专利名称：测试半导体器件的设备及使用其测试半导体器件的方法
技术领域：
示例实施例涉及一种测试半导体器件的设备以及一种使用该设备测试半导体器件的方法。其它示例实施例涉及一种测试半导体器件的设备以及一种使用该设备测试半导体器件的方法，该设备和方法能够将半导体器件暴露到具有设定的测试温度的加热环境和冷却环境下来选择性地执行测试。
背景技术：
通常，在制造之后，半导体模块被安装在计算机的主板上，然后使半导体模块穿过半导体模块安装测试区来检查缺陷。半导体模块安装测试是用于确定半导体模块在低温(大约10°C )、常温(大约25°C )和高温(大约55°C )的环境下是否正常工作的测试。
半导体模块安装测试在这样的状态下执行，其中，上面安装有半导体模块的基底被装载在室(chamber)中。 传统的半导体模块安装测试设备包括执行测试步骤的室、用于加热室的加热部件、用于冷却室的冷却部件和用于控制各个组件的操作的控制器。 传统的加热部件和冷却部件彼此分开，以提供用于加热和冷却半导体模块的独立的环境。 因此，当利用传统的半导体模块安装测试来对半导体器件执行温度环境测试时，根据高温和低温测试步骤，工艺流程会复杂。 另外，传统的加热部件包括加热器和风扇来将热空气供应到室中。包括压縮机、冷凝器和蒸发器的冷却部分利用传统的冷却剂来将冷空气供应到室中。 然而，当执行传统的高温测试时，未去除湿气的外部空气通过风扇进入以被加热
器加热，然后被供应到室中。因此，由于使用加热器和风扇，导致功耗会增加。 另外，当执行低温测试时，未去除湿气的外部空气通过冷却器进入以降低温度，然
后被供应到室中。 因此，由于引入潮湿的空气，所以在室中产生冷凝，导致半导体器件在测试过程中变为次品。 此外，由于环境法规限制了对被广泛地用作冷却器(即，冷却部分)的传统冷却剂的氟利昂气体的使用，所以由于使用了符合环境法规的新型冷却剂而增加了成本。此外，在冷却部件的操作过程中，从压縮机过多地产生噪声，导致有关噪声的问题。
发明内容
示例实施例提供一种测试半导体器件的设备以及一种利用该设备测试半导体器件的方法，所述设备和方法能够在单个室中选择性地执行对半导体器件的加热环境测试和冷却环境测试。 示例实施例还提供一种测试半导体器件的设备以及一种利用该设备测试半导体器件的方法，所述设备和方法能够识别设定的测试温度，以在室中形成加热测试环境或冷却测试环境并测试半导体器件。 在下面的描述中将部分地阐述本发明总体构思的其它方面和效用，并且部分地将通过描述而变得明显，或者可以通过实现本发明总体构思而习知。 通过一种测试半导体器件的设备可以实现本发明总体构思的特征和/或效用，所述设备包括室，具有特定的空间，在所述空间中容纳多个半导体器件；温度控制设备，连接到室，并被构造为加热或冷却室，以将室内的温度升高或降低至特定水平；控制模块，将电信号传输至温度控制设备，以选择性地加热或冷却室的内部空间。 室可位于主体或安装设备的上表面上。室的下部可暴露于主体的上表面。板可安装在主体的上表面上，以将电信号从室的内部传输到外部，插槽可以固定地安装在板上，以将半导体器件电连接到板。 室的一侧可通过旋转构件连接到主体。旋转构件可包括第一铰链端，在室的一侧上；第二铰链端，连接到主体；气缸，连接第一铰链端和第二铰链端，并通过接收来自控制模块的电信号来纵向扩张/压縮。 可在主体的上端表面和室的下端表面之间形成间隙。 温度转换模块可包括热空气供应器，以将加热到预定温度的热空气供应到室中；冷空气供应器，以将冷却到预定温度的冷空气供应到室中。 此外，控制模块可包括选择器，选择器被构造为选择性地操作热空气供应器和冷空气供应器中的任意一个。 可在控制模块中预先设定参考温度值，当测试温度值等于或高于参考温度值时，控制模块可操作热空气供应器，当测试温度值低于参考温度值时，控制模块可操作冷空气供应器。 热空气供应器可包括第一空气压縮机，压縮外部空气；壳体，容纳来自第一空气压縮机的压縮空气；吸入管，将第一空气压縮机连接到壳体；加热器，位于壳体中，以接收来自控制模块的电信号来将压縮空气加热至预定温度；排气管，将壳体连接到室的内部，以将加热过的压縮空气从壳体供应到室中。冷空气供应器可包括第二空气压縮机，压縮外部空气；涡流管，从第二空气压縮机接收压縮空气，使压縮空气以特定的速度旋转以形成具有不同温度的流动路径，并将冷却到预定温度的压縮空气供应到室中。 涡流管可包括涡流旋转室，设置在室中并具有旋转空间，并被构造为使从第二空气压縮机引入的压縮空气以特定的转速旋转；压縮空气供应管，被构造为将压縮空气从第二空气压縮机引入到涡流旋转室中；热空气排放管，被构造为将涡流旋转室的旋转空间暴露到室的外部，并引导由旋转空间中的旋转产生的第一涡流流；调节阀，安装在热空气排放管的端部，并被构造为从控制模块接收电信号并选择性地将第一涡流流排放到室的外部；冷空气排放管，被构造为将涡流旋转室的旋转空间暴露到室的内部，并引导由旋转空间中的旋转产生的并沿与第一涡流流的方向不同的方向引导的第二涡流流。 另外，还可在涡流管的端部安装消音器。消音器可包括具有流孔的消音器本体，消音器本体的直径从排气管的端部逐渐减小，消音器本体中埋入有吸声材料。
