專利名稱：具有可改變的熱沉裝置的老化板的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及集成電路芯片(IC)或其它器件的老化和測試的裝置，特別涉及用于確保新制造的IC能適于使用的老化板上的IC器件的冷卻技術。更具體說，本發明包括用于提供提高的冷卻被測器件的能力并能容納各種不同外觀的被測器件的插座。
電子器件制造領域都知道，在將各種電子分元件組裝成較大裝置之前，要測試和/或“老化”它們。例如，計算機芯片通常分別連接于老化系統中，以便于確保每個芯片中的所有需要的電子電路能夠工作。老化工藝可以加速芯片的老化，所以能夠在制造工藝中早識別和放棄有缺陷的芯片。由于該工藝能夠允許制造者避免其它情況下由于構成含有有缺陷的芯片的較大、較貴裝置而浪費的費用，所以需要這樣做。除老化外，計算機芯片和其它集成電路還可以進行各種其它測試操作。這里所用術語“測試”意在包含和包括老化操作。
在老化操作中，此后稱為“被測器件”或“DUT”的每個芯片、集成電路(IC)或其它電子元件連接到數個電引線上。這些引線一般采取小焊料球陣列的形式，這些小焊料球定位成對應于DUT下表面上的電引線。DUT置于成陣列的引線上，以便在每個需要的點形成電連接。
老化或測試操作期間，電流通過各引線穿過DUT上的各電路時產生熱。迄今為止，IC的功率較小，因而，計算機芯片老化期間的功耗量較小。為此，所產生的熱量使得老化裝置多數情況下能夠被空氣冷卻。隨著新的更高功率芯片的出現，老化期間產生的熱量增加十倍，從約3-10瓦增加到30-100瓦或更多。
此外，芯片封裝成本的增加推動了制造商去改進老化步驟，以便在最后的封裝前而不是在其后進行老化。這可以使制造商節約封裝有缺陷的芯片的成本，但意味著老化操作必須對部分封裝的IC進行，這種封裝中硅片自身可能是暴露的。與完全封裝的芯片相比，部分封裝的IC較不堅固，更易受損傷。所以，老化操作不能對DUT加過量的或不均勻的力。
由于老化必須在控制的溫度下進行，并且由于芯片不能暴露于溫度極限，所以必然要去除老化期間產生的大量熱。沒有非常大的熱沉，空氣冷卻無法提供充分的冷卻。已嘗試利用電絕緣流體的液體冷卻，但已證明對于非常高功率的DUT來說是行不通的。同時，與老化或測試完全封裝的芯片相比，老化或測試部分封裝芯片產生了新問題。例如，部分封裝的芯片一般不適于按要求的速率集中加熱。
已知，大功率晶體管產生與老化操作期間相當大的熱量。然而，晶體管和常規晶體管封裝結構使得為晶體管老化裝置設計的冷卻系統不容易適用于冷卻IC器件。此外，晶體管一般密封于耐久性金屬或塑料封裝中，所以這種處理涉及在老化芯片中發生的事情不發生在晶體管老化裝置中。而且，與需要測試的大功率晶體管的體積相比，必須測試的計算機芯片的體積大許多倍，所以與晶體管測試有關的不太高的成本因素在用于芯片測量時會變得非常高。
除了與為給定老化裝置提供充分的冷卻能力和提供不限制該能力熱的傳遞表面有關的問題外，問題的原因還在于各DUT的老化或測試期間產生的熱量彼此間大不相同。已發現，在某些情況下，所產生熱量的不同有兩個數量級之多。由于適于充分冷卻產生較多熱量的DUT的冷卻系統，會過度冷卻產生較少熱量的DUT，引起它們的溫度降到低于要求的老化溫度范圍，所以這種偏差的結果是很難同時老化數個器件。相反，適于冷卻產生較少熱量的DUT的冷卻系統，對產生較多熱量的DUT冷卻不足，造成它們的溫度升到高于要求的老化溫度范圍。
另外，除了在DUT間的操作差異，還發現DUT的物理構形變化明顯。特別是，與DUT相關的各個尺寸和參數，包括硅片的厚度、器件的厚度、面積和熱膨脹，一般指定為在一個規定的范圍或公差內。給定DUT的整個構形反映所有參數偏離它們的目標值的累計的偏差。由于這個原因，即使各個DUT的所有參數都在它們的規定的范圍和公差內，如果偏移不互相偏移，就存在出現在各個DUT上出現過度和不可接受地不重合的熱傳遞表面的可能。
