CN220961729U - 一种半导体元件测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种半导体元件测试装置，涉及半导体测试领域。该半导体元件测试装置用于放置半导体元件的测试座、与测试座配合的主板及制冷组件，主板具有相对的第一表面和第二表面，半导体元件具有引脚，引脚与主板的第一表面接触，制冷组件具有制冷工位，制冷工位面向主板的第二表面，其能够使半导体元件的Tj温度达到低温指标要求。

Description

一种半导体元件测试装置

技术领域

本申请涉及半导体测试技术领域，具体而言，涉及一种半导体元件测试装置。

背景技术

随着国产芯片发展，对其测试的低温环境越来越苛刻，且行业测试指标正在从Tc温度指标转向Tj温度指标，测试难度不断加大；对于BGA形式的塑封半导体元件，其内部金属核与半导体元件上表面(压头下表面)之间的热阻较大，压头的温度很难传递至内部金属核，导致半导体元件的Tj温度难以达到低温指标要求，而单纯去降低压头的温度，其效果事倍功半。

现有技术在压头提供冷源的同时，通过对测试座腔体内部通入低温空气，降低半导体元件所处的整个测试座腔体的环境温度，让半导体元件处于一个相对温度较低的环境下，来实现更低的Tj温度要求；但目前测试座腔体内的整体结构较为复杂，成本较高，维护困难。

实用新型内容

本申请的目的在于提供了一种半导体元件测试装置，不仅能够使半导体元件的Tj温度达到低温指标要求，也结构简单、便于维护。

本申请的实施例可以这样实现：

本申请的实施例提供了一种半导体元件测试装置，其包括用于放置半导体元件的测试座、与测试座配合的主板及制冷组件，所述主板具有相对的第一表面和第二表面，所述半导体元件具有引脚，所述引脚与所述主板的第一表面接触，所述制冷组件具有制冷工位，所述制冷工位面向所述主板的第二表面。

可选的，所述制冷组件为制冷片，所述制冷片贴合所述主板的第二表面。

可选的，所述制冷组件与所述半导体元件沿水平方向均依次设置有多个，多个所述制冷组件与多个所述半导体元件一一对应设置；或者，所述制冷组件沿水平方向依次设置有多个，多个所述制冷组件匹配一个所述半导体元件；或者，所述半导体元件沿水平方向依次设置有多个，多个所述半导体元件匹配一个所述制冷组件。

可选的，所述制冷组件与所述主板之间设置有导热件。

可选的，所述导热件为石墨片。

可选的，所述半导体测试装置还包括支撑固定座，所述支撑固定座通过所述主板与所述测试座相连接，所述制冷组件设置于所述支撑固定座和所述主板之间。

可选的，所述半导体元件测试装置还包括连接座，所述测试座与所述连接座相连接，所述连接座通过所述主板与所述支撑固定座相连接。

可选的，所述半导体元件测试装置还包括固定座，所述固定座连接于所述连接座的顶部且将所述测试座抵紧于所述连接座。

可选的，所述连接座设有供所述测试座穿过的通孔以及位于通孔周侧的且与所述测试座卡接配合的卡槽，所述固定座设有暴露测试座的工作口以及与所述连接座卡接配合的凸缘。

可选的，所述半导体测试装置还包括连接件，所述连接件穿过所述固定座、所述连接座、所述主板并与所述支撑固定座相连接。

本申请实施例的半导体元件测试装置的有益效果包括，例如：将半导体元件的引脚与主板的第一表面接触，将制冷组件的制冷工位面向主板的第二表面，当制冷组件制冷时，通过主板、半导体元件的引脚将低温传递到半导体元件内部，将制冷组件外置于测试腔之外，不仅结构简单、便于维护，也可以使得半导体元件的Tj温度达到低温指标要求。

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为本申请实施例中半导体元件测试装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中半导体元件测试装置的爆炸图；

图3为本申请实施例中半导体元件测试装置的俯视图；

图4为图3中A-A向的剖视图。

图标：1-测试座；11-凸台；12-放置槽；2-主板；21-第一表面；22-第二表面；3-半导体元件；4-制冷组件；5-支撑固定座；6-连接座；61-卡槽；7-固定座；71-凸缘；8-连接件；9-压头。

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。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，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，或者是该实用新型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，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，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

本申请的发明人发现，现有技术在压头提供冷源的同时，通过对测试座腔体内部通入低温空气，降低半导体元件所处的整个测试座腔体的环境温度，让半导体元件处于一个相对温度较低的环境下，来实现更低的Tj温度要求；但目前增加吹气的方案使得测试座的整体结构较为复杂，需配置单独的制冷系统及板换系统，且测试座整个气道相关零部件不易加工，成本较高，维护较为复杂。本申请的实施例提供了一种半导体元件测试装置，至少解决上述的技术问题。

