用于熱控單元的熱離合器及相關(guān)方法與流程

本發(fā)明涉及用于測(cè)試電子設(shè)備例如集成芯片(ic)的方法、系統(tǒng)和設(shè)備，其在測(cè)試期間控制電子設(shè)備的溫度。更具體地，本發(fā)明涉及實(shí)施熱離合器的方法、系統(tǒng)和設(shè)備，其中熱離合器在某些測(cè)試條件下將冷卻構(gòu)件熱耦合至電子設(shè)備、更特別地ic并且在其它測(cè)試條件下從冷卻構(gòu)件熱解耦合電子設(shè)備或ic，此后電子設(shè)備能夠被加熱用于在這些溫度條件下進(jìn)行測(cè)試。

背景技術(shù)：

包括集成芯片(ic)的電子設(shè)備在設(shè)備的開(kāi)發(fā)期間以及在設(shè)備的制造過(guò)程的部分過(guò)程中經(jīng)受各種形式的測(cè)試。開(kāi)發(fā)測(cè)試可包括確定設(shè)備以預(yù)期方式在期望的操作條件(例如一定范圍的環(huán)境溫度條件)下操作的適宜度或能力的測(cè)試。制造相關(guān)的測(cè)試可包括確定設(shè)備的操作特性、可接受性以及驗(yàn)證不同溫度條件下的操作能力的測(cè)試。

因?yàn)殡娮釉O(shè)備與其它電氣/電子部件一起使用以形成特定的操作設(shè)備，所以渴望在給定電氣/電子設(shè)備/部件與其它部件結(jié)合之前確定它的功能可接受性以最小化特定操作設(shè)備故障的可能性。例如，想要在引擎控制模塊(ecu)被組裝之前驗(yàn)證在ecu中使用的ic的操作能力以最小化可能因有缺陷的ic被報(bào)廢的ecu的數(shù)量。這種測(cè)試還可在開(kāi)發(fā)電子設(shè)備/部件的情況中進(jìn)行以確定其對(duì)于預(yù)期用途的可接受性。

如上面所指示的，這種測(cè)試可包括控制電子設(shè)備的溫度條件以覆蓋例如用于開(kāi)發(fā)測(cè)試的期望或設(shè)計(jì)環(huán)境溫度范圍、用于制造測(cè)試的溫度范圍和用于確定電子設(shè)備的操作特性的設(shè)計(jì)操作溫度。例如，一些集成芯片設(shè)置有某一形式的冷卻(例如，風(fēng)扇)以驅(qū)散由ic和/或其它電路產(chǎn)生的熱能，所以ic被維持在特定溫度處或該溫度之下。因此，在特定溫度處的測(cè)試將適于確定操作特性。

結(jié)果，各種設(shè)備和/或方法被開(kāi)發(fā)以控制電子設(shè)備例如ic的溫度以模擬電子設(shè)備或ic的設(shè)計(jì)環(huán)境溫度條件。一個(gè)技術(shù)及相關(guān)設(shè)備涉及實(shí)施玻爾帖效應(yīng)且可用于在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行控制的熱電控制器(iec)或tec模塊的使用。更特別地，tec模塊傳統(tǒng)上與冷卻劑板一起使用以提供寬溫度范圍。然而，tec的使用必然限制最大熱傳遞能力且易于出現(xiàn)故障。而且，由于tec中的dc流需要被切換以在冷卻與加熱之間切換tec，所以在加熱相位與冷卻相位之間導(dǎo)致時(shí)延，該時(shí)延必然意味著測(cè)試時(shí)間的延長(zhǎng)。

在usp5,821,505中找到一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，該溫度控制系統(tǒng)包括：電子加熱器，具有與電子設(shè)備接觸的第一面和與第一面相反的第二面；散熱體，耦合至加熱器的第二面，通過(guò)加熱器的第二面從電子設(shè)備吸熱；以及溫度傳感器，耦合至感測(cè)設(shè)備溫度td的電子設(shè)備?？刂齐娐否詈现猎O(shè)備溫度傳感器和加熱器。當(dāng)感測(cè)的電子設(shè)備的溫度在設(shè)定點(diǎn)之上時(shí)降低加熱器的功率，反之亦然。當(dāng)加熱器溫度th小于td時(shí)，熱從電子設(shè)備通過(guò)加熱器流向散熱體，并且熱流的速率隨td-th的增大而增大。當(dāng)th大于td時(shí)，熱從加熱器流向電子設(shè)備，并且熱流的速率隨th-td的增大而增大。

因此希望提供可在不使用tec模塊的情況下控制寬溫度范圍的新的熱控單元或設(shè)備及相關(guān)方法。特別希望提供實(shí)施熱離合器機(jī)制的設(shè)備和方法，其中熱離合器機(jī)制允許選擇性地將冷卻設(shè)備熱耦合至受測(cè)設(shè)備(dut)由此允許冷卻dut以及當(dāng)dut處于加熱模式時(shí)從dut解耦冷卻設(shè)備，由此在dut測(cè)試期間允許全溫范圍。收集設(shè)備優(yōu)選地將不再像現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備一樣具有復(fù)雜的構(gòu)造但明顯比現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備更昂貴。而且，這些方法將不要求用戶明顯比傳統(tǒng)方法或利用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的用戶更有技能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的特征是用于測(cè)試電子設(shè)備例如集成芯片的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。測(cè)試方法包括將熱離合器設(shè)置在吸收熱能的可變散熱體與選擇性地傳送熱能的熱源構(gòu)件之間。所述熱離合器被操作為處于第一條件或配置時(shí)所述熱離合器將所述可變散熱體熱耦合至受測(cè)的電子設(shè)備(dut)以及被操作為處于第二條件或配置時(shí)所述熱離合器從所述dut熱解耦所述可變散熱體。當(dāng)熱離合器被解耦時(shí)所述熱源被熱耦合至所述dut。如本文中進(jìn)一步描述的，在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述熱離合器被操作為控制熱耦合的量或程度由此也控制由所述可變散熱體吸收的熱能的量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，特征是一個(gè)用于測(cè)試電子設(shè)備例如集成芯片的方法。測(cè)試方法包括將熱離合器設(shè)置在吸收熱能的可變散熱體與選擇性地傳送熱能的熱源構(gòu)件之間。所述方法還包括選擇性地以第一方式或第二方式操作所述熱離合器。當(dāng)以所述第一方式操作所述熱離合器時(shí)所述熱離合器將所述可變散熱體熱耦合至所述dut，當(dāng)以所述第二方式操作所述熱離合器時(shí)所述熱離合器從所述dut熱解耦所述可變散熱體。當(dāng)所述熱離合器以所述第二方式被操作時(shí)所述熱源構(gòu)件熱耦合至所述dut并且被操作為產(chǎn)生熱能，因而所述熱能被提供給熱耦合的dut。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，選擇性地以所述第一方式操作所述熱離合器包括控制所述散熱體與所述dut之間的熱耦合的量或程度由此也控制由所述散熱體吸收的熱能的量。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述控制包括控制所述熱耦合從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定量的熱耦合。在另一實(shí)施方式中，所述控制包括可變地控制所述熱耦合從而實(shí)現(xiàn)任意不同量的熱耦合中的任意一個(gè)或多個(gè)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述控制包括監(jiān)視與所述熱耦合相關(guān)聯(lián)的溫度以及改變所述熱耦合的量以實(shí)現(xiàn)期望的溫度。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，所述熱耦合可被控制以允許多個(gè)不同熱耦合中的任一個(gè)例如隨時(shí)間受控地步進(jìn)變化。

