DE112021001124T5

DE112021001124T5 - Einbrenn-Platine Einschliesslich Streifenfassung Mit Integrierter Heizung Zum Einbrennen Von Halbleiterbauelementen In Grossem Umfang

Info

Publication number: DE112021001124T5
Application number: DE112021001124.3T
Authority: DE
Inventors: Joseph Rascon; Aaron Moreno; Alberto Aguilera
Original assignee: Microchip Technology Inc
Current assignee: Microchip Technology Inc
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2021-02-16
Publication date: 2022-12-29
Also published as: US11913989B2; CN114556118A; WO2021167878A1; US20210255237A1

Abstract

Eine Einbrenn-Platine zum Einbrenn-Testen von Halbleiterbauelementen weist eine Streifenfassung auf, die auf einer PCB angebracht ist. Die Streifenfassung weist eine Fassungsbasis auf, die dazu ausgebildet ist, einen Bauelementestreifen aufzunehmen, der eine Anordnung von Halbleiterbauelementen umfasst, und einen Fassungsdeckel, der zumindest einen Heizblock aufweist. Der Fassungsdeckel wird beweglich bewegt zwischen (a) einer offenen Position, die die Anbringung des Bauelementestreifens auf der Fassungsbasis ermöglicht, und (b) einer geschlossenen Position, in der der Fassungsdeckel einschließlich des/der Heizblock(s) auf dem angebrachten Bauelementestreifen geschlossen ist. Die Streifenfassung beinhaltet leitende Kontakte, die ausgebildet sind, um einzelne Halbleiterbauelemente auf dem Bauelementestreifen zu kontaktieren, um eine selektive Überwachung einzelner Halbleiterbauelemente während eines Einbrenntestprozesses zu ermöglichen. Die Einbrenn-Platine kann auch eine Heizsteuerschaltung aufweisen, um den/die Heizblock(s) während des Einbrenn-Testprozesses zu steuern.

Description

VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität vor der in gemeinsamem Besitz befindlichen vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/977,779 , eingereicht am 18. Februar 2020, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Einbrennen von Halbleiterbauelementen und insbesondere auf eine Einbrenn-Platine, die eine Streifenfassung mit integrierter Heizung zum Einbrennen von Halbleiterbauelementen in großem Umfang beinhaltet.
HINTERGRUND
Auf dem Gebiet der Halbleiterherstellung und -prüfung ist „Einbrennen“ ein üblicher Prozess zum Erkennen von Fehlern in einer Population von Halbleiterbauelementen. Ein EinbrennProzess beinhaltet typischerweise das elektrische Testen eines Bauelements bei erhöhten oder extremen Spannungen und Temperaturen. Das Einbrennen wird typischerweise an Bauelementen oder Bauelementekomponenten durchgeführt, während sie hergestellt werden, um frühzeitige Ausfälle zu erkennen, die durch Fehler im Herstellungsprozess verursacht werden.
In einem typischen Einbrenn-System werden einzelne Halbleiterbauelemente in „Fassungen“ aufgenommen, die auf einer Einbrenn-Platine angebracht sind, und dann bestimmten Einbrenn-Testbedingungen unterzogen. 1 zeigt eine beispielhafte herkömmliche Einbrenn-Platine 100 mit einer Anordnung von diskreten Fassungen 102, die auf einer Leiterplatte (PCB) 104 angebracht sind. Ein individuelles (einzelnes) Halbleiterbauelement, bezeichnet als Device Under Test oder „DUT“, kann manuell in jede Fassung 102 auf der Platine 100 aufgenommen werden, und die Platine 100 kann in eine Wärmekammer (Ofen) eine Einbrenntestmaschine eingesetzt werden, in der die Halbleiterbauelemente erhöhten oder extremen Spannungen und Temperaturen ausgesetzt werden und im Laufe der Zeit verschiedenen elektrischen Tests ausgesetzt werden, um defekte Bauelemente zu identifizieren. 2 zeigt eine beispielhafte Einbrenn-Testmaschine 200 mit zwei Wärmekammern 202, die jeweils vielfache Schlitze 204 beinhalten, die ausgebildet sind, um eine jeweilige Einbrenn-Platine aufzunehmen, z. B. die in 1 gezeigte Einbrenn-Platine 100.
Herkömmliche Einbrennsysteme und -techniken zum Testen einzelner Bauelemente sind kostspielig und zeitaufwändig, erfordern z. B. das manuelle Einsetzen von Hunderten oder Tausenden von einzelnen Bauelementen in getrennte Fassungen und erfordern typischerweise erhebliche Ressourcen für das Einbrennen von Bauelementen in großem Umfang (d. h. Testen einer großen Anzahl von Bauelementen).
Es besteht Bedarf an einer Einbrenn-Lösung für Bauelemente in großem Umfang, die die erforderlichen Ressourcen (Zeit und/oder Kosten) für Einbrenn-Tests reduziert.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsformen hierin stellen eine Einbrenn-Platine zum Einbrenn-Testen von Halbleiterbauelementen bereit, die eine Streifenfassung aufweist, die auf einer Leiterplatte (PCB) angebracht ist. Die Streifenfassung beinhaltet eine Fassungsbasis, die ausgebildet ist, um einen Bauelementestreifen aufzunehmen, der eine Anordnung von Halbleiterbauelementen beinhaltet, einen Fassungsdeckel, der beweglich mit der Fassungsbasis verbunden ist und zumindest einen Heizblock beinhaltet. Der Fassungsdeckel wird beweglich bewegt zwischen (a) einer offenen Position, die es erlaubt, den Bauelementestreifen an der Fassungsbasis anzubringen, und (b) einer geschlossenen Position, in der der Fassungsdeckel einschließlich des Heizblocks/der Heizblöcke auf dem angebrachten Bauelementestreifen geschlossen ist. Die Streifenfassung beinhaltet leitfähige Kontakte, die ausgebildet sind, um einzelne Halbleiterbauelemente auf dem Bauelementestreifen zu kontaktieren, um eine selektive Überwachung einzelner Halbleiterbauelemente während eines Einbrenntestprozesses zu ermöglichen. Die Einbrenn-Platine kann auch eine Heizsteuerschaltung aufweisen, um den/die Heizblock(s) während des Einbrenn-Testprozesses zu steuern.
In einem Aspekt weist eine Einbrenn-Platine zum Einbrenn-Testen von Bauelementen eine PCB und ein auf der PCB angebrachte Streifenfassung auf. Die Streifenfassung kann eine Fassungsbasis aufweisen, die ausgebildet ist, um einen Bauelementestreifen aufzunehmen, der eine Anordnung von Bauelementen aufweist, die auf einem Bauelementestreifen-Substrat angebracht sind; einen Fassungsdeckel; und zumindest einen dem Fassungsdeckel zugeordneten Heizblock, wobei der Fassungsdeckel bewegbar ist zwischen (a) einer offenen Position, die eine Anbringung des Bauelementestreifens auf der Fassungsbasis ermöglicht, und (b) einer geschlossenen Position, in der der angebrachte Bauelementestreifen zwischen Fassungsdeckel und Fassungsbasis angeordnet ist. Die Fassungsbasis kann auch eine Anordnung von leitenden Kontakten beinhalten, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie ein entsprechendes Bauelement in der Anordnung von Bauelementen auf dem angebrachten Bauelementestreifen kontaktieren. Die Einbrenn-Platine kann eine Heizsteuerschaltung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, den zumindest einen Heizblock zu steuern, um den Bauelementestreifen zu erwärmen, und eine Einbrenn-Testschaltung, die mit den leitfähigen Kontakten verbunden ist, um Eingangstestsignale an einzelne Bauelemente auf dem Bauelementestreifen bereitzustellen, und Ausgangstestsignale von den einzelnen Bauelementen zu empfangen.
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Heizblock in den Fassungsdeckel integriert oder daran angebracht.
In einer Ausführungsform wird in der geschlossenen Position des Fassungsdeckels der angebrachte Bauelementestreifen physisch zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis zusammengedrückt, um die leitenden Kontakte mit den einzelnen Bauelementen auf dem Bauelementestreifen in Kontakt zu bringen. In einer Ausführungsform weist die Fassungsbasis eine Kontaktplatte auf, die ausgebildet ist, um den Bauelementestreifen zu tragen, und die leitenden Kontakte sind ausgebildet, um durch Löcher in der Kontaktplatte zu ragen.
In einer Ausführungsform ist die Streifenfassung ausgebildet, um einen Bauelementestreifen aufzunehmen, der vielfache Bauelementefelder beinhaltet, von denen jede vielfache Bauelemente aufweist, die Streifenfassung vielfache Abschnitte aufweist, die jeweils einem jeweiligen Bauelementefeld auf dem Bauelementestreifen entsprechen, und die Streifenfassung vielfache Heizblöcke aufweist, die jeweils zum Erwärmen eines entsprechenden Bauelementefeldes auf dem Bauelementestreifen angeordnet sind. In einer Ausführungsform sind die vielfachen Heizblöcke unabhängig steuerbar, um eine unabhängige Temperatursteuerung der vielfachen Bauelementefelder auf dem Bauelementestreifen bereitzustellen.
In einer Ausführungsform weist die Einbrenn-Platine einen Multiplexer auf, der mit einer Vielzahl von leitenden Kontakten in der Anordnung von leitenden Kontakten verbunden ist, wobei die Vielzahl von leitenden Kontakte so ausgebildet sind, dass sie eine entsprechende Vielzahl von Bauelementen in der Anordnung von Bauelementen kontaktieren; und eine Multiplexer-Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, den Multiplexer so zu steuern, dass er selektiv Signale von jedem Bauelement in der Vielzahl von Bauelementen über einen entsprechenden leitenden Kontakt der Vielzahl von leitenden Kontakten empfängt.
In einer Ausführungsform weist die Einbrenn-Platine (a) einen Performance-Multiplexer auf, der mit einer ersten Teilmenge von leitenden Kontakten in der Anordnung von leitenden Kontakten verbunden ist, (b) einen Leistungssignal-Multiplexer, der mit einer zweiten Teilmenge von leitenden Kontakten in der Anordnung von leitenden Kontakten verbunden ist, und (c) Multiplexer-Steuerschaltungen vom Multisignaltyp, die ausgebildet sind, um den Performanz-Multiplexer und den Leistungssignal-Multiplexer zu steuern, um BauelementePerformanzsignale und Bauelemente-Leistungssignale von einzelnen Bauelementen in der Anordnung von Bauelementen selektiv zu überwachen.
Ein weiterer Aspekt stellt eine Streifenfassung zum Einbrenn-Testen einer Anordnung von Bauelementen bereit, die auf einem Bauelementestreifen bereitgestellt sind. Die Streifenfassung kann eine Fassungsbasis aufweisen, die ausgebildet ist, um einen Bauelementestreifen aufzunehmen, der eine Anordnung von Bauelementen aufweist, die auf einem Bauelementestreifen-Substrat angebracht sind; einen Fassungsdeckel; und eine Anordnung von leitenden Kontakten, die jeweils ausgebildet sind, um ein entsprechendes Bauelement in der Anordnung von Bauelementen zu kontaktieren. Der Fassungsdeckel kann zwischen (a) einer offenen Position, die es ermöglicht, den Bauelementestreifen an der Fassungsbasis anzubringen, und (b) einer geschlossenen Position, in der der angebrachte Bauelementestreifen zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis angeordnet ist, bewegbar sein.
