电迁移测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种电迁移测试系统。


背景技术：

2.在采用市场上常用的电迁移测试机台进行电迁移测试时，将多个待测结构之间并联连接到供电系统，且每个待测结构均串联有一个保险丝，若待测结构的样品异常导致短路或者电迁移测试机台的其他故障导致瞬间电流过大，都会烧毁对应待测结构所串联的保险丝，以使得电路断开而保护待测结构和供电系统。
3.其中，当发生电路过载时，说明是供电系统施加在待测结构上的电压异常，通过保险丝熔断能够保护待测结构；当发生短路时，说明是待测结构短路，通过保险丝熔断能够保护供电系统。但是，通过设置保险丝对待测结构和供电系统进行保护会存在如下问题：
4.(1)保险丝的工作原理是电流超过规定值(例如1a)一段时间后，电流导致保险丝过热并熔化，从而使电路断开，因此，导致反应时间慢(例如为几秒甚至更长)，从而可能导致待测结构或供电系统损毁；
5.(2)电路过载、短路等均会使得保险丝熔断，导致无法快速确定导致保险丝熔断的根本原因；
6.(3)保险丝熔断后，需对每个待测结构依次进行电阻量测才能确定发生异常的待测结构，然后利用镊子将熔断的保险丝一一挑下，再换上新的保险丝，因此，整个过程很繁琐；
7.(4)保险丝属于耗材，需要定期采购及库房备货，导致成本提高。
8.因此，需要对电迁移测试机台中的电路保护结构进行改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种电迁移测试系统，能够避免导致待测结构和供电电源损毁，且使得成本得到降低。
10.为实现上述目的，本实用新型提供了一种电迁移测试系统，包括至少两个待测结构、空气开关和供电电源，各个所述待测结构之间并联连接后与所述空气开关和所述供电电源串联连接。
11.可选地，所述电迁移测试系统还包括数字显示器，所述数字显示器与所述空气开关并联连接，所述数字显示器中存储有各个所述待测结构发生各种异常时的编码。
12.可选地，所述电迁移测试系统还包括至少两个电阻测量模块，每个所述电阻测量模块分别与一个所述待测结构串联；所述电阻测量模块测量对应的所述待测结构的电阻变化，并将测量结果传输给所述空气开关和所述数字显示器，所述空气开关根据所述测量结果判断是否断开，所述数字显示器根据所述测量结果显示测试异常的所述待测结构所发生的异常种类对应的编码。
13.可选地，所述电迁移测试系统还包括至少两个电源转换模块，每个所述电源转换
模块分别与一个所述待测结构串联，所述电源转换模块将所述供电电源提供的电压转换为对应的所述待测结构所需的电压。
14.可选地，所述电迁移测试系统还包括加热模块，所述加热模块将所述至少两个待测结构加热至电迁移测试所需的温度。
15.可选地，所述空气开关包括锁杆、搭钩、杠杆、电磁脱扣器、过电压脱扣器、热脱扣双金属片和加热元件；所述空气开关的输入端通过导电线依次串接所述电磁脱扣器的通电线圈、所述加热元件和所述过电压脱扣器的通电线圈后与所述空气开关的输出端连接；所述锁杆的一端与所述搭钩的一端相配合锁紧或脱离；所述杠杆包括支撑杆、第一拨杆和第二拨杆，所述支撑杆的顶端与所述搭钩连接；所述第一拨杆的一端固定于所述支撑杆上，所述第一拨杆的另一端向所述电磁脱扣器上常开的第一衔铁延伸并与所述第一衔铁进行配合；所述第二拨杆的一端固定于所述支撑杆上，所述第二拨杆的另一端向所述过电压脱扣器上常开的第二衔铁延伸并与所述第二衔铁进行配合；所述热脱扣双金属片设置于所述加热元件与所述支撑杆的底端之间，以使得所述热脱扣双金属片在受到所述加热元件加热时膨胀弯曲后与所述支撑杆的底端相抵靠。
16.可选地，所述空气开关还包括弹簧，所述弹簧的一端与所述锁杆的另一端连接。
17.可选地，所述空气开关还包括转轴，所述搭钩的另一端与所述转轴可转动地连接。
18.可选地，所述空气开关还包括壳体，所述弹簧的另一端、所述转轴和所述热脱扣双金属片均固定于所述壳体的内壁上。
19.可选地，所述加热元件为加热电阻丝。
20.与现有技术相比，本实用新型的电迁移测试系统由于包括至少两个待测结构、空气开关和供电电源，各个所述待测结构之间并联连接后与所述空气开关和所述供电电源串联连接，使得能够避免导致待测结构和供电电源损毁，且使得成本得到降低。
附图说明
21.图1是本实用新型一实施例的电迁移测试系统的结构示意图；