在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述方法包括：在所述熱離合器從所述dut和所述熱源構(gòu)件解耦所述可變散熱體時(shí)維持所述可變散熱體的操作。在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，當(dāng)所述可變散熱體熱耦合至所述dut時(shí)，所述熱離合器將所述可變散熱體熱耦合至所述熱源構(gòu)件，所述方法包括配置所述熱源構(gòu)件使其不產(chǎn)生熱能。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述可變散熱體包括冷卻劑蒸發(fā)器，所述方法還包括控制所述冷卻劑蒸發(fā)器以控制所述dut的溫度。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述熱離合器包括：第一機(jī)構(gòu)，被配置和布置為沿第一方向移動(dòng)所述可變散熱體以熱耦合所述可變散熱體與所述dut；以及第二機(jī)構(gòu)，被配置和布置為沿第二方向移動(dòng)所述可變散熱體以從所述dut熱解耦所述可變散熱體。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述熱離合器包括：第一機(jī)構(gòu)，被配置和布置為沿第一方向移動(dòng)所述可變散熱體以熱耦合所述可變散熱體與所述熱源構(gòu)件；以及第二機(jī)構(gòu)，被配置和布置為沿第二方向移動(dòng)所述可變散熱體以從所述熱源構(gòu)件熱解耦所述可變散熱體。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述第一機(jī)構(gòu)被配置和布置為選擇性地移動(dòng)所述散熱體以控制所述散熱體與所述dut和/或熱源構(gòu)件之間的熱耦合的量或程度，由此也控制由所述散熱體吸收的熱能量。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一機(jī)構(gòu)被配置和布置為沿所述第一方向移動(dòng)所述散熱體從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定量的熱耦合。在另一實(shí)施方式中，所述第一機(jī)構(gòu)被配置和布置為可變地控制所述散熱體的移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)不同量的熱耦合中的任意一個(gè)或多個(gè)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，監(jiān)視與所述熱耦合相關(guān)聯(lián)的溫度，所述第一機(jī)構(gòu)被配置和布置為響應(yīng)于監(jiān)視的溫度改變熱耦合的量以根據(jù)所述熱耦合實(shí)現(xiàn)期望的溫度。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，所述熱耦合可被控制以允許多個(gè)不同熱耦合中的任一個(gè)。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述方法還包括向所述dut施加力以將所述dut放置為與設(shè)備測(cè)試裝置電接觸，所施加的力獨(dú)立于所述熱離合器的動(dòng)作。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述方法還包括將適配器構(gòu)件熱耦合至所述熱源構(gòu)件和所述dut，所述適配器構(gòu)件被配置和布置為熱耦合至給定dut。

在又一些進(jìn)一步的方面/實(shí)施方式中，所述方法是使得為dut即集成芯片實(shí)現(xiàn)所述方法。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面/實(shí)施方式中，特征是一個(gè)用于測(cè)試電子設(shè)備的設(shè)備。測(cè)試設(shè)備包括：可移動(dòng)構(gòu)件，包括散熱體；第二構(gòu)件，被配置和布置為熱耦合至受測(cè)設(shè)備(dut)，所述第二構(gòu)件還包括能夠選擇性地將熱能傳送至所述dut的熱源。所述測(cè)試設(shè)備還包括熱離合器，所述熱離合器包括可操作地耦合至所述可移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為使得當(dāng)所述熱離合器以第一方式被操作時(shí)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)促使所述可移動(dòng)構(gòu)件與所述第二構(gòu)件接觸以及當(dāng)所述熱離合器以第二方式被操作時(shí)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件脫離與所述第二構(gòu)件的接觸。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為使得當(dāng)所述熱離合器以所述第一方式被操作時(shí)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇性地移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件以控制所述散熱體與所述第二構(gòu)件之間的熱耦合的量或程度由此也控制由所述散熱體吸收的熱能的量。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定量的熱耦合。在另一實(shí)施方式中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為可變地控制所述移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)不同量的熱耦合中的任意一個(gè)或多個(gè)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，與所述熱耦合相關(guān)聯(lián)的溫度被監(jiān)視，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為響應(yīng)于監(jiān)視的溫度改變熱耦合的量以根據(jù)所述熱耦合實(shí)現(xiàn)期望的溫度。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，所述熱耦合可被控制為允許多個(gè)不同熱耦合中的任一個(gè)。

