DE112005000414T5

DE112005000414T5 - Miniaturisierte fluidgekühlte Wärmesenke mit integraler Heizeinrichtung

Info

Publication number: DE112005000414T5
Application number: DE112005000414T
Authority: DE
Inventors: Samer San Marcos Kabbani
Original assignee: Delta Design Inc
Current assignee: Delta Design Inc
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2007-01-18
Also published as: US8040145B2; US20060114013A1; US20050189342A1; WO2005081947A3; US20100066399A1; JP2007534937A; US7626407B2; WO2005081947A2

Abstract

Temperatursteuervorrichtung, mit:
einer Grenzfläche (103, 202), die so gestaltet ist, daß sie einen thermischen Weg zu einer zu prüfenden Baugruppe („DUT" – Device Under Test) zur Verfügung stellt;
einer fluidgekühlten Wärmesenke (204) mit einem ersten Wärmeübertragungsbereich in einer ersten Ebene und einem zweiten Wärmeübertragungsbereich in einer zweiten Ebene, wobei die erste Ebene dichter an der Grenzfläche (103, 202) liegt als die zweite Ebene; und
einer oder mehreren integrierten Heizanordnungen (132, 134, 206).

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Temperatursteuervorrichtung, die die Temperatur einer elektronischen Baugruppe während des Prüfens steuert. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine miniaturisierte flüssigkeitsgekühlte Wärmesenke mit integraler Heizeinrichtung und Abfühlelementen zum Halten einer konstanten Betriebstemperatur der elektronischen Baugruppe, die geprüft wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Elektronische Baugruppen, so wie Chips mit integrierten Schaltungen, werden üblicherweise vor dem Einsatz überprüft. Baugruppenhersteller führen typischerweise eine Anzahl elektrischer und physikalischer Prüfungen aus, um sicherzustellen, daß die Baugruppen fehlerfrei sind und daß die Baugruppen weiter entsprechend ihren Spezifikationen arbeiten. Übliche Typen der Baugruppenprüfung umfassen das Einbrennprüfen und das Prüfen auf elektrische Leistungsfähigkeit.
Die Betriebstemperatur einer zu prüfenden elektronischen Baugruppe („DUT" – Device Under Test) ist ein wichtiger Prüfparameter, der üblicherweise das sorgfältige Überwachen und/oder Regulieren erfordert. Zum Beispiel kann eine elektrische Prüfprozedur eine Anzahl bestimmter Prüftemperaturen oder einen bestimmten Bereich von Prüftemperaturen bezeichnen. Als Konsequenz ist der Stand der Technik reichlich ausgestattet mit unterschiedlichen Typen von Temperatursteuersystemen, Wärmesenkenkomponenten und Heizerelementen, die dazu gestaltet sind, die Betriebstemperatur einer DUT aufzuheizen, zu kühlen oder auf sonstige Weise zu steuern. Diese Temperatursteuersysteme sind so gestaltet, daß sie einen stationären Zustand der Betriebstemperatur der DUT während der elektronischen Prüfprozedur halten. Jedoch kann es schwierig sein, die Temperatur einer DUT zu regulieren, wenn die DUT schnelle oder übermäßige interne Temperaturänderungen zeigt, während sie geprüft wird; die elektronischen Baugruppen innerhalb der DUT erzeugen oftmals Wärme, welche solche internen Temperaturänderungen hervorruft. Die Ausgestaltungen des Standes der Technik sind möglicherweise nicht in der Lage, in effizienter und effektiver Weise schnelle Temperaturfluktuationen zu kompensieren, die von der DUT erzeugt werden.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist als eine Temperatursteuervorrichtung umgesetzt, welche eine miniaturisierte fluidgekühlte Wärmesenke mit integraler Heizeinrichtung und Abfühlelementen umfaßt. Die Vorrichtung kann als ein Teil eines Temperatursteuersystems verwendet werden, um für die Prüfphase für eine elektronische DUT, so wie eine Halbleiterbaugruppe, eine gesteuerte Temperaturoberfläche zur Verfügung zu stellen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfaßt die flüssigkeitsgekühlte Wärmesenke zwei innere Kühldurchlässe mit Einlässen, Auslässen und Wärmeübertragungsbereichen. Die Wärmeübertragungsbereiche befinden sich auf getrennten Ebenen und können Kühlrippen umfassen. Es gibt zwei integrierte Heizeinrichtungen, die innerhalb der Vorrichtung angeordnet sind. Unterschiedliche Ausgestaltungen für die Orte der integrierten Heizeinrichtung sind gezeigt. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfaßt eine Temperatursteuervorrichtung eine Struktur einer fluidgekühlten Wärmesenke, die so ausgestaltet ist, daß sie einen Querstrom von Kühlmittel in drei Dimensionen zum Kühlen der Grenzfläche einer DUT hält. Die Struktur der Wärmesenke kann eine dreidimensionale Mikrokanalstruktur einsetzen, welche den Kühlmitteldurchfluß in drei Dimensionen innerhalb einer jeweiligen Fluidleitung richtet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann durch Bezug auf die genaue Beschreibung und die Ansprüche erhalten werden, wenn sie im Zusammenhang mit den folgenden Figuren betrachtet werden, bei denen gleiche Bezugsziffern sich auf ähnliche Elemente in den Figuren beziehen.
1 ist eine isometrische Ansicht einer Temperatursteuervorrichtung zum Regulieren der Temperatur einer zu prüfenden Baugruppe;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Temperatursteuervorrichtung der 1, welche die Kühlschichten und Durchlässe zeigt;
3–5 sind perspektivische Explosionsansichten von verschiedenen Temperatursteuervorrichtungen, welche die Positionen der Heizerschichten in bezug auf die Kühlschichten zeigen;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Temperatursteuervorrichtung, welche die Seite der Grenzfläche der DUT zeigt;
7 ist eine perspektivische Ansicht der Temperatursteuervorrichtung, die in 6 gezeigt ist, wobei die Fluid-Eintritts/Austrittsseite gezeigt ist;
8 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Temperatursteuervorrichtung, die in den 6 und 7 gezeigt ist;
9 ist eine Draufsicht auf eine der äußeren Schichten der Temperatursteuervorrichtung, die in 8 gezeigt ist;
10 ist eine Draufsicht auf eine der inneren Schichten der Temperatursteuervorrichtung, die in 8 gezeigt ist; und
11 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer beispielhaften Mikrokanalstruktur, die innerhalb der Temperatursteuervorrichtung gebildet werden kann, welche in den 6 und 7 gezeigt ist.