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Heizblock in den Fassungsdeckel integriert oder daran angebracht.
In einer Ausführungsform wird in der geschlossenen Position des Fassungsdeckels der angebrachte Bauelementestreifen physisch zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis zusammengedrückt, um die leitenden Kontakte mit den einzelnen Bauelementen auf dem Bauelementestreifen in Kontakt zu bringen. In einer Ausführungsform umfasst die Fassungsbasis eine Kontaktplatte, die ausgebildet ist, um den Bauelementestreifen zu tragen, und die leitenden Kontakte sind ausgebildet, um durch Löcher in der Kontaktplatte zu ragen.
In einer Ausführungsform ist die Streifenfassung ausgebildet, um einen Bauelementestreifen aufzunehmen, der vielfache Bauelementefelder beinhaltet, von denen jede vielfache Bauelemente umfasst, die Streifenfassung vielfache Abschnitte umfasst, die jeweils einem jeweiligen Bauelementefeld auf dem Bauelementestreifen entsprechen, und die Streifenfassung vielfache Heizblöcke aufweist, die jeweils zum Erwärmen eines entsprechenden Bauelementefeldes auf dem Bauelementestreifen angeordnet sind.
In einer Ausführungsform sind die vielfachen Heizblöcke unabhängig steuerbar, um eine unabhängige Temperatursteuerung der vielfachen Bauelementefelder auf dem Bauelementestreifen bereitzustellen.
Ein weiterer Aspekt stellt ein System zum Einbrenn-Testen von Bauelementen bereit. Das System weist eine Einbrenn-Testmaschine und eine Einbrenn-Platine auf. Die Einbrenn-Platine weist eine Leiterplatte (PCB) und eine auf der PCB angebrachte Streifenfassung sowie eine Heizsteuerschaltung auf. Die Streifenfassung weist eine Fassungsbasis auf, die ausgebildet ist, um einen Bauelementestreifen aufzunehmen, der eine Anordnung von Bauelementen umfasst, die auf einem Bauelementestreifen-Substrat angebracht sind, einen Fassungsdeckel, zumindest einen dem Fassungsdeckel zugeordneten Heizblock, wobei der Fassungsdeckel bewegbar ist zwischen (a) einer offenen Position, die es ermöglicht, den Bauelementestreifen an der Fassungsbasis anzubringen, und (b) einer geschlossenen Position, in der der angebrachte Bauelementestreifen zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis angeordnet ist, eine Anordnung von leitenden Kontakten, die jeweils ausgebildet sind, um ein entsprechendes Bauelement in der Anordnung von Bauelementen zu kontaktieren und eine Verbindungsschnittstelle, die mit der Anordnung von leitenden Kontakten verbunden ist. Die Heizungssteuerschaltung ist ausgebildet, um den zumindest einen Heizblock zu steuern, um Wärme an den Bauelementestreifen bereitzustellen. Die Einbrenn-Testmaschine ist so ausgebildet, dass sie über die Verbindungsschnittstelle und die leitenden Kontakte der Streifenfassung Eingangstestsignale an einzelne Bauelemente auf dem Bauelementestreifen liefert und über die leitenden Kontakte und die Verbindungsschnittstelle der Streifenfassung Ausgangstestsignale von den einzelnen Bauelementen empfängt.
In einer Ausführungsform weist die Einbrenn-Testmaschine einen Prüfstand auf. In einer anderen Ausführungsform weist die Einbrenn-Testmaschine eine Einbrenn-Ofenmaschine.
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Heizblock in den Fassungsdeckel integriert oder daran angebracht.
In einer Ausführungsform wird in der geschlossenen Position des Fassungsdeckels der angebrachte Bauelementestreifen physisch zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis zusammengedrückt, um die leitenden Kontakte mit den einzelnen Bauelementen auf dem Bauelementestreifen in Kontakt zu bringen.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Bauelementestreifen vielfache Bauelementefelder, die jeweils vielfache Bauelemente beinhalten, die Streifenfassung beinhaltet vielfache Abschnitte, die jeweils einem jeweiligen Bauelementefeld auf dem Bauelementestreifen entsprechen, und der zumindest eine Heizblock weist vielfache Heizblöcke auf, die jeweils zum Erwärmen eines jeweiligen Bauelementefeldes auf der Bauelementestreifen angeordnet sind.
In einer Ausführungsform sind die vielfachen Heizblöcke unabhängig steuerbar, um eine unabhängige Temperatursteuerung jeder der vielfachen Bauelementefelder auf dem Bauelementestreifen bereitzustellen.
In einer Ausführungsform umfasst die Einbrenn-Testelektronik eine elektrische Fehlererkennungsschaltung, die ausgebildet ist, um einen elektrischen Fehler zu erkennen, der jedem einzelnen Bauelement zugeordnet ist, und eine Bauelementeperformanz-Überwachungsschaltung, die ausgebildet ist, um eine Betriebsperformance jedes einzelnen Bauelements zu messen.
Figurenliste
Beispielhafte Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend in Verbindung mit den Figuren beschrieben, in denen:

1 eine beispielhafte Einbrenn-Platine nach dem Stand der Technik mit einer Anordnung diskreter Fassungen zeigt, die auf einer PCB angebracht sind;
2 eine beispielhafte Einbrenn-Testmaschine nach dem Stand der Technik mit thermischen Kammern zeigt, die so ausgebildet sind, dass sie Einbrenn-Platinen für Hochtemperatur-Einbrenn-Tests von Bauelementen aufnehmen, die in Fassungen auf den Einbrenn-Platinen angebracht sind;
3A-3C zeigen drei beispielhafte Bauelementestreifen, die unter Verwendung von gemäß den vorliegenden Ausführungsformen bereitgestellten Streifenfassungen getestet werden können;
4A und 4B zeigen jeweils eine Oberseite und eine Unterseite einer beispielhaften Einbrenn-Platine gemäß einer Ausführungsform;
5A-5C zeigen einen beispielhaften Prozess zum Anbringen eines Bauelementestreifens in einer beispielhaften zweischaligen Streifenfassung;
6A und 6B zeigen Draufsichten auf eine Streifenfassung in der geöffneten Position vor dem Anbringen eines Bauelementestreifens an einer Kontaktplatte (6A) und nach dem Anbringen des Bauelementestreifens an der Kontaktplatte (6B);
7A und 7B zeigen seitliche Querschnittsansichten einer Streifenfassung, die das Schließen des Fassungsdeckels auf einem auf einer Kontaktplatte angebrachten Bauelementestreifen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulichen;
8A und 8B sind Explosionszeichnungen für eine beispielhafte Streifenfassung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
9A und 9B veranschaulichen einen Abschnitt einer beispielhaften Streifenfassung, die einen ausgewählten Heizblock beinhaltet, der auf eine entsprechende Bauelementefeld eines angebrachten Bauelementestreifens gedrückt wird, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
Die 10A und 10B zeigen ein beispielhaftes System zum Einbrenntesten von Bauelementestreifen, die in Streifenfassungen angebracht sind, einschließlich Heizblöcken, wobei die Streifenfassungen in eine Einbrennofenmaschine eingesetzt und unter Verwendung von Prüfelektronik der Einbrennofenmaschine getestet werden, jedoch ohne Erwärmen des Ofens, gemäß einer Ausführungsform;
11 zeigt einen beispielhaften Prüfstand zum Einbrenn-Testen eines Bauelementestreifens, der in einer Streifenfassung angeordnet ist, die Heizblöcke beinhaltet, gemäß einer Ausführungsform;
12 zeigt ein beispielhaftes Stromversorgungssystem für einen beispielhaften Bauelementestreifen, der in einer Streifenfassung auf einer beispielhaften Einbrenn-Platine angebracht ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
13 zeigt ein beispielhaftes Stimulations- und Überwachungssystem zum Bereitstellen einer elektrischen Stimulation und Überwachung von einzelnen zu testenden Bauelementen (DUTs) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
14 zeigt ein Temperatursteuersystem zum Steuern von Heizelementen, die in einer Streifenfassung vorgesehen sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Es versteht sich, dass die Bezugsziffer für jedes dargestellte Element, das in vielfachen unterschiedlichen Figuren erscheint, über die vielfachen Figuren hinweg die gleiche Bedeutung aufweist, und dass die Erwähnung oder Erörterung eines beliebigen dargestellten Elements hierin im Kontext einer beliebigen bestimmten Figur auch für jede andere Figur gilt, falls vorhanden, in der das gleiche dargestellte Element gezeigt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen hierin stellen Systeme und Verfahren für ein Einbrennen in großem Umfang auf einer einzelnen Einbrenn-Platine bereit. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Einbrenn-Platine eine Streifenfassung, die möglicherweise vom zweischaligen Typ ist, der einen Bauelementestreifen zwischen einer Fassungsbasis und einem Fassungsdeckel aufnimmt, wobei der Fassungsdeckel anhebbar sein kann, so dass die vollständige Anordnung von Halbleiterbauelementen, das auf dem Bauelementestreifen vorhanden ist (z. B. 1.170 Halbleiterbauelemente) gleichzeitig eingesetzt wird. Dies kann die Prüfaufbauzeit im Vergleich zu herkömmlichen Systemen, die das Einsetzen einzelner (vereinzelter) Halbleiterbauelemente in diskrete Fassungen erfordern, erheblich reduzieren. Die Streifenfassung kann elektrische Konnektivität zu jedem Halbleiterbauelement auf dem Bauelementestreifen bereitstellen (z. B. zu einzelnen Pins auf jedem Bauelement), so dass jedes einzelne Halbleiterbauelement unabhängig getestet und analysiert werden kann, z. B., um einzelne ausgefallene oder fehlerhafte Bauelemente zu identifizieren. Zum Beispiel kann die Einbrenn-Platine eine Leistungssteuerung und eine Ausgangssignalüberwachung für jedes einzelne Halbleiterbauelement auf dem Bauelementestreifen bereitstellen.
In einigen Ausführungsformen weist die Streifenfassung (einen) integrierte(n) steuerbare(n) Heizblock/Heizblöcke auf, so dass der Einbrennprozess (z. B. auf einem Prüfstand) durchgeführt werden kann, ohne dass die Fassung in eine Wärmekammer oder einen Ofen eingesetzt werden muss. Dies ermöglicht den Einbau verschiedener Arten von Elektronik auf der Einbrenn-Platine, die bei erhöhten Temperaturen, die in einem Einbrenn-Ofen auftreten, typischerweise nicht richtig oder effektiv funktionieren. Zu solchen Elektroniken gehören beispielsweise Multiplexer und Strombegrenzer.
