CN107690259B - 电子元件温控模块及具备该模块的检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种电子元件温控模块及具备该模块的检测设备，主要包括温控盘、上盖板及干燥气体供应装置；温控盘包括用于载置电子元件的多个电子元件承置槽及充填冷却流体的流体腔室；上盖板开设有多个贯通孔，且上盖板与温控盘之间隔有一特定距离；干燥气体供应装置供应干燥气体至温控盘和上盖板之间。据此，可藉由温控盘内流通冷却流体来使温控盘维持于特定低温，可快速冷却电子元件；此外，透过上盖板和干燥气体供应装置的设置，让干燥气体流通于电子元件表面，藉此可避免凝结水的形成，且上盖板可有效避免干燥气体散逸。

Description

电子元件温控模块及具备该模块的检测设备

技术领域

本发明关于一种电子元件温控模块及具备该模块的检测设备，尤指一种适用于对电子元件降温并进行低温测试的电子元件温控模块及具备该模块的检测设备。

背景技术

电子元件在出厂前，为了检测电子元件在恶劣的环境下是否可以正常运作，大多会进行高温及低温测试。再者，以低温测试为例，必须先把待测试的电子元件降温至预定的温度，例如-20℃，接着才检测电子元件是否可正常运作。

然而，一般常见的低温测试大致可分为以下两种，一是直接在测试座上降温后再进行测试，而此一方式整个检测时间会比较长，因必须等待电子元件温降的时间；而且，测试座、及压接装置的设计也比较复杂，因必须包括温度调节、及温度量测的相关组件。

又，另一低温检测的方式是在检测设备上设计有一低温区域，而先将待测试的电子元件置于低温区域内，待其温度降到预定的低温后，再移载到测试座上进行检测，而此一方式检测效率高，因无需等待电子元件降温的时间，可不停地持续进行测试。

但是，电子元件纵使在低温区域内，其仍与大气接触，故在低温时仍会有结露现象，即在电子元件表面会有凝结水。然而，此些凝结水一旦接触到检测设备的电路，例如测试座上的接点或电路，将有导致短路的风险。

以现有技术而言，常见的解决方案是在低温区域内灌注干燥气体，让电子元件即便是在低温环境下也不会有结露现象。另外，在低温区域内为了避免低温气体和干燥气体散逸，通常会将之设计为一密闭腔室、或搭配其他可阻挡气体散逸的机制，例如气帘。但，不论是专属的密闭腔室、抑或气帘都将造成整个检测设备不论是空间的配置上、搬运流程上、检测效率上、或成本上相当大的负担。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种电子元件温控模块及具备该模块的检测设备，能以极佳的效率和成本对待测试的电子元件降温，又能有效地抑制电子元件表面结露，且相较于现有技术不论是空间的配置上、搬运流程上、或检测效率上均有显著地改善。

为达成上述目的，本发明一种电子元件温控模块，主要包括：温控盘、上盖板、以及干燥气体供应装置；温控盘包括至少一电子元件承置槽、及一流体腔室，而至少一电子元件承置槽用于承置至少一电子元件，且流体腔室设置于温控盘内部并用于充填一冷却流体；另外，上盖板开设有至少一贯通孔，且上盖板设置于温控盘的一侧，而上盖板与温控盘间隔有一特定距离，至少一贯通孔对应于温控盘的至少一电子元件承置槽；又，干燥气体供应装置供应一干燥气体至温控盘与上盖板之间。

据此，本发明可以藉由温控盘内流通冷却流体来使温控盘维持于特定低温，并营造一低温的环境，而电子元件置于其电子元件承置槽上时，可快速地被冷却；此外，又透过上盖板和干燥气体供应装置的设置，让干燥气体流通于电子元件接触空气的表面部分，藉此可充分避免凝结水的形成，且上盖板可有效避免干燥气体散逸，可减少硬体设备的需求、及能源的损耗。

较佳的是，本发明电子元件温控模块中的上盖板与温控盘间所间隔的特定距离大于或等于至少一电子元件容置于至少一电子元件承置槽后所凸露出的高度。换言之，干燥气体供应装置所供应的干燥气体可完整地覆盖并流经至少一电子元件所凸露而接触空气的部分，故可充分地避免电子元件的表面产生结露现象。

