CN115542124A - 老化测试机的测试板的导热部件、测试板和老化测试机 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于老化测试机的测试板的导热部件、测试板和老化测试机。导热部件包括平板状的本体以及从本体的底侧凸出的接触按压部；其中，导热部件还包括设置在本体的顶表面上的第一热界面材料层。根据本发明的用于老化测试机的测试板在更换热界面材料层时无需拆卸和重新安装热阵列组件，提高了整个测试单元的开机工作效率。

Description

老化测试机的测试板的导热部件、测试板和老化测试机

技术领域

本发明涉及芯片制造过程中使用的老化测试机，尤其涉及用于老化测试机的测试板的导热部件、包括这种导热部件的测试板以及包括这种测试板的老化测试机。

背景技术

在芯片制造过程中，需要利用老化测试机对芯片性能进行测试。在芯片测试过程中，通过让芯片经受热应力和电压应力以挑出不合格产品。常用的老化测试机具有多个(例如32个)测试单元，在每个测试单元中设置有测试板以及热阵列组件。每个测试板上具有多个测试座，以用于容纳待测试的芯片。每个热阵列组件具有与测试座相同数量的蒸发器，以用于在芯片测试过程中精确地控制芯片温度。例如，在测试板上具有18个测试座的情况下，热阵列组件也具有18个蒸发器。图1示意性地显示了测试单元中测试板上的一个测试座以及热阵列组件上与该测试座对应的蒸发器，其中芯片已经被放置在测试座中，图2是图1所示测试板，以及图3是图2所示测试座的俯视图。如图1-3所示，测试板1包括印刷电路板3以及设置在印刷电路板3上的测试座5，测试座5包括座体7、形成在座体7中并用于接收芯片的凹腔9、位于凹腔9底壁中的多个针脚(未示出)、可枢转地安装在座体9两侧壁上的相应压板11、以及安装在其中一个压板11上并且悬伸到凹腔9中的导热部件13。如图1所示，热阵列组件15包括主体板17以及从主体板17悬垂的蒸发器19。在测试时，先将未装芯片的测试板1装入老化测试机的测试单元中通电并进行识别验证，随后老化测试机机械手会自动取出测试板1并且通过机械臂打开压板11，然后通过机械抓取头21将芯片23放入凹腔9中，如图4所示。随后，将压板11合上以压住芯片23，并将放置有芯片23的测试板1放回老化测试机的测试单元中以进行测试。

在测试过程中，蒸发器19压在导热部件13，而导热部件13又压在芯片23上。尽管导热部件13可以使得蒸发器19与芯片23之间具有物理接触，但是为了确保蒸发器19与导热部件13之间以及导热部件13与芯片23之间的良好接触以实现更好的热控制，在蒸发器19上设置有通过具有多个螺钉的金属夹25固定的第一热界面材料层27、以及在导热部件13上设置有通过塑料O形圈29固定的第二热界面材料层31。热界面材料层通常是由聚合物材料制成的，由于各种原因使其在使用过程中特别容易损坏，而且即使没有发生意外损坏，它的使用寿命也是非常有限的，例如，通常使用1500次测试就需要进行更换。更换热界面材料层尤其是第一热界面材料层时需要拆卸和重新安装测试板以及热阵列组件，这需要大量时间，因而导致整个测试单元不能开机工作。而且，热阵列组件重达25KG而且大部分处于距离地面1.8米以上的高位，频繁地拆装热阵列组件可能产生严重的安全风险。此外，如图3所示，测试板的导热部件13与压板11之间存在间隙G，受损的第一热界面材料层产生的碎屑或者其它外来物质可能通过该间隙落入测试座中，从而污染芯片或者直接造成芯片损坏。

因此，需要对现有的用于老化测试机的测试板进行改进。

发明内容

本发明的目的就是要提出一种用于老化测试机的测试板。根据本发明的用于老化测试机的测试板可以克服上述现有技术中的至少一种缺陷。

根据本发明，提供一种用于老化测试机的测试板的导热部件，所述导热部件包括平板状的本体以及从所述本体的底侧凸出的接触按压部；

其中，所述导热部件还包括设置在所述本体的顶表面上的第一热界面材料层。

优选地，所述第一热界面材料层通过固定夹具被固定地设置在所述本体的顶表面上。

优选地，所述固定夹具包括大体呈矩形并且限定开口的边框，在所述边框相对的两侧形成有向下并且相对弯折的边缘，所述边缘能够分别钩在所述本体的相应侧边的下表面上，从而将所述第一热界面材料层固定在所述本体上。