此外，还可在排气管的端部安装具有多个排放孔的扩散器。排气管可连接到扩散 器的中心部分，排放孔可相对于所述中心部分径向设置，排放孔的直径可从所述中心部分 逐渐增大。 另外，排气管可连接到冷空气排放管，还可在排气管和冷空气排放管的连接位置 安装开启阀，以随着控制模块选择热空气供应器或冷空气供应器来选择性地将排气管或冷 空气排放管的气流路径暴露到室的内部。 本发明总体构思的特征和/或效用还可通过一种测试半导体器件的方法来实现， 所述方法包括以下步骤将多个半导体器件放置到室的内部空间中；通过从控制模块接收 电信号，并利用连接到室的温度转换模块选择性地加热或冷却室的内部空间，来执行测试。
放置半导体器件的步骤可包括利用连接到室和主体的旋转构件，使安装在主体 的上表面上的室旋转并打开；将半导体器件放置在安装在主体的上表面上的板上，以将半 导体器件电连接到板；利用旋转构件使室位于其初始位置，使得在室的下部和主体的上表 面之间有特定的间隙，以将室的内部空间暴露到室的外部。 另外，执行测试的步骤可包括利用电连接到控制模块的选择器，选择温度转换模 块中的热空气供应器和冷空气供应器中的任意一个，其中，热空气加热器被构造为将加热 到预定温度的热空气供应到室中，冷空气供应器被构造为将冷却到预定温度的冷空气供应 到室中；利用控制模块和所选择的热空气供应器或冷空气供应器来设定室的内部空间中形 成的测试温度值。 此外，执行测试的步骤可包括利用控制模块设定参考温度值；当设定的测试温 度值等于或高于参考温度值时，利用控制模块操作温度转换模块中的被构造为将加热到特 定温度的热空气供应到室中的热空气供应器，当设定的测试温度值低于参考温度值时，利 用控制模块操作温度转换模块中的被构造为将冷却到特定温度的冷空气供应到室中的冷 空气供应器。 此外，热空气供应器可包括第一空气压縮机，被构造为压縮外部空气；壳体，被 构造为容纳来自第一空气压縮机的压縮空气；吸入管，被构造为将第一空气压縮机连接到 壳体；加热器，设置在壳体中，并被构造为接收来自控制模块的电信号以将压縮空气加热至 预定温度；排气管，被构造为将壳体连接到室的内部，以将加热过的压縮空气供应到室中。 冷空气供应器可包括第二空气压縮机，被构造为压縮外部空气；涡流管，被构造为从第二 空气压縮机接收压縮空气，来自第二空气压縮机的压縮空气以特定的速度旋转以形成具有 不同温度的流动路径，涡流管将冷却到特定温度的压縮空气供应到室中。涡流管可包括涡 流旋转室，设置在室中并具有旋转空间，并且涡流旋转室被构造为使从第二空气压縮机引 入的压縮空气以特定的转速旋转；压縮空气供应管，被构造为将压縮空气从第二空气压縮 机引入到涡流旋转室中；热空气排放管，被构造为将涡流旋转室的旋转空间暴露到室的外 部，并引导由旋转空间中的旋转产生的第一涡流流；调节阀，安装在热空气排放管的端部， 并被构造为从控制模块接收电信号并选择性地将第一涡流流排放到室的外部；冷空气排放 管，被构造为将涡流旋转室的旋转空间暴露到室的内部，并引导由旋转空间中的旋转产生 的并沿与第一涡流流的方向不同的方向引导的第二涡流流。冷空气排放管可连接到排气 管，开启阀还可安装到冷空气排放管和排气管的连接位置。随着选择热空气供应器或冷空 气供应器，可利用通过接收控制模块的电信号来操作的开启阀将排气管或冷空气排放管的气流路径选择性地暴露在室中。 本发明总体构思的特征和/或效用还可通过一种半导体器件的测试设备来实现，所述半导体器件的测试设备包括室，容纳至少一个半导体器件；温度控制设备，将热空气和冷空气分别供应到室中。 室可包括上部，包括侧壁和顶；下部，在安装设备的上表面上。上部通过可旋转铰链安装到安装设备，可通过能够使空气从室的内部向室的外部通过的间隙使下部与安装设备的上表面分开。 温度控制设备可包括第一空气压縮机、第二空气压縮机、热空气供应器、冷空气供应器和扩散器。热空气供应器可包括壳体，在壳体中具有加热器，以加热来自第一空气压縮机的空气；排气管，将加热后的空气从壳体输出到室中。冷空气供应器可包括涡流旋转装置，包括涡流空气室，涡流空气室从第二空气压縮机接收压縮空气以在涡流旋转装置中产生多个空气流，将热空气输出到室外部，并将冷空气输出到室中。扩散器可分别接收来自热空气供应器的热空气和来自冷空气供应器中的冷空气中的至少一种，并将热空气和冷空气输出到室中。 温度控制设备可安装到室的上部。 涡流旋转装置可包括冷空气排放管。温度控制设备还可包括连接管，连接冷空气排放管和排气管；空气控制阀，分别将来自热空气供应器和冷空气供应器中的每个的空气输出到室中。 半导体器件测试设备还可包括传感器，位于室的内部，以确定室内的温度；控制器，基于室内的温度和预定的测试设定，控制热空气供应器和冷空气供应器的操作，并通过控制旋转铰链的旋转来控制室的打开和关闭。
通过下面结合附图对示例性实施例的描述，本发明总体构思的的上述和/或其它方面将变得明显且更容易理解，其中 下面参照附图对示例实施例进一步详细描述。应该理解的是，为了清楚起见，可以夸大附图的各方面。 图1是根据本发明总体构思的示例实施例的用于测试半导体器件的设备的剖视图； 图2是示出室被旋转并打开的状态的剖视 图3是图1的涡流管的剖视图； 图4是示出图1的用于测试半导体器件的设备的构造的框图； 图5是示出根据本发明总体构思的示例实施例的用于测试半导体器件的设备的另一示例的剖视图； 图6是示出图5的室被旋转并打开的状态的剖视图； 图7是示出图5的用于测试半导体器件的设备的构造的框图； 图8是示出根据本发明总体构思的示例实施例的扩散器的俯视图； 图9是示出根据本发明总体构思的示例实施例的测试半导体器件的方法的流程
