專利名稱：用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，尤其是一種用于電子元件進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)時(shí)，能夠有效地控制待測(cè)元件溫度于一定范圍內(nèi)的溫度調(diào)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
集成電路元件將大量電路元件集成化、微型化，還不斷提升運(yùn)算速度與產(chǎn)品效能， 以往必需由許多大型電子電路結(jié)合才能完成的運(yùn)算處理工作已完全由集成電路元件所取代，由于集成電路元件的妥善率直接影響該類電子裝置的效能、壽命與可靠性，因此對(duì)于集成電路制造、封裝測(cè)試業(yè)者而言，為了確保產(chǎn)品品質(zhì)，各階段制程后都會(huì)進(jìn)行電性或?qū)嵕硻z測(cè)作業(yè)，以檢測(cè)集成電路于制作過(guò)程中，是否符合使用者規(guī)格要求，目前可通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)機(jī)臺(tái)檢測(cè)出不良品并進(jìn)一步分類。種種產(chǎn)品最終都將面臨散熱問(wèn)題，一旦伴隨電子運(yùn)算或發(fā)光所產(chǎn)生的熱無(wú)法被順利攜出排除，電子裝置運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高溫?zé)o法被有效降溫，輕則減損產(chǎn)品壽命、降低產(chǎn)品效能，或?qū)ζ渌苓呄嚓P(guān)零件造成不良影響；重則會(huì)直接產(chǎn)生熱逸散(Thermal run away)、甚至導(dǎo)致立即危險(xiǎn)，因此散熱問(wèn)題絲毫不可以被輕忽。為此，目前常見(jiàn)利用散熱鰭片、風(fēng)扇、甚至致冷芯片、或上述各裝置的組合而攜走發(fā)熱元件附近熱能、降低發(fā)熱元件附近的溫度。然而，無(wú)論是在發(fā)熱元件與散熱片接觸面間、由接觸面至金屬鰭片、或空氣與金屬鰭片間的熱傳導(dǎo)，都會(huì)受限于接觸面積或傳導(dǎo)截面大小。亦即，如果在一個(gè)狹窄空間中，無(wú)法設(shè)置較大尺寸的散熱片或散熱鰭片，散熱效率將隨之大打折扣。但相對(duì)地，電子裝置需不斷順應(yīng)潮流趨勢(shì)而逐漸輕薄短小，如何在空間大幅縮減狀態(tài)下確保散熱效率，也使得規(guī)劃電子裝置內(nèi)部空間與電路布局的工程師相當(dāng)困擾。目前習(xí)知技術(shù)，一般通過(guò)單獨(dú)致冷裝置或搭配散熱鰭片等機(jī)構(gòu)件執(zhí)行檢測(cè)作業(yè)所產(chǎn)生的自熱進(jìn)行冷熱交換，使集成電路元件于檢測(cè)過(guò)程維持在應(yīng)有的溫度范圍內(nèi)；但隨著集成電路元件技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)作業(yè)溫控精準(zhǔn)度及效率需要提升，然而前述致冷裝置并無(wú)法即時(shí)有效隨著將檢測(cè)進(jìn)行控制溫度，遂有業(yè)者提出解決方案，可參考中國(guó)臺(tái)灣專利公告第13似958號(hào)中說(shuō)明書及圖式可知該致冷溫控裝置1內(nèi)于一下壓桿的下壓治具組內(nèi)裝設(shè)有致冷芯片15，并于該下壓治具組的端部凸設(shè)一可伸縮接觸電子元件的感溫器11(如圖1 所示)，該感溫器11可感測(cè)電子元件的溫度，并將該溫度信號(hào)經(jīng)由信號(hào)轉(zhuǎn)換器12傳輸至控制單元13，該控制單元13于接收該溫度信號(hào)后即與資料庫(kù)進(jìn)行運(yùn)算比對(duì)，并將所需電流量的信號(hào)傳輸至電源供應(yīng)器14，以啟閉控制電源供應(yīng)器14輸出至致冷芯片15的電流；因此， 當(dāng)下壓桿下壓電子元件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可利用致冷芯片15與電子元件執(zhí)行檢測(cè)作業(yè)所產(chǎn)生的自熱進(jìn)行冷熱交換，以使檢測(cè)作業(yè)即時(shí)精準(zhǔn)控制于較小的檢測(cè)溫度范圍內(nèi)。上述方法雖然能夠?qū)z測(cè)溫度范圍控制于較小的范圍內(nèi)，但不斷的藉由調(diào)整輸出功率來(lái)控制致冷芯片，則必須重復(fù)多次的啟動(dòng)與關(guān)閉該致冷芯片，如此將會(huì)因?yàn)槌掷m(xù)輸出功率不穩(wěn)定的情況下，而導(dǎo)致該致冷芯片的使用壽命縮短，因此對(duì)于需要持續(xù)不斷進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)的半導(dǎo)體廠商而言，如此將會(huì)是一個(gè)非常不穩(wěn)定的因素，而致冷芯片不預(yù)期的毀損狀況也將對(duì)廠商造成嚴(yán)重的成本損失。