GENAUE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Temperatursteuervorrichtung, die gemäß der Erfindung ausgestaltet ist, benutzt eine fluidgekühlte Wärmesenkenstruktur, welche einen Querstrom von Kühlmittel in drei Dimensionen zum Kühlen einer Grenzfläche der Temperatursteuervorrichtung zur DUT hält. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfaßt die Struktur der Wärmesenke wenigstens zwei geschichtete Wärmeübertragungsbereiche, welche den dreidimensionalen Kühlmitteldurchfluß sicherstellen. Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfaßt die Struktur der Wärmesenke eine Mikrokanalstruktur, welche das Kühlmittel zwingt, in drei Dimensionen innerhalb einer Fluidleitung oder eines Kanals zu strömen. Weitere praktische Ausgestaltungen können auch in den Umfang und Gedanken der Erfindung fallen.
Eine miniaturisierte fluidgekühlte Wärmesenke mit integraler Heizeinrichtung und Abfühlelementen wird als ein Teil eines Temperatursteuersystems eingesetzt, um eine gesteuerte Temperaturfläche für eine elektronische Baugruppe, so wie eine Halbleiterbaugruppe, während der Prüfphase zur Verfügung zu stellen. Die Halbleiterbaugruppe wird entweder in Kontakt mit der Vorrichtung oder mit einem Grenzflächenmaterial oder einer flächenadaptierenden Wärmeverbreitungsvorrichtung, so wie einer Metallplatte, gebracht, während sie eingesetzt wird. Im Einsatz wird das integrale Heizelement verwendet, um sich selbst und die Vorrichtung auf eine Solltemperatur zu erwärmen, wobei die Abfühlelemente die Temperatur erfassen, und Kühlmittel, das durch die Wärmesenke strömt, entfernt übermäßige Wärme von der Vorrichtung.
Eine praktische Temperatursteuervorrichtung kann so gestaltet werden, daß sie Prüftemperaturen zwischen –55 und 155 Grad Celsius bedient. Jedoch werden die meisten elektronischen Baugruppen typischerweise bei Temperaturen zwischen –45 und 120 Grad Celsius geprüft (diese beispielhaften Temperaturbereiche können sich in der Zukunft ändern, und die Erfindung, wie sie offenbart ist, ist nicht auf irgendwelche bestimmten Bereiche von Prüftempera turen beschränkt). Zusätzlich erfordern Prüfspezifikationen für elektronische Baugruppen üblicherweise keine Temperaturübergänge, d.h. das überwiegende elektronische Prüfen wird bei einer Betriebstemperatur im wesentlichen im stationären Zustand durchgeführt. Ein Vorteil der hierin beschriebenen Vorrichtungen besteht darin, daß ihre kompakte Größe, die geringe thermische Masse und das elektronische Heizen sehr schnelle Korrekturen auf Abweichungen von der Solltemperatur ermöglichen. Weiter vereinfacht die integrale Beschaffenheit der Temperatursteuervorrichtungen die Ausgestaltung und erfordert kein nachfolgendes Zusammenbauen. Wenn sie einmal zusammengebaut ist, stellt die monolithische Beschaffenheit der Vorrichtungen, die thermisch leitende Materialien verwenden, sicher, daß der Fluidkanal in effektiver Weise und wiederholbar Wärme entfernen wird.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Temperatursteuervorrichtung 100, die zum Regulieren der Temperatur einer DUT 102 verwendet wird. Für die Zwecke der beispielhaften Ausführungsform, wie hierin beschrieben, ist die DUT 102 eine elektronische Halbleiterschaltungsbaugruppe, so wie ein Mikroprozessorchip. Als Alternative kann die DUT 102 eine elektronische, mechanische oder andere Baugruppe sein, die einer oder mehreren Prüfungen unterworfen wird, welche unter bestimmten Temperatureinstellungen durchgeführt wird. Die Temperatursteuervorrichtung 100 kann mit einem geeigneten Prüfsystem (nicht gezeigt) zusammenarbeiten, welche eine Energiezufuhr, Kühlmittelstrom-Steuerung, Eingabesignale und möglicherweise weitere Eingaben an die DUT 102 zur Verfügung stellt. Ein typisches Prüfsystem überwacht auch eine Anzahl von Ausgaben und Signalen, die von der DUT 102 während der Prüfprozedur erzeugt werden.
Die Temperatursteuervorrichtung 100 ist so gestaltet, daß sie eine gesteuerte Temperatur an einer Grenzfläche oder ersten Seite 103 zur Verfügung stellt, welche einen thermischen Weg von der Temperatursteuervorrichtung 100 zu der DUT 102 bildet. Die DUT 102 wird bevorzugt gegen oder in enger Nähe an einer Grenzfläche 103 der Temperatursteuervorrichtung 100 gehalten. Innerhalb der Temperatursteuervorrichtung 100 befinden sich innere Kühl durchlässe, integrierte Heizeinrichtungen und Abfühlelemente. Um die Temperatur an der Grenzfläche 103 zu regulieren, werden die integrierten Heizeinrichtungen eingeschaltet, um Wärme zu liefern, und ein Fluid wird durch die Kühldurchlässe geleitet, um für das Kühlen zu sorgen. Die nachfolgenden Figuren und der Text werden die Kühldurchlässe und die integrierten Heizschichten und ihre Orte beschreiben.
Die Temperatursteuervorrichtung 100 kann durch ein geeignet ausgestaltetes Steuersystem 101 reguliert werden. Die Abfühlelemente werden verwendet, um für das Steuersystem eine Eingabe zur Verfügung zu stellen, um die Temperatur der Temperatursteuervorrichtung 100 zu überwachen, und um festzustellen, wann sie geheizt oder gekühlt werden sollte. Das Steuersystem 101 erzeugt ein Steuersignal, das als ein Eingangssignal für das integrierte Heiz- und/oder Kühlsystem dient, welches in der Temperatursteuervorrichtung 100 enthalten ist. Das Steuersignal kann von dem Steuersystem 101 als Antwort auf ein oder mehrere Prüfkriterien, Betriebsbedingungen oder Rückkopplungssignale erzeugt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem 101 ein Steuersignal als Antwort auf irgendeinen der folgenden Parameter erzeugen: eine Prüftemperatureinstellung, die mit den gegenwärtigen Prüfspezifikationen für die DUT 102 verbunden ist; ein Eingangssignal, das von der DUT 102 verwendet wird, z.B. ein Eingangsenergiesignal, eine Eingangsspannung oder ein Eingangsstrom; ein Signal, das die Echtzeit-Betriebstemperatur der DUT 102 anzeigt; ein Signal, das die Echtzeit-Betriebstemperatur einer internen Komponente der DUT 102 anzeigt, z.B. eines Halbleiterrohchips; ein Signal, das die Echtzeit-Temperatur eines Teils der Temperatursteuervorrichtung 100 anzeigt; die Hochfrequenz-Signatur der DUT 102 oder dergleichen.