图10是示出根据本发明总体构思的示例实施例的测试半导体器件的另一方法的流程图。
具体实施例方式
现在将参照附图更充分地描述各个示例实施例，在附图中示出了一些示例实施例。在附图中，为了清楚起见，会夸大层和区域的厚度。相同的标号始终表示相同的元件。下面通过参照附图来描述实施例，以解释本发明的总体构思。 这里公开了详细的说明性实施例。然而，这里公开的具体结构和功能性细节仅仅表示描述示例实施例的目的。然而，本发明总体构思可以以许多替换形式来实现，而不应被理解为仅局限于这里阐述的示例实施例。 因此，虽然示例实施例可以是各种修改和替换形式，但是在附图中以示例的方式示出这些修改和替换形式的实施例，并将在此详细描述。然而，应该理解的是，不意图将示例实施例限制为所公开的具体形式，而是相反，示例实施例要覆盖落入本发明总体构思的范围内的全部修改、等同物和替换。 应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述不同的元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件与另一个元件区分开来。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一元件可被命名为第二元件，相似地，第二元件可被命名为第一元件。如在这里使用的，术语"和/或"包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。 应该理解的是，当元件被称作"连接到"或"结合到"另一元件时，该元件可以直接连接或直接结合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称作"直接连接到"或"直接结合到"另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其它词语也应该以相同的方式来解释(例如"在...之间"与"直接在...之间"、"相邻"与"直接相邻"、"在...上"与"直接在...上"等)。 这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制示例实施例。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在这里使用术语"包含"和/或"包括"时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。为了方便描述，在这里可使用空间相对术语，如"在...之下"、"在...下方"、"下面的"、"在...上方"、"上面的"等，用来描述在图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征之间的关系。应该理解的是，空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果在附图中的装置被翻转，则描述为"在"其它元件或特征"下方"或"之下"的元件随后将被定位为"在"其它元件或特征"上方"。因而，例如，术语"在...下方"可包括"在...上方"和"在...下方"两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或者在其它方位观看以其它方位为基准)，并对在这里使用的空间相对描述符做出相应的解释。 在此参照作为理想实施例(和中间结构)的示意图的剖视图来描述示例实施例。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，示例性实施例不应该被理解为局限于在此示出的区域的特定形状，而将包括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出为矩形的注入区域在其边缘可具有圆形或弯曲的特征和/或(例如，注入浓 度的)梯度，而不是从注入区域到非注入区域的突变。同样，通过注入形成的埋区会导致在 埋区和通过其发生注入的表面之间的区域中的一些注入。因此，在图中示出的区域实际上 是示意性的，它们的形状并不意图示出装置的区域的实际形状，也不意图限制示例性实施 例的范围。 还应注意的是，在一些可选实现中，所标注的功能/动作可以能不按附图中标注 的顺序出现。例如，根据所包含的功能/动作，连续示出的两幅附图实际上可以基本同时执 行，或者有时可以以相反的顺序执行。 为了更具体地描述示例实施例，将参照附图详细描述各方面。然而，本发明总体构 思不限于所描述的示例实施例。 示例实施例涉及一种测试半导体器件的设备以及一种使用该设备测试半导体器 件的方法。其它示例实施例涉及一种测试半导体器件的设备以及一种使用该设备测试半导 体器件的方法，该设备和方法能够将半导体器件暴露到具有设定的测试温度的加热环境和 冷却环境下来选择性地执行测试。 首先，将参照图1至图4描述根据本发明总体构思的测试半导体器件的设备的构造。 