因此，若能夠使用一線性控制信號(hào)來(lái)調(diào)控該致冷裝置，并不需要使用0N/0FF的控制方式來(lái)控制該致冷裝置，將能夠延長(zhǎng)該致冷裝置的使用壽命，如此應(yīng)為一最佳解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，能夠于一加壓裝置對(duì)一待測(cè)元件迫緊時(shí)，能夠偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度，并產(chǎn)生一線性控制信號(hào)，藉由致冷芯片的吸熱與放熱將該待測(cè)元件溫度控制于一設(shè)定范圍內(nèi)。本發(fā)明的再一目的在于，通過(guò)該線性控制信號(hào)對(duì)致冷芯片進(jìn)行溫度調(diào)控時(shí)，將使得致冷芯片對(duì)于待測(cè)元件表面溫度控制具有更佳的表現(xiàn)，避免致冷芯片受到習(xí)知啟動(dòng)/關(guān)閉的控制而易于損毀?？蛇_(dá)成上述發(fā)明目的的用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的環(huán)境溫度調(diào)控系統(tǒng)，包括一測(cè)試座、一具有熱交換器及致冷芯片的加壓裝置、一具有溫度感測(cè)器的測(cè)試頭，該測(cè)試頭配置在加壓裝置前端，于至少一待測(cè)元件置放于該測(cè)試座時(shí)，通過(guò)加壓裝置下壓，使測(cè)試頭對(duì)該待測(cè)元件之一迫緊，以使該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度得到一溫度信號(hào)，并再將該溫度信號(hào)回饋至一控制處理單元進(jìn)行運(yùn)算處理以產(chǎn)生一線性控制信號(hào)，使輸入致冷芯片的電流在該線性控制信號(hào)之下，由致冷芯片的吸熱與放熱將該待測(cè)元件溫度控制于一設(shè)定范圍內(nèi)。更具體的說(shuō)，所述控制處理單元至少包括一控制器以及一放大器所組成，其中該控制器接收所回饋的溫度信號(hào)，并由該放大器產(chǎn)生一線性控制信號(hào)。更具體的說(shuō)，所述線性控制信號(hào)為一組脈寬調(diào)制信號(hào)。更具體的說(shuō)，所述控制處理單元更具有一比例積分微分控制器，使通過(guò)該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度得到一溫度信號(hào)能夠與該設(shè)定范圍進(jìn)行比對(duì)；另外該設(shè)定范圍由一控制裝置設(shè)定，該控制裝置亦用于接收該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度所得到一溫度信號(hào)。本發(fā)明所提供的一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，與其他習(xí)用技術(shù)相互比較時(shí)，更具備下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明于每個(gè)測(cè)試單位上都具有獨(dú)立的閉回路溫度控制系統(tǒng)，因此僅需設(shè)定一目標(biāo)溫度范圍，即可依據(jù)溫度感測(cè)器所回饋的系統(tǒng)實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度差異進(jìn)行比例積分微分控制，以使本發(fā)明能夠快速且穩(wěn)定的維持于目標(biāo)溫度范圍內(nèi)。2.本發(fā)明的控制處理單元能夠提供一穩(wěn)定的線性控制信號(hào)輸出，以減少致冷芯片不斷開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的沖擊，以延長(zhǎng)該致冷芯片的使用壽命。有關(guān)于本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)。


圖1為習(xí)用致冷溫控裝置的溫控架構(gòu)圖；以及圖2為本發(fā)明用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)的架構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的環(huán)境溫度調(diào)控系統(tǒng)的架構(gòu)圖，由圖中可知，該用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的環(huán)境溫度調(diào)控系統(tǒng)2，主要包括一測(cè)試座21、一具有熱交換器221及致冷芯片222的加壓裝置22、一具有溫度感測(cè)器2230的測(cè)試頭223，該測(cè)試頭223配置于該加壓裝置22前端，故當(dāng)至少一待測(cè)元件置放于該測(cè)試座21時(shí)，可通過(guò)加壓裝置22下壓， 使測(cè)試頭223對(duì)該待測(cè)元件之一迫緊，以使該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度，以取得一溫度信號(hào)Ts，并再將該溫度信號(hào)Ts回饋至一控制處理單元23進(jìn)行運(yùn)算處理。由于待測(cè)元件通過(guò)自動(dòng)化搬移的方式被放置在測(cè)試座21上，此時(shí)并未與測(cè)試座 21緊密接合，需要通過(guò)加壓裝置22的迫緊力道以及測(cè)試頭223對(duì)準(zhǔn)，始使待測(cè)元件開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試；而放置在測(cè)試頭223前端的溫度感測(cè)器2230同時(shí)間將會(huì)接觸到待測(cè)元件的表面， 以即時(shí)偵測(cè)該待測(cè)區(qū)域溫度。而溫度感測(cè)器2230的形式接觸感應(yīng)反饋，直接固定于測(cè)試頭或利用彈性元件設(shè)置為彈針式(Probe Pin)均為不限。