Um die Temperatursteuervorrichtung 100 zu kühlen, wird ein Fluid durch einen ersten inneren Kühldurchlaß 102 und einen zweiten inneren Kühldurchlaß 106 (siehe 2) geleitet. Das Fluid kann Wasser, Luft, ein Kühlmittel oder irgendeine Fluidsubstanz mit den gewünschten thermischen Eigenschaften sein. Der erste innere Kühldurchlaß 104 hat einen Einlaß 108 und einen Auslaß 109. Der zweite innere Kühldurchlaß 106 hat einen Einlaß 110 und einen Auslaß 111. Wie in 1 gezeigt tritt ein erstes Fluid 112A durch den ersten Einlaß 108 ein, und das Fluid 112B tritt durch den ersten Auslaß 109 aus. Das zweite Fluid 114A tritt durch ein zweiten Einlaß 110 ein und das zweite Fluid 114B tritt durch den zweiten Auslaß 111 aus. Das Fluid bewegt sich durch die inneren Durchlässe 104 und 106, wobei die Temperatursteuervorrichtung 100 gekühlt wird. Ein Kühlsystem (nicht gezeigt) kann das Fluid 112 und 114 zur Verfügung stellen und mit der Temperatursteuervorrichtung 100 zusammenwirken, um die Temperatur und Durchflußrate des Fluides zu regulieren. Das Kühlsystem pumpt das Fluid in die Temperatursteuervorrichtung 100 durch die Einlässe 108 und 110 und erhält das rückgeführte Fluid von den Auslässen 109 und 111. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen können mit inneren Gewinden ausgestattet sein, so daß geeignete Fluidpaßstücke (nicht gezeigt) befestigt werden können. Die Fluidpaßstücke nehmen Fluidzufuhrschläuche oder Leitungen auf, welche das Fluid zwischen der Temperatursteuervorrichtung 100 und dem Kühlsystem transportieren.
2 ist eine Explosionsansicht, welche einige der Schichten des Kühlbereiches der Temperatursteuervorrichtung 100 zeigt. Der Kühlbereich umfaßt zwei Kühldurchlässe 104 und 106, welche durch die Temperatursteuervorrichtung 100 verlaufen. Jeder Kühldurchlaß hat einen Einlaß, einen Auslaß und einen Wärmeübertragungsbereich oder eine Schicht, welche eine kontinuierliche Fluidleitung durch die Vorrichtung erzeugen. Die Einlässe und Auslässe befinden sich in der Deckschicht 116, welche eine oder mehrere Schichten umfassen kann, abhängig von der Ausgestaltung. Die Deckschicht 116, welche in 2 gezeigt ist, hat mehrere Schichten 116A, 116B und 116C, welche Kanäle und Durchlässe zur Verfügung stellen, um den Fluidstrom zu den anderen Schichten zu richten und jede der Fluiddurchlässe abgetrennt zu halten. Der Durchfluß der Fluidwege durch die Kühldurchlässe 104 und 106 ist in 2 gezeigt.
Der erste Kühldurchlaß 104 beginnt an dem ersten Einlaß 108 in der Deckschicht 116A, welche sich in einen Durchlaß in der Schicht 116B öffnet, der zu einer Fluidöffnung 118A an einem ersten Ende der Schicht 116B führt. Es kann nachfolgende Fluidöffnungen 118 geben, abhängig von der Anzahl der Schichten und der Position des ersten Wärmeübertragungsbereiches oder der Schicht. In der gezeigten Figur gibt es eine Fluidöffnung 118B in der Schicht 116C und eine Fluidöffnung 118C in der Schicht 120, welche zu einem ersten Wärmeübertragungsbereich oder einer Schicht 122 führt. Der Wärmeübertragungsbereich oder die Schicht 122 ist so gestaltet, daß Fluid nahe einem ersten Ende eintritt, sich durch die Schicht bewegt, durch verschiedene Öffnungen oder Durchlässe, zu einem zweiten Ende, an dem es aus der Schicht 122 austritt. Um das Fluid beim Ausbreiten in der Wärmeübertragungsschicht 122 zu unterstützen, kann es eine Vielzahl von Fluidkanälen oder Rippen 123 geben, die von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende führen. Die besondere Ausgestaltung der Fluidkanäle oder der Rippen 123 kann von irgendeiner Anzahl von Parametern abhängen, so wie den thermischen Eigenschaften des Materials, den thermischen und physikalischen Eigenschaften des Fluids, der Durchströmrate des Fluids, der Größe der Vorrichtung und dergleichen. An dem zweiten Ende der Wärmeübertragungsschicht 122 wird der Fluiddurchlaß zu einer Fluidöffnung 119C in der Schicht 120, einer Fluidöffnung 119B in der Schicht 116C zu einer Fluidöffnung 119A in der Schicht 116B weitergeführt, welche schließlich zu dem ersten Auslaß 109 führt.
Der zweite Kühldurchlaß 106 beginnt an dem zweiten Einlaß 110 in der Deckschicht 116A, öffnet sich zu einem Durchlaß 124 durch eine Schicht 116B, welcher zu einem Durchlaß in der Schicht 116C führt, der zu einer Fluidöffnung 126 führt, nahe der Fluidöffnung 119B in der Schicht 116C. Es kann nachfolgende Fluidöffnungen 126 geben, abhängig von der Anzahl der Schichten und der Position des ersten Wärmeübertragungsbereiches oder der Schicht. In der gezeigten Figur führt die Fluidöffnung 126 zu einem zweiten Wärmeübertragungsbereich oder einer Schicht 120. Der zweite Wärmeübertragungsbereich oder die Schicht 120 ist so gestaltet, daß das Fluid nahe einem ersten Ende eintritt, sich durch die Schicht bewegt, durch verschiedene Öffnungen oder Durchlässe zu einem zweiten Ende, wo es aus der Schicht 120 austritt. Um das Fluid dabei zu unterstützen, sich in der Wärmeübertragungsschicht 120 zu verteilen, kann es eine Vielzahl von Fluidkanälen oder Rippen 121 geben, die von dem ersten Ende zu dem zweiten führen. Die besondere Ausgestaltung der Fluidkanäle oder Rippen 121 kann von irgendeiner Anzahl von Parametern abhängen, so wie den thermischen Eigenschaften des Materials, den thermischen und physikalischen Eigenschaften des Fluids, der Durchflußrate des Fluids, der Größe der Vorrichtung und dergleichen. An dem zweiten Ende der Wärmeübertragungsschicht 120 führt der Fluiddurchlaß 106 zu einer Fluidöffnung 128 in der Schicht 116C, zu einer Fluidöffnung 130 in der Schicht 116B, welche zu einem zweiten Auslaß 111 führt. Das Fluid kann in jeder Richtung der Kühldurchlässe strömen, für den verbesserten Wirkungsgrad sollte das Fluid jedoch in jedem Durchlaß in entgegengesetzten Richtungen strömen. Ein Ziel dieser Gestaltung ist es, den Oberflächentemperaturgradienten der Temperatursteuervorrichtung 100 zu verringern.