测试半导体器件的设备包括室100，室100具有限定室100内的空间的侧壁100a 和顶100b。室100的下部100c可具有朝安装设备500或主体开口的开口部分。侧壁100a、 顶100b和安装设备500可包围室内的空间。室100的下部可位于安装设备500的上方，使 得当室100处于关闭状态时，间隙G位于室100的下部与安装设备500之间。在操作过程 中，可将多个半导体器件50在室100中设置安装设备500上。包括热空气供应器200和冷 空气供应器300的温度控制设备可连接到室100，以将室100的内部空间加热或冷却至特定 温度值。控制模块400可通过将电信号传输到温度控制信号来控制温度控制设备，以加热 和冷却室100的内部空间。 板510可安装在安装设备500的上表面上，以将电信号从半导体器件50传输到室 100外部的电路。插槽520可安装在板510上，以将半导体器件50电连接到板510。
室100可通过旋转构件600安装到安装设备500的上表面。旋转构件600可包 括第一铰链端610，连接到室100的外侧表面；第二铰链端620，安装到安装设备500 ;气缸 630，将第一铰链端610连接到第二铰链端620。通过接收来自控制模块400的电信号，气缸 630可以纵向扩张/压縮来打开或关闭室100。 气缸630可包括气缸轴631，并且可连接到气动压力供应器640。气动压力供应器 640可接收来自控制模块400的电信号并将气动压力供应到气缸630，来扩张/压縮气缸轴 631。 温度控制设备的热空气供应器200可将加热到特定温度的热空气提供到室100 中，冷空气供应器300可将冷却到特定温度的冷空气提供到室100中。温度控制设备可安 装到室100的上部。 此外，控制模块400可包括选择器410，以选择热空气供应器200和冷空气供应器 300中的一个来操作。选择器410可以是自动选择热空气供应器200或冷空气供应器300 来操作的被编程的电子装置或物理装置，或者可以是接收来自用户的输入的手动选择器。控制模块400可包括电子组件(包括处理器、逻辑电路、存储器和接口 )，以从选择器和温度控制设备接收信号和/或输入，并将信号输出到温度控制设备和半导体测试设备1000的其它组件。 温度控制设备的热空气供应器200可包括第一空气压縮机210，压縮外部空气；壳体220，容纳来自第一空气压縮机210的压縮空气；吸入管230，将第一空气压縮机210连接到壳体220 ;电源251，电连接到控制模块400。加热器250可位于壳体220中，从而电连接到电源251并接收来自控制模块400的电信号，以将压縮空气加热到特定温度。排气管240可将壳体220连接到室100的内部，以将加热的压縮空气供应到室100内。
冷空气供应器300可包括第二空气压縮机310，压縮外部空气；涡流管320，从第二空气压縮机接收压縮空气，以使压縮空气以特定速度旋转而形成具有不同温度的流动路径，并将冷却至特定温度的压縮空气供应到室100中。 如图3所示，涡流管320可包括在室100中的涡流旋转室321，并可具有旋转空间321a，以使从第二空气压縮机310引入的压縮空气以特定速度旋转。压縮空气供应管322可将压縮空气从第二空气压縮机310引入到涡流旋转室321中。热空气排放管323可使涡流旋转室321的旋转空间暴露到室100的外部，并可引导由旋转空间中旋转产生的第一涡流流①。安装在热空气排放管323的一端的调节阀324可以接收来自控制模块400的电信号，以改变第一涡流流①向室100的外部的排放。冷空气排放管325可将涡流旋转室321的旋转空间暴露到室100的内部，并且可以沿着与第一涡流流①的方向不同的方向引导由旋转空间中的旋转产生的第二涡流流②。 另外，消音器330可安装在冷空气排放管325的一端。消音器330可包括具有流孔331a的消音器本体331，其中，消音器本体331的面积在消音器330连接到冷空气排放管325的位置处与冷空气排放管325的面积相同，并且消音器本体331的直径从冷空气排放管325的端部向流孔331a逐渐减小。消音器本体331可由吸声材料332制成，或者可包含吸声材料332。 参照热空气供应器200，如图8示出的，扩散器260可安装在排气管240的一端。扩散器260具有多个排放孔261，以将加热的空气从排气管240排出。排气管240可连接到扩散器260的中心部分，排放孔261可从中心部分径向延伸。排放孔261的直径可从中心部分向外增大。例如，Dn表示最外侧的排放孔261的直径，Dl表示最中心的排放孔261的直径，DK... <Dn。由于与在扩散器260的外端部的气压相比，来自排气管240的空气在气压更高的扩散器260的中心更难通过较窄的排放孔261，所以排放孔261的从中心向外增大的直径帮助将空气从排气管240均匀地排放。 第一空气压縮机210还可连接到湿气去除设备(未示出)，以在将外部空气送入室100内之前将外部空气的湿气去除至预定水平。然后，可利用第一空气压縮机210压縮去除了湿气的空气，并可将压縮空气提供至壳体220。因此，供应到室100中的热空气不会有湿气或者会具有预定的阈值以下的湿气水平。 第二空气压縮机310还可连接到湿气去除设备(未示出)，以在将外部空气送入室100中之前将外部空气的湿气去除至预定水平。然后，可利用第二空气压縮机310压縮去除了湿气的空气，并可将压縮空气提供至涡流管320。因此，供应到室100中的冷空气不会有湿气或者会具有预定的阈值以下的湿气水平。
