DE10144705B4 - Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur von Halbleiterbausteinen auf Testsystemen - Google Patents

Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur von Halbleiterbausteinen auf Testsystemen Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur an einem Halbleiterbaustein beim Testen desselben, mit
einem Träger (10), auf dem ein Sockel (18) angeordnet ist, um den Halbleiterbaustein beim Testen aufzunehmen und elektrisch mit einem Testsystem (26) zu koppeln;
einer Wärmeleiteinrichtung (19, 20), die sich durch den Träger (10) und entlang einer Oberfläche (14) des Trägers (10) zu dem Sockel (18) erstreckt, wobei die Wärmeleiteinrichtung mehrere Düsen (20) aufweist, um jeweils einen Luftstrom seitlich zu dem Sockel (18) zu leiten und die Düsen (20) äquidistant zu einem Mittelpunkt des kreisförmigen Trägers (10) angeordnet sind;
einer Temperatursteuerung (32); die wirksam ist, um basierend auf einer an dem zu testenden Halbleiterbaustein gemessenen Temperatur die Lufttemperatur und die Intensität des Luftstroms derart einzustellen, dass sich an dem zu testenden Halbleiterbaustein eine vorbestimmte Temperatur einstellt;
einer Abdeckung (22), die auf der Oberfläche (14) des Trägers (10) angeordnet ist und eine Öffnung (24) aufweist,...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Testen von Halbleiterbausteinen bei festgelegten Temperaturen.
  • Bei bekannten Testsystemen wird ein zu testender Halbleiterbaustein in einer Halteeinrichtung aufgenommen und dort elektrisch und mechanisch mit dem Testsystem gekoppelt. Das Testsystem legt die erforderlichen Versorgungssignale zum Betrieb des Halbleiterbausteins an denselben an. Ferner erzeugt das Testsystem vorbestimmte Testsignale (Testpattern), die an die Eingänge des Halbleiterbausteins (Chip) angelegt werden. An den Ausgängen des Halbleiterbausteins erfasst das Testsystem die Ausgangssignale und überprüft diese, wodurch eine Funktionalität des Halbleiterbaussteins getestet werden kann.
  • In einigen Situationen ist es jedoch erforderlich weitergehende Informationen von dem Halbleiterbaustein zu erhalten, die nicht über den Ausgang des Halbleiterbausteins abgreifbar sind, wie z.B. bestimmte Signalverläufe auf Leitungen oder an Knoten im Inneren des Halbleiterbausteins. Diese Untersuchungen sind z.B. bei der Fehleranalyse erforderlich.
  • Solche Fehleranalysen werden bei gehäusten Halbleiterbausteinen dadurch durchgeführt, dass das Gehäuse desselben geöffnet wird und die Stelle(n) des Halbleiterbausteins, an dem die Signale gemessen werden sollen, geeignet präpariert wird (werden). Typischerweise wird zur Messung der Signale eine oder mehrere Messspitzen verwendet, deren Ausrichtung bezüglich des Halbleiterbausteins unter einem Mikroskop justiert wird. Typischerweise befindet sich der Halbleiterbaustein dabei auf einem Sockel, der auf einer Halteplatte, z.B. einem DIB (DIB = Device Interface Board = Elementschnittstellenplatine, auch als Loadboard bezeichnet), angeordnet ist. Hierbei handelt es sich um eine mehrlagige Platine, die mechanisch sehr stabil (Verwindung) und für einen großen Temperaturbereich ausgelegt ist. Auf dieser Platine ist der Sockel zur Aufnahme des Halbleiterbausteins angebracht, und durch die Platine (DIB, Loadboard) wird der elektrische Kontakt zum Testsystem hergestellt. Die Platine ist beim Testen auf dem Testkopf einer Testvorrichtung.
  • Bei einer Fehleranalyse treten jedoch viele Fehler nur in einem bestimmten Temperaturbereich auf, so dass ein zu untersuchender Halbleiterbaustein während einer Messung zum Erkennen von Fehlern oftmals auf einer vorbestimmten konstanten Temperatur gehalten werden muss. Herkömmlich wird ein Einstellen einer Temperatur von Halbleiterbausteinen dadurch erreicht, dass der Halbleiterbaustein mit einem heißen bzw. kalten Luftstrom beaufschlagt wird, wobei der Luftstrom von der Oberseite zugeführt wird, an der die Messspitzen das Halbleiterbauelement kontaktieren sollen.
