一种高温老化测试方法与流程

1.本发明涉及芯片高温老化测试技术领域，具体为一种高温老化测试方法。


背景技术：

2.集成电路高温老化测试htsl是消费电子、车规级封装、军用品等器件不可缺少的测试环节。芯片的高温老化测试，是将芯片加热至其工作温度，或高于工作温度的状态下，测试芯片的耐受性和可靠性，从而在早期发现芯片的故障，对于产品质量的监督、高质量芯片的筛选等具有重要意义。
3.常见的高温老化测试设备有老化炉、测试插座和测试板，其中测试插座是一种常用的芯片高温老化测试工具，具有体积小、可移动、安装及配套设施要求低等优点。
4.现有的测试插座主要包括：上盖、转环、底座和芯片压块，上盖与底座的一侧铰接连接，转环转动设置在上盖上，底座用于装载芯片，而芯片压块内部设置有用于升温的加热棒，芯片压块通过其底部与芯片上表面接触，对芯片进行加热测试。
5.但是，在实际使用中，现有的测试插座仍存在以下不足：第一，在对芯片进行装载时是通过转动转环使芯片压块升降，从而使芯片压块的下表面与芯片贴合；而现有的芯片由于封装不同，芯片压块需要下降的高度也不相同，即转环需要转动的角度不同，导致现有的测试插座对不同封装的芯片适应性差；第二，在进行温度循环老化测试时，需要对芯片进行加热、散热的循环操作，使芯片的温度在高温-常温-高温之间循环，但是，一个循环周期的时间较长，导致在进行温度循环老化测试时的效率低。


技术实现要素：

6.针对现有的测试插座对不同封装芯片适应性差以及温度循环老化测试效率低的技术不足，本发明提供了一种高温老化测试方法，能够实现快速方便的调节，并能够适应更多封装的芯片，提高温度循环老化测试效率。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温老化测试插座的测试方法，包括以下步骤：步骤a，芯片加热；通过芯片压块内部的加热棒对芯片压块进行加热，芯片压块对芯片和接触罩内部的导热油加热至设定的高温温度；步骤b，辅助降温；加热棒停止加热，通过控温风扇提高转速对芯片压块进行降温，同时接触罩内部的设定高温的导热油被吸入升温缸体内并加热至高于设定高温，同时降温缸体内低于设定常温的导热油被推入接触罩内吸收芯片和芯片压块的热量，辅助芯片降温；步骤c，辅助升温；加热棒开始加热，控温风扇降低转速，同时接触罩内部吸收热量后温度由低于设定常温升温至设定常温的导热油被吸入降温缸体内并降温至低于设定常温，同时升温缸体内温度高于设定高温的导热油被推入接触罩内对芯片和芯片压块释放热
量，辅助芯片升温；步骤d，循环测试；重复步骤b和步骤c，直至达到循环测试次数。
8.进一步地，应用在一种高温老化测试插座的循环结构上，所述的循环结构包括：升温缸体和降温缸体。
9.与现有技术相比，本发明提供了一种高温老化测试插座及测试方法，具备以下有益效果：本发明一种高温老化测试插座，通过在芯片压块的底部设置接触罩，接触罩套设在芯片压块的下端，所述接触罩的底部为用于与芯片上表面接触的平面，接触罩的开口固定连接在芯片压块底部的侧边上，且接触罩与芯片压块底部的侧边构成一缓冲腔，接触罩与芯片压块的底面间留有间隙，该间隙内填充有导热油，由此结构，能够实现，在对芯片进行装载后，芯片压块的底部与芯片上表面共同对接触罩挤压，接触罩内部的导热油向外侧流动至缓冲腔，使接触罩发生纵向形变，在将不同封装的芯片进行老化测试时，接触罩能够通过不同程度的发生形变，对不同封装的芯片进行适应，在不需要改变芯片压块限定位置的前提下，能够通过接触罩的变形，对不同封装芯片的高度在接触罩变形范围内进行适应，提高了测试插座对不同封装的芯片适应性。
