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DE112023004426T5 - Thermokopf zur unabhängigen steuerung von zonen - Google Patents

Thermokopf zur unabhängigen steuerung von zonen

Info

Publication number
DE112023004426T5
DE112023004426T5 DE112023004426.0T DE112023004426T DE112023004426T5 DE 112023004426 T5 DE112023004426 T5 DE 112023004426T5 DE 112023004426 T DE112023004426 T DE 112023004426T DE 112023004426 T5 DE112023004426 T5 DE 112023004426T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
components
adapter
thermal
component
test system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112023004426.0T
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas P. Jones
Samer Kabbani
Chan See Jean
Paul R. Hoffman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEM SINGAPORE PTE. LTD., SG
Original Assignee
AEM Singapore Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US18/048,831 external-priority patent/US11693051B1/en
Priority claimed from US18/048,836 external-priority patent/US11656272B1/en
Priority claimed from US18/048,833 external-priority patent/US11828795B1/en
Priority claimed from US17/971,505 external-priority patent/US11796589B1/en
Application filed by AEM Singapore Pte Ltd filed Critical AEM Singapore Pte Ltd
Publication of DE112023004426T5 publication Critical patent/DE112023004426T5/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
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    • G01R31/2872—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
    • G01R31/2874—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature
    • G—PHYSICS
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Abstract

Hierin werden Thermoköpfe und zugehörige Testsysteme zum unabhängigen Steuern einer oder mehrerer Komponenten während der Testung einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen offenbart. In einigen Ausführungsformen umfasst ein Thermokopf eine Vielzahl von Adaptern, eine oder mehrere Heizeinrichtungen und eine oder mehrere thermische Steuerungen zum unabhängigen Steuern der Temperaturen der Komponenten. Die thermischen Steuerungen können die Temperaturen zumindest einiger der Komponenten unabhängig so steuern, dass die thermische Steuerung einer Komponente die thermische Steuerung der anderen Komponente nicht beeinflusst. In einigen Ausführungsformen erfolgt die thermische Steuerung mittels einer oder mehrerer Kühlplatten, und der Thermokopf umfasst eine oder mehrere Kühlplatten. Ausführungsformen der Offenbarung enthalten ferner eine unabhängige Steuerung einer oder mehrerer Kräfte unter Verwendung eines oder mehrerer Kraftmechanismen.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Vorteile der nicht provisorischen US-Anmeldung 17/971,505 , eingereicht am 21. Oktober 2022, der nicht provisorischen US-Anmeldung 18/048,831 , eingereicht am 21. Oktober 2022, der nicht provisorischen US-Anmeldung 18/848,833 , eingereicht am 21. Oktober 2022, und der nicht provisorischen US-Anmeldung 18/048,833 , eingereicht am 21. Oktober 2022, deren gesamter Inhalt hierin für alle Zwecke durch Verweis aufgenommen wird.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Testsystem, das einen Thermokopf umfasst, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Zonen unabhängig zu steuern, während eine Vorrichtung getestet wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Integrierte Schaltkreis-Chips (IC-Chips) werden typischerweise mit einer Vielzahl von identischen Kopien auf einem Halbleiterwafer hergestellt. Nach Abschluss der Waferherstellung kann der Wafer geschnitten oder gewürfelt werden, um die einzelnen IC-Chips zu trennen. Diese IC-Chips (auch als Vorrichtung bezeichnet) können dann getestet werden (als zu testende Vorrichtung (DUT; engl. device under test) bezeichnet). Die Testung kann elektrische Tests (Einbrenntests, Unterbrechungs- und Kurzschlusstests, Funktionstestungen der Vorrichtung, Tests auf Systemebene usw.) umfassen, bei denen die Leistung (z. B. Funktionalität, Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit usw.) eines IC-Chips durch ein Testsystem gemessen werden kann, um festzustellen, ob der IC-Chip eine oder mehrere Leistungskennzahlen erfüllt. Beispielsweise können elektrische Testsignale zum und/oder vom IC-Chip übertragen werden, um dessen Leistung zu messen. Wenn ein IC-Chip die Leistungskennzahlen erfüllt, kann er in ein Gehäuse eingebaut werden. Das Gehäuse kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie beispielsweise zum Schutz vor Umgebungsbedingungen und zur Herstellung elektrischer Kontakte vom IC-Chip zu einer Systemplatine. Diese Gehäuse können getestet werden. In einigen Fällen ist die Testung auf Gehäuseebene ähnlich wie die Testung auf Chipebene.
  • Die Leistung einer DUT kann mit einer Zielleistung verglichen werden, wie beispielsweise der Leistung einer Referenzvorrichtung oder einer anderen Vorrichtung, oder gemäß einer Spezifikation. Ein Faktor, der dazu führen kann, dass die Leistung einer DUT während des Tests abweicht oder vorzeitig ausfällt, kann ihre Temperatur sein. Um sicherzustellen, dass Abweichungen in der Leistung einer DUT nicht auf die Temperatur zurückzuführen sind, kann die Temperatur der DUT während der Testung gesteuert werden. Es kann wichtig sein, dass die Temperatur der DUT konstant und auf einer Sollwerttemperatur (oder innerhalb eines vorgegebenen Bereichs) bleibt. Während der Testung kann Wärmeenergie zwischen der DUT und Komponenten, die thermisch mit ihr gekoppelt sind, ausgetauscht werden. Die Temperatur einer DUT kann über einen Kühlkörper oder eine Kühlplatte gesteuert sein, die thermisch mit der DUT gekoppelt sind. Eine thermische Kopplung kann auftreten, wenn ein ausreichender Kontakt zwischen der Kühlplatte und dem DUT und/oder Zwischenschichten besteht.
  • Technologische Fortschritte, wie beispielsweise Prozessknoten, haben zu einer schwierigeren und teureren Waferherstellung geführt. Beispielsweise können Technologien mit 9 nm oder weniger extreme ultraviolette (EUV) Fertigungstechniken für kritische Maskenschichten erfordern. Die Entwicklung und Herstellung fortschrittlicher IC-Chips (z. B. System-on-Chip (SOC) auf Waferebene) kann schwierig sein, insbesondere wenn eine Vielzahl von Funktionen integriert werden muss. In einigen Fällen können unterschiedliche Gehäusedesigns entwickelt oder verwendet werden. Beispielsweise können eine Vielzahl von IC-Chips, eine unverpackte Mischung von IC-Chips, vorverpackte IC-Chips usw. zusammen in einer Vorrichtung verpackt werden. Verschiedene Arten fortschrittlicher Gehäuse, wie Systemin-Package (SiP), Multi-Chip-Module (MCM), gestapelte Dies, Gehäuse für heterogene Integration usw., wurden bereits entwickelt und werden sowohl strukturell als auch funktional immer komplexer. In einigen Fällen umfassen die Vorrichtungen eine zunehmende Anzahl von Komponenten in derselben Größe oder einem kompakteren Gehäuse, wodurch die Komponenten in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind. Die unmittelbare Nähe kann die Temperatursteuerung der Komponenten erschweren, wenn dies nicht berücksichtigt wird, da die Temperatur einer Komponente durch die Temperatur einer benachbarten Komponente beeinflusst werden kann.
  • Einige der Vorrichtungen (ein Chip oder ein Gehäuse) können eine Vielzahl von Zonen umfassen, wobei jede Zone eine oder mehrere Komponenten umfassen kann (z. B. können IC-Chips, die Komponenten in einem Gehäuse sind, jeweils eine Zone umfassen). Beispielsweise kann ein komplexes SOC eine Vielzahl von Komponenten wie Grafikprozessoreinheits- (GPU)-Kerne, eine Vielzahl von Zentralprozessoreinheits- (CPU)-Kernen und verschiedene Schnittstellen und andere Funktionen umfassen, die in eine Vielzahl von Zonen in der Vorrichtung segmentiert sind. In einigen Fällen können die Komponenten in einer zu testenden Vorrichtung unterschiedliche Eigenschaften wie Höhe, Oberflächenbereich, gestapelt oder nicht gestapelt usw. aufweisen, und daher kann ein Testsystem mit einem einzelnen Adapter oder einer Vielzahl von Adaptern mit denselben Eigenschaften nicht ausreichend thermisch mit den Komponenten gekoppelt werden (z. B. aufgrund unzureichenden Kontakts). In einigen Fällen können die Komponenten unter Testbedingungen aufgrund unterschiedlicher Funktionen und/oder Tests, die in den Zonen durchgeführt werden, unterschiedliche Leistungsmengen abgeben. Es kann vorteilhaft sein, die Temperatur der Komponenten während der Testung der Vorrichtung konstant und auf der gleichen Sollwerttemperatur (oder innerhalb eines vorgegebenen Bereichs) zu halten. Ein Testsystem kann die unterschiedlichen Verlustleistungsmengen nicht berücksichtigen. Es wird ein Testsystem benötigt, das in der Lage ist, eine oder mehrere Eigenschaften (z. B. Temperatur, aufgebrachte Kraft, Bewegung usw.) für verschiedene Komponenten in einer oder mehreren zu testenden Vorrichtungen unabhängig zu steuern. Es wird ein Testsystem benötigt, das in der Lage ist, Komponenten, die sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden, unabhängig zu steuern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Hierin werden Thermoköpfe und zugehörige Testsysteme zum unabhängigen Steuern einer Vielzahl von Zonen (z. B. einer oder mehrerer Komponenten) während der Testung einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen offenbart. In einigen Ausführungsformen umfasst ein Thermokopf eine Vielzahl von Adaptern, eine oder mehrere Heizeinrichtungen und eine oder mehrere thermische Steuerungen zum unabhängigen Steuern der Temperaturen der Komponenten. Beispielsweise können zwei Komponenten verschiedene Sollwerttemperaturen aufweisen. Die thermischen Steuerungen können die Temperaturen der zwei Komponenten unabhängig so steuern, dass die thermische Steuerung einer Komponente die thermische Steuerung der anderen Komponente nicht beeinflusst. Zu einem bestimmten Zeitpunkt kann eine erste Heizeinrichtung (die thermisch mit der ersten Komponente gekoppelt ist) die erste Komponente erhitzen, während die Temperatur der zweiten Komponente gleich bleiben kann. In einigen Ausführungsformen erfolgt die thermische Steuerung mittels einer oder mehrerer Kühlplatten, und der Thermokopf umfasst eine oder mehrere Kühlplatten. Als ein nicht einschränkendes Beispiel wird zu einem bestimmten Zeitpunkt eine erste Komponente durch eine Kühlplatte gekühlt, während die zweite Komponente nicht gekühlt wird. Als weiteres Beispiel kann eine dritte Komponente nicht thermisch mit einer Heizeinrichtung und/oder einer Kühlplatte gekoppelt sein. Ausführungsformen der Offenbarung enthalten eine unabhängige Steuerung einer oder mehrerer Kräfte unter Verwendung eines oder mehrerer Kraftmechanismen.
  • Es wird ein Testsystem zum Testen einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen offenbart. Das Testsystem umfasst Folgendes: einen Thermokopf zum Steuern einer oder mehrerer Temperaturen der zu testenden Vorrichtungen, wobei der Thermokopf Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Adaptern, die thermisch mit einer oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind; und eine oder mehrere Heizeinrichtungen, die thermisch mit der Vielzahl von Adaptern und der einen oder den mehreren Komponenten der einen oder der mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen dafür konfiguriert sind, die eine oder die mehreren Komponenten der einen oder der mehreren zu testenden Vorrichtungen zu erhitzen; und eine oder mehrere thermische Steuerungen, die so konfiguriert sind, dass sie unabhängig die eine oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen steuern. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Sollwerttemperaturen auf. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Temperaturen der einen oder der mehreren Komponenten unabhängig unter Verwendung unterschiedlicher Temperaturänderungen gesteuert. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder mehreren Heizeinrichtungen eine erste Heizeinrichtung und eine zweite Heizeinrichtung und die eine oder mehreren Komponenten umfassen eine erste Komponente und eine zweite Komponente, wobei die erste Heizeinrichtung so konfiguriert ist, dass sie die erste Komponente erhitzt, und die zweite Heizeinrichtung so konfiguriert ist, dass sie die zweite Komponente heizt. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner einen oder mehrere Temperatursensoren, die so konfiguriert sind, dass sie Temperaturen der einen oder mehreren Heizeinrichtungen oder der Vielzahl von Adaptern messen, wobei die eine oder die mehreren thermischen Steuerungen die eine oder die mehreren Temperaturen basierend auf den gemessenen Temperaturen steuern. Zusätzlich oder alternativ beträgt in einigen Ausführungsformen eine Aktualisierungsfrequenz der einen oder mehreren thermischen Steuerungen zum unabhängigen Steuern der einen oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten weniger als 200 Mikrosekunden. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen eine Heizeinrichtung, die mindestens zwei Heizelemente enthält, wobei der Thermokopf ferner umfasst: einen zwischen den mindestens zwei Heizelementen angeordneten thermischen Isolator. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der thermische Isolator ein Material, das Durchgangslöcher oder Gräben aufweist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: ein Wärmeleitmaterial, das auf mindestens einer Seite mindestens einer der einen oder mehreren Heizeinrichtungen angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: ein Wärmeleitmaterial, das auf mindestens einer Seite mindestens eines der Vielzahl von Adaptern angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter, der thermisch mit einer ersten Wärmeleitmaterialschicht gekoppelt ist, und einen zweiten Adapter, der thermisch mit einer zweiten Wärmeleitmaterialschicht gekoppelt ist, wobei ein Wärmewiderstand der ersten Wärmeleitmaterialschicht sich von einem Wärmewiderstand der zweiten Wärmeleitmaterialschicht unterscheidet. Zusätzlich oder alternativ weist in einigen Ausführungsformen die erste Wärmeleitmaterialschicht einen größeren Oberflächenbereich auf als die zweite Wärmeleitmaterialschicht. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die zweite Wärmeleitmaterialschicht Öffnungen oder Löcher. Zusätzlich oder alternativ steht in einigen Ausführungsformen mindestens eine der einen oder mehreren Heizeinrichtungen mit mindestens einer der einen oder mehreren Komponenten in Kontakt. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen mindestens eine der einen oder mehreren Heizeinrichtungen an mindestens einem der Vielzahl von Adaptern befestigt.
  • Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die mindestens eine Heizeinrichtung eine Vielzahl von Stiften, die es der mindestens einen Heizeinrichtung ermöglichen, an dem mindestens einen Adapter befestigt zu werden. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Stiften durch Löten, Schweißen, Hartlöten, Presspassen oder leitfähigen Klebstoff an dem mindestens einen Adapter befestigt. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen ein Oberflächenbereich mindestens einer der einen oder mehreren Heizeinrichtungen derselbe wie ein Oberflächenbereich eines zugehörigen Adapters. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen mindestens eine der einen oder mehreren Heizeinrichtungen und ein zugehöriger Adapter zusammenpassende Ausrichtungsmerkmale zum Ausrichten der mindestens einen Heizeinrichtung und des zugehörigen Adapters. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen eine erste Komponente und eine zweite Komponente und die Vielzahl von Adaptern umfasst einen ersten Adapter und einen zweiten Adapter, wobei die erste Komponente thermisch mit dem ersten Adapter gekoppelt ist und die zweite Komponente thermisch mit dem zweiten Adapter gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ steuern in einigen Ausführungsformen die eine oder mehreren thermischen Steuerungen die eine oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten basierend auf den Leistungsmengen aus der einen oder mehreren Komponenten. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die Leistungsmengen aus der einen oder den mehreren Komponenten die erwarteten Verlustleistungsmengen. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: eine oder mehrere Kühlplatten, die thermisch mit mindestens einem der Vielzahl von Adaptern gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Kühlplatten so konfiguriert sind, dass sie den mindestens einen Adapter kühlen. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Kühlplatten unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: einen oder mehrere Kraftmechanismen, die so konfiguriert sind, dass sie Kraft auf mindestens eine der einen oder mehreren Komponenten ausüben. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Höhen auf. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen mindestens einer der Vielzahl von Adaptern thermisch mit mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen jede der Vielzahl von Adaptern thermisch mit einer eindeutigen der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Komponenten Teil einer einzelnen zu testenden Vorrichtung.
