CN115792309B - 便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体测试技术领域，特别涉及一种便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构；其由芯片压块、LGA销钉、BGA销钉和可调把手等结构组成；可调把手安装在螺纹环的内环上方，盖子主体上方，还设置有LGA销钉和BGA销钉，在BGA销钉遮挡可调把手的情况下，芯片压块的行程长，压在BGA封装的芯片上，在LGA销钉遮挡可调把手的情况下，芯片压块的行程短，压在LGA封装的芯片上，可调把手能够选择LGA销钉遮挡或BGA销钉遮挡；本发明以已研发产品为基础，将片上芯片高温老化测试插座中的把手结构改进为可调节结构，同时配合LGA销钉和BGA销钉，实现在不拆卸螺丝的情况下，实现两种封装的自由切换。
Description
技术领域
本发明涉及半导体测试技术领域，特别涉及一种便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构。
背景技术
片上芯片高温老化不仅可以提高芯片在高热环境下的可靠性和带负载的耐受能力，而且还能够发现芯片的早期故障，因此这项工作不可或缺。
针对不同芯片需要不同老化温度的需求，以及传统老化炉成本高、升温慢、体积大、装配复杂、配套设施要求高、兼容性低的缺点，本公司开发出了一种片上芯片高温老化测试插座。在这项技术中，为了适应片上芯片LGA和BGA两种不同封装，设置有“第一销钉”和“遮挡十字盘头螺丝”，在把手上安装有遮挡十字盘头螺丝的情况下，受“遮挡十字盘头螺丝”运动轨迹受“第一销钉”阻挡，使得芯片压块的行程缩短，以适用于测试LGA封装的芯片；如果拆除“遮挡十字盘头螺丝”，则把手可以转动更大的角度，进而使得芯片压块的行程变长，以适用于测试BGA封装的芯片。
在实际应用过程中，经常会遇到两种不同封装芯片频繁切换测试的情况，这就需要用螺丝刀拆除或安装“遮挡十字盘头螺丝”，切换起来非常不方便。由于该问题是本公司自主研发片上芯片高温老化测试插座自身所带来的特殊问题，因此市面上无法找到相应的解决方案。
发明内容
为了使片上芯片高温老化测试插座切换芯片压块行程更加灵活，以适应LGA和BGA两种不同封装芯片的测试，本发明重点改进了片上芯片高温老化测试插座中的把手结构，通过将把手设计成可调节结构，同时配合LGA销钉和BGA销钉，实现在不拆卸螺丝的情况下，实现两种封装的自由切换。
本发明的目的是这样实现的：
便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，由芯片压块、热电偶、传感器外罩、散热片、轴承垫片、平面轴承、螺纹环、盖子主体、LGA销钉、BGA销钉和可调把手组成；
所述芯片压块四周设置有第一通孔，第一螺丝穿过所述第一通孔安装在盖子主体下方，所述第一螺丝上套有第一弹簧，所述第一弹簧成压缩状态固定在芯片压块和第一螺丝头部之间，给芯片压块一个向盖子主体方向复位的弹力；
所述芯片压块中间设置有第二通孔，所述热电偶选择法兰安装型，所述热电偶的刚玉管从所述第二通孔中向下伸出，热电偶的法兰直径大于第二通孔直径，且法兰位于第二通孔上方，热电偶四周设置有传感器外罩，外罩上方设置有散热片，第二螺丝从上往下依次穿过散热片和传感器外罩，安装在芯片压块上方，所述散热片中间设置有第三通孔，热电偶的接管从所述第三通孔中向上伸出，所述接管上外部套有位于法兰和散热片之间的成压缩状态的第二弹簧，在工作状态下，待测试芯片将热电偶向上顶起，使得刚玉管下方与芯片压块底部共面，所述第二弹簧给热电偶一个向下方向复位的弹力；
所述芯片压块上方从下到上还设置有与热电偶同轴的轴承垫片和平面轴承，确保安装于平面轴承上半部分的零部件转动时，安装于平面轴承下半部分的轴承垫片和芯片压块不转动；
所述螺纹环包括螺纹连接的外环和内环，所述内环安装于平面轴承上半部分，外环与盖子主体同轴过盈配合安装，在内环相对于外环转动时，内环依次带动平面轴承、轴承垫片和芯片压块上下运动，实现压在LGA封装或BGA封装的芯片上；
所述可调把手安装在所述螺纹环的内环上方，转动可调把手，实现所述内环相对于外环转动，所述盖子主体上方，还设置有LGA销钉和BGA销钉，在BGA销钉遮挡可调把手的情况下，芯片压块的行程长，压在BGA封装的芯片上，在LGA销钉遮挡可调把手的情况下，芯片压块的行程短，压在LGA封装的芯片上，所述可调把手能够选择LGA销钉遮挡或BGA销钉遮挡。
上述便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，所述芯片压块上安装有加热棒、卡钩和温控开关；
