具有热电偶的电路盖件的制作方法

文档序号:6886298阅读:167来源:国知局

专利名称::具有热电偶的电路盖件的制作方法
技术领域
:本发明大致系关于集成电路,且尤系关于集成电路热管理系统。
背景技术
:现今可购得之许多型式的集成电路系装设在基板上,而该基板系依次固设在印刷电路板或是其它形式的底座结构上。在附着于印刷电路板上后,集成电路则会由盖件来加以覆盖,其不仅对集成电路提供保护性的覆盖,亦可加速将热从集成电路传递到一种冷却结构或是其它结构。在测试中,热控制系统或是"加热器(heater)"通常是位于盖件的上方。当集成电路正进行电以及其它型式性能测试时,加热器可操作以维持集成电路的温度在某种选定的范围之内。此种测试时常会让集成电路承受较真实电路运作时所遭遇到之更严苛的情况。因此,该热控制系统是用来防止集成电路的温度不断的上升,并造成芯片的毁损。从测试以及制造的观点来看,对于集成电路热环境以及其相对应盖件之正确知识是重要的。在此方面,大多数现今的集成电路包含作为温度测量装置的板上二极管(onboarddiode)。许多传统的加热器亦包含了设在加热器上方表面上的板上热二极管。当然,传统设定之困难在于当在集成电路上的板上二极管提供集成电路温度之相当好的测量,并在热控制系统上的板上热二极管提供热控制系统温度之相似可接受的测量时,二者均无法提供盖件可接受的正确测量。有趣的是,盖件的温度通常是被电子产品制造者用来作为讨论中之电子系统所需之热性能的详细说明。一种用于测量盖件温度的传统技术包括了使用诸如是T形式(Type-T)热电偶的感测探针,并配合着克里欧科技牌(Kryotech-brand)加热器。热电偶是与盖件相接触。此技术具有需要无障碍存取盖件的缺点,若加热器完整的表面接触存在时,此状况通常是不可行的。对探针提供较佳存取的企图实际上可能会增加在集成电路以及加热器之间热传递信道的热阻。诸如是红外线感测之更多的远程感测技术再次的依赖着在盖件与远程传感器间的无障碍信道。对于接触探针或是远程温度传感器提供到盖件存取的企图均有增加热阻的危险,因此会大大地降低对集成电路热级别(level)控制的能力。本发明旨在克服或减少前述缺点之一项或是更多项的影响。
发明内容根据本发明的一态样,提供一种设备,包含电子装置、用于定位在该电子装置上的盖件、以及两种不同金属的接点,该接点系与盖件相关联。该接点提供热电偶,以提供代表该盖件温度的输出信号。根据本发明的另一态样,提供一种设备,包含集成电路、用于定位在该集成电路上的盖件、以及两种不同金属的接点,该接点系与该盖件相关联。该接点提供热电偶,以提供代表该盖件温度的输出信号。根据本发明的另一态样,提供一种设备,包含用于集成电路的盖件,以及两种不同金属的接点,该接点系与该盖件相关联。该接点提供热电偶,以提供代表该盖件温度的输出信号。根据本发明的另一态样,提供一种设备,包含电子装置、用于定位在电子装置上的盖件、以及两种不同金属的接点,该接点系与该盖件相关联。该接点提供热电偶,以提供代表该盖件温度的输出信号。散热器(heatsink)是和该盖件耦接。根据本发明的另一态样,提供一种感测集成电路盖件的温度的方法。形成两种不同金属的接点,该接点系与该盖件相关联以提供热电偶,该热电偶可操作以提供指示该盖件的温度的第一输出信号。该接点是和感测仪器耦接,以接收该第一输出信号,并产生指示该盖件温度的第二输出信号。本发明前述以及其它的优点在读了以上的详细说明以及参考图式后将变得显而易见,其中图1系为示范传统之直接装设之集成电路以及加热器的立体分解图;图2系为根据本发明可覆盖电子装置以及提供盖件温度测量之设备或是盖件系统之示范实施例的立体分解图3系为根据本发明在图2中所示之盖件沿着剖面3-3的剖视图;图4系为根据本发明在图2中所示之盖件的另一示范实施例的剖视图;以及图5系为根据本发明可覆盖电子装置以及提供盖件温度测量之设备或盖件系统之另一示范实施例的立体分解图。具体实施例方式在下列描述的图式中,当相同的组件出现在一个以上的图式时,组件符号一般会予以重复。现请参考图式,尤其是图1,其中显示示范传统之直接装置在基板12上之集成电路10的立体分解图。该基板12包含了复数个接脚(pin)14,其是设计成插入印刷电路板或是其它结构(未图标)上相对应之插座(socket)。盖件16是设计成座落在集成电路10之上,并覆盖着该集成电路10。热接口材料18通常是位在盖件16和集成电路10之间,以加速集成电路10与盖件16之间的热传递。热控制装置20是位在盖件16之上。该热控制系统20是设计成在当集成电路10于承受电以及性能测试之各种型态时能维持该集成电路在选定的温度。在此方面而言,热控制系统20可在需要时提高以及降低集成电路10的温度。虽然热控制系统20是设计成提供冷却和加热的功能,此类装置在此行业中时常地被称之为加热器(heater)或热控制单元(thermalcontrolunit)。