TW201219802A - providing heat conduction mechanism for full-scale cold/heat exchange to greatly enhance cooling performance during testing and ensure testing quality - Google Patents

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201219802 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 測試陶__，達到確保 【先前技術】 分類=行件作完成後，均會於測試 ” 測試分類機之測試裝置上方：二 有可下壓1 C之壓接機構：使了㈡ 作業’由於1 c在執行測試作業時，將會 率，、為防止I cT過二致預設”測試溫度範圍而影響測試良 過…、，業者係於測試分類機之下壓頭裝置n；^· 可降低1 c溫度之熱傳導機構，以確们置上β又有 -立ΐ參閱第,1、2圖，係為峨裝置及下壓頭裝置2 0之 了思圖’該測試裝置1 〇係対至少—具測試座i 2之電路板工 I’ 裝置1 〇亡方之下壓頭裝置2 0係包括有具下壓桿 1下堅^具2 2之壓接機構，以及裝配於下壓桿2丄及下壓 熱傳導機構，該熱傳導機構包含有熱交換本體2 3 3d 換本體2 3之内部係設有具複數個隔板 2 3 2之S型&道2 31，該S型流道2 31-端係連通輸入冷 部水液之人水管2 3 3 ’另-端則連通輸出冷卻錢之出水管2 3 4，另於熱交換本體2 3之頂面裝配有封蓋2 3 5，並使封蓋 了壓柃21，另致冷晶片2 4一端之放熱端係裝配貼 &於‘、、'父換本體2 3之底面，另一端之吸熱端則裝配連結下壓治 具2 2，請參閱第3、4圖，當測試座12承置待測之Ic13 後，可控制下壓桿21帶動熱傳導機構及下壓治具2 2同步下 降，並使下壓治具2 2壓抵接觸待測之丨c i 3而執行測試作 業，此時，熱父換本體2 3之入水管2 3 3係輸送冷卻水液至流 31内，並使冷卻水液沿s型流道2 3 χ之流動路徑朝出水 管2 3 4處流動，由於IC13於測試時所產生之自熱係經下聲$ 201219802 以改善。 具2 2傳導至致冷晶片2 4之吸熱端’致冷晶片2 4之吸熱端 於吸熱後，即由放熱端散熱，此時，可利用熱交換本體2 3内之 冷卻水液與致冷晶片2 4之放熱端作一冷熱交換，使Ic13之 測試保持於預設的測試溫度範圍内；惟，該熱交換本體2 3供冷 卻水液流動之流道2 3 1僅係為單向之S型流動路徑，由於I ^ 13中間位置之自熱溫度最高，當水液流經前段路徑行程時，其 因初始水溫較低，尚可與致冷晶片2 4之放熱端前段部作一較佳 之冷熱交換，但水液流動至中段及後段路徑行程時，因水液之水 溫已逐漸升高，即無法與致冷晶片24放熱端之中段部及後段部 作較佳之冷熱交換，而降低熱交換效能，以致致冷晶片2 4無 法有效降低I C13中間位置之溫度，故此一熱傳導機構必須加 故，如何設計一種可提升冷卻效能，達到確保測試品質之半 導體元件測試分類機的下壓頭裝置，即為業者研發之 【發明内容】 ” 本發明之目的一，係提供一種半導體元件測試分類機之下壓 ^裝置，其係於壓接機構之下壓桿與下壓治具間設有熱 頂面之中間位置開設有一可流入冷卻流體之入水口 ^四周開設有複數個出水口，熱傳導片之頂面則 頂®^料機構具杨交換賴及熱料#，該敝換本體之 片ΪΓ於下壓桿，底面縣設—下方連結下壓治具之孰傳導 該巧換本體之底面係凹設有中空之容室，^容室 ’以及於容室

