CN1623099A - 用于直接冷却有源电子部件的冷却组合件 - Google Patents

Abstract

一种用于测试系统或半导体封装的探针板冷却组合件，其包括一个通过直接冷却法冷却的具有一个或多个电路小片的封装。该已冷却的封装包括具有有源电子部件的一个或多个电路小片以及至少一个冷却剂端口，该冷却剂端口允许冷却剂得以进入高密度的封装内并在一个操作过程中直接冷却该等电路小片的有源电子部件。

Description

用于直接冷却有源电子部件的冷却组合件

技术领域

本发明涉及半导体的制造和测试以及电子封装。

背景技术

通常通过在一个半导体晶圆上使用已知的光微影技术、沉积技术以及同类技术来产生几个相同的电路小片以制造独立半导体(集成电路)器件(电路小片)。通常，在从该半导体晶圆中切割(分派)独立电路小片之前就打算利用这些过程来产生复数个全功能型集成电路器件。然而，实际上，该晶圆本身的某种物理缺陷和在该晶圆处理过程中不可避免的某些缺陷导致了一些电路小片是“好的”(功能完好)，而一些电路小片是“坏的”(部分功能完好或非功能完好)。通常需要在封装前并且最好是在该复数个电路小片从一晶圆上切割下来以前确认晶圆上哪些电路小片是好的。

为此，可以有利采用一个晶圆测试系统来制成复数个分离的压力连接，其连接至该等电路小片上相同的复数个分离的连接垫(黏合剂或接触垫)。如此，可以在将这些电路小片从该晶圆上切割下来之前，测试和运行半导体电路小片。晶圆测试系统的一个常规部件是一种“探针板组合件”(也称为“探针板”)，其可包括耦合测试器处理电路与探针元件之间的电信号的多个部件。探针元件具有端子，这些端子在测试和烧制过程中使与半导体电路小片上各个垫片的压力连接生效。

图1是一个常规测试系统100的简化图。测试系统100包括卡盘110、晶圆120、在测试中的器件(DUTs)125、探针元件130、探针板组合件140以及测试器150。卡盘110支撑晶圆120。在测试过程中，将卡盘110耦合到一个控制机构上(未展示)，该机构确定DUTs 125相对于探针元件130的位置。晶圆120包括一个或多个DUTs 125。例如，DUTs 125可以是构造在晶圆120上的大量半导体电路小片，这些电路小片在制造过程中经受测试。

探针板组合件140定位于晶圆120与测试器150之间。探针板组合件140负责耦合探针元件130与探针器150之间的信号。在测试中，探针元件130上的探针端子135与每个DUT 125处于预定位置的垫片126相接触。然后探针器150执行任意数量的常规测试程序。

图2进一步详细地展示了探针板组合件140的一个实例。探针板组合件140包括空间转换器210、插入件220和印制电路板(PCB)230。互连元件215将空间转换器210与插入件220耦合在一起。互连元件225将插入件220和印制电路板230耦合在一起。注意：为清楚起见，仅展示了两个互连元件215和两个互连元件225，然而可以使用许多这样的互连元件215、225。探针元件130测得的电信号通过空间转换器210传送至互连元件215、插入件220、互连元件225，并最终到达PCB 230。然后PCB 230与如图1所示的一个探针器150对接。类似地，由测试器150发出的包括测试指令和信号测试模式的电信号经过PCB 230、互连元件225、插入件220、互连元件215、空间转换器210，最后到达探针元件130。

随着被并行测试的DUTs 125数量的增加以及每个DUT 125上接触垫片126数量和间距的增加，探针元件130的数量和密度也增加。空间转换器210充当位于探针元件130的相对密集的布置与印制电路板230的较大但较不密集的几何形态之间的一个接口。特定而言，空间转换器210将探针元件130和互连元件215互连起来。空间转换器210主要包括无源电路元件，比如用于将来自探针元件130的信号耦合到互连元件215的一较大的空间几何形态上的导线或其他导管。有时也在空间转换器210中使用电容以进一步调节经过那里的电信号。有时使用简单、低功率电子部件如继电器，来单独控制独立DUTs125上所执行测试的打开和关闭。

插入件220耦合在互连元件215与225之间传播的信号。当以垂直于晶圆(例如晶圆120)表面的“z”方向调整该空间转换器210的位置时，插入件220可选并用于进一步保持对准。PCB 230将互连元件225与测试器150之间的信号耦合起来。PCB 230可包括支持测试的任何类型的电子电路。例如，PCB 230常包括一个接口单元，用于耦合去往和来自测试器150上一个端口的信号。PCB 230也可包括用于将由测试器150发出的处于测试模式下并用于特定数量的正进行测试的预期器件的信号以一个给定的过程换位至实际数量的正进行测试的器件的电路。以这种方式，如果将测试器150配置成于一特定过程中在64个通道中为64个DUTs发送测试模式而仅存在32个DUTs，那么PCB 230可以包括处理电路从而在适当的32个通道上发出该测试模式。注意探针板组合件140是示例性的。通常，存在具有不同部件和配置的不同类型的探针板组合件。例如，一些探针板组合件不包括插入件而一些探针板组合件可能不包括印制电路板。

探针板组合件140的一个设计目标就是为测试器150提供统一输出信号。几个因素增加了针对探针板组合件140而制订的要求。首先，输入/输出(I/O)速度连续增长。相应地，测试器150的时钟速率连续增加，从一兆赫范围增加到甚至是一千兆赫范围。其次，随着DUTs 125上引线(也称作垫片)数量的增加，探针元件130的数量和密度也连续增加。此外，DUTs 125的垫片和间距尺寸连续降低，因此使接触探针元件130的密度增加。对探针板组合件140的这些要求使得提供统一输出信号更加困难。在测试期间随着电信号经过测试板组合件140，会产生一些问题，例如相接引脚间的偏斜、上升时间的差异以及其他的寄生效应。当电信号须经过探针元件130与探针器150之间的一个延伸路径时，上述问题将会恶化。

满足探针板组合件140日益增长的要求的一条途径是在探针板组合件140中引入附加的硬件以实施测试功能。例如，可以在印制电路板230上安装有源电子部件。这些有源电子部件可以实施某些测试功能。如此，可以缩短电信号路径的长度，原因是某些电信号在被处理前只需从探针元件130传播到PCB 230。然而，这种解决方法可以带来有限的好处，这是由于探针元件130与PCB 230之间的电路径可能依然很大而不能充分降低寄生效应。相应地，需要定位可支持测试功能的有源电子部件，使其更加靠近探针元件130。然而，将有源电子部件移近探针元件130会带来迄今为止在探针板组合件中还没有遇到过的设计问题。特定而言，探针元件130密集的堆积布置需要密集堆积有源电子部件。除其它问题外，这会引起以往在的探针板组合件中从未遇到过的发热问题。