再者，本发明电子元件温控模块中的温控盘可包括一基座、及一承置板，基座可开设有一流体入口流道、及一流体通道，而流体入口流道系连通至流体通道并用于连接至一冷却流体源，且至少一电子元件承置槽设置于承置板上；承置板迭置于基座上，流体入口流道和流体通道构成流体腔室。据此，本发明的温控盘可由基座、及承置板所组成，其中基座形成有流体腔室，而承置板则可因应待测电子元件的规格随时替换，形成模块化设计。

另外，本发明的电子元件温控模块可更包括一流体扩散板，其可为一多孔性板材，并设置于流体入口流道与流体通道之间。换言之，本发明可以透过多孔性板材的流体扩散板使冷却流体充分且均匀地散布于流体通道内，以提升冷却流体和温控盘的热交换效率。

又，本发明的干燥气体供应装置可更包括一干燥流体源、及一导流件；而干燥流体源可供应干燥气体至流体入口流道；且导流件可设置于温控盘、及上盖板的一侧，并连通至流体通道，导流件用于引导干燥气体和冷却流体中至少一者至温控盘与上盖板之间。据此，来自干燥流体源的干燥空气可以与冷却空气共用流体通道，并透过导流件使干燥气体和冷却流体中至少一者流进温控盘与上盖板之间，除了可以充分利用冷却流体而可进一步冷却电子元件的表面外，又可有效避免电子元件的表面产生结露现象。

而且，本发明的干燥气体供应装置可更包括一微孔板；而导流件可包括一导流通道，且导流通道的入口端可连通至流体通道，微孔板设置于导流通道的出口端。换言之，本发明可以利用导流件的导流通道来导引干燥气体和冷却流体，使之进入温控盘与上盖板之间；而微孔板则可使干燥气体和冷却流体充分地扩散，使之均匀地散布于温控盘与上盖板之间。

为达成上述目的，本发明一种电子元件温控模块主要包括：一基座、一电子元件承置座、以及一干燥气体供应装置；基座包括有一流体通道，其耦接至一冷却流体源；又，电子元件承置座迭置于基座上，而电子元件承置座包括至少一电子元件承置槽、及至少一贯通孔，且至少一电子元件承置槽、及至少一贯通孔彼此对应并间隔有一干燥气体流动空间；此外，干燥气体供应装置供应一干燥气体至干燥气体流动空间。

据此，本发明的基座藉由冷却流体流动于流体通道中，可使温控盘维持于特定低温，而可提供极佳的热交换机制；另一方面，电子元件承置座则可采用模块化的组配方式，亦即可因应欲进行测试的电子元件的尺寸、规格，直接替换不同的电子元件承置座；此外，电子元件承置座除了可快速冷却电子元件外，其干燥气体流动空间的设置又可供干燥气体流动于电子元件表面，可充分避免凝结水的形成，并可有效避免干燥气体散逸。

较佳的是，本发明电子元件温控模块的电子元件承置座可包括一承置板、及一上盖板，而承置板开设有至少一电子元件承置槽，上盖板开设有至少一贯通孔，且上盖板与承置板彼此间隔有一特定距离而构成干燥气体流动空间。又，本发明电子元件温控模块的基座的流体通道连接至冷却流体源间设置有一流体扩散板，其可为一网板、或其他等效的多孔性板材。

又，本发明的干燥气体供应装置可更包括一干燥流体源、及一导流件；而干燥流体源可供应干燥气体至流体流道；导流件设置于电子元件承置座的一侧，并可连通至流体通道，且导流件可用于引导干燥气体和冷却流体中至少一者至干燥气体流动空间。据此，来自干燥流体源的干燥空气可以与冷却空气共用流体通道，并透过导流件使干燥气体和冷却流体中至少一者流进干燥气体流动空间，除了可以充分利用冷却流体而可进一步冷却电子元件的表面外，又可有效避免电子元件的表面产生结露现象。

而且，本发明的干燥气体供应装置可更包括一微孔板；而导流件可包括一导流通道，且导流通道的入口端可连通至流体通道，微孔板系设置于导流通道的出口端。换言之，本发明可以利用导流件的导流通道来导引干燥气体和冷却流体，使之进入干燥气体流动空间；而微孔板则可使干燥气体和冷却流体充分地扩散，使之均匀地散布于干燥气体流动空间。

