探针冷却系统、冷却方法及具备该系统的电子组件测试设备与流程

本发明涉及一种适用在检测电子组件时，对测试设备的探针进行冷却的系统和方法，以及具备该系统的电子组件测试设备。

背景技术：

1、电子组件在出厂之前都必须经过测试，以确保该电子组件的质量。以芯片检测为例，是先将芯片置入测试座，其中测试座底部设置有多个探针(pogo pings)，而芯片底面的锡球电性接触该多个探针后即开始进行测试。

2、然而，随着芯片功能越来越多，处理或运算作业越来越复杂，芯片底面的接点数量越来越多，而测试座内的探针数量也必须随之增多。而且，随着半导体制程的进步，芯片体积也越来越小，而测试座内的探针设置的密度也越来越密。再者，因为功能越趋复杂的关系，测试的时间越拉越长，且提供的功率也越来越大。据此，芯片进行测试时所产生的高热，直接传导至芯片锡球和探针。

3、一般而言，锡球的熔点为180℃，不过当锡球温度达到120℃时就开始逐渐软化；另一方面，当测试时的功率达到900w至1000w时，锡球温度也就会达到120℃。然而，根据现今的芯片测试规格，对于复杂功能的芯片而言，测试的功率常常会达到800w至2600w之间。因此，在测试过程中，时常发生锡球熔融，而沾黏于探针上或锡球残渣散布于测试座内。一段时间后，轻则导致测试失败，严重者则会形成短路，造成芯片的毁损或设备故障。

技术实现思路

1、[发明欲解决的课题]

2、本发明的主要目的是提供一种探针冷却系统、冷却方法及具备该系统的电子组件测试设备，能降低测试座内的探针和电子组件的锡球接点的温度，避免锡球熔融的情形发生。

3、为达成上述目的，本发明提供一种探针冷却系统，其用于冷却芯片插槽内的探针，芯片插槽包括至少一个槽入口及至少一个槽出口，而该系统主要包括至少一个冷却流体供给通道、至少一个冷却流体排出通道以及冷却流体供应模块；而冷却流体供给通道及冷却流体排出通道分别连通槽入口及槽出口；冷却流体供应模块连通至冷却流体供给通道。其中，当芯片插槽内容纳电子组件时，冷却流体供应模块通过冷却流体供给通道与槽入口供应冷却流体至芯片插槽内，而冷却流体流经探针后通过槽出口流至冷却流体排出通道。

4、换言之，本发明主要利用冷却气体或冷却液作为冷却流体，来对芯片插槽内探针进行冷却，同时也将对电子组件的底面、以及底面侧的锡球接点进行冷却，借此可于测试过程中冷却处于高温状态的探针和锡球，以避免锡球因高温软化或甚至熔融来污染探针和芯片插槽；甚至，也可借此冷却电子组件来维持测试温度。

5、除此之外，本发明可还包括清扫气体供应模块，其连通槽入口；当停止供应冷却流体后，清扫气体供应模块通过槽入口向芯片插槽内供给清扫气体以驱使冷却流体流到至少一个冷却流体排出通道。换言之，当测试完成并停止供应冷却流体至芯片插槽内时，本发明还利用清扫气体供应模块来清除残留于芯片插槽内或电子组件上的冷却流体，以使电子组件和芯片插槽维持洁净、干燥，同时也将该残留冷却流体回收再利用。

6、为达成前述目的，本发明提供一种电子组件测试设备，其具备了如前段所述的探针冷却系统、压接头、测试座以及主控制器；该主控制器电性连接于压接头、测试座与冷却流体供应模块；芯片插槽形成于测试座的上表面，压接头设置于测试座上方，并受主控制器的控制而可选择地趋近或远离测试座；当芯片插槽内容纳电子组件时，控制器控制压接头压抵电子组件，并控制冷却流体供应模块供应冷却流体至测试座的芯片插槽。据此，本发明可通过主控制器达成全自动化运作，可显著提升测试效率。

7、为达成前述目的，本发明提供一种探针的冷却方法，其主要包括以下步骤：首先，放置电子组件至芯片插槽内，而芯片插槽的底面包括至少一个探针；再者，冷却流体供应模块通过至少一个冷却流体供给通道提供冷却流体至芯片插槽内，而冷却流体流经至少一个探针后通过至少一个冷却流体排出通道而自该芯片插槽排出；接着，停止提供冷却流体至芯片插槽内。

8、因此，本发明所提供的探针的冷却方法以冷却气体或冷却液来作为冷却流体，而对芯片插槽内的探针和电子组件的锡球进行冷却；且利用电子组件置入芯片插槽后所形成的密闭的冷却空间，其与冷却流体供给通道和冷却流体排出通道构成密闭回路，借以使冷却流体不断地流动，提升冷却效果。