  • Es wird ein Testsystem zum Testen einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen offenbart. Das Testsystem umfasst Folgendes: einen Thermokopf zum Steuern einer oder mehrerer Temperaturen der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen, wobei der Thermokopf Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Adaptern, die thermisch mit einer oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind; und eine oder mehrere Kühlplatten, die thermisch mit der Vielzahl von Adaptern gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Kühlplatten so konfiguriert sind, dass sie die Vielzahl von Adapter kühlen; und eine oder mehrere thermische Steuerungen, die so konfiguriert sind, dass sie unabhängig die eine oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen steuern. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Sollwerttemperaturen auf. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Temperaturen der einen oder der mehreren Komponenten unabhängig unter Verwendung unterschiedlicher Temperaturänderungen gesteuert. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder mehreren Kühlplatten eine erste Kühlplatte und eine zweite Kühlplatte, und die Vielzahl von Adaptern umfassen einen ersten Adapter und einen zweiten Adapter, wobei die erste Kühlplatte so konfiguriert ist, dass sie den ersten Adapter kühlt und die zweite Kühlplatte ist so konfiguriert, dass sie den zweiten Adapter kühlt. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der Vielzahl von Adaptern thermisch mit derselben Kühlplatte gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ steht in einigen Ausführungsformen mindestens einer der Vielzahl von Adaptern mit mindestens einer der einen oder mehreren Kühlplatten in Kontakt. Zusätzlich oder alternativ weist in einigen Ausführungsformen die mindestens eine Kühlplatte einen Oberflächenbereich auf, der derselbe ist wie der Oberflächenbereich des mindestens einen Adapters. Zusätzlich oder alternativ stellen in einigen Ausführungsformen die eine oder mehreren thermischen Steuerungen Temperaturen der einen oder mehreren Kühlplatten ein, passen sie an oder halten sie aufrecht, indem sie eine Durchflussrate oder Temperatur einer Flüssigkeit oder eines Gases, die/das mit der einen oder den mehreren Kühlplatten in Verbindung stehen, einstellen, anpassen oder aufrechterhalten. Zusätzlich oder alternativ beträgt in einigen Ausführungsformen eine Aktualisierungsfrequenz der einen oder mehreren thermischen Steuerungen zum unabhängigen Steuern der einen oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten weniger als 200 Mikrosekunden. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: ein Wärmeleitmaterial, das auf mindestens einer Seite mindestens einer der einen oder mehreren Kühlplatten angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: ein Wärmeleitmaterial, das auf mindestens einer Seite mindestens eines der Vielzahl von Adaptern angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter, der thermisch mit einer ersten Wärmeleitmaterialschicht gekoppelt ist, und einen zweiten Adapter, der thermisch mit einer zweiten Wärmeleitmaterialschicht gekoppelt ist, wobei ein Wärmewiderstand der ersten Wärmeleitmaterialschicht sich von einem Wärmewiderstand der zweiten Wärmeleitmaterialschicht unterscheidet. Zusätzlich oder alternativ weist in einigen Ausführungsformen die erste Wärmeleitmaterialschicht einen größeren Oberflächenbereich auf als die zweite Wärmeleitmaterialschicht. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die zweite Wärmeleitmaterialschicht Öffnungen oder Löcher. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen eine erste Komponente und eine zweite Komponente und die Vielzahl von Adaptern umfasst einen ersten Adapter und einen zweiten Adapter, wobei die erste Komponente thermisch mit dem ersten Adapter gekoppelt ist und die zweite Komponente thermisch mit dem zweiten Adapter gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ steuern in einigen Ausführungsformen die eine oder mehreren thermischen Steuerungen die eine oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten basierend auf den Leistungsmengen aus der einen oder mehreren Komponenten. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die Leistungsmengen aus der einen oder den mehreren Komponenten die erwarteten Verlustleistungsmengen. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Verlustleistungsmengen auf. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: eine oder mehrere Heizeinrichtungen, die thermisch mit mindestens einer der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen so konfiguriert sind, dass sie die mindestens einen Komponente erhitzen. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: einen oder mehrere Kraftmechanismen, die so konfiguriert sind, dass sie Kraft auf mindestens eine der einen oder mehreren Komponenten ausüben. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ stehen in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen mit mindestens einer der einen oder mehreren Kühlplatten in Kontakt. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen mindestens einer der Vielzahl von Adaptern thermisch mit mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen jede der Vielzahl von Adaptern thermisch mit einer eindeutigen der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Komponenten Teil einer einzelnen zu testenden Vorrichtung.
  • Es wird ein Testsystem zum Testen einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen offenbart. Das Testsystem umfasst Folgendes: einen Thermokopf zum Steuern einer oder mehrerer Temperaturen der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen, wobei der Thermokopf Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Adaptern, die thermisch mit einer oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind; und einen oder mehrere Kraftmechanismen, die so konfiguriert sind, dass sie eine oder mehreren Kräfte auf eine oder mehrere Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen ausüben; und eine Kraftsteuerung, die so konfiguriert ist, dass sie unabhängig die eine oder mehreren Kräfte, die auf die eine oder die mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen ausgeübt werden, steuert. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten mit unterschiedlichen ausgeübten Kräften getestet. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen einen oder mehrere Kraftapplikatoren die die eine oder die mehreren Kräfte auf die eine oder die mehreren Komponenten ausüben. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftapplikatoren Folgendes: einen pneumatischen oder hydraulischen Zylinder, eine pneumatische oder hydraulische Membran, einen Schrittmotor, einen Linearmotor, einen Servomotor, einen elektroaktiven Polymer-Aktuator, einen Formgedächtnislegierungs-Aktuator, einen elektromagnetischen Aktuator, einen Rotationsmotor, einen elektromechanischen Aktuator, einen piezoelektrischen Aktuator oder eine Schwingspule. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen einen oder mehrere Schieber, wobei der eine oder die mehreren Kraftapplikatoren den einen oder die mehreren Schieber so schieben, dass die eine oder die mehreren zu testenden Vorrichtungen in Richtung eines Sockels bewegt werden. Zusätzlich oder alternativ übt in einigen Ausführungsformen mindestens einer der einen oder mehreren Kraftmechanismen eine Kraft von mehr als 2 kgf aus. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen einen ersten Kraftmechanismus und einen zweiten Kraftmechanismus, und die Vielzahl von Adaptern umfassen einen ersten Adapter und einen zweiten Adapter, wobei der erste Kraftmechanismus eine erste Kraft auf den ersten Adapter ausübt und der zweite Kraftmechanismus eine zweite Kraft auf den zweiten Adapter ausübt. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen einen oder mehrere Wandler, die so konfiguriert sind, dass sie Kräfte messen, wobei die Kraftsteuerung die einen oder mehrere ausgeübten Kräfte basierend auf den gemessenen Kräften einstellt, anpasst oder aufrechterhält. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen einen oder mehrere Kraftapplikatoren, wobei der eine oder die mehreren Kraftapplikatoren basierend auf Differenzen zwischen den gemessenen Kräften und Zielkräften gesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Wandler Folgendes: eine pneumatische Kraftmesszelle, eine hydraulische Kraftmesszelle, eine induktive Kraftmesszelle, eine kapazitive Kraftmesszelle, eine magnetorestriktive Vorrichtung, einen Dehnungsmessstreifen-basierten Sensor, einen kraftempfindlichen Widerstand, eine Dünnschichtvorrichtung oder eine piezoelektrische Vorrichtung. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: eine oder mehrere Kühlplatten, wobei der eine oder die mehreren Wandler mit der einen oder den mehreren Kühlplatten in Kontakt stehen. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen mindestens einer der einen oder mehreren Kraftmechanismen eine Feder. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen mindestens einer der einen oder mehreren Kraftmechanismen einen Kolben, eine Rampe und eine Rolle, wobei die Bewegung des Kolbens eine Bewegung der Rampe verursacht, wodurch die Menge der von der Rolle ausgeübten Kraft eingestellt wird. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen mindestens einer der einen oder mehreren Kraftmechanismen einen Nocken und eine Rolle, wobei die Drehung des Nockens eine Menge der von der Rolle ausgeübten Kraft einstellt. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen mindestens eine der einen oder mehreren Kräfte eine variable Kraft, die zu Beginn der Testung und während der Testung oder während der Testung und am Ende der Testung unterschiedlich ist. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen mindestens eine der einen oder mehreren Kräfte eine feste Kraft, die zu Beginn der Testung und während der Testung oder während der Testung und am Ende der Testung gleich ist. Zusätzlich oder alternativ übt in einigen Ausführungsformen mindestens einer des einen oder der mehreren Kraftmechanismen Kraft auf mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten aus. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen das Testsystem ferner Folgendes: einen Testkraftmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er die eine oder die mehreren zu testenden Vorrichtungen in Richtung eines Sockels bewegt, um die eine oder die mehreren zu testenden Vorrichtungen elektrisch mit dem Sockel zu koppeln. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Testkraftmechanismus einen Kraftapplikator der so konfiguriert ist, dass er eine Kraft ausübt, die größer als 10 kgf ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: eine oder mehrere Heizeinrichtungen, die thermisch mit mindestens einer der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen so konfiguriert sind, dass sie die mindestens einen Komponente erhitzen. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: eine oder mehrere Kühlplatten, die thermisch mit mindestens einem der Vielzahl von Adaptern gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Kühlplatten so konfiguriert sind, dass sie den mindestens einen Adapter kühlen. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Kühlplatten unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ steuern in einigen Ausführungsformen die eine oder mehreren thermischen Steuerungen die eine oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten basierend auf den Leistungsmengen aus der einen oder mehreren Komponenten. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die Leistungsmengen aus der einen oder den mehreren Komponenten die erwarteten Verlustleistungsmengen. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Verlustleistungsmengen auf. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Höhen auf. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen mindestens einer der Vielzahl von Adaptern thermisch mit mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen jede der Vielzahl von Adaptern thermisch mit einer eindeutigen der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Komponenten Teil einer einzelnen zu testenden Vorrichtung.
  • Es wird ein Testsystem zum Testen einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen offenbart. Das Testsystem umfasst Folgendes: einen Thermokopf zum Steuern einer oder mehrerer Temperaturen der zu testenden Vorrichtungen, wobei der Thermokopf Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Adaptern, die thermisch mit einer oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind, wobei die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter und einen zweiten Adapter umfasst und die Bewegung des ersten Adapters unabhängig von der Bewegung des zweiten Adapters ist; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie unabhängig eine oder mehrere Eigenschaften der Vielzahl von Adaptern steuert. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Eigenschaften Temperatur oder Kraft. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter, der eine erste Höhe aufweist, und einen zweiten Adapter, der eine zweite Höhe aufweist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter, der eine erste thermische Masse aufweist, und einen zweiten Adapter, der eine zweite thermische Masse aufweist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter mit einem ersten Oberflächenbereich, der thermisch mit einer oder mehreren zugehörigen Komponenten gekoppelt ist, und einen zweiten Adapter mit einem zweiten Oberflächenbereich, der thermisch mit einer oder mehreren zugehörigen Komponenten gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der Vielzahl von Adaptern so konfiguriert, dass sie thermisch mit der einen oder den mehreren Komponenten auf derselben Seite eines Substrats der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der Vielzahl von Adaptern so konfiguriert, dass sie thermisch mit der einen oder den mehreren Komponenten auf verschiedenen Seiten eines Substrats der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter, der in einem zweiten Adapter eingebettet ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter und einen zweiten Adapter, wobei der Thermokopf ferner umfasst: eine erste Heizeinrichtung, die thermisch mit dem ersten Adapter gekoppelt ist, und eine zweite Heizeinrichtung, die thermisch mit dem zweiten Adapter gekoppelt ist, wobei die erste Heizeinrichtung in der zweiten Heizeinrichtung eingebettet ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter und einen zweiten Adapter, wobei der Thermokopf ferner umfasst: eine erste Wärmeleitmaterialschicht, die thermisch mit dem ersten Adapter gekoppelt ist, und eine zweite Wärmeleitmaterialschicht, die thermisch mit dem zweiten Adapter gekoppelt ist, wobei die erste Wärmeleitmaterialschicht in die zweite Wärmeleitmaterialschicht eingebettet ist. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen der erste Adapter thermisch mit einer ersten Komponente gekoppelt und der zweite Adapter ist thermisch mit einer zweiten Komponente gekoppelt, und wobei die Bewegung der zweiten Komponente nicht unabhängig von der Bewegung der ersten Komponente ist. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Komponenten gestapelte Komponenten. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen der erste Adapter thermisch mit einer ersten Komponente der gestapelten Komponenten gekoppelt und der zweite Adapter ist thermisch mit einer zweiten Komponente der gestapelten Komponenten gekoppelt, wobei eine Höhe des ersten Adapters geringer ist als eine Höhe des zweiten Adapters. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen der erste Adapter thermisch mit einer ersten Komponente der gestapelten Komponenten gekoppelt und der zweite Adapter ist thermisch mit einer zweiten Komponente der gestapelten Komponenten gekoppelt, wobei eine durch den ersten Adapter ausgeübte Kraft geringer ist als eine durch den zweiten Adapter ausgeübte Kraft. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: eine oder mehrere Heizeinrichtungen, die thermisch mit mindestens einer der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen so konfiguriert sind, dass sie die mindestens einen Komponente erhitzen.
  • Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen eine erste Heizeinrichtung, die mit einem ersten Adapter gekoppelt ist, und eine zweite Heizeinrichtung, die mit einem zweiten Adapter gekoppelt ist, wobei die Bewegung der ersten Heizeinrichtung unabhängig von der Bewegung der zweiten Heizeinrichtung ist. Zusätzlich oder alternativ steht in einigen Ausführungsformen mindestens eine der einen oder mehreren Heizeinrichtungen mit mindestens einer der Vielzahl von Adaptern in Kontakt. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: eine oder mehrere Kühlplatten, die thermisch mit mindestens einem der Vielzahl von Adaptern gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Kühlplatten so konfiguriert sind, dass sie den mindestens einen Adapter kühlen. Zusätzlich oder alternativ umfassen in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Kühlplatten eine erste Kühlplatte, die mit dem ersten Adapter gekoppelt ist, und eine zweite Kühlplatte, die mit dem zweiten Adapter gekoppelt ist, wobei die Bewegung der ersten Kühlplatte unabhängig von der Bewegung der zweiten Kühlplatte ist. Zusätzlich oder alternativ steht in einigen Ausführungsformen mindestens eine der einen oder mehreren Kühlplatten mit mindestens einer der Vielzahl von Adaptern in Kontakt. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Kühlplatten unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Ausführungsformen der Thermokopf ferner Folgendes: einen oder mehrere Kraftmechanismen, die so konfiguriert sind, dass sie eine oder mehrere Kräfte auf mindestens eine der einen oder mehreren Komponenten ausüben. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen der eine oder die mehreren Kraftmechanismen unabhängig gesteuert. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Sollwerttemperaturen auf. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Verlustleistungsmengen auf. Zusätzlich oder alternativ werden in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten mit unterschiedlichen ausgeübten Kräften getestet. Zusätzlich oder alternativ weisen in einigen Ausführungsformen mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Höhen auf. Zusätzlich oder alternativ ist in einigen Ausführungsformen mindestens einer der Vielzahl von Adaptern thermisch mit mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ sind in einigen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Komponenten Teil einer einzelnen zu testenden Vorrichtung.