201219802 裝^連結下壓治具之致冷晶片，其中，該熱交換本體 可产入;中空之容室，並於容室頂面之㈣位置開設有一 ==立=:壓治具壓接於半導體元件時，冷卻流體ί 的=進行全面性的冷熱交換’進而大幅提升測試時 V Ρ效此’達到確保測試品質之實用效益。 【實施方式】 實施明作更進一步之瞭解，兹舉一較佳 装置閱：要本發明之測試分類機係於機台上配置有供料 置4〇、线裝置5()、複數個測試裝置6 0 該供料裝置3 〇係設有至少一料盤31，z 盤4Ϊ，用==導體元件，該收料裝置4 ◦係設有複數個料 元件、次級品ίίϊ同Ϊ級之完測半導體_，例如良品轉體 係用以收置供料:上:半導體凡件，該空匣裝置5 〇 於收料裝置4 〇ί，】以=3土道;將空的料盤31補置 〇係設有具至少—測試座，各測試裝置6 導體元件，並將測气处里」之，路板6 1，用以承置待測之半 央控制單元控《各輪至^控制單元⑽未示幻，由中 7 i、第二移料臂f 〇係設有第一移料臂 作X-Y-Z轴向」及载σ73 ’該第—移料臂7 1係設有可 收料裝置4 0、^^=器7 1 1，用以於供料裝置3 0、 以：；第二移料臂72係，：益間？载之半 及各測試裝置6〇== 料臂7 !及第二移7 3 位移’用以於第-移 測試裝置6 Q之剩試座^間載送劍/元測之半導體元件，於 Α62之上方位置設有對應之下壓頭裴置$ 201219802 0二參’ 6、7、8圖’該下壓頭裝置8 〇包括有壓接機構 及了傳導機構，該壓接機構係設有一可升降位移之下壓桿8工， 並以下壓桿81驅動一可壓接半導體元件之下壓治具8 2，又該 熱傳導機構係裝配於壓接機構之下壓桿8 i下方，其包括有熱交

S體2及熱傳導片8 4，該熱錢本體8 3之底面係凹設有 中空之容室8 31，該容室8 31係於頂面相對應受測之半導體 f熱點位置處開設有—可流人冷卻流體之人水口 8 3 2，於本 實靶例中，該入水口 8 3 2係設於容室8 31頂面中間位置，並 使入，口 8 3 2連通一位於熱交換本體8 3側面且可輸入冷卻水 ，丄氣體等流體之流體輸人管8 3 3，另於容室8 31之四周開 出水σ 834,各出水口8 3 4可連通—位於熱交換 =8 3另側面之流體輸出f8 3 7，於本實施例中，各出水口 S 3係連通於熱交換本體8 3頂面之導流槽8 3 5，各導流槽 ㈣9=流至—排放口 8 3 6，該排放口8 3 6再於熱交換本 内連通至-位於熱交換本體8 3另側面之流體輸出管8 3 1¾品壯以輸出e冷熱交換後之冷械體，再於触換本體8 3之 SSi二外紅封蓋8 3 8，並以封蓋8 3 8連結 ，以接觸傳導半導體树的熱源，於本實施例中， ^:1罝^ 8 4之底面更包含連結有—下壓治具8 2，並以該下 之半導體7"件，以接觸傳導半導體元件的熱 罗配純傳導至熱傳導片8 4 ’另熱傳導片8 4之頂面係 “片本體8 3，其中，熱傳導片8 4之頂面更設有陣列 並賤片8 4 1容置於熱交換本體8 3之容室8 熱傳ί=·?壓、i=置8 0之下綱1帶動 行測.Jiti0進武作業’由於半導體元件9 〇在執 濟亓二q n ^將會快速的產生自熱’該τ壓治具8 2即將半導 體兀件9 Q之綠傳導至熱傳導機構之熱料片8 4及鳍片8 4 201219802 赦交換體輸人管8 3 3可輸送冷卻流體至 St ! 於本實施例中，係輪送冷卻水液至熱交換本 3 = ’並使冷卻水液由位於甲間位置之人水口8 3 2注入於 液先入水1 3 2位於中間位置，而可使冷卻水 片R導片8 f所對射測半導體元件之中間熱點部位之縛 邻冷ί交換’可大幅降低半導體元件9。中間熱點 二…广/JDL ’接著可細糾水口 8 3 4分散於容室8 3 1四周 ^吏水液由中間位置作放射狀向四周流動，而可與熱傳導