Bei der beispielhaften Ausführungsform befindet sich der erste Wärmeübertragungsbereich 122 in einer ersten Ebene, und der zweite Wärmeübertragungsbereich 120 befindet sich in zweiter Ebene, wobei die erste Ebene näher an der Grenzfläche 103 liegt als die zweite Ebene. In der Praxis sind die beiden Ebenen parallel zueinander, wie in 2 veranschaulicht. Diese gestapelte Anordnung erleichtert eine Querströmung des Kühlmittels in drei Dimensionen. Obwohl zwei Wärmeübertragungsschichten in den Figuren gezeigt sind, kann eine praktische Implementierung irgendeine Anzahl von Wärmeübertragungsschichten verwenden, ob sie direkt aufeinander gestapelt oder durch eine oder mehrere weitere Elemente getrennt sind.
Es gibt zwei integrierte Heizeinrichtungen, die bei der gezeigten Temperatursteuervorrichtung 100 verwendet werden, eine erste Heizschicht 132 und eine zweite Heizschicht 134. In der Praxis kann irgendeine Anzahl von Heizschichten verwendet werden. Die 3–5 zeigen Beispiele einiger Positionen, an denen sich die integrierten Heizschichten innerhalb der Temperatursteuervorrichtung 100 befinden können. In diesen Figuren ist die Deckschicht 116 als eine einzelne Schicht gezeigt, kann jedoch mehrere Schichten haben, wie oben beschrieben. Die Heizschichten 132 und 134 können aus elektrischen Widerstands-Serpentinenspuren 138 auf einem Substrat mit externen Verbindungen 136, die mit einem Controller 101 verbunden sind, hergestellt sein. Das Substrat kann aus Silizium, Keramik oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Die Widerstandsspuren 138 können für das gleichförmige Heizen sorgen oder können so angeordnet sein, daß sie differentielles Heizen mit differentieller Steuerung zur Verfügung stellen. Wenn es zweckmäßig ist, kann es Fluidöffnungen für Fluiddurchlässe 104 und 106 in den Heizschichten geben. In 3 sind die Heizschichten 132 und 134 nahe der Grenzfläche 103 gezeigt, so daß die Wärmeübertragungsschichten 120 und 122 zwischen den Heizschichten 132 und 134 und der Deckschicht 116 angeordnet sind. Da die Heizschichten 132 und 134 weg von der Deckschicht 116 und den Wärmeübertragungsschichten 120 und 122 angeordnet sind, ist es nicht erforderlich, daß Fluidöffnungen durch die Heizschichten gebildet sind. In 4 befinden sich die Wärmeübertragungsschichten 120 und 122 nahe der Grenzfläche 103, und die Heizschichten 132 und 134 sind zwischen den Wärmeübertragungsschichten 120 und 122 und der Deckschicht 116 angeordnet. Da die Heizschichten 132 und 134 zwischen der Deckschicht 116 und den Wärmeübertragungsschichten 120 und 122 angeordnet sind, gibt es Fluidöffnungen 118 und 128 durch die Heizschichten 132 und 134 nahe einem ersten Ende und Fluidöffnungen 119 und 126 durch diese nahe einem zweiten Ende als Teil der Fluiddurchlässe 104 und 106. Die elektrischen Widerstands-Serpentinenspuren 138 sind auf jeder Heizschicht 132 und 134 zwischen den Fluidöffnungen angeordnet. In 5 befindet die Heizschicht 132 nahe der Grenzfläche 103, und die Heizschicht 134 befindet sich nahe der Deckschicht 116. Die Wärmeübertragungsschichten 120 und 122 sind zwischen den Heizschichten 132 und 134 angeordnet. Da die Heizschicht 134 zwischen der Deckschicht 116 und den Wärmeübertragungsschichten 120 und 122 angeordnet ist, gibt es Fluidöffnungen 118 und 128 durch die Heizschicht 134 nahe einem ersten Ende und Fluidöffnungen 119 und 126 durch diese nahe einem zweiten Ende als Teil der Fluiddurchlässe 104 und 106. Die elektrische Widerstands-Serpentinenspur 138 ist auf der Heizschicht 134 zwischen den Fluidöffnungen angeordnet.
Eines oder mehrere Abfühlelemente sind in der Temperatursteuervorrichtung 100 enthalten. Die Abfühlelemente sind mit dem Steuersystem oder einer weiteren Einrichtung zum Überwachen der Sensorablesungen verbunden. Die Abfühlelemente können verwendet werden, um die Temperaturen an einem oder mehreren Orten in der Temperatursteuervorrichtung 100 anzugeben. Zum Beispiel können die Sensoren die Temperatur der Grenzfläche 103, die Temperaturen der Heizschicht 132 und 134 (getrennt oder kombiniert), die Fluidtemperaturen oder Temperatur der Wärmeübertragungsschicht (getrennt oder kombiniert) oder andere Stellen überwachen, wo das Abfühlen geeignet oder gewünscht ist.
