有效
一种多芯片测试装置及测试方法
林仲康、石浩、张喆
国网智能电网研究院有限公司
摘要
一种多芯片测试装置及测试方法,其中,多芯片测试装置包括:多个并联排布的测试子单元;各个所述测试子单元包括:第一测试电极和第二测试电极,所述第一测试电极与所述第二测试电极适于分别与待测的半导体芯片单元电学连接,所述第一测试电极能为所述半导体芯片单元提供压力;电流采集器,所述电流采集器适于获取所述第一测试电极或所述第二测试电极中通过的测试电流。所述多芯片测试装置能够提高测试精度和测试效率。
1.一种多芯片测试装置,其特征在于,包括:多个并联排布的测试子单元;各个所述测试子单元包括:第一测试电极和第二测试电极,所述第一测试电极与所述第二测试电极适于分别与待测的半导体芯片单元电学连接,所述第一测试电极适于连接压力机,以为所述半导体芯片单元提供可调的压力;电流采集器,所述电流采集器适于在施加压力和施加电压信号的情况下,获取所述第一测试电极或所述第二测试电极中通过的测试电流;半导体芯片,所述半导体芯片具有相对的第一面和第二面,所述半导体芯片的第一面设置有第一芯片电极连接层和第三芯片电极连接层,所述第三芯片电极连接层与所述第一芯片电极连接层分立,所述半导体芯片的第二面设置有第二芯片电极连接层;所述第一测试电极适于朝向所述第一面且与所述第一芯片电极连接层电学连接,所述第二测试电极适于朝向所述第二面且与所述第二芯片电极连接层电学连接;控制回路电极,所述控制回路电极的一端与所述第三芯片电极连接层连接,另一端与控制电路板电学连接,所述控制电路板用于提供控制信号;相对设置的第一导电垫片和第二导电垫片,所述半导体芯片位于所述第一导电垫片和第二导电垫片之间;所述第一导电垫片与所述第一芯片电极连接层接触,所述第二导电垫片与所述第二芯片电极连接层接触,所述第一测试电极适于与所述第一导电垫片连接,所述第二测试电极适于与所述第二导电垫片连接;导电基板,所述测试子单元分别与所述导电基板固定;加热装置,所述加热装置位于所述导电基板的底部并与所述导电基板接触,所述加热装置用于为所述半导体芯片单元提供热环境;所述加热装置为传热线路板,所述传热线路板中均匀分布有传热电阻丝。
2.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述第一芯片电极连接层为所述半导体芯片的发射极,所述第二芯片电极连接层为所述半导体芯片的集电极。
3.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述第一测试电极用于朝向所述第一面的表面面积大于或等于与所述第一芯片电极连接层的顶部表面面积的80%。
4.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述第一测试电极的部分侧壁表面具有缺口,所述缺口适于暴露所述第三芯片电极连接层。
5.根据权利要求4所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述第三芯片电极连接层为所述半导体芯片的栅极。
6.根据权利要求5所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述控制回路电极的材料包括无氧铜。
7.根据权利要求5所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述控制回路电极为导电弹片。
8.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述半导体芯片单元还包括:塑封绝缘外壳,环绕所述半导体芯片的侧壁、所述第一导电垫片的侧壁和所述第二导电垫片的侧壁。
9.根据权利要求8所述的多芯片测试装置,其特征在于,还包括:密封材料,所述密封材料位于所述塑封绝缘外壳与所述半导体芯片的侧壁之间、所述塑封绝缘外壳与所述第一导电垫片的侧壁之间、以及所述塑封绝缘外壳与所述第二导电垫片的侧壁之间。
10.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述第二测试电极中具有凹槽;所述多芯片测试装置还包括:位于所述凹槽中的芯片定位卡槽,所述芯片定位卡槽的底部暴露出所述第二测试电极,所述芯片定位卡槽中适于放置所述半导体芯片单元。
11.根据权利要求10所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述芯片定位卡槽的形状为“T”形;所述芯片定位卡槽包括第一环状卡槽部和与所述第一环状卡槽部连接的第二环状卡槽部,所述第一环状卡槽部与所述凹槽的侧壁接触,所述第二环状卡槽部与所述第二测试电极的部分顶部表面接触。
12.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述半导体芯片包括功率半导体芯片,所述功率半导体芯片包括二极型半导体芯片和三级型半导体芯片。
13.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述第一测试电极和所述第二测试电极的材料包括无氧铜。
14.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述电流采集器包括电流传感器。
15.根据权利要求14所述的多芯片测试装置,其特征在于,所述电流传感器包括罗氏线圈,所述罗氏线圈环绕所述第一测试电极或者第二测试电极。
16.根据权利要求1所述的多芯片测试装置,其特征在于,还包括:与所述第一测试电极的顶面表面连接的导电连接片;位于所述第一测试电极的顶部且与所述导电连接片接触的绝缘片,所述压力机适于与所述绝缘片接触并给所述第一测试电极施压。
17.一种测试方法,采用权利要求1至16中任意一项所述的多芯片测试装置,其特征在于,包括:将若干半导体芯片单元分别放置在各测试子单元中的所述第一测试电极和所述第二测试电极之间;所述测试子单元包括半导体芯片,所述半导体芯片还设置有第三芯片电极连接层;压力机对各个所述测试子单元中的第一测试电极同步施加压力,以对多个所述测试子单元中的半导体芯片单元同步施加可调的压力;在各个所述测试子单元中所述第一测试电极和第二测试电极上同步施加电压信号;采用加热装置通过导电基板将热能传递给所述半导体芯片单元,为所述半导体芯片单元提供热环境;通过控制电路板和控制回路电极在所述第三芯片电极连接层上施加控制信号;在施加压力和施加电压信号的情况下,各个所述测试子单元中的电流采集器同步获取第一测试电极或第二测试电极中通过的测试电流。
18.根据权利要求17所述的测试方法,其特征在于,所述第二测试电极中具有凹槽;所述多芯片测试装置还包括:位于所述凹槽中的芯片定位卡槽,所述芯片定位卡槽的底部暴露出所述第二测试电极;将半导体芯片单元放置在所述第一测试电极和所述第二测试电极之间为:将所述半导体芯片单元放置在所述芯片定位卡槽中;将所述半导体芯片单元放置在所述芯片定位卡槽中之后,将所述第二测试电极移动至与所述第一测试电极相对并与所述半导体芯片单元的表面接触。
19.根据权利要求17所述的测试方法,其特征在于,还包括:根据各个所述测试子单元中测试电流与电流阈值的差异,判断各所述测试子单元中半导体芯片单元的异常情况。