在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述測(cè)試設(shè)備還包括控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)控制所述散熱體和所述熱源的操作使得當(dāng)所述可移動(dòng)構(gòu)件與所述第二構(gòu)件接觸時(shí)所述控制機(jī)構(gòu)被配置和布置為使所述熱源不產(chǎn)生熱能并且控制由所述散熱體吸收的熱能的量。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述控制機(jī)構(gòu)被進(jìn)一步配置和布置為使得當(dāng)所述可移動(dòng)構(gòu)件被移動(dòng)脫離與所述第二構(gòu)件的接觸時(shí)，所述散熱體被控制為保持可操作并且所述熱源被控制為選擇性地產(chǎn)生期望量的熱能。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述散熱體包括冷卻劑蒸發(fā)器，所述測(cè)試設(shè)備還包括蒸發(fā)器控制設(shè)備，所述蒸發(fā)器控制設(shè)備被配置和布置為控制所述冷卻劑蒸發(fā)器由此也在測(cè)試期間控制所述dut的溫度。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一機(jī)構(gòu)，所述第一機(jī)構(gòu)被配置和布置為沿第一方向移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件以將所述可移動(dòng)構(gòu)件熱耦合至所述第二構(gòu)件，從而熱耦合至所述dut。所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括第二機(jī)構(gòu)，所述第二機(jī)構(gòu)被配置和布置為沿第二方向移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件以移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件脫離與所述第二構(gòu)件的接觸，從而從所述dut熱解耦所述可移動(dòng)構(gòu)件。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述第二構(gòu)件還包括適配器構(gòu)件，所述適配器構(gòu)件被配置和布置為熱耦合至給定dut。

在又一些方面/實(shí)施方式中，所述dut是集成芯片。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面/實(shí)施方式中，特征是一個(gè)用于測(cè)試電子設(shè)備的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括測(cè)試設(shè)備，所述測(cè)試設(shè)備被配置和布置為選擇性地、可控地將受測(cè)設(shè)備(dut)熱耦合至散熱體或熱源之一。所述散熱體或可變的散熱體包括吸熱設(shè)備(例如，冷卻劑蒸發(fā)器)，所述吸熱設(shè)備可操作地耦合至所述測(cè)試設(shè)備以在測(cè)試所述dut期間吸收熱能。所述系統(tǒng)還包括生熱設(shè)備，所述生熱設(shè)備包括所述熱源并且可操作地耦合至所述測(cè)試設(shè)備以在測(cè)試所述dut期間提供熱能。如本文中進(jìn)一步描述的，所述系統(tǒng)被操作為選擇性地吸收熱能或選擇性地提供熱能以控制所述dut的溫度。在說(shuō)明性的實(shí)施方式中，所述dut是集成電路。

所述測(cè)試設(shè)備包括：可移動(dòng)構(gòu)件，包括散熱體；第二構(gòu)件，被配置和布置為熱耦合至受測(cè)設(shè)備(dut)，所述第二構(gòu)件還包括能夠選擇性地將熱能傳送至所述dut的熱源；以及熱離合器，包括可操作地耦合至所述可移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。而且，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為使得當(dāng)所述熱離合器以第一方式被操作時(shí)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)促使所述可移動(dòng)構(gòu)件與所述第二構(gòu)件接觸以及當(dāng)所述熱離合器以第二方式被操作時(shí)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件脫離與所述第二構(gòu)件的接觸。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為使得當(dāng)所述熱離合器以所述第一方式被操作時(shí)，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇性地移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件以控制所述散熱體與所述第二構(gòu)件之間的熱耦合的量或程度由此也控制由所述散熱體吸收的熱能的量。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定量的熱耦合。在另一實(shí)施方式中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為可變地控制所述可移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)不同量的熱耦合中的任意一個(gè)或多個(gè)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，與所述熱耦合相關(guān)聯(lián)的溫度被監(jiān)視，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置和布置為響應(yīng)于監(jiān)視的溫度改變熱耦合的量以根據(jù)所述熱耦合實(shí)現(xiàn)期望的溫度。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，所述熱耦合可被控制以允許多個(gè)不同熱耦合中的任一個(gè)。

在又一些進(jìn)一步的方面/實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)還包括控制設(shè)備，所述控制設(shè)備控制所述吸熱設(shè)備的和所述生熱設(shè)備的操作使得當(dāng)所述可移動(dòng)構(gòu)件與所述第二構(gòu)件接觸時(shí)所述控制機(jī)構(gòu)被配置和布置為使所述生熱設(shè)備不產(chǎn)生熱能并且控制由所述吸熱設(shè)備吸收的熱能的量。

另外，所述控制機(jī)構(gòu)被進(jìn)一步配置和布置為使得當(dāng)所述可移動(dòng)構(gòu)件被移動(dòng)脫離與所述第二構(gòu)件的接觸時(shí)所述吸熱設(shè)備被控制為保持可操作并且所述生熱設(shè)備被控制為選擇性地產(chǎn)生期望量的熱能。在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述吸熱設(shè)備包括冷卻劑蒸發(fā)器，所述測(cè)試系統(tǒng)還包括蒸發(fā)器控制設(shè)備，所述蒸發(fā)器控制設(shè)備被配置和布置為控制所述冷卻劑蒸發(fā)器由此也在測(cè)試期間控制所述dut的溫度。

在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：第一機(jī)構(gòu)，被配置和布置為沿第一方向移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件以將所述可移動(dòng)構(gòu)件熱耦合至所述第二構(gòu)件，從熱耦合至所述dut；以及第二機(jī)構(gòu)，被配置和布置為沿第二方向移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件以移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件脫離與所述第二構(gòu)件的接觸，從而從所述dut熱解耦所述可移動(dòng)構(gòu)件。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述第二構(gòu)件還包括適配器構(gòu)件。所述適配器構(gòu)件被配置和布置為熱耦合至給定dut。

本發(fā)明的其它方面和實(shí)施方式將在下面討論。

定義

參考下面的定義最清晰地理解本發(fā)明：

usp應(yīng)該被理解為表示美國(guó)專利號(hào)并且美國(guó)公開(kāi)號(hào)應(yīng)該被理解為表示美國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)?zhí)枴?/p>

