示的所述能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置，可以摆脱昂贵的专用设备，且能够充分利用已有的离子风扇以精简的组件来降低成本，并能够进一步利用单片机对各种芯片的测试温度进行设置和管控，具备通用性。甚至，可以利用Zigbee更新各种温度设置。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种能够降低成本且具有通用性的芯片测试温控装置，其特征在于：
所述的温控装置二次利用芯片测试机台中已有的离子风扇；
所述的温控装置包括：在所述离子风扇进风口处加装的半导体制冷片，所述半导体制冷片的一面用于制冷，一面用于制热，且通过改变输入至半导体制冷片的电流的方向，实现制冷面与制热面的交换，控制其在加热空气和冷却空气之间切换；
所述的温控装置，用于将空气加热或冷却至设定的温度或温度范围，并进一步将加热后的空气或冷却后的空气送入所述离子风扇，之后再进一步送入机台的分选机内；
其中，
所述的温控装置还包括铝制散热片，空气经过铝制散热片之后送入离子风扇；
所述的温控装置还包括散热风扇；
半导体制冷片垂直的连接于离子风扇的一端的附近，而散热风扇则垂直于离子风扇的该端的延长线；
所述散热片包括多个散热片鳍片，其中，一部分散热片鳍片的一端垂直的连接于半导体制冷片的一面，另一部分散热片鳍片垂直的连接于半导体制冷片的另一面。
2.如权利要求1所述的温控装置，其中，
所述的温控装置还包括温度传感器。
3.如权利要求2所述的温控装置，其中，
所述温度传感器是活动的探头，其可以进一步灵活的安装在机台内。
4.如权利要求1所述的温控装置，其中，
所述的温控装置还包括单片机。
5.如权利要求4所述的温控装置，其中，
所述单片机还包括Zigbee模块。
6.如权利要求1所述的温控装置，其中，
所述半导体制冷片的一端垂直的连接于靠近离子风扇的一端的位置。
7.如权利要求6所述的温控装置，其中，
所述半导体制冷片的另一端连接于铁丝的一端，铁丝的另一端连接于相对于所述离子风扇的一端的远端。
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