CN102520742A

CN102520742A - 用于检测机台的温度调控系统

Info

Publication number: CN102520742A
Application number: CN2011103531102A
Authority: CN
Inventors: 吴信毅; 周睿哲; 吕孟恭; 欧阳勤一
Original assignee: Chroma ATE Suzhou Co Ltd
Current assignee: Chroma ATE Suzhou Co Ltd
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2012-06-27

Abstract

一种用于检测机台的温度调控系统，包括一测试座、一具有热交换器及致冷芯片的加压装置、一具有温度感测器的测试头，该测试头配置在加压装置前端，于至少一待测元件置放于该测试座时，通过加压装置下压，使测试头对该待测元件之一迫紧，以使该温度感测器侦测待测元件的表面温度得到一温度信号，并再将该温度信号回馈至一控制处理单元进行运算处理以产生一线性控制信号，使输入致冷芯片的电流在该线性控制信号之下，由致冷芯片的吸热与放热将该待测元件温度控制于一设定范围内。本发明可依据回馈的系统实际温度与目标温度差异进行控制，快速且稳定的维持于目标温度范围内。可提供稳定的线性控制信号输出，减少致冷芯片不断开关所产生的冲击。

Description

用于检测机台的温度调控系统

技术领域

本发明关于一种用于检测机台的温度调控系统，尤其是一种用于电子元件进行检测作业时，能够有效地控制待测元件温度于一定范围内的温度调控系统。

背景技术

集成电路元件将大量电路元件集成化、微型化，还不断提升运算速度与产品效能，以往必需由许多大型电子电路结合才能完成的运算处理工作已完全由集成电路元件所取代，由于集成电路元件的妥善率直接影响该类电子装置的效能、寿命与可靠性，因此对于集成电路制造、封装测试业者而言，为了确保产品品质，各阶段制程后都会进行电性或实境检测作业，以检测集成电路于制作过程中，是否符合使用者规格要求，目前可通过自动化检测机台检测出不良品并进一步分类。种种产品最终都将面临散热问题，一旦伴随电子运算或发光所产生的热无法被顺利携出排除，电子装置运转所产生的高温无法被有效降温，轻则减损产品寿命、降低产品效能，或对其它周边相关零件造成不良影响；重则会直接产生热逸散(Thermal run away)、甚至导致立即危险，因此散热问题丝毫不可以被轻忽。

为此，目前常见利用散热鳍片、风扇、甚至致冷芯片、或上述各装置的组合而携走发热元件附近热能、降低发热元件附近的温度。然而，无论是在发热元件与散热片接触面间、由接触面至金属鳍片、或空气与金属鳍片间的热传导，都会受限于接触面积或传导截面大小。亦即，如果在一个狭窄空间中，无法设置较大尺寸的散热片或散热鳍片，散热效率将随之大打折扣。但相对地，电子装置需不断顺应潮流趋势而逐渐轻薄短小，如何在空间大幅缩减状态下确保散热效率，也使得规划电子装置内部空间与电路布局的工程师相当困扰。

目前习知技术，一般通过单独致冷装置或搭配散热鳍片等机构件执行检测作业所产生的自热进行冷热交换，使集成电路元件于检测过程维持在应有的温度范围内；但随着集成电路元件技术的发展，检测作业温控精准度及效率需要提升，然而前述致冷装置并无法即时有效随着将检测进行控制温度，遂有业者提出解决方案，可参考中国台湾专利公告第I342958号中说明书及图式可知：该致冷温控装置1内于一下压杆的下压治具组内装设有致冷芯片15，并于该下压治具组的端部凸设一可伸缩接触电子元件的感温器11(如图1所示)，该感温器11可感测电子元件的温度，并将该温度信号经由信号转换器12传输至控制单元13，该控制单元13于接收该温度信号后即与资料库进行运算比对，并将所需电流量的信号传输至电源供应器14，以启闭控制电源供应器14输出至致冷芯片15的电流；因此，当下压杆下压电子元件进行检测时，可利用致冷芯片15与电子元件执行检测作业所产生的自热进行冷热交换，以使检测作业即时精准控制于较小的检测温度范围内。

上述方法虽然能够将检测温度范围控制于较小的范围内，但不断的藉由调整输出功率来控制致冷芯片，则必须重复多次的启动与关闭该致冷芯片，如此将会因为持续输出功率不稳定的情况下，而导致该致冷芯片的使用寿命缩短，因此对于需要持续不断进行检测作业的半导体厂商而言，如此将会是一个非常不稳定的因素，而致冷芯片不预期的毁损状况也将对厂商造成严重的成本损失。

因此，若能够使用一线性控制信号来调控该致冷装置，并不需要使用ON/OFF的控制方式来控制该致冷装置，将能够延长该致冷装置的使用寿命，如此应为一最佳解决方案。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于检测机台的温度调控系统，能够于一加压装置对一待测元件迫紧时，能够侦测待测元件的表面温度，并产生一线性控制信号，藉由致冷芯片的吸热与放热将该待测元件温度控制于一设定范围内。

本发明的再一目的在于，通过该线性控制信号对致冷芯片进行温度调控时，将使得致冷芯片对于待测元件表面温度控制具有更佳的表现，避免致冷芯片受到习知启动/关闭的控制而易于损毁。

