对被测试的电子器件进行温度控制的装置和方法制造方法及图纸

用于控制一被测试的电子器件（１０）温度的设备，所述设备包括一个具有与所述电子器件（１０）热接触的温控表面（１６）的感热头（１４）；所述感热头（１４）限定一用于通过致冷流体的流动通道（３６）以在所述电子器件（１０）和所述感热头（１４）之间传热热能；一致冷系统，它与所述感热头的流动通道（３６）流体连通以将致冷流体供应到该处；所述致冷系统包括一调节所述致冷流体流动的计量阀（４６）以调节所述致冷流体进入所述感热头（１４）；一控制器（２２），它用于控拆所述充量阀（４６）以保持所述温控表面（１６）的温度为预定温度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温度控制系统，用于在电子器件的测试中保持该电子器件为一预定的温度。
技术介绍
在电子工业中已应用了测试装置对保持一个预定的温度下的集成电路和其它电子器件的操作进行测试。一般来说，所述测试装置包括一个具有温控表面的感热头与要测试的电子器件相接触。所述感热头被同时能够加热和冷却以保持在一预定的温度下。该测试设备的使用者(即电子器件的制造者)通常指定所述感热头能够在±3℃变化的条件下保持预定的温度。对于某些这样的测试设备，所述预定温度可以由指导测试处理的技术员作选择而变化。因此，电子器件能够被在多个温度下进行测试以模仿各种操作条件的变化。为了在所述感热头上产生所希望的温度，这些设备上具有循环的凉的流体通过所述感热头，如水或乙二醇。所述流体自身在一个包括一个分离的致冷系统的包括蒸发器的换热器内被冷却。换言之，所述蒸发器被所述致冷系统冷却，然后用于冷却所述循环流体。当有必要以保持所述预定温度时，可以由与所述感热头配合使用的加热元件加热。该使用一个分离的流体环路的已有技术有明显的不足。例如，对所述流体环路要附加维护上的要求。而且，所述流体回路的整个“冷却侧”经常在露点以下，因此要求庞大的绝热隔离层。而且它经常在测试开始前要用一个小时才能使使用了流体回路的系统达到所要求的温度。所述流体回路也增加测试系统的尺寸和对动力消耗的要求。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供一用于控制被测试的电子器件温度的装置。该装置包括一个感热头，它具有一个与所述电子器件热接触的温控表面。所述感热头限定一个流动通道以流过一致冷流体以使在所述电子器件和所述感热头之间传导热能。该装置进一步包括一个冷却系统，它与所述感热头的流动通道流体连通以向其供应致冷流体。所述冷却系统包括一个计量阀以调节所述致冷流体。该计量阀位于邻近所述感热头的流动通道以调节进入所述感热头内的致冷流体。一个控制器被操作以控制所述计量阀用于在所述温控表面上保持一预定的温度。在一些示意性的实施例中，所述致冷系统包括一毛细管，它具有第一端和第二端。所述毛细管的第二端与所述感热头流动通道的一个入口流体地连接。在这样的实施例中，所述计量阀可以位于所述毛细管的第一端。所述控制器最好适合于能够让使用者改变预定的温度。关于此事，所述计量阀可以是一个由一个脉冲宽度调制信号操作的脉冲阀。例如，所述脉冲阀最好是每秒至少启动一次。所述控制器可以是一个PID(比例-积分-微分)控制器。经常希望在所述感热头上设置至少一个带有控制器控制的加热器装置。例如，所述感热头可以装备多个加热管。本专利技术的另一方面是提供一设备，它用于控制在测试下的电子器件的温度。所述设备包括一个具有压缩机和一冷凝器的致冷系统。所述致冷系统工作以在通过流体的流动环路内循环所述致冷流体以使所述致冷流体在汽相和液相状态之间转换从而交替地吸收和释放热能。所述设备进一步包括一个具有温控表面的感热头。所述感热头限定一个用于所述致冷流体的流动通道以因此作为所述致冷系统的一个蒸发器。所述计量阀位于在流体的流动环路靠近蒸发器的位置上。所述计量阀被操作以调节进入所述感热头内的致冷流体。一个控制器被操作以控制所述计量阀用于在所述温控表面上保持一预定的温度。本专利技术进一步还包括提供一个设备，它用于控制在测试下的电子器件的温度。所述设备包括一个具有压缩机和一冷凝器的致冷系统。所述致冷系统工作以在通过一流体的流动环路内循环所述致冷流体以使所述致冷流体在汽相和液相状态之间转换从而交替地吸收和释放热能。所述设备进一步包括一个具有温控表面的感热头。所述感热头限定一个用于所述致冷流体的流动通道以因此作为所述致冷系统的一个蒸发器。至少一个加热装置被操作以向所述感热头供热能。