所述加热棒用于给片上芯片测试环境加热，模拟片上芯片高温工作环境；
所述卡钩用于卡扣连接所述便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构和放置于待测片上芯片下方的底座；
所述温控开关用于对测试环境温度过热保护，在测试环境温度超过触发保护温度阈值的情况下，停止加热棒工作。
上述便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，所述可调把手上方安装有风扇，所述风扇用于给测试环境温度快速降温或辅助控制测试环境温度。
以上便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，所述可调把手能够选择LGA销钉遮挡或BGA销钉遮挡，由以下几种结构中的一种实现：
结构一
所述可调把手由旋转端和伸出端组成，所述旋转端安装在所述螺纹环的内环上方，所述伸出端能够绕自身旋转，伸出端上设置有豁口，当所述豁口向下时，转动可调把手，LGA销钉越过所述豁口，伸出端被BGA销钉遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当所述豁口非向下时，转动可调把手，伸出端被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试；
结构二
所述可调把手由旋转端和伸出端组成，所述旋转端安装在所述螺纹环的内环上方，所述伸出端能够沿自身运动，伸出端上设置有方向向下的豁口，移动伸出端，转动可调把手，当豁口运动轨迹包括LGA销钉所在位置时，LGA销钉越过所述豁口，伸出端被BGA销钉遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当豁口运动轨迹不包括LGA销钉所在位置时，伸出端被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试；
结构三
所述可调把手由旋转端和伸出端组成，所述旋转端安装在所述螺纹环的内环上方，所述伸出端上设置有方向向下的豁口，所述豁口能够改变在伸出端上的位置，移动豁口，转动可调把手，当豁口运动轨迹包括LGA销钉所在位置时，LGA销钉越过所述豁口，伸出端被BGA销钉遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当豁口运动轨迹不包括LGA销钉所在位置时，伸出端被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试。
进一步地，所述盖子主体上方有两圈同心设置的销钉孔，其中一圈用于安装LGA销钉，另外一圈用于安装BGA销钉。
有益效果：
第一、在本发明便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构中，通过LGA销钉和BGA销钉两个销钉的设计，并且设计有可调把手，且可调把手能够选择LGA销钉遮挡或BGA销钉遮挡，在这种结构设计下，在BGA销钉遮挡可调把手的情况下，芯片压块的行程长，压在BGA封装的芯片上，在LGA销钉遮挡可调把手的情况下，芯片压块的行程短，压在LGA封装的芯片上，最终实现在不拆卸螺丝的情况下，实现两种封装的自由切换。
第二、在本发明便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构中，热电偶、轴承垫片、平面轴承、LGA销钉、BGA销钉都可以采用标准件，仅需要加工芯片压块、传感器外罩、散热片、螺纹环、盖子主体和可调把手，非标准件少，因此具有节约成本的技术优势。
附图说明
图1是本发明便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构的结构示意图。
图2是本发明便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构的俯视图。
图3是可调把手的第一种结构。
图4是可调把手的第二种结构。
图5是可调把手的第三种结构。
图中：1芯片压块、2热电偶、3传感器外罩、4散热片、5轴承垫片、6平面轴承、7螺纹环、8盖子主体、9LGA销钉、10BGA销钉、11可调把手、11-1旋转端、11-2伸出端、12第一螺丝、13第一弹簧、14第二螺丝、15第二弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式做进一步详细介绍。