已经认识到关于晶圆的发热问题。不同的测试系统都为晶圆提供了冷却机构。提供该等冷却装置，不仅用于控制晶圆的温度而且用于保持晶圆的均匀加热。例如，在某些测试和烧制应用中必须保持特定的温度条件。也可参见颁予Miyata等人的美国专利号为5,198,752的美国专利和颁予Andberg的美国专利号为6,140,616的美国专利。

一旦测试过DUTs 125，就将其切割成电路小片。一个电子封装可以囊括一个或多个这样的电路小片，然而，操作期间电路小片上的有源电子部件会产热。需要将这些热量从封装去除，以避免过热和降低性能。随着单个封装中需要囊括的电路小片数量的增加以及每个电路小片操作负荷的增加，对于热处理的需求就变得更大了。例如，对于在相对小的区域内包括多个电路小片的高密度封装来说，热处理是具有重大意义的。此外，一直期望电路小片包括更多的有源电子部件，例如晶体管，并期望电路小片以更高的时钟速率和输入/输出(IO)速度运作。当高密度封装中的电路小片以高时钟速率实施重大的处理操作时，散热就更为重要。

IBM公司和NEC公司所开发的两种常规途径解决了高性能计算机中封装平面基座上的散热问题。IBM的途径使用一个导热模块(TCM)来冷却高密度倒装晶片多晶片模块(MCM)。然而这种方法仅限于背面冷却。黏合倒装晶片的电路小片的有源表面仅面向一个基板且不是直接冷却的。有源电路小片表面上仍可存在不均匀热量梯度和热点。NEC公司的途径提供了液体冷却模块(LCMs)。然而，这些LCMs仅仅接触整个封装的外表面。这种情况下，对封装外表面的冷却也不直接冷却封装中黏合有倒装晶片的电路小片的有源表面。在电路小片上仍可出现不均匀热量梯度和热点。参见，例如W.Brown编辑的《Advanced Electronic Packaging with Emphasis on Multichip Modules》中的第13章；Piscataway，NJ的I.E.E.E出版社1999年出版的《Mainframe Packaging：TheThermal Conduction Module》的第492-565页。电子封装中的有源电子部件需要更为有效的冷却。

发明内容

本发明提供一种探针板冷却组合件和一种已冷却的半导体封装。该探针板冷却组合件或封装包括冷却系统、冷却剂循环系统和已冷却的封装。该已冷却的封装包括一个或多个电路小片。通过位于该已冷却的封装中的冷却剂，在一个或多个面上直接冷却每个电路小片。以此方式，将电路小片一个或多个表面上的有源电子部件所产生的热量从该有源电子部件中转走。这种直接对根据本发明的冷却探针板组合件或封装中的电路小片表面所进行的冷却使得每个电路小片的温度变化量最小并减少电参数变化量，从而改善诸如上升时间和对接引脚偏斜的输出测试信号特性的统一性。减少或消除电路小片表面的热点，可以扩大一电路小片的运作温度范围。

在一个实施例中，该已冷却的封装包括一个封入空腔的壳体。该壳体具有至少一个冷却剂端口，该端口允许冷却剂在空腔内循环。每个电路小片安装在一个基板上，该基板具有一个封入并密封的空腔基板，冷却剂就在该空腔内循环。在一个实施例中，将一个电路小片安装在该壳体的空腔内。在另一个实施例中，将复数个电路小片安装在该壳体的空腔内。在另一个实施例中，提供一个高密度已冷却的封装，其中一个密集堆积的电路小片阵列布置在该壳体的空腔内。探针板组合件中的一个高密度已冷却封装进一步有利于一些实施例，其原因在于支持测试操作的附加电子部件可以紧密地定位于探针元件上或附近。在一个较佳的实施例中，一个高密度已冷却封装包括所安装的一个密集堆积的电路小片阵列使得具有有源电子部件的电路小片表面在该壳体的空腔中面向一个基板。

在一个实施例中，一个已冷却封装的壳体包括以密封件耦合的顶部和底部基板。将一个冷却系统耦合到一个冷却剂循环系统，以允许液体和/或气体冷却剂进出该壳体中的一个或多个冷却剂端口。在一种布置中，壳体包括两个冷却剂端口。例如，可以在一个将顶部基板与底部基板耦合在一起的O形环密封件中提供两个端口，如单向流通阀。一个端口允许冷却剂流入空腔内而另一个端口允许冷却剂流出空腔。通过这种方式将热量导离电路小片的有源表面。

根据进一步的特征，一个或多个电路小片包括耦合到至少一个基板上的韧性互连件基板。这种韧性互连件允许冷却剂流经该空腔中电路小片的所有表面同时保持每个电路小片与该基板之间有效的结构接触和电接触。本发明的较佳实施例中，该等韧性互连件为弹簧接触件，其将一个电路小片耦合到一个底部基板。可将电路小片焊接到该等弹簧接触件上，或借助插座配置中的对准接线柱，以摩擦接触来固持这些电路小片。弹簧接触件具备柔韧、有弹性的站立高度，以允许液体或气体冷却剂在该基板和每个电路小片的一个或多个侧面之间流动，包括与电路小片有源表面的直接接触，从而甚至为高功率的应用提供统一冷却。这种弹簧接触件实现冷却剂循环并将热量从甚至是本发明实施例中电路小片的有源表面移走，这些实施例涉及安装以面向基板的一个或多个电路小片。

根据进一步的特征，在一个电路小片表面上也提供非接触式韧性互连件。非接触式韧性互连件可以是任何类型的韧性互连件，例如弹簧。这些非接触式韧性互连件并不接触基板，而是将热量导离电路小片表面区域。这进一步改善了对根据本发明的已冷却的封装中电路小片的冷却。

在一个实施例中，已冷却的封装包括一个或多个安装于堆积的电路小片布置中的电路小片。在这种布置中，一个或多个电路小片以倒装晶片的形式黏合至一个顶部基板。然后通过韧性互连件将该顶部基板韧性耦合至一个底部基板。