  • Für Wafer wird bekannterweise ein Testen mit Messspitzen unter Einstellung einer variablen Temperatur durchgeführt, wo bei die Wafer auf einer Haltevorrichtung (einem sogenannten Chuck) für Wafer angebracht sind. Da diese Haltevorrichtungen speziell zum Halten der flachen Wafern ausgebildet sind, kann eine derartige Vorrichtung nicht verwendet werden, um Halbleiterbausteine, die bereits mit einem Gehäuse versehen sind, mit Messspitzen auf die oben beschriebene Art zu testen. Insbesondere ist keine Funktionsanalyse möglich, da kein Anschluss an ein Testsystem, wie es oben beschrieben wurde, möglich ist.
  • Die US 5 359 285 beschreibt eine Vorrichtung zum Durchführen von Tests an Halbleiter-Bauelementen bei höheren Betriebstemperaturen. Die Vorrichtung umfasst eine Testkammer, in der eine Mehrzahl von Einbrennplatten parallel zueinander angeordnet sind. Die Einbrennplatten weisen jeweils mehrere Sockel zum Befestigen eines Halbleiter-Bauteils auf. Die Vorrichtung umfasst ferner Luftdüsen, die an einem Gehäusekörper der Testkammer befestigt sind und sich durch denselben erstrecken. Zur Einstellung einer Temperatur ist ein Lüfter mit einer Heizvorrichtung vorgesehen, um einen Luftstrom in die Testkammer zu ermöglichen.
  • Die US 5 859 540 offenbart eine Konstant-Temperatur-Kammer zum Erwärmen von zu messenden Halbleiter-Bauelementen auf eine vorbestimmte Temperatur. Die Konstant-Temperatur-Kammer umfasst einen Drehtisch, der eine Perforationsplatte aufweist, die eine Mehrzahl von Öffnungen umfasst. Ein Lüfter ist unterhalb des Drehtisches angeordnet, um einen Luftstrom zu erzeugen, der durch die Öffnungen geleitet wird, um eine integrierte Schaltung, die auf einem Wechsel-Bausatz des Drehtisches angeordnet ist, auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen.
  • Die US 4 115 736 offenbart eine Prüfstation, die einen Tieftemperaturbehälter aufweist, in dem Flüssigkeiten mit tiefen Temperaturen aufbewahrt werden. Die Prüfstation umfasst Stäbe, die sich in dem Tieftemperaturbehälter erstrecken und mit einem oberen Abschnitt des Behälters verbunden sind. Auf dem oberen Abschnitt ist ein Prüfstück angeordnet, so dass Wärme von dem Prüfstück über den oberen Abschnitt abgeführt wird.
  • Die US 3 979 671 zeigt eine Testvorrichtung zum Testen von Bauelementen. Die Vorrichtung umfasst eine Vakuum-Stiftspitze, auf deren oberen Oberfläche ein Chip angeordnet ist. Ein Wasserstrom, der nach dem Abschalten eines Vakuums in Kanälen fließt, füllt Hohlräume zwischen den Oberflächen des Chips und der Vakuum-Stiftspitze, um einen guten thermischen Kontakt zu ermöglichen. Die Wärme des Chips wird über die Vakuum-Stiftspitze und einen in der Stift-Spitze angeordneten Stab zu einer Wärmesenke abgeführt, die mittels eines Wasserstroms gekühlt wird.
  • Die US 5 345 170 zeigt eine Prüfstation mit einem Prüfelement zum Kontaktieren von Wafern und anderen Testbauelementen, die auf einer Chuck-Anordnung befestigt sind. Mittels eines Gehäuses, das einen oberen Gehäuseabschnitt und einen unteren Gehäuseabschnitt umfasst, wird ein elektromagnetischer Schutz bereitgestellt, wobei auf dem oberen Gehäuseabschnitt ein achteckiges Gehäuse angeordnet ist, so dass Prüfpositionierer in dasselbe eindringen können. Das achteckige Gehäuse umfasst auf einer oberen Seite eine Öffnung mit einem Fenster, das mit einem verschiebbaren Schließelement versehen ist.