22.图2是本实用新型一实施例的空气开关的结构示意图。
23.其中，附图1～图2的附图标记说明如下：
24.11-待测结构；12-空气开关；13-供电电源；14-数字显示器；15-电阻测量模块；16-电源转换模块；120-壳体；121-锁杆；122-搭钩；123-杠杆；1231-支撑杆；1232-第一拨杆；1233-第二拨杆；124-电磁脱扣器；1241-第一衔铁；1242-第一通电线圈；125-过电压脱扣器；1251-第二衔铁；1252-第二通电线圈；126-热脱扣双金属片；127-加热元件；128-弹簧；129-转轴。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本实用新型提出的电迁移测试系统作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
26.本实用新型一实施例提供一种电迁移测试系统，所述电迁移测试系统包括至少两个待测结构、空气开关和供电电源，各个所述待测结构之间并联连接后与所述空气开关和
所述供电电源串联连接。
27.下面参阅图1至图2对所述电迁移测试系统进行详细说明：
28.所述电迁移测试系统包括至少两个待测结构11、空气开关12和供电电源13，各个所述待测结构11之间并联连接后与所述空气开关12和所述供电电源13串联连接。
29.其中，需要说明的是，每个所述待测结构11为一待测芯片；各个所述待测结构11的种类可以相同或不同。
30.所述供电电源13用于向各个所述待测结构11施加测试电压，使得所述待测结构11内形成电流，进而使得所述待测结构11发生电迁移。
31.所述空气开关12用于在所述待测结构11发生异常时快速断开，以保护所述待测结构11和所述供电电源13。
32.优选地，所述电迁移测试系统还包括数字显示器14，所述数字显示器14与所述空气开关12并联连接，所述数字显示器14中存储有各个所述待测结构11发生各种不同种类的异常时对应的编码，即编码包含了所述待测结构11的编号以及异常种类的编号。需要说明的是，所述数字显示器14中还可以存储有各个所述待测结构11未发生异常时对应的编码。
33.其中，所述空气开关12和数字显示器14可以设置于所述供电电源13的负极与所述待测结构11之间，或者可以设置于所述供电电源13的正极与所述待测结构11之间。
34.优选地，所述电迁移测试系统还包括至少两个电阻测量模块15，每个所述电阻测量模块15分别与一个所述待测结构11串联；所述电阻测量模块15用于测量对应的所述待测结构11在电迁移测试过程中的电阻变化，并将测量结果传输给所述空气开关12和所述数字显示器14，所述空气开关12根据所述测量结果判断是否断开，所述数字显示器14根据所述测量结果显示测试异常的所述待测结构11所发生的异常种类对应的编码。
35.所述待测结构11发生的异常可以包括短路、过载和过电压(即供电电压超过额定电压)等。其中，需要说明的是，过载和过电压虽然是供电电源13出现异常所导致，但是能够通过部分个所述待测结构11的测量结果表现出来，因此，通过所述数字显示器14显示的编码也能确定是否发生过载和过电压异常。
36.如下表1所示，表1中列举了15个待测结构发生异常以及未发生异常时所述数字显示器14输出的编码，其中，输出的编码包含了待测结构的编号(将第1个待测结构至第15个待测结构编号为01至15)以及是否发生三种异常(即短路、过载和过电压)时对应的编号的组合，当发生异常时对应异常种类的编号为1，未发生异常时对应异常种类的编号为0，因此输出了五位数的编码；以表1中的第1个待测结构为例，待测结构的编号是01，未发生短路异常(即编号为0)且未发生过载异常(即编号为0)，发生了过电压异常(即编号为1)，则输出的编码为01001。
[0037][0038]
因此，根据所述数字显示器14显示出的编码，能够快速找到发生异常的待测结构11以及快速确定发生异常的待测结构11所发生的异常种类，从而使得能够快速解决异常，大大缩短处理异常的时间。
[0039]
优选地，所述电迁移测试系统还包括至少两个电源转换模块16，每个所述电源转换模块16分别与一个所述待测结构11、一个所述电阻测量模块15串联，所述电源转换模块16用于将所述供电电源13提供的电压转换为对应的所述待测结构11进行电迁移测试所需的电压。
