CN219715662U - 一种高温寿命测试装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种高温寿命测试装置，涉及半导体技术领域，包括具有加热腔的箱体以及设置于箱体的供电模块，在加热腔内设置有老化板，在老化板上设置有多个测试工位，测试工位用于容置待测器件，供电模块经老化板与多个测试工位内的待测器件的输入端电连接，在供电模块和每个待测器件的输入端之间均串联有可调电阻。由于在每个待测器件的输入端均串联有可调电阻，因此，每个待测器件均能够通过与自身串联的可调电阻进行偏置条件的调整，偏置条件决定了器件的耗散功率，在待测器件的管壳温度一定的条件下，便可以通过调节器件的耗散功率来使得每个待测器件的结温都能够达到预期的老化条件的要求，由此，能够有效简化结构，降低测试成本。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种高温寿命测试装置。
背景技术
半导体器件在向市场推广前需要对其可靠性进行验证，其中，HTOL(高温寿命测试)是器件可靠性验证中的重要一项，它能够评估器件的长期使用寿命。在对器件进行高温寿命验证时，需要对器件先进行封装，再使用对应的高温寿命测试设备进行试验验证。
一种测试装置为烤箱式设备，在烤箱内设置多个器件并对其进行供电，使用烤箱提供高温环境，但是由于器件生产工艺的限制，每批器件在相同的偏置条件下，器件工作自发热产生的温升不一致，从而导致实际老化时批次内器件的结温差异较大，无法保证每颗器件均在预期的试验条件下进行老化，因此无法准确评估器件的可靠性。针对该方案现有的一种解决方式为：对每个器件均提供一个单独的加热环境，实现对单颗器件的老化，该方案虽然能够保证每颗器件在老化时的结温较为一致，但是该方案的结构较为复杂，成本较高，且能够同时试验的器件数量较少。
实用新型内容
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种高温寿命测试装置。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
本申请实施例的一方面，提供一种高温寿命测试装置，包括具有加热腔的箱体以及设置于箱体的供电模块，在加热腔内设置有老化板，在老化板上设置有多个测试工位，测试工位用于容置待测器件，供电模块经老化板与多个测试工位内的待测器件的输入端电连接，在供电模块和每个待测器件的输入端之间均串联有可调电阻。
可选的，在箱体上还设置有控制器，控制器与可调电阻电连接，可调电阻设置于老化板。
可选的，在老化板的每个测试工位内均设置有用于容置待测器件的固定座，固定座具有与待测器件匹配的固定部，固定部用于将待测器件固定于固定座。
可选的，高温寿命测试装置还包括固定盖，固定盖与固定座可拆卸连接，以配合夹持待测器件。
可选的，在老化板上设置有分别与供电模块电连接的栅极供电电路和漏极供电电路，固定座还具有的栅极接触点和漏极接触点，栅极接触点与栅极供电电路电连接，漏极接触点与漏极供电电路电连接，栅极接触点用于与待测器件的栅极端接触，漏极接触点用于与待测器件的漏极端接触。
可选的，在固定座上开设有探测孔，探测孔用于容置测温探头。
可选的，在箱体上设置有采样模块，在老化板背离测试工位的一侧还设置有采样板，在采样板上设置有多个与多个测试工位一一对应的测温探头，采样模块分别与多个测温探头电连接，测温探头用于采集待测器件管壳的温度。
可选的，在箱体上开设有与加热腔连通的开口，在开口内插设有抽屉，采样板和老化板安装于抽屉，在加热腔内设置有分别与供电模块和采样模块电连接的第一金手指，在采样板和老化板上分别设置有第二金手指，抽屉经开口插接于加热腔，以使第一金手指与第二金手指接触。
可选的，抽屉与加热腔内壁通过滑轨连接。
可选的，供电模块经老化板与多个测试工位内的待测器件的输出端电连接，在供电模块和每个待测器件的输出端之间均串联有限流保险丝。
本申请的有益效果包括：
本申请提供了一种高温寿命测试装置，包括具有加热腔的箱体以及设置于箱体的供电模块，在加热腔内设置有老化板，在老化板上设置有多个测试工位，测试工位用于容置待测器件，供电模块经老化板与多个测试工位内的待测器件的输入端电连接，在供电模块和每个待测器件的输入端之间均串联有可调电阻。由于在每个待测器件的输入端均串联有可调电阻，因此，每个待测器件均能够通过与自身串联的可调电阻进行偏置条件的调整，偏置条件决定了器件的耗散功率，在待测器件的管壳温度一定的条件下，便可以通过调节器件的耗散功率来使得每个待测器件的结温都能够达到预期的老化条件的要求，由此，既能够实现数量较多的待测器件同时进行老化测试，而且又能够通过加热腔来为所有待测器件提供一个共同的高温环境，以此，能够有效简化结构，降低测试成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的一种高温寿命测试装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种采样腔的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种加热腔和采样腔的结构示意图。