  • Die US 5 086 269 beschreibt eine Vorrichtung zur Durchführung eines Burn-in-Prozesses an einem Halbleiterbaustein, wobei es ein solcher Prozess erfordert, dass die Temperatur an dem Halbleiterbaustein auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist. Eine integrierte Schaltung wird auf einem Chipverbinder aufgenommen, der seinerseits durch eine Testplatine gehalten ist. Die Testplatine umfasst ebenso wie der Chipverbinder eine Öffnung, durch die sich von unten ein massives Bauteil hindurch erstreckt, um Wärme zu dem integrierten Bauelement zu leiten
  • Die US 4 845 426 betrifft ein Testsystem zum elektrischen Testen von integrierten Schaltungen bei verschiedenen Temperaturen. Das System ist vorgesehen, um bei verschiedenen Temperaturen Messungen durchzuführen. Für den Fall, dass viele gleiche Bauelemente zu testen sind, ist eine Sondenplatine vorgesehen, die Sonden umfasst, die an der Unterseite desselben befestigt sind, um erwünschte Bereiche der zu testenden Elemente zu kontaktieren. Auf der dem zu testenden Element abgewandten Oberfläche der Platine ist eine kreisringförmige Düse angeordnet, die zwei kreisringförmige Auslassöffnungen aufweist. Die erste Auslassöffnung ist vorgesehen, um ein trockenes Gas von vorbestimmter Temperatur auf die zu testende Schaltung zu richten, und die zweite Öffnung ist vorgesehen, um einen wärmeren Strom austreten zu lassen, um ein Beschlagen des Mikroskops zu vermeiden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur an einem Halbleiterbaustein beim Testen desselben zu schaffen, so dass beim Testen des Halbleiterbausteins, der über einen Sockel mit einem Testsystem verbunden ist, gleichzeitig ein Zugriff auf eine geöffnete Vorderseite des Halbleiterbausteins über Messspitzen bei einer festgelegten Temperatur möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Testen eines Halbleiterbausteins mit geöffnetem Gehäuse bei einer festgelegten Temperatur unter Verwendung eines Mikroskops oder Messspitzen durchgeführt werden kann, ohne dass die im Stand der Technik erwähnten Probleme mit der Tempera turveränderung auftreten, da gemäß der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit besteht, den Halbleitebaustein kontinuierlich auf einer vorbestimmten Temperatur während der Messung zu halten.
  • Die vorliegende Erfindung weist eine kreisförmige Einrichtung mit einem etwa in der Mitte angeordneten Sockel zum Aufnehmen eines Halbleiterbausteins auf. Es existieren technische Lösungen, bei denen mehrere Sockel auf einem DIB-Board gehalten sind. Als Wärmeleiteinrichtung sind Düsen vorgesehen, die äquidistant um den Mittelpunkt der Halteeinrichtung angeordnet sind. Mittels der Düsen, die sich ausgehend von einer zweiten Oberfläche, die dem Testsystem zugewandte Rückseite des DIB-Boards, zu einer ersten Oberfläche, die dem Testsystem abgewandte Vorderseite des DIB-Boards, und über die erste Oberfläche hinaus erstrecken, wird ein Luftstrom mit einer einstellbaren Temperatur und Intensität seitlich zu dem Sockel geleitet.
  • Zusätzlich kann in dem Bereich des Sockels eine Ausnehmung vorgesehen sein, um Wärme entweder durch Zuführung eines Luftstroms oder durch Vorsehen eines massiven Wärmeleiters aus einem wärmeleitenden Material zu dem zu testenden Halbleiterbaustein in dem Sockel zu transportieren oder von demselben weg zu transportieren.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die Düsen zum Leiten eines Luftstroms aufweist;
  • 2 einen seitlichen Querschnitt der Vorrichtung aus 1;
  • 3 einen seitlichen Querschnitt eines Beispiels eines Testkopfs mit einer Ausnehmung; und
  • 4 einen seitlichen Querschnitt eines weiteren Beispiels eines Testkopfs mit einer Ausnehmung und einem Wärmeleiter.