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下面，将描述根据本发明总体构思的测试半导体器件的设备的操作以及利用该设备测试半导体器件的方法。 参照图1至图4、图8和图9，执行半导体器件放置步骤S100，以将多个半导体器件50放置到室100的内部空间中。 在半导体器件放置步骤S100中，可利用附于室100的侧壁100b并安装在安装设备500上的旋转构件600来使室100旋转并打开。 控制模块400可操作气动压力供应器640，气动压力供应器640可将气动压力供应到气缸630，以使气缸630的气缸轴631压縮至特定长度，如图2所示。气缸630可以是双向作用气缸，其中，两个气缸轴从气缸630的两端扩张和压縮。 随着气缸轴631向气缸630收縮，连接到气缸轴631的一端的第一铰链端610旋转，并且气缸630在安装到安装设备500的第二铰链端620的作用下旋转。结果，连接到具有第一铰链端610的室100可被打开，如图2所示。 当室100打开时，可将半导体器件50放置在安装在安装设备500的上表面上的板510上。半导体器件可电连接到板510。 板510可电连接到控制模块400，可在板510上设置多个插槽520。插槽520可容纳半导体器件50，以将半导体器件50电连接到例如控制模块400的外部装置。
在将半导体器件50插入到插槽520中之后，室100通过旋转构件600恢复到其初始位置。通过按照上述操作的相反顺序来操作气缸轴631，将室100恢复到其初始位置。
具体地说，控制模块400操作气动压力供应器640，气动压力供应器640将气动压力供应到气缸630，以使气缸630的气缸轴631扩张至特定长度。因此，室100向下旋转而恢复到如图1所示的初始位置。 由于室100的下部与安装设备500的上表面分开间隙G，所以室100的内部空间可通过间隙G暴露到室100的外部。 接着，执行测试步骤S200，以选择是利用被构造为从控制模块400接收电信号并连接到室100的温度控制设备加热室100的内部空间还是冷却室100的内部空间。
具体地说，电连接到控制模块400的选择器410选择温度控制设备的热空气供应器200，来将加热到特定温度的热空气供应到室100中，或选择温度控制设备的冷空气加热器300，来将冷却到特定温度的冷空气供应到室100中(S200)。 当选择器410选择热空气供应器200时(S310)，控制模块400设定室100的内部
空间中的测试温度值(S311)。 接着，控制模块400将电信号传输至热空气供应器200，热空气供应器200将热空气供应到室100的内部空间中(S312)。
将详细描述上述步骤。 第一空气压縮机210通过吸入管230将压縮空气供应到壳体220中。供应到壳体220中的压縮空气被从电源251接收功率的加热器250加热到特定温度。另外，加热的压縮空气通过排气管240供应到室100中。 压縮空气通过在排气管240的端部的扩散器260供应到室100的内部空间中。扩散器260具有多个排放孔261。如上所述，排放孔261的直径从扩散器260的中心部分向扩散器260的外周逐渐增大。根据上述构造，压縮空气可以通过多个排放孔261以均匀的压力流入室100的内部空间中。 引入室100中的热空气可通过形成在室100的下部100c和安装设备500的上表 面之间的间隙G向室的外部流动。 另外，安装在室100中的温度传感器420检测室100的内部空间的温度值，并将检 测到的温度值传输到控制模块400。控制模块400确定检测室100的内部空间的温度值是 否等于预定的测试温度值(S313)。 当检测到的室100的内部空间的温度值等于预定的测试温度时，控制模块400将 热空气供应器200的操作保持预定的时间段，并通过安装在安装设备500上的板510从半 导体器件50接收电信号，从而执行半导体器件测试(S400)。所述预定的时间段为在控制模 块400中设定的半导体器件测试时间。 此外，控制模块400可基于从半导体器件50传输的电信号通过显示器430输出电 测试结果(S500)。测试结果可包括半导体器件50是否在具有预定的测试温度值的气氛下 正常操作预定的时间段的数据。 在完成用热空气供应器200的半导体器件测试之后，控制模块400可停止热空气 供应器200的操作，并利用旋转构件600打开室IOO，如图2所示，以设定能将测试后的半导 体器件50从插槽520移除的状态，从而完成测试步骤。 同时，当根据本发明总体构思的选择器410选择冷空气供应器300时(S320)，控制 模块400设定室100的内部空间中的冷测试温度值(S321)。 然后，控制模块400将电信号传输至冷空气供应器300，冷空气供应器300将冷空 气供应到室100的内部空间中(S322)。 具体地说，控制模块400将电信号传输到第二空气压縮机310，第二空气压縮机 310产生压縮空气，压縮空气通过压縮空气供应管322供应到涡流旋转室321中。