In einigen Ausführungsformen kann/können der/die Heizblock/Heizblöcke an dem anhebbaren Fassungsdeckel angebracht oder darin integriert sein, der geschlossen und auf den Bauelementestreifen geklemmt werden kann, nachdem die Bauelementestreifenplatine in die Streifenfassung eingesetzt wurde (d. h. auf die Fassungsbasis). In einer Ausführungsform weist die Streifenfassung vielfache Abschnitte (Streifenfassungsabschnitte) auf, um beispielsweise einen Bauelementestreifen aufzunehmen, der eine Anordnung von Bauelementen aufweist, die in vielfachen Feldern, d. h. Unteranordnungen, angeordnet sind. Jeder Streifenfassungabschnitt kann einen jeweiligen unabhängig steuerbaren Heizblock aufweisen, um eine unabhängige Temperatursteuerung des in dem jeweiligen Streifenfassungsabschnitt angeordneten Bauelementefeldes bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen können die vielfachen unabhängig steuerbaren Heizblöcke in einem gemeinsamen Fassungsdeckel bereitgestellt werden, der die vielfachen Streifenfassungsabschnitte überspannt, oder in unabhängigen Fassungsdeckeln bereitgestellt werden, jeweils für jeweilige einzelne Streifenfassungsabschnitte.
Eine Streifenfassung mit Heizblock/Heizblöcken zum Erwärmen eines in der Streifenfassung angebrachten Bauelementestreifens, z. B. zum Durchführen von Einbrenn-Tests von Bauelementen auf dem Bauelementestreifen, kann hierin als „beheizte Streifenfassung“ bezeichnet werden.
Ausführungsformen hierin stellen beheizte Streifenfassungen bereit, die zum Testen verschiedener Arten und Konfigurationen von Bauelementestreifen ausgebildet sind, z. B. einschließlich einer beliebigen Anzahl und Art(en) von Halbleiterbauelementen, die auf einem Bauelementestreifen-Substrat in einer beliebigen geeigneten physikalischen Anordnung angeordnet sind.
3A bis 3C zeigen drei beispielhafte Bauelementestreifen 300a-300c, die unter Verwendung von beheizten Streifenfassungen getestet werden können, die gemäß verschiedenen Ausführungsformen bereitgestellt werden. Wie oben erörtert, beinhaltet jeder Bauelementestreifen 300a - 300c eine Anordnung von Halbleiterbauelementen („Bauelementen“) 302, die auf einem jeweiligen Bauelementestreifen-Substrat 304, z. B. einer Leiterplatte (PCB) oder einem Systemträger, angeordnet sind. Während eines Einbrenn-Testverfahrens kann jedes Bauelement 302 als „Bauelement unter Test“ oder „DUT“ bezeichnet werden.
Für jeden Bauelementestreifen 300a - 300c kann die Anordnung von Bauelementen 302 in vielfachen Bauelementegruppen oder „Bauelementefeldem“ angeordnet sein, wobei jedes Bauelementefeld eine Teilmenge der Bauelemente 302 umfasst, die in einer oder vielfachen Reihen und einer oder vielfachen Spalten angeordnet sind, oder jede andere physische Anordnung von Bauelementen. Beispielsweise weist der beispielhafte Bauelementestreifen 300a 1.170 Bauelemente 302 auf, die in fünf Bauelementefeldern 306a - 306e angeordnet sind, wobei jedes Bauelementefeld 234 Bauelemente 302 aufweist, die jeweils in 13 Reihen angeordnet sind, die sich entlang der x-Richtung erstrecken, und 18 Spalten, die sich entlang der y-Richtung erstrecken, wobei die 18 Spalten einen „Cluster“ von 13 Bauelementen 302 definieren. Als weiteres Beispiel beinhaltet der beispielhafte Bauelementestreifen 300b sieben Bauelementefelder 306a - 306g, wobei Bauelementefelder jeweils 8 Bauelemente 302 beinhalten, die in zwei Reihen angeordnet sind, die sich jeweils entlang der x-Richtung erstrecken, und in vier Spalten, die sich entlang der y-Richtung erstrecken. Als noch ein weiteres Beispiel weist der beispielhafte Bauelementestreifen 300c 14 Bauelementefelder 306a - 306n auf, die jeweils 10 Bauelemente 302 aufweisen, die in zwei Reihen angeordnet sind, die sich entlang der x-Richtung erstrecken, und in fünf Spalten, die sich entlang der y-Richtung erstrecken.
4A und 4B zeigen eine beispielhafte Einbrenn-Platine 400 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Insbesondere zeigt 4A eine erste Seite 404a (z. B. Oberseite) der Einbrenn-Platine 400 und 4B zeigt eine zweite Seite 404b (z. B. Unterseite) der Einbrenn-Platine 400. Die beispielhafte Einbrenn-Platine 400 beinhaltet eine Heizstreifenfassung 402 vom zweischaligen Typ (veranschaulicht als zweischaliger Typ und in geschlossener Position gezeigt), die an der PCB 404 angebracht ist, und zugehörige Schaltungen zum Erwärmen und Testen eines Bauelementestreifens, der in der Streifenfassung 402 angebracht ist.
Wie in 4A gezeigt, ist ein Hauptkörper 410 der beheizten Streifenfassung 402 auf der ersten Seite 404a der PCB 404 angebracht. Der Hauptkörper 410 weist eine Fassungsbasis 412 auf, die auf der ersten Seite 404a der PCB 404 angebracht ist, und einen Fassungsdeckel 414 und einen Griff 416, die jeweils schwenkbar mit der Fassungsbasis 412 verbunden sind. Der Fassungsdeckel 414 und der Fassungsgriff 416 sind so ausgebildet, dass sie manuell bewegt werden können zwischen (a) einer offenen Position, die es ermöglicht, einen Bauelementestreifen in der Streifenfassung 402 anzubringen, insbesondere auf einer Kontaktplatte, die in der Fassungsbasis 412 vorgesehen ist (z. B. wie in den unten erörterten 5A, 6A und 8A-8B gezeigt) und (b) einer geschlossene Position, in der der Bauelementestreifen in der Streifenfassung 402 angebracht ist, insbesondere auf der Kontaktplatte, die in der Fassungsbasis 412 vorgesehen ist (z. B. wie in den unten diskutierten 5B - 5C und 7B gezeigt).
In dem veranschaulichten Beispiel ist die beheizte Streifenfassung 402 so ausgebildet, dass sie den in 3A gezeigten beispielhaften Bauelementestreifen 300a zum Erwärmen und Testen der Bauelemente 302 auf dem Bauelementestreifen 300a aufnimmt. 4A zeigt den Bauelementestreifen 300a (durch gestrichelte Linien angezeigt), der auf einer Kontaktplatte (nicht gezeigt) unter dem Fassungsdeckel 414 angebracht ist, der in der geschlossenen Position gezeigt ist.
Mindestens ein Heizblock kann in dem Fassungsdeckel 414 ausgebildet oder daran angebracht sein, um die Bauelemente 302 auf dem Bauelementestreifen 300a zu erwärmen.
Somit kann die beheizte Streifenfassungen 402 als beheizte Streifenfassung 402 bezeichnet werden. In dieser Ausführungsform beinhaltet die beheizte Streifenfassung 402 fünf Streifenfassungsabschnitte 402a - 402e, die jeweils zum selektiven Erwärmen und Testen eines jeweiligen Bauelementefeldes 306a - 306e auf dem Bauelementestreifen 300a ausgebildet sind. Beispielsweise kann jeder Streifenfassungabschnitt 402a - 402e einen jeweiligen Heizblock 420a - 420e beinhalten, der ausgebildet ist, um ein jeweiliges Bauelementefeld 306a - 306e zu erwärmen. Heizblöcke 420a - 420e können in einer Unterseite des Fassungsdeckels 414 ausgebildet oder daran angebracht sein (daher sind Heizblöcke 420a - 420e in 4A durch gestrichelte Linien angezeigt), wie expliziter in den unten diskutierten 5A und 5B gezeigt. Jeder Heizblock 420a - 420e kann einen zugeordneten Kühlkörper 426a - 426e aufweisen, der auf einer Oberseite des Fassungsdeckels 414 angebracht ist, wobei jeder Kühlkörper 426a - 426e thermisch mit einem jeweiligen der Heizblöcke 420a - 420e gekoppelt ist.
Wie in 4B gezeigt, kann die beheizte Streifenfassung 402 einen Fassungsboden 430 und Isolationsstege 432 beinhalten, die auf der zweiten Seite 404b der PCB 404 angebracht sind. Der Fassungsboden 430 und die Isolationsstege 432 können der Einbrenn-Platine 400 strukturelle Integrität verleihen und physikalische Spannungen über die gesamte PCB 404 verteilen. In dieser Ausführungsform weist der Fassungsboden 430 eine Metallplatte auf, die als physikalische Versteifung wirkt, die eine strukturelle Integrität zum Einbrennen der Platine 400 bereitstellt. Die Metallplatte des Fassungsbodens 430 kann von leitfähigen Elementen auf der PCB 404 elektrisch isoliert sein unter der Grundfläche der Metallplatte, z. B. eine elektrisch isolierende Platte oder Abstandshalter (z. B. die in den unten diskutierten 8A-8B gezeigte isolierende Platte 431), um dadurch einen elektrischen Kurzschluss zu verhindern. Isolierstege 432 können Kunststoff- oder andere nichtleitende Stege aufweisen, die sich im Wesentlichen über eine Breite der PCB 404 erstrecken (z. B. zumindest 50 %, zumindest 75 % oder zumindest 90 % der Breite der PCB 404), um Kräfte über die PCB 404 hinweg physikalisch zu verteilen. In anderen Ausführungsformen kann die beheizte Streifenfassung 402 beliebige andere physikalische Strukturen aufweisen, um der Einbrenn-Platine 400 eine strukturelle Integrität zu verleihen.
Die Einbrenn-Platine 400 kann verschiedene Schaltungen aufweisen, die auf der PCB 404 ausgebildet oder daran angebracht sind, einschließlich (a) einer Heizsteuerschaltung 460 (4A) zum Betreiben der Heizblöcke 420a - 420e und (b) einer Einbrenn-Testschaltung 470 (4B) zum Testen von Bauelementen 302 auf dem Bauelementestreifen 300a, z. B., um selektiv Testsignale an Bauelemente 302 zu senden und Ausgangssignale von Bauelementen 302 zu empfangen.
Wie in 4A gezeigt, kann die Heizsteuerschaltung 460 Heizblockkoppler 462a - 462e und Wärmeregler 464a - 464e beinhalten, die an der ersten Seite 404A der PCB 404 angebracht sind. Jeder Wärmeregler 464a - 464e kann mit einem entsprechenden Heizblockkoppler 462a - 462e verbunden sein, der mit jedem Heizelement (z. B. Spule) in einem jeweiligen Heizblock 420a - 420e verbunden ist, um eine unabhängige Steuerung jedes einzelnen Heizblocks 420a - 420e oder eine unabhängige Steuerung jedes Heizelements innerhalb jedes Heizblocks 420a - 420e bereitzustellen.