  • 1 zeigt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine Halteplatte (DIB-Board) 10 mit einer kreisförmigen flachen Form umfasst acht Öffnungen 12, die mit einem Kreisdurchmesser von etwa 4 bis 6 cm äquidistant von dem Mittelpunkt der Halteplatte 10 angeordnet sind und sich von einer ersten Oberfläche 14 (Vorderseite) zu einer zweiten Oberfläche 16 (Rückseite) der Halteplatte 10 (DIB-Board) erstrecken. Der Durchmesser der Öffnungen beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel etwa 30 mm bis 35 mm. Die Halteplatte 10 weist Befestigungseinrichtungen (nicht gezeigt) auf, um an einem Testkopf angebracht zu werden. Die Halteplatte 10 weist ferner einen Sockel 18 auf, der mit einer Rückseite an der ersten Oberfläche 14 in dem Bereich des Mittelpunkts der Halteplatte 10 angeordnet ist.
  • Der Sockel 18 weist eine rechteckförmige Form auf (z.B. 5 cm × 5 cm) und ist ausgebildet, einen Halbleiterbaustein mit Gehäuse, bei dem typischerweise ein Teil des Gehäuses zum Durchführen von Tests entfernt ist, mittels bekannter Vorrichtungen (nicht gezeigt) aufzunehmen. Vorzugsweise wird der Halbleiterbaustein mit einer Rückseite im Sockel 18 befestigt, so dass die geöffnete Vorderseite für Untersuchungen frei zugänglich ist. Über den Sockel ist der Halbleiterbaustein mechanisch und elektrisch mit dem Testsystem gekoppelt, das die erforderlichen Versorgungssignale zum Betrieb des Halbleiterbausteins an denselben anlegt, vorbestimmte Testsignale an die Eingänge des Halbleiterbausteins anlegt und abhängig von den an den Ausgängen des Halbleiterbausteins erfassten Ausgangssignalen eine Funktionalität des Halbleiterbaussteins testet, wie die oben beschrieben wurde.
  • Wie in 2 dargestellt ist, sind in den Öffnungen 12 der Halteplatte 10 die Leitungen 19 angeordnet, die sich ausgehend von der zweiten Oberfläche 16 (Rückseite) der Halteplatte 10 zu der ersten Oberfläche 14 (Vorderseite oder Oberseite) der Halteplatte 10 und über dieselbe hinaus erstrecken. In dem Bereich jenseits der ersten Oberfläche sind die Düsen um einen Winkel von 90° abgewinkelt, so dass ein erstes Ende derselben in radialer Richtung auf den Sockel 18 weist. Die Leitungen 19 sind mit Düsen 20 abgeschlossen, die einen Durchmesser von etwa 2,5 bis 5 mm haben.
  • Auf der Halteplatte 10 ist ferner eine Abdeckung 22, die die Form eines Zylinders aufweist, angeordnet, wobei dieselbe eine Öffnung 24 aufweist, um ein Mikroskopieren und ein Einsetzen von Messspitzen zu ermöglichen. Vorzugsweise ist die Abdeckung 22 ausgebildet, um von der Halteplatte 10 abgenommen werden zu können. Ferner ist die Abdeckung 22 derart ausgebildet, dass die Öffnung 24 für die Messspitzen verschiebbar ist, um einen Durchmesser derselben variabel zu halten oder wahlweise zu schließen.
  • In 2 ist schematisch das Testsystem 26 gezeigt. Durch eine Öffnung 28, die beim dem in 2 beispielhaft gezeigten Testsystem vorhanden ist, sind die Leitungen 19 z.B. über Schläuche 30 mit einer Einrichtung 32 zum Erzeugen des Luftstroms und zum Einstellen der Temperatur des Luftstroms verbunden.
