[发明专利]半导体元件的预烧测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体测试装置，尤其涉及一种在预烧板上设置独立 电源转换器的半导体元件预烧测试装置。

背景技术

随着科技的进步以及工业上的需要，使得半导体设计公司(IC Design house)必须设计及制造更复杂的芯片，例如整合多颗不同功能的芯片于 一颗IC的SOC芯片(System on Chip)或是高运算及控制能力的可程序 化逻辑门阵列(FPGA)芯片等，这些高性能的芯片有共同的特色，就是需要 供应大电流才能使其工作。由于大电流会产生大的功率消耗，因此这些芯 片均会产生高热，也因此使得这些芯片必须常常在高温下工作。

为了确保上述高性能芯片能够在制造过程中筛选出正常的芯片，所以 在半导体厂完成芯片制造后，都会进行可靠度的测试，以目前所使用的方 法而言，都是对这些芯片进行环境测试，例如芯片的操作寿命测试 (Operational Life Tests；OLTs)，这种测试方法是将这些芯片放入一个高 温烤箱中，并以一些模拟的控制信号输入芯片，以模拟芯片在高温环境下 执行这些控制信号的状况，其目的是希望在制造过程中通过这些测试过程 来发现不良品，以确保每一颗制造出的芯片都能符合设计的正常工作。

如前所述，这些高性能芯片必须消耗大的功率，因此在测试时，每一 颗芯片必须供应大的电流，例如一颗FPGA芯片需要供应20A的电流，因 此当同时对多颗FPGA芯片进行预烧测试时，例如在一块预烧测试板 (Bum-in Board；BIB)同时对16颗芯片测试，电源供应器(Power Supply) 就必须供应320A的电流，然而如此的大电流无法通过电路板(PCB)来 传递，而必须使用很粗的输送线(cable)，这会使得测试非常困难。为解 决此问题，美国专利第6140829即披露一种使用烤箱来进行高性能芯片可 靠度的预烧测试(Bum-in Testing)的结构，如图1所示。首先，是让电源 供应器(20)所供应的电压及电流先经过一个直流至直流转换器(DC to DC Converter)，将电源供应器所提供的较高的电压降低并同时将电流升高， 经过如此的转换后，并不会改变提供给测试芯片的功率，然后再将经过 DC to DC Converter转换后的较低电压及较高的电流送至位于烤箱内的预 烧板。很明显地，美国专利第6140829为了供应这些功率至位于烤箱内的 预烧板，其电路系统(Circuitry)必须经过位于烤箱外的slot board15以 及位于烤箱内的DUT board13(也可称为预烧板)，其间还经过多个连接 器(connector)。如此的结构，使得测试设备非常复杂且昂贵，同时经过 多块板子及连接器后，除了会使功率消耗外，也会使得模拟的控制信号产 生相位上的变化，而使其无法测试高速的芯片。

为此，本发明提出一种不需使用烤箱的预烧测试装置，其可同时解决 上述功率传递消耗、测试信号以及无法供应大电流给芯片的问题。

发明内容

鉴于上述的发明背景中，为了能有效时解决上述功率传递消耗以及测 试信号的问题，本发明主要目的在提供一种具有独立直流电源转换以及控 制电路的预烧板，可用以解决已有技术在功率传递的问题。

此外，本发明的另一主要目的在提供一种不需使用烤箱就能进行预烧 测试的装置，其因为本发明的预烧板不需在高温中工作，因此可以在预烧 板上设置独立直流电源转换以及控制电路，以解决已有技术在功率传递消 耗以及测试信号上的问题。

鉴于上述情况，本发明首先提供一种预烧板(Bum-In Board)结构， 包括一个基板，其上设置有一个控制单元及多条金属导线；多个次控制单 元，设置于基板上并与控制单元电连接；多个插座装置，与多个次控制单 元相应设置于基板上，并与次控制单元电连接；以及多个直流至直流转换 器，与多个插座装置相应设置于基板上并与插座装置电连接；其中直流至 直流转换器将输入预烧板的直流电压降低并同时将输入预烧板的电流升 高，然后将降低的直流电压及升高后的电流输出至每一相应的测试座。