需要提供一種DUT老化裝置，它能夠從幾個芯片中的每個上同時去除至少30-100瓦的熱，并將每個DUT的溫度保持在窄的需要的范圍內。為了完成這種熱傳遞，必須在每個DUT和冷卻系統間提供良好的熱接觸。另外，為了在引線和DUT間達到合適的電接觸，經常需要將一定的壓力施加于每個DUT。
因此，需要提供一種老化裝置，它能夠提供必要的良好的熱接觸，同時容納不同尺寸和形狀的DUT并向各個DUT提供必要的壓力。即便DUT產生的熱量可能有一個數量級以上的偏差，并且即便某些DUT會產生少至3瓦的熱量，優選裝置也應能夠將DUT保持在預定的溫度范圍內。優選裝置還應容易引入到能夠同時處理多個DUT的系統中。這些目標需要該裝置能夠補償同時老化的DUT間所產生熱量的偏差。優選裝置應能夠在老化工藝之前、期間或之后，沒有損傷地處理未封裝芯片。還希望提供一種從成本、勞動力和可靠性方面考慮經濟實用的老化裝置。
本發明包括能夠同時從幾個DUT的每個中去除至少30-100瓦熱量的老化裝置，同時補償DUT構形和外觀上的差異。本裝置還能補償在DUT間產生熱量的差異并將每個DUT的溫度保持在窄的需要的范圍。本發明能夠容易地結合到能夠同時老化多個DUT的系統中。優選裝置能夠使DUT的損傷最小化，并且在成本、勞動力和可靠性方面更加經濟實用。
本發明包括用于在老化過程中容納并接觸單個芯片的新穎的插座，和支撐并冷卻多個插座的系統。插座包括冷卻系統，冷卻系統能夠從DUT中去除先前系統中的至少3至10倍的熱量。優選實施例包括高導熱、機械偏移的并彈性安裝的散熱器和至少一個與集成電路或被測器件(DUT)保持良好熱接觸的高導熱熱沉元件?？烧{節的彈性安裝的散熱器和冷卻系統之間的界面也設計成高導熱并在彈性安裝的散熱器的位置變化的情況下也允許良好熱傳遞。
本發明好包括用于達到與DUT的良好的熱接觸的設備和技術。優選實施例提供了與DUT的上表面的任何不平配合的保形界面。在第一實施例中，通過一起構成插座蓋的彈性材料的熱墊和散熱器得到這種熱接觸。彈性材料的熱墊較好有薄金屬膜覆蓋。在另一個實施例中，保形界面包括包含在有更高熔點的金屬制成的表層中的低熔點金屬。在次優選實施例中，界面包括超-平滑的、高拋光的金屬表面。
本發明的優選實施例，還包括用于監視在DUT周圍的冷卻系統的溫度并提供數據的溫度傳感系統和用于響應溫度傳感器的輸出將受控量的熱量提供給DUT的熱源。溫度傳感器較好嵌入在散熱器中靠近其與DUT的界面。熱源較好也嵌入在散熱器中并且較好響應溫度傳感器產生的信號由控制器控制。
本冷卻系統的優選實施例包括與熱沉和插座熱接觸的液-汽冷卻單元(LVU)。液-汽冷卻系統較好包括多個由單一控制器控制的液-汽導管，結果與現有技術相比，明顯節省了成本和操作。在另一個實施例中，液-汽冷卻系統有被稱為是液體冷卻單元的循環液體系統代替。LCU允許低于60℃的老化溫度。
根據本發明，分立的插座容納每個DUT。每個插座較好構造成能夠控制使熱沉和DUT間有良好熱接觸的偏移力并在DUT上分配，以避免對DUT的機械損傷。優選的插座也提供用于向插座基座和DUT間施加足夠接觸力的裝置以得到良好的電接觸，并同時限制壓力施加到DUT以避免DUT的損傷。
在閱讀了以下的詳細介紹并參考各際附圖的基礎上，本發明的其它目的和優點將變得更清楚，其中
圖1是根據本發明第一實施例構成的老化或測試插座的剖面圖；圖2是本發明熱界面的可選實施例的放大示圖；圖3是圖1中的插座的蓋部的分解透視圖；圖4是圖3沿線4-4的側視圖，顯示部分剖視的內部元件；圖5是根據本發明的第一實施例構成的老化插座的可選實施例的橫截面圖；圖6A-6B分別是坐落于和未坐落于對應熱沉的老化板的俯視圖；圖7是整個測試系統的主視圖，顯示多組插座和多個熱沉。
應理解，以下詳細介紹的裝置可以在任何取向工作。例如“上”、“下”、“之上”或“之下”等相關術語是指圖示的各元件，用于只是為了展示和討論目的之用。并不想用這些術語來要求本發明任何實施例中的這些關系。
