CN220208154U - 一种气体浸入式高低温测试温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，包括气源入口、控制系统及其分别信号连接的chiller、测试腔和一号温控器，气源入口的气体依次经过换热器、一号加热器后进入测试腔，测试腔与控制系统配合用于测试物料；换热器还管路连接至chiller，一号加热器通过一号温度传感器采集数据反馈给一号温控器，一号温控器用于控制一号加热器的工作状态。本实用新型所述的气体浸入式高低温测试温度控制系统，可以满足较大的温差，适用于空间小，数量少的测试需求，同时具备温度压制，保持温度稳定，有效防止在测试过程中因芯片发热导致温度偏差。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体行业高低温测试领域，尤其是涉及一种气体浸入式高低温测试温度控制系统。
背景技术
现今，电子元件于实际使用时，可能处于高低温环境，为确保电子元件的使用品质，在电子元件制作完成后，必须以测试设备的测试装置对电子元件进行浸入式热测或者浸入式冷测，以淘汰不良品。现有测试技术主要是常高温测试，不具备自主压制控温功能。在测试过程中，芯片会发热，导致温度发生变化，与设计温度发生偏差。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，以解决芯片在质检测试过程中，因芯片发热导致温度偏差的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，包括气源入口、控制系统及其分别信号连接的chiller、测试腔和一号温控器，气源入口的气体依次经过换热器、一号加热器后进入测试腔，测试腔与控制系统配合用于测试物料；换热器还管路连接至chiller，一号加热器通过一号温度传感器采集数据反馈给一号温控器，一号温控器用于控制一号加热器的工作状态。
进一步的，所述测试腔设有自上而下依次安装的IC载具、载盘流道与二号加热器；IC载具用于放置待测芯片，载盘流道用于通过进入测试腔内的气体，阀安装在测试腔的进气口和载盘流道之间的管路上，二号加热器用于对载盘流道中的气体进行加热，二号加热器上安装二号温度传感器，二号温度传感器采集二号加热器内的温度数据并反馈到二号温控器上，二号温控器用于控制二号加热器的工作状态，阀、二号温控器分别信号连接至控制系统。
进一步的，所述测试腔为密封腔体。
进一步的，所述测试腔内部还安装三号温度传感器，三号温度传感器采集测试腔内部的温度并将数据传递给控制系统。
进一步的，所述换热器有两条相互不通依次层叠的流道。
进一步的，所述一号加热器固定安装一号温度传感器，一号温度传感器信号连接至一号温控器。
进一步的，所述二号温度传感器固定安装在二号加热器内，二号温度传感器信号连接至二号温控器。
相对于现有技术，本实用新型所述的气体浸入式高低温测试温度控制系统具有以下优势：
(1)本实用新型所述的气体浸入式高低温测试温度控制系统，可以满足较大的温差，适用于空间小，数量少的测试需求，同时具备温度压制，保持温度稳定，有效防止在测试过程中因芯片发热导致温度偏差。
(2)本实用新型所述的气体浸入式高低温测试温度控制系统，可以根据实际测试需求进行多点工位测试。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的气体浸入式高低温测试温度控制系统的控制原理图。
附图标记说明：
100-气源入口；200-chiller；300-换热器；400-一号加热器；500-测试腔；501-气嘴；502-IC载具；503-载盘流道；504-二号加热器；505-阀；600-一号温控器；601-一号温度传感器；700-二号温控器；701-二号温度传感器；800-控制系统；801-三号温度传感器；900-管路。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
名词解释：
Chiller：制冷设备。
在记忆电子元件高低温测试作业时，由于记忆电子元件温度必须达到至预设测试温度，方可进行高低温测试工作。由于记忆电子元件测试的特殊性，通常测试数量为128,256甚至更多同时并测，在温度测试需求中需要完全浸入式测试。在浸入式高低温测试中，一般测试温度范围为-55℃～155℃。
一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，如图1所示，包括气源入口100、chiller200、换热器300、一号加热器400、测试腔500、气嘴501、IC载具502、载盘流道503、二号加热器504、阀505、管路900、控制系统800，气源入口100的干燥气体依次经过换热器300、一号加热器400后进入测试腔500，测试腔500用于放置待测试物料；换热器300还管路连接至chiller200，chiller200信号连接至控制系统800，一号温度传感器601用于采集一号加热器400上的数据并反馈到一号温控器600上，一号温控器600用于控制一号加热器400的工作状态；二号温度传感器701用于读取二号加热器504内的数据并反馈到二号温控器700上，二号温控器700根据二号温度传感器701的数据控制二号加热器504的工作状态；三号温度传感器801用于采集测试腔500内部的温度并反馈到控制系统800，控制系统800分别信号连接至一号温控器600、二号温控器700。本方案的气体浸入式高低温测试温度控制系统，可以根据实际测试需求进行多点工位测试。在浸入式高低温测试中，一般测试温度范围为-55℃～155℃，气体浸入式高低温测试温度控制系统可以满足较大的温差，适用于空间小，数量少的测试需求，同时具备温度压制，保持温度稳定，防止在测试过程中因芯片发热导致温度偏差。
