TWI743907B - 預燒測試高電流提昇裝置 - Google Patents

Abstract

一種預燒測試高電流提昇裝置，其包括：一預燒板及一配電板，彼此相互活動疊接組成，其中預燒板電連接至一第一電源而配電板電連接至一第二電源，該第二電源用以提供一大電流的直流電。預燒板上間隔分佈設置複數個測試單元，每一測試單元至少設置一測試插座，用以測試一半導體元件。該第一電源用以提供該預燒板上的該複數個測試單元正常工作電壓及一般標準訊號。配電板上間隔分佈設置複數個降壓轉換器，該複數個降壓轉換器可任意分組成複數個降壓轉換器組，每個降壓轉換器組對應於一個測試單元，用以降低該第二電源的電壓並提昇該第二電源的電流來轉換該第二電源所供應的直流電，並且將轉換的直流電供給該預燒板上對應的測試單元。

Description

預燒測試高電流提昇裝置

本發明係有關預燒裝置的技術領域，尤指一種預燒測試高電流提昇裝置。

隨著科技進步，新一代的高性能晶片設計及製造上更為複雜。因為運算速度快功能超強，必須在大電流下工作相對消耗功率也大，使得這些晶片出廠前需要在高溫下進行老化測試，所以半導體廠生產製造時都會進行可靠度測試。

由於高性能晶片必須消耗很大的功率，若以每一晶片IC 600A的電流為例，一塊預燒測試板(Burn-in Board ;BIB) 若同時對4顆晶片進行測試，則其電源供應器(Power Supply)就必須供應2400A的電流，然而如此的大電流若透過電路板( PCB )來傳遞，會產生極大的電壓降影響測試進行，或需要增加PCB導電層數而增加成本。

為此，美國專利第6140829提供一種以直流對直流轉換器( DC to DC Converter)將高電壓低電流轉換成低電壓高電流送至位於烤箱內的預燒板。雖然有效解決上述問題，但其架構中間還得經過複數個特製高規格的連接器插槽(connector)相連，使得測試設備非常複雜又昂貴，而且架構中經過多塊板子及連接器插槽後，會造成電壓降低，以致高速的晶片無法正確進行測試。

因此，我國發明專利 I406346 進一步改良，將直流對直流轉換器( DC to DC Converter)直接整合設在預燒測試板上，但這種預燒測試板除了要有正常供電及一般模擬的控制訊號之外，另外還必須設置直流對直流轉換器供給的低電壓高電流，故其整合後的預燒測試板仍必須採用特殊規格厚銅板材及特製高規格的連接器插槽，無法有效降低設置成本簡化供電模組、而且這樣的預燒板只能專用，當面對不同元件時整個預燒板都必須重新再製，彼此間不能相互共享套用，造成重複製板的浪費及測試拆裝更換上的不便，為其主要缺點。

另外，我國發明專利I689240提出了進一步的改良，其使用一般普通電源來供給正常的直流電壓和電流給預燒板進行信號模擬和測試，以及一個特殊大電流供電層，其與該一般普通電源獨立分開而設置，用以提供低電壓大電流給預燒板上的測試單元，藉此有效降低預燒板與大電流供電層製造規格的條件限制，不必另外採用太多特殊高價的零件材料，而達到簡化供電模組、降低設置成本、讓測試作業更為方便易於進行，並可提供多樣不同元件的預燒板更換相互套用，讓其皆能共享分開供電的實用效益。然而，這種預燒板結構中的大電流供電層所輸出的直流電流，若超過1000A將會變得不容易處理且非常昂貴。若是要將這種預燒板結構運用到測試複數個處理大電流的半導體元件 (例如電源管理IC)的應用中，這種預燒板結構將無法達成這個需求。

舉例來說，隨著科技的進步，晶片所消耗的功率也越來越大，且晶片需要處理的電流安培數也急遽增加。例如，用於基地台或交換機房的晶片，所需要處理的電流值通常都會高達600A。若同時對4個用於基地台或交換機房的晶片做測試，則提供給預燒板的測試單元的直流電源，必須要能夠提供2400A的電流。如此一來，若要測試複數個處理大電流的半導體元件，例如用於基地台或交換機房的晶片，則需要增加PCB的導電層數來提供超過1000A的大電流，因而會增加成本。