在根据本发明的已冷却的封装的实施例中，一个或多个电路小片与外部部件之间的电连接是通过底部基板外部边缘处的输出接触件来实现的。在另外一个实施例中，一个或多个电路小片与外部部件间的电连接是通过顶部基板处的输出接触件来实现的。根据进一步的特征，附加的电连接可在该顶部基板与该底部基板之间直接贯穿一个已冷却的封装。

本发明的一个优点在于，在本发明的实施例可以包括一个探针板冷却组合件，其用于一个将已直接冷却的封装定位于探针元件处或其附近的测试系统。然后一个或多个电路小片可以实施高功率的应用，例如在探针元件处或其附近进行测试操作。只要没有达到使测试信号质量降低到不可接受的水平下的过热状态，那么在探针元件处或其附近的一个或多个电路小片可以包括附加的有源电子部件。将有源电子部件安置在探针元件处或其附近而不是更远的探针器处，也可缩短信号的传导路径，并进一步提高性能。在一个实施例中，提供一个用于定位探针元件附近的有源电子测试部件的程序。该程序包括将有源部件密封入封装中；将该封装耦合到探针元件以及在有源部件的测试操作期间令冷却剂循环流经该封装。

根据本发明的利用直接冷却法的探针板冷却组合件的一个附加优点在于其在维护和修理当中易于分离。根据本发明的利用直接冷却法的探针板冷却组合件的另一优点是装配便宜。另一个优点是，在某些实施例中，可对封装的顶部和底部都建立电互连。

此外，在本发明的另一个实施例中，根据本发明的探针板冷却组合件或封装包括一个冷却构件和一个已冷却的封装，该已冷却的封装具有一个或多个散热器，例如冷却叶片。该已冷却的封装包括一个封入空腔的壳体。该空腔中充满了冷却剂。一个或多个电路小片安装在该空腔内的基板上并被周围的冷却剂直接冷却。然而，在这个实施例中，通过一个或多个散热器将热量从冷却剂转移到冷却构件。

以下参考附图详细描述本发明进一步特征和优点，以及本发明各种实施例的结构和操作。

附图说明

在此引入附图作为说明书的一部分，这些附图对本发明进行举例说明并连同描述进一步解释本发明原理，使得相关领域技术人员可以制得和使用本发明。在附图中：

图1是用于包括探针板和晶圆的常规测试系统中的某些部件的侧视图。

图2是用于图1所示测试系统中的常规探针板组合件的侧视图。

图3A是包括根据本发明一个实施例的探针板冷却组合件的探针板组合件的侧视图。

图3B所示为根据本发明一个实施例的探针板冷却组合件。

图3C是一个实例坐标图，其举例说明了在图3B所示的探针板冷却组合件的操作期间，液体冷却剂通常如何在沸腾范围内维持恒定温度的原理。

图3D所示为根据本发明一个实施例的探针板冷却组合件。

图4A是根据本发明一个实施例的在基板边缘具有输出接触件的高密度封装。

图4B所示为安装于根据本发明一个实施例的堆积电路小片布置中的电路小片。

图4C举例说明在根据本发明进一步特征的电路小片表面上所提供的非接触式韧性互连件。

图5所示为一个高密度封装，其具有通过一个壳体空腔的电连接以及位于顶部陶瓷基板上的输出接触件。

图6所示为一个高密度封装，其举例说明固定于根据本发明一个实施例的插座配置中的电路小片。

图7是一个引入探针元件附近有源电子部件的程序的流程图。

图8-11所示为可用于根据本发明的进一步特征的已冷却的封装中的弹簧接触件类型。图8A和图8B举例说明可以用于已冷却的封装中的接线式弹簧接触件的实例。图9A、9B、10A-10C和11举例说明以微影蚀刻而非接线技术而制得的弹簧接触件。

图12所示为按照本发明进一步实施例的探针板冷却组合件。

图13是对根据本发明一个实施例的有源电子部件进行直接冷却的程序的流程图。

具体实施方式

目录

1.概述与讨论

2.术语

3.探针板冷却组合件

4.具有一个或多个电路小片的已冷却封装

5.高密度已冷却封装

6.在探针元件附近引入有源电子部件的程序。

7.弹簧接触件类型

8.附加实施例

9.具有一个或多个电路小片的已冷却封装

10.结论

下面的描述是目前所考虑到的实践本发明的最好模式。此描述并没有限制含义，而只是出于描述本发明的一般原理的目的。本发明的范畴应该以权利要求为准。在接下来对发明的描述中，相同的数字或参考符号将始终被用作表示相同的零件或部件。

1.概述和讨论

本发明提供了一种探针板冷却组合件或一种已冷却半导体封装。该探针板冷却组合件包括一个具有一个或多个电路小片的已冷却封装。存在于该已冷却封装中的冷却剂直接冷却每个电路小片的一个或多个侧面。参考已冷却的高密度封装描述本发明的实施例。本发明可以包括但并不限于已冷却的高密度封装。通常，根据本发明的探针板冷却组合件可包括已冷却封装中的仅仅一个电路小片或以任何配置或布局布置的复数个电路小片。

在一个测试系统环境下描述本发明。例如，本发明可以用于可自Teradyne、Advantest、Electro-Glass、TSK、TEL、Agilent或其它制造商购得的测试系统或测试器。在这些环境下进行描述只是为了方便起见。这并不意味着本发明限于在这些举例的环境中应用。实际上，在阅读完下列描述后，相关领域技术人员将清楚知道怎样在其它现在已知或将于未来开发的环境中实施本发明。