術(shù)語(yǔ)“包括(comprising)”和“包括(including)”：如在針對(duì)本發(fā)明的討論和權(quán)利要求中所使用的，以開(kāi)放式被使用因而應(yīng)該被解釋為表示“包括但不限于”。而且，術(shù)語(yǔ)“耦合(couple)”或“耦合(couples)”旨在表示間接或直接的連接。因此如果第一部件耦合至第二部件，連接可以是通過(guò)直接連接、或通過(guò)經(jīng)由其它部件、設(shè)備或連接的間接連接。另外，術(shù)語(yǔ)“軸向的”或“軸向地”一般表示沿中心軸或縱向軸或基本平行于中心軸或縱向軸，而術(shù)語(yǔ)“徑向的”和“徑向地”一般表示垂直于中心縱軸。

此外，在參考附圖時(shí)為了方便使用方向術(shù)語(yǔ)例如“在......之上”、“在......之下”、“上”、“下”等。一般地，“在......之上”、“上”、“向上”和類似術(shù)語(yǔ)指朝向儀器、設(shè)備、裝置或系統(tǒng)的近端的方向，“在......之下”、“下”、“朝下”和類似術(shù)語(yǔ)指朝向儀器、設(shè)備、裝置或系統(tǒng)的遠(yuǎn)端的方向，但是僅為了說(shuō)明目的，這些術(shù)語(yǔ)不意味著限制本公開(kāi)。

dut應(yīng)該被理解為表示受測(cè)設(shè)備并且是通常用于指經(jīng)受測(cè)試的制造產(chǎn)品的術(shù)語(yǔ)。dut也被認(rèn)為是受測(cè)裝備(eut)和受測(cè)單元(uut)。術(shù)語(yǔ)dut在電子工業(yè)中用于指受測(cè)的任何電子組件，例如離開(kāi)組裝線的電話可以與各個(gè)芯片之前被測(cè)試的方式相同的方式被給予最終測(cè)試。dut常使用一堆釘子測(cè)試器或彈簧銷連接至測(cè)試裝備。在半導(dǎo)體測(cè)試中，受測(cè)設(shè)備是晶片的晶?；蛩a(chǎn)生的封裝部分。典型地使用將該部分連接至自動(dòng)或手動(dòng)測(cè)試裝備的連接系統(tǒng)。然后測(cè)試裝備向該部分供電，供給刺激信號(hào)，然后測(cè)量和評(píng)估從設(shè)備產(chǎn)生的輸出。盡管被封裝為晶片，自動(dòng)測(cè)試裝備可使用一組顯微連接器(例如，針)連接至獨(dú)立單元。一旦芯片被分開(kāi)(例如，鋸開(kāi))和封裝，測(cè)試裝備可使用其它裝置(例如，zif插槽或連接器)連接至芯片。

dut板應(yīng)該被理解至表示或指在自動(dòng)化集成電路測(cè)試中使用的板，其中術(shù)語(yǔ)dut指受測(cè)設(shè)備，也指被測(cè)電路。dut板典型地是印刷電路板并且是待測(cè)集成電路與測(cè)試頭之間的接口，測(cè)試頭又附接至自動(dòng)化測(cè)試裝備(ate)。dut板還被典型地設(shè)計(jì)為滿足具體芯片和待用特定測(cè)試裝備的機(jī)械和電氣要求。例如，一類dut板可在被自由切割和封裝之前用于測(cè)試硅晶的獨(dú)立晶粒，而另一類dut板可用于測(cè)試封裝的集成電路。dut板偶爾也被稱為dib或設(shè)備接口板。

術(shù)語(yǔ)直流(dc)用于表示電荷的單向流。盡管dc代表“直流”，但是dc常指“恒定極性”。在此定義下，dc電壓可隨時(shí)間變化，如在整流器的原始輸出或電話線上的波動(dòng)語(yǔ)音信號(hào)所看到的。直流由例如電池、電源、熱電耦、太陽(yáng)能電池或發(fā)電機(jī)的源產(chǎn)生。直流可在例如電線的導(dǎo)體中流動(dòng)，但是也可流過(guò)半導(dǎo)體絕緣器，或者甚至如在電子或離子束中流過(guò)真空。電流沿恒定方向流動(dòng)，以使其區(qū)分于交流。以前用于此類電流的術(shù)語(yǔ)是動(dòng)電電流。盡管一些形式的dc(例如由調(diào)壓器產(chǎn)生的dc)在電壓上幾乎不變，但是它們?nèi)钥稍谳敵龉β屎碗娏魃献兓Ｖ绷鞯囊恍┕餐瑧?yīng)用或用途是對(duì)電池充電并且作為電子系統(tǒng)的電源。大多數(shù)自動(dòng)化應(yīng)用例如通過(guò)交流發(fā)電機(jī)(ac設(shè)備)使用dc，其中交流發(fā)電機(jī)使用整流器產(chǎn)生dc(例如，12vdc)。縮寫詞dc常用于簡(jiǎn)單地表示直，例如在作為形容詞使用時(shí)修飾電流和電壓。

在電子技術(shù)中，它通常指由dc電壓源(例如電池)或dc電源的輸出供電的電路，如dc電路，即使表示該電路是dc供電的。更具體地，直流電路是由恒壓源、恒流源和電阻器的任意組合構(gòu)成的電路。在這種情況下，電壓和電流獨(dú)立于時(shí)間。

附圖說(shuō)明

為了更完整地理解本發(fā)明的性質(zhì)和期望的目標(biāo)，參考下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，在若干附圖中相似的參考字符表示相應(yīng)的零件：