職是之故，基於克服習用技術中所存在的缺點，發明人經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終發展出本發明的「預燒測試高電流提昇裝置」，除能夠克服上述先前技術之缺點，還增加許多不同的優點，以下為本發明之簡要說明。

有鑑於此，本發明之主要目的，在提供一種預燒測試高電流提昇裝置，其包括一預燒板及一配電板，彼此相互活動疊接組成，其中預燒板電連接至一第一電源而配電板電連接至一第二電源，該第二電源用以提供一大電流的直流電。預燒板上間隔分佈設置複數個測試單元，每一測試單元至少設置一測試插座，用以測試一半導體元件。該第一電源用以提供該預燒板上的該複數個測試單元正常工作電壓及一般標準訊號。配電板上間隔分佈設置複數個降壓轉換器，該複數個降壓轉換器可任意分組成複數個降壓轉換器組，每個降壓轉換器組對應於一個測試單元，用以降低該第二電源的電壓並提昇該第二電源的電流來轉換該第二電源所供應的直流電，並且將轉換的直流電供給該預燒板上對應的測試單元。

本發明的優點和效益，將由底下的實施例連同所附的圖式來詳細解說。

為方便對本發明之目的、系統組成、應用功能特徵及其功效，做更進一步之介紹與揭露，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：請參見圖1至圖2，其中圖1為本發明的預燒測試高電流提昇裝置的立體外觀圖，圖2為本發明的預燒測試高電流提昇裝置的分解圖。須注意的是在本發明中，相同的元件符號係指向相同的元件。如圖1和圖2所示，本發明提出一種預燒測試高電流提昇裝置，主要包括一預燒板1和一配電板2，彼此相互活動疊接組成。預燒板1安裝於配電板2的上層，預燒板1上間隔分佈設置複數個測試單元11，每一測試單元11至少設置一測試插座111。每一測試插座111係設定為容納一半導體元件112來對半導體元件112進行信號的模擬和測試。預燒板1電連接第一電源100 (顯示於圖4)和訊號源，配電板2電連接一第二電源200 (顯示於圖4)。電源100可提供該複數個測試單元11正常工作電壓及一般標準訊號給預燒板1做模擬測試。電源100為一般正常電壓電流的直流電。較佳者，半導體元件112為晶片。電源200為一個大電流的直流電源。

請參見圖2至圖6，其中圖3為本發明的預燒測試高電流提昇裝置的上視圖，圖4為本發明的預燒測試高電流提昇裝置沿著圖3的線段X-X所得到的剖面圖，圖5為本發明的預燒測試高電流提昇裝置沿著圖3的線段Y-Y所得到的剖面圖，而圖6為本發明的預燒測試高電流提昇裝置的透視圖。如圖2至圖6所示，配電板2上間隔分佈設置複數個降壓轉換器211，每一降壓轉換器211用以降低第二電源200的電壓並提昇第二電源200的電流。較佳者，預燒板1與第一電源100間設置連接器插槽401，而配電板2與第二電源200間設置連接器插槽402。此外，該配電板2的每個降壓轉換器211的邊上都會設置一個電源接頭212。

如圖2和圖6所示，複數個降壓轉換器211會分組成複數個降壓轉換器組210，且每個降壓轉換器組210會對應於一個測試單元11。如圖2至圖6所示，在本實施例中鄰近的4個降壓轉換器211會組成一個降壓轉換器組210，其會對應於位於其上層的測試單元11。每個降壓轉換器組210會用以降低第二電源200的電壓並提昇第二電源200的電流來轉換第二電源200所供應的直流電，並且將轉換的直流電，通過配電板2上的電源接頭212供給預燒板1上對應的測試單元11。

因此，第二電源200所供應的直流電，便可以經過每個降壓轉換器組210中的降壓轉換器211進行轉換，亦即第二電源200所供應的直流電會經過數次的降壓和升流轉換，再將轉換的直流電，通過配電板2上的電源接頭212供給預燒板1上對應的測試單元11。如此便可以將第二電源200所供應的直流電的電流進行大幅度地提昇，達到超過1000A甚或超過2000A的電流值，藉此可供應預燒板1上的測試單元11足夠的直流電流來測試半導體元件112。