图标：10-高温寿命测试装置；110-箱体；111-风门调节按钮；120-加热腔；130-显示屏；140-操作区域；150-键盘鼠标；160-供电模块；171-第一驱动检测板；172-第二驱动检测板；180-采样腔；210-老化板；220-采样板；230-连接柱；240-线束。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。
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。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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申请中的具体含义。
本申请实施例的一方面，如图1所示，提供一种高温寿命测试装置10，包括箱体110，箱体110具有加热腔120，在加热腔120内可以设置有加热组件，以便于通过加热组件对加热腔120内进行加热，加热腔120可以具有与外部连通的开口，在开口处可以设置有开合门，以便于在通过加热腔120取放待测器件时，将开合门打开，方便进行操作，在测试时，可以将开合门关闭，以使得加热腔120密闭，以便于提供高温环境。
在箱体110的外壁还可以设置有显示屏130、操作区域140、键盘鼠标150等，其中，操作区域140可以具有温控面板、整机启停开关、过温保护等。此外，还可以在箱体110外壁设置风门调节按钮111，以便于采用气体流动的方式使得加热腔120内的温度分布较为均匀。
在箱体110上还可以设置有供电模块160，供电模块160可以设置于加热腔120外部，例如图1中，供电模块160位于加热腔120下方的空间内，以避免加热腔120的高温环境对供电模块160造成损坏。
如图3所示，在加热腔120内设置有老化板210，在老化板210上设置有多个测试工位，每个测试工位都可以用于放置待测器件，为了实现对待测器件进行测试，可以使得供电模块160通过老化板210上的供电线路与每个测试工位内的待测器件的栅极端和漏极输出端电连接，并且在供电模块160和每个待测器件的栅极端之间均串联有可调电阻。
由于在每个待测器件的栅极端均串联有可调电阻，因此，每个待测器件均能够通过与自身串联的可调电阻进行偏置条件的调整，偏置条件决定了器件的耗散功率，在待测器件的管壳温度一定的条件下，便可以通过调节器件的耗散功率来使得每个待测器件的结温都能够达到预期的老化条件的要求，由此，既能够实现数量较多的待测器件同时进行老化测试，而且又能够通过加热腔120来为所有待测器件提供一个共同的高温环境，以此，能够有效简化结构，降低测试成本。
可选的，在箱体110上还设置有控制器，控制器与每个可调电阻均电连接，由此，便可以通过控制器来单独调节与每个待测器件串联的可调电阻的大小，从而能够通过自动调整待测器件的偏置调节，以便于每个待测器件的结温都能够达到预期的老化条件的要求。
可选的，在老化板210的每个测试工位内均设置有固定座，固定座可以对待测器件进行容置，并且固定座具有与待测器件匹配的固定部，由此，便可以通过固定部来将待测器件固定于固定座，避免待测器件晃动，保证测试的稳定性和可靠性。固定部可以是设置于固定座上的螺孔以及与螺孔螺接的螺钉，螺钉与螺孔螺接的方式可将待测器件固定于固定座。
可选的，为了进一步的提高固定的稳定性，高温寿命测试装置10还包括固定盖，固定盖与固定座可拆卸连接，例如可以是螺钉连接或卡接等多种形式，以此，在固定盖与固定座连接后，能够对应配合夹持待测器件。
可选的，在老化板210上设置的供电电路对应于每个测试工位均可以包括栅极供电电路和漏极供电电路，以此，方便供电模块160经栅极供电电路与待测器件的栅极端连接、供电模块160经漏极供电电路与待测器件的漏极端连接。可调电阻则对应串联于栅极供电电路中。
可选的，固定座还具有栅极接触点和漏极接触点，栅极接触点与老化板210上的栅极供电电路电连接，漏极接触点与老化板210上的漏极供电电路电连接，以此，在待测器件固定于固定座后，待测器件的栅极端可以与栅极接触点接触，待测器件的漏极端可以与漏极接触点接触，以此，实现供电模块160对待测器件的供电。
可选的，为了便于控制温度，还可以在每个固定座上开设有探测孔，测温探头可以经探测孔与待测器件的管壳接触，从而对待测器件的管壳温度进行准确测量。
可选的，在箱体110上设置有采样模块，在老化板210背离测试工位的一侧还设置有采样板220，在采样板220上设置有多个与多个测试工位一一对应的测温探头，采样模块可以经采样板220分别与多个测温探头电连接，测温探头可以经对应测试工位的探测孔与该测试工位内的待测器件的管壳接触，由此，实现采样模块对待测器件的管壳温度进行采样测量。控制器可以与采样模块电连接。如图3所示，为了便于测温探头伸入探测孔内，可以使得测温探头与采样板220通过线束240连接。测温探头可以是热电偶。