  • Es versteht sich, dass alle Variationen, Aspekte, Merkmale und Optionen, die im Hinblick auf die Systeme und Verfahren beschrieben sind, gleichermaßen für die Verfahren gelten und umgekehrt. Es wird auch klar sein, dass eine oder mehrere der oberhalb genannten Variationen, Aspekte, Merkmale und Optionen kombiniert werden können. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend genannten Aufgaben beschränkt ist, sondern auch andere Aufgaben enthalten kann, einschließlich solcher, die von Fachleuten auf dem Gebiet der Technik erkannt werden können.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
    • 1A zeigt eine Draufsicht auf einen beispielhaften Chip, der eine Vielzahl von Zonen umfasst.
    • 1B zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Testsystems gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 2A zeigt eine Draufsicht einer beispielhaften Vorrichtung, die eine Vielzahl von Zonen gemäß einiger Ausführungsformen umfasst.
    • 2B zeigt eine Querschnittsansicht der Vorrichtung entlang Linie A-A, wie in 2A gezogen.
    • 2C zeigt eine Querschnittsansicht der Vorrichtung entlang Linie B-B, wie in 2A gezogen.
    • Die 3A-3C zeigen Querschnittsansichten eines beispielhaften Thermokopfs, der eine Vielzahl von Adaptern umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Thermokopfs gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 5A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer beispielhaften Heizeinrichtung gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 5B zeigt einen beispielhaften Adapter, der ein Loch umfasst, das Zugang zu einem Stift gemäß einigen Ausführungsformen bietet.
    • 6A und 6B zeigen Querschnittsdarstellungen einer beispielhaften Kühlplatte gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 7A zeigt ein beispielhaftes Wärmeleitmaterial, das Öffnungen oder Löcher umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 7B zeigt beispielhaftes flüssiges Wärmeleitmaterial, das gemäß einigen Ausführungsformen zugegeben wird.
    • 8A und 8B zeigen jeweils Drauf- bzw. Querschnittsansichten einer Vorrichtung mit gestapelten Komponenten gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 9A zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Vorrichtung, die gestapelten Komponenten umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 9B und 9C zeigen Querschnittsansichten eines Thermokopfs und einer Vorrichtung entlang der Linien B-B bzw. A-A, wie in 9A gezogen.
    • 10A und 10B zeigen Drauf- bzw. Querschnittsansichten einer beispielhaften Vorrichtung, die Komponenten auf einer Vielzahl von Seiten eines Substrats umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Testsystems, das einen Thermokopf und eine zu testende Vorrichtung mit Komponenten auf einer Vielzahl von Seiten eines Substrats umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 12A zeigt einen beispielhaften Kraftmechanismus, der einen Kolben und eine Rampe umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
    • 12B zeigt einen beispielhaften Kraftmechanismus, der eine Nockenrolle umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
    • 13A zeigt eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Testsystems, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 13B zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben des Testsystems 1390, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 14 zeigt eine beispielhafte aktive thermische Steuerung für eine Vielzahl von Komponenten einer Vorrichtung, gemäß einiger Ausführungsformen.
    • 15 zeigt einen beispielhaften Thermokopf und Sockel, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 16 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Computers, der für eine oder mehrere Steuerungen verwendet wird, gemäß Ausführungsformen der Offenbarung.
  • Es versteht sich, dass alle Variationen, Aspekte, Merkmale und Optionen, die im Hinblick auf die Systeme beschrieben sind, gleichermaßen für die Verfahren gelten und umgekehrt. Es wird auch klar sein, dass eine oder mehrere der oberhalb genannten Variationen, Aspekte, Merkmale und Optionen kombiniert werden können.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Hierin werden Thermoköpfe und zugehörige Testsysteme zum unabhängigen Steuern einer Vielzahl von Zonen (z. B. einer oder mehrerer Komponenten) während der Testung einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen offenbart. In einigen Ausführungsformen umfasst ein Thermokopf eine Vielzahl von Adaptern, eine oder mehrere Heizeinrichtungen und eine oder mehrere thermische Steuerungen zum unabhängigen Steuern der Temperaturen der Komponenten. Beispielsweise können zwei Komponenten verschiedene Sollwerttemperaturen aufweisen. Die thermischen Steuerungen können die Temperaturen der zwei Komponenten unabhängig so steuern, dass die thermische Steuerung einer Komponente die thermische Steuerung der anderen Komponente nicht beeinflusst. Zu einem bestimmten Zeitpunkt kann eine erste Heizeinrichtung (die thermisch mit der ersten Komponente gekoppelt ist) die erste Komponente erhitzen, während die Temperatur der zweiten Komponente gleich bleiben kann. In einigen Ausführungsformen erfolgt die thermische Steuerung mittels einer oder mehrerer Kühlplatten, und der Thermokopf umfasst eine oder mehrere Kühlplatten. Als ein nicht einschränkendes Beispiel wird zu einem bestimmten Zeitpunkt eine erste Komponente durch eine Kühlplatte gekühlt, während die zweite Komponente nicht gekühlt wird. Als weiteres Beispiel kann eine dritte Komponente nicht thermisch mit einer Heizeinrichtung und/oder einer Kühlplatte gekoppelt sein. Ausführungsformen der Offenbarung enthalten eine unabhängige Steuerung einer oder mehrerer Kräfte unter Verwendung eines oder mehrerer Kraftmechanismen. Ausführungsformen der Offenbarung enthalten ferner Verfahren für deren Betrieb.
  • Die folgende Beschreibung dient dazu, einer Fachperson die Herstellung und Verwendung verschiedener Ausführungsformen zu ermöglichen. Beschreibungen spezifischer Vorrichtungen, Techniken und Anwendungen sind nur als Beispiele vorgesehen. Diese Beispiele sind ausschließlich dazu vorgesehen, den Kontext zu verdeutlichen und das Verständnis der beschriebenen Beispiele zu erleichtern. Für eine Fachperson auf diesem Gebiet ist somit ersichtlich, dass die beschriebenen Beispiele ohne einige oder alle spezifischen Details umgesetzt werden können. Andere Anwendungen sind möglich, so dass die folgenden Beispiele nicht als einschränkend zu verstehen sind. Verschiedene Abwandlungen der hierin beschriebenen Beispiele werden für Fachleute auf diesem Gebiet ohne weiteres ersichtlich sein, und die hierin definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Beispiele und Anwendungen angewendet werden, ohne vom Geist und Umfang der verschiedenen Ausführungsformen abzuweichen. Somit sollen die verschiedenen Ausführungsformen nicht auf die hierin beschriebenen und gezeigten Beispiele beschränkt sein, sondern sind in dem Umfang zu verstehen, der mit den Ansprüchen vereinbar ist.
  • Verschiedene Techniken und Prozessablaufschritte werden anhand von Beispielen, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, detailliert beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis eines oder mehrerer Aspekte und/oder Merkmale zu ermöglichen, die hierin beschrieben werden oder auf die Bezug genommen wird. Für Fachleute auf diesem Gebiet ist jedoch offensichtlich, dass ein oder mehrere Aspekte und/oder Merkmale, die hierin beschrieben oder erwähnt werden, ohne einige oder alle dieser spezifischen Details umgesetzt werden können. In anderen Fällen wurden bekannte Prozessschritte und/oder Konstruktionen nicht im Detail beschrieben, um einige der hierin beschriebenen oder referenzierten Aspekte und/oder Merkmale nicht zu verschleiern.
  • In der folgenden Beschreibung von Beispielen wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden und in denen spezifische Beispiele, die in die Praxis umgesetzt werden können, zur Veranschaulichung gezeigt werden. Es versteht sich, dass andere Beispiele verwendet und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der offenbarten Beispiele abzuweichen.
  • Die in der Beschreibung der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung spezieller Ausführungsformen und soll nicht einschränkend sein. Wie in der Beschreibung der verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“, „eines“ und „der“, „die“, „das“ auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes verlangt. Es versteht sich auch, dass der Begriff „und/oder“ wie hierin verwendet, sich auf alle möglichen Kombinationen eines oder mehrerer der aufgeführten Elemente bezieht und diese umfasst. Es versteht sich außerdem, dass die Begriffe „enthält“, „enthaltend“, „umfasst“ und/oder „umfassend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten festlegen, ohne das Vorliegen oder Hinzufügen eines/einer oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon auszuschließen. Es versteht sich auch, dass der Begriff „gleich“ in dieser Beschreibung darauf Bezug nimmt, dass das angegebene Merkmal identisch ist oder innerhalb eines bestimmten Bereichs (z. B. 1 %, 5 % usw.) von identisch liegt.
  • Einige der Vorrichtungen können eine Vielzahl von Zonen umfassen, wobei jede Zone eine oder mehrere Komponenten (z. B. IC-Chips in einem Gehäuse oder Funktionsblöcke in einem Chip) umfassen kann. 1A zeigt eine Draufsicht auf einen beispielhaften Chip, der eine Vielzahl von Zonen umfasst. Vorrichtung 100 kann Zonen 117A, 117B, 117C, 117D, 119A, 119B und 119C umfassen. Beispielsweise kann eine komplexe SOC-Vorrichtung eine Vielzahl von Grafikprozessor-Kernen (GPU-Kerne), eine Vielzahl von Zentralprozessor-Kernen (CPU-Kerne) und verschiedene Schnittstellen und andere Funktionen umfassen, wobei die Zonen 119A, 119B und 119C Hochleistungszonen sein können (z. B. umfassend GPU- und/oder CPU-Kerne) und die Zonen 117A, 117B, 117C und 117D können Zonen mit geringer Leistung sein (z. B. umfassend Speicher, Transceiver usw.). Eine Zone kann eine oder mehrere Komponenten umfassen. In einigen Ausführungsformen können mindestens zwei Zonen einer Vorrichtung unter Testbedingungen aufgrund unterschiedlicher Funktionen und/oder Tests, die an den Zonen durchgeführt werden, unterschiedliche Leistungsmengen abgeben. Es kann vorteilhaft sein, die Temperatur einer oder mehrerer Zonen konstant und bei einer oder mehreren Sollwerttemperaturen (oder innerhalb eines vorgegebenen Bereichs) zu halten, während die Vorrichtung getestet wird.
  • Eine Zone kann eine oder mehrere Komponenten umfassen, wie beispielsweise Zone 117A, die eine Komponente umfasst, und Zone 119C, die mindestens zwei Komponenten umfasst. Eine oder mehrere Komponenten können Teil einer einzelnen Vorrichtung sein (wie in der Figur gezeigt) oder alternativ Teil einer Vielzahl von zu testenden Vorrichtungen (nicht in der Figur gezeigt).
  • 1B zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Testsystems gemäß einigen Ausführungsformen. Testsystem 190 kann einen Thermokopf 150, eine Steuerung 158, einen Sockel 121 und einer Tester 141 umfassen. Der Thermokopf 150 kann so konfiguriert sein, dass er die zu testende Vorrichtung 100 thermisch steuert. Der Thermokopf 150 kann eines oder mehrere von Folgendem umfassen: einen Adapter 130, eine Heizeinrichtung 156, eine Kühlplatte 162 oder einen Kraftmechanismus 132. Der Adapter 130 kann so konfiguriert sein, dass er die Übertragung von Wärmeenergie zu und/oder von thermisch gekoppelten Komponenten ermöglicht. Beispielsweise kann der Adapter 130 ein Übertragung von Wärmeenergie (z. B. Wärme) von der Heizeinrichtung 156, die sich an der Unterseite des Adapters 130 befindet, an die Kühlplatte 162 ermöglichen, die sich an der Oberseite des Adapters 130 befindet. Die Heizeinrichtung 156 kann so konfiguriert sein, dass sie die Temperatur der Vorrichtung 100 erhöht (z. B. erhitzt), und die Kühlplatte 162 kann so konfiguriert sein, dass sie die Temperatur der Vorrichtung 100 senkt (z. B. kühlt). Die Fähigkeit und Geschwindigkeit des Thermokopfes, die Temperatur der Vorrichtung 100 thermisch zu steuern, kann von der thermischen Kopplung zwischen seinen Komponenten und der Vorrichtung 100 abhängen.
  • Der Kraftmechanismus 132 kann so konfiguriert sein, dass er eine Kraft auf die Vorrichtung 100 ausübt, um die thermische Kopplung zwischen dem Thermokopf 150 und der Vorrichtung 100 zu verbessern. Die Steuerung 158 kann so konfiguriert sein, dass sie ein oder mehrere Signale an den Thermokopf 150 sendet, um eine oder mehrere seiner Komponenten zu steuern. Beispielsweise kann die Steuerung 158 ein Strom- oder Spannungssignal an die Heizeinrichtung 156 senden, um diese zu veranlassen, die Vorrichtung 100 zu erhitzen. Als weiteres Beispiel kann die Steuerung 158 ein Strom- oder Spannungssignal an ein Ventil senden, das den Durchfluss innerhalb der Kühlplatte 162 oder der zugehörigen Kühleinrichtung dosiert, um diese zu veranlassen, die Vorrichtung 100 zu kühlen. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung 158 ein Strom- oder Spannungssignal senden, um den Kraftmechanismus 132 zu veranlassen, mehr oder weniger Kraft auf den Thermokopf 150 auszuüben, wodurch die thermische Kopplung zwischen dem Thermokopf 150 und der Vorrichtung 100 verbessert wird, ohne diese zu beschädigen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die thermische Steuerung eine auf einer feldprogrammierbaren Gate-Reihe (FGPA) basierende Proportional-Integral-Differential-Steuerung (PID) sein.
  • Der Sockel 121 kann so konfiguriert sein, dass er Stromverbindungen und/oder Testsignale vom Tester 141 zur Vorrichtung 100 oder von der Vorrichtung 100 zum Tester 141 elektrisch koppelt. Der Tester 141 kann Testsignale senden und/oder Antwortsignale empfangen, um die Leistung der Vorrichtung 100 zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann der Tester 141 den Strom überwachen, der einem oder mehreren der folgenden Elemente zugeführt wird: der DUT, einer Komponente oder Zonen der DUT. Obwohl die Figur das Testsystem 190 als eine oder mehrere Komponenten umfassend darstellt, können Ausführungsformen der Offenbarung zusätzliche Komponenten enthalten, oder eine oder mehrere Komponenten können nicht enthalten sein. Zusätzlich oder alternativ Zusätzlich oder alternativ, können Ausführungsformen der Offenbarung, obwohl eine Konfiguration des Testsystems gezeigt ist, andere Konfigurationen umfassen, wie z. B. den Thermokopf, der einen zusätzlichen Adapter umfasst, der an der Unterseite der Vorrichtung 100 angeordnet ist.
  • Beispielhafter Thermokopf umfassend eine Vielzahl von Adaptern
  • 2A zeigt eine Draufsicht einer beispielhaften Vorrichtung, die eine Vielzahl von Zonen gemäß einiger Ausführungsformen umfasst. Die Vorrichtung 200 kann eine Vielzahl von Komponenten umfassen, wie z. B. Komponente 202A, Komponente 202B und Komponenten 203A-H, die auf einem Substrat 210 montiert sind. Die Vorrichtung 200 kann eine oder mehrere Hochleistungskomponenten (z. B. Komponenten 202), eine oder mehrere Niedrigleistungskomponenten (z. B. Komponenten 203) oder eine Kombination davon umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 200 jede Art von Komponente (z. B. Chips oder Gehäuse) umfassen; nicht einschränkende Beispiele umfassen Logik-, HF-, Analog-, Digital- und Leistungselemente, Dioden (z. B. Leuchtdioden (LEDs)), Sensoren (z. B. Bildsensoren), mikroelektromechanische Systeme (MEMS), integrierte passive Vorrichtungen (IPDs), Stromversorgungseinheiten oder integrierte Schaltungen (PMUs, PMICs) usw. Zusätzlich oder alternativ kann die Vorrichtung 200 andere Arten von Komponenten umfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Widerstände, Kondensatoren, Induktoren, Transistoren usw.
  • Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Vorrichtung 200 eine SiP-Vorrichtung sein, die für Hochleistungsrechneranwendungen (HPC) verwendet wird. Die Komponente 202A und die Komponente 202B können beispielsweise Prozessorchips (z. B. CPU- und/oder GPU-Chips) sein, die von dynamischen Direktzugriffsspeicherchips (DRAM-Chips) umgeben sind. Die Speicherchips können einzelne Chips, verpackte Chips, über Through-Silicon-Vias (TSVs) gestapelte Chips (z. B. High-Bandwidth-Memory-(HBM)-Vorrichtungen) oder dergleichen sein. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Komponenten in unmittelbarer Nähe zu einer oder mehreren anderen Komponenten angeordnet sein. Beispielsweise können Speicherchips in der Nähe der Prozessorchips platziert werden, um Signalverzögerungen und Rauschen in den Verbindungen zwischen Speicher und Prozessor zu reduzieren, wodurch die Gesamtleistung z. B. durch höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und reduzierte Latenzzeiten verbessert wird. Die unmittelbare Nähe kann dazu führen, dass die Temperatur von einer Komponente die Temperatur einer anderen Komponente beeinflusst.
  • 2B zeigt eine Querschnittsansicht der Vorrichtung 200 entlang Linie A-A, wie in 2A gezogen. Linie A-A kann durch Komponenten 202B, 203D und 203H gezogen sein. Die Komponenten 202B, 203D und 203H können über Verbindungselemente 206 auf dem Substrat 210 montiert und mit diesem verbunden sein. In einigen Ausführungsformen können sich die Komponenten in einer Vorrichtung 200 auf einer einzelnen Schicht des Substrats 210 befinden. In einigen Ausführungsformen können die Verbindungselemente 206 Komponentenverbindungselemente sein, wie z. B. Lötkugeln, Kupfersäulenbumps, C4-Bumps (Controlled Collapse Chip Connection), Goldbumps, Drahtbondungen oder leitfähiger Klebstoff, als nicht einschränkende Beispiele. Die Verbindungselemente 206 können es ermöglichen, dass die Komponenten mechanisch und/oder elektrisch mit dem Substrat 210 verbunden werden. Das Substrat 210 kann jede Art von Material umfassen, wie z. B. Laminat. In einigen Ausführungsformen kann das Substrat 210 eine oder mehrere Schichten umfassen aus: leitfähigen Leiterbahnen, leitfähigen ebenen Schichten, dielektrischen Schichten oder einer Kombination davon. Eine oder mehrere Vias können verwendet werden, um leitende Schichten zu verbinden. Die Schicht(en) und/oder Vias können unter Verwendung eines Leiterplattenprozesses ausgebildet werden. Ausführungsformen der Offenbarung können andere Materialien (z. B. Keramik, Silizium, Glas, Formmasse usw.) zum Erzeugen des Substrats 210 enthalten.
  • Die Komponenten 202/203 und Verbindungselemente 206 können sich auf der Oberseite des Substrats 210 befinden, und Verbindungselemente 216 können sich auf der Unterseite des Substrats 210 befinden. In einigen Ausführungsformen können sich keine Komponenten auf der Unterseite des Substrats 210 befinden. Die Verbindungselemente 216 können beispielsweise dazu verwendet werden, die Vorrichtung 200 elektrisch mit einer Platine zu koppeln. Die Platine kann eine Testplatine sein, wenn die Vorrichtung 200 getestet wird, oder eine Systemplatine, wenn die Vorrichtung in einem Endprodukt verwendet wird. Wenn sie mit einer Testplatine gekoppelt sind, können die Verbindungselemente 216 elektrisch mit einem Sockel gekoppelt sein, der zum Senden von Testsignalen zwischen einem Tester und der Vorrichtung 200 verwendet wird. Die Verbindungselemente 216 können Lötkugeln, Stifte, Anschlüsse, Pads auf dem Substrat 210 oder andere Formen von Verbindungselementen sein.
  • Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Testplatine ein oder mehrere Testsignale (Eingangssignale) an die Vorrichtung 200 senden und/oder ein oder mehrere Ausgangssignale von der Vorrichtung 200 empfangen. Das/die Testsignal(e) kann/können ein vorbestimmtes Muster aufweisen. Das/die Ausgangssignal(e) kann/können die elektrischen Eigenschaften der Vorrichtung 200 in Reaktion auf das Anwenden des/der Testsignale(s) auf die Vorrichtung 200 während der Testung darstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Testung unter Verwendung mehrerer Sätze von Eingangs- und Ausgangssignalen durchgeführt werden, während die Vorrichtung 200 unter denselben oder unterschiedlichen Bedingungen (z. B. unterschiedlichen Temperaturen) betrieben wird.
  • 2C zeigt eine Querschnittsansicht der Vorrichtung 200 entlang Linie B-B, wie in 2A gezogen. Linie B-B kann durch Komponenten 202A und 202B gezogen sein. In einigen Ausführungsformen, wie in der Figur gezeigt, können zwei oder mehr Komponenten (z. B. Chips oder Gehäuse) aufgrund von z. B. unterschiedlichen Designs und/oder Fertigungsabweichungen unterschiedliche Höhen aufweisen. Beispielsweise kann die Komponente 202A kürzer sein als die Komponente 202B, was zu einem Höhenunterschied 220 führt. In einigen Ausführungsformen kann der Höhenunterschied 220 auf Unterschiede in den Typen der Komponenten zurückzuführen sein. Beispielsweise kann der Speicherchip 203A höher sein als der Prozessorchip 202A. Als weiteres Beispiel kann der Hochleistungs-Chip 202B höher sein als der Hochleistungs-Chip 202A. Es ist auch angedacht, dass in Fällen, in denen die Komponenten 202A und 202B die gleiche Höhe aufweisen, diese nach dem Zusammenbau auf dem Substrat 210 aufgrund von Unterschieden in der endgültigen Lötgröße während des Zusammenbaus (z. B. Unterschiede in der Lötkugelkompression während des Lötens) auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein können.
  • Werden die Höhenunterschiede der Komponenten in der Vorrichtung 200 nicht berücksichtigt, kann das Testsystem nicht in der Lage sein, die Testbedingungen der Komponenten der Vorrichtung 100 ausreichend zu steuern. Beispielsweise kann das Testsystem einen Adapter oder eine zugehörige Heizeinrichtung aufweisen, die aufgrund des Höhenunterschieds 220 mit der Oberseite der Komponente 202B, jedoch nicht mit der Oberseite der Komponente 202A in Kontakt steht. Dadurch kann das Testsystem thermisch mit der Komponente 202B gekoppelt sein, aber kann nicht ausreichend thermisch mit der Komponente 202A gekoppelt sein. Eine solche fehlende thermische Kopplung kann zu Leistungsproblemen beim Testen der Komponente 202A führen. Beispielhafte Testsysteme der Offenbarung sind in der Lage, gleichzeitig verschiedene Komponenten in einer oder mehreren zu testenden Vorrichtungen mit unterschiedlichen eingestellten Sollwerttemperaturen zu testen. Die thermische Steuerung der verschiedenen Komponenten ist so ausgelegt, dass sie Temperaturen innerhalb einer Toleranz (wie 1 %, 5 % usw.) von den jeweiligen Sollwerttemperaturen aufweisen, ohne die Leistung der Komponenten zu beeinträchtigen. Zusätzlich oder alternativ sind die Testsysteme der Offenbarung in der Lage, Vorrichtungen, die mehrere Komponenten mit unterschiedlichen Höhen umfassen, zu einem bestimmten Zeitpunkt zu testen, ohne die thermische Leistung zu beeinträchtigen.
  • Obwohl 2A-2C zwei Komponenten mit acht weiteren Komponenten zeigen, die entlang der Seiten eines Substrats angeordnet sind, können Ausführungsformen der Offenbarung eine beliebige Anzahl und/oder Anordnung von Komponenten enthalten. Zusätzlich oder alternativ können die Komponenten in einer Vorrichtung in jeder beliebigen nicht in der Figur gezeigten Weise angeordnet sein.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können ein Testsystem umfassen, das einen Thermokopf umfasst, der so konfiguriert ist, dass er eine oder mehrere zu testende Vorrichtungen thermisch steuert. 3A-3B zeigen Querschnittsansichten eines beispielhaften Thermokopfs, der eine Vielzahl von Adaptern umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen. Der Thermokopf 350 kann so konfiguriert sein, dass er eine oder mehrere Vorrichtungen testet. Die Vorrichtung kann Komponente 302A, Komponente 302B, Komponente 303A, Komponente 303D, Substrat 310 sowie Verbindungen 306 und Verbindungen 316 umfassen, die jeweils eine oder mehrere Eigenschaften ähnlich zu den Komponenten 202A, 202B, 203A, 203D, dem Substrat 210 bzw. den Verbindungen 206 oder Verbindungen 216 aufweisen können.
  • Der Thermokopf 350 kann eine Vielzahl von Adaptern 330A-330D umfassen. Die Adapter 330B und 330C können an den inneren Regionen des Thermokopfes 350 angeordnet sein, und die Adapter 330A und 330D können an den äußeren Regionen des Thermokopfes 350 angeordnet sein. Jeder Adapter 330 kann thermisch mit einer zugehörigen Komponente der Vorrichtung gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere (z. B. jeder) Adapter thermisch mit einer Komponente gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen kann ein erster Adapter thermisch mit einer ersten Komponente gekoppelt sein, und ein zweiter Adapter kann thermisch mit einer zweiten Komponente gekoppelt sein. Adapter 330A kann thermisch mit Komponente 303A gekoppelt sein, Adapter 330B kann thermisch mit Komponente 302A gekoppelt sein, Adapter 330C kann thermisch mit Komponente 302B gekoppelt sein, und Adapter 330D kann thermisch mit Komponente 303D gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen kann die Anzahl der zum Testen einer Vorrichtung verwendeten Adapter gleich der Anzahl der Komponenten in einer Vorrichtung sein. In einigen Ausführungsformen kann mindestens ein Adapter thermisch mit einer oder mehreren (z. B. mindestens zwei) Komponenten gekoppelt sein. Beispielsweise kann ein Adapter thermisch mit einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen kann die Anzahl der zum Testen einer Vorrichtung verwendeten Adapter geringer sein als die Anzahl der Komponenten in einer Vorrichtung.
  • Durch die thermische Kopplung kann die Temperatur eines Adapters die Temperatur einer zugehörigen thermisch gekoppelten Komponente beeinflussen. In einigen Ausführungsformen können zwei oder mehrere Adapter thermisch voneinander unabhängig sein, so dass die Temperatur eines Adapters und/oder seiner zugehörigen thermisch gekoppelten Komponente die Temperatur eines anderen Adapters und/oder seiner zugehörigen thermisch gekoppelten Komponente nicht beeinflussen kann. Beispielsweise kann der Adapter 330B thermisch unabhängig vom Adapter 330C sein, wodurch sich die Temperaturen der Adapter und/oder der zugehörigen thermisch gekoppelten Komponenten nicht gegenseitig beeinflussen. In einigen Ausführungsformen können die Adapter und/oder thermisch gekoppelten Komponenten unabhängig gesteuert sein, wie beispielsweise unabhängig thermisch gesteuert.
  • Die unabhängige Steuerung kann eines oder mehrere der des Folgenden umfassen: unabhängige thermische Steuerung (z. B. unter Verwendung unabhängiger Adapter, unabhängiger Heizeinrichtungen, unabhängiger Durchflusssteuerung, unabhängiger Kühlkörper und/oder unabhängiger Kühlplatten) oder unabhängige Kraftsteuerung (z. B. unter Verwendung unabhängiger Kraftmechanismen). Auf diese Weise kann das Testsystem eine unterschiedliche thermische Steuerung für verschiedene Komponenten einer Vorrichtung bereitstellen.
  • Eine oder mehrere Eigenschaften eines oder mehrerer Adapter können so beschaffen sein, dass unterschiedliche Eigenschaften (z. B. Höhen) der Komponenten berücksichtigt werden können, so dass die Wärmeübertragung zwischen einem Thermokopf und einer Komponente z. B. aufgrund der Größe der Komponente nicht beeinträchtigt wird. Beispielsweise können eine oder mehrere Eigenschaften (z. B. Größe, Kraft usw.) des Adapters 330B sich von einer oder mehreren Eigenschaften des Adapters 330C unterscheiden, um den Höhenunterschied zwischen der Komponente 302A und der Komponente 302B auszugleichen. In einigen Ausführungsformen kann die Größe (z. B. Höhe) eines Adapters und/oder zugehöriger Komponenten mit der Größe der zugehörigen thermisch gekoppelten Komponente in Beziehung stehen (z. B. umgekehrt proportional sein). Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Höhe des Adapters 330C höher sein (im Vergleich zum Adapter 330B), da die Komponente 302B kürzer ist (im Vergleich zur Komponente 302A).
  • In einigen Ausführungsformen kann der erste Adapter 330B eine erste Höhe aufweisen und der zweite Adapter 330C eine zweite Höhe aufweisen. Dieser Höhenunterschied kann Höhenunterschiede zwischen zugehörigen Komponenten der zu testenden Vorrichtung(en) ausgleichen. In einigen Ausführungsformen kann der erste Adapter 330B eine erste thermische Masse aufweisen und der zweite Adapter 330C kann eine zweite thermische Masse aufweisen. Der Unterschied in der thermischen Masse kann Unterschiede in den thermischen Massen zwischen zugehörigen Heizeinrichtungen ausgleichen. In einigen Ausführungsformen kann der erste Adapter 330B einen ersten Oberflächenbereich aufweisen und der zweite Adapter 330C kann einen zweiten Oberflächenbereich aufweisen. Dieser Unterschied in dem Oberflächenbereich kann Unterschiede in dem Oberflächenbereich zwischen zugehörigen Komponenten der zu testenden Vorrichtung(en) oder Unterschiede in den Wärmeleitmaterial-(TIM)-Schichten berücksichtigen. Die Adapter können weitere Unterschiede aufweisen, wie z. B. unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten, Breiten usw. In einigen Ausführungsformen können Unterschiede in den Adaptern zu unterschiedlichen Mengen an Erhitzung oder Abkühlung der Komponenten führen.
  • Der Thermokopf mit mehreren Adaptern der Offenbarung umfasst einen monolithischen Adapter, der thermisch mit Komponenten einer zu testenden Vorrichtung gekoppelt ist. Der monolithische Adapter kann aus einem durchgehenden Material hergestellt sein. In einigen Fällen kann der monolithische Thermokopf eine monolithische Kühlplatte, eine monolithische Heizeinrichtung und/oder eine Vielzahl großer Heizeinrichtungen (größer als 900 mm2, als ein nicht einschränkendes Beispiel) umfassen. Ein beispielhafter Adapter wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
  • Wie in der Figur gezeigt, kann der Thermokopf 350 eine oder mehrere Heizeinrichtungen 356 enthalten, die thermisch mit einem oder mehreren Adaptern und einer oder mehreren Komponenten einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen gekoppelt sind. Beispielsweise kann der Adapter 330B thermisch mit einer Heizeinrichtung 356B gekoppelt sein, und der Adapter 330C kann thermisch mit einer Heizeinrichtung 356C gekoppelt sein. Die erste Heizeinrichtung 356B kann so konfiguriert sein, dass sie die erste Komponente 302A erhitzt, und die zweite Heizeinrichtung 356C kann so konfiguriert sein, dass sie die zweite Komponente 302B erhitzt. In einigen Ausführungsformen können zwei oder mehrere Heizeinrichtungen 356 thermisch unabhängig voneinander sein, so dass die thermische Steuerung einer Heizeinrichtung und/oder ihrer zugehörigen thermisch gekoppelten Komponente die thermische Steuerung einer anderen Heizeinrichtung 356 und/oder ihrer zugehörigen thermisch gekoppelten Komponente nicht beeinflussen kann. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere (z. B. jeder) Adapter thermisch mit einer eindeutigen Heizeinrichtung gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Adapter, wie z. B. der in 3A gezeigte Adapter 330A, nicht thermisch mit einer Heizeinrichtung gekoppelt sein. Beispielhafte Heizeinrichtungen sind nachstehend ausführlicher beschrieben.