具体实施方式一
该具体实施方式下的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，由芯片压块1、热电偶2、传感器外罩3、散热片4、轴承垫片5、平面轴承6、螺纹环7、盖子主体8、LGA销钉9、BGA销钉10和可调把手11组成，如图1所示；
所述芯片压块1四周设置有第一通孔，第一螺丝12穿过所述第一通孔安装在盖子主体8下方，所述第一螺丝12上套有第一弹簧13，所述第一弹簧13成压缩状态固定在芯片压块1和第一螺丝12头部之间，给芯片压块1一个向盖子主体8方向复位的弹力；
所述芯片压块1中间设置有第二通孔，所述热电偶2选择法兰安装型，所述热电偶2的刚玉管从所述第二通孔中向下伸出，热电偶2的法兰直径大于第二通孔直径，且法兰位于第二通孔上方，热电偶2四周设置有传感器外罩3，外罩上方设置有散热片4，第二螺丝14从上往下依次穿过散热片4和传感器外罩3，安装在芯片压块1上方，所述散热片4中间设置有第三通孔，热电偶2的接管从所述第三通孔中向上伸出，所述接管上外部套有位于法兰和散热片4之间的成压缩状态的第二弹簧15，在工作状态下，待测试芯片将热电偶2向上顶起，使得刚玉管下方与芯片压块1底部共面，所述第二弹簧15给热电偶2一个向下方向复位的弹力；
所述芯片压块1上方从下到上还设置有与热电偶2同轴的轴承垫片5和平面轴承6，确保安装于平面轴承6上半部分的零部件转动时，安装于平面轴承6下半部分的轴承垫片5和芯片压块1不转动；
所述螺纹环7包括螺纹连接的外环和内环，所述内环安装于平面轴承6上半部分，外环与盖子主体8同轴过盈配合安装，在内环相对于外环转动时，内环依次带动平面轴承6、轴承垫片5和芯片压块1上下运动，实现压在LGA封装或BGA封装的芯片上；
所述可调把手11安装在所述螺纹环7的内环上方，转动可调把手11，实现所述内环相对于外环转动，所述盖子主体8上方，还设置有LGA销钉9和BGA销钉10，在BGA销钉10遮挡可调把手11的情况下，芯片压块1的行程长，压在BGA封装的芯片上，在LGA销钉9遮挡可调把手11的情况下，芯片压块1的行程短，压在LGA封装的芯片上，所述可调把手11能够选择LGA销钉9遮挡或BGA销钉10遮挡，如图2所示。
具体实施方式二
该具体实施方式下的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，在具体实施方式一的基础上，进一步限定：所述芯片压块1上安装有加热棒、卡钩和温控开关；
所述加热棒用于给片上芯片测试环境加热，模拟片上芯片高温工作环境；
所述卡钩用于卡扣连接所述便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构和放置于待测片上芯片下方的底座；
所述温控开关用于对测试环境温度过热保护，在测试环境温度超过触发保护温度阈值的情况下，停止加热棒工作。
具体实施方式三
该具体实施方式下的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，在具体实施方式一的基础上，进一步限定：所述可调把手11上方安装有风扇，所述风扇用于给测试环境温度快速降温或辅助控制测试环境温度。
具体实施方式四
该具体实施方式下的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，在具体实施方式一、具体实施方式二或具体实施方式三的基础上，进一步限定：所述可调把手11能够选择LGA销钉9遮挡或BGA销钉10遮挡，由以下结构实现：
所述可调把手11由旋转端11-1和伸出端11-2组成，所述旋转端11-1安装在所述螺纹环7的内环上方，所述伸出端11-2能够绕自身旋转，伸出端11-2上设置有豁口，当所述豁口向下时，转动可调把手11，LGA销钉9越过所述豁口，伸出端11-2被BGA销钉10遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当所述豁口非向下时，转动可调把手11，伸出端11-2被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试，如图3所示，需要说明的是，在图3中，LGA销钉9和BGA销钉10为示意性位置，不能理解为LGA销钉9位于六点钟位置，BGA销钉10位于九点钟位置，更不能理解为图1中的LGA销钉9和BGA销钉10位于同一半径。
具体实施方式五