Die Einbrenn-Testschaltung 470 kann jede geeignete Schaltung zum Testen oder Ermöglichen des Testens der Bauelemente 302 auf dem Bauelementestreifen 300a aufweisen. Zum Beispiel kann die Einbrenn-Testschaltung 470 eine Schaltung beinhalten, die dazu ausgebildet ist, Testeingangssignale an ausgewählte Bauelemente 302 zu senden (z. B. ausgewählte Spannungen an ausgewählte Bauelementepins), Ausgangssignale von ausgewählten Bauelementen 302 zu empfangen (z. B. ausgewählte Spannungen an ausgewählten Bauelementepins) und den Betrieb jedes einzelnen Bauelements 302 zu analysieren. In der veranschaulichten Ausführungsform weist die Einbrenn-Testschaltung 470 ein Multiplexersystem 472 und Strombegrenzer 474 und andere geeignete Schaltungen auf, die auf der zweiten Seite 404b der PCB 404 angebracht sind.
Wie oben angemerkt, weist der beispielhafte Bauelementestreifen 300a fünf Bauelementefelder 306a - 306e auf, jedes Bauelementefeld 306a - 306e beinhaltet 18 Bauelemente-Cluster, wobei jedes Bauelemente-Cluster 13 Bauelemente 302 aufweist. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das Multiplexersystem 472 auf der Einbrenn-Platine 400 zumindest einen Multiplexer für jeden Bauelemente-Cluster in jedem Bauelemente-Panel 306a - 306e zum selektiven Adressieren und Überwachen jedes der einzelnen Bauelemente 302 in dem jeweiligen 13-Bauelemente-Cluster. Beispielsweise kann das Multiplexersystem 472, wie weiter unten in Bezug auf 12 ausführlicher besprochen wird, (a) Überwachungssignal-Multiplexer aufweisen, die ausgebildet sind, um die Leistung einzelner Bauelemente 302 in einem Bauelemente-Cluster selektiv zu adressieren und zu überwachen, (b) Stromsignal-Multiplexer, die ausgebildet sind um Leistungssignale, die durch Strombegrenzer geleitet werden, die mit jeder jeweiligen Bauelement 302 in dem Bauelemente-Cluster verbunden sind, selektiv zu adressieren und zu überwachen, um einen elektrischen Fehler (z. B. Kurzschluss) zu erkennen, der zu jedem einzelnen Bauelement 302 zugehörig ist, und/oder (c) zusätzliche Multisignal-Typ-Multiplexer, die ausgebildet sind, um die Signale auszuwählen, die von den Überwachungssignal-Multiplexern und Leistungssignal-Multiplexern ausgegeben werden.
Die beispielhafte Einbrenn-Platine 400 weist auch einen jeweiligen Strombegrenzer 474 auf, der mit jedem der 1.170 Bauelemente 302 auf dem Bauelementestreifen 300a verbunden ist, wobei jeder Strombegrenzer 474 dazu ausgebildet ist, ein jeweiliges einzelnes Bauelement 302 elektrisch von anderen Einbrenn-Testschaltungen 470 zu isolieren, z. B. zum Schutz vor elektrischen Kurzschlüssen an einzelnen Bauelementen 302, wie unten ausführlicher in Bezug auf 12 erörtert. In einigen Ausführungsformen kann jeder Strombegrenzer 474 ein intelligenter Festkörperschalter sein, der zum Ausschalten (Erzeugen eines offenen Stromkreises) ausgebildet ist als Reaktion auf Strom, der einen definierten Schwellenwert überschreitet, z. B. aufgrund eines mechanischen oder elektrischen Kurzschlusses in dem jeweiligen Bauelement 302, um dadurch den Treiber (einschließlich einer Stromversorgung) zu schützen, der mit dieser Bauelement 302 verbunden ist. Jeder Strombegrenzer 474 kann ausgebildet sein, um ein digitales Signal auszugeben (z. B. Signal 1204, das in 12 gezeigt ist, die unten erörtert wird), das einen Überstromfehler (z. B. verursacht durch einen Kurzschluss) anzeigt, das dem entsprechenden Bauelement 302 zugeordnet ist. In einer Ausführungsform weist jeder Strombegrenzer 474 einen MIC2090-Chip (50-mA-Strombegrenzungs-Leistungsverteilungsschalter) auf, der von Microchip Technology Inc. mit Hauptsitz in Chandler, Arizona, bereitgestellt wird.
Die Einbrenn-Platine 400 kann auch eine Schnittstellenschaltung 440 zum Bereitstellen einer elektrischen Schnittstelle zwischen der PCB-Schaltung (z. B. der Heizungssteuerschaltung 460 und der Einbrenn-Testschaltung 470) und zumindest einem Leiterkartenrandverbinder 442 oder einer anderen externen Verbindungsvorrichtung aufweisen, die mit einem externen Steuersystem verbunden sein kann (z. B. einer Schnittstellenplatine und einem Testertreiber, die in einer Einbrenn-Testmaschine vorgesehen sind, beispielsweise einem Einbrenn-Teststand, der eine Einbrenn-Testelektronik beinhaltet, beispielsweise als „Tester-Treiber“ verkörpert,‟ zum Durchführen von Einbrenn-Tests einzelner Bauelemente 302 auf dem Bauelementestreifen 300a). Eine beispielhafte Anordnung zwischen der Einbrenn-Platine 400 und einem Testertreiber, der in einer Einbrenn-Testmaschine bereitgestellt ist, wird unten unter Bezugnahme auf 10 erörtert.
Wie unten erörtert, kann die Fassungsbasis 412 leitfähige Bauelementekontakte beinhalten, z. B. federbelastete Kontaktstifte, die eine elektrische Verbindung zwischen jedem einzelnen Bauelement 302 auf dem Bauelementestreifen 300a und Schaltungen auf der Einbrenn-Platine 400, z. B. Einbrenn-Testschaltungen 470, bereitstellen. Die Einbrenn-Testschaltung 470 kann somit eine Schaltung aufweisen, die jeden leitenden Bauelementekontakt (der dazu ausgebildet ist, ein einzelnes Bauelement 302 zu kontaktieren) mit einem entsprechenden der Strombegrenzer 474 und zumindest einem entsprechenden Multiplexer des Multiplexersystems 472 verbindet.
Die 5A-5C zeigen einen beispielhaften Prozess zum Anbringen des Bauelementestreifens 300a in der beispielhaften beheizten Streifenfassung 402 vom zweischaligen Typ, die in 4A-4B gezeigt ist. Insbesondere zeigt 5A die beheizte Streifenfassung 402 in einer offenen Position, bevor der Bauelementestreifen 300a darin angebracht wird; 5B zeigt den Bauelementestreifen 300a in der Streifenfassung 402 angebracht, während sich die beheizte Streifenfassung 402 noch in der offenen Position befindet; und Figur SC zeigt die beheizte Streifenfassung 402 in einer geschlossenen Position mit dem darin angebrachten Bauelementestreifen 300a, z. B. nachdem sie unter Verwendung des Fassungsgriffs 416 geschlossen wurde, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
Wie in den 5A-5C gezeigt, kann die Fassungsbasis 412 einen Fassungsbasiskörper 413 und eine Bauelementestreifen-Halterung 478 beinhalten. Die Bauelementestreifen-Halterung 478 kann eine Kontaktplatte 480 beinhalten, die auf einer Kontaktplattenbasis 479 getragen wird. Die Kontaktplatte 480 kann ausgebildet sein, um den darauf angebrachten Bauelementestreifen 300a aufzunehmen. Der Fassungsgrundkörper 413 und die Bauelementestreifen-Halterung 478 können unterschiedliche Strukturen sein, z. B. wie in 8A-8B gezeigt, oder können eine einzelne integrierte Komponente sein. Der Fassungsdeckel 414 und der Fassungsgriff 416 sind jeweils schwenkbar mit dem Fassungsbasiskörper 413 verbunden. Die Fassungsbasis 412 kann auch Deckelklammern 418 beinhalten, die dazu ausgebildet sind, Verriegelungslaschen 415 aufzunehmen und zu sichern, die an einem distalen Ende des Fassungsdeckels 414 ausgebildet sind wenn Fassungsdeckel 414 und Fassungsgriff 416 in eine geschlossene Position geschwenkt werden. Die Deckelklemmen 418 können mechanisch mit dem Fassungsgriff 416 verbunden sein, so dass sie sich drehen und nach unten bewegen, wenn der Fassungsgriff 461 nach unten geschwenkt wird, wie unten besprochen.
Die Kontaktplatte 480 kann fünf Kontaktplattenabschnitte 480a - 480e beinhalten, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie mit einer entsprechenden Vorrichtungsplatte 306a - 306e des Bauelementestreifens 300a ausgerichtet sind, der auf der Kontaktplatte 480 angebracht ist. Wie oben erörtert, können fünf Heizblöcke 420a - 420e in einer Unterseite des Fassungsdeckels 414 ausgebildet oder daran angebracht werden, wobei jeder mit einem jeweiligen Bauelementefeld 306a-306e auf dem Bauelementestreifen 300a korrespondiert, wenn sie auf der Kontaktplatte 480 angebracht ist.
Unter Bezugnahme auf 5B kann der Bauelementestreifen 300a auf der Bauelementestreifen-Halterung 478 angebracht werden, insbesondere auf der Kontaktplatte 480, z. B. durch manuelles Platzieren des Bauelementestreifens 300a auf der Kontaktplatte 480. Nach dem Montieren des Bauelementestreifens 300a auf der Kontaktplatte 480 kann der Fassungsdeckel 414 manuell nach unten auf den Bauelementestreifen 300a geschwenkt werden, wie durch den Pfeil L_pivot__down angezeigt, so dass die Verriegelungslaschen 415 mit den entsprechenden Deckelklemmen 418 ausgerichtet sind. Der Fassungsgriff 416 kann dann manuell nach unten geschwenkt werden, wie durch den Pfeil H_pivot__down angezeigt, was bewirkt, dass sich die Deckelklemmen 418 drehen und nach unten verschieben, um die Verriegelungslaschen 415 (und somit den Fassungsdeckel 414) in einer geschlossenen Position zu verriegeln, wie detaillierter in den unten diskutierten 7A - 7B gezeigt.
Die resultierende geschlossene Fassungsposition ist in 5C gezeigt, in der der Fassungsdeckel 414 in der geschlossenen Position durch Verriegelungslaschen 415 und den Fassungsgriff 416 verriegelt ist. Die nach unten gerichtete Verschiebung der Deckelklammern 418 (bewirkt durch das nach unten Schwenken des Fassungsgriffs 416) kann die Verriegelungslaschen 415 und somit den Fassungsdeckel 414 nach unten drücken, was die Heizblöcke 420a - 420e nach unten gegen den angebrachten Bauelementestreifen 300a drücken kann, um einen physischen Kontakt (und somit einen elektrischen Kontakt) zwischen den Bauelementen 302 auf Bauelementestreifen 300a und darunter liegenden leitfähigen Bauelementekontakten bereitzustellen oder zu verbessern, z. B. federbelasteten Kontaktstiften, wie nachstehend unter Bezugnahme auf die 7A - 7B erörtert.