圖1是示出了包括根據(jù)本發(fā)明的熱控單元的功能元件、具體地示出了熱離合器與熱控單元的冷卻和加熱元件的關(guān)系的示意圖；

圖2a是本發(fā)明的熱控單元的軸測(cè)視圖；

圖2b是圖2a的熱控單元的截面軸測(cè)側(cè)視圖；

圖3是圖2a、圖2b中所示的熱控單元的分解視圖；

圖4是圖2a、圖2b的熱控單元的另一軸測(cè)截面視圖；

圖5是冷卻構(gòu)件與熱板接觸的熱控單元的截面?zhèn)纫晥D；

圖6是示出了與熱板間隔開(kāi)的冷卻構(gòu)件的熱控單元的另一截面?zhèn)纫晥D；

圖7是實(shí)施本發(fā)明的熱控單元的控制系統(tǒng)的示例性框圖；

圖8a是實(shí)施本發(fā)明的熱控單元的示例性測(cè)試設(shè)備的說(shuō)明性視圖；

圖8b是示出了圖8a的示例性測(cè)試設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D的另一說(shuō)明性視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖的各個(gè)圖，在附圖中相似的參考字符指相似的零件，在圖1中示出了包括根據(jù)本發(fā)明的熱控單元100的功能元件、具體地示出了熱控單元的熱離合器200與冷卻和加熱機(jī)構(gòu)300、400的關(guān)系的示意圖。熱控單元100具體地被配置為選擇性地加熱和冷卻受測(cè)設(shè)備(dut)10。盡管下面可將dut描述為集成電路(ic)，但是這不是限制，因?yàn)閐ut包括包含多個(gè)ic的硅晶、ic封裝和預(yù)期在不同溫度(熱或冷)下測(cè)試的其它電子設(shè)備也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

在更具體的方面中，熱控單元100被配置和布置為在一個(gè)操作模式或條件中選擇性地將冷卻源300或可變散熱體耦合至dut10并且在另一操作模式或條件中選擇性將加熱源耦合至dut同時(shí)冷卻源從dut被熱解耦。以這種方式，與傳統(tǒng)熱元件控制模塊相反，dut可選擇性地使用本發(fā)明的熱控單元在比可使用傳統(tǒng)熱控元件模塊實(shí)現(xiàn)的溫度范圍寬的溫度范圍內(nèi)被加熱或冷卻。另外，與傳統(tǒng)模塊相反，在加熱dut時(shí)冷卻源不需要被停止或結(jié)束，而使用傳統(tǒng)熱控元件模塊則要求在加熱dut時(shí)冷卻源需要被停止或結(jié)束。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，熱控單元100被操作為控制冷卻源300或可變散熱體與dut之間的熱耦合的量或程度，由此也控制由冷卻源吸收的熱能的量。

在又一些更具體的方面中，熱控單元100包括熱離合器200，熱離合器200位于冷卻源300與加熱器或熱源400之間。如在本文下面結(jié)合圖2至圖6進(jìn)一步描述的，熱離合器200被配置和布置為在兩個(gè)操作模式或條件之一中被操作。在一個(gè)或第一操作模式(例如，冷卻模式)中，熱離合器200被操作為使冷卻源300熱耦合至dut10，冷卻源被操作為控制dut的溫度使它處于期望的測(cè)試溫度處或附近。在此操作模式中包括熱源400的加熱器或加熱元件未被操作。換句話說(shuō)，熱源的操作模式使得熱能未被產(chǎn)生和分配到dut。

期望的測(cè)試溫度可以是用于dut的期望的操作溫度，因?yàn)楫?dāng)dut被正常操作時(shí)它將處于期望的操作溫度。期望的測(cè)試溫度還可以是反映可能的環(huán)境條件(例如，dut在實(shí)際或預(yù)期使用中可能經(jīng)歷的極冷操作環(huán)境)的溫度或溫度范圍。期望的測(cè)試溫度還可以是用于測(cè)試dut以確定其接受性滿足設(shè)定或設(shè)計(jì)操作要求(例如，在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)提供期望電壓的輸出信號(hào))的預(yù)定的溫度或溫度范圍。

當(dāng)在第一操作模式中操作時(shí)，選擇性地操作熱離合器200還包括：控制冷卻源300或散熱體與dut10之間的熱耦合的量或程度由此也控制由冷卻源或可變散熱體吸收的熱能的量。在一個(gè)實(shí)施方式中，這種控制包括：控制熱耦合從而實(shí)現(xiàn)大約預(yù)定量的熱耦合。在另一實(shí)施方式中，這種控制包括：選擇性地、可變地控制熱耦合從而實(shí)現(xiàn)不同量的熱耦合中的任一個(gè)或多個(gè)。另外，這種控制包括：監(jiān)視與熱耦合相關(guān)聯(lián)的溫度以及改變熱耦合的量以實(shí)現(xiàn)與給定水平、程度或量的熱耦合相關(guān)聯(lián)的期望溫度。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，熱耦合可被控制為允許多個(gè)不同熱耦合中的任一個(gè)例如隨時(shí)間受控地步進(jìn)變化。

在另一或第二操作模式(例如，加熱模式)中，熱離合器200被操作為使冷卻源300從dut10熱解耦，加熱源400被操作為控制dut的溫度使其位于期望的測(cè)試溫度處或附近。在此操作模式中，加熱器或熱源400被操作為產(chǎn)生足夠的熱能以將dut加熱至期望的測(cè)試溫度。

當(dāng)dut被加熱時(shí)期望的測(cè)試溫度可以是用于dut的期望的操作溫度，因?yàn)楫?dāng)dut正常操作時(shí)它將處于期望的操作溫度。期望的測(cè)試溫度還可以是反映可能的環(huán)境條件(例如，dut在實(shí)際或預(yù)期使用中可能經(jīng)歷的極熱操作環(huán)境)的溫度或溫度范圍。期望的測(cè)試溫度還可以是用于測(cè)試dut以確定其接受性滿足設(shè)定或設(shè)計(jì)操作要求(例如，在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)提供期望電壓的輸出信號(hào))的預(yù)定的溫度或溫度范圍。

在第二操作模式(例如，加熱模式)中，冷卻源300可在多個(gè)操作模式的任一個(gè)中被操作。例如，冷卻源可被操作為維持在待機(jī)條件、關(guān)閉條件或任意其它合適的溫度條件。在待機(jī)或其它溫度條件，由于冷卻源300未直接通過(guò)熱離合器熱耦合至dut，因此冷卻源不從dut移除熱能，所以不冷卻dut。所以，冷卻源可在預(yù)期的另一測(cè)試循環(huán)中在這些條件下被操作以減少測(cè)試時(shí)間以及當(dāng)冷卻源關(guān)閉時(shí)可能發(fā)生的任意不期望的操作特征。例如，如果使用蒸發(fā)型冷卻源，則可能在單元被關(guān)閉時(shí)與它可被循環(huán)打開(kāi)時(shí)之間存在操作時(shí)延。