优选地，在所述边框的相对的另外两侧边的底表面上形成有凸肋，以有助于将所述第一热界面材料层固定在所述本体上。

优选地，所述本体两侧分别形成有凸耳，通过穿过所述凸耳上的通孔的螺钉可将所述导热部件固定到所述测试板的压板上。

优选地，所述导热部件还包括设置在所述接触按压部的底表面上的第二热界面材料层。

优选地，所述第二热界面材料层通过塑料O形圈被固定到所述接触按压部的底表面上。

优选地，所述本体和所述接触按压部由导热的金属材料制成，所述第一热界面材料层由导热的聚合物材料制成。

优选地，所述本体和所述接触按压部由导热的金属材料制成，所述第一热界面材料层和所述第二热界面材料层由导热的聚合物材料制成。

根据本发明的另一方面，提供一种用于老化测试机的测试板，包括印刷电路板以及设置在所述印刷电路板上的测试座，所述测试座包括：

座体；

形成在所述座体中并用于接收待测试的芯片的凹腔；

设置于所述凹腔底壁中并与所述印刷电路板电连通的多个针脚；

可枢转地安装在所述座体的两相对侧壁上以用于在测试时压住所述芯片的相应压板；以及

安装在一个所述压板上并且悬伸到所述凹腔中以按压所述芯片的导热部件，所述导热部件是如上所述的导热部件。

优选地，所述本体设置成在对所述芯片进行测试时至少部分地覆盖相对的另一所述压板，使得所述导热部件与相对的另一所述压板之间不存在间隙。

根据本发明另一方面，提供一种老化测试机，具有多个测试单元，其中，在每个测试单元中设置有如上所述的测试板以及热阵列组件，所述热阵列组件包括主体板以及从所述主体板悬垂的蒸发器，以用于在芯片测试过程中控制所述芯片的温度。

优选地，每个所述测试板具有多个用于容纳待测试的芯片的所述测试座，每个所述热阵列组件具有与所述测试座相同数量的蒸发器。

根据本发明的用于老化测试机的测试板的导热部件，第一热界面材料层被设置在测试板的导热部件上，在需要更换第一热界面材料层时只需要从老化测试机的测试单元中取出测试板就可以进行。由于无需拆卸和重新安装热阵列组件，不仅大大节省了更换热界面材料层的时间并因而提高了整个测试单元的开机工作效率，而且也避免了频繁地拆装热阵列组件可能导致的安全风险。

附图说明

图1示意性地显示了测试单元中现有测试板上的一个测试座以及热阵列组件上与该测试座对应的蒸发器，其中芯片已经被放置在测试座中；

图2是图1所示测试板的侧视图；

图3是图2所示测试座的俯视图；

图4示意性地显示了向测试座中放置待测试的芯片；

图5示意性地显示了测试单元中根据本发明的测试板上的一个测试座以及热阵列组件上与该测试座对应的蒸发器，其中芯片已经被放置在测试座中；

图6是图5所示根据本发明的测试板的侧视图；

图7是图6所示测试座的俯视图；

图8以立体图示意性地显示了图5所示根据本发明的测试板的导热部件；

图9以另一立体图示意性地显示了图5所示根据本发明的测试板的导热部件；

图10是图8和9所示导热部件的俯视图；

图11是图8和9所示导热部件的仰视图；

图12是图8和9所示导热部件的侧视图；

图13以立体图示意性地显示了图8和9所示导热部件中用于固定第一热界面材料层的固定夹具；以及

图14是图13所示固定夹具的仰视图。

具体实施方式

下面结合示例详细描述本发明的各优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些实施例是示例性的，它并不意味着对本发明构成任何限制。

图5示意性地显示了测试单元中根据本发明的测试板上的一个测试座以及热阵列组件上与该测试座对应的蒸发器，其中芯片已经被放置在测试座中，图6是图5所示根据本发明的测试板的侧视图，以及图7是图6所示测试座的俯视图。如图5-7所示，根据本发明的测试板41包括印刷电路板43以及设置在印刷电路板43上的测试座45，测试座45包括座体47、形成在座体47中并用于接收芯片的凹腔49、位于凹腔49底壁中以便与印刷电路板43电连通的多个针脚(未示出)、可枢转地安装在座体47两侧壁上的相应压板51、以及安装在其中一个压板51上并且悬伸到凹腔49中的导热部件53。

印刷电路板43可以与老化测试机的测试单元形成电连通，而凹腔49底壁中的针脚由与印刷电路板43形成电连通，这样，当芯片55被放置在凹腔49中并且被压板51压住时，芯片55可以与测试单元形成电连通。通过例如铰链可枢转地安装在座体47的两侧壁上的每个压板51如同图4中的压板11一样，当每个压板51被向上旋转到直立位置时，允许机械抓取头(未示出)将待测试芯片55放置在凹腔49中或者从凹腔49中取出已完成测试的芯片55；当每个压板51被向下旋转到水平位置时，每个压板51将压住芯片55的两相对侧边，从而使得芯片55与凹腔49底壁中的针脚以及凹腔49底壁中的针脚与印刷电路板43保持可靠的电连通。