  • Zur Einstellung einer Temperatur eines auf dem Sockel 18 angeordneten Halbleiterbausteins wird ein Luftstrom über die Luftstromleitungen des Testkopfs zu den Düsen 20 geleitet, die den Luftstrom in einer radialen Richtung zu dem Sockel 18 bzw. zu dem im Sockel 18 angebrachten Halbleiterbaustein leiten.
  • Die Einrichtung 32 steuert die Temperatur des Luftstroms durch geeignete Wärmeerzeugungs- oder Wärmeabführvorrichtungen, wie beispielsweise eines Heizwiderstands oder eines Wärmetauschers, um dem Halbleiterbaustein Wärme zuzuführen oder von demselben abzuführen. Ferner ist zum Einstellen einer zugeführten oder abgeführten Wärmemenge die Intensität des Luftstroms, beispielsweise durch eine Steuerung eines Ventilators, regelbar.
  • Das Einstellen und Konstanthalten einer vorbestimmten Temperatur für den Halbleiterbaustein wird erreicht, indem die Temperatur an dem Halbleiterbaustein, beispielsweise mit einem Thermoelement, gemessen wird. Die Einrichtung 32 (Temperatursteuerung) führt unter Verwendung der an dem Halbleiterbaustein gemessenen Temperatur die Steuerung der Lufttemperatur und der Intensität des Luftstroms durch, so dass sich an dem zu untersuchenden Halbleiterbaustein eine konstante vorbestimmte Temperatur ergibt.
  • Die auf der Halteplatte 10 angebrachte zylindrische Abdeckung 22 bewirkt, dass der zugeführte Luftstrom möglichst effizient Wärme zu dem Sockel 18 bzw. dem Halbleiterbaustein leitet oder von demselben wegleitet, indem ein ungewollter Wärmeaustausch mit einer den Halbleiterbaustein umgebenden Luft im wesentlichen auf den Bereich, der von der Abdeckung 22 umschlossen wird, begrenzt ist und dadurch Wärmeverluste vermieden werden. Darüber hinaus verbessert die Abdeckung 22 durch den effizienten Wärmeaustausch ein Konstanthalten der Temperatur des Halbleiterbausteins, indem ein Regeln der Temperatur mit einer besseren Ansprechzeit erreicht wird.
  • Indem die Düsen 20 zum Zuführen des Luftstroms so ausgebildet sind, dass sie einen Zugriff auf eine geöffnete Oberseite des in dem Sockel 18 angeordneten Halbleiterbaustein nicht behin dern, wird ermöglicht, das bei einem Testen vorbestimmte Temperaturen bei dem Halbleiterbaustein eingestellt und gleichzeitig bei einem auf dem Sockel 18 angebrachten Halbleiterbaustein Bereiche, die einem Test unterzogen werden sollen, unter Verwendung von Messspitzen und/oder eines Mikroskops untersucht werden können.
  • 3 zeigt ein Beispiel eines Testkopfs mit einer Ausnehmung. Bei diesem Beispiel ist auf der Halteplatte 10 zwischen dem Sockel 18 und der Halteplatte 10 eine Aufnahme 34 ausgebildet, wobei der Sockel 18 durch einen Steckkontakt an der Aufnahme 34 lösbar befestigt ist. Die Aufnahme ist vorzugsweise ein sogenanntes Reticle. Dies ist eine kleine Platine, die zwischen dem Sockel und dem DIB-Board vorgesehen sein kann. In der Platine sind für jeden Anschlussstift (Pin) des Sockels Stiftleisten angeordnet, die den Kontakt zwischen Sockelpin und DIB-Board herstellen. Vorteilhaft bei der Montage einer Aufnahme (Receptacle) ist, dass der Sockel weiterhin steckbar bleibt und bei Defekten leicht ausgetauscht werden kann. In einem Bereich der Mitte der Halteplatte 10 ist in der Halteplatte 10 und der Aufnahme 34 eine Öffnung 36 gebildet (vorzugsweise quadratisch).
  • Bei diesem Beispiel wird durch eine Leitung (nicht gezeigt), die ähnlich zu 2 in einer Öffnung des Testkopfes verlegt ist, ein Luftstrom in die Öffnung 36 geführt. Der Luftstrom bewirkt, dass an der Rückseite des Sockels 18 ein Wärmeaustausch stattfindet, so dass Wärme zu dem Sockel 18 geleitet oder von demselben weggeleitet wird. Dabei wird ein mit der Rückseite an dem Sockel 18 angebrachter Halbleiterbaustein durch den Luftstrom abgekühlt bzw. erwärmt.