为达成上述目的，本发明一种具备电子元件温控模块的检测设备，主要包括：一进料区、一温控区、一测试区、一出料区、及至少一搬运装置；进料区用于容置待测试的电子元件；温控区包括有如上所述的电子元件温控模块，而温控区用于对该电子元件降温至一特定温度；测试区用于对已降至特定温度的电子元件进行测试；出料区用于容置完测的电子元件；至少一搬运装置用于搬运电子元件于进料区、温控区、该测试区、以及出料区之间。

附图说明

图1为本发明具备电子元件温控模块的检测设备一较佳实施例的示意图。

图2为本发明电子元件温控模块第一实施例的立体图。

图3为本发明电子元件温控模块第一实施例的分解图。

图4为本发明电子元件温控模块第一实施例的剖视图。

图5为本发明电子元件温控模块第二实施例的分解图。

图6为本发明电子元件温控模块第三实施例的剖视图。

其中，附图标记：

1 电子元件温控模块

2 温控盘

21 电子元件承置槽

213 流体通道

22 流体腔室

23 基座

230 流体入口流道

24 承置板

3 上盖板

31 贯通孔

4 干燥气体供应装置

41 导流件

411 导流通道

412 入口端

413 出口端

42 微孔板

5 电子元件承置座

6 流体扩散板

71,73 芯片承载盘

72 测试座

C 电子元件

CL 冷却流体

Cs 冷却流体源

Da 干燥流体源

DL 干燥气体

Ds 干燥气体流动空间

G 特定距离

P 高度

Z1 进料区

Z2 温控区

Z3 测试区

Z4 出料区

P1～P5 搬运装置

具体实施方式

本发明电子元件温控模块及具备该模块的检测设备在本实施例中被详细描述之前，要特别注意的是，以下的说明中，类似的元件将以相同的元件符号来表示。再者，本发明的附图仅作为示意说明，其未必按比例绘制，且所有细节也未必全部呈现于附图中。

请先参阅图1，图1为本发明具备电子元件温控模块的检测设备一较佳实施例的示意图。如图中所示，本实施例的检测设备主要包括一进料区Z1、一温控区Z2、一测试区Z3、一出料区Z4、以及五组搬运装置P1～P5。进料区Z1主要用于容置待测试的电子元件C，其可包括或直接为一般的芯片承载盘(tray)71；另外，温控区Z2包括电子元件温控模块1，其用于对电子元件C降温至一特定温度。

再者，搬运装置P1可为一般的取放(Pick&Place)装置，其用于搬运电子元件C。换言之，搬运装置P1可将待测试的电子元件C由进料区Z1内的芯片承载盘71搬运至温控区Z2内的电子元件温控模块1，而电子元件温控模块1在负责将电子元件C降温至一特定温度。

又如图1中所示的测试区Z3、及搬运装置P2,P3,P4，测试区Z3包括一测试座72，其用于检测电子元件C。另外，本实施例的搬运装置P2,P3为一般的机械手臂(robot)，其可交替地搬运电子元件C于温控区Z2、测试区Z3、及搬运装置P4间，而搬运装置P4则为移载梭车(shuttle)，搬运装置P2,P3,P4都是用于移载电子元件C。另一方面，在本发明的其他实施例中，温控区Z2与测试区Z3之间亦可另外配置有梭车，且梭车上可再设置有温控模块，图中未示。其中，梭车上的温控模块主要用于确保电子元件C从温控区Z2到测试区Z3间可以保持于测试温度，即不因搬运过程而导致温度流失。

其中，搬运装置P2,P3用于搬运电子元件C于温控区Z2内的电子元件温控模块1、测试区Z3内的测试座72、以及搬运装置P4之间；亦即，搬运装置P2,P3将自电子元件温控模块1上移载已降温至预定温度的电子元件C到测试座72内，接着测试座72便对电子元件C进行测试；当测试完毕，搬运装置P2,P3再将完测的电子元件搬运至搬运装置P4上。