現參見圖1，本發明的一個裝置涉及滿足上述要求的老化或測試插座10。具體說，本發明的老化系統包括插座10，該插座10包括插座基座12及與插座蓋20、熱墊22、壓板24、彈簧26和散熱器30一起使用的壓縮擋塊16。圖1中，示出了DUT 40容納于插座10中。在某些實施例中，如果插座和蓋構成為可以利用其它裝置給DUT加足夠的壓力，則可以省略壓板24和彈簧26。插座插座基座12較好是由合適的例如所屬領域已知的不導電材料構成，并具有嵌于其中的多個導電引線14。每個引線14較好是端接于電觸點15，電觸點15可以包括例如插座基座12上表面13(如圖所示)上的焊料突點等表面結構。引線14可移動至與DUT 40的下表面嚙合和與之脫開。
插座基座12的上表面13較好是包括用作將DUT引導到插座基座12上的位置的成斜角的法蘭蓋17，但不是必須這樣。法蘭17較好是限定一個對應于DUT的基底面的區域。該區域一般是一個面積稍大于DUT的熱傳遞區域的的方形區。例如，由法蘭17限定的區域的每側可以比DUT一側的長度長0.005-0.010英寸。壓縮擋板16較好是固定在插座基座12的表面，由法蘭17限定的區域的外邊，并較好是在上表面13上比法蘭17延伸更遠。壓縮擋塊16較好是包括剛性不可壓縮材料，其構成為限定或對應于插座基座12的外圍。在可選實施例中，壓縮擋塊16由與基座12相同的片一體形成?；?2和擋塊16一起構成兩部分有蓋的插座10的一部分。
插座10的其它部分由插座蓋20、散熱器30、熱墊22、彈簧26及壓板24構成。這些部件相互連接在一起，一起移動到與插座及DUT嚙合和與它們脫開。插座蓋20較好由高溫塑料或其它類似材料構成。插座蓋20適于支撐在壓縮擋塊16上，包括用于此目的的下表面23。散熱器30有一個中心部分32，該部分具有其上固定有熱墊22的接觸表面33，從而限定一個高導熱界面。散熱器30還包括固定在插座蓋20的上表面的突緣36。
此外，散熱器30包括支撐至少兩個向下延伸的彈簧26的中間肩部34。根據一個優選實施例，八個彈簧26沿中心部分32的兩側固定于肩部34上。至少一個壓力分布裝置例如壓板24固定于每個彈簧26的相對端部。各壓板24可以如圖所示彼此分開，或可形成為具有任何要求結構的單片形(未示出)。提供包括彈簧26和壓板24的系統為的是給DUT施加壓力，從而確保DUT上的電觸點和插座中的引線14間的良好電接觸。也可以用除上述彈簧和壓板外的各種機械系統給DUT施加壓力。在共同擁有且同時申請的題為“具有高功耗的老化板”的申請＿＿中詳細記載了這些可選系統中的一些，這里引用該文獻。
散熱器30較好是由任何合適的剛性高導熱材料構成。一種優選材料是銅，更優選的是鍍有其它金屬的銅，例如鍍鎳的銅。彈簧26較好是常規的小螺旋彈簧，但也可以是任何合適的可壓縮偏移裝置。壓板24可以是任何能夠提供非常平滑表面的剛性材料，并且較好是拋光的不銹鋼。散熱器30的表面33較好是拋光到至少約8微英寸。熱界面根據本發明，DUT 40和散熱器30間的界面設計成提供從DUT到散熱器的最大熱傳遞。為了實現最大熱傳遞，該界面必須適應DUT的不平上表面?？傊?，熱界面必須是保形、導熱、耐久和可再利用的。此外，還必須考慮例如勞動力、材料成本和制造復雜性的因素。應理解，以下介紹的系統僅是例示，并不排除滿足這些要求的各種系統。
根據第一優選實施例，熱墊22固定于散熱器30中心部分32的下表面上(如圖所示)。熱墊22較好是包括具有高導熱性的材料。由于DUT的上表面容易具有一些凸凹不平，所以熱墊22較好是某種程度上還能夠保形或具有彈性。優選的材料類別可以是導熱聚合復合材料。滿足這些條件的一種優選材料是設于Bergquist Company ofMinneapolis以商品名SIL-PAD 2000銷售的填氮化硼的硅彈性體，較好是使用厚約為千分之4-20英寸較好是約5/103英寸的SIL-PAD2000。另一優選材料是Thermagon，Inc.，3256 West 25thStreet，Cleveland，OH 44109以商品名T-Flex出售的填鋁硅彈性體。彈性熱墊22較好提供為薄片形式，熱墊22的厚度較好是約4-5密耳。