集成电路10通常包含了用以温度测量的板上二极管,其系在图1中示意地以椭圆形22表示。热控制系统加相似地具有温度感测二极管24,其系位在热控制系统20的上方表面26。如在先前技术所述,在图1中所示传统设计的困难处在于热控制系统20的热感测二极管24虽然可操作以提供热控制系统20上方表面26的温度测量,却无法提供盖件16温度之正确的测量。同样的情形也发生在集成电路10板上的热感测二极管22。该二极管22就无法提供对盖件16温度的正确测图2系设备或是盖件系统28示范实施例的立体分解图,其系包含了可覆盖电子装置32,并对盖件30温度提供正确测量的盖件30。该盖件30依需要可部份地或是整体地对电子装置32予以覆盖。该电子装置32事实上可以是任何可设置盖件的电子装置。应了解到的是该盖件可能是外壳(enclosure)之分离的特征或是部份。在此例示实施例中,电子装置32是集成电路晶粒(die)。集成电路32是以直接装设或是其它熟知的技术来装设至基板34,用来在基板上定位集成电路。基板34可以是由熟知的塑料、陶磁或是其它适合电路基板的材料构成。基板34有复数个导体接脚36,其系设计成插入印刷电路板或是其它型式之底座装置之各别的插座内。热接口材料38是选择性地放在集成电路32的上方,并在盖件30的下方。热接口材料38可以是由一种或多种金属(例如,铟)或是期望之熟知的热胶(thermalpaste)或塑料材料所构成。热控制系统40是位在盖件30之上,并作为是在图1中所描述之热控制系统20之功能。电引线(lead)42和44是连接到盖件30。在引线之一间的连接点,例如引线44,和盖件30建立了不同金属的接点(junction)46,其作为热电偶之功能。电引线42和44的另一端是连接到感测仪器48。感测仪器48是可操作以接收来自接点46的电压输出信号,并提供另一种输出信号,诸如是代表盖件温度之光学(visual)输出。该感测仪器48可以是电压计、专门用于热电偶感测的感测仪器、计算机等。在一示范实施例中,感测仪器可以是威福太(wavetek)型号23XT的多功能计。感测仪器48可有利地包含参考接点50以及补偿电路52。参考接点50是有利地为一种不同金属的接点的形式,相似于感测接点46。参考接点50可以维持在已知的温度。补偿电路52对于由参考接点50设定在某一温度而不是,例如,ox:所造成测量的任何差异而有利地提供补偿。可选择地,参考接点50可以维持在一些固定的温度,例如是0"。补偿电路52可以在不需要参考接点下而仍提供补偿。在任何状况下,感测仪器48是可操作以感测在引线42和44间的位能差,其提供了对盖件30之感测接点46的温度的测量。现在请参看图3,系为在图2中所示之盖件30沿着剖面3-3的剖视图。在此例示实施例中,盖件30包含了由金属涂层(metalliccoating)56所围绕之中央金属芯54。该芯54可以由各种不同的金属材料(诸如铜、银、金、铬、铑、铝、镍、铁、白金(platinum)、上述材料的合金等)所构成。涂层56可以由相同型式的材料所构成。在此例示实施例中,该芯54是由铜构成,而涂层56是由镍所构成。引线44是由不同于涂层56的金属所构成,使得不同金属感测的接点46是建立在引线44以及涂层56之间的接口。选择用来选择引线44的材料是提供电传导,使得其提供了与涂层56不同金属的接口。再者,可用各种的材料(诸如是铜、银、金、铬、铑、铝、镍、铁、白金、上述材料的合金等)。在此例示实施例中,引线44是由铜镍合金所构成。选择用于引线42的材料可相同或是不相同于涂层材料56。若选择用于引线42的材料是不同于涂层材料56,在引线42和涂层间的接口也可用来作为感测接点。在此例示实施例中,选择用于引线42的材料是铜。引线42和44是藉由焊接(weld)与盖件30有利地耦接在一起,或是经由将引线42及44与盖件30维持接触之熟知的装配(fitting)。当然,一些标准材料的结合可用来建立不同金属感测接点46。下列的图表表列了两种不同金属的结合、热电偶型式、近乎最大温度范围以及温度系数。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>盖件30'的另一示范实施例是显示在图4。在此例示实施例中,该芯54以及涂层56可以配置成如一般在图3中所示者。然而,在此例示实施例中,感测接点46是藉由引线44和该芯54'部分间的实体连接而建立。这可以藉由将在区域58和60内的涂层56'部分予以去除而完成,以便将芯54'部分予以暴露。再者,弓战42可以是由铜所构成,而引线44可以是由铜镍合金构成。在此方式下,感测接点46包括了在铜芯54'以及不相同之铜-镍引线44间的接口。涂层56的引线部分58和60可藉由任何技术(诸如研磨、电化学加工、化学蚀刻或是其它熟知的技术)予以移除。可选择地,区域58和60可在不需要将材料予以移除下而形成。