再且，图中另显示有一出料区Z4、及搬运装置P5；其中，出料区Z4包括一芯片承载盘73，其系用于装载完测的电子元件C，而以及搬运装置P5为一般的取放(Pick&Place)装置，其用于搬运电子元件C于搬运装置P4和出料区Z4内的芯片承载盘73之间。换言之，当完测的电子元件C被搬运到搬运装置P4后，搬运装置P4往出料区Z4方向移动，当移动达预定位置时，搬运装置P5再自搬运装置P4上取出电子元件C并移载至出料区Z4内而置入的芯片承载盘73上。此外，在本发明的其他实施例中，测试区Z3与出料区Z4可另外设置一回温装置(图中未示)，其主要用意在于使完测后的电子元件C先进行回温，以避免刚完测后的电子元件C表面因低温直接接触空气而产生凝结水的问题。

请同时参阅图2、图3、及图4，图2为本发明电子元件温控模块1第一实施例的立体图，图3为本发明电子元件温控模块1第一实施例的分解图，图4为本发明电子元件温控模块1第一实施例的剖视图。以下将详述本实施例的电子元件温控模块1。

如图中所示，本实施例的电子元件温控模块1主要包括温控盘2、上盖板3、以及干燥气体供应装置4；其中，温控盘2包括一基座23、及一承置板24，基座23上开设有一流体入口流道230、及一流体通道213，流体入口流道230连通至流体通道213并用于连接至一冷却流体源Cs，而流体通道213则以迂回流道布设于基座23。

此外，如图中所示，本实施例的温控盘2的基座23上设置有一流体扩散板6，其位于流体入口流道230与流体通道213之间。然而，流体扩散板6为多孔性板材，本实施例则采用网板，其主要原理在于当来自于冷却流体源Cs的冷却流体CL经由流体入口流道230准备进入流体通道213时，利用网板的多孔特性，可有效且均匀地扩散冷却流体CL，让流体可以均匀地散布于流体通道213内。

另外，承置板24迭置于基座23上，且流体入口流道230和流体通道213构成温控盘2内部的一流体腔室22，以供来自于冷却流体源Cs的冷却流体CL可流动及/或充填于其内。本实施例所采用的冷却流体CL为液态氮。此外，承置板24的上表面20上设置有多个电子元件承置槽21，其用于载置待测试的电子元件C。

再者，关于上盖板3，其开设有多个贯通孔31，且上盖板3设置于温控盘2的上方侧，而上盖板3与温控盘2间隔有一特定距离G。此外，本实施例的上盖板3与温控盘2间所间隔的特定距离G大于当电子元件C容置于电子元件承置槽21后所凸露出的高度P。

又，上盖板3上的多个贯通孔31系分别对应于温控盘2的多个电子元件承置槽21。据此，搬运装置可轻易地将待测试的电子元件C经由贯通孔31置入承置槽21内。再者，关于干燥气体供应装置4，其设置于温控盘2、及上盖板3的一侧；且干燥气体供应装置4供应一干燥气体至温控盘2与上盖板3之间，即干燥气体流动空间Ds。

据此，本实施例可以藉由温控盘2内流通冷却流体CL来使温控盘2维持于特定低温，而电子元件C置于电子元件承置槽21上时，可快速地被冷却。此外，又透过上盖板3和干燥气体供应装置4的设置，让干燥气体完全接触并流通于电子元件C表面，藉此可充分避免电子元件C表面凝结水，且上盖板3可有效避免干燥气体散逸。

请参阅图5，图5为本发明电子元件温控模块第二实施例的分解图。本发明第二实施例与第一实施例主要差别在于，承置板24、及上盖板3采用模块化设计，即构成电子元件承置座5，其可因应欲进行检测的电子元件C的规格进行更换。详言之，在本实施例中，电子元件承置座5上的电子元件承置槽21、以及贯通孔31可因应欲进行检测的电子元件C的尺寸和外形来设计，且当有变换制程或检测对象的需求时，只要替换符合的电子元件承置座5即可。

请参阅图6，图6为本发明电子元件温控模块第三实施例的剖视图。本实施例与上述第一、二实施例主要差异在于，本实施例的干燥气体供应装置4包括一干燥流体源Da、一导流件41、及一微孔板42；其中，干燥流体源Da的干燥气体DL经由流体入口流道230进入流体通道213。