请参考图1-图4，本申请的实施例提供的半导体元件测试装置包括用于放置半导体元件3的测试座1、与测试座1配合的主板2及制冷组件4，主板2具有相对的第一表面21和第二表面22，半导体元件3具有引脚，引脚与主板2的第一表面21接触，制冷组件4具有制冷工位，制冷工位面向主板2的第二表面22。

需要说明的是，半导体元件3的引脚为金属材质，具有良好的导热性能，通过该引脚能够将制冷组件4的低温快速传递至半导体元件3的内部，使得半导体元件3的Tj温度达到低温指标要求。

具体的，通过将半导体元件3的引脚与主板2的第一表面21接触，将制冷组件4的制冷工位面向主板2的第二表面22，当制冷组件4制冷时，通过主板2、半导体元件3的引脚将制冷组件4产生的低温传递到半导体元件3内部，从而使得半导体元件3的Tj温度达到低温指标要求。

本申请的实施例中，制冷组件4为制冷片，制冷片贴合主板2的第二表面22。

需要指出的是，制冷片在接电的状况下进行制冷，制冷片的制冷工位即制冷片朝向主板2的表面；在制冷片接电后，制冷片的低温便沿第二表面22朝向第一表面21的方向传递至半导体元件3的引脚，进而传递到半导体元件3内部以使半导体元件3降温。

本申请中的制冷组件也可以采用吹气组件，制冷工位为吹气口，朝向主板2的第二表面22吹气，使主板的第二表面22低温朝向第一表面21的方向传递至半导体元件3的引进，进而传递到半导体元件3内部以使半导体元件降温。由于吹气组件设置在测试座1的外部，结构布局简单，维护也方便。

本申请中的制冷组件不限于以上实施方式，只要可以实现降低温度的部件均可。

制冷组件4与半导体元件3沿水平方向均依次设置有多个，多个制冷组件4与多个半导体元件3一一对应设置；或者，制冷组件4沿水平方向依次设置有多个，多个制冷组件4匹配一个半导体元件3；或者，半导体元件3沿水平方向依次设置有多个，多个半导体元件3匹配一个制冷组件4。

需要说明的是，当制冷组件4为制冷片时，制冷片与半导体元件3可以是一一对应设置，每个制冷片对应制冷一个半导体元件3，或者，制冷片与半导体元件3也可以是一对多，其中则包括了多个制冷片同时对一个半导体元件3制冷，以及一个制冷片同时对多个半导体元件3制冷。

可以理解的是，制冷片及半导体元件3的数量及其排布可以依据实际工况而定。

制冷组件4与主板2之间设置有导热件。

在制冷组件与主板2之间设置导热件，导热件能够提升低温的传递效率，制冷片的低温通过导热件、主板2以及半导体元件3的引脚快速传递至半导体元件3的内部。

本申请的实施例中，导热件为石墨片。

需要说明的是，石墨片是一种全新的导热散热材料，具有独特的晶粒取向，片层状结构可很好地适应任何表面，屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能，具有散热效率高、占用空间小、重量轻的优点。

当然，在其他实施例中，石墨片还可以替换为其他导热性能良好的导热件。

半导体元件测试装置还包括支撑固定座5，支撑固定座5通过主板2与测试座1相连接，制冷组件4设置于支撑固定座5和主板2之间。

本申请的实施例中，测试座1设置于主板2的第一表面21，支撑固定座5设置于主板2的第二表面22，支撑固定座5通过主板2与测试座1相连接，制冷片设置于支撑固定座5和主板2之间。

实际上，制冷片可以设置于支撑固定座5，或者直接设置于主板2的第二表面22，只要制冷片能够与主板2的第二表面22贴合即可。

在其他实施例中，支撑固定座5与主板2之间设置冷却腔室，制冷组件4为制冷管路，制冷管路穿过支撑固定座5延伸至冷却腔室内，制冷管路朝向主板2的第二表面22，制冷管路朝向第二表面22的端面为制冷工位。

通过制冷管路将外部的冷气送入冷却腔室，从而对主板2的第二表面22制冷，进而将低温传递至半导体元件3的内部以对半导体元件3进行降温。

半导体元件测试装置还包括连接座6，测试座1与连接座6相连接，连接座6通过主板2与支撑固定座5相连接。

测试座1的两侧向下延伸形成凸台11，连接座6设有供测试座1穿过的通孔以及位于通孔周侧的且与测试座1卡接配合的卡槽。

本实施例中，卡槽61对称地开设于连接座6的顶部，测试座1两侧的凸台11分别与连接座6顶部的两个卡槽61卡接配合；测试座1上开设有用于放置半导体元件3的放置槽12，连接座6上的通孔与放置槽12连通，以便半导体元件3底部的引脚由通孔伸出并抵接于主板2的第一表面21。

