具有局部加热的测试系统及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及测试系统，更特别地涉及用于测试系统的局部加热的系统。
【背景技术】
[0002]集成电路和集成电路系统可在大量的电子器件中被发现，例如智能手机，数字照相机，定位装置，携带式音乐播放器，打印机，计算机等。在生产这些集成电路中由集成电路行业面临的许多挑战中的一些包括设计更快速，更可靠，以及较低的成本但较高密度的电路。
[0003]在操作期间，这些集成电路可被暴露到极端温度环境和/或产生它们自己的不希望的热分布(heat profile)，其可妨碍装置本身和/或紧挨着定位的集成电路的操作。令人遗憾地，由于现代的消费者电子设备不断缩小并且以不断增加的频率操作，因此由这些装置产生的热也继续增加。
[0004]典型地，在集成电路到达消费者之前，集成电路制造商进行一系列测试以检验所述集成电路根据一些说明操作。因此，电子工业已经研发了操作测试程序以评估这些电路的结构完整性和耐热性。通常，为了在集成电路中进行操作测试，被测器件(DUT)可经过一定范围的温度测试。温度范围越大，测试会变得越有用。对于闪跃型(flash type)集成电路，较高温度(>85°C )加速了装置测试时间和磨损以证明耐久性和保持算法。对于特定用途的集成电路，较高的温度可测试一装置以确定是否它可在高于指定的温度(即，用于工业和/或国防应用的)的温度下操作或者确定该装置的操作裕度。
[0005]令人遗憾地，问题发生在当使所述装置测试器通过这些极端温度分布(例如，大于80°C的环境)时，因为对测试器本身的永久性损坏会发生。典型的测试系统可包括环境室，其罩住整个的测试器材，具有定做的罩的压缩空气系统，或者具有专门的烘箱和加热器材的自动测试设备(ATE)。
[0006]环境室是昂贵的选择，其耗费大量的台座(bench)空间和电力。环境室还遭受在在PID(比例-积分-微分)回路热电偶和被测器件外壳温度之间的显著的温度变化。另夕卜，该系统的最大温度被限于测试器部件的最大操作温度(典型地70°C到85°C )。此外，环境室的缓变率通常被限于避免损坏焊接。
[0007]强迫空气系统具有与环境室相似的问题同时还具有更大费用、复杂的罩以及由于清洁的干空气要求而产生的显著的操作成本的附加的负担。此外，典型的强迫空气装备通常根据空气供给仅管理四个(4)装置。
[0008]虽然，ATE系统可被用于高温测试，但是ATE系统是非常昂贵的且通常每次仅适于(accommodate)在一个(I)到四个(4)装置之间并且不用于延长的持续时间测试。
[0009]由此，仍存在对可靠的测试系统和制作方法的需要，其中所述测试系统为电子装置提供了成本有效的高温测试程序。鉴于不断增加的商业竞争压力，以及增长的耗费预期和对于市场中的有意义的产品差异的减少的机会，找到针对这些问题的答案是关键的。另夕卜，对降低成本、改善效率和特性以及满足竞争压力的需要给针对找到这些问题的答案的关键必要性增加了甚至更大的迫切性。
[0010]针对这些问题的解决方案已经是长的探寻但是在先的发展还没有教导或建议任何解决方案，由此，针对这些问题的解决方案已经长时间难倒本领域内的技术人员。
【发明内容】
[0011]本发明提供了一种测试系统的制造方法，包括:提供包括散热器的热管理头部；将散热器放置成与电子器件直接接触；以及通过改变电流在散热器和电子器件之间传递能量。
[0012]本发明提供了一种测试系统，包括:包括散热器的热管理头部；与散热器直接接触的电子器件；以及用于在散热器和电子器件之间传递能量的电流。
【附图说明】
[0013]除了以上提到的那些之外或作为对它们的替代，本发明的某些实施例具有其他的步骤或元件。这些步骤或元件对本领域内的技术人员而言从阅读了以下当参照附图获得的详细描述将变得显而易见。
[0014]图1A是本发明的实施例中的测试系统的系统方框图；
[0015]图1B是所述测试系统的前面板的示例性的视图；
[0016]图1C是所述测试系统的后面板的示例性的视图；
[0017]图2是所述测试系统的示例性的顶视图；
[0018]图3是所述测试系统的示例性的端视图；
[0019]图4是在所述测试系统中的热管理头部的示例性的分解视图；