Im Betrieb kann die Temperatursteuervorrichtung 100 die DUT 102 thermisch konditionieren, indem eine gesteuerte thermische Grenzfläche 103 zu der DUT 102 während einer Prüfphase gebildet wird. Die DUT 102 befindet sich entweder direkt im Kontakt mit der Vorrichtung oder verwendet ein Grenzflächenmaterial oder eine flächenanpassende Wärmeverbreitungsvorrichtung, so wie eine metallische Platte, während sie eingesetzt wird. Die DUT 102 wird dann der funktionalen Prüfung unterworfen, wie sie durch die Prüfspezifikation erforderlich ist. Das Steuersystem 100 oder die Prüfausstattung überwacht die Temperatur der DUT 102 während der funktionalen Prüfung und reguliert die Temperatur der Heiz- und Kühlelemente, die mit der Temperatursteuervorrichtung 100 verbunden sind. Die integrierten Heizerschichten 132 und 134 können ein- und ausgeschaltet werden, entweder zusammen oder getrennt, mit verschiedenen Energiepegeln, um die Vorrichtung zu heizen, und Kühlfluid fließt durch die Fluiddurchlässe 104 und 106, um die Vorrichtung zu kühlen. Bei einer praktischen Ausgestaltung wird die Temperatur jedes Heizelementes unabhängig gesteuert, indem die jeweilige Leistung eingestellt wird, die auf das Element aufgegeben wird.
Die Temperatursteuervorrichtung 100 ist so ausgestaltet, daß sie die DUT heizt oder kühlt, indem ein direkter thermischer Weg zu der DUT zur Verfügung gestellt wird. Gemäß der gezeigten Ausführungsformen verläuft der thermische Weg zu der DUT von der gesteuerten thermischen Grenzfläche 103 zu der/den Deckschicht(en) 116. In 3 umfaßt der thermi sche Weg die erste Heizschicht 132, die zweite Heizschicht 134, die erste Wärmeübertragungsschicht 122 und die zweite Wärmeübertragungsschicht 120. In 4 umfaßt der thermische Weg die erste Wärmeübertragungsschicht 122, die zweite Wärmeübertragungsschicht 120, die erste Heizschicht 132 und die zweite Heizschicht 134. In 5 umfaßt der thermische Weg die erste Heizschicht 132, die erste Wärmeübertragungsschicht 122, die zweite Wärmeübertragungsschicht 120 und die zweite Heizschicht 134. Es kann zusätzliche Konfigurationen geben, die zusätzliche thermische Wege zur Verfügung stellen.
Natürlich können die Größe und Form der gesteuerten thermischen Grenzfläche 103 der Temperatursteuervorrichtung 100 in geeigneter Weise ausgestaltet werden, daß sie zu der Größe und Form der bestimmten DUT paßt. Um zum Beispiel einen üblichen Mikroprozessor zu prüfen, kann die Größe der Vorrichtung 25.4 mm (1 Zoll) breit und 50.8 mm (2 Zoll) lang und 635 mm (0.25 Zoll) breit sein (oder es können andere Größen und Formen benutzt werden, um die bestimmte Anwendung zu bedienen). Als Alternative kann ein geeignet ausgestaltetes passendes Element, aus einem thermischen Leiter gebildet, zwischen die Temperatursteuervorrichtung 100 und die DUT 102 gebracht werden. Ein angepaßtes Element kann auch wünschenswert sein, um den speziellen physikalischen Eigenschaften der DUT zu genügen oder um das Heizen oder Kühlen auf bestimmte Flächen der DUT zu konzentrieren.
Wie oben angesprochen können die Wärmeübertragungsschichten 120 und 122 eine Anzahl von Kühlrippen umfassen, die so ausgestaltet und angeordnet sind, daß sie die Wärmeübertragung von dem Fluid oder Kühlmittel fördern. Die Vielzahl der parallelen Kühlrippen ist auch parallel zu dem Fluidströmungsweg in den Wärmeübertragungsschichten 120 und 122. Gemäß einer praktischen Ausführungsform ist jede der Kühlrippen ungefähr 0.3 mm (0.012 Zoll) dick. Weiterhin sind die benachbarten Kühlrippen ungefähr 0.3 mm (0.012 Zoll) voneinander entfernt. Als Alternative können die Wärmeübertragungsschichten irgendeine geeignete Gestaltung der Kühlrippen benutzen, und die besondere Gestaltung kann von irgendeiner Anzahl von Parametern abhängen, so wie den thermischen Eigenschaften des Wärmesenken materials, den thermischen und physikalischen Eigenschaften des Kühlmittels, der Strömungsrate des Kühlmittels, der Größe der Wärmeübertragungsschichten und dergleichen.
Elektrisch leitende „Farbe" kann benutzt werden, um die elektrischen Widerstands-Serpentinenspuren 138 auf dem Substrat zu bilden. Gemäß einer praktischen Ausführungsform umfaßt die leitende Farbe eine Nickel-, Wolfram- oder andere Legierung mit einem relativ hohen elektrischen Widerstand. Das Substrat ist bemustert, und die leitende Farbe wird auf die Oberfläche des Substrats gedruckt, das dann durch Stapeln mit zusätzlichen Schichten verbunden werden kann. Signaldrähte oder Leitungen 136 werden an die jeweiligen Spuren gelötet oder auf andere Weise befestigt, um die jeweiligen Heizsteuersignale von dem Steuersystem zu transportieren. Die Spuren der elektrischen Heizelemente werden der DUT nicht ausgesetzt.
Zahlreiche Verfahren zur Herstellung können verwendet werden, um die Temperatursteuervorrichtung 100 aufzubauen. Bei einer Ausführungsform werden alle Schichtsubstrate in einem keramischen „Grün"-Zustand hergestellt, dann, wenn einmal die Fluidkanäle, die elektrischen metallischen Widerstands-Serpentinenspuren, Sensoren und Verbindungen auf den Substraten gebildet worden sind, werden die Schichten durch gemeinsames Brennen verbunden, wobei eine Struktur vom monolithischen Typ gebildet wird. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Schichtsubstrate aus Silizium, und wenn einmal die Fluidkanäle, die metallischen elektrischen Widerstands-Serpentinenspuren, Sensoren und Verbindungen auf den Substraten gebildet sind, werden die Schichten durch eutektisches Anbinden oder einen anderen Verbindungsprozeß für hohe thermische Leitfähigkeit miteinander verbunden.
Die 6–11 zeigen verschiedene Ansichten einer weiteren Temperatursteuervorrichtung 200, die gemäß der Erfindung ausgestaltet ist. Wie die oben beschriebene Temperatursteuervorrichtung umfaßt die Vorrichtung 200 im allgemeinen eine Grenzfläche 202, die so gestaltet ist, daß sie einen thermischen Weg zu einer DUT zur Verfügung stellt, eine fluidgekühlte Wärmesenkensstruktur 204, die so gestaltet ist, daß sie einen Durchfluß von Kühlmittel in drei Dimensionen zum Kühlen der Grenzfläche 202 aufrecht hält; und eine Heizanordnung 206, die so gestaltet ist, daß sie die Grenzfläche 202 heizt.