2.术语

为了更为清楚的叙述本发明，在整个说明书中尽量使用下列术语的定义，并尽可能保持一致。

术语“电路小片”是指任何集成电路、晶片、硅片或其它半导体或电子器件。

术语“互连件”和“互连元件”是指任何电连接，包括但不限于韧性互连件。

术语“韧性互连件”是指非刚性电连接，其包括但不限于可自FormFactor公司购得的弹簧接触件以及此处描述的弹簧接触件的类型。

术语“有源电子部件”是指任何产生热量的电子部件，其包括但不限于晶体管、开关、电阻、逻辑门电路或集成电路。

用于描述本发明的术语“有源电子部件的直接冷却”是指以安置冷却剂使其与有源电子部件产生热量接触的方式，影响有源电子部件的温度。

3.探针板冷却组合件

图3A所示为探针板组合件300，其包括根据本发明的探针板冷却组合件302。探针板组合件300进一步包括探针元件305、插入件320和印制电路板330。探针板冷却组合件302耦合在探针元件305与电互连件315之间。插入件320耦合在电互连件315与电互连件325之间。印制电路板330耦合在电互连件325与计算机(未展示)之间。探针元件305可以包括但不限于钨探针、垂直探测器、眼镜蛇(cobra)探测器、L型探测器、插入式探测器、弹簧接触件探测器和形成在膜片上的接触式突起探针器。电互连件315和325可以是任何类型的电互连件。在一个较佳实施例中，使用韧性互连件。例如，可以如颁予Eldridge等人的共同转让的美国专利号为5,974,662的美国专利中所描述的方法使用韧性互连件(参见，例如，图5中的探针板组合件500)，该美国专利的全文以引用的方式并入本文。插入件320和印制电路板330是示例性的且不欲限制本发明。例如，可以省略插入件320和PCB 330，使探针板冷却组合件302直接耦合在测试系统中的计算机或其它器件上。

探针板冷却组合件302包括有源探针头310、冷却剂循环系统312和冷却系统314。有源探针头310是一个封装，其包括一个或多个有源电子部件(未展示于图3A中)。该封装包括一个壳体311，其包含一个空腔313。在实施例中，空腔313内仅布置有一个或复数个电路小片。在其他的实施例中，有源探针头310是一个高密度封装，其具有布置成密集配置的复数个电路小片。下文将参考图3B-3D描述具有一个或多个电路小片的已冷却封装的实例。下文还将参考图4-6描述用于根据本发明的有源探针头310中的已冷却高密度封装的进一步实例。

已冷却封装的壳体进一步包括冷却剂端口317、319，这些端口被耦合至冷却剂循环系统312。冷却剂端口317允许冷却剂进入空腔313，如方向箭头316所示。冷却剂端口319允许循环冷却剂流出空腔313，如方向箭头318所示。冷却剂在空腔313中循环并直接接触有源电子部件。有源电子部件可以定位于电路小片的一个或多个表面上或附近使得热量从表面转移到冷却剂。此外，在实施例中，该冷却剂可以直接接触电路小片一个或多个侧面上的大部分或全部表面区域。通过这种方式可以减少或消除热点。

经由冷却剂循环系统312将冷却系统314耦合到有源探针头310的冷却剂端口317、319。冷却剂循环系统312可以是任何类型的通道或电路，其用于将冷却剂送至及送离有源探针头310和冷却系统314。冷却系统314是任何类型的常规冷却系统，其用于循环冷却剂并转移热量。多个冷却剂端口和机械器件可被用于在空腔内平均分配冷却剂或以特定的方式分配冷却剂。也可以使用一种双向冷却剂端口。在一个实例中，于冷却系统314中使用一个盛放液体冷却剂的贮槽。使用泵来驱动液体进出冷却剂循环系统312。在贮槽中提供一个制冷线圈来将冷却剂冷却至所需的温度。若需要进一步控制该冷却剂的温度，还可在贮槽中添加一个加热线圈。

冷却系统314可以循环任何类型的液体冷却剂和/或气体冷却剂。冷却剂实例类型包括但不限于乙二醇、液氮、碳氟化合物、FLORINERT、氟利昂(FREON)以及氟利昂与一种拒冻液体的混合物。

图3B所示为探针板冷却组合件350的另一实施例。探针板冷却组合件350包括一种液体冷却剂，其沸点大约为电路小片所需的运作温度。冷却剂被泵入并经冷却剂循环系统312进入壳体360中的空腔，这样一个或多个电路小片362就浸没在低于冷却剂水平线364的液体冷却剂中。在测试操作期间，每个电路小片362可以产生充分的热量以导致电路小片的有源表面附近发生微小沸腾。这种微小沸腾将一部分液体冷却剂转化为气体。这就提供了一个附加优点：沸腾期间，每个电路小片362周围的液体冷却剂大体维持在恒定的温度。这也帮助增大电路小片的操作温度范围。图3C是一个示例性曲线，它举例说明了在沸腾范围370内液体冷却剂通常如何维持恒定温度的原理。接着将液体和气体混合物(或只有气体)从壳体360中出来并流经冷却剂循环系统312到达液化器352。液化器352在将冷却剂泵回或循环回壳体360前将冷却剂从气体状态转化回液体状态。

将参考图3D和4-6进一步描述可以用于有源探针头310的已冷却封装的实例。这些实例只是说明性的，并不欲限制本发明。

4.具有一个或多个电路小片的已冷却封装

图3D所示为可以用于根据本发明进一步实施例的有源探针头的已冷却封装380。已冷却封装380包括一个壳体，其由腔室381和底部基板382组成。腔室381可以由陶瓷、压制金属、模制塑料、浇铸金属等制成。底部基板382可以是任何类型的基板，其包括但不限于由FR-4、陶瓷、铜-铁镍合金-铜等制成的基板。

一个或多个电路小片362被耦合在底部基板382的表面上并定位于腔室381的空腔383内。电路小片362可如图3D所示之方式使用。或者，可使用复数个电路小片362。可以在底部基板382表面以任何所需要的布局布置电路小片362。通过各自的互连件388将每个电路小片362耦合在底部基板382上。互连件388可以是任何类型的电互连元件，包括但不限于韧性互连件。下面将进一步描述韧性互连件的实例。在一个较佳的实施例中，通过各组韧性互连件388，将每个电路小片362耦合在底部基板382上。进一步安装电路小片362以使得电路小片362的有源表面385面向底部基板382的内表面。探针元件305自底部基板382的外表面延伸使得探针元件305上的端子与晶圆上的DUTs接合(未展示)。

图3D中展示了两个冷却剂端口384、386。冷却剂端口384允许来自冷却系统314的冷却剂流入腔室381，如方向箭头387所示。冷却剂端口386允许腔室381内的冷却剂流出至冷却系统314，如方向箭头389所示。在一个实例中，冷却剂端口384，386是单向流体流动阀。在其它实例中，可以使用任何类型的一个或许多个端口。这些端口和/或其它机械器件可允许冷却剂的单向或双向流动。

在腔室381的空腔内，冷却剂自由地循环流过电路小片362和互连件388的所有侧面。该冷却剂直接冷却电路小片362上的有源电子部件。通过这种方式，本发明降低每个电路小片的热量梯度的量级并使得每个电路小片的剩余热量梯度(若存在)更为均匀。这就减少或消除了热点。扩大了电路小片操作温度范围。