  • Eine Heizeinrichtung kann in der Nähe einer zugehörigen thermisch gekoppelten Komponente angeordnet sein, so dass die Verzögerung zwischen der Temperaturänderung der Heizeinrichtung und der Temperaturänderung der Vorrichtung minimiert werden kann. In einigen Ausführungsformen kann mindestens eine Heizeinrichtung angrenzend an (z. B. in Kontakt mit) mindestens einer Komponente oder einer Zwischenschicht (z. B. einer TIM-Schicht), die mit der Komponente in Kontakt steht, angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann mindestens eine Heizeinrichtung angrenzend an (z. B. in Kontakt mit) mindestens einem Adapter angeordnet sein. Die mindestens eine Heizeinrichtung und der mindestens eine Adapter können zusammenpassende Ausrichtungsmerkmale zum Ausrichten der beiden aneinander umfassen. Fehlausrichtungen können die Menge der thermischen Kopplung zwischen der Heizeinrichtung und dem Adapter verringern. Beispiele für zusammenpassende Ausrichtungsmerkmale können Vorsprünge auf einer Oberfläche und zusammenpassende Vertiefungen auf einer anderen Oberfläche oder die Umfangsform eines Elements (z. B. der Heizeinrichtung) und eine zugehörige Aussparung oder Umrisslinie im Adapter oder einer Halterung enthalten, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können eine Heizeinrichtung enthalten, die eine Vielzahl von (z. B. mindestens zwei) Heizelementen umfasst, die räumlich voneinander getrennt und unter Verwendung eines thermischen Isolators zwischen den Heizelementen thermisch isoliert ist. In einigen Ausführungsformen kann ein thermischer Isolator (z. B. ein thermisches Isoliermaterial oder Luft) zwischen mindestens zwei Heizelementen angeordnet sein, um eine thermische Kopplung zwischen diesen zu verhindern oder zu verringern. Beispiele für thermische Isoliermaterialien können Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit (z. B. Polymere, Kunststoffe), Materialien mit hohem Hohlraumanteil (z. B. Schaumstoffe, Mineralwolle), Luft, Vakuum oder dergleichen enthalten, sind aber nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen kann das thermische Isoliermaterial Durchgangslöcher oder Gräben für eine erhöhte thermische Isolierung umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine Heizeinrichtung 356 eine kleine Heizeinrichtung sein (weniger als 500 mm2, als ein nicht einschränkendes Beispiel). Kleine Heizeinrichtungen können im Vergleich zu großen Heizeinrichtungen eine erhöhte Komplexität und/oder Fertigungsausbeute aufweisen. Kleine Heizeinrichtungen können aufgrund ihrer geringeren thermischen Masse auch leichter zu steuern sein und eignen sich insbesondere dazu, eine Vorrichtung auf einer Sollwerttemperatur oder innerhalb eines bestimmten Bereichs um diese Temperatur zu halten. Kleine Heizeinrichtungen sind nicht nur leichter zu steuern, sondern können auch schneller arbeiten (hinsichtlich der Temperaturänderung), wodurch die thermische Steuerung einer zu testenden Vorrichtung stabiler und genauer wird. In einigen Ausführungsformen kann die Größe einer Heizeinrichtung auf der Größe der Komponente basieren, mit der sie thermisch gekoppelt ist. Beispielsweise kann eine zu testende Vorrichtung eine Vielzahl von Komponenten mit unterschiedlichen Größen, wie z. B. große Komponenten und kleine Komponenten, umfassen, und das zugehörige Testsystem kann eine Vielzahl von Heizeinrichtungen mit unterschiedlichen Größen, wie z. B. große Heizeinrichtungen und kleine Heizeinrichtungen, umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Oberflächenbereiche der Vorrichtung und der Heizeinrichtung, die miteinander in Kontakt stehen, gleich sein. Eine Zwischenschicht wie eine TIM-Schicht kann ebenfalls denselben Oberflächenbereich aufweisen.
  • Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere TIM-Schichten 322 verwendet werden, um die thermische Kopplung zwischen einem Adapter und einer zugehörigen Komponente des Thermokopfes oder DUT zu verbessern. In einigen Ausführungsformen kann eine TIM-Schicht 322 auf mindestens einer Seite eines Adapters und/oder einer Heizeinrichtung angeordnet sein. Die TIM-Schicht 322 kann zwischen einem Adapter und einer Vorrichtung angeordnet sein (wie die TIM-Schicht 322A, die zwischen dem Adapter 330A und der Komponente 303A angeordnet ist), zwischen einer Heizeinrichtung und einer Vorrichtung (wie die TIM-Schicht 322B, die sich zwischen der Heizeinrichtung 356B und der Komponente 302A befindet) oder zwischen einem Adapter und einer Heizeinrichtung (wie die TIM-Schicht 332C, die sich zwischen dem Adapter 330C und der Heizeinrichtung 356C befindet) angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann in einigen Ausführungsformen eine TIM-Schicht zwischen einem Adapter und einer Heizeinrichtung angeordnet sein, und dieselbe oder eine andere TIM kann zwischen der Heizeinrichtung und einer Vorrichtung angeordnet sein (z. B. eine TIM-Schicht auf beiden Seiten der Heizeinrichtung). In einigen Ausführungsformen können unterschiedliche TIM-Schichten unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann der Wärmewiderstand der TIM-Schicht 322B vom Wärmewiderstand der TIM-Schicht 322C verschieden sein. Beispielhafte TIM-Schichten sind nachstehend ausführlicher beschrieben.
  • In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Eigenschaften der Heizeinrichtung und/oder des TIM so konfiguriert sein, dass sie unterschiedliche Größen der Komponenten berücksichtigen, so dass die Wärmeübertragung zwischen einer Heizeinrichtung (oder einem Adapter) und einer Komponente nicht aufgrund der Größe der Komponente beeinträchtigt werden kann. In Rückkehr zu dem vorherigen Beispiel, in dem die Komponente 302A höher ist als die Komponente 302B, kann in einigen Ausführungsformen die Höhe der Heizeinrichtung 356B und/oder der TIM-Schicht 322B geringer sein als die Höhe der Heizeinrichtung 356C und/oder der TIM-Schicht 322C.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können ferner einen oder mehrere Kraftmechanismen 332A oder 332B enthalten, um einen zugehörigen Adapter näher an eine thermisch gekoppelte Komponente zu bewegen. Beispielhafte Kraftmechanismen können unter anderem eine Feder, einen mit einem Kraftapplikator gekoppelter Hebel oder einen Kraftapplikator enthalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen kann der Kraftmechanismus 332 eine Kraft auf eine Seite des Adapters ausüben, um die andere Seite näher an die Oberfläche der TIM-Schicht 322 und/oder der Komponente zu bewegen. In einigen Ausführungsformen ist die Bewegung eines ersten Adapters unabhängig von der Bewegung eines zweiten Adapters; beispielsweise kann die Bewegung des Adapters 330B keine Bewegung des Adapters 330C verursachen, und daher kann die Bewegung der Heizeinrichtung 356B unabhängig von der Bewegung der Heizeinrichtung 356C sein. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die unabhängige Bewegung der Adapter etwaige Höhenunterschiede (z. B. aufgrund von Fertigungstoleranzen) ausgleichen. Ausführungsformen der Offenbarung umfassen Testsysteme, die in der Lage sind, die Kräfte auf verschiedene Komponenten unabhängig zu steuern.
  • Der offenbarte Thermokopf kann eine oder mehrere Steuerungen umfassen. Ein Beispiel für eine Steuerung ist eine thermische Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie eine oder mehrere Heizeinrichtungen steuert. Eine thermische Steuerung kann ein oder mehrere Signale an eine bestimmte Heizeinrichtung senden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf das Senden unterschiedlicher Signale an unterschiedliche Heizeinrichtungen, so dass diese unabhängig gesteuert werden. Beispielsweise kann ein erstes Signal, das an die erste Heizeinrichtung 356B gesendet wird, deren Temperatur einstellen, ohne die zweite Heizeinrichtung 356C zu beeinflussen. In einigen Ausführungsformen können mindestens zwei Komponenten während eines bestimmten Testvorgangs bei unterschiedlichen Temperaturen getestet werden, und zugehörige Steuerungen und Heizeinrichtungen können unabhängig arbeiten, um die Komponenten auf diesen jeweiligen Temperaturen zu halten. Beispielsweise können eine erste Steuerung und eine zugehörige Heizeinrichtung 356B so arbeiten, dass die erste Komponente 302A auf einer ersten Temperatur gehalten wird, während eine zweite Steuerung und eine zugehörige Heizeinrichtung 356C so arbeiten können, dass die zweite Komponente 302B auf einer zweiten Temperatur gehalten wird.
  • In einigen Ausführungsformen können mindestens zwei Komponenten und zugehörige Heizeinrichtungen 356 unterschiedliche Temperaturänderungen aufweisen. Die mindestens zwei Komponenten können beispielsweise unterschiedliche Leistungsabgabeniveaus und dadurch unterschiedliche Temperaturänderungen aufweisen. Beispielsweise kann die erste Komponente 302A ein erstes Leistungsniveau abgeben und die zweite Komponente 302B kann ein zweites Leistungsniveau abgeben. Die erste Heizeinrichtung 356B kann bei einer ersten Temperaturänderung entsprechend dem ersten Leistungsniveau betrieben werden, während die zweite Heizeinrichtung 356C bei einer zweiten Temperaturänderung entsprechend dem zweiten Leistungsniveau betrieben werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die thermische Steuerung die Temperatur(en) auf der Grundlage der von der Komponente (den Komponenten) einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen abgegebenen Leistung steuern.
  • In einigen Ausführungsformen können zwei oder mehrere Adapter thermisch abhängig sein, so dass sie thermisch miteinander gekoppelt sind. Zwei oder mehrere Adapter (z. B. Adapter 330A und 330D) können mit denselben Eingängen aus der thermischen Steuerung gekoppelt sein. Beispielsweise können die Komponenten 303A und 303D Low-Power-Speicherchips oder -Gehäuse sein, die in einer Reihe von vier angeordnet sind, wie durch die Anordnung der Komponenten 203A-203D auf der linken Seite von 2A oder der Komponenten 203E-203H auf der rechten Seite gezeigt ist. Ein einzelner Adapter oder eine Vielzahl von Adaptern können thermisch mit einer Vielzahl von Komponenten gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen kann die Vielzahl von Adaptern und/oder die Vielzahl von Komponenten die gleiche Höhe aufweisen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung eine Kraftsteuerung umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vielzahl von Signalen an den Thermokopf sendet, um eine oder mehrere Kräfte, die auf eine oder mehrere Komponenten ausgeübt werden, unabhängig zu steuern. Die Kraftsteuerung kann ein oder mehrere Signale an einen bestimmten Kraftmechanismus senden, z. B. unterschiedliche Signale an unterschiedliche Kraftmechanismen, um die von einem bestimmten Adapter ausgeübte Kraft zu steuern. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine Kraftsteuerung bewirken, dass eine erste Kraft auf einen ersten Adapter 330B und eine zweite Kraft auf einen zweiten Adapter 330C ausgeübt wird. Beispielsweise kann die Kraftsteuerung eine größere Kraft auf eine Komponente mit einem größeren Oberflächenbereich im Vergleich zu einer Komponente mit einem kleinen Oberflächenbereich ausüben. In einigen Fällen kann der Druck auf die Komponente mit dem größeren Oberflächenbereich gleich dem Druck auf die Komponente mit dem kleineren Oberflächenbereich sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Thermokopf 350 eine oder mehrere Kühlplatten umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie die Temperatur von einem oder mehreren der folgenden Elemente senken: einem oder mehreren Adaptern, einer oder mehreren Komponenten oder der Vorrichtung. 3B zeigt einen beispielhaften Thermokopf, der eine Kühlplatte 362 umfasst. In einigen Ausführungsformen können mindestens zwei der Vielzahl von Adaptern thermisch mit derselben Kühlplatte gekoppelt sein, wie z. B. die Adapter 330B und 330C, die thermisch mit der Kühlplatte 362 gekoppelt sind. Wärmeenergie kann zur/von der Kühlplatte 362 zum Adapter 330B und/oder zum Adapter 330C übertragen werden. Die Kühlplatte 362 kann sich auf der Oberseite eines oder mehrerer Adapter 330 befinden, und eine oder mehrere Heizeinrichtungen 356 können auf der Unterseite des/r Adapter(s) 330 angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Kühlplatte 362 Komponenten 303A und/oder 303D kühlen, indem sie z. B. mindestens mit einem Teil der Kraftmechanismen 332A und/oder 332B in Kontakt steht.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Thermokopf 350 eine Vielzahl von Kühlplatten umfassen, wie in 3C gezeigt. Mindestens zwei Kühlplatten können thermisch voneinander unabhängig sein. Die Kühlplatte 362B kann thermisch mit dem Adapter 330B gekoppelt sein, und die Kühlplatte 362C kann thermisch mit dem Adapter 330C gekoppelt sein. Die thermische Steuerung der Kühlplatte 362B kann beispielsweise die Temperatur und/oder die thermische Steuerung der Kühlplatte 362C nicht beeinflussen und umgekehrt.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Bewegung der Kühlplatte 362B unabhängig von der Bewegung der Kühlplatte 362C sein. Die Höhe der ausgeübten Kraft kann von den Eigenschaften der zugehörigen Komponente, Heizeinrichtung, TIM, Adapter oder einer Kombination davon abhängen. Es kann mehr Kraft ausgeübt werden, wenn eine zugehörige Komponente beispielsweise einen größeren Oberflächenbereich aufweist. Beispielhafte Kraftmechanismen sind nachstehend ausführlicher beschrieben.
  • In einigen Ausführungsformen können mindestens zwei Komponenten und zugehörige Kühlplatten 362 unterschiedliche Temperaturänderungen aufweisen, z. B. aufgrund unterschiedlicher Leistungsabgabeniveaus. Beispielsweise kann die erste Komponente 302A ein erstes Leistungsniveau abgeben und die zweite Komponente 302B kann ein zweites Leistungsniveau abgeben. Die erste Kühlplatte 362B kann mit einer ersten Temperatur, die dem ersten Leistungsniveau entspricht, betrieben werden, während die zweite Kühlplatte 362C mit einer zweiten Temperatur, die dem zweiten Leistungsniveau entspricht, betrieben werden. Zusätzlich oder alternativ können die Kühlplatten 362B und 362C bei unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden, beispielsweise wenn die zugehörigen Komponenten bei unterschiedlichen Temperaturen getestet werden.
  • Die thermische Steuerung kann so konfiguriert sein, dass sie eine oder mehrere Heizeinrichtungen (wie oben beschrieben), eine oder mehrere Kühlplatten oder beides steuert. Um die Kühlplatte(n) zu steuern, kann die thermische Steuerung ein oder mehrere Signale an ein oder mehrere Durchflusssteuerventile senden, die jeder Kühlplatte zugeordnet sind. In Fällen, in denen der Thermokopf mindestens zwei Kühlplatten umfasst, kann die thermische Steuerung ein Signal an ein Durchflussventil einer Kühlplatte senden, ohne den Durchfluss durch das Ventil einer anderen Kühlplatte zu beeinflussen (unabhängige Durchflusssteuerung). Die Kühlplatte und die zugehörigen thermisch gekoppelten Komponenten (Adapter, Heizeinrichtung, Komponente usw.) können thermisch von anderen (z. B. benachbarten) Kühlplatten und zugehörigen thermisch gekoppelten Komponenten isoliert sein. In einigen Ausführungsformen kann ein thermischer Isolator (z. B. ein thermisches Isoliermaterial oder Luft) zwischen benachbarten Kühlplatten angeordnet sein.