优选的，测试腔500为密封腔体，干燥气源入口100与换热器300通过管道连接；chiller200与换热器300通过管道连接；换热器300有两条相互不通依次层叠的流道，达到换热效果；
一号加热器400分别与换热器300、测试腔500通过管道连接；气源入口最终通过测试腔500的气嘴501流通到测试腔500内部。测试腔500的进气口设有阀505，用于控制测试腔500内的气体流量。
测试腔500设有自上而下依次安装的IC载具502、载盘流道503与二号加热器504；IC载具502用于放置待测芯片，载盘流道503用于通过进入测试腔500内的气体，阀505安装在测试腔500的进气口和载盘流道503之间的管路上，起到调节载盘流道503内气体通流量的作用，二号加热器504用于对载盘流道503中的气体进行加热，二号加热器504上安装二号温度传感器701，二号温度传感器701采集二号加热器504内的温度数据并反馈到二号温控器700上，阀505、二号温控器700分别信号连接至控制系统800。
测试腔500内部还安装三号温度传感器801，三号温度传感器801用于采集测试腔500内部的温度，三号温度传感器801信号连接至控制系统800。
控制系统800为流水线控制系统或单独配置的PLC，只要能实现控制功能即可。加热器的型号为GYK-300；温控器的型号为OBEED；温度传感器的类型为半导体气体传感器；换热器的类型为管式换热器，阀505为电磁阀。
一号加热器400固定安装一号温度传感器601，一号温度传感器601信号连接至一号温控器600上。二号温度传感器701固定安装在二号加热器504内，二号温度传感器701信号连接至二号温控器700。
一种气体浸入式高低温测试温度控制系统的工作原理为：
高温测试，无温度压制时，在控制系统800上设置高温测试及对应温度。控制系统800控制chiller200、一号温控器600与二号温控器700工作。
干燥气源入口100中干燥气体通过管道900依次输送到换热器300、一号加热器400于测试腔500的气嘴501上，此时阀505关闭。干燥气体经过一号加热器400时，一号温度传感器601检测一号加热器400中气体的温度并反馈到一号温控器600，一号温控器600控制一号加热器400工作加热，将干燥气体加热到指定温度。
加热后的干燥气体输送到测试腔500中，测试腔500中三号温度传感器801检测腔体温度并反馈到控制系统800，控制系统800通过计算，计算出温差，并将温差补偿到一号温控器600中，一号温控器600控制一号加热器400功率，直到温度达到设定目标温度。
当二号温度传感器701与三号温度传感器801检测温度低于预设温度时，并将当前温度通过控制系统800反馈给一号温控器600和二号温控器700，一号温控器600控制一号加热器400，二号温控器700控制二号加热器504工作，通过二号温度传感器701与三号温度传感器801反馈直到温度达到设定温度。当二号温度传感器701与三号温度传感器801检测温度高于预设温度时，并将当前温度反馈给二号温控器700与控制系统800，二号温控器700停止二号加热器504工作，控制系统800控制一号温控器600，使一号加热器400降低加热功率，直到达到预设温度。
高温测试，有温度压制时，在控制系统800上设置高温测试及对应温度。控制系统800控制chiller200、一号温控器600与二号温控器700工作。干燥气源入口100中干燥气体通过管道900依次输送到换热器300、一号加热器400于测试腔500的气嘴501上，此时阀505在控制系统800下进行流量调节工作。
干燥气体经过一号加热器400时，一号温度传感器601检测一号加热器400中气体的温度并反馈到一号温控器600，一号温控器600控制一号加热器400工作加热，将干燥气体加热到指定温度。加热后的干燥气体输送到测试腔500中，测试腔500中三号温度传感器801检测腔体温度并反馈到控制系统800，控制系统800通过计算，计算出温差，并将温差补偿到一号温控器600中，一号温控器600控制一号加热器400功率，直到温度达到设定目标温度。当二号温度传感器701与三号温度传感器801检测温度低于预设温度时，并将当前温度通过控制系统800反馈给一号温控器600于二号温控器700，一号温控器600控制一号加热器400，二号温控器700控制二号加热器504工作，通过二号温度传感器701与三号温度传感器801反馈直到温度达到设定温度。当二号温度传感器701与三号温度传感器801检测温度高于预设温度时，并将当前温度反馈给二号温控器700与控制系统800，二号温控器700停止二号加热器504工作，控制系统800控制一号温控器600，使一号加热器400降低加热功率，直到达到预设温度。在测试过程中IC载具502中的IC会发热，固定在载盘流道503上的二号温度传感器504检测到温度升高时，为了快速进行温度响应，阀505在控制系统800的控制下，对载盘流道503进行流量控制，来达到快速温度相应，满足测试需求。
低温测试，无温度压制时，在控制系统800上设置低温测试及对应温度。控制系统800控制chiller200、一号温控器600与二号温控器700工作。干燥气源入口100中干燥气体通过管道900依次输送到换热器300、一号加热器400于测试腔500的气嘴501上，此时阀505关闭。控制系统800控制chiller200工作，干燥气体在换热器300中进行热量交换变成低温的干燥气体，此时低温的干燥气体温度略低于设定温度。