在图3和图4的例示实施例旨在说明藉由具有与盖件30或30'关联的不同金属接点来完成对盖件30或30'提供热电偶的目的。至于该种特殊的不同金属接点是如何完成的则有许多各种的作法。请再参看图2,当完整组合时,该热接口材料38、该盖件30以及热控制系统40在集成电路32上形成堆栈(stack)。在此系统组合的状态下,集成电路32可能需承受电及/或其它性能测试,以及在测试时使用感测接点46以及感测仪器48所监控之盖件30的温度。应了解的是热控制系统40及集成电路可配有在图1中所示之板上热感测二极管之形式,使得热控制系统40以及集成电路32温度的监控可和盖件30温度的监控相关联。在前述例示实施例中,在测试中,用于将热电偶并入盖件30是在当热控制系统40位在盖件30的上方,且用于将集成电路32的温度维持在某种选定的范围内时。然而,具有板上热电偶的盖件30可用于不是在测试中。现在请参看图5,系类似图2的立体分解图,但在此实施例中,散热器(heatsink)62是用来取代在图2实施例中的热控制系统40。如同图2的实施例,集成电路32是装设在基板34之上,而该热接口材料38则是夹设于盖件30和集成电路32之间。如同其它实施例,引线42和44是和盖件以及感测仪器48相耦接。提供该不同金属感测接点46以产生由该感测仪器48所获得的电压信号。当完全组合时,该盖件30是座落在热接口材料38之上,而散热器62则是座落在该盖件30之上。此种形式的排列或可用于,例如,计算机或其它可将散热器有利用于集成电路上以作为热管理的电子系统。散热器62可由各种材料所构成,诸如是铝、铜、银、金、铬、铑、镍、铁、白金、上述材料的合金等。可提供感测仪器48参考接点50以及在本文中其它地方所述之补偿电路52。选择的冷却风扇64可用以强迫气体(诸如空气)通过散热器62。风扇64可由选择的风扇控制器66来加以控制。该风扇控制器66可接收来自感测仪器48,且代表着盖件30温度的输出信号。依次,该风扇控制器66在需要时可依来自感测仪器48输出信号的数值来改变风扇64的速度。该感测仪器48、参考接点50、补偿电路52以及风扇控制器66在需要时均可以是分离的组件,或是整合成为单一的装置或是集成电路。虽然本发明可有着各种修改以及交替的形态,特定的实施例已藉由图式的范例中来加以显示,且已作出了详细的说明。然而,应可明白本发明并不意欲限制于所揭露的特定形态。相反地,本发明系涵括落在由下列申请专利范围所界定本发明之精神以及范畴内之所有的修改、等效以及交替。权利要求1、一种设备,包括2、一种设备,包括电子装置(32);用于定位在该电子装置(32)上的盖件(30);以及两种不同金属的接点(46),该接点与该盖件(30)相关联,并提供热电偶以提供代表该盖件(30)的温度的输出信号。3、如权利要求1或2所述的设备,其中,该盖件(30)包括金属芯(54)以及包围该金属芯(54)的金属涂层(56)。4、如权利要求1或2所述的设备,其中,该盖件(30)包括金属芯(54)以及包围该金属芯的金属涂层(56),且该接点(46)包括该金属涂层以及和该金属涂层(56)耦接的不同金属引线(44)。5、如权利要求1或2所述的设备,其中,该盖件(30')包括金属芯(54')以及包围该金属芯(54')的金属涂层(56'),且该接点(46)包括该金属芯的部分以及和该金属芯的部分耦接的不同金属引线(44)。6、如权利要求1或2所述的设备,包括感测仪器(48),用以接收来自该热电偶的该输出信号。7、如权利要求1或2所述的设备,包括热控制系统(40),其可定位在该盖件(30)上,用于控制该盖件的温度。8、一种感测集成电路(32)盖件(30)的温度的方法,包括形成两种不同金属的接点(46),该接点与该盖件(30)相关联,以提供热电偶,该热电偶可操作以提供指示该盖件的温度的第一输出信号;以及将该接点(46)耦接至感测仪器(48),以接收该第一输出信号,并产生指示该盖件的温度的第二输出信号。9、如权利要求8所述的方法,其中,该接点的形成包括将不同金属引线(44)耦接至该盖件。10、如权利要求8所述的方法,包括当测量该盖件的温度时,操作该集成电路(32)。11、如权利要求8所述的方法,包括将散热器(62)耦接至该盖件(30)。全文摘要本发明提供用于测量电子装置盖件的各种装置。在一态样中,提供一种设备,包含集成电路、用于定位在该集成电路上的盖件、以及两种不同金属的接点,该接点系与该盖件相关联。该接点提供热电偶,以提供代表该盖件的温度的输出信号。文档编号H01L23/34GK101421841SQ200780006727公开日2009年4月29日申请日期2007年2月20日优先权日2006年2月27日发明者J·M·谢弗申请人:先进微装置公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1