电子元件检测设备的温度控制系统及其方法与流程

本发明涉及一种电子元件检测设备的温度控制系统及其方法，尤指一种可对测试中的电子元件和检测设备进行温度控制的系统及其方法。

背景技术：

1、随着芯片处理或运算功能越来越强大，芯片底面的接点数量越来越多，而检测设备的测试座内的探针数量也必须随之增多，且分布的密度也越来越密。再者，因为功能越趋复杂的关系，测试的时间越拉越长，且测试所需的功率也越来越大。据此，芯片进行测试时将产生高热，且将直接传导至芯片锡球和探针。

2、一般而言，锡球的熔点为180℃，不过当锡球温度达到120℃时就开始逐渐软化；另一方面，当测试时的功率达到900w至1000w时，锡球温度也就会达到120℃。然而，根据现今的芯片测试规格，对于复杂功能的芯片而言，测试的功率常常会达到800w至2600w之间。因此，在测试过程中，时常发生锡球熔融而沾黏于探针上或锡球残渣散布于测试座内的情形；一段时间后，轻则导致测试失败，严重者则会形成短路，造成芯片的毁损或设备故障。

3、此外，现有芯片检测设备中常见的温度控制系统是以压测头来调控芯片温度的方式，也就是在压测头上设置温度控制器，而通过压测头接触芯片，以让温度控制器来对芯片升温或降温。然而，由于芯片本身的材料具有热阻的关系，而芯片于测试过程中所产生高温将造成在厚度方向产生温度梯度。以低温测试为例，若芯片测试功率为1000w，而压测头的温度控制器设定了-40℃的测试环境，而芯片的下表面有可能只会达到-5℃，形成相当大的温度差，如此很容易影响测试的精确度。

4、由此可知，一种可有效、实时冷却芯片、芯片锡球、测试座以及探针，并可用于实现半导体芯片测试设备全测试环境恒温控制的温度控制系统，实为产业界所殷切期盼的。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种电子元件检测设备的温度控制系统及其方法，能对电子元件、锡球、测试座以及探针进行温度控制，除了可作为冷却锡球和探针以避免发生锡球熔融的情形之外，也可实现全测试环境的恒温控制。

2、为达成上述目的，本发明一种电子元件检测设备的温度控制系统，主要包括测试座、温控流体供给装置及温控流体回收装置；测试座包括芯片容纳槽、至少一个流体入口部及至少一个流体出口部，流体入口部及流体出口部连通至芯片容纳槽；温控流体供给装置连通至测试座的流体入口部；温控流体回收装置连通至测试座的流体出口部。其中，当测试电子元件时，电子元件容纳于测试座的该芯片容纳槽，温控流体供给装置通过流体入口部而供给温控流体至芯片容纳槽，温控流体回收装置通过流体出口部而自测试座的芯片容纳槽内抽吸温控流体。

3、据此，在测试状态中，本发明电子元件检测设备的温度控制系统可通过温控流体供给装置供应温控流体至芯片容纳槽内，该温控流体将可同时对电子元件、锡球、测试座以及探针进行温度控制；例如对这些组件进行冷却，进而可避免在测试过程中因高温所造成锡球熔融的情形；另一方面，通过温控流体可对电子元件进行温度调节作用，即可进行高温或低温测试。更重要的是，本发明还通过温控流体回收装置抽吸而回收该温控流体，可使温控流体强制流动甚至强制循环，可有效控制芯片容纳槽内的温控流体和电子元件的温度，以实现恒温调控。

4、为达成上述目的，本发明一种电子元件检测设备的温度控制方法，其包括以下步骤：温控流体供给装置供给温控流体至测试座的芯片容纳槽；而芯片容纳槽内容纳有电子元件，且电子元件的下表面与芯片容纳槽限定出容流空间；另外，温控流体流经容流空间；以及，温控流体回收装置自芯片容纳槽内抽吸温控流体。

5、换言之，本发明所提供的方法将为电子元件检测设备带来一个全新型态的温度控制方法，其利用温控流体供给装置供给温控流体至测试座的芯片容纳槽，并利用温控流体回收装置自该芯片容纳槽内抽吸温控流体；也就是说，本发明的方法将使温控流体强制地流经装载有电子元件的芯片容纳槽，以对电子元件及芯片容纳槽内的构件进行强制性的热交换，达成恒温检测的目的，且测试完成后并可有效回收该温控流体，可避免异物污染电子元件或检测设备。

