一种通用型芯片温控转接器

技术领域

本申请涉及芯片测试技术领域，更具体地涉及一种通用型芯片温控转接器。

背景技术

目前半导体芯片封装形式具有多种类型，根据封装材料分类有：塑料、陶瓷、金属、玻璃等；根据封装形式可分为：普通双列直插式、普通单列直插式、小型双列扁平、小型四列扁平、圆形金属等；根据芯片引出引脚数量不同，芯片的封装体积大小也有很大差异。由于芯片的封装形式、种类繁多，与芯片匹配的PCB板也需要根据芯片的形式调整接口数量、接口大小等。因此芯片测试部门需要不断更新PCB板，由此带来的相关问题是控制芯片测试环境的温控设备接口也需要不断更新，甚至需要专门定制以满足测试要求。

基于上述原因，在芯片特性测试过程中，若想要实现芯片的温度控制，首先需要考虑温控设备的接口问题，这大大降低了芯片测试效率并延长芯片测试周期。因此，寻求一种通用的芯片测试温控设备转接器对于提高芯片特性测试效率十分有效。

发明内容

本申请的目的在于提供一种通用型芯片温控转接器，该温控转接器具有良好的通用性，有利于提高芯片特性测试效率。

本申请公开了一种通用型芯片温控转接器，适用于连接芯片、PCB板和温控设备，所述温控转接器包括温控设备接头、卡扣接口、若干粗调连杆和细调垫片：

所述PCB板上平放所述芯片的位置周围设置有若干第一连接位，所述卡扣接口与所述PCB板平行设置，所述卡扣接口的中间为中空部分并且边缘设置有若干与所述第一连接位对应的第二连接位；

所述若干粗调连杆中的每个粗调连杆的一端通过其中一个所述第一连接位固定在所述PCB板上，另一端通过与所述第一连接位对应的所述第二连接位固定在所述卡扣接口上；

所述细调垫片的中间为中空部分并且被放置在所述卡扣接口远离所述PCB板的一面；

所述温控设备接头的一端穿过所述细调垫片的中空部分和所述卡扣接口的中空部分并与所述芯片相连接，另一端与所述温控设备相连接。

在一个优选例中，还包括：将所述粗调连杆的另一端在所述第二连接位固定在所述卡扣接口上的固定螺栓。

在一个优选例中，每个所述粗调连杆由一个或多个单级连杆串联连接构成。

在一个优选例中，所述粗调连杆的每个单级连杆的高度为5mm至15mm。

在一个优选例中，所述细调垫片由一个或多个单级垫片叠加构成，每个单级垫片的高度为1mm至3mm。

在一个优选例中，还包括：对应于所述芯片安装于所述PCB板背部并在所述PCB板背部形成由内向外扩散的气流的低温吹气底板，其中所述低温吹气底板为空心机构并具有位于侧壁的进气孔。

在一个优选例中，所述低温吹气底板装配时与所述粗调螺杆固定在一起。

在一个优选例中，所述温控设备接头与所述芯片相接的一端与所述芯片的封装尺寸相匹配，所述温控设备接头与所述温控设备相接的一端与所述温控设备的接头尺寸相匹配，所述温控设备接头的中间部分与所述卡扣接口的中空部分尺寸相匹配。

在一个优选例中，在所述PCB板上所述芯片的四个角沿对角线向外延伸相同距离的位置设置四个所述第一连接位。

在一个优选例中，所述卡扣接口的外围和中空部分的边缘为圆角四边形。

本申请实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

该通用型芯片温控转接器适应性强，方便进行高度调节，可用于不同封装大小和封装类型的芯片，减少对PCB板和温控设备接口进行定制，节省芯片测试设计周期，提高测试效率。

进一步的，降低生产成本，由于温控转接器可用于多种芯片，因此该温控转接器和相应PCB板使用量较大，可批量生产或直接利用3D打印技术制作。

进一步的，增加可以应对低温环境下PCB板结霜问题的设计。

本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请一个实施例中的芯片温控测试工作示意图；

图2是根据本申请一个实施例中的贴片式芯片温控测试装配示意图；

图3是根据本申请一个实施例中的贴片式芯片温控测试工作示意图；

图4是根据本申请一个实施例中的带适配器连接芯片温控测试装配示意图；

图5是根据本申请一个实施例中的带适配器连接芯片温控测试工作示意图；

图6是根据本申请一个实施例中的吹气底板工作示意图

图7是根据本申请一个实施例中的SFG676芯片封装类型示例图；

图8是根据本申请一个实施例中的BGA256芯片封装类型示例图；

图9是根据本申请一个实施例中的芯片与温控设备接头匹配关系示意图。

各附图中，各标示如下：

1-PCB板；

2-芯片；

3-粗调连杆；

4-卡扣接口；

5-细调垫片；

6-温控设备接头；

7-固定螺栓；

8-吹气底板；

9-适配器；

10-进气孔。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

部分概念的说明：

印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)：又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。

温控设备：用于改变芯片外部工作环境(温度)的仪器。

适配器(adaptor):用于连接芯片和PCB板的接口转换器。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。