  • Die Regelung der Temperatur des Halbleiterbausteins wird durch ein Erfassen der Temperatur desselben, z.B. durch ein Thermoelement am Baustein, und ein geeignetes Steuern des Luftstroms durchgeführt. Ferner ist ebenso eine Abdeckung 22 vorgesehen, um den Sockel 18 zu umschließen.
  • 4 zeigt ein weiteres Beispiel eines Testkopfs mit einer Ausnehmung und einem Wärmeleiter, das zum Erreichen von tiefen Temperaturen an dem Halbleiterbaustein geeignet ist. Das Beispiel gemäß 4 weist einen Aufbau wie das in 3 gezeigte Beispiel auf, wobei jedoch in die Öffnung 36 ein massiver Block 38 aus einem wärmeleitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer, zum Transportieren von Wärme eingebracht ist. Vorzugsweise berührt der Kupferblock 38 die Rückseite des Sockels 18, um einen guten Wärmekontakt zu demselben zu ermöglichen.
  • Der Kupferblock 38 erstreckt sich ferner unterhalb der zweiten Oberfläche 14 der Halteplatte 10 in ein Gefäß zum Aufnehmen von Flüssigkeiten mit einer tiefen Temperatur, das beispielsweise ein DEWAR-Gefäß 40 umfassen kann. Das DEWAR-Gefäß 40 ist in der Öffnung 28 des Testkopfs 26 angeordnet und ferner mit einer Flüssigkeit mit tiefer Temperatur, wie beispielsweise flüssigem Stickstoff, gefüllt, die vorzugsweise in direktem Kontakt mit einem Ende des Kupferblocks 38 steht.
  • Auch bei dem in 4 gezeigten Beispiel ist eine Abdeckung 22 vorgesehen, die den Sockel 18 umschließt.
  • Bei diesem Beispiel wird durch den Block 38 Wärme von der Rückseite des Sockels 18 bzw. von der Rückseite des Halbleiterbausteins weggeleitet und der Flüssigkeit, die sich in dem DEWAR-Gefäß 40 befindet, zugeführt. Durch das Ableiten der Wärme des Halbleiterbausteins über den massiven Kupferblock 38 in das DEWAR-Gefäß 40 können unter Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kälteflüssigkeit in dem DEWRR-Gefäß 40 bei diesem Beispiel Temperaturen von etwa –20°C bis –40°C am Halbleiterbaustein erreicht werden. Obwohl sich über ungewollte Wärmeleitungen und Wärmestrahlungen thermi sche Verluste ergeben, die ein Verdampfen des in dem DEWAR-Gefäß 40 untergebrachten flüssigen Stickstoff beschleunigen und die am Halbleiterbaustein erreichbaren Temperaturen einschränken, lassen sich mit diesem Aufbau Temperaturbereiche von –20°C bis –40°C für einige Stunden aufrecht erhalten.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist zur Einstellung einer Temperatur zusätzlich zu den Düsen 20 gemäß 1 und 2 der Kupferblock 38 als Wärmeleiteinrichtung vorgesehen. Die Düsen 20 sind mit Leitungen verbunden, die in dem Testkopf 34 angeordnet sind. Dabei werden die Leitungen bzw. Düsen 20 verwendet, um durch den Luftstrom Wärme zu dem Halbleiterbaustein zu leiten, während der Kupferblock 38 verwendet wird, um Wärme von dem Halbleiterbaustein wegzuleiten.
  • Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist an dem Kupferblock 38 eine Heizvorrichtung, wie beispielsweise ein Heizwiderstand, zum Erzeugen von Wärme vorgesehen, wobei die erzeugte Wärme über den Kupferblock 38 zu dem Halbleiterbaustein zugeführt wird. Das Steuern der Temperatur erfolgt wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen über ein Erfassen der Temperatur des Halbleiterbausteins.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispiel können anstelle des mit einer Flüssigkeit gefüllten DEWAR-Gefässes 40 andere Wärmesenken, wie beispielsweise elektrische Kühleinrichtungen, an dem Ende des Kupferblocks 38 vorgesehen sein.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Sockel 18 steckbar auf der Aufnahme 34 befestigt ist, ist der Sockel 18 durch das Vorsehen einer Aussparung in dem Sockel 18 ausgebildet, um PBGA-Gehäuse (PGA = Plastic Ball Grid Array) oder SBGA-Gehäuse (SPGA = Super Ball Grid Array) derart aufzunehmen, dass die thermischen Bälle einen direkten Kontakt mit dem Kupferblock 38 aufweisen. Die Anordnung der thermischen Bälle in direktem Kontakt mit dem Kupferblock verbessert die Effizienz der Wärmeübertragung auf den Halbleiterbaustein und ermöglicht eine Erweiterung des Test-Temperaturbereichs.
  • Für TQFP-Gehäuse (TQFP = Thin Quad Flat Pack = Dünn-Quadrat-Flach-Packung) kann dieser Kontakt durch die Verwendung einer Wärmeleitpaste zwischen dem Gehäuse des Halbleiterbausteins und dem Kupferblock 38 erreicht werden.
  • 10
    DIB-Board
    12
    Öffnungen
    14
    erste Oberfläche
    16
    zweite Oberfläche
    18
    Sockel
    19
    Leitung
    20
    Düse
    22
    Abdeckung
    24
    Öffnung der Abdeckung 22
    26
    Testsystem
    28
    Öffnung in dem Testsystem 26
    30
    Schläuche
    32
    Temperatursteuerung
    34
    Aufnahme
    36
    Öffnung in dem DIB-Board
    38
    Kupferblock
    40
    DEWAR-Gefäß

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur an einem Halbleiterbaustein beim Testen desselben, mit einem Träger (10), auf dem ein Sockel (18) angeordnet ist, um den Halbleiterbaustein beim Testen aufzunehmen und elektrisch mit einem Testsystem (26) zu koppeln; einer Wärmeleiteinrichtung (19, 20), die sich durch den Träger (10) und entlang einer Oberfläche (14) des Trägers (10) zu dem Sockel (18) erstreckt, wobei die Wärmeleiteinrichtung mehrere Düsen (20) aufweist, um jeweils einen Luftstrom seitlich zu dem Sockel (18) zu leiten und die Düsen (20) äquidistant zu einem Mittelpunkt des kreisförmigen Trägers (10) angeordnet sind; einer Temperatursteuerung (32); die wirksam ist, um basierend auf einer an dem zu testenden Halbleiterbaustein gemessenen Temperatur die Lufttemperatur und die Intensität des Luftstroms derart einzustellen, dass sich an dem zu testenden Halbleiterbaustein eine vorbestimmte Temperatur einstellt; einer Abdeckung (22), die auf der Oberfläche (14) des Trägers (10) angeordnet ist und eine Öffnung (24) aufweist, wobei die Düsen (20) zwischen der Oberfläche (14) des Trägers (10) und der Abdeckung (22) angeordnet sind, und wobei die Öffnung (24) in der Abdeckung (22) verschiebbar ist; und Messspitzen zum Zugreifen auf eine geöffnete Vorderseite des Halbleiterbausteins durch die Öffnung (24) der Abdeckung (22).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Träger (10) in dem Bereich des Sockels (18) eine Ausnehmung (36) aufweist, um Wärme zu einem an dem Sockel (18) angebrachten Halbleiter baustein zu leiten oder Wärme von dem Halbleiterbaustein wegzuleiten.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, die ferner einen massiven Wärmeleiter (38) aus einem wärmeleitfähigen Material aufweist, der sich in die Ausnehmung (36) des Trägers (10) erstreckt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der massive Wärmeleiter (38) mit einem Ende in einem Behälter (40) zum Aufnehmen von Flüssigkeiten mit tiefen Temperaturen angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Träger (10) eine Aufnahme (34) aufweist, auf der der Sockel (18) über einen Steckkontakt befestigt ist.
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