用于晶片级器件辐射效应试验的X射线辐照测试设备

摘要

本发明涉及用于晶片级器件辐射效应试验的X射线辐照测试设备，该设备是由X射线辐照装置、显微成像装置、探针台、冷却与空气循环装置、辐射测量装置、控制与测试分系统、框架、水平导轨、高压程控电源、X射线控制器、UNIDOS剂量仪、控制计算机、半导体参数测试仪、示波器和矩阵开关组成，该设备实现晶片级器件的辐照与在线辐射效应参数提取及实时监测；并实现辐照测试的一体化、操作的自动化，可显著提高辐照与测试的稳定性与效率。该设备直接对晶片级器件进行试验，摒除了器件封装材料、封装结构、引线及封装过程引入的一些不确定因素的影响，可显著降低参数提取的偏差；消除了辐照、测试环境交替以及测试时间延迟给试验结果带来的影响。

主权项

一种用于晶片级器件辐射效应试验的X射线辐照测试设备，其特征在于该设备是由X射线辐照装置、显微成像装置、探针台、冷却与空气循环装置、辐射测量装置、控制与测试分系统、设备框架、高压程控电源、X射线控制器、UNIDOS剂量仪、控制计算机、半导体参数测试仪、示波器和矩阵开关组成，在框架（1）的顶端设置有冷却与空气循环装置（4），冷却与空气循环装置（4）通过电缆与控制与控制计算机（14）连接；在框架（1）内中部设置有探针台（6），在探针台（6）中间设置有放置晶片级器件（9）的卡盘，在探针台（6）四周分别吸附有对称的探针座（10），通过探针与晶片级器件（9）建立电学连接关系；在探针台（6）两侧固定有水平导轨（8），X射线辐照装置（2）和显微成像装置（5）分别安装在水平导轨（8）上；在探针台（6）的一侧固定辐射测量装置（3），与UNIDOS剂量仪（13）相连；在探针台（6）底部的机柜中分别设置有高压程控电源（11）、X射线控制器（12）和UNIDOS剂量仪（13）；高压程控电源（11）通过高压电缆为X射线辐照装置（2）提供电源输入；X射线控制器（12）通过电缆为高压程控电源（11）输入控制指令；在控制与测试分系统（7）中分别有控制计算机（14）、半导体参数测试仪（15）、示波器（16）和矩阵开关（17）；半导体参数测试仪（15）通过电缆连接矩阵开关（17）；控制计算机（14）通过电缆分别控制X射线控制器（12）、显微成像装置（5）和框架（1）；矩阵开关（17）和示波器（16）通过同轴电缆与探针座连接，具体操作按下列步骤进行：a、将晶片级器件（9）放置在探针台（6）中卡盘中心吸附固定，并用同轴电缆连接探针座（10）与示波器（16）；b、在显微成像装置（5）的视野下调节探针座（10），将探针扎在晶片级器件（9）的测试触点上，并将显微成像装置（5）移开；c、将X射线辐照装置（2）移至晶片级器件（9）的上方，出束口与晶片级器件（9）对准；d、通过控制计算机（14）设置X射线能量、束流和辐照时间，并开始辐照，同时开启冷却与空气循环装置（4），在测试模式下，矩阵开关（17）通过同轴电缆连接探针座（10），半导体参数测试仪（15）通过电缆控制矩阵开关（17）；e、辐照过程中通过示波器监测晶片级器件（9）的参数是否正常，在辐照监测模式下，示波器（16）通过同轴电缆连接探针座（10），对晶片级器件（9）进行监测；剂量仪（13）通过电缆获取辐射测量装置（3）的测量数据；f、辐照结束后将晶片级器件（9）与矩阵开关（17）连接，通过半导体参数测试仪（15）对辐照后的晶片级器件（9）进行参数测试。