如本文中進(jìn)一步描述的，冷卻源300實(shí)際上形成可變散熱體，該可變散熱體可被調(diào)節(jié)為從dut10吸收不同量的熱能由此控制dut的溫度。例如，冷卻源300可被操作為吸收所產(chǎn)生的熱能以將dut維持在期望的操作溫度，或者冷卻源可被操作為使得dut在較冷的溫度被操作。在更具體的實(shí)施方式中，如現(xiàn)有技術(shù)已知的，熱源包括300多個(gè)冷卻設(shè)備中的任一個(gè)。更特別地，冷卻源是現(xiàn)有技術(shù)已知的冷卻劑蒸發(fā)器并且適于預(yù)期的用途。

如本文中進(jìn)一步描述的，熱源或加熱源400還包括熱板401或類似和/或接口板520，熱板401和/或接口板520被設(shè)計(jì)和配置為與熱離合器200協(xié)作使得冷卻源300選擇性地?zé)狁詈现羋ut10和從dut熱解耦。如本文中進(jìn)一步描述的，提供了加熱元件410，加熱元件410包括熱能源，加熱元件被設(shè)置在熱板401和/或接口板520中所以所產(chǎn)生的熱能可從其被分配到dut。在更具體的實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)、更特別地多個(gè)加熱元件410位于熱板401中。在又一些更具體的實(shí)施方式中，加熱源更具體地包括兩個(gè)或四個(gè)加熱元件(見(jiàn)圖3和圖8b)。

現(xiàn)在參考圖2至圖6，示出了本發(fā)明的熱控單元100a的各種視圖，更完整地詳述了包括熱控單元的熱離合器200、冷卻源300和熱源400。更具體地，示出了根據(jù)本發(fā)明的方面/實(shí)施方式的熱控單元100a的軸測(cè)視圖(圖2a)；熱控單元100a的軸測(cè)截面?zhèn)纫晥D(圖2b)；熱控單元的分解視圖(圖3)；熱控單元的另一軸測(cè)截面視圖(圖4)；熱控單元的截面?zhèn)纫晥D，其中冷卻構(gòu)件與熱板接觸(圖5)；以及熱控單元的另一截面?zhèn)纫晥D，但示出了冷卻構(gòu)件與熱板間隔開(kāi)(圖6)。熱控單元100a更具體地包括外殼或殼體500以及包括位于殼體內(nèi)的熱離合器200、冷卻源300和熱源400的特征。還應(yīng)該參考圖7，圖7提供了實(shí)施本發(fā)明的熱控單元100、100a的系統(tǒng)600的示例性框圖。

殼體500實(shí)施力缸組件，被配置和布置為促使熱板400和接口板520與dut熱接觸。殼體500更特別地被配置和布置為包括腔502或其內(nèi)的隔間，其內(nèi)可移動(dòng)地接納有活塞510，活塞510具有從活塞軸向延伸的構(gòu)件512(例如，桿類構(gòu)件)。如圖2b和圖4中所示，軸向延伸的構(gòu)件511穿過(guò)包括冷卻源300的板302中的孔304且與熱板402的止動(dòng)面接合。在更具體的說(shuō)明性實(shí)施方式中，熱板402包括與軸向延伸的構(gòu)件511接合的朝上延伸的構(gòu)件。

在示例性實(shí)施方式中，腔502使用多個(gè)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多個(gè)機(jī)制/技術(shù)流耦合至流體(例如，加壓流體)的源，腔502以一個(gè)方式流耦合至流體源使得活塞510可選擇性地沿一個(gè)方向移動(dòng)所以軸向延伸的構(gòu)件511朝向熱板402朝下移動(dòng)并且以另一個(gè)方式流耦合至流體源使得活塞可選擇性地沿第二方向移動(dòng)所以軸向延伸的構(gòu)件遠(yuǎn)離熱板朝上移動(dòng)。以這種方式，當(dāng)活塞510朝向熱板402朝下移動(dòng)時(shí)，軸向延伸的構(gòu)件511向熱板施加向下的力，促使熱板402和/或接口板520與dut接觸。相應(yīng)地，當(dāng)活塞510遠(yuǎn)離熱板402朝上移動(dòng)時(shí)，軸向延伸的構(gòu)件511不再向熱板施加向下的力，所以不再促使熱板402和/或接口板520與dut接觸。在說(shuō)明性的示例實(shí)施方式中，加壓流體被允許進(jìn)入腔502的頂部512(見(jiàn)圖5)以建立向下的力。

熱離合器200包括一個(gè)或多個(gè)熱離合器橋組件210，熱離合器橋組件210被配置和布置為控制控制冷卻劑板302沿一個(gè)或多個(gè)方向的移動(dòng)以選擇性地?zé)狁詈虾蜔峤怦罾鋮s劑板302與熱板402。熱離合器200還包括一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)220(例如，彈簧)，一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)220結(jié)合一個(gè)或多個(gè)熱離合器橋組件210工作以沿第二方向移動(dòng)冷卻劑板302從而從熱板402熱解耦冷卻劑板302，如本文中進(jìn)一步描述的。

在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，熱離合器200包括一個(gè)或多個(gè)、更具體地多個(gè)離合器橋組件210，每個(gè)熱離合器橋組件具有熱離合器橋214，熱離合器橋214形成在冷卻劑板上橫向延伸的大致u形結(jié)構(gòu)以跨立于冷卻劑板302并且熱離合器橋214的腿朝下延伸以附接于熱板402。

每個(gè)熱離合器橋214還被配置和布置為包括活塞接納構(gòu)件212?；钊蛹{構(gòu)件212被配置和布置為在其內(nèi)可移動(dòng)地接納活塞220并且繞活塞延伸。每個(gè)活塞220還被布置為使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多個(gè)技術(shù)中的任一個(gè)與冷卻劑板302接合。在說(shuō)明性的示例實(shí)施方式中，冷卻劑板302被配置和布置為在其頂面實(shí)現(xiàn)活塞從而當(dāng)熱控單元100a被組裝時(shí)活塞延伸到活塞接納構(gòu)件中。