该具体实施方式下的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，在具体实施方式一、具体实施方式二或具体实施方式三的基础上，进一步限定：所述可调把手11能够选择LGA销钉9遮挡或BGA销钉10遮挡，由以下结构实现：
所述可调把手11由旋转端11-1和伸出端11-2组成，所述旋转端11-1安装在所述螺纹环7的内环上方，所述伸出端11-2能够沿自身运动，伸出端11-2上设置有方向向下的豁口，移动伸出端11-2，转动可调把手11，当豁口运动轨迹包括LGA销钉9所在位置时，LGA销钉9越过所述豁口，伸出端11-2被BGA销钉10遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当豁口运动轨迹不包括LGA销钉9所在位置时，伸出端11-2被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试，如图4所示，需要说明的是，在图4中，LGA销钉9和BGA销钉10为示意性位置，不能理解为LGA销钉9位于六点钟位置，BGA销钉10位于九点钟位置，更不能理解为图1中的LGA销钉9和BGA销钉10位于同一半径。
具体实施方式六
该具体实施方式下的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，在具体实施方式一、具体实施方式二或具体实施方式三的基础上，进一步限定：所述可调把手11能够选择LGA销钉9遮挡或BGA销钉10遮挡，由以下结构实现：
所述可调把手11由旋转端11-1和伸出端11-2组成，所述旋转端11-1安装在所述螺纹环7的内环上方，所述伸出端11-2上设置有方向向下的豁口，所述豁口能够改变在伸出端11-2上的位置，移动豁口，转动可调把手11，当豁口运动轨迹包括LGA销钉9所在位置时，LGA销钉9越过所述豁口，伸出端11-2被BGA销钉10遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当豁口运动轨迹不包括LGA销钉9所在位置时，伸出端11-2被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试，如图5所示。
具体实施方式七
该具体实施方式下的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，在具体实施方式一、具体实施方式二、具体实施方式三、具体实施方式四、具体实施方式五或具体实施方式六的基础上，进一步限定：所述盖子主体8上方有两圈同心设置的销钉孔，其中一圈用于安装LGA销钉9，另外一圈用于安装BGA销钉10。
在这种结构下，可以通过标定来确定LGA销钉9和BGA销钉10的具体安装位置，解决芯片压块1、轴承垫片5、平面轴承6、螺纹环7和可调把手11之间存在装配误差而造成芯片压块1行程不准确的问题。
需要说明的是，以上仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式及具体实施方式中的特征可以相互组合。
Claims (5)
1.便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，其特征在于，由芯片压块（1）、热电偶（2）、传感器外罩（3）、散热片（4）、轴承垫片（5）、平面轴承（6）、螺纹环（7）、盖子主体（8）、LGA销钉（9）、BGA销钉（10）和可调把手（11）组成；
所述芯片压块（1）四周设置有第一通孔，第一螺丝（12）穿过所述第一通孔安装在盖子主体（8）下方，所述第一螺丝（12）上套有第一弹簧（13），所述第一弹簧（13）成压缩状态固定在芯片压块（1）和第一螺丝（12）头部之间，给芯片压块（1）一个向盖子主体（8）方向复位的弹力；
所述芯片压块（1）中间设置有第二通孔，所述热电偶（2）选择法兰安装型，所述热电偶（2）的刚玉管从所述第二通孔中向下伸出，热电偶（2）的法兰直径大于第二通孔直径，且法兰位于第二通孔上方，热电偶（2）四周设置有传感器外罩（3），外罩上方设置有散热片（4），第二螺丝（14）从上往下依次穿过散热片（4）和传感器外罩（3），安装在芯片压块（1）上方，所述散热片（4）中间设置有第三通孔，热电偶（2）的接管从所述第三通孔中向上伸出，所述接管上外部套有位于法兰和散热片（4）之间的成压缩状态的第二弹簧（15），在工作状态下，待测试芯片将热电偶（2）向上顶起，使得刚玉管下方与芯片压块（1）底部共面，所述第二弹簧（15）给热电偶（2）一个向下方向复位的弹力；