  • Die Eigenschaften einer Kühlplatte 362 können auf den Eigenschaften eines thermisch gekoppelten Adapters 330 basieren. Beispielsweise kann der Oberflächenbereich der Kühlplatte 362 (die den Adapter berührt) derselbe sein wie der Oberflächenbereich des Adapters 330 (die Oberseite des Adapters, die die Kühlplatte berührt). Wie nachstehend ausführlicher erläutert wird, kann eine Kühlplatte 362 einen oder mehrere Kühlkanäle umfassen, durch die eine Flüssigkeit oder ein Gas strömen kann. Die Durchflussrate und/oder Temperatur der Flüssigkeit oder des Gases kann die Kühlleistung der Kühlplatte 362 beeinflussen.
  • Beispielhafter Thermokopf
  • Ausführungsformen der Offenbarung können ein oder mehrere Thermoköpfe mit den hierin beschriebenen Eigenschaften enthalten. Zur Vereinfachung der Beschreibungen können einige der Figuren einige, aber nicht alle Abschnitte der offenbarten Thermoköpfe darstellen. Ein Abschnitt eines Thermokopfes, umfassend einen Adapter, wird nun beschrieben, aber der Thermokopf kann andere Abschnitte enthalten, die nicht offenbart sind oder in Kombination mit den hierin offenbarten sind. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Thermokopfs gemäß einigen Ausführungsformen. Der Thermokopf 450 ist so konfiguriert, dass er eine auf einem Substrat 410 montierte Komponente 402 thermisch steuert. Obwohl die Figur einen einzelnen Adapter 430 und eine einzelne Komponente 402 auf einem einzelnen Substrat 410 zeigt, können Ausführungsformen der Offenbarung eine beliebige Anzahl von Komponenten (z. B. 2, 3, 4, 5, 10 usw.), einen beliebigen Typ von Komponenten (z. B. Hochleistungs-Chips, Niedrigleistungs-Chips, passive Komponenten usw.) und eine beliebige Anzahl von Substraten enthalten.
  • Beim Testen einer Vorrichtung kann es schwierig, aber wichtig sein, die Temperatur der Vorrichtung während des Tests zu steuern. In einigen Fällen kann die thermischen Steuerung das schnelle Erwärmen oder Kühlen einer oder mehrerer Komponenten der Vorrichtung erfordern, damit die Komponente(n) schnell die Sollwerttemperatur erreichen kann und die Temperatur während des Tests konstant bleibt.
  • Der Adapter 430 kann ein durchgehendes Stück thermisch leitfähiges Material umfassen. Beispielsweise kann der Adapter 430 ein Metall wie Kupfer, Aluminium, Silber oder einen Metallmatrixverbundwerkstoff (Kupfer-Diamant, Aluminium-Diamant, Kupfer-Graphit, Aluminium-Graphit usw.) umfassen. Eine oder mehrere Eigenschaften (z. B. thermische Masse, Höhe, Oberflächenbereich usw.) können auf der Sollwerttemperatur und/oder den Eigenschaften der thermisch gekoppelten Heizeinrichtung und/oder der Kühlplatte basieren.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Thermokopf 450 eine Heizeinrichtung 456 umfassen. Die Heizeinrichtung 456 kann so konfiguriert sein, dass sie Wärme auf die Komponente 402 ausübt. In einigen Ausführungsformen kann die Heizeinrichtung 456 die Temperatur der Komponente 402 erhöhen, wenn z. B. die Leistung der Komponente niedrig ist und/oder wenn ihre Temperatur niedriger ist als die Sollwerttemperatur der Komponente 402. Die Heizeinrichtung 456 kann jede Art von Heizeinrichtung sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Festkörpervorrichtung (z. B. umfassend einen Keramikkörper mit einer oder mehreren Widerstandsspuren), eine Patronenheizung in einem thermisch leitenden Körper, eine thermoelektrische Vorrichtung (TED), eine Halbleitervorrichtung auf Siliziumbasis usw. In einigen Ausführungsformen kann die Heizeinrichtung 456 eine geringe thermische Masse aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die thermische Masse der Heizeinrichtung 456 geringer sein als die thermische Masse des Adapters 430, der Kühlplatte 462 oder beider. In einigen Ausführungsformen kann die thermische Masse der Heizeinrichtung 456 mindestens 5 mal geringer als die thermische Masse des Adapters 430 sein. In einigen Ausführungsformen kann die thermische Masse der Heizeinrichtung 456 mindestens 10 mal geringer als die thermische Masse des Adapters 430 sein. Die thermische Masse der Heizeinrichtung 456 kann deren Ansprechverhalten, Temperaturanstiegsrate und Wärmeleitfähigkeit beeinflussen, z. B. durch die Heizeinrichtung 456, den Adapter 430, die Kühlplatte 462 oder eine Kombination davon.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der Thermokopf 450 die Kühlplatte 462 umfassen. Die Kühlplatte 462 kann so konfiguriert sein, dass sie den Adapter 430 kühlt, der dadurch die Heizeinrichtung 456 und/oder die Komponente 402 kühlen kann. Wenn die Heizeinrichtung 456 ausgeschaltet ist, kann der gekühlte Adapter 430 die Heizeinrichtung 456 kühlen. Die Kühlplatte 462 kann einen oder mehrere Kühlkanäle 469 enthalten, die Flüssigkeit oder Gas zirkulieren lassen können, um die Kühlplatte 462 zu kühlen. Beispielhafte Flüssigkeiten können Wasser, ein Wärmeträgerfluid, ein Kühlmittel, ein Gas usw. sein, sind aber nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere andere Kühlmechanismen verwendet werden, um die Kühlplatte 462 zu kühlen, wie z. B. ein thermoelektrischer Kühler (TEC) (als ein nicht einschränkendes Beispiel). Der TEC kann beispielsweise die Kühlplatte 462 unter die Temperatur eines durch die Kühlplatte 462 zirkulierenden Fluids kühlen. Als weiteres (nicht einschränkendes) Beispiel kann eine Kühleinrichtung oder ein Radiator verwendet werden, um die Temperatur des Fluids zu kühlen.
  • Der Adapter 430 kann so konfiguriert sein, dass er thermisch mit der Komponente 402 gekoppelt ist. Eine bessere thermische Kopplung kann zu einer besseren thermischen Steuerung führen. In einigen Ausführungsformen kann die thermische Kopplung dadurch erfolgen, dass der Adapter 430 Kontakt mit der Komponente 402 herstellt und/oder eine oder mehrere Zwischenschichten verwendet werden, um die Wärmeübertragung zwischen dem Adapter 430 und der Komponente 402 zu erleichtern. TIM-Schichten 422 sind beispielhafte Zwischenschichten.
  • In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere TIM-Schichten 422 zwischen einer oder mehreren Komponenten des Thermokopfes 450 angeordnet sein. Eine TIM-Schicht 422 kann verwendet werden, um den Wärmewiderstand zu verringern und dadurch die thermische Kopplung zu verbessern. Beispielsweise kann sich eine TIM-Schicht 422 zwischen dem Adapter 430 und der Heizeinrichtung 456 befinden, und/oder eine TIM-Schicht 422 kann sich zwischen der Heizeinrichtung 456 und der Komponente 402 befinden. Als weiteres Beispiel kann eine TIM-Schicht 422 zwischen der Kühlplatte 462 und dem Adapter 430 (nicht gezeigt) angeordnet sein. In einigen Fällen kann eine TIM-Schicht ausgelassen werden, und stattdessen können die Kühlplatte 462 und der Adapter 430 ein durchgehendes Material sein (z. B. eine Kühlplatte mit einem oder mehreren aus ihrer Oberfläche herausgearbeiteten Adaptern). Eine TIM-Schicht kann eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: ein Wärmeleitpaste (z. B. Öl oder ein anderes Material, das eingebettete thermisch leitende Partikel wie Metallpartikel oder Keramikpartikel umfasst), ein flüssiges Material (z. B. Glykol, Wasser), ein Kohlenstoffmaterial, ein metallisches formbares Material (z. B. ein Material mit niedrigem Schmelzpunkt wie Indium, Zinn oder eine Kombination von Materialien wie ein thermisch leitfähiges Elastomerpolster mit einer Abdeckschicht aus Aluminiumfolie), ein thermisch leitfähiges Elastomerpolster oder dergleichen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die thermische Kopplung zwischen dem Adapter 430 und der Komponente 402 verbessert werden, wenn eine Kraft auf Komponenten des Thermokopfes 450 und/oder der Komponente 402 ausgeübt wird, wodurch ein besserer Kontakt hergestellt wird. Der Wärmewiderstand zwischen dem Adapter 430 und der Komponente 402 kann mit der Menge der ausgeübten Kraft zusammenhängen. Die ausgeübte Kraft kann auch den Kontakt zwischen den Sockelkontakten und den Verbindungselementen 416 (die das Testsystem zur elektrischen Verbindung mit der Komponente verwendet) beeinflussen. Zusätzlich oder alternativ kann die ausgeübte Kraft dazu beitragen, ein unerwünschtes Verformen der Komponente 402 und/oder des Substrats 410 zu verhindern oder zu verringern, was zu Defekten führen kann.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können andere Arten von Zwischenschichten enthalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Erhebungen, Stifte oder andere Kontakte über der Oberfläche des Adapters, der Kühlplatte und/oder der Heizeinrichtung, um die thermische Kopplung zu erhöhen oder zu verringern. Die Anzahl, Größe, Dichte und/oder das Muster der Erhebungen, Stifte oder Kontakte können so konfiguriert sein, dass ein gewünschter Wärmewiderstand zwischen einem Adapter und einer Heizeinrichtung, einem Adapter und einer Kühlplatte oder einer Heizeinrichtung und einer Komponente erreicht werden kann. In einigen Ausführungsformen kann der Wärmewiderstand gemäß dem Typ der Komponente oder Vorrichtung konfiguriert sein. Beispielsweise kann das Testsystem für eine Niedrigleistungskomponente mit einem hohen Wärmewiderstand konfiguriert sein. Eine Heizeinrichtung mit geringer Leistung kann zur thermischen Steuerung verwendet werden und kann aufgrund des hohen Wärmewiderstands die Komponente mit geringer Leistung leicht erhitzen.
  • Der Thermokopf 450 kann ferner einen oder mehrere Temperatursensoren umfassen, um die Temperatur des Adapters 430, der Heizeinrichtung 456 oder der Kühlplatte 462 zu messen. Die gemessene Temperatur kann von der thermischen Steuerung verwendet werden, um die Temperatur des Adapters 430, der Heizeinrichtung 456 und/oder der Kühlplatte 462 einzustellen, anzupassen oder aufrechtzuerhalten. Die gemessene Temperatur kann mit einer Sollwerttemperatur verglichen werden, und die an die Steuerung gesendeten Signale können dementsprechend aktualisiert werden, um die Differenz zwischen der gemessenen Temperatur und der Sollwerttemperatur zu minimieren. Einstellen, Anpassen oder Aufrechterhalten der Temperatur der Heizeinrichtung 456 kann Einstellen, Anpassen oder Aufrechterhalten des Stroms oder der Spannung von der thermischen Steuerung zur Heizeinrichtung 456 umfassen. Einstellen, Anpassen oder Aufrechterhalten der Temperatur der Kühlplatte 462 kann Einstellen, Anpassen oder Aufrechterhalten der Durchflussrate oder Temperatur der/des mit der Kühlplatte 462 verbundenen Flüssigkeit oder Gases umfassen. In einigen Ausführungsformen beträgt die Aktualisierungsfrequenz der thermischen Steuerung zum Steuern der Temperaturen weniger als 200 Mikrosekunden.
  • Ein Beispiel für ein Verfahren zum Steuern der Temperatur einer Komponente umfasst, ist jedoch nicht beschränkt auf, das Einstellen oder Anpassen der Temperatur basierend darauf, ob die gemessene Temperatur (z. B. Heizeinrichtungstemperatur) oberhalb oder unterhalb der Sollwerttemperatur (oder des Sollwerttemperaturbereichs) liegt. Wenn die gemessene Temperatur oberhalb der Sollwerttemperatur liegt, reduziert die thermische Steuerung die an die Heizeinrichtung gelieferte Menge der Leistung. Wenn die gemessene Temperatur unterhalb der Sollwerttemperatur liegt, erhöht die thermische Steuerung die an die Heizeinrichtung gelieferte Menge der Leistung. In einigen Ausführungsformen kann die Heizeinrichtung für eine spezifische Leistungsabgabe der thermischen Steuerung konfiguriert sein. Als ein Beispiel ist die thermische Steuerung in der Lage, die Heizeinrichtung mit bis zu 500 W unter Verwendung von 100 V zu versorgen, wobei die Heizeinrichtung 500 W bei einer Zufuhr von 100 V erzeugt (z. B. für die Sollwerttemperatur oder innerhalb des Sollwerttemperaturbereichs). In einigen Ausführungsformen kann die Heizeinrichtung für die zugehörige Komponente konfiguriert sein, beispielsweise kann die Heizeinrichtung eine Ausgangsleistung aufweisen, die größer ist als die Ausgangsleistung der Komponente. Beispielsweise kann eine 30-W-Heizeinrichtung zum Erwärmen einer 10-W-Komponente verwendet werden, während eine 300-W-Heizeinrichtung zum Erwärmen einer 100-W-Komponente verwendet werden kann. Je geringer die thermische Masse der Heizeinrichtung ist, desto effektiver ist die Heizeinrichtung 456 bei der schnellen Erhöhung der Temperatur der Komponente 402. In einigen Ausführungsformen stellt die thermische Steuerung verschiedene Temperaturen des Thermokopfes separat ein oder passt sie an. Beispielsweise stellt die Steuerung eine DUT-Temperatur, eine Adaptertemperatur, eine Kühlplattentemperatur usw. ein oder passt sie an.
  • Beispielhafte Heizeinrichtung
  • 5A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer beispielhaften Heizeinrichtung, gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Die Figur zeigt eine Oberfläche 558 der Heizeinrichtung 556, die mit einem Adapter 530 oder einer oder mehreren TIM-Schichten (die sich zwischen der Oberfläche der Heizeinrichtung 556 und dem Adapter 530 befinden würden) in Kontakt steht. Eine andere Oberfläche 559 der Heizeinrichtung 556 kann mit einer Komponente des DUT oder einer TIM-Schicht (die zwischen der Oberfläche 559 der Heizeinrichtung 556 und einer Komponente des DUT angeordnet wäre) in Kontakt stehen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Heizeinrichtung 556 eine Vielzahl von Heizeinrichtungsstiften, ein oder mehrere Heizelemente, eine oder mehrere Messspuren oder eine Kombination davon umfassen. Einige der Vielzahl von Stiften 551 (einschließlich der Stifte 551A und 551B), 553 (einschließlich der Stifte 553A und 553B), 555 (einschließlich der Stifte 555A und 555B) und 557 (einschließlich der Stifte 557A und 557B) können Stifte sein, die dazu dienen, elektrischen Strom in die Heizeinrichtung 556 hinein und aus dieser heraus zu leiten. In einigen Ausführungsformen können die Stifte 551, 553, 555 und/oder 557 an einem oder mehreren Pads (nicht gezeigt) an der Heizeinrichtung 556 befestigt sein. Beispiele für Verfahren zum Befestigen der Heizeinrichtungsstifte an den Pads enthalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, Löten, Hartlöten, Kleben (z. B. unter Verwendung von elektrisch leitfähigem Epoxidharz) usw. Wie in der Figur gezeigt, können eine oder mehrere Isolierschichten 566 die Stifte 551, 553, 555 und 557 vom Adapter 530 isolieren, um z. B. elektrische Kurzschlüsse zu verhindern. Die Isolierschichten 566 können um die Heizeinrichtungsstifte herum und/oder zwischen den Heizeinrichtungsstiften und dem Adapter 530 angeordnet sein. Die Isolierschichten 566 können eine oder mehrere des Folgenden umfassen: Kunststoff, Gummi, Keramik oder ein anderes Dielektrikum. In einigen Ausführungsformen kann eine Isolierschicht 566 ein hohles Polytetrafluorethylen (PTFE)-Rohr sein, dessen Innendurchmesser auf den Durchmesser eines Heizeinrichtungsstifts und dessen Außendurchmesser so konfiguriert ist, dass es in Durchgangslöcher im Körper des Adapters 530 passt.