6A und 6B zeigen Draufsichten auf die beheizte Streifenfassung 402 in der offenen Position, vor dem Anbringen des Bauelementestreifens 300a auf dem Bauelementestreifen-Träger 478, insbesondere auf der Kontaktplatte 480 einschließlich der Kontaktplattenabschnitte 480a - 480e (6A), und nach Anbringung des Bauelementestreifens 300a auf der Kontaktplatte 480 (6B). Wie in 6A gezeigt, beinhaltet der Bauelementestreifen-Träger 478 eine Kontaktplatte 480, die auf der Kontaktplattenbasis 479 gehalten wird. Die Kontaktplatte 480 beinhaltet eine Anordnung von Bauelementekontaktlöchern 482, die der Anordnung von Bauelementen 302 auf dem Bauelementestreifen 300a entsprechen, und Ausrichtungselemente 484 (z. B., sich nach oben erstreckende Erhebungen oder Vorsprünge).
Wie in 6B gezeigt, kann der Bauelementestreifen 300a Löcher oder Schlitze 486 beinhalten, die dazu ausgebildet sind, Ausrichtungselemente 484 auf der Kontaktplatte 480 aufzunehmen, um den Bauelementestreifen 300a relativ zu den Kontaktlöchern 482 in der Kontaktplatte 480 und somit relativ zu den darunter liegenden leitenden Bauelementekontakten physisch auszurichten (z. B. gefederte Kontaktstifte). Somit kann der Benutzer beim manuellen Montieren des Bauelementestreifens 300a auf der Kontaktplatte 480 die Löcher oder Schlitze 486 in dem Bauelementestreifen 300a mit den Ausrichtungselementen 484 auf der Kontaktplatte 480 ausrichten, um den Bauelementestreifen 300a richtig auf der Kontaktplatte 480 auszurichten.
7A und 7B zeigen seitliche Querschnittsansichten der beheizten Streifenfassung 402, die auf der PCB 404 angebracht ist, und veranschaulichen das Schließen des Fassungsdeckels 414 auf einem Bauelementestreifen 300a, der auf der Kontaktplatte 480 der Fassungsbasis 412 angebracht ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Querschnittsansichten sind an einem Mittelpunkt entlang der Breite der Streifenfassung 402 aufgenommen und schneiden somit durch den Heizblock 420c auf der Unterseite des Fassungsdeckels 414.
7A zeigt den Fassungsdeckel 414 mit nach unten geschwenktem Heizblock 420c auf dem Bauelementefeld 306c, das auf dem Kontaktplattenabschnitt 480c des Bauelementestreifen-Trägers 478 angebracht ist, wie durch den Pfeil L_pivot__down angezeigt, so dass die Verriegelungslaschen 415 am Fassungsdeckel 414 mit den entsprechenden Deckelklemmen 418 ausgerichtet sind, die in der Fassungsbasis 412 vorgesehen sind. Der Kontaktplattenabschnitt 480c kann durch gefederte oder elastische Elemente 702 gestützt werden, die auf der PCB 404 angebracht und so ausgebildet sind, dass sie sich als Reaktion auf eine nach unten gerichtete Kraft von oben nach unten verschieben, wie in der unten diskutierten 7B gezeigt.
Der Bauelementestreifen-Träger 478 weist auch eine Anordnung von leitenden Bauelementekontakten 700 auf, z. B. federbelastete Kontaktstifte, die unterhalb des Kontaktplattenabschnitts 480c angeordnet und an entsprechenden Metallkontakten 701 angebracht oder gebondet sind, die auf der PCB 404 ausgebildet sind. Die Metallkontakte 701 sind mit jeweiligen Schaltungen auf der Einbrenn-Platine 400 verbunden, einschließlich Einbrenn-Testschaltungen 470, zum Senden von Testsignalen zu und Empfangen von Testsignalen von jedem einzelnen Bauelement 302 (oder einzelnen Pins auf jedem Bauelement 302) auf dem Bauelementestreifen 300a über entsprechende leitende Bauelementekontakte 700 (gefederte Kontaktstifte).
Wie in 7B gezeigt, kann ein Benutzer den Griff 416 absenken und nach unten in eine geschlossene Position drücken, wie durch den Pfeil H_pivot__down angezeigt. Der Fassungsgriff 416 ist mechanisch mit den Deckelklemmen 418 verbunden, sodass die Abwärtsbewegung des Fassungsgriffs 416 (H_pivot__down) bewirkt, dass sich die Deckelklemmen 418 sowohl drehen (wie durch Pfeil C_rotate angezeigt) als auch nach unten verschieben (wie durch Pfeil C_downward angezeigt), um (a) die Verriegelungslaschen 415 in den Deckelklemmen 418 zu verriegeln und (b) den Fassungsdeckel 414 nach unten zu drücken. Wie durch den mit „Comp“ (Kompression) bezeichneten Pfeil in 7B angezeigt, drückt die Abwärtsbewegung des Fassungsdeckels 414 den Heizblock 420c nach unten gegen das Bauelementefeld 306c, wodurch das Bauelementefeld 306c und der Kontaktplattenabschnitt 480c nach unten gedrückt werden, wodurch federbelastete oder elastische Elemente 702 zusammengedrückt werden, die den Kontaktplattenabschnitt 480c tragen. Wenn sich der Bauelementestreifen 300a und der Kontaktplattenabschnitt 480c nach unten bewegen, ragen die leitenden Bauelementekontakte 700 (federbelastete Kontaktstifte) nach oben durch die entsprechenden Kontaktlöcher 482 in dem Kontaktplattenabschnitt 480c und in Kontakt mit den Bauelemente 302 auf dem Bauelementestreifen 300a (um z. B. einen oder vielfache ausgewählte Pins jedes Bauelements 302 zu kontaktieren), um dadurch eine elektrische Verbindung zwischen einzelnen Bauelementen 302 (oder einzelnen Bauelementepins) und verschiedenen Einbrenn-Testschaltungen 470, z. B. Strombegrenzern 474, Multiplexersystem 472, und/oder anderen Schaltungen bereitzustellen.
8A und 8B sind Explosionszeichnungen für die Streifenfassung 402 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 8A zeigt eine Seitenansicht der Anordnung, während 8B eine dreidimensionale Ansicht zeigt. Wie in 8A und 8B gezeigt, kann die Streifenfassungenanordnung eine Fassungsbasis 412 mit einem Fassungsbasiskörper 413 und eine Bauelementestreifen-Halterung 478 beinhalten, die auf der Oberseite 404a der PCB 404 angebracht sind, und eine Isolierfolie 431 und eine Versteifung 430, die auf der Unterseite 404b der PCB 404 angebracht sind. Wie gezeigt, beinhaltet der Bauelementestreifen-Träger 478 leitfähige Bauelementekontakte 700 (federbelastete Kontaktstifte), die unter der Kontaktplatte 480 angeordnet und dafür ausgebildet sind, an entsprechenden Metallkontakten 701 angebracht zu werden, die auf der PCB 404 ausgebildet sind.
9A und 9B veranschaulichen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform einen Abschnitt einer zusammengebauten beheizten Streifenfassung 402 in einer geschlossenen Position, insbesondere einen Abschnitt, der einen ausgewählten Heizblock 420a beinhaltet, der auf ein entsprechendes Bauelementefeld 306a des Bauelementestreifens 300a gedrückt wird, der auf einem entsprechenden Kontaktplattenabschnitt 480a der Bauelementestreifen-Halterung 478 angeordnet ist. 9A zeigt eine dreidimensionale Ansicht von oben, und 9B zeigt einen seitlichen Querschnitt durch die in 9A gezeigte Linie 9B-9B. Wie in 9A gezeigt, kann der Heizblock 420a an einer unteren Seite des Fassungsdeckels 414 angebracht sein, und ein Kühlkörper 426a kann an dem Heizblock 420a angebracht sein und über eine obere Seite des Fassungsdeckels 414 vorstehen. Kühlkörper 426a ist dazu ausgebildet, Wärme vom Heizblock 420a abzuführen, und kann eine Anordnung von Rippen 900 beinhalten.
Wie in der Querschnittsansicht nach 9B gezeigt, erstreckt sich ein Paar Widerstandsheizelemente 904a und 904b innerhalb des Körpers des Heizblocks 420a. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist jedes Heizelement 904a und 904b eine Widerstandsheizspule, die in einer Schleife (z. B. einer kreisförmigen oder ovalen Schleife) innerhalb des Heizblocks 420a angeordnet ist, wobei das Heizelement 904a konzentrisch innerhalb des Heizelements 904b angeordnet ist. Es versteht sich jedoch, dass der Heizblock 420a eine beliebige Anzahl und Art(en) von Heizelementen aufweisen kann, die auf geeignete Weise angeordnet sind, z. B. um eine definierte Wärmeverteilung des darunter liegenden Bauelementefeldes 306a bereitzustellen, beispielsweise um eine gleichmäßige Erwärmung von Bauelementen 302 auf der Vorrichtungsplatte 306a bereitzustellen oder um eine definierte ungleichmäßige Wärmeverteilung bereitzustellen, z. B. eine gezielte Erwärmung von definierten Bereichen oder definierten Bauelementen 302 auf der Vorrichtungsplatte 306a. Die Heizelemente 904a und 904b können mit einer geeigneten Heizsteuerschaltung 460 (siehe 4A) verbunden sein, die so ausgebildet ist, dass sie einen Strom durch die Heizelemente 904 und 904b leitet, um Wärme innerhalb des Heizblocks 420a zu erzeugen.
Wie in 9B gezeigt, kann zumindest ein Temperatursensor 906 in den Heizblock 420a integriert, an diesem befestigt oder angrenzend vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Heizblock 420a ein oder vielfache integrierte Widerstandstemperaturdetektor- (RTD-) Elemente 906 aufweisen, die mit einer geeigneten Heizsteuerschaltung 460 (siehe 4A) verbunden sind, die ausgebildet ist, um einen Strom durch das RTD-Element 906 zu leiten und den Widerstand des RTD-Elements 906 zu messen, um dadurch eine Temperatur an einer Grenzfläche zwischen dem Heizblock 420a und dem darunter liegenden Bauelementefeld 306a zu messen. Eine mit einem jeweiligen Heizblockkoppler 462a - 462 (siehe oben erörterte 4A) verbundene thermische Steuerung 464a - 464e kann Temperaturmessungen von dem (den) Temperatursensor(en) 906 verwenden, um den an die Heizelemente 904a und 904b angelegten Strom im Heizblock 420a dynamisch einzustellen oder anderweitig zu steuern, z. B. basierend auf einem oder vielfachen definierten Zieltemperaturwerten.