半导体元件测试装置还包括固定座7，固定座7连接于连接座6的顶部且将测试座1抵紧于连接座6，固定座7设置有暴露测试座1的工作口以及与连接座6卡接配合的凸缘71。

本实施例中，固定座7的底部绕自身边缘向下形成一圈凸缘71，该圈凸缘71套设并卡接连接座6的顶部，并且固定座7压接于测试座1的顶部，以使测试座1两侧的凸台11与连接座6顶部的两个卡槽61稳定卡接。

该固定座7的工作口与放置槽12相连通，压头9可以由该固定座7的工作口伸入放置槽12内并压接于半导体元件3的顶部，以对半导体元件3的顶部进行制冷，结合制冷片的制冷方式，进一步提升半导体元件3的制冷效率。

半导体元件测试装置还包括连接件8，连接件8穿过固定座7、连接座6、主板2并与支撑固定座5相连接。

连接件8可以是螺钉、螺栓或者固定销，固定座7、连接座6、主板2并与支撑固定座5上开设有贯穿的通孔，连接件8依次穿过固定座7、连接座6、主板2以及支撑固定座5上的通孔，从而将固定座7、连接座6、主板2以及支撑固定座5依次连接。

综上所述，本申请实施例提供了一种半导体元件测试装置，一方面，通过将半导体元件3设置于测试座1的放置槽12内，半导体元件3的引脚与主板2的第一表面21接触，并将制冷片与主板2的第二表面22贴合，当制冷片制冷时，通过主板2、半导体元件3的引脚将制冷片产生的低温传递到半导体元件3内部，另一方面，通过固定座7顶部的压头9伸入放置槽12内对半导体元件3的顶部进行压测并同时制冷，从而使得半导体元件3的Tj温度达到低温指标要求。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种半导体元件测试装置，其特征在于，包括用于放置半导体元件(3)的测试座(1)、与测试座(1)配合的主板(2)及制冷组件(4)，所述主板(2)具有相对的第一表面(21)和第二表面(22)，所述半导体元件(3)具有引脚，所述引脚与所述主板(2)的第一表面(21)接触，所述制冷组件(4)具有制冷工位，所述制冷工位面向所述主板(2)的第二表面(22)。

2.根据权利要求1所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述制冷组件(4)为制冷片，所述制冷片贴合所述主板(2)的第二表面(22)。

3.根据权利要求1所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述制冷组件(4)与所述半导体元件(3)沿水平方向均依次设置有多个，多个所述制冷组件(4)与多个所述半导体元件(3)一一对应设置；或者，所述制冷组件(4)沿水平方向依次设置有多个，多个所述制冷组件(4)匹配一个所述半导体元件(3)；或者，所述半导体元件(3)沿水平方向依次设置有多个，多个所述半导体元件(3)匹配一个所述制冷组件(4)。

4.根据权利要求1所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述制冷组件(4)与所述主板(2)之间设置有导热件。

5.根据权利要求4所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述导热件为石墨片。

6.根据权利要求1所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述半导体元件测试装置还包括支撑固定座(5)，所述支撑固定座(5)通过所述主板(2)与所述测试座(1)相连接，所述制冷组件(4)设置于所述支撑固定座(5)和所述主板(2)之间。

7.根据权利要求6所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述半导体元件测试装置还包括连接座(6)，所述测试座(1)与所述连接座(6)相连接，所述连接座(6)通过所述主板(2)与所述支撑固定座(5)相连接。

8.根据权利要求7所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述半导体元件测试装置还包括固定座(7)，所述固定座(7)连接于所述连接座(6)的顶部且将所述测试座(1)抵紧于所述连接座(6)。

9.根据权利要求8所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述连接座(6)设有供所述测试座(1)穿过的通孔以及位于通孔周侧的且与所述测试座(1)卡接配合的卡槽(61)；所述固定座(7)设有暴露测试座(1)的工作口以及与所述连接座(6)卡接配合的凸缘(71)。

10.根据权利要求8所述的半导体元件测试装置，其特征在于，所述半导体元件测试装置还包括连接件(8)，所述连接件(8)穿过所述固定座(7)、所述连接座(6)、所述主板(2)并与所述支撑固定座(5)相连接。