低温干燥气体经过一号加热器400时，一号温度传感器601检测一号加热器400中气体的温度并反馈到一号温控器600，一号温控器600控制一号加热器400工作加热，将低温的干燥气体加热到指定温度。加热后的低温干燥气体输送到测试腔500中，测试腔500中三号温度传感器801检测腔体温度并反馈到控制系统800，控制系统800通过计算，计算出温差，并将温差补偿到一号温控器600中，一号温控器600控制一号加热器400功率，直到温度达到设定目标温度。当二号温度传感器701与三号温度传感器801检测温度低于预设温度时，并将当前温度通过控制系统800反馈给一号温控器600于二号温控器700，一号温控器600控制一号加热器400，二号温控器700控制二号加热器504工作，通过二号温度传感器701与三号温度传感器801反馈直到温度达到设定温度。当二号温度传感器701与三号温度传感器801检测温度高于预设温度时，并将当前温度反馈给二号温控器700与控制系统800，二号温控器700停止二号加热器504工作，控制系统800控制一号温控器600，使一号加热器400降低加热功率，直到达到预设温度。
低温测试，有温度压制时，在控制系统800上设置低温测试及对应温度。控制系统800控制chiller200、一号温控器600与二号温控器700工作。干燥气源入口100中干燥气体通过管道900依次输送到换热器300、一号加热器400于测试腔500的气嘴501上，此时阀505在控制系统800下进行流量调节工作。控制系统800控制chiller200工作，干燥气体在换热器300中进行热量交换变成低温的干燥气体，此时低温的干燥气体温度略低于设定温度。加热后的干燥气体输送到测试腔500中，测试腔500中三号温度传感器801检测腔体温度并反馈到控制系统800，控制系统800通过计算，计算出温差，并将温差补偿到一号温控器600中，一号温控器600控制一号加热器400功率，直到温度达到设定目标温度。当二号温度传感器701与三号温度传感器801检测温度低于预设温度时，并将当前温度通过控制系统800反馈给一号温控器600于二号温控器700，一号温控器600控制一号加热器400，二号温控器700控制二号加热器504工作，通过二号温度传感器701与三号温度传感器801反馈直到温度达到设定温度。当二号温度传感器701与三号温度传感器801检测温度高于预设温度时，并将当前温度反馈给二号温控器700与控制系统800，二号温控器700停止二号加热器504工作，控制系统800控制一号温控器600，使一号加热器400降低加热功率，直到达到预设温度。在测试过程中IC载具502中的IC会发热，固定在载盘流道503上的二号温度传感器504检测到温度升高时，为了快速进行温度响应，阀505在控制系统800的控制下，对载盘流道503进行流量控制，来达到快速温度相应，满足测试需求。在测试过程中IC载具502中的IC会发热，固定在载盘流道503上的二号温度传感器504检测到温度升高时，为了快速进行温度响应，阀505在控制系统800的控制下，对载盘流道503进行流量控制，来达到快速温度相应，满足测试需求。
在温度测试过程中需要进行温度的控制，本发明可以兼容高低温无温度压制测试方式及高低温温度压制测试方式。适用于空间小多工位测试需求，同时具备温度压制，保持温度稳定，防止在测试过程中因芯片发热导致温度偏差。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，其特征在于：包括气源入口、控制系统及其分别信号连接的chiller、测试腔和一号温控器，气源入口的气体依次经过换热器、一号加热器后进入测试腔，测试腔与控制系统配合用于测试物料；换热器还管路连接至chiller，一号加热器通过一号温度传感器采集数据反馈给一号温控器，一号温控器用于控制一号加热器的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，其特征在于：测试腔设有自上而下依次安装的IC载具、载盘流道与二号加热器；IC载具用于放置待测芯片，载盘流道用于通过进入测试腔内的气体，阀安装在测试腔的进气口和载盘流道之间的管路上，二号加热器用于对载盘流道中的气体进行加热，二号加热器上安装二号温度传感器，二号温度传感器采集二号加热器内的温度数据并反馈到二号温控器上，二号温控器用于控制二号加热器的工作状态，阀、二号温控器分别信号连接至控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，其特征在于：测试腔为密封腔体。
4.根据权利要求1所述的一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，其特征在于：测试腔内部还安装三号温度传感器，三号温度传感器采集测试腔内部的温度并将数据传递给控制系统。
5.根据权利要求1所述的一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，其特征在于：换热器有两条相互不通依次层叠的流道。
6.根据权利要求1所述的一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，其特征在于：一号加热器固定安装一号温度传感器，一号温度传感器信号连接至一号温控器。
7.根据权利要求5所述的一种气体浸入式高低温测试温度控制系统，其特征在于：二号温度传感器固定安装在二号加热器内，二号温度传感器信号连接至二号温控器。
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