本申请公开了一种通用型芯片温控转接器，适用于连接芯片2、PCB板1和温控设备，如图1所示，温控转接器包括温控设备接头6、卡扣接口4、若干粗调连杆3和细调垫片5：

为了使芯片2上的温度稳定，PCB板1、芯片2以及温控设备接头6之间的位置关系需要保持稳定，PCB板1上平放芯片2的位置周围设置有若干第一连接位，卡扣接口4与PCB板1平行设置，卡扣接口4的中间为中空部分并且边缘设置有若干与第一连接位对应的第二连接位；

若干粗调连杆3中的每个粗调连杆3的一端通过其中一个第一连接位固定在PCB板1上，另一端通过与第一连接位对应的第二连接位固定在卡扣接口4上；

细调垫片5的中间为中空部分并且被放置在卡扣接口4远离PCB板1的一面；

温控设备接头6的一端穿过细调垫片5的中空部分和卡扣接口4的中空部分并与芯片2相连接，另一端与温控设备相连接。

在一个实施例中，如图2所示，还包括：将粗调连杆3的另一端在第二连接位固定在卡扣接口4上的固定螺栓7。在另一个实施例中，还可以采用插接等连接方式。

目前PCB板1与芯片2的连接方式主要分为两类；一类为贴片式芯片2，如图2和图3所示，即芯片2引脚直接与PCB板1上的连接点焊接在一起，以PCB板1作为基准参考面，芯片2高度较低。另一种连接方式为芯片2通过适配器9与PCB板1相连，如图4和图5所示，由于多了一级适配器9，故芯片2高度较高。

此两种芯片2连接方式实现功能相同，对于特性测试中温度控制的主要区别为温控设备的接口高度不同。本申请通过粗调加细调的方式使温控设备接口6与芯片2之间达到合适的连接高度，可以支撑以上两种连接方式，足以有效应对各种不同的接口高度，实现后续芯片2的温度控制，体现本申请的通用性。

在一个实施例中，每个粗调连杆3由一个或多个单级连杆3串联连接构成。在一个实施例中，粗调连杆3的每个单级连杆3的高度为5mm至15mm，优选为10mm。

在一个实施例中，细调垫片5由一个或多个单级垫片5叠加构成。在一个实施例中，每个单级垫片5的高度为1mm至3mm，优选为1mm和3mm两种可选型号。

图3和图5分别示例了在一种芯片类型下的两种连接方式。

由于在芯片特性测试中，测试温度范围跨度比较大(一般为-40C～130C)，如果在测试中测试项温度长期设置为-40C会引起芯片2以及PCB板1局部区域结霜，当温度上升到0C以上时霜化为水可能导致芯片2短路以及水渍腐蚀电路板，因此本申请设计了低温吹气底板8来解决低温测试时的结霜问题。

在一个实施例中，如图6所示，还包括：对应于芯片2安装于PCB板1背部并在PCB板1背部形成由内向外扩散的气流的低温吹气底板8，其中低温吹气底板8为空心机构并具有位于侧壁的进气孔10；低温测试条件下，通过进气孔10向PCB板1背部持续吹气，流动的气流带走PCB板1背部凝结的霜。

在一个实施例中，低温吹气底板8装配时与粗调螺杆固定在一起。在另一个实施例中，如在高温测试时，低温吹气底板8可以被拆卸。

由于芯片制程工艺、引出输入输出引脚数量、封装形式、封装材质等参数不同，芯片2的尺寸(包括长、宽、高)相差比较大。例如，SFG676封装形式芯片2共引出676个输入输出引脚，如图7所示，封装尺寸为27mm*27mm。BGA256封装形式芯片2共引出256个输入输出引脚，如图8所示，封装尺寸为15mm*15mm。

在实际测试过程中，不仅要考虑芯片尺寸，还需要考虑温控设备接头6是否合适。在一个实施例中，为了使芯片2上的温度均匀相同，温控设备接头6与芯片2相接的一端应与芯片2的封装尺寸相匹配，其匹配效果如图9所示，温控设备接头6与温控设备相接的一端应与温控设备的接头尺寸相匹配，温控设备接头6的中间部分与卡扣接口4的中空部分尺寸相匹配。

在一个实施例中，在PCB板1上芯片2的四个角沿对角线向外延伸相同距离的位置设置四个第一连接位。在一个实施例中，卡扣接口4的外围和中空部分的边缘为圆角四边形。在另一个实施例中，在PCB板1上芯片2的周围向外延伸相同距离的位置均匀设置3个及以上第一连接位。在另一个实施例中，卡扣接口4的外围和中空部分的边缘为圆形或三角形或其他形状。

该通用型芯片温控转接器对SFG676和BGA256封装形式芯片2温控测试工作示意图分别如图3和图1所示，其中温控设备接头6的型号不同，但使用的具有四个第一连接位的PCB板1、粗调连杆3、卡扣接口4、细调垫片5可以通用，也体现了本申请的通用性。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本申请的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。