【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体测试设备，尤其涉及一种液冷系统故障监控方法及半导体测试设备。
技术介绍
1、半导体测试设备，如ate设备automatic test equipment,芯片自动化测试机)、wat(wafer acceptance test，晶圆接收测试)设备等通常包含多个测试板卡，以形成多个测量通道。半导体测试设备通过测试板卡向被测芯片所含的多个管脚输出的激励信号，并根据被测芯片按照激励信号返回的反馈信号进行测试，以确定待测芯片是否正常工作。
2、随着芯片测试要求的逐渐提高，测量通道的数量及测量精度也随着提高。由于芯片测试过程中板卡会产生热量，采用风冷方式冷却测试板卡的效果不佳，因此引入循环流动的冷却液的液冷系统对测试板卡进行冷却成为未来技术发展趋势。液冷系统通过循环流动的冷却液对多个液冷板基于热量交换，通过冷却液带走芯片测试过程中测试板卡产生的热量，以对测试板卡进行降温。冷却液经过外部冷源降温后，重新分别流入不同的液冷板中，以持续地对液冷板与测试板卡进行降温并保持芯片测试过程中芯片温度恒定，同时防止冷却液由于温度过高发生汽化所引发的管道内压力过高，以保持半导体测试设备的正常运行。因此，如何有效地监测液冷系统的运行状态，例如，管道是否发生泄漏或者堵塞、测试板卡的温度是否过高、冷却液流量是否正常等系统参数的监控与故障点的定位报警就显得尤为重要。
3、由于热量交换过程具有滞后性，由此导致当液冷系统的冷却液发生泄漏或者流量不足时无法及时发现故障，并引起后续故障。同时，由于芯片检测过程中通常需要运行不同的工
4、示例性的，自检模式发热量较低，测试模式发热量较高，可将自检模式视为低功耗模式，将测试模式视为高功耗模式。在图1中，高功耗模式发生前述任意一种故障，均将视为异常阶段。在高功耗模式的异常阶段，测试板卡的温度从出现故障至超过设定温度阈值并发出报警会历经δt1；在低功耗模式的异常阶段，测试板卡的温度从出现故障至超过设定温度阈值并发出报警会历经δt2，且δt1小于δt2。一旦出现类似于δt1或者δt2的时间差，均会导致实际发生故障与发出报警之间存在时间差，从而导致无法及时发现故障，并引起后续故障。因此希望δt1或δt2都无限逼进0。另外，在低功耗模式中，明显看到，测试板卡的温度从出现故障至超过设定温度阈值并发出报警历经的δt2会更长，导致在自检模式等低负荷状态导致测试板卡的发热量过低时，既使冷却液发生泄漏或者流量不足的故障时，很长一段时间内依然认定液冷系统工作正常，从而无法及时发现故障原因与故障点。
5、因此，通过单纯设置设定温度阈值并判断某一具体测试板卡的温度是否超过设定温度阈值以确定故障原因及故障点的现有技术，显然无法适应实际芯片检测需求，依然存在安全隐患。从而导致现有技术中的对半导体测试设备的液冷系统故障监控方法无法及时发现故障原因与故障点的具体位置，从而极大地影响了半导体测试设备对测试板卡进行检测的测量精度与工作安全性。
6、有鉴于此，有必要对现有技术中的对半导体测试设备对待测芯片等半导体器件进行检测过程中对系统参数进行监控予以改进，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于揭示一种液冷系统故障监控方法，以及运行前述液冷系统故障监控方法的半导体测试设备，对半导体测试设备所含的液冷系统的故障进行监控，并旨在解决现有技术中半导体测试设备对待测芯片等半导体器件进行检测过程中当液冷系统所出现故障时无法及时发现故障并报警的技术问题，准确地定位发生故障的故障点，并克服现有技术中采用单一地设置设定温度阈值无法适应不同配置或者不同工作模式下的对测试板卡检测需求的技术问题。
2、为实现上述目的之一，本专利技术提供了半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，包括：
3、获取半导体测试设备的设备配置参数，所述设备配置参数包括工作模式、与所述工作模式匹配的标准流量qs与标准阻力系数fs、以及与所述工作模式匹配的设备发热量；
4、检测冷却液流入与流出液冷系统所含管道时的温度与压力，以确定冷却液流经所述管道所形成的温度差与压力差，基于所述温度差以及所述设备发热量计算当前流量qn，基于所述压力差计算当前阻力系数fn；
5、判断所述当前流量qn与所述标准流量qs所形成的差值的绝对值与所述标准流量qs之比是否小于等于设定阈值；
6、若是，认定液冷系统正常，若否，则进一步判断所述当前流量qn是否大于所述标准流量qs，并比较所述当前阻力系数fn与所述标准阻力系数fs，以确定所述液冷系统发生故障的故障类型及故障点。
7、作为本专利技术的进一步改进，通过设置于管道的压力传感器与温度传感器，以获取管道中冷却液流入管道处与流出管道处分别形成的温度与压力；
8、所述当前流量qn由式(1)计算得出：
9、
10、其中，to为管道出口处冷却液温度，ti为管道入口处冷却液温度，cp为冷却液比热容，heat为半导体测试设备对应工作模式的设备发热量；
11、所述当前阻力系数fn由式(2)计算得出：
12、
13、其中，pi为管道入口处冷却液压力，po为管道出口处冷却液压力。
14、作为本专利技术的进一步改进，所述管道包括主管道以及至少一个与所述主管道对应的并形成独立的液冷支路的支管道，所述压力传感器包括第一压力传感器，所述温度传感器包括第一温度传感器，所述液冷系统还包括与所述主管道连接的冷却液分配单元，