根据本发明的一个特征，电路小片362较佳沿平行于底部基板382的平面以及正在测试的晶圆(未展示)和探针元件305的平面而布置。已冷却的封装380具有探针元件305，其直接耦合至底部基板382。此外，部分或全部测试电路以及处理过程可被引入一个或多个电路小片362中。通过这种方式，从探针元件305到有源测试电路的电路径的距离得以最小化。通过借助直接冷却法最小化电路小片的温度变化，以及通过最小化信号传播的电路径长度，已冷却封装380可降低电参数变化以及寄生效应，并改良输出信号特性的一致性，如上升时间和相接引脚间的偏斜。

已冷却的封装380进一步包括输出耦合在底部基板382的一个表面上的接触件(未展示)。可以在底部基板382或在腔室381上提供输出接触件。用于已冷却封装380的任何类型的输出接触件可被用作包括但不限于任何类型的互连元件，如弹簧接触件、引脚、焊接柱、凸起、接触元件等，将参考用于图4-6所示的高密度已冷却封装中的互连元件对示例性输出接触件作进一步描述。

5.高密度已冷却封装

图4A所示为根据本发明一个实施例的高密度已冷却封装400。高密度已冷却封装400包括一个壳体，其由底部陶瓷基板410和顶部陶瓷基板420所组成。顶部和底部陶瓷基板410和420被密封件440密封并包围空腔402。密封件440可以是能够保有冷却剂的任何类型的密封件。在一个实施例中，密封件440是O形环。

电路小片430a-430c的阵列被耦合至空腔402内的底部陶瓷基板410的表面上。在空腔402内可以使用任意数量的电路小片430来覆盖底部陶瓷基板410表面上的空闲表面区域(也称作封装部件区域)。在一个实施例中，将64个电路小片布置成高密度堆积、多晶片的布置形式。

在一个较佳实施例中，通过各自的韧性互连件432a-432c将每个电路小片430a-430c耦合至底部陶瓷基板410。进一步安装电路小片430，使其面向底部陶瓷基板410。特别地，电路小片430a的一个有源表面面向底部陶瓷基板410。其它电路小片430b-430c的有源表面类似地面向底部陶瓷基板410。

图4A展示了两个冷却剂端口442和444。冷却剂端口442允许来自冷却系统314的冷却剂(未展示于图4A中)流入空腔402。冷却剂端口444允许空腔402内的冷却剂流回冷却系统314。在一个实例中，冷却剂端口442和444是单向流体流动阀。在空腔402内，冷却剂自由地循环流过电路小片430和韧性互连件432的所有侧面。韧性该冷却剂直接冷却电路小片430上的有源电子部件。通过这种方式，本发明降低了每个电路小片的热量梯度量级并使得每个电路小片的剩余热量梯度更为均匀。这就减少或消除了热点。

电路小片430较佳沿平行于底部基板410的平面以及晶圆和探针元件305的平面而布置。高密度封装具有探针元件305，其直接耦合至底部基板410。此外，可将部分或全部测试电路以及处理过程引入电路小片430中。通过这种方式，从探针元件305到有源测试电路的电路径的距离得以最小化。通过借助直接冷却法最小化电路小片的温度变化，以及通过最小化信号传播的电路径长度，高密度封装400可降低寄生效应，并改良输出信号特性的一致性，如上升时间和相接引脚间的偏斜。

高密度封装400进一步包括输出接触件413，其被耦合至底部陶瓷基板410的一个表面。可以在底部陶瓷基板410的一个边缘部位上提供输出接触件，并将其电耦合至互连元件415。在一个实例中，输出接触件413可以是平面栅格阵列(LGA)模式。互连元件415可以是任何类型的电互连元件，其包括但不限于韧性互连件。互连件415被进一步耦合至任何外部部件上。在测试环境中，可将互连件415耦合至一个插入件或一个印制电路板，或者耦合至测试系统中的另一外部部件。

图4B所示为安装在根据本发明实施例的一个堆积式电路小片布置中的电路小片430a、430b。电路小片430a、430b以倒装晶片的形式黏合至顶部基板420。接着将顶部基板420通过韧性互连件482耦合至底部基板410。可以将这种堆积式电路小片布置实施于此处描述的任何已冷却的封装中，其包括但不限于高密度已冷却封装。冷却剂循环流经电路小片430a、430b以直接冷却电路小片表面。

图4C所示为提供于根据本发明一个进一步特征的电路小片表面430a上的非接触式韧性互连件494。冷却剂循环流经电路小片430a、韧性互连件432a和非接触式韧性互连件494以直接冷却电路小片表面。非接触式韧性互连件494可以是任何类型的韧性互连件，例如弹簧。如图4C所示，非接触式韧性互连件494并不接触底部基板410，而是将热量从电路小片表面区域导离。这就进一步改良了根据本发明的已冷却封装中电路小片的冷却。具有非接触式韧性互连件的一个或多个电路小片的布置可以实施于此处描述的任何已冷却的封装中，其包括但不限于高密度已冷却封装。

图5所示为根据本发明一个进一步实施例的高密度封装。高密度封装500包括一个内含空腔502的壳体。该壳体包括底部陶瓷基板510和顶部陶瓷基板520。借助密封件440将顶部和底部陶瓷基板510和520耦合在一个已密封的封装中。冷却剂端口442和444允许液体冷却剂循环流经空腔502，如以上参考图4所描述的。在测试环境下，将底部陶瓷基板510耦合在探针元件305的一个表面上。底部陶瓷基板510的另一表面通过韧性互连件432耦合在电路小片430上。

和封装400不同，封装500包括输出接触件513，其被提供于顶部陶瓷基板520的顶部表面521上。例如，输出接触件513可以是LGA模式(如图6所示)。同样，互连件515穿过空腔502提供于顶部与底部陶瓷基板510、520之间。可以根据需要提供任意数量的互连件515。封装500具有以上参考封装400描述的所有优点，其优点在于降低了电路小片430中的热量梯度并且相对缩短了从探针元件305到电路小片430之间的电途径。封装500甚至更为紧凑，因为不须在底部陶瓷基板510的边缘区域上提供输出接触件。相反，在顶部陶瓷基板520的顶部表面521上提供输出接触件513。通过这种方式，电信号可以穿过输出接触件513到达任何外部部件，如图5所示的弹簧接触插入件。在图5所示的实施例中，插入件550具有基板552、将基板552的一个表面连接到输出接触件513的第一组互连件554以及自基板552的相反表面延伸以连接另一部件(未展示)的第二组互连件556。插入件550是可选的，并且大体而言，可以将输出接触件513耦合至测试系统或其它电子封装环境中的任何外部部件。