Wie oben besprochen, durch Bereitstellen einer Einbrenn-Platine, die eine Streifenfassung aufweist, die Heizblöcke zum Erwärmen der Bauelemente auf einem Bauelementestreifen beinhaltet (z. B. Einbrenn-Platine 400 mit beheizter Streifenfassung 402 mit integrierten Heizblöcken 420a-420e wie hier besprochen), kann ein Einbrenntest an einem Bauelementestreifen durchgeführt werden, ohne dass der Bauelementestreifen von außen erwärmt werden muss, z. B. unter Verwendung eines Einbrennofens. Somit kann eine Einbrenn-Platine, wie sie hierin offenbart ist, zum Einbrenn-Testen von Bauelementen auf einem Prüfstand (ohne Ofen) oder unter Verwendung eines Einbrenn-Ofens zum elektrischen Testen ohne Erwärmen des Ofens verwendet werden. Indem die Notwendigkeit vermieden wird, die Einbrenn-Platine hohen Temperaturen auszusetzen, z. B. in einem herkömmlichen Einbrenn-Ofen, funktionieren verschiedene Arten von Elektronik, die bei erhöhten Temperaturen (z. in Kammer oder Ofen) auf der Einbrenn-Platine angebracht werden können. Solche Elektronik umfasst zum Beispiel Multiplexer und Strombegrenzer, wie etwa die verschiedenen Multiplexer und Strombegrenzer, die auf der hierin offenbarten, beispielhaften Einbrenn-Platine 400 bereitgestellt sind.
10A und 10B zeigen gemäß einer Ausführungsform ein beispielhaftes Einbrennofensystem 1000 zum Einbrenntesten von Bauelementestreifen, die in Streifenfassungen mit integrierten Heizblöcken angebracht sind, wie hierin offenbart, unter Verwendung der Testelektronik des Einbrennofensystems, aber ohne Erwärmen der Wärmekammern des Einbrennofensystems 1000. Wie in 10A gezeigt, kann das Einbrennofensystem 1000 eine Einbrennofenmaschine 1002 (zum Beispiel ein Art-Burn-In-Oven von ELES S.p.A. mit Sitz in Todi, Italien) sein, die eine Testelektronik 1020 und zumindest eine Wärmekammer (Ofen) 1004 beinhaltet, von denen jede vielfache Einbrenn-Platinen-Slots 1006 (z. B. 18 Slots) und zumindest eine Einbrenn-Platine 1008 beinhaltet, die jeweils in einem jeweiligen Einbrenn-Platinen-Slot 1006 aufgenommen wird. Beispielsweise zeigt 10A zwei Einbrenn-Platinen 1008 eingesetzt in zwei j eweilige Einbrenn-Platinensteckplätze 1006.
Jede Einbrenn-Platine 1008 kann einen Bauelementestreifen 1010 beinhalten, der in einer beheizten Streifenfassung 1010 angebracht ist. Einbrenn-Platinen 1008 in unterschiedlichen Steckplätzen 1006 können unterschiedliche Typen oder Größen von beheizten Streifenfassungen 1010 beinhalten, die zum Tragen und Testen unterschiedlicher Typen oder Größen von Bauelementestreifen 1010 einschließlich unterschiedlicher Typen von Halbleiterbauelementen (z. B. Chips oder Matrizen) ausgebildet sind. Zum Beispiel können eine oder vielfache Einbrenn-Platinen 1008 einen beheizte Streifenfassung 1010 ähnlich der oben besprochenen beispielhaften beheizten Streifenfassung 402 beinhalten, z. B. zum Testen eines der beispielhaften Bauelementestreifen 300a-300c, gezeigt in den 3A-3C, und/oder beliebige andere Typen von Bauelementestreifen einschließlich beliebiger oder vielfacher Typen von Halbleiterbauelementen. Somit können in einigen Implementierungen vielfache unterschiedliche Typen von Halbleiterbauelementen oder Bauelementestreifen, die in beheizten Streifenfassungen 1010 auf unterschiedlichen Einbrenn-Platinen 1008 angebracht sind, die in vielfache Einbrenn-Platinensteckplätze 1006 eingesetzt sind, gleichzeitig in der Einbrennofenmaschine 1002 getestet werden.
Wie in 10B gezeigt, kann jede Einbrenn-Platine 1008 mit einer Testelektronik 1020, z. B. einem Testertreiber, verbunden sein, der in der Einbrenn-Ofenmaschine 1002 bereitgestellt ist. Die in 10B gezeigte beispielhafte Einbrenn-Platine 1008 entspricht Burn-in-Platine 400, die oben erörtert wurde, und weist somit einen Teststreifen 300a auf, der in einer Heizstreifenbuchse 402 angebracht ist, die Heizblöcke 420a - 420e beinhaltet, zusammen mit einer Heizsteuerschaltung 460 und einer Einbrenn-Testschaltung 470, die über eine Schnittstellenschaltung 440mit Kartenrandverbindern 442 verbunden sind. In dem in 10B gezeigten beispielhaften System 1000 ist die Einbrenn-Platine 1008 mit der Testelektronik 1020 über eine Schnittstellenplatine 1030 verbunden, die eine physikalische und elektrische Schnittstelle aufweisen kann, die ausgebildet ist, um darauf bereitgestellte Kartenrandverbinder 442 aufzunehmen oder sich anderweitig damit zu verbinden, wodurch elektrische Verbindungen zwischen der Testelektronik 1020 und der Einbrenn-Platinenschaltung (z. B. der Heizungssteuerschaltung 460 und der Einbrenn-Testschaltung 470, die oben diskutiert wurden) über geeignete Kartenrandverbinder 442 und Schnittstellenschaltungen 440 bereitgestellt werden.
Um Einbrenn-Tests von Bauelementen auf dem Bauelementestreifen 300a durchzuführen, kann die Testelektronik 1020 (a) der Heizsteuerschaltung 460 signalisieren, die Heizblöcke 420a - 420e anzusteuern, um den Bauelementestreifen 1010 (oder ausgewählte Bauelementefelder oder andere Teile davon) zu erwärmen, z. B. auf definierte Temperaturen, und (b) der Einbrenn-Testschaltung 470 zu signalisieren, verschiedene elektrische Tests einzelner Bauelemente 302 auf dem Bauelementestreifen 300a durchzuführen. Die Testelektronik 1020 kann elektrische Fehlererkennungsschaltungen aufweisen, die ausgebildet sind, um einen elektrischen Fehler zu erkennen, der jedem einzelnen Bauelement 302 zugeordnet ist (z. B. basierend auf Fehlererkennungssignalen, die von den Strombegrenzern 474 ausgegeben werden, wie unten besprochen) und Vorrichtungsleistungsüberwachungsschaltungen, die ausgebildet sind, um eine Betriebsleistung jedes einzelnen Bauelements zu messen (z. B. basierend auf Leistungsüberwachungs-Ausgangssignalen 1312, die von jedem Bauelement 302 ausgegeben werden, wie unten besprochen). Die Prüfelektronik 1020 kann so ausgebildet sein, dass sie Ausgangsdaten erzeugt, die die Betriebsleistung und/oder den Fehlerstatus jedes Bauelements 302 angeben, wobei diese Daten auf dem (den) Anzeigebildschirm(en) 1040 des Einbrennofensystems 1000 (siehe 10A) angezeigt werden können oder durch einen anderen Computer zugänglich oder herunterladbar sind, z. B. durch verdrahtete oder drahtlose Verbindung mit dem Einbrennofensystem 1000.
Da der in der beheizten Streifenfassung 402 angebrachte Bauelementestreifen 300a durch die integrierten Heizblöcke 420a - 420e erwärmt wird, kann die Testelektronik 1020 den Einbrenn-Test durchführen, ohne die thermische Kammer 1004 zu erwärmen, was verschiedene Vorteile bieten kann. Wie oben erwähnt, kann eine solche Testkonfiguration und -prozedur zum Beispiel den Einschluss verschiedener Elektroniken auf der Einbrenn-Platine 404 (z. B. verschiedene Heizsteuerschaltungen 460 und Einbrenn-Testschaltungen 470) ermöglichen, die möglicherweise nicht in der Lage sind, typische Temperaturen zu tolerieren, die in der Wärmekammer 1004 auftreten. Zusätzlich können durch Bereitstellen vielfacher Einbrenn-Platinen 1008 mit beheizten Streifenfassungen, die in einer Einbrenn-Ofenmaschine 1002 angeordnet sind, vielfache Bauelementestreifen während eines Einbrenn-Tests gleichzeitig unterschiedlichen Temperaturen oder Temperaturprofilen ausgesetzt werden, z. B. zur effizienten Bestimmung der Bauelementeperformanz oder des Bauelementeausfalls bei unterschiedlichen Temperaturen oder Temperaturprofilen.
Wie oben erörtert, können Einbrenn-Platinen gemäß der vorliegenden Offenbarung zusätzlich oder alternativ zum Testen in einer Einbrenn-Ofenmaschine auf einem Prüfstand oder einer anderen nicht ofenbasierten Testmaschine getestet werden. Beispielsweise zeigt 11 gemäß einer Ausführungsform einen beispielhaften Prüfstand 1100 zum Einbrenntesten eines Bauelementestreifens 300a, der in der beispielhaften beheizten Streifenfassung 402 angeordnet ist, die auf der beispielhaften Einbrenn-Platine 404 bereitgestellt ist, die oben erörtert wurde. Der Prüftisch 1100 kann eine Testelektronik 1104, z. B. einen Testertreiber, zum Durchführen von Einbrenn-Testen einzelner Bauelemente auf dem Bauelementestreifen 300a beinhalten. Um Einbrenn-Tests von Bauelementen auf dem Bauelementestreifen 300a durchzuführen, kann die Testelektronik 1104 (a) der Heizsteuerschaltung 460 signalisieren, die Heizblöcke 420a - 420e anzusteuern, um den Bauelementestreifen 1010 (oder ausgewählte Bauelementefelder oder andere Teile davon) zu erwärmen, z. B. auf definierte Temperaturen, und (b) der Einbrenntestschaltung 470 zu signalisieren, verschiedene elektrische Tests einzelner Bauelemente auf dem Bauelementestreifen 300a durchzuführen, z. B. wie oben besprochen.
Die 12-14 veranschaulichen beispielhafte Systeme zum Einbrenn-Testen einzelner DUTs 302 auf dem Bauelementestreifen 300a unter Verwendung des Testertreibers 1010 und einer Schaltung auf der Einbrenn-Platine 400, einschließlich der Einbrenn-Testschaltung 470 und der Heizungssteuerschaltung 460.