由于與DUT的上表面接觸的表面較好是不在DUT上留下殘留物，所以較好是在構成熱墊22的彈性導熱體上提供薄箔敷層23(圖3A)。另一優選實施例使用2密耳厚的其上電鍍有50微米的金層的銅箔。再一優選實施例使用電鍍有金的1密耳厚鎳箔。其它次優選箔包括鍍有鉑的銅、鍍有鈀的銅和黃銅。
用于熱界面的第二優選實施例包括由在系統的工作溫度下熔化的低熔點金屬構成的保形墊，如圖2所示。如圖所示，熱界面包括容納于金屬箔表層37內的低熔點金屬體35。表層37較好是包括1密耳的鎳箔。如果需要，表層金屬可以包括不同的金屬，例如鍍金的銅，或可以包括或可以鍍有鉑、金或鈀。較好是用不會留下殘留物或不污染DUT表面的金屬鍍敷金屬箔。金屬表層較好是用焊料墊圈39密封于散熱器30的接觸表面33上，或用合適的墊圈材料(未示出)夾持并密封。在其熔化時，表層37和焊料墊圈39，或墊圈一起容納LMPM。低熔點金屬(LMPM)可以是任何合適的LMPM，如在現有技術中知道的。LMPM有時是指易熔合金。它們包括鉍和鉛、錫、鎘、鎵和或銦。LMPM可以通過改變這些元素的比例設計成具有在需要溫度范圍內的熔點。根據本發明，形成與散熱器30的熱界面的LMPM在29℃至65℃間熔化。由于容納LMPM的焊料墊圈39的熔點必須高于LMPM的熔點，所以如果使用焊料方法，較好LMPM放入之前將表層37附著在墊圈39上。一旦表層37的周圍完全密封在接觸表面33上，則可以熔化希望量的LMPM，并澆鑄或注入到表層之下。這較好是通過穿過熱沉的進入通道完成，如圖2中的部分剖面41所示。要求量的LMPM置于表層37后面之后，進入通道較好是由任何能夠在工作溫度下保持密封的合適裝置密封，例如焊料。
熱界面的再一實施例可在界面處不用保形部件構成。在該實施例中(未示出)，散熱器30的下表面較好是如上所述直接覆蓋以金屬箔。該例有賴于熱沉材料和金屬箔的輕微保形性和因省去保形部件可以產生的較好熱傳遞性，以確保從DUT充分傳遞熱量。熱補償系統本發明的老化系統適用于老化具有不同容量的DUT。還已知，甚至在相同規格的各DUT內，也會具有實際的工作特性范圍。同時，DUT的熱容差較小，較好是在窄的溫度范圍內進行老化。例如，芯片制造商可規定在60℃-125℃的溫度范圍內進行老化或測試。如果冷卻系統為每個插座提供固定冷卻能力，則各DUT間不等的熱量會在DUT間產生不均的溫度。由于一組給定DUT的工作溫度范圍易超過規定的老化溫度范圍，所以必須包括能使一組DUT上的溫度相等的系統。
在本系統中，通過提供額外的冷卻能力并同時為各DUT提供補充熱量達到這一目的。更具體說，以下介紹的這種冷卻系統設計成和工作以從每個插座中去除比最熱DUT產生的熱量多約10％的熱量?，F參見圖3和4，每個散熱器30較好是包括嵌在熱沉本體中靠近其接觸面33的一個熱耦42或其它合適的溫度傳感器。熱耦42較好是可拆卸和可更換的，并通過熱耦引線43連接到合適的信號處理設備(未示出)。熱耦42可以是任何合適的熱耦，例如所屬領域公知的那些。熱耦42較好是由固定螺絲42a固定就位。
此外，散熱器30中還可以包括一小電阻加熱器或其它類型的加熱器44。加熱器44可以是任何合適的加熱器，只要具有相當快的響應時間便可。加熱器44較好是相對于接觸面33定位在熱耦42后面，以便熱耦42探測非?？拷麯UT表面的點的溫度。加熱器44較好也是可拆卸和可更換的，并且通過加熱器引線45與電源相連。給加熱器44提供的電源較好是由信號處理設備響應于熱耦42的輸出控制。本發明中，較好是每個加熱器44能夠產生至少30瓦、更好是至少50瓦、最好是至少55瓦熱量。加熱器44較好是由固定螺絲44a固定就位。