图6所示为根据本发明一个进一步实施例的高密度封装600。除了电路小片430被耦合至插座配置中的底部陶瓷基板510以外，高密度封装600与封装500相同。为每个电路小片430提供对准接线柱670、672。在图6中，在电路小片430a的相反侧面上提供有对准接线柱670a、672a。通过和对准接线柱670a、672a的摩擦接触以及韧性互连件432a、680a来固持电路小片430a，以保持其位置。特别而言，韧性互连件680a施加向下的压力从而将电路小片430固持在插座内的适当位置。空腔502内的冷却剂仍然可以在电路小片430的暴露侧面上循环。即便图6展示了关于高密度封装500的电路小片的插座配置，但是本发明也并不限于此。特别而言，也可以通过提供电路小片对准接线柱而将插座配置用于任何具有任意数量电路小片或任意电路小片布局已冷却的封装中。

6.在探针元件附近引入有源电子部件的程序

图7是根据本发明一个实施例(步骤710-730)在探针元件附近引入有源电子部件的程序700的流程图。在步骤710中，有源电子部件密封在封装中。这些有源电子部件可以实施在测试器中测试DUTs时所实施的部分或全部功能。在步骤720中，将封装耦合至探针元件。在步骤730中，冷却剂在正在测试的有源部件的运作期间循环流经封装，以降低电路小片的热变化。

7.弹簧接触件的类型

根据本发明的一个进一步的特征，在一个已冷却的封装中使用弹簧接触件，从而将一个或多个电路小片耦合至基板。这样的弹簧接触件具有一个优点，该优点在于它们允许冷却剂流遍电路小片的所有侧面以及该等弹簧接触件本身而不削弱电路小片与基板之间的电连接。该等弹簧接触件并非完全刚性的并能在循环冷却剂存在的情况下保持它们的物理完整性。同时，该等弹簧接触件可强化直接冷却，因为其具有一长度，可使冷却剂循环并将热量自电路小片的有源表面转走，即使电路小片被安装成面向基板的形式。弹簧接触件自身也是相当牢固的，并不需要使用环氧树脂或其它材料，这些材料会减少电路小片上直接由循环冷却剂冷却的表面区域。

根据本发明一个进一步的特征，可以在已冷却的封装中使用任何类型的弹簧接触件。弹簧接触件(也称为接触式弹簧或弹簧)可以包括但不限于现在或将来可自FormFactor公司(一个Delaware公司)购得的任何弹簧接触件。图8-11所示为三类示例性弹簧接触件，其可以用于已冷却的封装中。三类弹簧接触件是接线、多部分微影蚀刻和整体形成式弹簧。

图8-11所示为三类示例性弹簧接触件，其可以用于已冷却的封装。第一类是接线式弹簧接触件。图8A举例说明示范性传导式弹簧接触件810，其可以固定至基板802上的输入/输出端子804。该示范性弹簧接触件810包括由易成形材料制成的内核830以及由有弹性的物质制成的涂层材料832。弹簧接触件810较佳通过将内核830接线至输入/输出端子804而制成。由于该内核830是由易成形材料制成的，因此该内核可形成为约任何可想象的形状，包括但不限于如图8B所举例说明的方向弯曲或改变的形状，以及方向多重变化的形状。接着，将涂层832施加在内核830上。该涂层832赋予弹簧接触件810以弹性。弹簧810可以有许多变化。例如，出于各种目的，可以在弹簧接触件上添加附加层。

图8B所示为具有两个弯曲的示例性弹簧810’。弹簧810’包括由易成形材料制成的内核830’以及由弹性材料制成的涂层832’。弹簧接触件810’较佳通过将内核830’接线至输入/输出端子804’而制成。然后，将涂镀层832’施加在内核830’上。此类弹簧接触件的进一步实例描述于美国专利号为5,476,211、5,917,707和6,110,823的美国专利中，以上各专利的全文皆以引用的方式并入本文中。

图9A、9B、10A-10C和11举例说明了弹簧接触件由微影蚀刻制成而非由图8A和8B所举例说明的接线技术制成。此类弹簧接触件由与制成集成电路所使用的技术类似的微影蚀刻技术制成。也就是，使用一个或多个遮罩层来产生一个图案，在此图案中形成弹簧接触元件。图9A和9B举例说明了以微影蚀刻形成接触式弹簧的实例。如图所示，一个或多个遮罩层930形成于基板902上。遮罩层930在输入/输出端子904上形成了一个开口并且也限定了弹簧接触件的形状。接着将材料940沉积在由遮罩层930形成的图案上。如图9B所示，接着脱去该遮罩层，留下固定至输入/输出端子904的弹簧接触件910。弹簧可以由单一的弹性材料制成。或者，弹簧也可由多层材料制成。例如，沉积在遮罩层930内的原始材料940可以是一种柔韧材料，比如可以是形成图8A和8B中举例说明的弹簧内核的材料。其后，例如在除去遮罩层后，用像上文参照图8A和8B所描述的弹性物质涂敷那种材料。

以微影蚀刻形成的接触式弹簧的形状和配置几乎没有限制。图10A-10C和11举例说明了这些形状和配置的非独有的实例。在图10A中，复数个遮罩层1032、1034、1036限定了输入/输出端子1004上弹簧的形状。如图10B和10C所示，将弹性材料1040沉积在遮罩层上，接着除去掩膜就形成了弹簧1010，其有固定至输入/输出端子1004的基座部分1050、横杠部分1052和接触部分1054。

图11举例说明多部分微影蚀刻形成的弹簧接触件1110的实例，其中产生明显接线柱1122、横杠1124和端子1126这些部分。一般来说，通过在具有一个位于输入/输出端子1104上的开口的基板1102上形成第一遮罩层(未展示)来产生支柱1122，该输入/输出端子1104限定接线柱1122。接着，该开口被填满，形成接线柱1122。其后，在第一遮罩层上形成第二遮罩层(未展示)，其限定了包括支柱1122并限定横杠1124的开口。接着通过用一种材料填充该开口来产生横杠1124。其后在限定端子1126的第三掩膜(未展示)上重复该过程。

