冷却模组、压头组件及测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及测试设备技术领域，特别是涉及一种冷却模组、压头组件及测试设备。


背景技术：

2.在半导体(包括集成电路、分立器件、光电器件及传感器)行业中，需要用到测试设备，以对电子元器件的性能进行测试。一般地，测试设备包括压头组件，压头组件用于使电子元器件维持在特定的测试温度下，以对电子元器件在不同的测试温度下的性能进行测试。
3.一般地，压头组件包括压头本体，压头本体能够与安装于测试座上的电子元器件进行热传导。在电子元器件需要进行低温、常温或者高温测试时，压头本体能够分别构造低温、常温或高温环境，从而使电子元器件维持在上述特定的测试温度下。
4.压头本体包括冷却膜组，冷却模组包括冷却件及与冷却件连接的接头，冷却件内设有供冷却介质流动的冷却流道，接头的一端与冷却流道连通，另一端与外部制冷装置(包括压缩机、冷凝器及节流机构)连通，以便于由制冷装置提供的冷却介质能够在冷却流道中循环流动，并降低电子元器件的温度。但是，传统的接头与冷却件连接的方式密封性较差，容易导致冷却介质泄露。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统的冷却模组易于造成冷却介质泄露的问题，提供一种有效提高密封性能的冷却模组、压头组件及测试设备。
6.一种冷却模组，所述冷却模组包括：
7.冷却件，其上开设具有入口与出口的冷却流道；
8.两组接头总成，每组所述接头总成包括接头及弹性密封结构；
9.其中，一组所述接头总成中所述接头配接于所述入口，所述弹性密封结构环绕设于所述入口外并被压缩且密封设于当前所述接头与所述冷却件之间；另一组所述接头总成中所述接头配接于所述出口，所述弹性密封结构环绕设于所述出口外并被压缩且密封设于当前所述接头与所述冷却件之间。
10.在其中一个实施例中，所述冷却件包括主体及盖板，所述盖板盖设于所述主体上以与所述主体界定形成所述冷却流道，所述入口与所述出口均开设于所述盖板上；
11.两组所述接头总成均装配于所述盖板上。
12.在其中一个实施例中，所述弹性密封结构包括相互套设的至少一个第一密封件及至少一个第二密封件，所述第一密封件与所述第二密封件的材质不同。
13.在其中一个实施例中，所述第一密封件的耐热温度大于所述第二密封件的耐热温度，所述第二密封件的耐冷温度小于所述第一密封件的耐冷温度。
14.在其中一个实施例中，所述第一密封件的耐热温度大于150℃，所述第二密封件的
耐冷温度小于-70℃。
15.在其中一个实施例中，所述第一密封件为硅胶件或橡胶件，所述第二密封件为聚四氟乙烯件。
16.在其中一个实施例中，每个所述弹性密封结构中至少一个所述第二密封件设于全部所述第一密封件内。
17.在其中一个实施例中，所述冷却件和所述接头中一者上设有凹槽，所述弹性密封结构的部分设于所述凹槽内。
18.在其中一个实施例中，所述接头包括法兰盘，所述弹性密封结构设于所述冷却件与所述法兰盘之间。
19.一种压头组件，包括压头本体及加热件，所述压头本体包括如上述任一项所述的冷却模组，所述加热件能够传导热量至所述冷却模组。
20.一种测试设备，包括如上述所述的压头组件及用于装配电子元器件的测试座，所述压头组件用于压持装配于所述测试座上的电子元器件并传导热量至所述电子元器件。
21.上述冷却模组、压头组件及测试设备，弹性密封结构被压缩且密封设于当前所在的接头与冷却件之间，并与接头与冷却件之间形成接触压力。当冷却流道内循环流动冷却介质时，接触压力能够阻止冷却流道内的冷却介质在循环压力的作用下从接头与冷却件之间泄露，密封效果较好。
附图说明
22.图1为本实用新型一实施例提供的测试设备的结构图；
23.图2为图1中所示的测试设备的a处放大图；
24.图3为图1中所示的测试设备的制冷模组的结构图；
25.图4为图3中所示的制冷模组的冷却件的主体的结构图；
26.图5为图1中所示的测试设备的制冷模组的冷却件的结构图；
27.图6为图5中所示的冷却件的盖板的结构图。
28.200、测试设备；100、压头组件；10、冷却模组；11、冷却件；111、冷却流道；112、入口；113、出口；114、主体；115、盖板；116、凹槽；117、第一凹槽；118、第二凹槽；119、安装孔；12、接头；121、法兰盘；13、弹性密封结构；131、第一密封件；132、第二密封件；20、导管。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.正如背景技术中所述，传统的接头与冷却件连接的方式密封性较差，易于造成冷却介质泄露。发明人研究发现，出现上述问题的根本原因在于：