  • Obwohl 5A eine einzelne Reihe von sechs Heizeinrichtungsstiften zeigt, können Ausführungsformen der Offenbarung jede Konfiguration und Anzahl von Heizeinrichtungsstiften umfassen, wie z. B. eine einzelne Reihe von Heizeinrichtungsstiften, die um den Umfang der Oberfläche der Heizeinrichtung angeordnet sind, zwei Heizeinrichtungsstifte in einer Reihe auf einer Seite der Heizeinrichtung, 10 oder mehr Heizeinrichtungsstifte in einer Reihe, 4 Stifte in zwei Reihen auf zwei Seiten der Heizeinrichtung oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen kann die Vielzahl von Heizeinrichtungsstiften weniger als 10 %, 30 %, 50 % usw. der Oberfläche 558 der Heizeinrichtung 556 einnehmen. In einigen Ausführungsformen kann die innere Region der Oberfläche 558 der Heizeinrichtung 556 Heizeinrichtungsstifte ausschließen, um zu ermöglichen, dass die Heizeinrichtung 556 an der inneren Region mit dem Adapter 530 in Kontakt kommt.
  • Die Heizelemente 563 und 565 können verwendet werden, um Wärme für die Heizeinrichtung 556 zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen können die Heizelemente 563 und 565 Widerstände und/oder Widerstandsspuren umfassen. Die Gesamtfläche der thermischen Steuerung durch die Heizeinrichtung 556 kann von den Eigenschaften der Heizelemente 563 und 565 abhängen. Beispielsweise können die Heizelemente 563 und 565 auf separaten Schichten innerhalb des Körpers der Heizeinrichtung 556 ausgebildet sein, wobei eine oder mehrere Widerstandsspuren des Heizelements auf einer Vielzahl von Schichten ausgebildet sein können, so dass ein Zielwiderstand innerhalb eines Zielbereichs der Heizeinrichtung 556 erhalten werden kann. In einigen Ausführungsformen können die Heizelemente 563 und 565 näher an dem Adapter 530 angeordnet sein als die Erdungsebene 567 und die Messspur 561.
  • In einigen Ausführungsformen kann jede Zone des Thermokopfes ein oder mehrere Heizelemente und eine Messspur 561 umfassen. In einigen Ausführungsformen kann eine beliebige Anzahl von Heizelementen und Messspuren einer Zone zugeordnet sein, abhängig von den Leistungsanforderungen der Zone und den Leistungsbeschränkungen der Heizelemente. In einigen Ausführungsformen kann die Gesamtfläche der thermischen Steuerung dieselbe sein wie die gesamte Oberflächenfläche der Heizeinrichtung 556. Alternativ kann die Gesamtfläche der thermischen Steuerung kleiner sein (z. B. 20 %) als der gesamte Oberflächenbereich der Heizeinrichtung 556. Ein Heizelement kann über einen großen Prozentsatz (z. B. 80 % oder mehr) der Oberfläche der Heizeinrichtung 556 oder in bestimmten Zonen der Heizeinrichtung 556 angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere erste Heizelemente mit einer oder mehreren ersten Zonen verbunden sein, und ein oder mehrere zweite Heizelemente können mit einer oder mehreren zweiten Zonen verbunden sein. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die ersten Heizelemente und die ersten Zonen Hochleistungsheizelemente bzw. Hochleistungszonen sein, während die zweiten Heizelemente und die zweiten Zonen Niedrigleistungsheizelemente bzw. Niedrigleistungszonen sein können.
  • Die Heizelemente 563 und 565 können so konfiguriert sein, dass sie Wärme unter Verwendung von z. B. Widerständen erzeugen. Die Heizelemente können elektrisch mit Heizeinrichtungsstiften gekoppelt sein, so dass über ein Strom- oder Spannungssignal Leistung an die Heizeinrichtungsstifte angelegt werden kann, um die zugehörigen Heizelemente einzuschalten. Die an die Stifte 553A und 553B angelegte Leistung kann bewirken, dass das elektrisch gekoppelte Heizelement 563 eingeschaltet wird und Wärme erzeugt, und die an die Stifte 555A und 555B angelegte Leistung kann bewirken, dass das elektrisch gekoppelte Heizelement 565 eingeschaltet wird und Wärme erzeugt. In einigen Ausführungsformen kann die Anzahl von Heizelementen und/oder Heizelementschichten erhöht werden, um die Gesamtleistungsabgabe der Heizeinrichtung 556 bei einer gegebenen Spannung zu erhöhen. Beispielsweise kann eine Heizeinrichtung 556 fünf Heizelemente umfassen, die jeweils so konfiguriert sind, dass sie bei 200 VDC 200 W erzeugen, wodurch eine Gesamtausgangsleistung von 1000 W erzeugt wird.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Heizeinrichtung 556 eine Vielzahl von Heizzonen umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Heizeinrichtung 556 einen oder mehrere Isoliermechanismen umfassen, um zwei oder mehrere Heizeinrichtungen oder Heizzonen voneinander zu isolieren. Ein Beispiel für einen Isoliermechanismus umfasst Durchgangslöcher oder Gräben in dem Körper der Heizeinrichtung an einer oder mehreren Stelle(n) zwischen den Heizelementen und der/n Kante(n) der Heizzonen. Ein weiterer beispielhafter Isoliermechanismus umfasst die Verwendung unterschiedlicher Adapter für unterschiedliche Zonen, wie z. B. einen oder mehrere erste Adapter und zugehörige Heizeinrichtungen für eine erste Heizzone und einen oder mehrere zweite Adapter und zugehörige Heizeinrichtungen für eine zweite Heizzone.
  • Die Messspur(en) 561 kann/können zum Messen der Temperatur einer oder mehrerer Oberflächen (z. B. der Oberfläche 559, die eine Komponente oder eine dazwischenliegende TIM-Schicht berührt) der Heizeinrichtung 556 verwendet werden. Die Messspur 561 kann innerhalb des Körpers der Heizeinrichtung 556 angeordnet sein. Die Messspur 561 kann beispielsweise nahe der Oberfläche 559 angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Messspur 561 eine Spur mit einem bestimmten Temperaturkoeffizienten des Widerstands sein, so dass ihr Widerstand mit einem Temperaturmesswert korreliert werden kann; diese Art von Vorrichtung wird auch als Widerstandstemperaturdetektor (RTD - resistance temperature detector) bezeichnet.
  • In einigen Ausführungsformen können nach der Herstellung der Heizeinrichtung 556 Widerstände der Messspur 561 bei verschiedenen Temperaturen gemessen werden, um vorbestimmte Kalibrierungsinformationen wie eine Kalibrierungskurve, eine Kalibrierungstabelle oder zugehörige Beziehungen (zwischen Widerstand und Temperatur) zu erzeugen. Die vorbestimmten Kalibrierungsinformationen können z. B. in einem nichtflüchtigen Speicherchip gespeichert oder in einen 1D- oder 2D-Code (z. B. einen linearen Barcode oder einen 2D-Matrix-Barcode) codiert oder ferngesteuert in einer Datenbank gespeichert werden. Die vorbestimmten Kalibrierungsinformationen können von einer Steuerung verwendet werden, um die Temperatur einer Heizeinrichtung oder einer Heizzone zu bestimmen und dieses Wissen zu verwenden, um einen oder mehrere Widerstände (z. B. Widerstand 563 oder Widerstand 565), die in der Heizeinrichtung enthalten sind, zur thermischen Steuerung einer zugehörigen Zone zu steuern.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine Messspur 561 mit einem Dielektrikum beschichtet sein. Die Dicke des Dielektrikums kann von der physikalischen Konstruktion und den Einschränkungen der Heizeinrichtung 556 abhängen. In einigen Ausführungsformen kann das Dielektrikum eine Dicke von weniger als 2 mm aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Dielektrikum eine Dicke von weniger als 0,4 mm aufweisen. Die Messspur 561 kann über die gesamte Oberfläche 559 der Heizeinrichtung 556 angeordnet sein, die mit einer Komponente oder einer Zwischenschicht (z. B. einer TIM-Schicht, die mit der Komponente in Kontakt steht) in Kontakt steht. Beispielsweise kann der Bereich, in dem sich die Messspur 561 befindet, derselbe sein wie der Bereich, in dem sich ein anderes Heizelement (z. B. Widerstand 563 oder Widerstand 565) befindet, obwohl diese sich auf unterschiedlichen Schichten in der Heizeinrichtung befinden können.
  • Während einige der Vielzahl von Stiften zum Leiten von elektrischem Strom zum Heizen verwendet werden können, können andere zur Abschirmung verwendet werden. Die in 5A gezeigten Stifte 557A und 557B können zur Abschirmung elektromagnetischer Störungen (EMI) elektrisch mit einer Erdungsebene 567 gekoppelt sein. Die Erdungsebene 567 kann geerdet sein und während des Testens einen elektrischen Erdungspfad zur Heizeinrichtung 556 bereitstellen. Während des Testens können die Heizeinrichtungen in schneller Folge bei hohen Spannungen und Strömen ein- und ausgeschaltet werden, was elektrisches Rauschen erzeugen kann, das möglicherweise die Testschaltung oder die Messungen stören kann. Das Abschirmen der Heizeinrichtungselemente mit einer sie bedeckenden Erdungsebene 567 kann das unerwünschte elektrische Rauschen verringern oder beseitigen. In einigen Ausführungsformen können die Stifte 557A und 557B elektrisch mit einem Adapter gekoppelt sein. Beispielsweise umfasst der Adapter 530, wie in dem in 5B dargestellten Adapter gezeigt, ein Loch 525, das Zugang zu dem Stift 557A und/oder dem Stift 557B bereitstellt. Das Loch 525 kann den Erdungsstift 523 freilegen, der an einem Adapter 530 z. B. durch Löten, Punktschweißen, Hartlöten, Kleben (z. B. unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs) usw. befestigt werden kann. In einigen Ausführungsformen können der Stift 557A und/oder der Stift 557B z. B. durch Löten an dem Adapter 530 befestigt sein. Wenn sowohl der Adapter 530 als auch die Erdungsebene 567 geerdet sind, verbessert das die Abschirmung der Heizeinrichtungselemente im Vergleich dazu, wenn nur die Erdungsebene 567 geerdet ist. In dem Fall, in dem sowohl der Adapter 530 als auch die Erdungsebene 567 geerdet sind, ist sowohl oberhalb als auch unterhalb der Heizeinrichtungselemente eine wirksame Abschirmung ausgebildet.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Adapter eine Halterung 571 enthalten. Die Halterung 571 kann als mechanische Befestigung zum Befestigen (z. B. unter Verwendung eines Werkzeugs zum Entfernen) der Heizeinrichtung 556 an dem Adapter 530 konfiguriert sein. Diese mechanische Befestigung erleichtert die thermische Kopplung zwischen der Heizeinrichtung 556 und dem Adapter 530. Beispiele für Mechanismusbefestigungen beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf Klemmen, Schrauben, Halterungen oder dergleichen. Wie in der Figur gezeigt, kann die Halterung 571 innerhalb des Körpers des Adapters 530 angeordnet sein, wodurch die Heizeinrichtung 556 und der Adapter 530 beliebige Größen für Oberflächenbereiche aufweisen können, einschließlich denselben Oberflächenbereich (als ein nicht einschränkendes Beispiel). Da die Größe des Adapters gleich oder im Wesentlichen gleich der Größe der zugehörigen Komponente ist, können die offenbarten Testsysteme die Temperatur der Komponente aufgrund z. B. der thermischen Masse des Adapters schnell ändern. In einigen Ausführungsformen stellt das Loch 525 im Adapter 530 einen Zugang zu einem oder mehreren Stiften, wie z. B. den Stiften 557A und 557B, bereit.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Halterung 571 so konfiguriert sein, dass sie den Adapter 530 mit einem oder mehreren Erdungsstiften 523 elektrisch koppelt. Der Erdungsstift 523 kann beispielsweise ein flexibler Erdungsstift sein, der es der Heizeinrichtung 556 und dem Adapter 530 ermöglicht, sich mit unterschiedlichen Raten auszudehnen. Die Heizeinrichtung 556 und der Adapter 530 können unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, wodurch sich beide bei Temperaturänderungen mit unterschiedlichen Raten ausdehnen und zusammenziehen können, ohne dass eine übermäßige Spannung oder Belastung auf eine der Komponenten ausgeübt wird und während ein guter thermischer Kontakt zwischen dem Adapter 530 und der Heizeinrichtung 556 aufrechterhalten bleibt.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Heizeinrichtung an dem Adapter befestigt (z. B. erfordert sie ein Werkzeug zum Entfernen). Eine befestigte Heizeinrichtung führt zu einer besseren thermischen Kopplung zwischen dem Adapter, der Heizeinrichtung und/oder etwaigen Zwischenschichten. Ohne Befestigung der Heizeinrichtung kann jede Bewegung im Adapter und/oder in den Zwischenschichten die Geschwindigkeit beschränken mit der Wärme von der Heizeinrichtung zum Adapter und/oder zur zugehörigen Komponente übertragen werden kann.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5A kann die Erdungsebene 567 eine massive Erdungsebene oder eine perforierte Erdungsebene sein (die Größe der Perforationen kann basierend auf den gewünschten EMI-Frequenzen konfiguriert sein). In einigen Ausführungsformen kann die Fläche der Erdungsebene 567 größer oder gleich der Fläche der Heizelemente sein. In einigen Ausführungsformen kann die Fläche der Erdungsebene mindestens 80 %, 85 %, 90 %, 95 % usw. der Fläche der Oberfläche der Heizeinrichtung 556 betragen. Die Erdungsebene 567 kann innerhalb einer bestimmten Tiefe von der Oberfläche der Heizeinrichtung 556 (die mit einer Komponente oder eine Zwischenschicht in Kontakt steht) angeordnet sein, wie z. B. (aber nicht beschränkt auf) weniger als 1,5 mm, weniger als 1 mm, weniger als 0,6 mm usw.
  • Obwohl in der Figur nicht gezeigt, kann die Heizeinrichtung 556 eine Vielzahl von dielektrischen Schichten, eine Vielzahl von leitfähigen Schichten und/oder eine Vielzahl von leitfähigen Vias zum Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen der Vielzahl von leitfähigen Schichten umfassen. In einigen Ausführungsformen können die äußeren Oberflächen der Heizeinrichtung eine Schutzschicht (z. B. ein Dielektrikum wie Keramik) umfassen, um die innerhalb der Heizeinrichtung 556 angeordneten leitfähigen Schichten zu schützen.
  • Beispielhafte Kühlplatte
  • 6A und 6B zeigen Querschnittsdarstellungen einer beispielhaften Kühlplatte, gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Die Kühlplatte 662 kann so ausgerichtet sein, dass ihre untere Oberfläche 691 sich am nächsten zu einer/m zugehörigen Heizeinrichtung oder Adapter befindet. Die Kühlplatte 662 umfasst einen Hohlraum mit einem Einlass und einem Auslass für Kühlmittel 671, um durch die Kühlkanäle 669 zu zirkulieren. Der Hohlraum kann durch eine obere Platte 673 und eine untere Platte 675 ausgebildet sein. Die Kühlplatte 662 umfasst eine Vielzahl von Lamellen 663. In einigen Ausführungsformen kann die Vielzahl von Lamellen 663 Lamellen umfassen, die lange, rechteckige Lamellen oder abgerundete Stiftlamellen sind. Die Vielzahl von Lamellen 663 kann in die untere Platte 675 und die obere Platte 673 integriert sein. In einigen Ausführungsformen können die Vielzahl von Lamellen 663 senkrecht zur oberen Platte 673 und/oder zur unteren Platte 675 ausgerichtet sein. Die Vielzahl von Lamellen 663 wird verwendet, um den Oberflächenbereich zu vergrößern, die mit dem Kühlmittel 671 in Kontakt steht, das durch die Kühlplatte 662 strömt, wodurch eine effektivere Wärmeübertragung von der Kühlplatte 662 zum Kühlmittel 671 bereitgestellt wird.