应该注意的是，基板，弹簧可以自基板单独形成基板，而不是在基板上形成弹簧，一旦形成，便附着在基板上。对微影蚀刻形成的弹簧接触件的进一步描述可在共同转让的序列号为09/032,473的于1998年2月26日提出申请的美国专利申请案(PCT公告号为WO9852224)中、于1998年12月2日提出申请的序列号为09/205,023的美国专利申请案以及美国专利号为6,255,126的美国专利中找到，以上皆以引用的方式完全并入本文中。

这些弹簧接触件都是韧性互连元件的说明性实例，其不欲限制本发明。任何互连元件包括但不限于：可以使用韧性互连元件，在根据本发明的探针板冷却组合件中的已冷却封装内韧性耦合一个或多个电路小片。

8.附加实施例

此外，如图12所示，在本发明的另一个实施例中，探针板冷却组合件1200包括冷却构件1220和已冷却的封装，该已冷却的封装具有一个或多个散热器1210，如冷却叶片1210a-1210e。已冷却的封装包括封入空腔1205的腔室1281。通过阀门1202添加液体或气体冷却剂，使其填充空腔1205并浸没基板382上的一个或多个电路小片362。在操作期间，电路小片362被周围的冷却剂直接冷却。热量通过一个或多个散热器1210从冷却剂转移到冷却构件1220。冷却构件1220包括一种液体或气体冷却剂，其循环通过冷却构件1220以进一步除热。

根据本发明的探针板冷却组合件并不限于有源探针头上的冷却电路小片。在此描述的冷却组合件也可以放在探针板组合件中的插入件和/或印制电路板上。例如，根据本发明的探针板冷却组合件也可以包括一个或多个已冷却的封装，其内有一个插入件一个印制电路板和/或电路小片。其后冷却系统314和冷却剂循环系统312可以直接冷却插入件、印制电路板和/或电路小片。

9.具有一个或多个电路小片的已冷却的封装

虽然上文将电路小片362、430a-430c中的每一个都描述成作为用作执行用于测试DUTs 125的测试器的部分或全部功能的有源电子器件，但每个电路小片可以是已测试过并被从如晶圆120的晶圆上切割下的电路小片，并且每个封装或冷却组合件如图3A的302、图3B的350、图3D的380、图4A-4C的400、图5的500、图6的600和图12的1200，可以是用于封装一个和多个这样的电路小片的已冷却的封装，而不是探针板冷却组合件。在这样的情况下，电路小片362、430a-430c中的每一个可以是任何类型的电路小片，并且它的封入封装可以与任何类型的系统板或其它电路元件互连以形成电子系统。例如，电路小片362、430a-430c可以是存储电路且已封装的电路小片可以形成存储模块。基板382、410、420、510、520形成已冷却的封装，探测器305为用于将封装连接至系统板或其它电路元件的互连件。可以使用上述的任何基板382、410、420、510、520和探测器305。通过这种方式，可以用上述任何方式冷却封入一个或多个电路小片的封装。

图13举例说明了制成含有一个或多个电路小片的已冷却封装的一个示范性方法。图13是根据本发明一个实施例直接冷却有源电子部件的程序(步骤1302-1306)的流程图。在步骤1302中，有源电子部件以有源表面面向封装内表面的方式附着在封装上。有源电子部件可以直接或间接耦合至该封装。在实施例中，具有有源电子部件的一个或多个电路小片通过互连元件耦合在基板上使得有源电子部件面向基板。也可以使用插座配置以相对于基板固持一个或多个电路小片使得有源电子部件面向基板。在一个实施例中，附着步骤涉及通过一个或多个韧性互连件将每一电路小片耦合至基板。

在步骤1304中，将已附着的有源电子部件密封在封装中。在步骤1306中，冷却剂循环流经封装以直接接触有源电子部件的有源表面。

10.结论

先前对较佳实施例所进行的描述为的是使得本领域任何技术人员能够制成或使用本发明。虽然已特别展示并参考其较佳实施例描述本发明，但本领域的技术人员将理解：可在不背离本发明的精神和范畴的情况下，采取形式和细节上的各种变化。

Claims (48)

1.一种探针板组合件，其包括：

探针元件；和

一个耦合至该等探针元件的封装，其中该封装包括至少一个具有有源电子部件的电路小片和至少一个在一个测试操作期间允许冷却剂流进该封装并直接冷却每个电路小片的该等有源电子部件的冷却剂端口。

2.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该至少一个冷却剂端口允许液体冷却剂流进和流出该封装。

3.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该至少一个冷却剂端口允许气体冷却剂流进和流出该封装。

4.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该至少一个冷却剂端口允许液体和气体冷却剂的混合物流进和流出该封装。

5.如权利要求1所述的探针板组合件，进一步包括：

一个冷却系统；和

一个耦合在该冷却系统与该至少一个冷却剂端口之间的冷却剂循环系统。

6.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该封装包括以一个密封件来彼此耦合的一个底部基板和一个顶部基板以形成一个空腔。

7.如权利要求6所述的探针板组合件，其中该密封件包括一个O形环。

8.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该等探针元件被直接连接至该封装。

9.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该封装包括耦合以形成一个空腔的一个腔室和一个底部基板，且具有有源电子部件的每个电路小片被耦合至该空腔内的该底部基板使得该等有源电子部件面向该底部基板。

10.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该封装进一步包括一个底部基板和韧性互连件，该韧性互连件耦合在每个电路小片与该底部基板之间。

11.如权利要求10所述的探针板组合件，所述的韧性互连件包括弹簧接触件。

12.如权利要求11所述的探针板组合件，所述的弹簧接触件包括接线式弹簧。

13.如权利要求11所述的探针板组合件，所述的弹簧接触件包括微影蚀刻弹簧。

14.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该封装进一步包括一个底部基板、一个顶部基板、第一和第二组韧性互连件以及对准接线柱，其中该等对准接线柱附着于该底部基板上，该第一组韧性互连件被耦合在每个电路小片与该底部基板之间，且该第二组韧性互连件被耦合在每个电路小片与该顶部基板之间，且其中通过与该等对准接线柱摩擦接触；通过该第一组的韧性互连件与每一电路小片之间的直接接触；以及通过该第二组的韧性互连件对每一电路小片施加的向下的压力，将该等电路小片固持在适当的位置。