图8以立体图示意性地显示了图5所示根据本发明的测试板的导热部件，图9以另一立体图示意性地显示了图5所示根据本发明的测试板的导热部件，图10是图8和9所示导热部件的俯视图，图11是图8和9所示导热部件的仰视图，图12是图8和9所示导热部件的侧视图。如图8-12所示，根据本发明的导热部件53包括平板状的本体57。由于芯片55通常是通过位于芯片55相对两侧的压板51被压住，压板51会阻止平板状的本体57直接接触芯片55，导热部件53因而还包括从平板状的本体57的底侧凸出的接触按压部59，在放置在凹腔49中的芯片55被压板51压住时，导热部件53通过从平板状的本体57的底侧凸出的接触按压部59按压芯片55。由于导热部件53需要具有好的导热性以便在开始测试时将热量从热阵列组件的蒸发器传递到芯片55上，以及在完成测试时将芯片55的残余热量及时地传递到热阵列组件的蒸发器上并由热阵列组件内部的冷却剂带走，导热部件53的本体57和接触按压部59通常由诸如铜或铝合金等具有良好导热性能的金属或合金材料制成。平板状的本体57可以通过螺钉被紧固到一个压板51以便随着压板51一起枢转。在优选实施例中，在大体呈矩形的平板状的本体57两侧分别形成有凸耳61，每个凸耳上形成有通孔63，通过穿过通孔63的螺钉可将导热部件53固定到压板51上。

根据本发明，导热部件53还包括设置在导热部件53的平板状的本体57的顶表面(即，热阵列组件的蒸发器将压在其上的表面)上的第一热界面材料层65。第一热界面材料层65可以由具有良好导热性能的聚合物材料制成，以确保热阵列组件的蒸发器与导热部件之间的良好接触以实现更好的热控制。第一热界面材料层65可以例如粘贴在平板状的本体57的顶表面上。在优选实施例中，第一热界面材料层65通过固定夹具67被固定地设置在平板状的本体57的顶表面上。图13以立体图示意性地显示了图8和9所示导热部件中用于固定第一热界面材料层的固定夹具，以及图14是图13所示固定夹具的仰视图。如图13和14所示，固定夹具67包括大体呈矩形的边框69，边框69限定了开口71，开口71将允许热阵列组件的蒸发器通过该开口与第一热界面材料层65接触。在边框69相对的两侧形成有向下并且相对弯折的边缘73。固定夹具67可以优选地由塑料注塑而成。这样，在需要将第一热界面材料层65固定地设置在平板状的本体57的顶表面上时，只需要将第一热界面材料层65平铺在平板状的本体57的顶表面上，随后将固定夹具67扣在导热部件53的平板状的本体57上，使得固定夹具67的向下并且相对弯折的边缘73分别钩在平板状的本体57的相应侧边的下表面上，从而通过固定夹具67将第一热界面材料层65压在导热部件53的平板状的本体57上。优选地，可以在边框69的相对的另外两侧边的底表面上形成有凸肋75，通过凸肋75可以有助于更加可靠地将第一热界面材料层65压在导热部件53的平板状的本体57上。在需要更换第一热界面材料层65时，只需要简单地取下固定夹具67，对导热部件53的平板状的本体57进行清洁，再铺上新的第一热界面材料层65之后重新扣上固定夹具67，因此使得更换第一热界面材料层的操作简单易行。

根据本发明，导热部件53还包括设置在导热部件53的接触按压部59的底表面(即，将按压在待测试的芯片上的表面)上的第二热界面材料层77。第二热界面材料层77可以由具有良好导热性能的聚合物材料制成，以确保导热部件与放置在测试座中的芯片之间的良好接触以实现更好的热控制。第二热界面材料层77可以例如通过塑料O形圈79固定到导热部件53的接触按压部59上。

在根据本发明的用于老化测试机的测试板中，由于第一热界面材料层65和第二热界面材料层77都被设置在测试板的导热部件53上，如图5所示，包括主体板81以及从主体板81悬垂的蒸发器83的热阵列组件85上可以不用设置热界面材料层。当然，热阵列组件85中还可以设置冷却管路87，冷却剂可以在冷却管路87中流动，以便在需要时将芯片温度降低到所需要的温度。这样，在需要更换第一热界面材料层65时，只需要从老化测试机的测试单元中取出测试板就可以进行，而且可以使得第一热界面材料层65和第二热界面材料层77被使用相同次数之后同时被更换。此前，第一热界面材料层65和第二热界面材料层77需要在不同时间进行更换。由于无需拆卸和重新安装热阵列组件，不仅大大节省了更换热界面材料层的时间，进而提高了整个测试单元的开机工作时长，也避免了频繁地拆装热阵列组件可能导致的安全风险。