Die Heizanordnung 206 kann wie oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung 100 beschrieben ausgestaltet sein. Die Heizanordnung 206 umfaßt eines oder mehrere elektrische Heizelemente, die an ein Substrat gekoppelt sind. Wie in 8 gezeigt, kann die Heizanordnung 206 eine Anzahl von Anschlüssen oder Kontaktpunkten (aus der Sicht verborgen) umfassen, die eine oder mehrere Heizsteuersignale bereitstellen. Bei einer typischen Implementierung werden die Steuersignale durch Löcher in der Wärmesenke auf ihrem Weg zu den Anschlüssen auf der Heizanordnung 206 eingespeist. Im Betrieb wird die Grenzfläche 202 gegen eine DUT (nicht gezeigt) gehalten, die Heizanordnung 206 wird gesteuert, um Wärme, die zu der DUT gegeben wird, zu regulieren, und Kühlmittel wird durch die Wärmesenkenstruktur 204 geleitet, um die Temperatur der DUT zu regulieren. Die Durchflußrate und/oder Temperatur des Kühlmittels kann durch ein Kühlmitteldurchflußratensteuersystem (nicht gezeigt) gesteuert werden, das an die Vorrichtung 200 gekoppelt ist. Im Hinblick darauf umfaßt die Vorrichtung 200 einen oder mehrere Fluideinlässe 210 und einen oder mehrere Fluidauslässe 212, die darin gebildet sind, um den Durchfluß des Kühlmittels sicherzustellen. Aus Gründen der Klarheit sind die Fluidkopplungselemente für die Einlässe 210 und die Auslässe 212 im Zusammenhang mit der Vorrichtung 200 nicht gezeigt.
Die Temperatursteuervorrichtung 200 ist bevorzugt aus einer Vielzahl von Schichten gebildet, wie es am besten in 8 gezeigt ist. Die veranschaulichte Ausführungsform umfaßt die Heizanordnung 206, eine erste Deckschicht 214, eine erste Zwischenschicht 216, eine Vielzahl von Mikrokanalschichten 218, eine zweite Zwischenschicht 220 mit darin gebildeten Fluideinlässen und Fluidauslässen und eine zweite Deckschicht 222 mit darin gebildeten Fluideinlässen und Fluidauslässen. Die verschiedenen Schichten sind miteinander verkoppelt, indem eine oder mehrere bekannte Techniken verwendet werden, so wie Binden, Löten, Haft mittel oder dergleichen. Nachdem der Stapel aufgebaut ist, werden die Fluideinlässe und -auslässe in der zweiten Zwischenschicht 220 gebildet, und die zweite Deckschicht 222 bildet Fluideinlässe 210 und Fluidauslässe 212.
Bei einer praktische Ausführungsform der Temperatursteuervorrichtung 200 ist eine erste Deckschicht 210 aus Kupfer gebildet, eine erste Zwischenschicht 216 ist aus einem keramischen Substratmaterial gebildet, jede der Mikrokanalschichten 218 ist aus Kupfer gebildet, die zweite Zwischenschicht 220 ist aus einem keramischen Substratmaterial gebildet und die zweite Deckschicht 222 ist aus Kupfer gebildet. Die erste und zweite Zwischenschicht 216 und 222 wirken so, daß sie die Effekte der thermischen Ausdehnung und des Zusammenziehens der Kupferschichten von der Heizanordnung 206 (die bei der beispielhaften Ausführungsform auf Keramik basiert) „isolieren". Die Schichten sind miteinander in einer Weise verkoppelt, die Flüssigkeitsdichtungen bildet, so daß das Kühlfluid in den richtigen Kanälen und Strömungswegen innerhalb der Wärmesenkenstruktur 204 gehalten wird. Mit anderen Worten ist die Wärmesenkenstruktur 204 so gebildet daß (idealerweise) das Kühlfluid nur durch Fluideinlässe 210 eintreten und nur durch Fluidauslässe 212 austreten kann.
Mit Bezug auf 10 umfaßt jeder der Mikrokanalschichten 218 Rippen 224, welche benachbarte Fluidleitungen 226 voneinander trennt. Die Mikrokanalschicht 218, die in 10 gezeigt ist, umfaßt sieben Rippen 224 und acht Leitungen 226. Nachdem die verschiedenen Mikrokanalschichten 218 zusammengestapelt sind, bilden die Rippen 224 „Wände" zwischen benachbarten Leitungen 226. Gemäß einer praktischen Ausführungsform sind die Rippen 224 jede ungefähr 0.51 mm (0.020 Zoll) breit, jede Leitung ist ungefähr 47 mm (1.850 Zoll) lang, und (nach dem Stapeln) ist die Wärmesenkenstruktur ungefähr 4 mm (0.158 Zoll) dick. Natürlich können diese Abmessungen sich ändern, um an unterschiedliche Anwendungen und unterschiedliche Größen der DUT angepaßt zu sein.
Die Temperatursteuervorrichtung 200 ist in geeigneter Weise ausgestaltet, um einen Durchfluß bzw. Querstrom von Kühlmittel innerhalb der Wärmesenkenstruktur 204 einzurichten. Bei der beispielhaften Ausführungsform sind die Fluidleitungen 226 koplanar und parallel. Zusätzlich nimmt eine Untermenge der Fluidleitungen 226 den Kühlmitteldurchfluß in einer ersten Richtung auf, während eine weitere Untermenge der Fluidleitungen 226 den Kühlmitteldurchfluß in einer zweiten Richtung aufnimmt. Bevorzugt ist die erste Richtung der zweiten Richtung entgegengesetzt. Mit Bezug auf 9 hält die Vorrichtung 200 den Kühlmitteldurchfluß, indem das Kühlmittel in bestimmte Fluideinlässe 210 gerichtet wird. Im Hinblick darauf nehmen die Fluideinlässe 210a–d, die jeweils den Fluidauslässen 212a–213d entsprechen, den Kühlmittelstrom in einer ersten Richtung (von oben nach unten in 9) auf. Im Gegensatz dazu nehmen die Fluideinlässe 210e–h, die jeweils den Fluidauslässen 212e–h entsprechen, den Kühlmittelstrom in einer zweiten Richtung (von unten nach oben in 9) auf. Dieses Durchflußmuster führt zu einer unterschiedlichen Durchflußrichtung in benachbarten Leitungen 226. Schließlich verringert der Durchfluß des Kühlmittels den thermischen Gradienten über die Grenzfläche 206 und führt zu einer effizienteren Temperaturregulation der DUT.