涡流管320的热空气排放管323与室100的外部连通，冷空气排放管325与室100 的内部空间连通。根据半导体器件测试设备1000的期望特性，热空气排放管323和冷空气 排放管325的方位可以改变。 当压縮空气通过第二空气压縮机310供应到涡流旋转室321时，压縮空气可以以 大约1百万rpm的速度旋转。这可被称作一次涡流流①或一次旋转空气。
—次旋转空气①通过热空气排放管323排放，剩余的空气被调节阀324返回，以形 成二次涡流流②或二次旋转空气，然后通过冷空气排放管325排出。 这时，二次旋转空气②流经压力比一次旋转空气①流经区域的压力低的区域，从 而失去热量然后流经冷空气排放管325，然后通过安装在冷空气排放管325的端部的消音 器330排放到室100的内部空间中。 在一次旋转空气①和二次旋转空气②的流动中，由于二次旋转空气②的旋转时间 与一次旋转空气①的旋转时间相等，所以实际移动速度比一次旋转空气①的移动速度低。
移动速度的差异意味着动能减小，并且减小的动能被转化为热，从而升高一次旋 转空气①的温度并降低二次旋转空气②的温度。 因此，与压縮空气相比，最终通过热空气排放管323排出的一次旋转空气①被作 为加热过的热空气排出，并且与压縮空气相比，通过冷空气排放管325排出的二次旋转空 气②被作为冷却过的冷空气排出。
因此，可通过涡流管320将冷空气供应到室100的内部空间中。 引入到室100的内部空间中的冷空气可通过形成在室100的下部100c和安装设
备500的上表面之间的间隙G向室100的外部流动。 如上所述，安装在室100中的温度传感器420检测室100的内部空间的温度值，并 将检测到的室100的内部空间的温度值传输到控制模块400。控制模块400确定检测到的 室100的内部空间的温度值是否等于预定的测试温度值(S323)。 当检测到的室100的内部空间的温度值等于预定的测试温度时，控制模块400将 冷空气供应器300的操作保持预定的时间段。控制模块400通过安装在安装设备500上的 板510从半导体器件50接收电信号(S400)。所述预定的时间段为在控制模块400中设定 的半导体器件测试时间。 控制模块400可基于从半导体器件50传输的电信号通过显示器430输出电测试 结果(S500)。测试结果可包括关于半导体器件50是否在具有测试温度值的气氛下正常操 作预定的时间段的数据。 在完成用冷空气供应器300的半导体器件测试之后，控制模块400可停止冷空气 供应器300的操作，并利用旋转构件600打开室100，如图2所示，以从室100中的插槽520 移除半导体器件50，从而完成测试。 上面，已经描述了利用电连接到控制模块400的选择器410选择性地操作热空气 供应器200和冷空气供应器300中的任意一个的方法。 参照图IO，在放置半导体器件之后(S100)，在根据本发明总体构思的控制模块 400中存在参考温度值。当设定的测试温度值高于参考温度值时，控制模块400可操作热空 气供应器200，当设定的测试温度值低于参考温度值时，控制器可操作冷空气供应器300。
测试步骤可包括利用控制模块400设定参考温度值(S600);对控制模块400设 定加热测试温度值或冷却测试温度值(S700);利用控制模块400确定参考温度值是否低 于测试温度值(S710);当设定的测试温度值等于或高于参考温度值时，利用控制模块400 操作温度控制设备中的热空气供应器200，以将加热到特定温度的热空气供应到室100中 (S810);当测试温度值低于参考温度值时，操作温度控制设备中的冷空气供应器300，以将 冷却到特定温度的冷空气供应到室100中(S820)。 由于热空气供应器200和冷空气供应器300的操作(S810至S910与S820至S910) 与上面的描述相同，所以将不重复对它们的详细描述。 同时，参照图5至图7，冷空气供应器300的冷空气排放管325可与热空气供应器 200的排气管240连通。 即，安装在冷空气排放管325的端部的消音器330可通过连接管700与排气管240 连通。 随着控制模块400选择热空气供应器200或冷空气供应器300，将连接管700连接 到排气管240的开启阀710可将排气管240或冷空气排放管325的空气流动路径暴露到室 100的内部。 开启阀710可以是被构造为从外部接收电信号来改变流动路径的方向的三通阀。 例如，可通过控制模块400来控制开启阀710。 如上所述，如果选择器410选择热空气供应器200，或者当控制模块400中设定的测试温度值高于预定参考温度值时操作热空气供应器200，则控制模块400可将电信号传 输到开启阀710以将热空气供应到室100中。 具体地说，开启阀710关闭冷空气排放管325的流动路径并打开排气管240的流 动路径，以将流经排气管240的热空气通过扩散器260供应到室100的内部空间中。
另外，如果选择器410选择冷空气供应器300，或者当控制模块400中设定的测试 温度值低于预定参考温度值时操作冷空气供应器300，则控制模块400可将电信号传输到 开启阀710以将冷空气供应到室100中。 g卩，开启阀710关闭排气管240的流动路径并打开冷空气排放管325的流动路径， 以将流经冷空气排放管325的冷空气通过扩散器260供应到室100的内部空间中。