36.接头与冷却件螺纹连接，接头的螺牙上缠绕生料带和涂抹密封胶，以实现与冷却件的密封。上述方式，螺牙在咬合的过程中，生料带易于切断，从而导致接头与冷却件之间的密封性变差，并导致冷却介质泄露。同时，热胀冷缩对螺纹连接的密封性也会造成影响。即为，在压头组件对电子元器件加热时，其加热件将会使冷却件的温度升高，此时生料带将会膨胀，而在压头组件对电子元器件散热时，冷却介质使冷却件的温度降低，此时生料带将会收缩。在热胀冷缩的过程中，生料带的密封性变差，同样易于导致冷却介质泄露。
37.另外，采用上述方式，由于生料带易于被切断，且螺牙上残存密封胶固化颗粒，被切断的生料带和螺牙上残留的密封胶固化颗粒易于流向冷却介质中。当与接头连接的外部制冷装置中管路对洁净度有要求时，被切断的生料带和螺牙上残留的密封胶固化颗粒将会对制冷装置的性能造成影响。
38.针对上述问题，参阅图1，本实用新型一实施例提供一种测试设备200，具体地，测试设备200为探针台，用于测试电子元器件(芯片或模组)的性能。应当理解的是，在另一些实施例中，测试设备200还可以为其他用于测试电子元器件的设备，对于测试设备200的种类不作限定。
39.参阅图2，测试设备200包括压头组件100，压头组件100用于对电子元器件的温度进行控制，即为压头组件100与电子元器件之间能够进行热传导，以使电子元器件的温度维
持在特定的测试温度下，以对电子元器件在不同的测试温度下的性能进行测试。具体地，电子元器件安装于测试座上，压头组件100压持于装配于测试设备200的测试座上的电子元器件并传导热量至电子元器件。
40.压头组件100包括压头本体及加热件，压头本体包括冷却模组10，电子元器件安装于测试座上，压头本体压持于装配于测试座上的电子元器件并传导热量至电子元器件。
41.在测试时，电子元器件与压头组件100接触，当需要对电子元器件进行低温测试时，冷却模组10内循环流动有冷却介质，在冷却介质的作用下能够使电子元器件的温度降低。当需要对电子元器件进行高温测试时，加热件发热以使压头组件100的温度升高，从而使与其接触的电子元器件的温度升高。
42.参阅图3-图5，冷却模组10包括冷却件11，冷却件11上开设具有入口112与出口113的冷却流道111。其中，制冷装置通常包括压缩机、冷凝器及节流装置，压缩机、冷凝器、节流装置及冷却件11依次连接。冷却件11的入口112与制冷装置中节流装置连通，冷却件11的出口113与制冷装置中压缩机连通。如此，冷却介质能够在压缩机、冷凝器、节流装置以及冷却流道111之间循环流动，从而对电子元器件执行降温操作，并使其温度保持在预设范围内，以便于对电子元器件进行测试。
43.在本具体实施例中，冷却件11为平板状结构，且包括主体114及盖板115。其中为了简化工艺且制作方便，主体114上预先开设有槽通道，盖板115盖设于主体114上具有槽通道的部位，即两者之间共同界定形成冷却流道111。同时，于盖板115上开设冷却流道111的入口112及出口113，从而实现冷却件11通过冷却流道111与外部制冷装置连通，为冷却介质的循环流动提供路径。且当盖板115或主体114一者损坏时，便于更换。具体地，两组接头总成均装配于盖板115上。
44.可以理解地，盖板115可以使用钎焊或者摩擦焊等方式与主体114连接固定。另外，在其它一些实施例中，冷却流道111的入口112与出口113也可以形成于主体114上，只需要实现冷却件11与外部制冷装置连通，为冷却介质于两者之间的循环流动提供路径即可，在此亦不作限定。当然，在另一些实施例中，冷却件11也可以为圆盘状结构，在此对于冷却件11的形状不作具体限定。
45.冷却模组10还包括分别配接于入口112和出口113的两组接头总成，每组接头总成包括接头12及弹性密封结构13。其中，一组接头总成中接头12配接于入口112上，对应地弹性密封结构13环绕设于入口112外并被压缩且密封设于当前所在接头12与冷却件11之间。另一组接头总成中接头12配接于出口113上，对应地弹性密封结构13环绕设于出口113外并被压缩且密封设于当前所在接头12与冷却件11之间。