10.本发明一种高温老化测试插座，通过在转把的转动路径上设置若干个间隔设置的固定孔，固定孔内设置有用于限制转把最大转动角度的柱销，接触罩随芯片压块向下移动并与芯片表面接触后，接触罩能够产生形变对芯片的高度进行适应，所述固定孔的间距与接触罩能够产生的最大形变对应设置，由此结构，能够实现，在使用时，通过将不同封装的芯片需要芯片压块下降的高度与多个接触罩能够产生变形的最大距离对比，确定柱销的位置，在接触罩的变形距离无法满足芯片时，通过改变柱销的位置，能够调整转把的最大转动角度，从而使芯片需要芯片压块下降的高度落入调整后的接触罩变形范围内，从而使插座对不同封装的芯片适应范围扩大。
11.本发明一种高温老化测试插座的循环结构，包括：升温缸体和降温缸体，所述升温缸体通过油管与接触罩的一端连通，所述降温缸体通过油管与接触罩的另一端连通，由此结构，能够实现，通过降温缸体将内部温度低于设定的常温温度的导热油推入接触罩内，吸收芯片的热量，使芯片的降温速度加快，通过升温缸体将内部温度高于设定的高温温度的导热油推入接触罩内，对芯片进行加热，使芯片的升温速度加快，在升温阶段和降温阶段均通过循环结构8辅助进行，使芯片升温阶段和降温阶段的时间缩短，使一个温度循环周期时间缩短，从而提高了芯片温度循环老化测试的效率。
12.4、本发明一种高温老化测试插座的测试方法，包括步骤：步骤a，芯片加热；步骤b，辅助降温；步骤c，辅助升温；步骤d，循环测试；在高温循环老化测试过程中，使芯片升温阶段和降温阶段的时间缩短，使一个温度循环周期时间缩短，从而提高了芯片温度循环老化测试的效率。
附图说明
13.图1为本发明高温老化测试插座的结构示意图；图2为图1中的接触罩的结构示意图；图3为图2中的接触罩变形后的结构示意图；
图4为上盖的结构示意图；图5为固定孔的位置示意图；图6为固定孔的选择原理示意图；图7为支撑条的结构示意图；图8为循环结构的原理示意图；图9为循环结构的具体结构示意图；图10为本发明的温度循环老化测试方法的流程图。
14.其中：1、芯片压块；2、转把；3、接触罩；4、支撑条；5、固定孔；6、柱销；7、插槽；8、循环结构；9、滑杆；10、上盖；11、底座；12、加热棒；13、推力轴承；14、螺纹内筒；15、螺纹外筒；16、控温风扇；7-1、插孔；7-2容纳槽；7-3、支撑边；8-1、升温缸体；8-2、降温缸体；8-3、活塞杆；8-4、散热扇；8-5、加热丝；8-6、滑块；8-7、丝杆；8-8、电机；8-9、第一阀体；8-10、第二阀体。
实施方式
15.下面将结合附图，对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明一部分，而不是全部。基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。
16.方式一以下是一种高温老化测试插座的具体实施方式。
17.结合图1所示，本实施例公开的一种高温老化测试插座，包括：芯片压块1和转把2，所述芯片压块1用于对芯片加热进行老化测试，所述的转把2能够通过转动驱动芯片压块1上下移动，转把2用于移动芯片压块1直至芯片压块1下端与芯片上表面贴合；所述的插座还包括：滑杆9、上盖10、底座11、加热棒12、推力轴承13、螺纹内筒14、螺纹外筒15和控温风扇16，芯片压块1通过滑杆9滑动设置在上盖10上，且芯片压块1底部与滑杆9之间设置有复位弹簧，上盖10的底部铰链连接有底座11，芯片压块1的内部设置有加热棒12，芯片压块1的顶部设置有推力轴承13，推力轴承13的上端设置有螺纹内筒14，螺纹内筒14的外部螺纹连接有螺纹外筒15，螺纹外筒15的外侧固定连接在上盖10上，所述螺纹内筒14的顶部与转把2固定连接，转把2上设置有控温风扇16；在使用时，通过底座11装载芯片，装载后，上盖10扣合在底座上，通过转动转把2，通过螺纹内筒14与螺纹外筒15之间相对转动，使螺纹内筒14通过推力轴承13推动芯片压块1向下滑动，芯片压块1在滑杆9的导向下滑动，同时复位弹簧被压缩，直至芯片压块1的底部与芯片接触，通过加热棒12进行加热升温，通过控温风扇16用于实现快速降温以及辅助控制环境温度，热量由加热棒12传递到芯片压块1上，芯片压块1与芯片表面贴合，模拟芯片高温环境。