12 zeigt ein beispielhaftes Stromversorgungssystem 1200, das so angeordnet ist, dass es gemäß einer beispielhaften Ausführungsform Strom für den beispielhaften Bauelementestreifen 300a bereitstellt, der in der beheizten Streifenfassung 402 auf der beispielhaften Einbrenn-Platine 400 angebracht ist. Die verschiedenen Komponenten und Funktionen des Stromversorgungssystems 1200 können durch jede geeignete Elektronik auf der Einbrenn-Platine 400 (z. B. Einbrenn-Testschaltung 470) und/oder dem Testertreiber 1010 verkörpert sein. Wie gezeigt, weist das dargestellte Stromversorgungssystem 1200 (a) fünf Fehlererkennungstreiber 1202a - 1202e auf, von denen jeder eine Stromversorgung aufweist, die die DTUs in einem entsprechenden Bauelementefeld 306a - 306e mit Strom versorgt, zum Erkennen eines elektrischen Fehlers (z. B. Kurzschluss) an jedem einzelnen DUT 302 in dem jeweiligen Bauelement Panel 306a - 306e, und (b) einen digitalen Signalanalysetreiber 1206, der sowohl Leistungs- als auch digitale Stimulussignalisierung für die Bauelementefelder 306a - 306e bereitstellt, um die Leistungsfähigkeit einzelner DUTs 302 der Bauelementefelder 306a - 306e zu überwachen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann jeder Fehlererkennungstreiber 1202a - 1202e eine Versorgungsspannung V_DD von +5,5 V bei 10 A (was ungefähr 40 mA pro einzelnem DUT bereitstellt) mit einer Gesamtleistung von 60 W bereitstellen.
Wie oben erörtert, weist jedes Bauelementefeld 306a - 306e 234 DUTs auf, die in 18 Spalten oder „Clustern“ angeordnet sind, die jeweils 13 DUTs aufweisen (in dieser Diskussion bezieht sich „DUT_S“ auf Bauelemente 302 auf dem Bauelementestreifen 300a). Wie in 12 gezeigt, ist jeder Cluster 13 Strombegrenzern 474 zugeordnet, die jeweils mit einem einzelnen DUT verbunden sind. Für jedes Bauelementefeld 302a - 302e erfasst jeder jeweilige Strombegrenzer 474 die Spannung und/oder den Strom an seinem entsprechenden DUT und gibt ein Fehlererfassungssignal 1204 aus, das das Vorhandensein (oder Fehlen) eines elektrischen Fehlers, z. B. eines Kurzschlusses, des entsprechenden DUT anzeigt. Die Fehlererkennungssignale 1204 von den 234 Strombegrenzern 474, die jedem der jeweiligen Bauelementefelder 302a - 302e zugeordnet sind, können gemultiplext und überwacht werden, um elektrische Fehler (z. B. Kurzschlüsse) an einzelnen DUTs zu erkennen, wie unten besprochen.
13 zeigt ein beispielhaftes Stimulations- und Überwachungssystem 1300 zum Bereitstellen einer elektrischen Stimulation und Überwachung der 13 DUTs in einem ausgewählten Bauelemente-Cluster in einem ausgewählten Bauelementefeld 302a gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die verschiedenen Komponenten und Funktionen des Stimulations- und Überwachungssystems 1300 können durch jede geeignete Elektronik auf der Einbrenn-Platine 400 (z. B. Einbrenn-Testschaltung 470) und/oder dem Testertreiber 1010 verkörpert sein.
Das System 1300 weist Eingangstestsignale 1302 auf, die an die 13 DUTs in dem ausgewählten Bauelemente-Cluster angelegt werden, Ausgangstestsignale 1304, die aus den Eingangstestsignalen 1302 resultieren, und ein Multiplexersystem 1306 zum selektiven Empfangen der Ausgangstestsignale 1304 von den 13 DUTs. Wie gezeigt, werden zwei Arten von Eingangstestsignalen an jedes der 13 DUTs in dem ausgewählten Bauelemente-Cluster angelegt: (1) Performanzüberwachungs-Eingangssignale 1310, die an ausgewählte Pins an jedem DUT angelegt werden, um definierte Performanzüberwachungs-Ausgangssignale 1312 von jedem DUT auszulösen, und (2) Eingangsleistungssignale 1320 (V_DD), die an jeden DUT angelegt werden, wobei der mit jedem jeweiligen DUT verbundene Strombegrenzer 474 erkennen kann, ob ein Überstromfehler vorhanden ist, und Fehlererkennungssignale 1204 ausgeben kann, die oben mit Bezug auf 12 erörtert wurden.
Performanzüberwachungs-Eingangssignale 1310 können an jede beliebige Anzahl von Arten von Pins auf jedem DUT angelegt werden. Zum Beispiel können die Performanzüberwachungs-Eingangssignale 1310 Pin-spezifische Signale aufweisen, die an jeden von vielfachen Pins an jedem jeweiligen DUT angelegt werden, wobei jedes so ausgebildet ist, dass es ein entsprechendes Pin-spezifisches Ausgangssignal 1312 erzeugt. Jedes Pin-spezifische von jedem DUT ausgegebene Ausgangssignal 1312 kann über eine getrennte Leitung zwischen dem DUT und dem Performanzsignal-Multiplexer 1330 übertragen werden, wie unten besprochen. Zum Beispiel können die Performanzüberwachungs-Eingangssignale 1310 für jedes DUT ein erstes Pin-spezifisches Signal aufweisen, das an einen RESET-Pin angelegt wird, um ein erstes definiertes Ausgangssignal 1312 auszulösen, und drei zusätzliche Pin-spezifische Signale, die an drei zusätzliche Pins auf dem DUT angelegt werden die ausgebildet sind, drei zusätzliche Ausgangssignale 1312 erzeugen, wobei die vier vom DUT erzeugten Ausgangssignale 1312 über vier Leitungen ausgegeben werden, die mit dem Performanzsignal-Multiplexer 1330 verbunden sind.
Die von jedem DUT ausgegebenen Ausgangssignale 1312 zur Überwachung der Ausgangsleistung und die von den Strombegrenzern 474 ausgegebenen Fehlererkennungssignale 1204 werden zum selektiven Überwachen jedes einzelnen DUT an das Multiplexersystem 1306 geleitet. Das Multiplexersystem 1306 weist den oben erörterten Performanzsignal-Multiplexer 1330 auf, einen Leistungssignal-Multiplexer 1332 und einen Mehrsignaltyp-Multiplexer 1336. Das Multiplexersystem 1306, einschließlich der Multiplexer 1330, 1332 und 1336, kann auf einer Einbrenn-Platine 400 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das Multiplexersystem 1306 dem in 4B gezeigten Multiplexersystem 472 entsprechen.
Wie oben erörtert, empfängt der Performanzsignal-Multiplexer 1330 Performanzüberwachungs-Ausgangssignale 1312 von jedem der 13 DUTs über vielfache Leitungen, die zwischen jedem DUT und dem Performanzsignal-Multiplexer 1330 verbunden sind, entsprechend den vielfachen Pin-spezifischen Ausgangssignalen, die von jedem DUT ausgegeben werden). Der Performanzsignal-Multiplexer 1330 kann ein 16-Kanal-Multiplexer sein, der ausgebildet ist, um die Ausgangssignale von den 13 DUTs zu verwalten.
Der Leistungssignal-Multiplexer 1332 empfängt ein Fehlererfassungssignal 1204 von jedem der 13 DUTs. Der Leistungssignal-Multiplexer 1332 kann ein 16-Kanal-Multiplexer sein, der dazu ausgebildet ist, die 13 Fehlererkennungssignale 1204 zu verwalten.
Der Performanzsignal-Multiplexer 1330 und der Leistungssignal-Multiplexer 1332 können durch die Multiplexer-Steuerschaltung 1340 gesteuert werden, um beide Arten von Ausgangssignalen auszuwählen, d. h. Performanzüberwachungs-Ausgangssignale 1312 und Fehlererfassungssignale 1204 für ein ausgewähltes DUT. Die ausgewählten Signale für das ausgewählte DUT, angezeigt als Signale 1312' und 1204', werden an den Multisignaltyp-Multiplexer 1336 geleitet.
Die mit dem Multisignaltyp-Multiplexer 1336 verbundene Multisignaltyp-Multiplexer-Steuerschaltung 1342 kann zwischen den zwei Arten von Ausgangssignalen für das ausgewählte DUT (Performanzüberwachungs-Ausgangssignale 1312' und Fehlererkennungssignale 1204') auswählen und ausgewählte der Signale 1312' oder 1204' an eine geeignete Signalanalyseschaltung weiterleiten, z. B. um (a) einen elektrischen Fehler (z. B. Kurzschluss) zu identifizieren, der dem ausgewählten DUT zugeordnet ist (basierend auf den Signalen 1204'), und (b) die Performanz des ausgewählten DUT zu analysieren (basierend auf den Signalen 1312'). Zusätzlich kann das System 1300 eine Schaltung aufweisen, die ausgebildet ist, um die Performanz jedes Multiplexers 1330, 1332 und 1336 zu analysieren, indem die ausgewählten Signale 1350, 1352 und 1356 überwacht werden, die durch die Multiplexer 1330, 1332 und 1336 geleitet werden, um dadurch eine Verifizierungsprüfung der ausgewählten DUT-Signale 1312' oder 1204' bereitzustellen.
13 zeigt ein Temperatursteuersystem 1300 zum Steuern der Heizblöcke 420a - 420e gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die verschiedenen Komponenten und Funktionen des Temperatursteuersystems 1300 können durch jede geeignete Elektronik auf der Einbrenn-Platine 400 (z. B. Heizungssteuerschaltung 460) und/oder dem Testertreiber 1010 verkörpert sein. Das Temperatursteuersystem 1300 kann ausgebildet sein, um unabhängige Steuerung jedes Heizblock 420a - 420e bereitzustellen, und in einigen Ausführungsformen eine unabhängige Steuerung einzelner Heizelemente (z. B. Heizspulen) 904 innerhalb jedes Heizblocks 420a - 420e, was verschiedene Vorteile bieten kann. Beispielsweise können durch Bereitstellen einer unabhängigen Steuerung der Heizblöcke 420a - 420e und/oder der Heizelemente 904 unterschiedliche Temperaturen auf unterschiedliche Bauelementefelder 302a - 302e und/oder unterschiedliche Gruppen von DUTs innerhalb eines einzelnen Bauelementefeldes 302a - 302e angewendet werden, um dadurch in Abhängigkeit von der der Temperatur während eines einzelnen Einbrenn-Tests ein Profil der DUT-Performanz zu erzeugen, das verwendet werden kann, um eine bestimmte Temperatur oder Temperaturen zu bestimmen, bei denen die DUTs zu versagen beginnen. Als weiteres Beispiel bietet die unabhängige Steuerung der Heizblöcke 420a - 420e und/oder der Heizelemente 904 die Möglichkeit, einen Einbrenntest nur an einem ausgewählten Abschnitt eines Bauelementestreifens durchzuführen.
Wie in 14 gezeigt, kann das Temperatursteuersystem 1400 Heizblöcke 420a - 420e aufweisen, die jeweils einen Temperatursensor 906 und zwei Heizspulen 904 aufweisen; Wärmeregler 464a - 464e, die mit Heizblockkopplern 462a - 462e verbunden sind, die jeweils ausgebildet sind, um einen jeweiligen Heizblock 420a - 420e zu steuern; und eine Energieversorgung 1402 für das Heizsystem. Die Energieversorgung 1402 für das Heizsystem kann so ausgebildet sein, dass sie Heizspulen 904 in jedem Heizblock 420a - 420e mit Energie versorgt. Jede thermische Steuerung 464a - 464e kann dazu ausgebildet sein, die an jede Heizspule 904 innerhalb ihres entsprechenden Heizblocks 420a - 420e über den jeweiligen Heizblockkoppler 462a - 462e angelegte Leistung basierend auf Temperaturmessungen von dem jeweiligen Temperatursensor 906 und einer oder vielfachen definierten Soll- oder Schwellentemperaturen zu steuern, die von der jeweiligen thermischen Steuerung 464a - 464e gesteuert werden.