因此，参照图5和图6，冷空气和热空气都可以通过扩散器260的具有不同直径的 排放孔261均匀地供应到室100的内部空间中。 结果，可通过单个扩散器260将热空气或冷空气供应到室100中。 如上可见，能够在单个室中选择性地执行半导体器件的加热环境测试或冷却环境
领lj试。 另外，能够识别设定的测试温度值以在室中形成加热测试环境或冷却测试环境， 从而测试半导体器件。 上面是对示例实施例的说明，而不应理解为对示例实施例的限制。虽然描述了一 些示例实施例，但是本领域技术人员容易理解，在本质上不脱离该新型教导和优点的情况 下，能够对示例实施例进行许多修改。因此，所有这些修改均意图包括在如权利要求限定的 本发明总体构思的范围内。在权利要求书中，功能性限定意图覆盖这里描述的执行所述功 能的结构，并且不仅仅覆盖结构等同物，还覆盖等同结构。因此，应该理解的是，上面是对各 种示例实施例的说明，而不应理解为局限于公开的特定实施例，并且对公开的实施例的修 改以及其它实施例均意图包括在权利要求书的范围内。 虽然已经示出并描述了本发明总体构思的一些实施例，但是本领域技术人员应该 理解，在不脱离本发明总体构思的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发
明总体构思的范围在权利要求及其等同物中限定。
1权利要求
一种测试半导体器件的设备，所述测试半导体器件的设备包括室，在室中容纳多个半导体器件；温度控制设备，连接到室，以将室加热和冷却至预定的温度水平；控制模块，将电信号传输至温度控制设备，以选择性地加热或冷却室的内部空间。
2. 如权利要求1所述的测试半导体器件的设备，其中，室安装在安装设备的上表面上， 室的下部开口并与安装设备的上表面面对，所述测试半导体器件的设备还包括板，安装到安装设备的上表面，以接收来自室内部的半导体器件的电信号并将电信号 传输到室的外部；插槽，连接到板，以将半导体器件电连接到板。
3. 如权利要求2所述的测试半导体器件的设备，其中，所述测试半导体器件的设备还 包括旋转构件，旋转构件连接到室的一侧并安装到安装设备，其中，旋转构件包括第一铰链端，连接到室的所述侧； 第二铰链端，安装到安装设备；气缸，连接第一铰链端和第二铰链端，并通过接收来自控制模块的电信号来纵向扩张/ 压縮。
4. 如权利要求3所述的测试半导体器件的设备，其中，室的下部通过间隙与安装设备 的上表面分开。
5. 如权利要求1所述的测试半导体器件的设备，其中，温度控制设备包括 热空气供应器，将加热到特定温度的热空气供应到室中； 冷空气供应器，将冷却到特定温度的冷空气供应到室中。
6. 如权利要求5所述的测试半导体器件的设备，其中，控制模块包括选择器，以选择性 地操作热空气供应器和冷控制供应器中的每一个。
7. 如权利要求5所述的测试半导体器件的设备，其中，在控制模块中预先设定参考温 度值，当测试温度值等于或高于参考温度值时，控制模块操作热空气供应器，当测试温度值 低于参考温度值时，控制模块操作冷空气供应器。
8. 如权利要求5所述的测试半导体器件的设备，其中，热空气供应器包括第一空气压縮机，压縮外部空气；壳体，容纳来自第一空气压縮机 的压縮空气；吸入管，将第一空气压縮机连接到壳体；加热器，位于壳体中，并被构造为接 收来自控制模块的电信号以将压縮空气加热至预定温度；排气管，将壳体连接到室的内部， 以将加热过的压縮空气从壳体供应到室中，冷空气供应器包括第二空气压縮机，压縮外部空气；涡流管，从第二空气压縮机接收 压縮空气，以使压縮空气以特定的速度旋转而形成具有不同温度的流动路径，并将冷却到 预定温度的压縮空气供应到室中。
9. 如权利要求8所述的测试半导体器件的设备，其中， 涡流管包括涡流旋转室，在涡流旋转室中具有旋转空间，以使从第二空气压縮机引入的压縮空气 以特定的转速旋转；压縮空气供应管，将压縮空气从第二空气压縮机引入到涡流旋转室中；热空气排放管，将涡流旋转室的旋转空间暴露到室的外部，并引导由旋转空间中的旋 转产生的第一涡流流；调节阀，位于热空气排放管的一端，并被构造为从控制模块接收电信号来改变第一涡 流流向室的外部的排放；冷空气排放管，将涡流旋转室的旋转空间暴露到室的内部，并引导由旋转空间中的旋 转产生的并沿与第一涡流流的方向不同的方向引导的第二涡流流。
10. 如权利要求9所述的测试半导体器件的设备，其中， 涡流管还包括消音器，位于排气管的端部，其中，消音器包括具有流孔的消音器本体，消音器本体的直径从排气管的端部向流孔 逐渐减小，消音器包含吸声材料。
11. 如权利要求8所述的测试半导体器件的设备，所述测试半导体器件的设备还包括 扩散器，具有多个排放孔，安装在排气管的在室内部的一端，其中，排气管连接到扩散器的中心部分， 排放孔从所述中心部分径向延伸，排放孔的直径从扩散器的中心部分向外边缘逐渐增大。
12. 如权利要求8所述的测试半导体器件的设备，所述测试半导体器件的设备还包括 连接管，连接到排气管和冷空气排放管；开启阀，连接在连接管和排气管之间，以将来自排气管的热空气和来自冷空气排放管 的冷空气中的一种排到室中。
13. —种测试半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤 将多个半导体器件放置到室内；通过从控制模块接收电信号，利用连接到室的温度控制设备分别加热和冷却室的内部 空间，来执行测试。