15、通过设置于所述主管道的第一压力传感器与第一温度传感器，以获取主管道中冷却液流入主管道处与流出主管道处的温度与压力，以确定冷却液流经所述主管道所形成的温度差与压力差；
16、所述标准流量qs为系统标准流量qts，所述标准阻力系数fs为系统标准阻力系数fts，所述当前流量qn为主管道当前流量qnt，所述当前阻力系数fn为系统当前阻力系数fnt；
17、所述主管道当前流量qnt由式(3)计算得出：
18、
19、其中，tot为主管道出口处冷却液温度，tit为主管道入口处冷却液温度，heat_f为半导体测试设备对应的系统级发热量；
20、所述系统当前阻力系数fnt由式(4)计算得出：
21、
22、其中，pit为主管道入口处冷却液压力，pot为主管道出口处冷却液压力。
23、作为本专利技术的进一步改进，所述管道包括主管道以及与至少一个与所述主管道对应的并形成独立的液冷支路的支管道，所述压力传感器包括第二压力传感器，所述温度传感器包括第二温度传感器，所述液冷系统还包括与所述主管道连接的冷却液分配单元，
24、通过设置于形成液冷支路的支管道的第二压力传感器与第二温度传感器，以获取液冷支路的支管道中冷却液流入支本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，通过设置于管道的压力传感器与温度传感器，以获取管道中冷却液流入管道处与流出管道处分别形成的温度与压力；
3.根据权利要求2所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述管道包括主管道以及至少一个与所述主管道对应的并形成独立的液冷支路的支管道，所述压力传感器包括第一压力传感器，所述温度传感器包括第一温度传感器，所述液冷系统还包括与所述主管道连接的冷却液分配单元，
4.根据权利要求2所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述管道包括主管道以及至少一个与所述主管道对应的并形成独立的液冷支路的支管道，所述压力传感器包括第二压力传感器，所述温度传感器包括第二温度传感器，所述液冷系统还包括与所述主管道连接的冷却液分配单元，
5.根据权利要求3所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述设定阈值包括第一设定阈值，所述方法还包括：判断主管道当前流量Qnt与系统标准流量
6.根据权利要求5所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述判断主管道当前流量Qnt是否大于系统标准流量Qts，并比较所述系统当前阻力系数fnt与所述系统标准阻力系数fts，以确定液冷系统发生故障的故障类型及故障点包括：
7.根据权利要求4所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述设定阈值包括第二设定阈值，所述方法还包括：判断当前支管道流量Qns与支管道标准流量Qss所形成的差值绝对值与支管道标准流量Qss之比是否小于等于第二设定阈值，且所述第二设定阈值的范围为5％～10％；
8.根据权利要求7所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述判断当前支管道流量Qns是否大于支管道标准流量Qss，并比较所述支管道当前阻力系数fns与所述支管道标准阻力系数fss，以确定液冷系统发生故障的故障类型及故障点包括：
9.根据权利要求1至8中任一项所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述设备发热量为半导体测试设备所含全部测试板卡在选定的工作模式下所产生的总发热量；
10.一种半导体测试设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，通过设置于管道的压力传感器与温度传感器，以获取管道中冷却液流入管道处与流出管道处分别形成的温度与压力；
3.根据权利要求2所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述管道包括主管道以及至少一个与所述主管道对应的并形成独立的液冷支路的支管道，所述压力传感器包括第一压力传感器，所述温度传感器包括第一温度传感器，所述液冷系统还包括与所述主管道连接的冷却液分配单元，
4.根据权利要求2所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述管道包括主管道以及至少一个与所述主管道对应的并形成独立的液冷支路的支管道，所述压力传感器包括第二压力传感器，所述温度传感器包括第二温度传感器，所述液冷系统还包括与所述主管道连接的冷却液分配单元，
5.根据权利要求3所述的半导体测试设备的液冷系统故障监控方法，其特征在于，所述设定阈值包括第一设定阈值，所述方法还包括：判断主管道当前流量qnt与系统标准流量qts所形成的差值绝对值与系统标准流量qts之比是否小于等于第一设定阈值，且所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙召璞，余乐，
申请(专利权)人：上海精积微半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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