一个计量阀位于在流体的流动环路靠近蒸发器的位置上。所述计量阀被操作以调节进入所述感热头内的致冷流体。一个控制器被操作以控制所述计量阀用于在所述温控表面上保持一预定的温度。本专利技术还有的方面是提供一个保持被测试的电子器件在一预定温度的方法。所述方法的一个步骤包括提供一个具有冷却和加热能力的感热头，该感热头包括一个与所述电子器件热接触的控制温度的表面。被所述电子器件即时消耗的电力的变化比率与一个预定的阈值作比较，如果所述变化率以某种方式表示出即时电力的消耗的下降超过所述阈值，所述感热头的加热能力被选择地启动。如果所述变化率以某种方式表示出即时电力的消耗的增加超过所述阈值，所述感热头的冷却能力被选择地启动。例如通过一个预定时间周期以充分操作而被启动，所述冷却和加热能力可以被选择性地启动。本专利技术还进一步提供一个致冷装置，它循环致冷流体通过一流体流动环路进行循环以使所述致冷流体在汽相和液相状态之间转换从而交替地吸收和释放热能。所述致冷装置包括一压缩机以增加所述致冷流体的压力而使之成为汽态。同样提供了一个冷凝器，当所述致冷流体放热并从中通过时变成液态。当所述致冷流体通过一个蒸发器时吸收热能并因此变为汽态。一个计量阀位于在流体流动环路靠近蒸发器的位置上。所述计量阀被操作以调节进入所述蒸发器的致冷流体。一个控制器被操作以控制所述计量阀用于在所述温控表面上保持一预定的温度。本专利技术的其它目的、特征和方面在下面将进行详细的描述。附图说明本专利技术对本领域普通技术人员的充分的和进一步的公开，包括最好的模式在说明书的其余部分包括参考附图进行描述。在附图中图1是表示本专利技术控制被测试的电子器件温度的设备的示意图；图2是表示图1所示设备用于保持一个封闭环路系统在预定温度下的工作方式的方框图；图3是表示当图1能够增加所示设备精确性的所使用的一个附加的开环技术的流程图； 图4表示能够与图1所示设备一起使用的一个感热头组件的较佳实施例的斜视立体图；图5是图4所示的感热头组件的顶视图；图6是表示图4所示感热头组件的部件分解图；图7是表示图4所示感热头组件的露出所述温控表面的底部视图；图8表示图7中沿线8-8的剖视图；图9表示图8中沿线9-9的剖视图。在本说明书和附图中相同的附图标号表示本专利技术的相同或类似特性或元件。具体实施例方式本领域普通技术人员应该明白现在的描述仅仅是示例性的实施例而不是想对本专利技术的各个方面限制，而所述各个方面仅以示例性的结构进行实施。图1表示控制一被测试的电子器件10温度的设备(“DUT”)。在这种情况下，器件10是一个集成电路器件并被安装在一个适当的测试固定器12上。测试固定器12为器件10供电，同时通过提供各种读/写命令对所述器件10的性能评估。感热头14具有一个与所述器件10接触的温控表面16。在这种情况下，感热头14连接到一个可移动的杆18的末端，而该杆18移动操作使所述接触表面16与所述器件10进入或脱离接触(如箭头A所示)。例如杆18可以形成一个汽缸的活塞以将所述感热头定位到邻接所要测试的器件上。如所示，一个热电偶20或其它适用的传感器设置在温控表面16上以指示所述器件10的温度。该信号被送入一控制所述感热头14操作的处理器22以保持一预定的温度。例如，由使用者在温度选择器上输入所要保持的温度。普通技术人员应该明白处理器22和温度选择器的功能可以由一个单独数字计算机或类似设备来完成。感热头14最好构成为具有冷却和加热两种能力以在可能的较宽范围内准确地保持温度。在这种情况下，例如，感热头14具本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制一被测试的电子器件温度的设备，所述设备包括：具有与所述电子器件热接触的温控表面的感热头；所述感热头限定一用于通过致冷流体的流动通道以在所述电子器件和所述感热头之间传导热能；致冷系统，它与所述感热头的流动通道流 体连通以将致冷流体供应到该和；所述致冷系统包括一调节所述致冷流体流动的计量阀，所述计量阀位于邻近所述感热头的流动通道的位置以调节所述致冷流体进入所述感热头；及控制器，它用于控制所述计量阀以保持所述温控表面的温度为预定温度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯B沃尔，辛西娅M巴恩斯，
申请(专利权)人：克里奥泰克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]