18.结合图2和图3所示，所述芯片压块1的底部设置有接触罩3，接触罩3套设在芯片压块1的下端，所述接触罩3的底部为用于与芯片上表面接触的平面，接触罩3的开口固定连接在芯片压块1底部的侧边上，且接触罩3与芯片压块1底部的侧边构成一缓冲腔，接触罩3与芯片压块1的底面间留有间隙，该间隙内填充有导热油；
通过将接触罩3设置在芯片压块1和芯片之间，通过接触罩3内部的导热油进行热量传递，在对芯片进行装载后，芯片压块1的底部与芯片上表面共同对接触罩3挤压，接触罩3内部的导热油向外侧流动至缓冲腔，使接触罩3发生纵向形变，在将不同封装的芯片进行老化测试时，接触罩3能够通过不同程度的发生形变，对不同封装的芯片进行适应，在不需要改变芯片压块1限定位置的前提下，能够通过接触罩3的变形，对不同封装芯片的高度在接触罩3变形范围内进行适应；所述接触罩3与芯片压块1的底面间设置有支撑条4；支撑条4通过连接芯片压块1的底部和接触罩3的底部，使接触罩3的底部保持水平，同时在接触罩3受到压力发生形变时，若干个支撑条4同步弯曲，保障接触罩3均匀变形，并保障接触罩3的底部与芯片表面紧密贴合。
19.所述转把2的转动路径上设置有若干个间隔设置的固定孔5，若干个固定孔5均设置在一虚拟圆上，该虚拟圆与转把2同心，固定孔5内设置有用于限制转把2最大转动角度的柱销6；结合图4所示，转把2上设置有一把手，在装载芯片后，通过转动把手，使转把2转动，从而推动芯片压块1与芯片表面贴合，通过在把手的转动路径上设置固定孔5，柱销6插入固定孔5后，在转动转把2时柱销6能够阻挡把手，从而限制转把2的最大转动角度，由于转把2的转动角度与芯片压块1的下降高度对应，能够通过设置柱销6的位置，使芯片压块1的下降高度与芯片对应，实现芯片压块1与芯片表面快速贴合，并避免磕碰；所述接触罩3随芯片压块1向下移动并与芯片表面接触后，接触罩3能够产生形变对芯片的高度进行适应，所述固定孔5的间距与接触罩3能够产生的最大形变对应设置；结合图1和图5所示，通过接触罩3能够产生变形的最大距离h，根据螺纹内筒14的螺距p，可以得到最大距离h对应的转把2能够转动的角度n=360h/p，通过转把2能够转动的角度n，根据固定孔5所在虚拟圆的半径r，可以得到相邻固定孔5的间距m=2πrh/p。
20.结合图6所示，在使用时，通过将不同封装的芯片需要芯片压块1下降的高度k与多个接触罩3能够产生变形的最大距离h对比，首先确定柱销6的位置，如图6所示，位置a、位置b、位置c、位置d和位置e为相邻的距离为间距m的固定孔5的位置，并且从位置a至位置e芯片压块1下降的高度依次增加，本实施方式中的芯片需要下降的高度k落入了位置c和位置d之间，将柱销6插入位置c的固定孔，限制转把2的转动角度为2倍的角度n，芯片压块1下降的高度为2倍的最大距离h，而下降的高度k剩余的余量k通过接触罩3的变形实现，在接触罩3的变形距离h无法满足芯片时，通过改变柱销6的位置，能够调整转把2的最大转动角度，从而使芯片需要芯片压块1下降的高度k落入调整后的接触罩3变形范围内，从而使插座对不同封装的芯片适应范围扩大。
21.具体地，结合图7所示，所述支撑条4的下端与接触罩3固定连接，支撑条4的上端与芯片压块1的底部固定连接，所述支撑条4的上端朝向芯片压块1的中间位置倾斜设置，且从芯片压块1的中间位置向外方向上的若干个支撑条4倾斜的角度依次增加。
22.通过在接触罩3内设置支撑条4，便于保持接触罩3的底部水平。在接触罩3与芯片表面接触时，接触罩3的底部受到芯片的挤压，其内部的导热油由中间向两侧流动，支撑条4朝向斜上方弯曲，同时对接触罩3的底部产生向外侧的拉力，使接触罩3与芯片接触后，芯片压块1继续向下的过程中，接触罩3底部与芯片上表面保持紧密贴合。在导热油向两侧流动