15.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该封装进一步包括一个具有输出接触件的底部基板，该等输出接触件布置在该底部基板的一个边缘部位，借此，外部部件可以通过该等输出接触件而被电耦合至每个电路小片。

16.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该封装进一步包括一个顶部基板，该顶部基板的一个顶部表面充当该封装的一个外表面，且其中该顶部表面包括输出接触件，借此，外部部件可以通过该等输出接触件而被电耦合至该每个电路小片。

17.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该封装进一步包括一个顶部基板、一个底部基板以及提供延伸穿过位于该顶部基板与该底部基板之间的一个空腔的电路径的互连元件。

18.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该至少一个电路小片包括复数个电路小片。

19.如权利要求18所述的探针板组合件，其中该等复数个电路小片紧密布置在该封装中。

20.如权利要求1所述的探针板组合件，其中该封装进一步包括一个插入件和一个印制电路板中的至少一个使得所述的冷却剂在一个测试操作期间进一步直接冷却所述的一个插入件和一个印制电路板中的至少一个。

21.如权利要求1所述的探针板组合件，进一步包括至少一个非接触式韧性互连件，其被耦合至所述的至少一个电路小片的一个表面，借此，热量可被进一步从一个电路小片的该表面导离。

22.如权利要求1所述的探针板组合件，其中所述的封装进一步包括：

一个顶部基板；和

一个底部基板；其中每个电路小片以倒装晶片的形式黏合在所述的顶部基板上。

23.一种冷却组合件，其包括：

一个具有一个空腔的电子封装；

具有位于该空腔内的有源电子部件的至少一个电路小片；和

允许冷却剂流进该空腔并直接冷却每个电路小片的该等有源电子部件的至少一个冷却剂端口。

24.如权利要求23所述的冷却组合件，其中该封装进一步包括该空腔内的韧性互连件，且该等韧性互连件被耦合在每个电路小片与该封装之间。

25.如权利要求24所述的冷却组合件，其中所述韧性互连件包括弹簧接触件。

26.如权利要求25所述的冷却组合件，其中所述弹簧接触件包括接线式弹簧。

27.如权利要求25所述的冷却组合件，其中所述弹簧接触件包括微影蚀刻弹簧。

28.如权利要求27所述的冷却组合件，其中所述微影蚀刻弹簧包括多部分微影蚀刻弹簧。

29.如权利要求24所述的冷却组合件，其中每个电路小片具有至少一个有源表面，且当该冷却剂在该空腔内循环时，该冷却剂直接冷却每个电路小片的每个有源表面。

30.如权利要求24所述的冷却组合件，其中每个电路小片具有位于该空腔内的复数个表面，该等表面包括与各有源电子部件相关联的至少一个有源表面，当该冷却剂在该空腔内循环时，该冷却剂直接冷却每个电路小片的每个表面，并因此在每个电路小片的每个有源表面上降低热量梯度或减少热点，并且扩大每个电路小片的该操作范围。

31.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该至少一个冷却剂端口允许液体冷却剂流进和流出该封装。

32.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该至少一个冷却剂端口允许气体冷却剂流进和流出该封装。

33.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该至少一个冷却剂端口允许液体和气体冷却剂的混合物流进和流出该封装。

34.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该至少一个冷却剂端口包括一个允许该冷却剂流进该封装并围绕每个电路小片的阀门。

35.如权利要求24所述的冷却组合件，进一步包括：

一个冷却系统；和

一个被耦合在该冷却系统与该至少一个冷却剂端口之间的冷却剂循环系统。

36.如权利要求24所述的冷却装置，其中该封装进一步包括：

通过一个密封件而彼此耦合的底部基板和顶部基板以形成一个封入每一电路小片的空腔。

37.如权利要求34所述的冷却组合件，其中该密封件包括一个O形环。

38.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该封装进一步包括：

在该空腔一个侧面上的一个底部基板，其中具有有源电子部件的每个电路小片通过该等韧性互连件连接到该底部基板，且其中该等有源电子部件面向该底部基板并接触在该空腔内围绕该等韧性互连件的冷却剂。

39.如权利要求38所述的冷却组合件，其中该等韧性互连件包括第一和第二组韧性互连件，且其中该封装进一步包括一个顶部基板；且

进一步包括对准接线柱，其中该等对准接线柱附着于该底部基板上，该第一组韧性互连件被耦合在每个电路小片与该底部基板之间，通过接触该等对准接线柱以及通过该第二组韧性互连件的向下压力来将该等电路小片进一步固持在适当的位置。

40.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该封装进一步包括一个具有接触件的底部基板，借此，外部部件可以通过该等接触件而被电耦合至每个电路小片。

41.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该封装进一步包括一个底部基板，该基板具有布置在该底部基板的一个边缘部位的接触件，借此，外部部件可以通过该等接触件而被电耦合至每个电路小片。

42.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该封装进一步包括一个具有一个顶部表面的顶部基板，该顶部表面充当该封装的一个外表面，其中该顶部表面包括接触件，借此，外部部件可以通过该等接触件而被电耦合至每个电路小片。

43.如权利要求24所述的冷却组合件，其中该封装进一步包括：

一个顶部基板；

一个底部基板；且进一步包括：

提供延伸穿过该顶部基板和该底部基板的电路径的互连元件。

44.如权利要求24所述的冷却组合件，其中所述的至少一个冷却剂端口允许冷却剂以液体形式流进该空腔并以气体形式流出该空腔，以直接冷却该等电路小片的该等有源电子部件，且其中所述的冷却剂具有处于或接近每个电路小片的操作温度的沸点。

45.如权利要求24所述的冷却组合件，进一步包括：

一个耦合至所述的至少一个冷却剂端口的冷却剂循环系统，其中该冷却剂于操作期间在该封装内循环并直接接触每个电路小片的所有表面以直接冷却有源电子部件。

46.如权利要求24所述的冷却组合件，进一步包括：

一个冷却构件；和

一个或多个散热器，其中每个电路小片浸没在该冷却剂中，并且每个散热器将每个电路小片所生成的热量从该冷却剂转移到所述的冷却构件。

47.如权利要求24所述的冷却组合件，进一步包括被耦合至所述的至少一个电路小片的一个表面的至少一个非接触式韧性互连件，借此，热量可以被进一步从一个电路小片的该表面导离。

48.如权利要求24所述的冷却组合件，其中所述的封装进一步包括：

一个顶部基板；和

一个底部基板；其中每个电路小片以倒装晶片的形式黏合在所述的顶部基板上。

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