[发明专利]测试板、测试架及高加速应力测试的温差控制系统及方法

说明书

本申请公开了一种测试板、测试架及高加速应力测试的温差控制系统及方法，该测试板包括：基板和阵列式分布在基板上的多个样品卡槽，基板的一侧边设置有引脚，样品卡槽用于装载待测样品，样品卡槽上设置散热组件，散热组件位于待测样品背离样品卡槽的面上，散热组件通过螺纹件固定在样品卡槽；所述测试架包括相互垂直的第一连接部、第二连接部以及测试板。本申请公开的测试板和测试架使产品的温度均衡，降低芯片温度与试验箱环境温度的温差，真实模拟实验环境下样品的工作状态，及时发现设计和工艺故障；本申请公开的控制方法能够实时监控测试样品与试验箱体的温差，不需要人工监控和调节温差，进一步保证真实模拟产品失效状态。

技术领域

本发明一般涉及半导体测试技术领域，具体涉及一种测试板、测试架以及高加速应力测试的温差控制系统及方法。

背景技术

可靠性试验项目-高加速应力试验是对半导体封装产品施加高温，高湿以及高压的环境，同时给产品加载适合的工作电压，在模拟产品的工作状态下加速湿气对产品的侵入，产生离子迁移效应，从而加速发现和定位产品的设计和工艺缺陷，给产品的设计和完善提供强有力的依据，缩短试验周期，并以此使产品的设计和制造工艺在投入生产前或在最终客户现场使用极少出现设计和工艺相关故障，从而提升产品竞争力。

目前市面上低功耗的产品，进行偏压高加速应力试验时，将样品安装到测试板上，加载规定的电压，试验箱提供符合标准要求的温度/湿度/压力条件(HAST条件：130±2℃，85±5％RH，230kPa)。试验运行过程中，由于产品功耗相对很小,芯片内部温度与试验箱环境温度差距较小(小于等于5℃)，该温差不会影响试验过程中对样品的影响。但是对于大功率消耗的产品，加载工作电压模拟工作状态试验过程中，会产生大量的热量，芯片内部温度与试验箱环境温度超出5℃甚至10℃以上，功率耗散产生的热量会驱散芯片表面和周围与失效机理有密切关系的湿气，阻止湿气对样品的侵入，导致不能模拟出试验对样品造成失效的真实状态，从而影响可靠性试验的准确性，为后续规模生产的质量埋下隐患。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种测试板、测试架及高加速应力测试的温差控制系统及方法，改善高功耗产品在高加速试验中芯片产生的高热量，平衡芯片内部温度与试验箱环境温度的温差。

第一方面，本发明提供一种测试板，包括：基板和阵列式分布在基板上的多个样品卡槽，基板的一侧边设置有引脚，适于连接外部电路，样品卡槽用于装载待测样品，样品卡槽上设置有散热组件，散热组件位于待测样品背离样品卡槽的面上，散热组件通过螺纹件固定在样品卡槽上。

优选地，散热组件包括位于样品卡槽开口上的铜片，铜片表面焊接有铝合金散热片，铜片通过螺纹件固定在样品卡槽上。

优选地，铜片的长度等于样片卡槽的长度，铜片的宽度等于样品卡槽两外侧壁之间的宽度。

优选地，待测样品与散热组件之间填充导热层，导热层的厚度满足导热层的上表面与样品卡槽的开口平齐，导热层的宽度不超过样品卡槽两内侧壁之间的宽度。

优选地，导热层为硅胶垫片。

第二方面，本发明提供一种测试架，包括：相互垂直的第一连接部、第二连接部以及第一方面描述的测试板；

第一连接部表面间隔开设有相互平行至少两个插槽，插槽与测试板的引脚相对应，第二连接部表面开设至少两个凹槽，凹槽与插槽的位置对应并垂直，用于固定测试板与引脚所在侧边相邻的侧边。

优选地，第一连接部位于相邻两个插槽之间设置有接线端子。

优选地，第二连接部相邻两个凹槽之间设置至少一个镂空区。

第三发面，本发明提供一种高加速应力测试的温差控制系统，包括：

试验箱、电源、第一温度传感器、第二温度传感器、处理器、控制器以及第二方面所述的测试架；