技术特征：

1.一种电子元件检测设备的温度控制系统，其包括：

2.根据权利要求1所述的温度控制系统，其还包括控制器，其电连接该测试座、该温控流体供给装置及该温控流体回收装置；其中，当测试该电子元件时，该控制器控制该温控流体供给装置供给该温控流体至该芯片容纳槽，并控制该温控流体回收装置自该测试座的该芯片容纳槽内抽吸该温控流体；当完成该电子元件的测试后，该控制器控制该温控流体供给装置停止供给该温控流体至该芯片容纳槽，并控制该温控流体回收装置自该测试座的该芯片容纳槽内持续抽吸该温控流体。

3.根据权利要求2所述的温度控制系统，其还包括清扫气体供给装置，其电连接该控制器并连通至该测试座的该至少一个流体入口部；当完成该电子元件的测试后，该控制器控制该温控流体供给装置停止供给该温控流体至该芯片容纳槽，该控制器控制该清扫气体供给装置供给清扫气体至该芯片容纳槽，并控制该温控流体回收装置自该测试座的该芯片容纳槽内持续抽吸该温控流体。

4.根据权利要求3所述的温度控制系统，其还包括过滤模块、热交换器、温控流体槽以及流体循环通道；该流体循环通道连通于该温控流体供给装置与该温控流体回收装置之间，该过滤模块、该热交换器以及该温控流体槽连通至该流体循环通道。

5.根据权利要求3所述的温度控制系统，其还包括液气电磁阀，该液气电磁阀包括两个入口端及出口端，并电连接于该控制器；该温控流体供给装置与该清扫气体供给装置分别连通至该两个入口端，该出口端连通至该测试座的该至少一个流体入口部；其中，当测试该电子元件时，该控制器控制该液气电磁阀使该温控流体供给装置导通至该出口端；当完成该电子元件的测试后，该控制器控制该液气电磁阀使该清扫气体供给装置导通至该出口端。

6.根据权利要求1所述的温度控制系统，其还包括对接板；该对接板组设于该测试座的上表面，并包括流体入口通道及流体出口通道，该温控流体供给装置与该至少一个流体入口部分别连通至该流体入口通道的两端，该温控流体回收装置与该至少一个流体出口部分别连通至该流体出口通道的两端。

7.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，该至少一个流体入口部包括至少一个流体入口槽，该至少一个流体出口部包括至少一个流体出口槽；该至少一个流体入口槽的槽底面与该芯片容纳槽的槽底面齐平，该至少一个流体出口槽的槽底面在该测试座的厚度方向上低于该芯片容纳槽的该槽底面。

8.根据权利要求1所述的温度控制系统，其还包括压测头，设置于该测试座上方，该压测头包括热控制单元；其中，当测试该电子元件时，该压测头趋近该测试座并压抵该电子元件，该热控制单元调控该电子元件的温度至特定温度，该温控流体的温度为该特定温度；当完成该电子元件的测试后，该压测头远离该测试座。

9.一种电子元件检测设备的温度控制方法，其包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的温度控制方法，其中，于步骤(c)之后还包括步骤(d)，该温控流体供给装置停止供给该温控流体至该芯片容纳槽，且清扫气体供给装置供给清扫气体至该芯片容纳槽，而该温控流体回收装置自该芯片容纳槽内持续抽吸该温控流体。

技术总结
本发明涉及一种电子元件检测设备的温度控制系统及其方法，主要包括测试座、温控流体供给装置及温控流体回收装置；其利用温控流体供给装置供给温控流体至测试座的芯片容纳槽，并利用温控流体回收装置自芯片容纳槽内抽吸温控流体。也就是说，本发明将使温控流体强制地流经装载有电子元件的芯片容纳槽，以对电子元件及芯片容纳槽内的构件进行强制性的热交换，达成恒温检测的目的，且测试完成后并可有效回收温控流体，可避免污染电子元件或检测设备。另外，本发明也可单纯作为电子元件和测试座的冷却系统，可有效避免锡球因高温所造成熔融的情形。

技术研发人员：欧阳勤一,蔡译庆,吴信毅,吴彦霖
受保护的技术使用者：致茂电子（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15