彈性安裝的散熱器現在參見圖5，插座的可選實施例包括一個基部212和從DUT去除熱量的系統。和在插座10中一樣，基部212包括壓縮擋板216。同樣，熱量去除系統包括蓋220、熱界面222和熱沉250。但是與插座10相比，只個實施例包括彈性安裝的散熱器230，該散熱器代替散熱器30，用作從界面222向熱沉250傳遞熱。蓋220和熱界面222與上面描述的大致相同，包括可得到的用于構成熱界面222的各種實施例。
實施例200較好包括偏移裝置232，該裝置使彈性安裝的散熱器230必須遠離熱沉250。彈性安裝的散熱器230較好安裝在蓋220內使得在彈性安裝的散熱器230上和其周圍有足夠的間隔以允許彈性安裝的散熱器230在多個方向傾斜和/或收縮一些。例如較好如233所示使彈性安裝的散熱器230傾斜。較好是間隔足夠以允許彈性安裝的散熱器230兼容在正常操作中會遇到的DUT外觀的全范圍。于是，較好是彈性安裝的散熱器230能夠傾斜至多2度，并能夠縮回至少0.0025英寸，更好是約0.005英寸。
偏移裝置232用作使彈性安裝的散熱器230偏移遠離熱沉250并在DUT的方向上，以便不論插座內的DUT的高度如何，都能與每個DUT有良好的接觸。于是，偏移裝置232可以是螺旋彈簧、貝爾維爾(belleville)墊圈、直彈簧、多個上述元件的組合或任何適合在熱沉250和彈性安裝的散熱器230之間施加力的裝置。
為了最有效地控制DUT的溫度，每個DUT和熱沉間的界面必須是盡可能地導熱。正如上面詳細描述的那樣，熱界面222可以是彈性、導熱材料、容納在保形表層中的低熔點金屬體或任何其他適合導熱的部件。
類似地，為了避免一般由偏移裝置和/或可壓縮元件引起低導熱率，在一個優選實施例中，偏移裝置232容納在低熔點金屬的封套260(圖5)中。低熔點金屬通過合適的手段自己容納在封套260中，上述手段包括高溫密封、箔表層和/或毛細作用，但不僅限于這些。在可選實施例中，偏移裝置232可以從彈性安裝的散熱器230和熱沉250間的界面中除去。在這個實施例中，LMPM的封套260較好與可變容量的流體室(未示出)連通。流體室的容量由彈簧偏移的活塞限定使得彈性安裝的散熱器上的壓力引起封套260內的容量減少，流體流入到可變容量室并引起活塞縮回。相反地，隨著彈性安裝的散熱器230移動離開熱沉250，封套260內的容量增加且流體流出可變容量室。室內的壓力通過移動活塞保持相對恒定。在其它情況下，流體在彈性安裝的散熱器230和熱沉250間提供高導熱界面，同時允許彈性安裝的散熱器230在兼容DUT在構造和外形上的大的變化。液汽冷卻系統現參見圖6A-B，散熱器30(或彈性安裝的散熱器230)從DUT把導熱出去，而散熱器由熱沉50冷卻。每個熱沉50冷卻多個插座。在優選實施例中，熱沉50包括穿過其中的液—汽(LV)導管52。LV導管52用作例如為水(液態和汽態)但不限于水的冷卻介質的導管。水通過包括導管52、容器、加熱器、控制器和在電連接器53和54間同時形成電接觸和機械熱接觸的機械裝置的封閉回路(未示出)循環。
迄今為止，液—汽冷卻系統已用于冷卻大功率晶體管、可控硅整流器等的老化裝置。在授予Jones的美國專利3,756,903中記載了LV冷卻系統的工作原理，這里全文引用該文獻。然而，如上所討論的，與這些裝置有關的處理、成本、和其它問題導致先前已知的冷卻LV系統不適用于本申請中冷卻集成電路芯片。
到目前為止，一直以來需要為每個導管52提供一個分開的控制器，以確保一組裝置的冷卻不影響系統中另一組裝置的冷卻。根據本發明，通過提供以一組至少兩個較好是4個的方式提供都裝有歧管的導管52，可以允許整個系統的高達72個插座用一個容器、加熱器和控制器工作，由此實現了明顯的成本和運轉費用的節約。