面降柄位之鰭片8 4 ^大面積且均勻的冷熱交換，以全 Α^ί導體&件9 Q四周部位之高溫，進而提升熱傳導機構之 二P效月b ’使半導體元件9 〇均勻降溫；接著已升溫之水液由各 =口8 3 4流入於熱交換本體8 3頂面之導流槽8 3 5中，再 排放口 8 3 6，而排入於流體輪出管8 3 7中，由流體輸 出管6 5 7輸出水液。 〃請參閱第11圖，係本發明下壓頭裝置之熱傳導機構另一實 轭例，該熱傳導機構包含有熱交換本體8 3、熱傳導片8 4及致 片8 5 )該熱交換本體8 3之底面係凹設有容室8 31，該 合至8 31係於頂面相對應受測之半導體元件熱點位置處開設有 =可流入冷卻流體之入水口 8 3 2，於本實施例中，該入水口 8 2係设於容室8 31頂面中間位置，並使入水口 8 3 2連通一 =於熱父換本體8 3側面且可輸入水液、氣體等流體之流體輸入 管8 3 3 ’另於容室8 31之四周開設有複數個出水口8 3 4， 各出水口8 3 4係連通於熱交換本體83頂面之導流槽8 3 5， 各導流槽8 3 5之一端則匯流於一排放口 § 3 6，該排放口 8 3 6則於熱交換本體8 3之内部連通至位於熱交換本體8 3另側面 之，體輸出管8 3 7，用以輸出已冷熱交換後之冷卻流體，再於 熱父換本體8 3之頂面裝配一可防止流體外洩之封蓋8 3 8，並 以封蓋8 3 8連結壓接機構之下壓桿81，又該熱傳導片§ 4之 頂面係裝配於熱父換本體8 3，該熱傳導片8 4之頂面並設有陣 列之鰭片8 41，並使鰭片8 41容置於熱交換本體8 3之容室 201219802 8 3 1内，其中，於熱傳導片8 4之底面係裝配有致冷晶片8 5， 該致冷晶片8 5之放熱端係貼合熱傳導片8 4，而吸埶端則可下 壓受測之半導體元件，以接觸傳導半導體元件的熱源，於本實^ 例中，5亥致冷晶片8 5之吸熱端更包含連結有一下壓治且8 2， 並以該下壓治具8 2下壓受測之半導體元件，以接觸傳g半導體 元件的熱源，再將該熱源傳導至致冷晶片8 5之吸熱端；請參 第12圖，於壓接機構之下壓桿8丄帶動下壓治具8 2壓抵待測 之半導體元件9 0執行測試作業時，該半導體元件9 〇所產生之 自熱可經由下壓治具8 2料至致冷“ 8 5之吸熱端，而與致 冷晶片8 5之吸熱端進行冷熱交換，以使半導體元件9 〇能保持 • 於預設的測試溫度範圍内，又致冷晶片8 5之放熱端會將高溫傳 導至熱，導片8 4之鰭片8 41，此時，該熱交換本體8 3之流 體輸入官8 3 3可輸入冷卻水液，並使冷卻水液經位於中間位置 之入水口 8 3 2注入於容室8 31内，而可使冷卻水液先與熱傳 導片8 4所對應受測半導體元件之中間熱點部位之鰭片8 4工作 冷熱父換，以使致冷晶片8 5放熱端之中間熱點部位大幅降 溫，使得致冷晶片8 5吸熱端之中間部位迅速冷卻，接著冷卻水 液由中間位置作放射狀向四周之各出水口 8 3 4流動，並與熱傳 導片8 4之鰭片8 41四周部位作一冷熱交換，以使致冷晶片8 肇 5放熱端之四周部位均勻散熱，接著各出水口8 3 4之水液流入 至熱交換本體8 3頂面之導流槽8 3 5中，並匯流至排放口 8 3 6，再排入於流體輸出管8 3 7中，使流體輸出管8 3 7輸出水 液’達到提升冷卻效能之實用效益。 一曰據此，本發明半導體元件測試分類機之下壓頭裝置確實可大 幅提升冷卻效能，以提升測試品質及生產效能，實為一深具實用 性及進步性之設計，然未見有相同之產品及刊物公開，從而允符 發明專利申請要件，爰依法提出申請。 【圖式簡單說明】 第1圖：習式下壓頭裝置之壓接機構及熱傳導機制配置示意圖。 第2圖：習式熱傳導機構之零件分解圖。 201219802 圖：習式壓接機構及熱傳導機構之使用示意圖。 $圖：習式熱傳導機構之冷卻水液流動示意圖。 圖·本發明測試分類機之各裝置配置示意圖。 :$圖.本發明下壓頭裝置之零件分解圖。 ί:本發明熱傳導機構熱交換本體之另一角度示意圖 ί二：本發明下壓裝置之組裝示意圖。 f 9圖·本發明之使用示意圖（一〉。