如图2所示，箱体110还可以具有与加热腔120隔断的驱动采样腔180，在驱动采样腔180室内设置有第一驱动检测板171和第二驱动检测板172，其中，供电模块160可以经第一驱动检测板171与老化板210电连接，采样模块可以经第二驱动检测板172与采样板220电连接。
具体的：如图2和图3所示，在加热腔120内壁设置有第一金手指，第一金手指可以包括供电金手指和采样金手指，其中，供电金手指通过加热腔120和采样腔180之间的隔板与第一驱动检测板171电连接，采样金手指通过加热腔120和采样腔180之间的隔板与第二驱动检测板172电连接，在加热腔120腔体开口内插设有抽屉，采样板220和老化板210通过连接柱230连接后整体安装于抽屉，在采样板220和老化板210上分别设置有第二金手指，抽屉经开口插接于加热腔120内，以使得老化板210上的第二金手指与供电金手指接触，采样板220上的第二金手指与采样金手指接触，同时实现老化板210与第一驱动检测板171的电连接，以及采样板220与第二驱动检测板172的电连接。
可选的，抽屉与加热腔120内壁通过滑轨连接，以便于提高抽屉和加热腔120抽插时的稳定性和顺畅性。
可选的，在供电模块160和每个待测器件的输出端之间均串联有限流保险丝，即在漏极供电电路中串入限流保险丝，防止待测器件退化产生过流现象导致器件烧毁。
可选的，在栅极供电电路中还可以串入防自激电阻，以避免器件自激影响测试的准确性。
在对应待测器件的栅极支路上，通过调节可调电阻的阻值，利用电阻分压控制器件栅极端电压实现器件漏极电流的控制，V1＝R1V2/R2，V1为器件端等效电压，R1为器件端等效电阻，R2为总电阻，V2为总电压。具体的，通过调节可调电阻，改变R1，使得施加在待测器件栅极端的电压值改变。在漏极电压恒定的前提下，栅极电压改变会使得对应漏极电流改变，从而使得器件的耗散功率改变，最终使得结温改变。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，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。
Claims (10)
1.一种高温寿命测试装置，其特征在于，包括具有加热腔的箱体以及设置于所述箱体的供电模块，在所述加热腔内设置有老化板，在所述老化板上设置有多个测试工位，所述测试工位用于容置待测器件，所述供电模块经所述老化板与多个所述测试工位内的待测器件的输入端电连接，在所述供电模块和每个所述待测器件的输入端之间均串联有可调电阻。
2.如权利要求1所述的高温寿命测试装置，其特征在于，在所述箱体上还设置有控制器，所述控制器与所述可调电阻电连接，所述可调电阻设置于所述老化板。
3.如权利要求1所述的高温寿命测试装置，其特征在于，在所述老化板的每个测试工位内均设置有用于容置所述待测器件的固定座，所述固定座具有与所述待测器件匹配的固定部，所述固定部用于将所述待测器件固定于所述固定座。
4.如权利要求3所述的高温寿命测试装置，其特征在于，所述高温寿命测试装置还包括固定盖，所述固定盖与所述固定座可拆卸连接，以配合夹持所述待测器件。
5.如权利要求3所述的高温寿命测试装置，其特征在于，在所述老化板上设置有分别与所述供电模块电连接的栅极供电电路和漏极供电电路，所述固定座还具有的栅极接触点和漏极接触点，所述栅极接触点与所述栅极供电电路电连接，所述漏极接触点与所述漏极供电电路电连接，所述栅极接触点用于与所述待测器件的栅极端接触，所述漏极接触点用于与所述待测器件的漏极端接触。
6.如权利要求3至5任一项所述的高温寿命测试装置，其特征在于，在所述固定座上开设有探测孔，所述探测孔用于容置测温探头。
7.如权利要求1至5任一项所述的高温寿命测试装置，其特征在于，在所述箱体上设置有采样模块，在所述老化板背离所述测试工位的一侧还设置有采样板，在所述采样板上设置有多个与所述多个测试工位一一对应的测温探头，所述采样模块分别与多个所述测温探头电连接，所述测温探头用于采集所述待测器件管壳的温度。
8.如权利要求7所述的高温寿命测试装置，其特征在于，在所述箱体上开设有与所述加热腔连通的开口，在所述开口内插设有抽屉，所述采样板和所述老化板安装于所述抽屉，在所述加热腔内设置有分别与所述供电模块和所述采样模块电连接的第一金手指，在所述采样板和所述老化板上分别设置有第二金手指，所述抽屉经所述开口插接于所述加热腔，以使所述第一金手指与所述第二金手指接触。
9.如权利要求8所述的高温寿命测试装置，其特征在于，所述抽屉和所述加热腔内壁通过滑轨连接。
10.如权利要求1所述的高温寿命测试装置，其特征在于，所述供电模块经所述老化板与多个所述测试工位内的待测器件的输出端电连接，在所述供电模块和每个所述待测器件的输出端之间均串联有限流保险丝。
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