[0020]图5是在制造阶段中所述测试系统的示例性的顶视图；
[0021]图6是在本发明的进一步的实施例中的测试系统的制造方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022]下面的实施例被足够详细地描述以能使本领域内的技术人员获得和利用本发明。要理解到，其他的实施例基于本公开内容将是显而易见的，以及系统，工艺或机械改变可进行而没有背离本发明的范围。
[0023]在下面的描述中，许多具体细节被给出以提供对本发明的彻底的了解。然而，显而易见的是，本发明可在没有这些具体细节的情况下得以实施。为了避免使本发明模糊不清，一些众所周知的电路，系统构造以及工艺步骤没有被详细地公开。
[0024]示出所述系统的实施例的附图是半示意性的且不是按比例的，特别地，一些尺度是为了介绍清楚并且在附图中被夸大示出。相似地，虽然为了易于描述在附图中的视图通常示出相似的取向，但是在这些附图中的该描述在很大程度上是任意的。通常，本发明可在任何取向上操作。
[0025]其中多个实施例被公开和描述为具有共同的一些特征，为了它的示出、描述和理解的清楚和容易，彼此相似和相同的特征通常用相似的附图标记进行描述。这些实施例已经被编号为第一实施例，第二实施例等，作为描述方便的主题并且不用来具有任何其他的意义或者提供对本发明的限制。
[0026]为了解释的目的，如在此使用的术语“水平的”被限定为平行于其上放置所述测试系统的媒介的平面或表面的平面，不管该媒介的取向如何。术语“竖直的”指的是垂直于如刚限定的“水平的”的方向。术语，例如“上方(above) ”，“下方(below)，，,底部(bottom)，，，“顶部(top) ”，“侧部(side) ” (如在“侧壁”中)，“更高(higher) ”，“下部(lower) ”，“上部(upper) ”，“之上(over) ”和“之下(under) ”，都是相对于所述水平面被限定的，如在附图中示出的。
[0027]术语“在...之上(on) ”表示在元件之间存在直接接触。
[0028]如在此使用的术语“处理(processing) ”包括如在形成一描述结构中所需要的材料或光致抗蚀剂的沉积，形成图案，暴露，显影，蚀刻，清理，和/或所述材料或光致抗蚀剂的移除。
[0029]术语“例子”或“示例性的”在此用来表示充当一实例或例证。在此被描述为“例子”或为“示例性的”实施例的任何方面不需要被看作是比其他方面或设计优选的或有利的。
[0030]如在此使用的术语“第一”和“第二”是仅为了元件和/或实施例之间的差异的目的并且不要被看作限制本发明的范围。
[0031]如在此描述的对象彼此“相邻”可以是彼此非常接近，例如仅分开由现代技术节点所需要的最小距离，或者在彼此相同的共同领域中或区域中，视该措辞使用的上下文而定。
[0032]通常，在此描述的测试系统和它的构成元件可一起操作以提供引起热疲劳的电子结构的局部加热和冷却。在此情况下，在此描述的测试系统可通过提供点加热/冷却到集成电路、电路板或电气系统的各个部分来替代传统的烘箱，因此所述电气部件和系统的测试可被加速，例如十年寿命的使用可被压缩成一百个小时的测试，因为所述装置或它的各个部分被加热到它们的操作范围的极限以获得这些装置的使用期限。
[0033]在至少一个实施例中，所述测试系统和它的组成部件通过传导加热驱动器。通常地，SSD(固态驱动器)在当被加热超过给定温度时停止工作，因此在高温测试中加热整个驱动器是不适当的。替代地，本实施例加热散热器，该散热器可被定做以夹紧在PCB(印刷电路板)两侧上的电子结构上。同样地，其他驱动电平部件没有经历高温从而保护它们免于故障。热敏元件，在PID控制器之下，通过热和机械接口被紧固到散热器以使所有驱动器的定目标的电子器件获得适当的温度。冷却孔也可被设计到散热器中用于强迫空气冷却，在比例-积分-微分控制下，或通过对流。另外，珀耳帖冷却器可被热连接到所述测试系统以在比例-积分-微分控制下实现加热和/或冷却。
[0034]在至少一个实施例中，在此描述的所述测试系统可通过附连单个热管理头部以提供在大约0-125°C范围内的加热速率超过每分钟7°C的点加热和冷却而在被测器件和印刷电路板之间产生差不多50°C的温差。