所述芯片压块（1）上方从下到上还设置有与热电偶（2）同轴的轴承垫片（5）和平面轴承（6），确保安装于平面轴承（6）上半部分的零部件转动时，安装于平面轴承（6）下半部分的轴承垫片（5）和芯片压块（1）不转动；
所述螺纹环（7）包括螺纹连接的外环和内环，所述内环安装于平面轴承（6）上半部分，外环与盖子主体（8）同轴过盈配合安装，在内环相对于外环转动时，内环依次带动平面轴承（6）、轴承垫片（5）和芯片压块（1）上下运动，实现压在LGA封装或BGA封装的芯片上；
所述可调把手（11）安装在所述螺纹环（7）的内环上方，转动可调把手（11），实现所述内环相对于外环转动，所述盖子主体（8）上方，还设置有LGA销钉（9）和BGA销钉（10），在BGA销钉（10）遮挡可调把手（11）的情况下，芯片压块（1）的行程长，压在BGA封装的芯片上，在LGA销钉（9）遮挡可调把手（11）的情况下，芯片压块（1）的行程短，压在LGA封装的芯片上，所述可调把手（11）能够选择LGA销钉（9）遮挡或BGA销钉（10）遮挡。
2.根据权利要求1所述的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，其特征在于，所述芯片压块（1）上安装有加热棒、卡钩和温控开关；
所述加热棒用于给片上芯片测试环境加热，模拟片上芯片高温工作环境；
所述卡钩用于卡扣连接所述便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构和放置于待测片上芯片下方的底座；
所述温控开关用于对测试环境温度过热保护，在测试环境温度超过触发保护温度阈值的情况下，停止加热棒工作。
3.根据权利要求1所述的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，其特征在于，所述可调把手（11）上方安装有风扇，所述风扇用于给测试环境温度快速降温或辅助控制测试环境温度。
4.根据权利要求1、2或3所述的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，其特征在于，所述可调把手（11）能够选择LGA销钉（9）遮挡或BGA销钉（10）遮挡，由以下几种结构中的一种实现：
结构一
所述可调把手（11）由旋转端（11-1）和伸出端（11-2）组成，所述旋转端（11-1）安装在所述螺纹环（7）的内环上方，所述伸出端（11-2）能够绕自身旋转，伸出端（11-2）上设置有豁口，当所述豁口向下时，转动可调把手（11），LGA销钉（9）越过所述豁口，伸出端（11-2）被BGA销钉（10）遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当所述豁口非向下时，转动可调把手（11），伸出端（11-2）被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试；
结构二
所述可调把手（11）由旋转端（11-1）和伸出端（11-2）组成，所述旋转端（11-1）安装在所述螺纹环（7）的内环上方，所述伸出端（11-2）能够沿自身运动，伸出端（11-2）上设置有方向向下的豁口，移动伸出端（11-2），转动可调把手（11），当豁口运动轨迹包括LGA销钉（9）所在位置时，LGA销钉（9）越过所述豁口，伸出端（11-2）被BGA销钉（10）遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当豁口运动轨迹不包括LGA销钉（9）所在位置时，伸出端（11-2）被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试；
结构三
所述可调把手（11）由旋转端（11-1）和伸出端（11-2）组成，所述旋转端（11-1）安装在所述螺纹环（7）的内环上方，所述伸出端（11-2）上设置有方向向下的豁口，所述豁口能够改变在伸出端（11-2）上的位置，移动豁口，转动可调把手（11），当豁口运动轨迹包括LGA销钉（9）所在位置时，LGA销钉（9）越过所述豁口，伸出端（11-2）被BGA销钉（10）遮挡，实现对BGA封装的片上芯片进行测试；当豁口运动轨迹不包括LGA销钉（9）所在位置时，伸出端（11-2）被LGA销钉遮挡，实现对LGA封装的片上芯片进行测试。
5.根据权利要求4所述的便于两种封装芯片切换测试的高温老化测试插座上盖结构，其特征在于，所述盖子主体（8）上方有两圈同心设置的销钉孔，其中一圈用于安装LGA销钉（9），另外一圈用于安装BGA销钉（10）。
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