Jede Mikrokanalschicht 218 umfaßt auch eine Lage, ein Maschengitter, eine Matrix, ein Gitter oder eine ähnliche Struktur 228, die sich innerhalb der Fluidleitung 226 befindet. Die Lagenstruktur 228 kann ein geometrisches Muster verwenden, z.B. Quadrate, Dreiecke, Kreise, Sechsecke, Achtecke oder dergleichen. Wie in 11 gezeigt, benutzt die beispielhafte Ausführungsform ein Gitter aus Sechsecken für die Lagenstruktur 228. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist die Lagenstruktur 228 in jeder Mikrokanalschicht 218 planar oder eben, so daß nur ein „Pegel" von Sechsecken sich innerhalb jeder Mikrokanalschicht 218 befindet. Die Lagenstruktur 228 in benachbarten gestapelten Mikrokanalschichten 228 ist abgestuft oder versetzt, so daß, wenn die Wärmesenkenstruktur 204 gebildet ist, die Lagenstrukturen 228 jeweilige dreidimensionale Mikrokanalstrukturen erzeugen, die sich innerhalb der ver schiedenen Fluidleitungen 226 befinden. 11 veranschaulicht drei versetzte Lagenstrukturen 228, die eine solche dreidimensionale Mikrokanalstruktur bilden.
Die sich ergebenden dreidimensionalen Mikrokanalstrukturen sind so gestaltet, daß sie Kühlmitteldurchfluß in drei Richtungen innerhalb jeder Fluidleitung richten. Aufgrund der versetzten Beschaffenheit der einzelnen Lagenstrukturen 228 wird das Kühlmittel seitlich durch die dreidimensionale Mikrokanalstruktur strömen, während sie vertikal über und unter die einzelnen Pegel der Lagenstrukturen strömt. Die einzelnen Lagenstrukturen 228 können derart angeordnet und miteinander verkoppelt sein, daß kontinuierliche Wärmeübertragungswege von oben nach unten bei der Wärmesenkenstruktur 204 gebildet werden, was somit den Wirkungsgrad des Wärmeübertrags verbessert.
Bei der beispielhaften Ausführungsform, wie sie hierin gezeigt ist, liegen die Fluidleitungen 226 und jeweilige Mikrokanalstrukturen einander benachbart. Bei einer alternativen Ausgestaltung (nicht gezeigt) befindet sich eine erste Untermenge der Fluidleitungen in einer Schicht, eine zweite Untermenge der Fluidleitungen befindet sich in einer zweiten Schicht unterhalb der ersten Schicht, und beide Gruppen Fluidleitungen befinden sich oberhalb der Grenzfläche 206. Die Durchströmung des Kühlmittels kann in der oben beschriebene Weise eingerichtet werden und/oder, indem Kühlmittel in eine Richtung durch die erste Untermenge der Fluidleitungen und in eine zweite Richtung durch die zweite Untermenge der Fluidleitungen gerichtet wird.
Die Schichtgestaltung dieser Vorrichtungen erlaubt die Flexibilität, den Wirkungsgrad der Wärmesenkung und den Druckabfall über die Wärmesenke maßzuschneidern, indem einfach die Anzahl der Schichten geändert wird. Im Hinblick darauf führen mehr Schichten zu einem höheren Wirkungsgrad der Wärmesenke, um Wärme zu entfernen, was wiederum zu einer besseren Antwortzeit für ein aktives thermisches Steuersystem führt. Zusätzliche Schichten führen auch zu einem geringeren Druckabfall, wenn das Kühlfluid durch die Wärmesenke strömt. Ein niedrigerer Druckabfall führt zu der Anforderung eines niedrigeren Einlaßdruckes für das Kühlfluid, was bei praktischen Anwendungen wünschenswert ist. Zusätzliche Schichten führen auch zu einer höheren thermischen Masse für die Wärmesenke. Folglich erleichtert die geschichtete Gestaltung der Wärmesenkung das schnelle kosteneffektive Bereitstellen einer optimierten Vorrichtung für die gegebene Anwendung, indem es dem Gestalter ermöglicht, einen Ausgleich zwischen dem thermischen Wirkungsgrad und der thermischen Masse zu treffen.
Die vorliegende Erfindung ist oben mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Jedoch werden die Fachleute, welche diese Offenbarung gelesen haben, erkennen, daß Änderungen und Modifikationen bei der bevorzugten Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne daß man sich vom Umfang der vorliegenden Erfindung entfernt. Für diese und weitere Änderungen oder Modifikationen ist beabsichtigt, daß sie innerhalb des Umfangs der Erfindung eingeschlossen sind, wie sie in den folgenden Ansprüchen ausgedrückt ist.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Temperatursteuervorrichtung, welche eine miniaturisierte flüssigkeitsgekühlte Wärmesenke mit integrierter Heizeinrichtung und Abfühlelementen umfaßt, wird als ein Teil eines Systems verwendet, um eine gesteuerte Temperaturoberfläche zu einer elektronischen Baugruppe zur Verfügung zu stellen, so wie einer Halbleiterbaugruppe während der Prüfphase. Die Temperatursteuervorrichtung umfaßt eine Grenzfläche, die so gestaltet ist, daß sie einen thermischen Weg von der Vorrichtung zu einer zu prüfenden Baugruppe zur Verfügung stellt. Eine solche Vorrichtung hat eine flüssigkeitsgekühlte Wärmesenke mit einem ersten Wärmeübertragungsbereich in einer ersten Ebene und einem zweiten Wärmeübertragungsbereich in einer zweiten Ebene. Der erste und der zweite Wärmeübertragungsbereich richten eine dreidimensionale Strömung des Kühlmittels innerhalb der Wärmesenkenstruktur ein. Eine alternative Ausführungsform umfaßt parallele Fluidleitungen, jede mit einer dreidimensionalen Mikrokanalstruktur, welche den Kühlmitteldurchfluß in drei Dimensionen innerhalb der Fluidleitungen richtet. Kühlmittel fließt durch benachbarte Fluidleitungen in entgegengesetzten Richtungen, was somit zu einer dreidimensionalen Durchströmung innerhalb der Wärmesenkenstruktur führt.