=1 〇圖：本發明之使用示意圖（二）。 i iH:，明下壓頭裝置另—實施例之示意圖。 【主要元件符裝置另一實施例之使用示意圖。 〔習式〕

測試裝置：1〇 半導體元件：13 下壓頭裝置：2 〇 熱交換本體：2 3 入水管：2 3 3 致冷晶片：2 4 〔本發明〕 供料裝置：3 0 料盤：4 1 測試裝置：6◦ 輸送裝置：70 取放器：711 載台：7 3 下壓頭裝置：8 0 熱交換本體：8 3 容室：8 31 流體輸入管：8 3 3 排放口 ： 8 3 6 電路板：11 下壓桿：21 流道·· 2 3 1 出水管：2 3 4 料盤：3 1 空匣裝置：5 〇 電路板：61 第一移料臂：71 第二移料臂：7 2 下壓桿：81 測試座：12 下壓治具：2 2 隔板：2 3 2 封蓋：2 3 5 收料裝置：4 0 測試座：6 2 取放器：7 21 下壓治具：8 2 入水口： 8 3 2 =水σ : 8 3 4 導流槽：8 3 5 流體輪出管：8 3 7封蓋：8 3 8 201219802 熱傳導片：8 4 半導體元件：9 0 鰭片：8 4 1 致冷晶片：8 5

Claims (1)

1. 201219802 七 1 申請專利範圍： 體ί件測試分類機之下壓頭裝置，其係設於測試裝 置之上方，包含有壓接機構及熱傳導機構，其中； 壓接機構.係設有至少一可升降位移之下壓桿； 熱傳導機構：係設於壓絲構之下祕下方，其具有熱交換 本體及熱傳導片’該熱交換本體之頂面設有壓接 機構之下壓桿，並於相對應受測之半導體 點位置處開設有至少一入水口，另 空之容室，容室於四周則開設有至少一出水口， 該熱傳導片之底面係接觸傳導半導體元件的熱 源，頂面則設有鰭片，並裝配連結於埶 且使鰭片容置於熱交換本體之容室内，，、。、 • ΞΓί專圍第1項所述之半導體树測試分類機之下壓 3 裝置Ί ’雜傳導機構之熱交換本體，其頂面中間位 水’連通―錄熱錢本體側面之流體輸入管。 放 管 .頭Ή專圍第1項所述之半導體元件測試分類機之下屢 :/、中，該熱傳導機構之熱交換本體，其四周之出水 ，連通於熱交換本體頂面之導流槽，導流 口’該排放口再連通-位於熱交換本體賴面之流體^ 4 6 201219802 熱傳導機構：係設於壓接機構之下壓桿下方，其具有熱交換 本體、熱傳導片及致冷晶片，該熱交換本體之頂 面設有壓接機構之下壓桿，並於相對應受測之半 導體元件熱點位置處開設有至少一入水口，另内 部凹設有中空之容室，容室於四周則開設有至少 7

   8 一出水口，該熱傳導片之頂面係設有韓片，並裝 配連結於熱交換本體，且使鰭片容置於熱交換本 體之容室内，該致冷晶片之上方係連結於熱傳導 片，下方則接觸傳導半導體元件的熱源。 又肀4專利範圍第6項所述之半導體元件測試分類機之下壓 頭裝置，其中，該熱傳導機構之熱交換本體，其頂面_間位 置之^水口係連通一位於熱交換本體側面之流體輸入管。 依申請專利範圍第6項所述之半導體元件測試分類機之下壓 頭裝置，其中，該熱傳導機構之熱交換本體，其四周之出水 口係連通係連通於熱交換本體頂面之導流槽，導流槽則匯流 至一排，口，該排放口再連通一位於熱交換本體另側面之流 體輸出管，再於頂面裝配有封蓋，並以該封蓋連結壓接機構 之下壓桿。 9.依申請專利範圍第6項所述之半導體元件測試分類機之下壓

   頭裝置，其中，該熱傳導機構之致冷晶片係於上方放熱端貼 合連結於熱傳導片，下方吸熱端則接觸傳導半導體元件的熱 源。 ’ 10·依申請專利範圍第g項所述之半導體元件測試分類機之下 壓頭裝置，其中，該熱傳導機構之致冷晶片的下方吸熱端更 包含連結有下壓治具，並以下壓治具下壓受測之半導體元 件，以接觸傳導半導體元件的熱源，再將該熱源傳導至致冷 晶片的吸熱端。 [si 12