現參見圖7應理解，可以在一個老化系統100中數次重復插座和熱沉組合。根據一個優選實施例，LV導管52分組，并都裝有歧管，以便它們可以在一個系統中工作，并受一個控制器的控制。LV導管52可分組成使從老化系統100出來的所有導管一起受控，或可以分成含少于所有導管的小組。
盡管結合優選的LV冷卻系統介紹了本發明的系統，但應理解，在不脫離本發明的范圍的情況下，可以使用任何其它冷卻系統。例如，空氣、冷卻水(例如LCU)或其它冷卻流體可直接或間接與散熱器30熱接觸，以帶走要求的熱量。工作在需要進行老化操作時，DUT 40置于插座基座12上由法蘭7限定的區域內，以便DUT上的電觸點與插座基座12上的合適觸點15對準。散熱器30和固定于其上的各部件然后降到基座上，直到蓋20靠在壓縮擋塊16上。參見圖1和6A-B，熱沉50夾在一對或多對相對的插座10之間，作用于相對插座上的力F用作作用于包括每個插座內的DUT的各部件上的壓力。每次老化操作后，相對插座從與熱沉50的接觸狀態脫開，使每個插座打開，取出DUT。
散熱器30的大小和形狀設計成在力F通過熱沉50作用于其上時，將熱墊22壓成與DUT的上表面產生良好的熱接觸，彈簧26稍稍受壓。熱墊22壓在DUT和散熱器30之間，但不壓到其壓縮度的極限。另外，彈簧26也不壓到其彈性極限，并用于通過壓板24從散熱器30將限制的壓力傳到DUT。因此，加于DUT上的力控制在需要的范圍內，任何過量的力都直接通過壓縮擋塊16傳給插座基座。同時，受壓熱墊22在DUT和散熱器30間形成良好的熱接觸，允許散熱器30和熱沉50有效地去除老化期間DUT中產生的所有熱量(30瓦或更多)。
象所加的力一樣，老化操作期間，每個DUT的溫度被精確地控制在預定的規定范圍內。如上所述，這可以通過提供額外的冷卻能力，并根據需要為各DUT提供補充熱量來實現。LV系統設定為從每個插座中去除多于任何一個DUT所產生的最大熱量的熱量。在冷卻每個DUT時，熱耦42探測其溫度。如果給定DUT的溫度降到低于規定的老化溫度范圍，則信號處理器使加熱器44提供熱量補充，從而保持DUT的溫度在要求的范圍內。應理解，這種控制回路可用任何合適的控制器包括微處理器實現，并可以包括任何合適的控制算法，例如所屬中領域已知的那些。例1熱規格以下是根據本發明的老化系統60的一個實施例的熱規格和工作細節功率控制每個LVU可以控制2,500瓦的器件功耗。帶有8個LVU的標準測試系統可以耗散20,000瓦。每個LCU可控制5,000瓦器件功耗，則帶有8個LCU的標準LCU測試系統可以耗散40,000瓦。在其每個工作板帶有4個DUT的最高功率控制結構中，每個DUT可以耗散高達100瓦的平均勻功率。每個測試系統的最大器件密度為576個器件(每個工作板12個器件，每個LVU 6個工作板，每個系統8個LVU，每個測試系統總共有48塊板，含576個DUT)。該系統可以減少到允許較大器件功耗。電源可給每個器件輸入高達75瓦功率，LVU可控制每個耗散75瓦的30個器件。
對于LVU來說，每個器件75瓦的優選系統密度為240個器件。對于LCU平說，每個器件75瓦的優選系統密度為480個器件。在一個LVU中，如果平均DUT功率小于27瓦，則器件密度可增大到每個工作板15個DUT。在該負載下，在相同數量的板位置的情況下，每個板上有15個器件可以使每個測試系統有720個DUT。本發明的系統DUT電源能夠給每個大功率模式的DUT或給每對小功率模式的器件提供75瓦的DC功率。
板密度如上所述，工作板密度隨需要的平均器件功率而改變。對于功耗高達34瓦平均功率的器件，每個工作板上允許12個部件。對于功耗35-52瓦的器件，每個工作板上允許8個部件。
權利要求
1.測試集成電路的插座，包括插座基座，能夠支撐帶有集成電路的DUT，所述插座基座包括用于連接DUT上的相應引線的電引線；插座蓋；彈性安裝在所述插座蓋內的導熱散熱器，所述散熱器包括可松開地與插座中的DUT機械和熱接觸的第一熱界面；與冷卻介質熱接觸的熱沉，并限定與所述散熱器的第二熱界面。