[0040]
其中，所述供电电源13提供的电压可以为220v，通过所述电源转换模块16将其转换为所述待测结构11进行电迁移测试所需的电压，例如转换为9v、12v或24v等。
[0041]
所述电迁移测试系统还包括加热模块(未图示)，所述加热模块用于将所述至少两个待测结构11加热至电迁移测试所需的温度。其中，所述加热模块可以包括加热腔体以及设置于所述加热腔体内壁和/或外壁的加热部件，所述至少两个待测结构11可以设置于所述加热腔体中。
[0042]
所述空气开关12可以包括锁杆121、搭钩122、杠杆123、电磁脱扣器124、过电压脱扣器125、热脱扣双金属片126和加热元件127。所述电磁脱扣器124上缠绕有第一通电线圈1242，所述过电压脱扣器125上缠绕有第二通电线圈1252。
[0043]
所述空气开关12的输入端s1通过导电线s3依次串接所述电磁脱扣器124的第一通电线圈1242、所述加热元件127和所述过电压脱扣器125的第二通电线圈1252后与所述空气开关12的输出端s2连接；所述锁杆121的一端与所述搭钩122的一端相配合锁紧或脱离；所述杠杆123包括支撑杆1231、第一拨杆1232和第二拨杆1233，所述支撑杆1231的顶端与所述搭钩122连接；所述第一拨杆1232的一端固定于所述支撑杆1231上，所述第一拨杆1232的另一端向所述电磁脱扣器124上常开的第一衔铁1241延伸并与所述第一衔铁1241进行配合；所述第二拨杆1233的一端固定于所述支撑杆1231上，所述第二拨杆1233的另一端向所述过
电压脱扣器125上常开的第二衔铁1251延伸并与所述第二衔铁1251进行配合；所述热脱扣双金属片126设置于所述加热元件127与所述支撑杆1231的底端之间，以使得所述热脱扣双金属片126在受到所述加热元件127加热时向所述支撑杆1231的底端方向膨胀弯曲后与所述支撑杆1231的底端相抵靠。
[0044]
所述空气开关12还包括弹簧128，所述弹簧128的一端与所述锁杆121的另一端连接。当所述锁杆121的一端与所述搭钩122的一端相配合锁紧时，所述弹簧128呈拉伸状态；当所述锁杆121的一端与所述搭钩122的一端相配合脱离时，所述弹簧128呈收缩状态。
[0045]
所述空气开关12还包括转轴129，所述搭钩122的另一端与所述转轴129可转动地连接。通过所述转轴129的转动能够带动所述搭钩122运动。
[0046]
所述空气开关12还包括壳体120，所述弹簧128的另一端、所述转轴129和所述热脱扣双金属片126均固定于所述壳体120的内壁上。
[0047]
所述加热元件127优选为加热电阻丝。
[0048]
当发生短路异常时，较大的瞬间电流经过所述电磁脱扣器124的第一通电线圈1242时产生强大的磁场，从而产生足够大的吸力将所述第一衔铁1241吸合，使得所述第一衔铁1241向上推动所述第一拨杆1232，进而使得所述支撑杆1231向上移动，从而使得所述搭钩122与所述锁杆121脱离，即实现了所述空气开关12的断开。
[0049]
当发生过载异常时，过载电流使得所述加热元件127产生一定热量，所述热脱扣双金属片126受热向所述支撑杆1231的底端方向膨胀弯曲后与所述支撑杆1231的底端相抵靠，进而使得所述支撑杆1231向上移动，从而使得所述搭钩122与所述锁杆121脱离，即实现了所述空气开关12的断开。
[0050]
当发生供电电压超过额定电压的异常时，过电压使得所述过电压脱扣器125的第二通电线圈1252产生强大的磁场，从而产生足够大的吸力将所述第二衔铁1251吸合，使得所述第二衔铁1251向上推动所述第二拨杆1233，进而使得所述支撑杆1231向上移动，从而使得所述搭钩122与所述锁杆121脱离，即实现了所述空气开关12的断开。
[0051]
从上述所述空气开关12断开的工作原理可知，与通过采用保险丝熔断来使得电路断开相比，本实施例中通过采用所述空气开关12断开来使得电路断开，反应时间更短，例如20毫秒内即可使得电路断开，从而能够避免导致所述待测结构11和所述供电电源13损毁。
[0052]
并且，当异常处理完成之后，只需手动将所述空气开关12闭合即可重新开始后续的电迁移测试，无需更换部件，进而无需对部件进行定期采购和备货，从而使得成本得到降低。
[0053]