46.上述设置，弹性密封结构13被压缩且密封设于当前所在的接头12与冷却件11之间，并与接头12与冷却件11之间形成接触压力。当冷却流道111内循环流动冷却介质时，接触压力能够阻止冷却流道111内的冷却介质在循环压力(一般为1.5pa)的作用下从接头12与冷却件11之间泄露，密封效果较好。同时，上述方式，弹性密封结构13不易切断而造成冷却介质的污染，提高了冷却介质的洁净度。
47.继续参阅图3，每组弹性密封结构13包括至少一个第一密封件131及至少一个第二密封件132，第一密封件131与第二密封件132的材质不同。如此，第一密封件131与第二密封件132的热胀冷缩变形并非一致，能够进一步提高密封效果。
48.具体地，第一密封件131与第二密封件132均为圆环形密封圈，应当理解的是，在另一些实施例中，第一密封件131与第二密封件132还可以为其他形状的密封件，只要能够实现环绕设于入口112或出口113外的效果即可。
49.进一步，每组弹性密封结构13包括一个第一密封件131和一个第二密封件132，以保证密封效果的情况下，简化结构。可以想到的是，另一些实施例中，每组弹性密封结构13也可以包括多于一个第一密封件131和多于一个第二密封件132，在此亦不作限定。
50.更具体地，第一密封件131的耐热温度大于第二密封件132的耐热温度，第二密封件132的耐冷温度小于第一密封件131的耐冷温度。这样，第一密封件131在高温环境时不宜变形，第二密封件132在低温环境时不宜变形，两者相结合不宜导致冷却介质泄露。
51.第一密封件131的耐热温度大于150℃，第二密封件132的耐冷温度小于-70℃。由于电子元器件一般处于-70℃-150℃温度范围内时，即可保证检测的准确性，当设置第一密封件131的耐热温度大于150℃，第二密封件132的耐冷温度小于-70℃，在电子元器件的检测温度范围内，总有一个密封件不变形，则不易造成冷却介质泄露。
52.在本具体实施例中，第一密封件131为硅胶件或橡胶件，第二密封件132为聚四氟乙烯件。当然，另一些实施例中，还可以选择其他材质的第一密封件131和第二密封件132，在此不作限定。
53.优选地，每个弹性密封结构13至少一个第二密封件132设于第一密封件131内，即为能够耐受低温的至少一个第二密封件132位于内侧，能够首先与冷却介质接触，以减小密封结构的变形，提高密封效果。如当每组弹性密封结构13包括一个第一密封件131和一个第二密封件132时，第二密封件132设于第一密封件131内。当每组弹性密封结构13包括多个第一密封件131和多个第二密封件132时，一个第二密封件132相对于全部第一密封件131靠近入口112或出口113，其余第一密封件131和第二密封件132可以沿径向进行依次交替排布，或者以其他方式排布。
54.参阅图6，冷却件11和接头12中一者上设有凹槽116，弹性密封结构13的部分设于凹槽116内，从而方便弹性密封结构13的固定。具体地，冷却件11的盖板115上设有第一凹槽117和第二凹槽118，第一密封件131的部分安装于第一凹槽117内，第二密封件132的部分安装于第二凹槽118内。
55.一具体实施例中，每组弹性密封结构13包括一个第一密封件131和一个第二密封件132，一个第一凹槽117环绕设于入口112或出口113外，一个第二凹槽118环绕设于一个第一凹槽117外。
56.继续参阅图3，每个接头12包括法兰盘121，弹性密封结构13设于法兰盘121与盖板115之间。具体地，法兰盘121通过紧固螺栓与盖板115固定连接，法兰盘121上焊接有导管20，导管20通过法兰盘121与冷却流道111连通。
57.一实施例中，冷却模组10的冷却件11上开设有安装孔119，加热件安装于安装孔119内以加热冷却件11。安装孔119为多个，具体为8个，多个加热件安装于相对应的安装孔119内，以方便冷却件11的温度快速升高。
58.本实用新型另一实施例还提供一种上述测试设备200所包括的压头组件100以及一种上述压头组件100所包括的冷却模组10，由于上述测试设备200具有有益效果，压头组件100及冷却模组10具有相应的有益效果，在此不再详细赘述。
59.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
60.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。