2.根據權利要求1所述的插座，其中所述散熱器向DUT偏移。
3.根據權利要求1所述的插座，其中所述散熱器是通過固定在所述熱沉和所述散熱器間的彈簧向DUT偏移。
4.根據權利要求1所述的老化系統，其中所述第二熱界面包括大量的低熔點金屬。
5.根據權利要求1所述的插座，其中所述第二熱界面包括大量的容納在固定于所述熱沉上的箔表層中的低熔點金屬。
6.根據權利要求5所述的老化系統，其中所述箔表層是焊接在所述熱沉上的。
7.根據權利要求1所述的老化系統，還包括加熱器和與所述熱界面臨近的熱偶，所述加熱器響應所述熱偶的輸出受控。
8.根據權利要求1所述的老化系統，還包括與所述熱沉熱接觸的液-汽冷卻系統或液體冷卻單元。
9.測試多個集成電路的系統，包括多個插座，每個插座適于容納和支撐帶有集成電路的DUT冷卻系統；和多個導熱元件，每個導熱元件與定位成從每個DUT向散熱器傳導熱的第一界面熱接觸且第二界面與所述冷卻系統熱接觸；其中所述導熱元件是可移動地安裝在系統上并且所述第二界面包括使所述導熱元件向DUT偏移的裝置。
10.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述導熱元件被安裝成能夠傾斜。
11.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述導熱元件被安裝成能夠縮回。
12.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述偏移裝置包括貝爾維爾彈簧。
13.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述偏移裝置包括螺旋彈簧。
14.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述偏移裝置包括直彈簧。
15.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述偏移裝置包括容納有壓縮流體可變容積室。
16.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述第二界面包括大量的低熔點金屬。
17.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述第二界面包括大量容納在箔表層內的低熔點金屬。
18.根據權利要求9所述的老化系統，其中所述第二界面包括大量由高溫密封容納的低熔點金屬。
19.測試集成電路的方法，包括(a)提供插座，容納和支撐帶有集成電路的DUT；(b)在插座中提供電觸點，用于電接觸DUT上的相應引線；(c)實現DUT和具有保形熱界面的彈性安裝的吸熱元件間的熱接觸；(d)為集成電路提供預定電信號，同時通過保形熱界面將熱量去除到熱沉中，從而保持集成電路在預定的溫度范圍內。
20.根據權利要求19的方法，其中步驟(c)包括允許所述吸熱元件根據DUT的構形重新定位的步驟。
21.根據權利要求19的方法，還包括向吸熱元件施加使所述元件向DUT的方向偏移的偏移力的步驟。
全文摘要
一種老化集成電路(40)的系統和方法,包括能夠容納和支撐IC(40)的插座(12),插座(12)中用于連接芯片(40)上的相應引線的電引線(14),及與冷卻介質熱接觸的熱沉。第一熱界面在插座(12)中的集成電路(40)和彈性安裝的吸熱元件(30)之間提供可松開的熱接觸。在吸熱元件(30)和熱沉之間提供第二熱界面。
文檔編號G01R31/28GK1274425SQ98809917
公開日2000年11月22日 申請日期1998年10月6日 優先權日1997年10月7日
發明者詹姆斯·E·約翰遜, 羅納爾多·J·達西 申請人:可靠公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