可达成上述发明目的的用于检测机台的环境温度调控系统，包括一测试座、一具有热交换器及致冷芯片的加压装置、一具有温度感测器的测试头，该测试头配置在加压装置前端，于至少一待测元件置放于该测试座时，通过加压装置下压，使测试头对该待测元件之一迫紧，以使该温度感测器侦测待测元件的表面温度得到一温度信号，并再将该温度信号回馈至一控制处理单元进行运算处理以产生一线性控制信号，使输入致冷芯片的电流在该线性控制信号之下，由致冷芯片的吸热与放热将该待测元件温度控制于一设定范围内。

更具体的说，所述控制处理单元至少包括一控制器以及一放大器所组成，其中该控制器接收所回馈的温度信号，并由该放大器产生一线性控制信号。

更具体的说，所述线性控制信号为一组脉宽调制信号。

更具体的说，所述控制处理单元更具有一比例积分微分控制器，使通过该温度感测器侦测待测元件的表面温度得到一温度信号能够与该设定范围进行比对；另外该设定范围由一控制装置设定，该控制装置亦用于接收该温度感测器侦测待测元件的表面温度所得到一温度信号。

本发明所提供的一种用于检测机台的温度调控系统，与其他习用技术相互比较时，更具备下列优点：

1.本发明于每个测试单位上都具有独立的闭回路温度控制系统，因此仅需设定一目标温度范围，即可依据温度感测器所回馈的系统实际温度与目标温度差异进行比例积分微分控制，以使本发明能够快速且稳定的维持于目标温度范围内。

2.本发明的控制处理单元能够提供一稳定的线性控制信号输出，以减少致冷芯片不断开关所产生的冲击，以延长该致冷芯片的使用寿命。有关于本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

附图说明

图1为习用致冷温控装置的温控架构图；以及

图2为本发明用于检测机台的温度调控系统的架构图。

具体实施方式

请参阅图2，为本发明一种用于检测机台的环境温度调控系统的架构图，由图中可知，该用于检测机台的环境温度调控系统2，主要包括一测试座21、一具有热交换器221及致冷芯片222的加压装置22、一具有温度感测器2230的测试头223，该测试头223配置于该加压装置22前端，故当至少一待测元件置放于该测试座21时，可通过加压装置22下压，使测试头223对该待测元件之一迫紧，以使该温度感测器侦测待测元件的表面温度，以取得一温度信号Ts，并再将该温度信号Ts回馈至一控制处理单元23进行运算处理。

由于待测元件通过自动化搬移的方式被放置在测试座21上，此时并未与测试座21紧密接合，需要通过加压装置22的迫紧力道以及测试头223对准，始使待测元件开始进行测试；而放置在测试头223前端的温度感测器2230同时间将会接触到待测元件的表面，以即时侦测该待测区域温度。而温度感测器2230的形式接触感应反馈，直接固定于测试头或利用弹性元件设置为弹针式(Probe Pin)均为不限。

其中，该控制处理单元23中包括一控制器231、一放大器232以及一比例积分微分控制器233所组成，该控制器231能够接收温度感测器2230所回馈的温度信号Ts，并再通过该比例积分微分控制器233将温度信号Ts与该一控制装置(图未示)所设定的温度范围进行比对后，即可配合提供该放大器232输出一稳定的线性控制信号Tp(如：脉宽调制信号)，而输入至该致冷芯片222的电流经过放大器232以及该线性控制信号Tp的控制下，使输入致冷芯片222的电流I得以调整，能藉调整致冷芯片222的吸热与放热将该待测元件受测时温度控制于一设定范围内。前述的温度控制于设定范围，指欲输入致冷芯片的电流I能够在该回馈的温度信号Ts比对后，调整该电流值大小、正负等。

另外，该控制装置除了能够设定温度范围之外，亦能够用于接收该温度感测器侦测待测元件的表面温度所得到一温度信号。

另外，当该测试头223的温度感测器迫紧于待测元件上时，能够持续传送该待测元件的表面温度的温度信号至该控制处理单元23中，并经由处理运算之后，能够经由输出线性控制信号，以即时控制该致冷芯片222的工作温度，因此本发明能够对应该待测元件的表面温度，来即时微调该致冷芯片222的工作状态。

藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims

1.一种用于检测机台的温度调控系统，包括一测试座、一具有热交换器及致冷芯片的加压装置、一具有温度感测器的测试头，该测试头配置在加压装置前端，至少一待测元件置放于该测试座时，通过该加压装置下压，使测试头对该待测元件之一迫紧；其特征在于：于该测试头对该待测元件之一迫紧时，通过该温度感测器侦测待测元件的表面温度得到一温度信号，将该温度信号回馈至一控制处理单元进行运算处理以产生一线性控制信号，使输入致冷芯片的电流在该线性控制信号之下，由致冷芯片的吸热与放热将该待测元件温度控制于一设定范围内。

2.如权利要求1所述一种用于检测机台的温度调控系统，其特征在于，该控制处理单元至少包括一控制器以及一放大器所组成，由该控制器接收所回馈的温度信号，并由该放大器产生一线性控制信号。

3.如权利要求1或2所述一种用于检测机台的温度调控系统，其特征在于，该线性控制信号为一组脉宽调制信号。

4.如权利要求1所述一种用于检测机台的温度调控系统，其特征在于，该控制处理单元更具有一比例积分微分控制器，使通过该温度感测器侦测待测元件的表面温度得到一温度信号能够与该设定范围进行比对。

5.如权利要求4所述一种用于检测机台的温度调控系统，其特征在于，该设定范围由一控制装置设定，该控制装置亦用于接收该温度感测器侦测待测元件的表面温度所得到一温度信号。