其中，該控制處理單元23中包括一控制器231、一放大器232以及一比例積分微分控制器233所組成，該控制器231能夠接收溫度感測(cè)器2230所回饋的溫度信號(hào)Ts，并再通過(guò)該比例積分微分控制器233將溫度信號(hào)Ts與該一控制裝置(圖未示)所設(shè)定的溫度范圍進(jìn)行比對(duì)后，即可配合提供該放大器232輸出一穩(wěn)定的線性控制信號(hào)Tp (如脈寬調(diào)制信號(hào))，而輸入至該致冷芯片222的電流經(jīng)過(guò)放大器232以及該線性控制信號(hào)Tp的控制下，使輸入致冷芯片222的電流I得以調(diào)整，能藉調(diào)整致冷芯片222的吸熱與放熱將該待測(cè)元件受測(cè)時(shí)溫度控制于一設(shè)定范圍內(nèi)。前述的溫度控制于設(shè)定范圍，指欲輸入致冷芯片的電流 I能夠在該回饋的溫度信號(hào)Ts比對(duì)后，調(diào)整該電流值大小、正負(fù)等。另外，該控制裝置除了能夠設(shè)定溫度范圍之外，亦能夠用于接收該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度所得到一溫度信號(hào)。另外，當(dāng)該測(cè)試頭223的溫度感測(cè)器迫緊于待測(cè)元件上時(shí)，能夠持續(xù)傳送該待測(cè)元件的表面溫度的溫度信號(hào)至該控制處理單元23中，并經(jīng)由處理運(yùn)算之后，能夠經(jīng)由輸出線性控制信號(hào)，以即時(shí)控制該致冷芯片222的工作溫度，因此本發(fā)明能夠?qū)?yīng)該待測(cè)元件的表面溫度，來(lái)即時(shí)微調(diào)該致冷芯片222的工作狀態(tài)。藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，系希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，包括一測(cè)試座、一具有熱交換器及致冷芯片的加壓裝置、一具有溫度感測(cè)器的測(cè)試頭，該測(cè)試頭配置在加壓裝置前端，至少一待測(cè)元件置放于該測(cè)試座時(shí)，通過(guò)該加壓裝置下壓，使測(cè)試頭對(duì)該待測(cè)元件之一迫緊；其特征在于于該測(cè)試頭對(duì)該待測(cè)元件之一迫緊時(shí)，通過(guò)該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度得到一溫度信號(hào)，將該溫度信號(hào)回饋至一控制處理單元進(jìn)行運(yùn)算處理以產(chǎn)生一線性控制信號(hào)，使輸入致冷芯片的電流在該線性控制信號(hào)之下，由致冷芯片的吸熱與放熱將該待測(cè)元件溫度控制于一設(shè)定范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，該控制處理單元至少包括一控制器以及一放大器所組成，由該控制器接收所回饋的溫度信號(hào)，并由該放大器產(chǎn)生一線性控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，該線性控制信號(hào)為一組脈寬調(diào)制信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，該控制處理單元更具有一比例積分微分控制器，使通過(guò)該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度得到一溫度信號(hào)能夠與該設(shè)定范圍進(jìn)行比對(duì)。
5.如權(quán)利要求4所述一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，該設(shè)定范圍由一控制裝置設(shè)定，該控制裝置亦用于接收該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度所得到一溫度信號(hào)。
全文摘要
一種用于檢測(cè)機(jī)臺(tái)的溫度調(diào)控系統(tǒng)，包括一測(cè)試座、一具有熱交換器及致冷芯片的加壓裝置、一具有溫度感測(cè)器的測(cè)試頭，該測(cè)試頭配置在加壓裝置前端，于至少一待測(cè)元件置放于該測(cè)試座時(shí)，通過(guò)加壓裝置下壓，使測(cè)試頭對(duì)該待測(cè)元件之一迫緊，以使該溫度感測(cè)器偵測(cè)待測(cè)元件的表面溫度得到一溫度信號(hào)，并再將該溫度信號(hào)回饋至一控制處理單元進(jìn)行運(yùn)算處理以產(chǎn)生一線性控制信號(hào)，使輸入致冷芯片的電流在該線性控制信號(hào)之下，由致冷芯片的吸熱與放熱將該待測(cè)元件溫度控制于一設(shè)定范圍內(nèi)。本發(fā)明可依據(jù)回饋的系統(tǒng)實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度差異進(jìn)行控制，快速且穩(wěn)定的維持于目標(biāo)溫度范圍內(nèi)?？商峁┓€(wěn)定的線性控制信號(hào)輸出，減少致冷芯片不斷開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的沖擊。
文檔編號(hào)G05D23/19GK102520742SQ201110353110
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者呂孟恭, 吳信毅, 周睿哲, 歐陽(yáng)勤一 申請(qǐng)人:致茂電子(蘇州)有限公司