9、此外，本发明在停止提供冷却流体后，可通过清扫气体供应模块向芯片插槽内供给清扫气体以驱使冷却流体流回冷却流体排出通道。也就是说，可另外通过清扫气体供应模块提供高压气体，借此迫使冷却空间内所残留的冷却流体回流到冷却流体排出通道，可有效避免冷却流体污染电子组件和芯片插槽。

技术特征：

1.一种探针冷却系统，其至少用于冷却芯片插槽内的探针，该芯片插槽包括至少一个槽入口及至少一个槽出口，该系统包括：

2.根据权利要求1所述的探针冷却系统，其特征是，该冷却流体供应模块包括泵、储液桶、散热器、过滤器、及冷却流体管路；该至少一个冷却流体供给通道与该至少一个冷却流体排出通道分设于该冷却流体管路的两端，该泵、该储液桶、该散热器及该过滤器组设于该冷却流体管路上。

3.根据权利要求1所述的探针冷却系统，其特征是，还包括清扫气体供应模块，其连通该至少一个槽入口；当停止供应该冷却流体后，该清扫气体供应模块通过该至少一个槽入口向该芯片插槽内供给清扫气体以驱使该冷却流体流到该至少一个冷却流体排出通道。

4.根据权利要求3所述的探针冷却系统，其特征是，还包括切换模块，该切换模块包括两个入口端及出口端；该清扫气体供应模块包括气压源通道，其一端连通至气压源，另一端连通至该切换模块的该两个入口端其中之一；该至少一个冷却流体供给通道连通至该切换模块的该两个入口端的其中另一；该切换模块的该出口端连通该至少一个槽入口；该切换模块用于切换使该至少一个冷却流体供给通道或该气压源通道导通至该至少一个槽入口。

5.根据权利要求1所述的探针冷却系统，其特征是，当该电子组件容纳于该芯片插槽，该电子组件的下表面、该芯片插槽的底面以及该芯片插槽的四周侧壁共同定义冷却空间；该冷却流体供应模块供应该冷却流体至该冷却空间内。

6.根据权利要求1所述的探针冷却系统，其特征是，冷却流体供应模块为冷却气体供应模块，其供应冷却气体以作为该冷却流体。

7.一种具备探针冷却系统的电子组件测试设备，其特征是，包括根据权利要求1至6中任一项所述的探针冷却系统、压接头、测试座以及主控制器，该主控制器电性连接于该压接头、该测试座与该冷却流体供应模块；该芯片插槽形成于该测试座的上表面，该压接头设置于该测试座上方，并受该主控制器的控制而可选择地趋近或远离该测试座；当该芯片插槽内容纳该电子组件时，该控制器控制该压接头压抵该电子组件，并控制该冷却流体供应模块供应该冷却流体至该测试座的该芯片插槽。

8.一种探针的冷却方法，其特征是，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的冷却方法，其特征是，于该步骤(a)中，该电子组件的下表面、该芯片插槽的底面以及该芯片插槽的四周侧壁共同定义冷却空间；于该步骤(b)中，该冷却流体供应模块通过该至少一个冷却流体供给通道提供该冷却流体至该冷却空间内；于该步骤(c)后还包括步骤(d)，通过清扫气体供应模块向该芯片插槽内供给清扫气体以驱使该冷却流体流至该至少一个冷却流体排出通道。

10.根据权利要求8所述的冷却方法，其特征是，该冷却流体供应模块为冷却气体供应模块；于该步骤(b)中，该冷却气体供应模块提供冷却气体以作为该冷却流体而供应至该芯片插槽内；当该冷却气体流经该至少一个探针后，流入该至少一个冷却流体排出通道，并流经过滤器而排至大气中。

技术总结
本发明涉及一种探针冷却系统、冷却方法及具备该系统的电子组件测试设备，主要利用冷却流体供应模块来实现探针的冷却。当芯片插槽容纳电子组件时，冷却流体供应模块通过冷却流体供给通道与槽入口供应冷却流体至芯片插槽内，而冷却流体流经探针后通过槽出口回流至冷却流体排出通道。换言之，本发明利用冷却流体对芯片插槽内探针进行冷却，同时也将冷却电子组件的底面及锡球接点，以避免锡球因高温软化或甚至熔融来污染探针和芯片插槽。

技术研发人员：曾一士,吴信毅,蔡译庆,欧阳勤一
受保护的技术使用者：致茂电子（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12