Claims

Temperatursteuervorrichtung, mit: einer Grenzfläche (103, 202), die so gestaltet ist, daß sie einen thermischen Weg zu einer zu prüfenden Baugruppe („DUT" – Device Under Test) zur Verfügung stellt; einer fluidgekühlten Wärmesenke (204) mit einem ersten Wärmeübertragungsbereich in einer ersten Ebene und einem zweiten Wärmeübertragungsbereich in einer zweiten Ebene, wobei die erste Ebene dichter an der Grenzfläche (103, 202) liegt als die zweite Ebene; und einer oder mehreren integrierten Heizanordnungen (132, 134, 206).
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 1, weiter mit einem oder mehreren thermischen Abfühlelementen.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Wärmeübertragungsbereich einen oder mehrere Durchflußkanäle umfaßt und der zweite Wärmeübertragungsbereich einen oder mehrere Durchflußkanäle umfaßt.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Wärmeübertragungsbereich (122) einen Durchflußweg in einer ersten Richtung hat und der zweite Wärmeübertragungsbereich (120) einen Durchflußweg in einer zweiten Richtung hat.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Durchflußweg in der ersten Richtung dem Durchflußweg in der zweiten Richtung entgegengesetzt ist.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die eine oder die mehreren integrierten Heizanordnungen (132, 134, 206) planar und parallel zu der Grenzfläche sind.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die eine oder die mehreren integrierten Heizanordnungen (132, 134, 206) ein Substrat und wenigstens ein Heizelement, das auf dem Substrat gebildet ist, umfassen.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 7, bei der das wenigstens eine Heizelement eine oder mehrere elektrische Widerstands-Serpentinenspuren (138) aufweist.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede der einen oder mehreren integrierten Heizanordnungen (132, 134, 206) einen unabhängig einstellbaren Energiewert hat.
Temperatursteuervorrichtung, mit: einer Grenzfläche (103, 202), die so gestaltet ist, daß sie einen thermischen Weg zu einer zu prüfenden Baugruppe („DUT" – Device Under Test) zur Verfügung stellt; einer fluidgekühlten Wärmesenkenstruktur (204), die so gestaltet ist, daß sie einen Durchfluß von Kühlmittel in drei Dimensionen zum Kühlen der Grenzfläche hält; und einer Heizanordnung (132, 134, 206), die so gestaltet ist, daß sie die Grenzfläche heizt.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 10, bei der die fluidgekühlte Wärmesenkenstruktur (204) aufweist: eine erste Fluidleitung zum Bereitstellen eines Kühlmitteldurchflusses in einer ersten Richtung; eine erste dreidimensionale Mikrokanalstruktur, die sich innerhalb der ersten Fluidleitung befindet, wobei die erste Mikrokanalstruktur so gestaltet ist, daß sie den Kühlmitteldurchfluß in drei Dimensionen innerhalb der ersten Fluidleitung richtet; eine zweite Fluidleitung zum Bereitstellen eines Kühlmitteldurchflusses in einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung unterschiedlich ist; und eine zweite dreidimensionale Mikrokanalstruktur, die sich innerhalb der zweiten Fluidleitung befindet, wobei die zweite Mikrokanalstruktur so gestaltet ist, daß sie Kühlmitteldurchfluß in drei Dimensionen innerhalb der zweiten Fluidleitung richtet.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 11, bei der die erste und die zweite Fluidleitung koplanar sind.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 12, bei der die erste und die zweite Fluidleitung einander benachbart liegen.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 11, bei der die erste Fluidleitung sich oberhalb der zweiten Fluidleitung befindet und die erste und die zweite Fluidleitung sich oberhalb der Grenzfläche befinden.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Heizanordnung (206) sich zwischen der Grenzfläche und der fluidgekühlten Wärmesenkenstruktur (204) befindet.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 10, bei der die fluidgekühlte Wärmesenkenstruktur (204) aufweist: eine erste Schicht; eine zweite Schicht unterhalb der ersten Schicht; eine Vielzahl von Durchströmkanälen, die in der ersten Schicht gebildet sind, zum Bereitstellen eines Kühlmitteldurchflusses innerhalb der fluidgekühlten Wärmesenkenstruktur; und eine zweite Vielzahl von Durchströmkanälen, die in der zweiten Schicht gebildet sind, zum Bereitstellen eines Kühlmitteldurchflusses innerhalb der fluidgekühlten Wärmesenkenstruktur.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 16, bei der die erste und die zweite Schicht parallel zueinander sind.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 16, bei der die erste Vielzahl der Durchströmkanäle so gestaltet ist, daß sie einen ersten Durchströmweg mit einer ersten Richtung halten; und die zweite Vielzahl der Durchströmkanäle so gestaltet ist, daß sie einen zweiten Durchströmweg mit einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, hält.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 18, bei der der erste Durchströmweg dem zweiten Durchströmweg entgegengesetzt ist.
Temperatursteuervorrichtung, mit: einer Grenzfläche (103, 202), die so gestaltet ist, daß sie einen thermischen Weg für eine zu prüfende Baugruppe („DUT" – Device Under Test) zur Verfügung stellt; und eine fluidgekühlte Wärmesenkenstruktur (204), die so gestaltet ist, daß sie einen Durchstrom von Kühlmittel in drei Dimensionen zum Kühlen der Grenzfläche hält, wobei die fluidgekühlte Wärmesenkenstruktur aufweist: eine erste Fluidleitung zum Bereitstellen eines Kühlmitteldurchflusses in einer ersten Richtung; eine erste dreidimensionale Mikrokanalstruktur, die sich innerhalb der ersten Fluidleitung befindet, wobei die erste Mikrokanalstruktur so gestaltet ist, daß sie Kühlmitteldurchfluß in drei Dimensionen innerhalb der ersten Fluidleitung richtet; eine zweite Fluidleitung zum Bereitstellen eines Kühlmitteldurchflusses in einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet; und eine zweite dreidimensionale Mikrokanalstruktur, die sich innerhalb der zweiten Fluidleitung befindet, wobei die zweite Mikrokanalstruktur so gestaltet ist, daß sie Kühlmitteldurchfluß in drei Dimensionen innerhalb der zweiten Fluidleitung richtet.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 20, weiter mit einer Heizanordnung, die so gestaltet ist, daß sie die Grenzfläche heizt.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 20, bei der die erste und zweite Fluidleitung koplanar sind.
Temperatursteuervorrichtung nach Anspruch 20, bei der die erste Fluidleitung sich oberhalb der zweiten Fluidleitung befindet und die erste und die zweite Fluidleitung sich oberhalb der Grenzfläche befinden.