每個(gè)活塞接納構(gòu)件212形成使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多個(gè)機(jī)制/技術(shù)中的任一個(gè)流耦合至流體(例如，加壓流體諸如氣體或液體)的源的腔，腔以一種方式耦合至流體源使得活塞220可選擇性地沿一個(gè)方向移動(dòng)所以冷卻劑板302熱耦合至熱板402。更具體地，當(dāng)熱控單元100a被布置為處于冷卻模式時(shí)，活塞推動(dòng)冷卻劑板302與熱板402熱接觸從而冷卻劑板可經(jīng)由熱板吸收由dut產(chǎn)生的熱能，如圖5所示。在說(shuō)明性的示例實(shí)施方式中，加壓流體被允許進(jìn)入腔的頂部216(見(jiàn)圖5)從而建立向下的力以移動(dòng)冷卻劑板使其與熱板熱接觸。

如本文中所指示的，熱離合器200被選擇性地操作為控制冷卻源300與dut10之間、更具體地冷卻劑板302與熱板402之間的熱耦合的量或程度，由此也控制由冷卻源吸收的熱能的量。更具體地，熱離合器橋組件210結(jié)合一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)220被操作以可控地移動(dòng)熱板，由此控制冷卻板與熱板之間的接合的量。

在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，熱橋組件210被控制為使得預(yù)定的力被施加于冷卻板以實(shí)現(xiàn)冷卻板與熱板之間的期望量的熱耦合。在另一或第二實(shí)施方式中，熱橋組件被控制為使得任一個(gè)或多個(gè)力通過(guò)橋組件被施加于冷卻板，由此也控制冷卻板與熱板之間的接合因而熱耦合的量或程度。這種控制還包括選擇性地、可變地控制施加的力，使得冷卻板與熱板之間存在可變的、選擇性的熱耦合。在又一些更特別的實(shí)施方式中，這種熱橋組件210的控制還包括：提供溫度或壓力傳感器；監(jiān)視與熱耦合相關(guān)聯(lián)的溫度或由熱橋組件施加的壓力；以及改變由熱橋組件施加的壓力由此控制熱耦合的水平、程度或量。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，這種熱耦合還可被控制以允許多個(gè)不同熱耦合中的任一個(gè)例如隨時(shí)間受控地步進(jìn)變化。

當(dāng)冷卻劑板302從熱板402熱解耦時(shí)，例如當(dāng)熱控單元處于加熱模式時(shí)，冷卻劑板302因而活塞220也通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)230選擇性地沿第二方向移動(dòng)，所以冷卻劑板遠(yuǎn)離熱板朝上移動(dòng)。在說(shuō)明性示例實(shí)施方式中，頂部216中的壓力(使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多個(gè)技術(shù)中的任一個(gè))被釋放從而移動(dòng)機(jī)構(gòu)230不受當(dāng)腔的頂部216受壓時(shí)施加在活塞上的向下的力的壓迫。

在更具體的實(shí)施方式中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)230包括彈簧或其它這類結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地在熱板和冷卻劑板彼此接觸時(shí)被壓縮并且軸向移動(dòng)以推動(dòng)冷卻劑板遠(yuǎn)離熱板。在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，熱板402和冷卻劑板302的相對(duì)表面布置有凹陷或圓柱形孔，凹陷或圓柱形孔接納活塞、或移動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧的端部。凹陷或圓柱形孔被配置為當(dāng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧被壓縮時(shí)或在松弛期間抑制移動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧橫向移動(dòng)以及當(dāng)熱控單元被組裝時(shí)將它們保持為打開(kāi)/凹陷。如本文中所指示的，可變的力可被施加至冷卻板302以控制冷卻板與熱板之間的接合因而熱耦合的量或程度。

隨著冷卻劑板302因而活塞220遠(yuǎn)離熱板402朝上移動(dòng)，熱板和/或接口板520不再與冷卻劑板302熱接觸。在更具體的實(shí)施方式中，冷卻劑板302相對(duì)于熱板402的移動(dòng)被控制使得如圖6所示在這種移動(dòng)之后冷卻劑板與熱板間隔預(yù)定間隙314。間隙314足以實(shí)質(zhì)上從熱板熱解耦冷卻劑板使得冷卻劑板不吸收由熱源或加熱元件410產(chǎn)生的充足量的熱能。

如本文中所指示的，在第二操作模式(例如，加熱模式)中，冷卻源300可多個(gè)操作模式的任一個(gè)中被操作。例如，冷卻源300可被操作為維持在待機(jī)條件、關(guān)閉條件或合適的任意其它溫度條件。在待機(jī)或其它溫度條件中，由于冷卻源300未直接通過(guò)熱離合器熱耦合至dut，冷卻源不從dut移除熱能、所以不冷卻dut。因此，冷卻源或可在另一測(cè)試循環(huán)的預(yù)期中在這些條件下被操作以減少測(cè)試時(shí)間以及冷卻源被關(guān)閉時(shí)可能發(fā)生的任意不期望的操作特征。例如，如果使用蒸發(fā)型冷卻源，單元被關(guān)閉與它可被循環(huán)打開(kāi)之間可能存在操作時(shí)延。

而且如本文中所指示的，在說(shuō)明性的實(shí)施方式中冷卻劑板302是冷卻劑蒸發(fā)器系統(tǒng)的使用蒸發(fā)器介質(zhì)或流體吸收熱能且將吸收的熱能分配到散熱體例如大氣的部分。由此，冷卻劑板302適當(dāng)?shù)伛詈现晾鋮s劑蒸發(fā)器使得冷卻的蒸發(fā)介質(zhì)在入口340a處被接收、穿過(guò)冷卻劑板以吸收熱能并且加熱的介質(zhì)通過(guò)出口340b被排放回蒸發(fā)系統(tǒng)的部分，在那里所吸收的熱能被排放且蒸發(fā)介質(zhì)典型地在返回冷卻劑板之前被壓縮。在又一些說(shuō)明性示例實(shí)施方式中，入口340a和出口340b穿過(guò)設(shè)置在殼體500中的開(kāi)口或孔。