综上所述，本实用新型提供的电迁移测试系统包括至少两个待测结构、空气开关和供电电源，各个所述待测结构之间并联连接后与所述空气开关和所述供电电源串联连接。本实用新型提供的电迁移测试系统能够避免导致待测结构和供电电源损毁，且使得成本得到降低。
[0054]
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

技术特征：
1.一种电迁移测试系统，其特征在于，包括至少两个待测结构、空气开关和供电电源，各个所述待测结构之间并联连接后与所述空气开关和所述供电电源串联连接。2.如权利要求1所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述电迁移测试系统还包括数字显示器，所述数字显示器与所述空气开关并联连接，所述数字显示器中存储有各个所述待测结构发生各种异常时的编码。3.如权利要求2所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述电迁移测试系统还包括至少两个电阻测量模块，每个所述电阻测量模块分别与一个所述待测结构串联；所述电阻测量模块测量对应的所述待测结构的电阻变化，并将测量结果传输给所述空气开关和所述数字显示器，所述空气开关根据所述测量结果判断是否断开，所述数字显示器根据所述测量结果显示测试异常的所述待测结构所发生的异常种类对应的编码。4.如权利要求1所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述电迁移测试系统还包括至少两个电源转换模块，每个所述电源转换模块分别与一个所述待测结构串联，所述电源转换模块将所述供电电源提供的电压转换为对应的所述待测结构所需的电压。5.如权利要求1所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述电迁移测试系统还包括加热模块，所述加热模块将所述至少两个待测结构加热至电迁移测试所需的温度。6.如权利要求1所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述空气开关包括锁杆、搭钩、杠杆、电磁脱扣器、过电压脱扣器、热脱扣双金属片和加热元件；所述空气开关的输入端通过导电线依次串接所述电磁脱扣器的通电线圈、所述加热元件和所述过电压脱扣器的通电线圈后与所述空气开关的输出端连接；所述锁杆的一端与所述搭钩的一端相配合锁紧或脱离；所述杠杆包括支撑杆、第一拨杆和第二拨杆，所述支撑杆的顶端与所述搭钩连接；所述第一拨杆的一端固定于所述支撑杆上，所述第一拨杆的另一端向所述电磁脱扣器上常开的第一衔铁延伸并与所述第一衔铁进行配合；所述第二拨杆的一端固定于所述支撑杆上，所述第二拨杆的另一端向所述过电压脱扣器上常开的第二衔铁延伸并与所述第二衔铁进行配合；所述热脱扣双金属片设置于所述加热元件与所述支撑杆的底端之间，以使得所述热脱扣双金属片在受到所述加热元件加热时膨胀弯曲后与所述支撑杆的底端相抵靠。7.如权利要求6所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述空气开关还包括弹簧，所述弹簧的一端与所述锁杆的另一端连接。8.如权利要求7所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述空气开关还包括转轴，所述搭钩的另一端与所述转轴可转动地连接。9.如权利要求8所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述空气开关还包括壳体，所述弹簧的另一端、所述转轴和所述热脱扣双金属片均固定于所述壳体的内壁上。10.如权利要求6所述的电迁移测试系统，其特征在于，所述加热元件为加热电阻丝。

技术总结
本实用新型提供了一种电迁移测试系统，包括至少两个待测结构、空气开关和供电电源，各个所述待测结构之间并联连接后与所述空气开关和所述供电电源串联连接。本实用新型的技术方案能够避免导致待测结构和供电电源损毁，且使得成本得到降低。使得成本得到降低。使得成本得到降低。


技术研发人员：何金羽
受保护的技术使用者：中芯先锋集成电路制造（绍兴）有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/19