另外，导流件41包括一导流通道411，而导流通道411的入口端412连通至流体通道213，导流通道411的出口端413则连通至干燥气体流动空间Ds，即上盖板3和承置板24之间。如图中所示，流体通道213乃系用于引导干燥气体DL和冷却流体CL至干燥气体流动空间Ds。据此，干燥空气与冷却空气共用流体通道213，并透过导流件41使干燥气体DL和冷却流体CL流进干燥气体流动空间Ds，藉此冷却流体CL除了可进一步冷却电子元件C的表面外，而干燥气体DL又可有效避免电子元件C的表面产生结露现象。

此外，本实施例的微孔板42则设置于导流通道411的出口端413处，微孔板42上布满多个微贯穿孔，其利用微孔板42的多个微贯穿孔所形成的扩散特性，可使来自流体通道213的干燥空气DL与冷却流体CL充分地扩散，使之均匀地散布于干燥气体流动空间Ds。

再且，本实施例的干燥空气DL与冷却流体CL的供应方式，可为同时供应或交替供应。亦即，干燥空气DL与冷却流体CL可于流体通道213内混和后在进入干燥气体流动空间Ds，抑或交替地将干燥空气DL与冷却流体CL分别流经流体通道213再进入干燥气体流动空间Ds内。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求保护范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (7)

1.一种电子元件温控模块，其特征在于，包括：

一温控盘，其包括一基座、一承置板、至少一电子元件承置槽、及一流体腔室，该基座开设有一流体入口流道及一流体通道，该流体入口流道连通至该流体通道并用于连接至一冷却流体源，该至少一电子元件承置槽设置于该承置板上用于承置至少一电子元件，该承置板迭置于该基座上，该流体入口流道和该流体通道构成该流体腔室，该流体腔室设置于该温控盘内部并用于充填一冷却流体；

一上盖板，其开设有至少一贯通孔，该上盖板设置于该温控盘的一侧，该上盖板与该温控盘间隔有一特定距离，该特定距离大于或等于该至少一电子元件容置于该至少一电子元件承置槽后所凸露出的高度，该至少一贯通孔系对应于该温控盘的该至少一电子元件承置槽；以及

一干燥气体供应装置，其供应一干燥气体至该温控盘与该上盖板之间。

2.如权利要求1的电子元件温控模块，其特征在于，还包括一流体扩散板，其设置于该流体入口流道与该流体通道之间；该流体扩散板为一多孔性板材。

3.如权利要求1的电子元件温控模块，其特征在于，该干燥气体供应装置还包括一干燥流体源及一导流件；该干燥流体源供应该干燥气体至该流体入口流道；该导流件设置于该温控盘、及该上盖板的一侧，并连通至该流体通道，该导流件用于引导该干燥气体和该冷却流体中至少一者至该温控盘与该上盖板之间。

4.一种电子元件温控模块，其特征在于，包括：

一基座，其包括有一流体通道，该流体通道耦接至一冷却流体源；

一电子元件承置座，其迭置于该基座上，该电子元件承置座包括一承置板及一上盖板，该承置板开设有该至少一电子元件承置槽，该上盖板开设有该至少一贯通孔，该上盖板与该承置板彼此间隔有一特定距离而构成该干燥气体流动空间；以及

一干燥气体供应装置，其供应一干燥气体至该干燥气体流动空间。

5.如权利要求4的电子元件温控模块，其特征在于，该干燥气体供应装置还包括一干燥流体源、及一导流件；该干燥流体源供应该干燥气体至该流体流道；该导流件设置于该电子元件承置座的一侧，并连通至该流体通道，该导流件用于引导该干燥气体和该冷却流体中至少一者至该干燥气体流动空间。

6.如权利要求3或5的电子元件温控模块，其特征在于，该干燥气体供应装置还包括一微孔板；该导流件包括一导流通道，该导流通道的入口端连通至该流体通道，该微孔板设置于该导流通道的出口端。

7.一种具备电子元件温控模块的检测设备，其特征在于，包括：

一进料区，其用于容置待测试的电子元件；

一温控区，其包括有如权利要求1至6中任一所述的电子元件温控模块，该温控区用于对该电子元件降温至一特定温度；

一测试区，其用于对已降至该特定温度的该电子元件进行测试；

一出料区，其用于容置完测的该电子元件；以及

至少一搬运装置，其用于搬运该电子元件于该进料区、该温控区、该测试区、以及该出料区之间。