[实用新型]集成多功能半导体器件可靠性测试装置

说明书

本实用新型公开了一种集成多功能半导体器件可靠性测试装置，其包括：用于承载待测试半导体器件的载物台，以及，密封测试腔；所述载物台与制热及制冷机构连接，且所述载物台被封装于所述密封测试腔内，所述密封测试腔的腔壁上还设有一个以上气体接口、一个以上测试机构接口和一个以上探针接口，所述气体接口用于与外部的气体供给设备或负压发生设备连通，所述测试机构接口用于与外部的测试设备连接，所述探针接口用于活动连接测试探针，所述测试探针的测试端能够通过探针接口进入密封测试腔并到达所需的测试位置。籍由本实用新型能够对半导体电子器件、发光器件等的可靠性等进行实时、直观、快速、准确的测试。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件的性能测试设备，特别涉及一种集成多功能半导体器件可靠性测试装置，属于半导体技术领域。

背景技术

基于半导体材料的元器件是现代信息技术的基础，在大规模集成电路、航空航天、国防军事、汽车电子、消费电子等各个领域都不可或缺。然后在器件的生产和使用过程中，元器件都可能由于种种原因而不能正常，出现可靠性的问题，进而影响整体装备的正常运行。如何提前发现、分析已接近故障状态、或在工作中会发生蜕变的元器件，防患于未然是避免半导体器件失效而影响装备系统运行的关键举措。因此，一种可以检测、分析半导体元器件质量的测试装置就必不可少。

不论是半导体光学还是电子器件正向着大功率、高集成度、高频、高效和小元件尺寸的方向发展。器件在电应力作用下会发热。由于芯片各部位的电流强度不等，器件各个部位的温度会不同，而器件热设计问题、材料缺陷、加工工艺等都会造成器件内部温度分布的异常。例如，功率器件的性能失常和故障点通常是过热引起的，有时局部小区域温度会比平均温度高出很多而出现热点。发光器件在大电流工作状态下结区问题会迅速升高，如果散热出现问题，会导致电极失效，器件性能蜕化。测定器件管芯的热分布和热点是器件可靠性设计、可靠性评价和失效分析的重要环节。

另外，低温状态下器件的某些材料也会因为冷冻的而发生收缩或碰撞，导致器件形变、开裂，进而失效。不同的湿度环境和气氛环境也会影响半导体器件工作状态，因此电、热、湿度、气氛的改变都将会直接或间接的影响器件的性能和寿命，它们是影响器件可靠性的重要因素。

目前已经有多种能测试上述影响因素的可靠性测试装置，如高低温循环箱、热成像仪、电学测试仪、芯片测试探针台等。但上述设备或装置功能单一，不能实时、有效的观测、分析半导体器件在综合环境因素下的时效性。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种集成多功能半导体器件可靠性测试装置，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例一方面提供了一种集成多功能半导体器件可靠性测试装置，其包括：用于承载待测试半导体器件的载物台以及密封测试腔；所述载物台与制热及制冷机构连接，且所述载物台被封装于所述密封测试腔内，所述密封测试腔的腔壁上还设有一个以上气体接口、一个以上测试机构接口和一个以上探针接口，所述气体接口用于与外部的气体供给设备或负压发生设备连通，所述测试机构接口用于与外部的测试设备连接，所述探针接口用于活动连接测试探针，所述测试探针的测试端能够通过探针接口进入密封测试腔并到达所需的测试位置。

在一些实施方式中，所述制热及制冷机构包括集成设置的制热机构与制冷机构，所述制热及制冷机构与载物台导热结合。

在一些实施方式中，所述制冷机构包括循环水冷机构、液氮制冷机构、热电制冷机构中的一种或多种。进一步的，所述循环水冷机构可以与液氮制冷机构、热电制冷机构等一体设置。

在一些实施方式中，所述载物台与制热及制冷机构集成设置。进一步的，所述载物台可以与制热及制冷机构一体设置。

在一些实施方式中，所述气体接口包括用于向密封测试腔通入空气、氧气、氮气、惰性气体、水蒸气中的一种或多种的气体接口，且不限于此。