1内部的活塞位于缸体行程终点位置时，降温缸体8-2内部的活塞位于缸体行程起点位置。
28.通过一根活塞杆8-3同时驱动升温缸体8-1和降温缸体8-2内部的活塞，使升温缸体8-1和降温缸体8-2联动。
29.具体地，结合图9所示，所述循环结构8还包括：散热扇8-4和加热丝8-5，所述的降温缸体8-2设置有若干个，所述的散热扇8-4设置在若干个所述的降温缸体8-2的底部，所述加热丝8-5设置在升温缸体8-1外侧。
30.通过加热丝8-5对升温缸体8-1内部设定的常温温度的导热油进行加热，通过散热扇8-4对降温缸体8-2内部设定的常温温度的导热油进行降温。
31.具体地，若干个所述的降温缸体8-2的内部容积与升温缸体8-1的容积相同。
32.具体地，所述的循环结构还包括：滑块8-6、丝杆8-7和电机8-8，所述的活塞杆8-3与滑块8-6固定连接，滑块8-6滑动设置在丝杆8-7上，丝杆8-7的端部设置有电机8-8。
33.通过电机8-8驱动丝杆8-7转动，使滑块8-6带动活塞杆8-3前后运动，使升温缸体8-1和降温缸体8-2联动。
34.具体地，所述的循环结构还包括：第一阀体8-9和第二阀体8-10，所述第一阀体8-9和第二阀体8-10分别设置在接触罩3两侧的油管上。
35.第一阀体8-9设置在接触罩3与升温缸体8-1连接的油管上，第二阀体8-10设置在接触罩3与降温缸体8-2连接的油管上；在活塞杆8-3运动时第一阀体8-9和第二阀体8-10打开，并且在活塞杆8-3停止时第一阀体8-9和第二阀体8-10关闭，从而切断油路，使高于高温温度的导热油、高温温度的导热油、常温温度的导热油和低于常温温度的导热油彼此分开，避免其之间发生热量传递。
36.方式二以下是一种高温老化测试插座的循环结构的实施方式，该循环结构既可以单独实施，又可以作为具体实施方式一公开的一种高温老化测试插座关键结构。
37.一种高温老化测试插座的循环结构，包括：升温缸体8-1和降温缸体8-2，所述升温缸体8-1通过油管与接触罩3的一端连通，所述降温缸体8-2通过油管与接触罩3的另一端连通，所述升温缸体8-1用于存储并加热导热油至温度高于设定的高温温度，所述降温缸体8-2用于存储并冷却导热油至温度低于设定的常温温度，所述升温缸体8-1和降温缸体8-2的设置满足：在将升温缸体8-1内的温度高于设定的高温温度的导热油推入接触罩3内的同时，接触罩3内的设定的常温温度的导热油被吸入降温缸体8-2内，在将降温缸体8-2内的温度低于设定的常温温度的导热油推入接触罩3内的同时，接触罩3内的设定的高温温度的导热油被吸入升温缸体8-1内。
38.升温缸体8-1和降温缸体8-2采用联动结构，在其中一个内部的导热油被推入接触罩3时，另一个同时将接触罩3内的导热油吸入；在对芯片进行温度循环老化测试时，加热棒12与控温风扇16配合使用，通过加热棒12将芯片加热至设定的高温温度后，加热棒12停止加热，通过控温风扇16将芯片降温至设定的常温温度，再通过加热棒12进行加热，使芯片处于高温-常温-高温的温度循环中，期间通过循环结构8辅助升温和降温；加热棒12将芯片接触罩3内部的导热油加热至设定的高温温度，此时升温缸体8-1内部为空，降温缸体8-2将内部的导热油冷却至温度低于设定的常温温度；
加热棒12停止加热，接触罩3内部设定的高温温度的导热油被吸入升温缸体8-1内部并加热，同时降温缸体8-2将内部温度低于设定的常温温度的导热油推入接触罩3内，吸收芯片的热量，使芯片的降温速度加快；加热棒12开始加热，接触罩3内部常温温度的导热油被吸入降温缸体8-2内部并降温，同时升温缸体8-1将内部温度高于设定的高温温度的导热油推入接触罩3内，对芯片进行加热，使芯片的升温速度加快；由于在高温循环老化测试过程中，在升温阶段和降温阶段均通过循环结构8辅助进行，使芯片升温阶段和降温阶段的时间缩短，使一个温度循环周期时间缩短，从而提高了芯片温度循环老化测试的效率。