Obwohl die offenbarten Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben werden, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen an den Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von ihrem Geist und Schutzumfang abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62977779 [0001]

Claims

Einbrenn-Platine zum Einbrenn-Testen von Bauelementen, wobei das Bauelement aufweist: eine Leiterplatte (PCB); eine auf der Leiterplatte angebrachte Streifenfassung, wobei die Streifenfassung aufweist: eine Fassungsbasis, die so ausgebildet ist, dass sie einen Bauelementestreifen aufnimmt, der eine Anordnung von Bauelementen beinhaltet, die auf einem Bauelementestreifen-Substrat angebracht sind; einen Fassungsdeckel; zumindest einen dem Fassungsdeckel zugeordneten Heizblock; wobei der Fassungsdeckel bewegbar ist zwischen (a) einer offenen Position, die es erlaubt, den Bauelementestreifen an der Fassungsbasis anzubringen, und (b) einer geschlossenen Position, in der der angebrachte Bauelementestreifen zwischen dem Fassungsdeckel und dem Fassungsbasis angeordnet ist; und eine Anordnung von leitenden Kontakten, die jeweils dazu ausgebildet sind, ein jeweiliges Bauelement in der Anordnung von Bauelementen zu kontaktieren, Heizsteuerschaltungen, die dazu ausgebildet sind, den zumindest einen Heizblock zu steuern, um Wärme an den Bauelementestreifen bereitzustellen; und Einbrenn-Testschaltungen, die mit den leitfähigen Kontakten verbunden sind, um Eingangstestsignale an einzelne Bauelemente der Anordnung von Bauelementen auf dem Bauelementestreifen zu übermitteln und Testsignale von den einzelnen Bauelementen auszugeben.
Einbrenn-Platine nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Heizblock in den Fassungsdeckel integriert oder daran angebracht ist.
Einbrenn-Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei: die Fassungsbasis eine Kontaktplatte aufweist, die ausgebildet ist, um den Bauelementestreifen zu tragen, wobei die Kontaktplatte eine Anordnung von Bauelementekontaktlöchern aufweist; und in der geschlossenen Position des Fassungsdeckels die leitenden Kontakte durch die Anordnung von Bauelementekontaktlöchern in der Kontaktplatte ragen und in Kontakt mit einzelnen Bauelementen auf dem Bauelementestreifen sind.
Einbrenn-Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der Bauelementestreifen vielfache Bauelementefelder beinhaltet, wobei jedes Bauelementefeld vielfache Bauelemente beinhaltet; die Streifenfassung vielfache Abschnitte beinhaltet, von denen jeder mit einem entsprechenden Bauelementefeld auf dem Bauelementestreifen korrespondiert; und der zumindest eine Heizblock vielfache Heizblöcke aufweist, die jeweils zum Erwärmen eines jeweiligen Bauelementefeldes auf dem Bauelementestreifen angeordnet sind.
Einbrenn-Platine nach Anspruch 4, wobei die vielfachen Heizblöcke unabhängig steuerbar sind, um eine unabhängige Temperatursteuerung jedes der vielfachen Bauelementefelder auf dem Bauelementestreifen bereitzustellen.
Einbrenn-Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die weiterhin aufweist: einen Multiplexer, der mit einer Vielzahl von leitenden Kontakten in der Anordnung von leitenden Kontakten verbunden ist, wobei die Vielzahl von leitenden Kontakten so ausgebildet ist, dass sie eine entsprechende Vielzahl von Bauelementen in der Anordnung von Bauelementen kontaktiert; eine Multiplexer-Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, den Multiplexer zu steuern, um selektiv Signale von jedem Bauelement in der Vielzahl von Bauelementen über einen entsprechenden leitenden Kontakt der Vielzahl von leitenden Kontakten zu empfangen.
Einbrenn-Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ein Multiplexersystem aufweist, das Folgendes aufweist: einen Performanzsignal-Multiplexer, der mit einer ersten Teilmenge von leitenden Kontakten in der Anordnung von leitenden Kontakten verbunden ist; einen Leistungssignal-Multiplexer, der mit einer zweiten Teilmenge von leitenden Kontakten in der Anordnung von leitenden Kontakten verbunden ist; und Multiplexer-Steuerschaltungen vom Multisignaltyp, die so ausgebildet sind, dass sie den Performanzsignal-Multiplexer und den Leistungssignal-Multiplexer steuern, um Bauelementeperformanzsignale und Bauelementeleistungssignale von einzelnen Bauelementen in der Anordnung von Bauelementen selektiv zu überwachen.
Streifenfassung zum Einbrenntesten einer Anordnung von Bauelementen, die auf einem Bauelementestreifen bereitgestellt ist, wobei die Streifenfassung aufweist: eine Fassungsbasis, die so ausgebildet ist, dass sie einen Bauelementestreifen aufnimmt, der eine Anordnung von Bauelementen beinhaltet, die auf einem Bauelementestreifen-Substrat angebracht sind; einen Fassungsdeckel; zumindest einen dem Fassungsdeckel zugeordneten Heizblock; wobei der Fassungsdeckel bewegbar ist zwischen (a) einer offenen Position, die es erlaubt, den Bauelementestreifen an der Fassungsbasis anzubringen, und (b) einer geschlossenen Position, in der der angebrachte Bauelementestreifen zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis angeordnet ist; und eine Anordnung von leitenden Kontakten, die jeweils ausgebildet sind, um ein entsprechendes Bauelement in der Anordnung von Bauelementen zu kontaktieren.
Streifenfassung nach Anspruch 8, wobei der zumindest eine Heizblock in den Fassungsdeckel integriert oder daran angebracht ist.
Streifenfassung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei in der geschlossenen Position des Fassungsdeckels der angebrachte Bauelementestreifen physisch zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis zusammengedrückt wird, um die leitfähigen Kontakte in Kontakt mit den einzelnen Bauelementen auf dem Bauelementestreifen zu bringen.
Streifenfassung nach Anspruch 10, wobei: die Fassungsbasis eine Kontaktplatte beinhaltet, die ausgebildet ist, um den Bauelementestreifen zu tragen; und die leitenden Kontakte so ausgebildet sind, dass sie durch Kontaktlöcher in der Kontaktplatte hindurchragen.
Streifenfassung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei: der Bauelementestreifen vielfache Bauelementefelder aufweist, die jeweils vielfache Bauelemente aufweisen; die Streifenfassung vielfache Abschnitte beinhaltet, von denen jeder mit einem entsprechenden Bauelementefeld auf dem Bauelementestreifen korrespondiert; und der zumindest eine Heizblock vielfache Heizblöcke aufweist, die jeweils zum Erwärmen eines jeweiligen Bauelementefeldes auf dem Bauelementestreifen angeordnet sind.
Streifenfassung nach Anspruch 12, wobei die vielfachen Heizblöcke unabhängig steuerbar sind, um eine unabhängige Temperatursteuerung jedes der vielfachen Bauelementefelder auf dem Bauelementestreifen bereitzustellen.
System zum Einbrenn-Testen von Bauelementen eine Einbrenn-Testmaschine; und eine Einbrenn-Platine, die aufweist: eine Leiterplatte (PCB); eine auf der Leiterplatte angebrachte Streifenfassung, wobei die Streifenfassung aufweist: eine Fassungsbasis, die so ausgebildet ist, dass sie einen Bauelementestreifen aufnimmt, der eine Anordnung von Bauelementen beinhaltet, die auf einem Bauelementestreifen-Substrat angebracht sind; einen Fassungsdeckel; zumindest einen dem Fassungsdeckel zugeordneten Heizblock; wobei der Fassungsdeckel bewegbar ist zwischen (a) einer offenen Position, die es erlaubt, den Bauelementestreifen an der Fassungsbasis anzubringen, und (b) einer geschlossenen Position, in der der angebrachte Bauelementestreifen zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis angeordnet ist; eine Anordnung von leitenden Kontakten, die jeweils ausgebildet sind, um ein entsprechendes Bauelement in der Anordnung von Bauelementen zu kontaktieren; und eine Verbindungsschnittstelle, die mit der Anordnung von leitfähigen Kontakten verbunden ist; Heizsteuerschaltungen, die dazu ausgebildet sind, den zumindest einen Heizblock zu steuern, um Wärme an den Bauelementestreifen bereitzustellen; und wobei die Einbrenn-Testmaschine so ausgebildet ist, dass sie: über die Verbindungsschnittstelle und die leitenden Kontakte der Streifenfassung einzelne Bauelemente auf der Bauelementestreifen mit Eingangstestsignalen versorgt; und Ausgangstestsignale der einzelnen Bauelemente über die leitenden Kontakte und die Verbindungsschnittstelle der Streifenfassung empfängt.
System nach Anspruch 14, wobei die Einbrenn-Testmaschine einen Prüftisch aufweist.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 15, wobei die Einbrenn-Testmaschine eine Einbrenn-Ofenmaschine aufweist.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der zumindest eine Heizblock in den Fassungsdeckel integriert oder daran angebracht ist.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei in der geschlossenen Position des Fassungsdeckels der angebrachte Bauelementestreifen physikalisch zwischen dem Fassungsdeckel und der Fassungsbasis zusammengedrückt wird, um die leitenden Kontakte in Kontakt mit den einzelnen Bauelementen auf dem Bauelementestreifen zu bringen.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei: der Bauelementestreifen vielfache Bauelementefelder aufweist, die jeweils vielfache Bauelemente aufweisen; die Streifenfassung vielfache Abschnitte beinhaltet, von denen jeder mit einem entsprechenden Bauelementefeld auf dem Bauelementestreifen korrespondiert; und der zumindest eine Heizblock vielfache Heizblöcke aufweist, die jeweils zum Erwärmen eines jeweiligen Bauelementefeldes auf dem Bauelementestreifen angeordnet sind; wobei die vielfachen Heizblöcke unabhängig steuerbar sind, um eine unabhängige Temperatursteuerung jedes der vielfachen Bauelementefelder auf dem Bauelementestreifen bereitzustellen.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die Einbrenn-Testelektronik aufweist: eine elektrische Fehlererkennungsschaltung, die so ausgebildet ist, dass sie einen jeder einzelnen Vorrichtung zugeordneten elektrischen Fehler erkennt; und Schaltungen zur Überwachung der Bauelementeperformanz, die so ausgebildet sind, dass sie eine Betriebsperformanz jedes einzelnen Bauelements messen.
Einbrenn-Platine, die eine der Streifenfassungen nach den Ansprüchen 8 bis 13 aufweist.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei die Einbrenn-Platine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 21 hergestellt ist.