然而，須注意的是，此間所揭露的實施例僅為示範說明之用，而非用以限制本發明。本發明的保護範圍，並非可限制為實施例所顯示的精確形式。例如，本實施例顯示複數個降壓轉換器211的分組方式為鄰近的四個降壓轉換器211組成一個降壓轉換器組210。然而，也可以採用鄰近的二個、三個、五個甚或六個降壓轉換器211組成一個降壓轉換器組210的分組方式來分組複數個降壓轉換器211。

再者，本發明配電板2具有相當高的相容性，亦即配電板2可以與其他不同種類的預燒板1互相搭配。因此可增加配電板2應用在預燒測試裝置上的靈活度。

與前述的習知技術我國發明專利I689240相較，如圖1至圖6所示，本發明在配電板上設置複數個降壓轉換器211並將複數個降壓轉換器211分組成複數個降壓轉換器組210，且設定每個降壓轉換器組210負責將第二電源200供應的直流電進行數次的降壓和升流操作，再將轉換好的低電壓高電流的直流電供給給預燒板1上對應的插座單元11。如此即可提供超大電流給預燒板1上對應的插座單元11對半導體元件112進行測試，達到以低成本來達成測試處理大電流的半導體元件的預燒裝置的目的。

雖然本發明已經以優選實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內所作的各種更動與潤飾，亦屬本發明的範圍。因此，本發明的保護範圍當視權利要求所界定的為準。

綜上所述，本發明的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰依法提出專利申請。惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作簡單的等效變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:預燒板 2:配電板 11:測試單元 111:測試插座 112:半導體元件 100:第一電源 200:第二電源 211:降壓轉換器 210:降壓轉換器組 212:電源接頭 401:連接器插槽 402:連接器插槽

圖1為本發明的預燒測試高電流提昇裝置的立體外觀圖。 圖2為本發明的預燒測試高電流提昇裝置的分解圖。 圖3為本發明的預燒測試高電流提昇裝置的上視圖。 圖4為本發明的預燒測試高電流提昇裝置沿著圖3的線段X-X所得到的剖面圖。 圖5為本發明的預燒測試高電流提昇裝置沿著圖3的線段Y-Y所得到的剖面圖。 圖6為本發明的預燒測試高電流提昇裝置的透視圖。

1:預燒板

2:配電板

11:測試單元

111:測試插座

112:半導體元件

211:降壓轉換器

210:降壓轉換器組

212:電源接頭

Claims (4)

1. 一種預燒測試高電流提昇裝置，其包括：一預燒板及一配電板，彼此相互活動疊接組成，其中預燒板電連接至一第一電源而配電板電連接至一第二電源，該第二電源用以提供一大電流的直流電，特徵在於： 該預燒板上間隔分佈設置複數個測試單元，每一測試單元至少設置一測試插座，用以測試一半導體元件，該第一電源用以提供該預燒板上的該複數個測試單元正常工作電壓及一般標準訊號； 其中該配電板上間隔分佈設置複數個降壓轉換器，該複數個降壓轉換器任意分組成複數個降壓轉換器組，每個降壓轉換器組對應於一測試單元，用以降低該第二電源的電壓並提昇該第二電源的電流來轉換該第二電源所供應的直流電，並且將轉換的直流電供給該預燒板上對應的測試單元。
2. 如請求項1所述之預燒測試高電流提昇裝置，其中該預燒板設於上層，而該配電板設在該預燒板的下層。
3. 如請求項1所述之預燒測試高電流提昇裝置，其中該預燒板與該第一電源間設置一連接器插槽，且該配電板與該第二電源間設置一連接器插槽。
4. 如請求項1所述之預燒測試高電流提昇裝置，其中該配電板上配置複數個電源接頭，每個電源接頭設置於一個降壓轉換器邊上，用以將該轉換的直流電供給該預燒板上對應的測試單元。

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