39.方式三以下是一种高温老化测试插座的测试方法的实施方式，该测试方法既可以单独实施，又可以应用在具体实施方式二公开的一种高温老化测试插座的循环结构上。
40.结合图10所示，一种高温老化测试插座的测试方法，包括以下步骤：步骤a，芯片加热；通过芯片压块1内部的加热棒14对芯片压块1进行加热，芯片压块对芯片和接触罩3内部的导热油加热至设定的高温温度；步骤b，辅助降温；加热棒14停止加热，通过控温风扇16提高转速对芯片压块1进行降温，同时接触罩3内部的设定高温的导热油被吸入升温缸体8-1内并加热至高于设定高温，同时降温缸体8-2内低于设定常温的导热油被推入接触罩3内吸收芯片和芯片压块1的热量，辅助芯片降温；步骤c，辅助升温；加热棒14开始加热，控温风扇16降低转速，同时接触罩3内部吸收热量后温度由低于设定常温升温至设定常温的导热油被吸入降温缸体8-2内并降温至低于设定常温，同时升温缸体8-1内温度高于设定高温的导热油被推入接触罩3内对芯片和芯片压块1释放热量，辅助芯片升温；步骤d，循环测试；重复步骤b和步骤c，直至达到循环测试次数。
41.具体地，应用在一种高温老化测试插座的循环结构上，所述的循环结构包括：升温缸体8-1和降温缸体8-2。
42.通过降温缸体8-2将内部温度低于设定的常温温度的导热油推入接触罩3内，吸收芯片的热量，使芯片的降温速度加快；通过升温缸体8-1将内部温度高于设定的高温温度的导热油推入接触罩3内，对芯片进行加热，使芯片的升温速度加快；由于在高温循环老化测试过程中，在升温阶段和降温阶段均通过循环结构8辅助进行，使芯片升温阶段和降温阶段的时间缩短，使一个温度循环周期时间缩短，从而提高了芯片温度循环老化测试的效率。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高温老化测试插座的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，芯片加热；通过芯片压块（1）内部的加热棒（14）对芯片压块（1）进行加热，芯片压块对芯片和接触罩（3）内部的导热油加热至设定的高温温度；步骤b，辅助降温；加热棒（14）停止加热，通过控温风扇（16）提高转速对芯片压块（1）进行降温，同时接触罩（3）内部的设定高温的导热油被吸入升温缸体（8-1）内并加热至高于设定高温，同时降温缸体（8-2）内低于设定常温的导热油被推入接触罩（3）内吸收芯片和芯片压块（1）的热量，辅助芯片降温；步骤c，辅助升温；加热棒（14）开始加热，控温风扇（16）降低转速，同时接触罩（3）内部吸收热量后温度由低于设定常温升温至设定常温的导热油被吸入降温缸体（8-2）内并降温至低于设定常温，同时升温缸体（8-1）内温度高于设定高温的导热油被推入接触罩（3）内对芯片和芯片压块（1）释放热量，辅助芯片升温；步骤d，循环测试；重复步骤b和步骤c，直至达到循环测试次数。2.根据权利要求1所述的一种高温老化测试插座的测试方法，其特征在于，应用在一种高温老化测试插座的循环结构上，所述的循环结构包括：升温缸体（8-1）和降温缸体（8-2）。

技术总结
本发明涉及芯片高温老化测试技术领域，具体为一种高温老化测试方法；所述高温老化测试方法包括步骤：步骤a，芯片加热；步骤b，辅助降温；步骤c，辅助升温；步骤d，循环测试；本发明配合高温老化测试插座及其循环结构，能够在高温循环老化测试过程中，使芯片升温阶段和降温阶段的时间缩短，使一个温度循环周期时间缩短，从而提高了芯片温度循环老化测试的效率。从而提高了芯片温度循环老化测试的效率。从而提高了芯片温度循环老化测试的效率。


技术研发人员：金永斌 王强 贺涛 丁宁 朱伟 章圣达 陈伟
受保护的技术使用者：法特迪精密科技（苏州）有限公司
技术研发日：2023.08.02
技术公布日：2023/10/15