如本文中所指示的，加熱源400包括熱板402并且還可包括接口板520或有時(shí)被稱為基架的結(jié)構(gòu)。熱板由經(jīng)由接口板提供去往/來(lái)自dut的熱能的導(dǎo)熱的一個(gè)或?qū)嵝圆牧现瞥?。例如，?dāng)熱控單元在冷卻模式中被操作時(shí)，熱能從dut被吸收且經(jīng)由熱板被熱傳導(dǎo)至冷卻板302因而被熱傳導(dǎo)至冷卻源300。

在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，熱板和/或接口板被配置為包含加熱器410或加熱元件。加熱器410使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多個(gè)技術(shù)中的任一個(gè)或用于預(yù)期用途的其它合適的技術(shù)位于熱板402和/或接口板520中。在說(shuō)明性的示例實(shí)施方式中，加熱器410或加熱元件為圓柱形(如圖3所示)并且熱板和/或接口板在其內(nèi)包括一個(gè)或多個(gè)孔415或圓柱形開(kāi)口(一個(gè)孔或開(kāi)口用于一個(gè)加熱器)以在其內(nèi)接納加熱器。在進(jìn)一步的示例實(shí)施方式中，加熱器410為響應(yīng)于流過(guò)包括加熱器的電阻元件的電流生成熱能的電阻型加熱器。

在更具體的實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)、更特別地多個(gè)加熱器410或加熱元件位于熱板402和/或接口板520中。在又一些更具體的實(shí)施方式中，加熱源400更具體地包括兩個(gè)或四個(gè)加熱元件(例如見(jiàn)圖3和圖8b)。

接口板520也由導(dǎo)熱性材料組成從而熱能可經(jīng)由接口板和熱板被傳送至dut或被冷卻劑板302吸收。接口板520還被配置和布置為提供與用于測(cè)試的dut的相對(duì)表面互補(bǔ)的表面。以這種方式，不同的dut可使用適合給定dut的接口板進(jìn)行測(cè)試，其中所述接口板還被配置為使它可熱耦合至用于給定測(cè)試設(shè)備的熱板。

現(xiàn)在參考圖7，示出了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的熱控單元100、100a的系統(tǒng)600的示例框圖。所述系統(tǒng)包括加壓流體源20例如壓縮氣體或壓縮液體的源，加壓流體源20可耦合至合適的活塞-腔組合(220/212；510,502)所以活塞可被移動(dòng)以產(chǎn)生期望的力，如本文中所描述的。如本文中所指示的，冷卻板302流耦合至可變的散熱體或冷卻劑蒸發(fā)器390從而冷卻介質(zhì)可被傳送至冷卻板以吸收熱能，加熱的介質(zhì)可被返回冷卻劑蒸發(fā)器390從而吸收的熱能可被消散到散熱體例如大氣或其它流體介質(zhì)(例如空氣/水)。在示例實(shí)施方式中，被傳送至冷卻板的冷卻劑介質(zhì)為液態(tài)，在其吸收熱能時(shí)變?yōu)闅鈶B(tài)。當(dāng)氣體介質(zhì)被返回冷卻劑蒸發(fā)器390時(shí)，氣體介質(zhì)放出吸收的熱能并且典型地被壓縮以返回液態(tài)。

熱控單元100、100a還包括一個(gè)或多個(gè)傳感器560，一個(gè)或多個(gè)傳感器560適當(dāng)?shù)匚挥跓峥貑卧?或dut內(nèi)以測(cè)量多個(gè)操作參數(shù)中的任一個(gè)并且提供與控制器610相同的任意輸出?？刂破?00控制加壓流體源、冷卻源300或冷卻劑蒸發(fā)器390和包括加熱器410的熱控單元的操作。控制器610也是本領(lǐng)域已知的使用硬件和/或軟件控制這些功能的多個(gè)數(shù)字處理單元、微處理器控制設(shè)備或特定應(yīng)用集成電路中的任一個(gè)。操作參數(shù)包括但不限于dut溫度、作用于活塞的流體壓力和來(lái)自冷卻劑蒸發(fā)器的操作輸出。

在更具體的實(shí)施方式中，熱控單元100、100a被配置和布置為控制(例如，可變地控制)熱橋組件210。更特別地，熱控單元還包括溫度和/或壓力傳感器560以能夠監(jiān)視與熱耦合相關(guān)聯(lián)的溫度和/或由熱橋組件施加在冷卻板或與其相關(guān)聯(lián)的壓力。熱控單元響應(yīng)于這些輸入控制熱橋組件由此也控制由熱橋組件施加在冷卻板上的壓力或力。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，熱控單元選擇性地、可變地控制熱橋組件使得變化的力被施加至冷卻板由此控制冷卻板與熱板420之間的熱耦合的水平、程度或量。在又一些更具體的實(shí)施方式中，熱耦合的量在用于給定集成芯片或dut的測(cè)試程序中可控的變化。

現(xiàn)在參考圖8a、8b，示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的熱控單元100、100a的示例性測(cè)試設(shè)備700的說(shuō)明性視圖(圖8a)以及示出了示例性測(cè)試設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D的另一說(shuō)明性視圖，更具體地示出了在測(cè)試設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的熱控單元(圖8b)。用于測(cè)試設(shè)備的接口板520如本文中所描述的熱耦合至dut和熱控單元100、100a，所以測(cè)試設(shè)備可控制操作條件(例如，溫度條件和操作參數(shù)諸如電壓和電流)并且測(cè)量期望的操作參數(shù)。在這方面，測(cè)試設(shè)備還可dut板或其它接口板從而耦合電路及其部件以測(cè)量和/或監(jiān)視電路和/或部件的電氣操作參數(shù)或特征。

盡管使用具體術(shù)語(yǔ)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是所述描述僅用于說(shuō)明目的，將理解可進(jìn)行改變和變型而不背離下面權(quán)利要求的精神或范圍。

通過(guò)引用并入

本文中公開(kāi)的所有權(quán)利、公布的專利申請(qǐng)和其它參考的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用明確并入本文。

等同

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到或能夠僅使用常規(guī)試驗(yàn)探知本文中描述的本發(fā)明的特定實(shí)施方式的許多等同。所述等同包含在隨附的權(quán)利要求內(nèi)。