根据本发明的导热部件53还可以相对于图1-4所示现有测试板的导热部件13而言其本体57具有更大的尺寸，即，导热部件53的平板状的本体57可以设置成在进行测试时至少部分地覆盖住相对的另一压板51，使得导热部件53与另一压板51之间不存在间隙。这样，在进行测试时，被压板压在测试座45的凹腔49中的芯片55不会露出来，即使第一热界面材料层受到损坏，受损的第一热界面材料层产生的碎屑或者其它外来物质不太可能落到测试座45的凹腔49或芯片55上，从而防止芯片被污染或者防止直接导致芯片损坏。

尽管已经结合本发明优选实施例对本发明进行了详细描述，但应当理解的是，这种详细描述仅是用于解释本发明而不构成对本发明的限制。本发明的范围由权利要求限定的技术方案来确定。

Claims (13)

1.一种用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，所述导热部件(53)包括平板状的本体(57)以及从所述本体(57)的底侧凸出的接触按压部(59)；

其中，所述导热部件(53)还包括设置在所述本体(57)的顶表面上的第一热界面材料层(65)。

2.根据权利要求1所述的用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，其特征在于，所述第一热界面材料层(65)通过固定夹具(67)被固定地设置在所述本体(57)的顶表面上。

3.根据权利要求2所述的用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，其特征在于，所述固定夹具(67)包括大体呈矩形并且限定开口(71)的边框(69)，在所述边框(69)相对的两侧形成有向下并且相对弯折的边缘(73)，所述边缘(73)能够分别钩在所述本体(57)的相应侧边的下表面上，从而将所述第一热界面材料层(65)固定在所述本体(57)上。

4.根据权利要求3所述的用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，其特征在于，在所述边框(69)的相对的另外两侧边的底表面上形成有凸肋(75)，以有助于将所述第一热界面材料层(65)固定在所述本体(57)上。

5.根据权利要求1所述的用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，其特征在于，所述本体(57)两侧分别形成有凸耳(61)，通过穿过所述凸耳(61)上的通孔(63)的螺钉可将所述导热部件(53)固定到所述测试座的压板(51)上。

6.根据权利要求1所述的用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，其特征在于，所述导热部件(53)还包括设置在所述接触按压部(59)的底表面上的第二热界面材料层(77)。

7.根据权利要求6所述的用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，其特征在于的导热部件(53)，所述第二热界面材料层(77)通过塑料O形圈(79)被固定到所述接触按压部(59)的底表面上。

8.根据权利要求1所述的用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，其特征在于，所述本体(57)和所述接触按压部(59)由导热的金属材料制成，所述第一热界面材料层(65)由导热的聚合物材料制成。

9.根据权利要求6所述的用于老化测试机的测试板的导热部件(53)，其特征在于，所述本体(57)和所述接触按压部(59)由导热的金属材料制成，所述第一热界面材料层(65)和所述第二热界面材料层(77)由导热的聚合物材料制成。

10.一种用于老化测试机的测试板，包括印刷电路板(43)以及设置在所述印刷电路板(43)上的测试座(45)，所述测试座(45)包括：

座体(47)；

形成在所述座体(47)中并用于接收待测试的芯片(55)的凹腔(49)；

设置于所述凹腔(49)底壁中并与所述印刷电路板(43)电连通的多个针脚；

可枢转地安装在所述座体(47)的两相对侧壁上以用于在测试时压住所述芯片(55)的相应压板(51)；以及

安装在一个所述压板(51)上并且悬伸到所述凹腔(49)中以按压所述芯片(55)的导热部件，其中，所述导热部件是如权利要求1-9任一所述的导热部件(53)。

11.根据权利要求10所述的用于老化测试机的测试板，其特征在于，所述本体(57)设置成在对所述芯片进行测试时至少部分地覆盖相对的另一所述压板(51)，使得所述导热部件(53)与相对的另一所述压板(51)之间不存在间隙。

12.一种老化测试机，具有多个测试单元，其中，在每个测试单元中设置有如权利要求10-11任一所述的测试板以及热阵列组件，所述热阵列组件包括主体板(81)以及从所述主体板(81)悬垂的蒸发器(83)，以用于在芯片测试过程中控制所述芯片的温度。

13.如权利要求12所述的老化测试机，其特征在于，每个所述测试板具有多个用于容纳待测试的芯片的所述测试座，每个所述热阵列组件具有与所述测试座相同数量的蒸发器。

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