14. 如权利要求13所述的方法，其中，放置多个半导体器件的步骤包括 利用连接到室和安装设备的上表面上的旋转构件，使安装在安装设备的上表面上的室旋转并打开；将半导体器件放置在安装在安装设备的上表面上的板上，以将半导体器件电连接到板；利用旋转构件旋转并关闭室，使得在室的下部和安装设备的上表面之间存在特定的间 隙，以将室内部的空气暴露到室外部的空气。
15. 如权利要求13所述的方法，其中，执行测试的步骤包括利用电连接到控制模块的选择器，选择温度控制设备中的热空气供应器和冷空气供应 器中的一个，其中，热空气供应器用来将加热到预定温度的热空气供应到室中，冷空气供应 器用来将冷却到预定温度的冷空气供应到室中；利用控制模块和所选择的热空气供应器或冷空气供应器来设定室的内部空间的测试 温度值。
16. 如权利要求13所述的方法，其中，执行测试的步骤包括 利用控制模块设定参考温度值；当设定的测试温度值等于或高于参考温度值时，利用控制模块操作温度控制设备中的 热空气供应器以将加热到特定温度的热空气供应到室中，当设定的测试温度值低于参考温 度值时，利用控制模块操作温度控制设备中的冷空气供应器以将冷却到特定温度的冷空气 供应到室中。
17. 如权利要求15所述的方法，其中，热空气供应器包括第一空气压縮机，压縮外部空气；壳体，容纳来自第一空气压縮机 的压縮空气；吸入管，将第一空气压縮机连接到壳体；加热器，位于壳体中，并被构造为接 收来自控制模块的电信号以将压縮空气加热至预定温度；排气管，将壳体连接到室的内部， 以将加热过的压縮空气供应到室中，冷空气供应器包括第二空气压縮机，压縮外部空气；涡流管，从第二空气压縮机接收 压縮空气，来自第二空气压縮机的压縮空气以特定的速度旋转以形成具有不同温度的流动 路径，涡流管将冷却到预定温度的压縮空气供应到室中，涡流管包括涡流旋转室，涡流旋转室在室中并具有旋转空间，并被构造成使从第二空 气压縮机引入的压縮空气以特定的转速旋转；压縮空气供应管，将压縮空气从第二空气压 縮机引入到涡流旋转室中；热空气排放管，将涡流旋转室的旋转空间暴露到室的外部，并引 导由旋转空间中的旋转产生的第一涡流流；调节阀，位于热空气排放管的端部，并被构造为 从控制模块接收电信号来改变第一涡流流向室的外部的排放；冷空气排放管，将涡流旋转 室的旋转空间暴露到室的内部，并引导由旋转空间中的旋转产生的并沿与第一涡流流的不 同方向引导的第二涡流流，其中，冷空气排放管连接到排气管，开启阀位于冷空气排放管连接到排气管的位置，开启阀基于来自控制模块的电信号将来自排气管的热空气和来自冷空气排放管的冷 空气中的一种输出到室中。
18. —种半导体器件测试设备，所述半导体器件测试设备包括 室，容纳至少一个半导体器件；温度控制设备，包括将热空气供应到室中的热空气供应器和将冷空气供应到室中的冷 空气供应器，其中，热空气供应器仅将热空气散发到室中， 冷空气供应器将冷空气散发到室中并将热空气远离室散发。
19. 如权利要求18所述的半导体器件测试设备，其中，室包括 上部，包括侧壁和顶； 下部，位于安装设备的上表面上，其中，上部通过可旋转铰链安装到安装设备上，下部与安装设备的上表面分开有能够使空气从室的内部向室的外部通过的间隙。
20. 如权利要求19所述的半导体器件测试设备，其中，温度控制设备包括第一空气压縮机和第二空气压縮机；扩散器，分别接收来自热空气供应器的热空气和来自冷空气供应 器的冷空气中的至少一种，以将热空气和冷空气输出到室中，其中，热空气供应器包括壳体，在壳体中具有加热器，以加热来自第一空气压縮机的 空气；排气管，将加热后的空气从壳体输出到室中，冷空气供应器包括涡流旋转装置，包括涡流空气室，用来从第二空气压縮机接收压 縮空气，在涡流旋转装置中产生多个空气流，以将热空气输出到室外部，将冷空气输出到室 中。
21. 如权利要求20所述的半导体器件测试设备，其中，温度控制设备安装到室的上部。
22. 如权利要求20所述的半导体器件测试设备，其中，涡流旋转装置包括冷空气排放管，温度控制设备还包括 连接管，连接冷空气排放管和排气管；空气控制阀，分别将来自热空气供应器和冷空气供应器中的每个的空气输出到室中。
23. 如权利要求20所述的半导体器件测试设备，其中，半导体器件测试设备还包括 传感器，位于室的内部，用来确定室中的温度；控制器，基于室内的温度和预定的测试设定来控制热空气供应器和冷空气供应器的操 作，并通过控制可旋转铰链的旋转来控制室的打开和关闭。
全文摘要
本发明公开了一种测试半导体器件的设备及使用其测试半导体器件的方法。所述测试半导体器件的设备包括室，限定容纳多个半导体器件的内部空间；温度控制设备，连接到室并被构造为将室加热或冷却至预定的水平；控制模块，将电信号传输到温度控制设备来加热或冷却室的内部空间。结果，能够使半导体器件暴露到具有设定的测试温度值的加热环境和冷却环境下，以选择性地执行测试。
文档编号G01R1/00GK101738574SQ20091022272
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者尹祥汉, 李培基, 金民雨, 闵丙昽, 黄德钟 申请人:三星电子株式会社;赛米莱恩株式会社