  • Beispielhafte Wärmeleitmaterial-(TIM)-Schichten
  • Das hierin offenbarte Testsystem kann eine oder mehrere TIM-Schichten verwenden. Eine TIM-Schicht kann den Wärmewiderstand zwischen einem Adapter und einer Heizeinrichtung, einem Adapter und einer Kühlplatte, einem Adapter und einer Komponente oder einer Heizeinrichtung und einer Komponente beeinflussen. Eine TIM-Schicht kann basierend auf einer oder mehreren Eigenschaften des Thermokopfes, des Adapters, der Heizeinrichtung, der Kühlplatte, einer Komponente der zu testenden Vorrichtung usw. ausgewählt sein. Der Wärmewiderstand kann beispielsweise durch Konfigurieren der Dicke der TIM-Schicht und/oder ihrer Wärmeleitfähigkeit angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Oberflächenbereich einer TIM-Schicht angepasst werden, indem eine oder mehrere Öffnungen oder Löcher 727 enthalten sind, wie in 7A gezeigt. Der Wärmewiderstand der TIM-Schicht 722 kann basierend auf der Größe und/oder Anzahl von Öffnungen oder Löcher 727 konfiguriert sein. In einigen Ausführungsformen können die TIM-Schichten 722 in einem Thermokopf unterschiedlich sein, z. B. kann eine erste TIM-Schicht einen größeren Oberflächenbereich aufweisen als eine zweite TIM-Schicht.
  • In einigen Ausführungsformen kann die TIM-Schicht 722 basierend auf den Eigenschaften der zugehörigen Komponente und/oder Zone konfiguriert sein. Beispielsweise kann eine TIM-Schicht mit hohem Wärmewiderstand für eine Niedrigleistungskomponente verwendet werden. In einigen Ausführungsformen können die Eigenschaften der TIM-Schichten für verschiedene Komponenten und/oder Zonen einer Vorrichtung unterschiedlich sein.
  • Die TIM-Schicht 722 kann unter Verwendung einer beliebigen Technik ausgebildet werden, wie z. B. durch Zugabe eines flüssigen TIM 722 auf eine Komponente oder Vorrichtung, wie in dem Beispiel in 7B gezeigt. Die Verwendung eines flüssigen TIM kann beispielsweise dazu beitragen, Lücken zwischen einem Adapter und einer Komponente zu minimieren, wodurch der Wärmewiderstand zwischen den beiden verringert werden kann; es können jedoch auch andere Arten von TIM-Materialien enthalten sein, wie z. B. ein festes TIM-Material, ein pastöses TIM-Material oder ein fettiges TIM-Material. Ein reduzierter Wärmewiderstand kann in Fällen von Vorteil sein, in denen beispielsweise ein Adapter keine Heizeinrichtung umfasst, ein Adapter nur zum Kühlen verwendet wird, ein Adapter zum Einstellen der Temperatur einer Hochleistungskomponente verwendet wird oder ein Adapter eine Heizeinrichtung umfasst und sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwendet wird, unter anderem.
  • Ein flüssiges TIM kann vor der Testung auf die Komponente(n) oder die Vorrichtung zugegeben und nach Abschluss der Testung wieder entfernt werden. Um festzustellen, ob das zugegebene flüssige TIM die Zieleigenschaften (z. B. Menge, Lage, Dicke usw. des zugegebenen TIM) erfüllt, können eine oder mehrere Techniken zur Prüfung des zugegebenen flüssigen TIM eingesetzt werden, wie z. B. ein maschinelles Bildverarbeitungssystem, das es visuell prüft und mit einem oder mehreren vorgegebenen Kriterien vergleicht, oder ein System, das seinen Wärmewiderstandswert testet. Basierend darauf, ob die zugegebenen TIMs eine oder mehrere Zieleigenschaften erfüllen, kann das Testsystem mit der Durchführung der Testung (zugegebenes TIM geeignet) fortfahren oder eine Warnmeldung ausgeben (zugegebenes TIM ungeeignet). Auf diese Weise kann eine Vorrichtung nur dann getestet werden, wenn die TIM-Eigenschaften die Testung der Vorrichtung nicht beeinträchtigen, wodurch sichergestellt wird, dass die Testergebnisse die Leistung der Vorrichtung genau wiedergeben. Zu viel zugegebenes flüssiges TIM kann auf eine oder mehrere Komponenten überlaufen und diese während der Prüfung beeinträchtigen (z. B. wenn das flüssige TIM elektrisch leitfähig ist) oder die Zuverlässigkeit der Vorrichtung beeinträchtigen (z. B. wenn das flüssige TIM Korrosion oder andere schädliche Auswirkungen verursacht). Zu wenig TIM kann zu hohem/n Wärmewiderstand/Widerständen führen, was zu Problemen bei der Testung führt, wie z. B. der Aufrechterhaltung der Sollwerttemperatur der Komponente. In einigen Fällen kann es vorkommen, dass die Komponente aufgrund eines thermisch bedingten Totalausfalls ausfällt, wenn kein TIM zugegeben wurde und eine hohe Leistung an die Komponente angelegt wird.
  • Beispielhafter Thermokopf für eine Vorrichtung umfassend gestapelte Komponenten
  • Ausführungsformen der Offenbarung können andere Arten von Vorrichtungen umfassen, wie z. B. eine Vorrichtung, die eine oder mehrere gestapelte Komponenten umfassen kann. 8A und 8B zeigen jeweils Drauf- bzw. Querschnittsansichten einer Vorrichtung mit gestapelten Komponenten gemäß einigen Ausführungsformen. Die Vorrichtung 800 kann eine Vielzahl von Komponenten enthalten, wie z. B. Komponente 802B, Komponente 802T und Komponenten 803A-H, die auf einem Substrat 810 montiert sind. Eine oder mehrere Komponenten können auf einer oder mehreren anderen Komponenten gestapelt sein, z. B. kann die Komponente 802T eine obere Komponente sein, die auf einer unteren Komponente 802B gestapelt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Grundfläche der Komponente 802T kleiner sein als die Grundfläche der Komponente 802B. Komponente 802B kann beispielsweise eine Hochleistungskomponente sein. In einigen Ausführungsformen können die gestapelten Komponenten 802B und 802T miteinander gekoppelt sein, indem beispielsweise ein oder mehrere Verbindungselemente 818 verwendet werden, wie beispielsweise eines oder mehrere der Folgenden: TSVs, Microbumps oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen können die Komponenten 803A-H Hilfskomponenten sein.
  • Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Komponente 802T ein Cache-Speicherchip sein und die Komponente 802B kann ein Prozessorchip sein, wobei die Komponente 802T auf der Komponente 802B gestapelt sein kann. In einer solchen Anordnung kann die Komponente 802T ein eigenständiger Chip (z. B. ein Chip, der in der Lage ist, unabhängig zu arbeiten) sein, der eine höhere Speicherkapazität als ein interner Cache im Prozessorchip selbst bereitstellt. Das Stapeln eines Cache-Chips 802T auf dem Prozessorchip 802B kann die Verbindungslänge verringern, wodurch die Lese-/Schreibgeschwindigkeiten erhöht und die Latenzzeiten verringert werden. In einigen Ausführungsformen kann die Komponente 802B eine Hochleistungskomponente sein, und die Komponente 802T kann eine Niedrigleistungskomponente sein.
  • Die Vorrichtung 800 kann ferner ein Substrat 810, Verbindungselemente 806 und Verbindungselemente 816 enthalten, wobei eines oder mehrere von Substrat 810, Verbindungselemente 806 oder Verbindungselemente 816 Eigenschaften aufweisen, die denen des zugehörigen Substrats 210, der Verbindungselemente 206 bzw. der Verbindungselemente 216 ähnlich sind. Wie in 8B gezeigt, kann es einen oder mehrere Höhenunterschiede zwischen den gestapelten Komponenten (umfassend die Komponenten 802T und 802B) und anderen Komponenten 803C und 803G in der Vorrichtung 800 geben.
  • Die Adapter des Thermokopfes können so konfiguriert sein, dass die Wärmeübertragung zwischen einem Adapter (und/oder einer Heizeinrichtung und/oder einer Kühlplatte) und gestapelten Komponenten nicht beeinträchtigt wird. 9A zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Vorrichtung, die gestapelten Komponenten umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen. Die Vorrichtung kann Komponenten 903A-903H umfassen. Zusätzlich kann die Vorrichtung 900 mindestens eine gestapelte Komponente umfassen, die die auf der Komponente 902B gestapelte Komponente 902T enthält. Die Vorrichtung 900 kann eine oder mehrere Eigenschaften aufweisen (z. B. umfassend Verbindungselemente zum elektrischen Koppeln von Komponenten mit einem Substrat, Verbindungselemente zum elektrischen Koppeln eines Substrats mit einem Testsystem usw.), die denen der Vorrichtungen 100, 200, 800 oder einer Kombination davon ähnlich sind.
  • 9B und 9C zeigen Querschnittsansichten eines Thermokopfs 950 und einer Vorrichtung entlang der Linie B-B bzw. A-A, wie in 9A gezogen. Der Thermokopf 950 kann einen ersten Adapter 930B und/oder eine erste Heizeinrichtung 956B umfassen, die thermisch mit einer ersten Komponente (z. B. einer Komponente 902B und/oder einem unteren Abschnitt der gestapelten Komponenten) gekoppelt sind und einen zweiten Adapter 930C und/oder eine zweite Heizeinrichtung 956T, die thermisch mit einer zweiten Komponente (z. B. Komponente 902T und/oder oberer Abschnitt der gestapelten Komponenten) gekoppelt sind.
  • Das Testsystem kann einen Thermokopf 950 umfassen. Der Thermokopf 950 kann eine Vielzahl von Adaptern umfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Adapter 930A-930D. Ein oder mehrere Adapter, wie z. B. die Adapter 930A-930D, können eine oder mehrere Eigenschaften aufweisen, die anderen hierin offenbarten Adaptern, wie z. B. den Adaptern 330A-330D, ähnlich sind. Beispielsweise kann der Adapter 930A nicht thermisch mit der Heizeinrichtung gekoppelt sein. Als weiteres Beispiel kann der Adapter 930D eine Kraft auf eine Komponente übertragen, die über eine Feder oder einen anderen Kraftmechanismus 932F ausgeübt wird. Der Adapter 930D kann zusätzlich oder alternativ mit einer TIM-Schicht 922F in Kontakt stehen, die zwischen dem Adapter 930D und der Komponente 903F angeordnet ist.
  • In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Adapter thermisch mit einem ersten Abschnitt der gestapelten Komponenten gekoppelt sein. Beispielsweise kann der Adapter 930B thermisch mit einer Komponente 902B oder einem Abschnitt einer Komponente 902B der gestapelten Komponenten gekoppelt sein. Die thermische Kopplung kann die Kontaktherstellung von eine oder mehreren zugehörigen thermisch gekoppelten Komponenten umfassen. Beispielsweise kann der Adapter 930B thermisch mit einer Heizeinrichtung 956B und einem TIM 922B gekoppelt sein. Der Adapter 930B kann beispielsweise mit der Heizeinrichtung 956B in Kontakt stehen. Das TIM 922B kann mit einem Abschnitt der Komponente 902B in Kontakt stehen, wie z. B. mit ihrer Außenregion (z. B. dem Außenumfang).
  • Der Adapter 930C kann thermisch mit einer anderen Komponente (z. B. der Komponente 902T) oder einem anderen Abschnitt der gestapelten Komponenten gekoppelt sein. Der Adapter 930C kann thermisch mit einer Heizeinrichtung 956T und einem TIM 922C gekoppelt sein, wobei das TIM 922C mit der oberen Oberfläche der Komponente 902T in Kontakt stehen kann. In einigen Ausführungsformen kann der erste Adapter 930C (vollständig oder teilweise) in den zweiten Adapter 930B eingebettet sein. Der zweite Adapter 930B kann eine Vielzahl (zwei oder mehr, z. B. vier) Seiten des ersten Adapters 930C umgeben. Der erste Adapter 930C und der zweite Adapter 930B können beispielsweise thermisch gekoppelt sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann die zugehörige erste Heizeinrichtung 956T in der zweiten Heizeinrichtung 956B eingebettet sein. Die zweite Heizeinrichtung 956B kann eine Vielzahl (z. B. zwei oder vier) Seiten der ersten Heizeinrichtung 956B umgeben. In ähnlicher Weise kann die erste TIM-Schicht 922C in der zweiten TIM-Schicht 922B eingebettet sein. In einigen Ausführungsformen kann, wie in der Figur gezeigt, eine TIM-Schicht 922C zwischen den Komponenten der gestapelten Komponenten angeordnet sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann sich der zweite Adapter 930C in einem hohlen Abschnitt des ersten Adapters 930B befinden und von diesem umgeben sein. In einigen Ausführungsformen können der erste Adapter 930B, die zugehörige Heizeinrichtung 956B und/oder das zugehörige TIM 922B mit dem meisten Teil (z. B. mehr als 50 %) der oberen Oberfläche der Komponente 902B in Kontakt stehen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die thermische Steuerung der ersten Komponente 902B in den gestapelten Komponenten und/oder ihres thermisch gekoppelten (ersten) Adapters 930B unabhängig von der thermischen Steuerung der zweiten Komponente 902T in den gestapelten Komponenten und/oder ihres thermisch gekoppelten (zweiten) Adapters 930C sein. In einigen Ausführungsformen können separate Steuerungssignale an die zugehörigen Heizeinrichtungen, Kühlplatten und/oder Kraftmechanismen übertragen werden.
  • Die verschiedenen Adapter, Heizeinrichtungen und/oder TIM-Schichten für verschiedene Abschnitte der gestapelten Komponenten können dementsprechend konfiguriert sein. Beispielsweise kann die von dem Adapter 930C auf beide Komponenten in dem Stapel (Komponente 902B und Komponente 902T) ausgeübte Kraft mindestens teilweise als auf die untere Komponente (Komponente 902B) ausgeübte Kraft übertragen werden. Die Adapter können Kraft auf verschiedene Regionen der Komponente 902B ausüben, so dass in einigen Ausführungsformen die von dem Adapter 930C ausgeübte Kraft geringer sein kann als die von dem Adapter 930B ausgeübte Kraft. Als weiteres Beispiel kann die obere Komponente 902T ein Speicherchip sein und die untere Komponente 902B ein Prozessor. Die Heizeinrichtung 956T für die obere Komponente 902T kann weniger leistungsstark sein als die Heizeinrichtung 956B für die untere Komponente 902B. Zusätzlich oder alternativ weist der Adapter 930C (der mit der oberen Komponente 902T oder einer Zwischenschicht wie der Heizeinrichtung 956T und/oder dem TIM 922C in Kontakt steht) eine geringere Leitfähigkeit, eine kleinere Kontaktfläche und/oder einen höheren TIM-Widerstand im Vergleich zum Adapter 930B (der mit der unteren Komponente 902B in Kontakt steht) auf.
  • Ein oder mehrere (z. B. jeder) der hierin offenbarten Adapter, Heizeinrichtungen, Kühlplatten und/oder TIM-Schichten einer gegebenen Vorrichtung können Unterschiede in den Eigenschaften der zugehörigen Komponenten, wie z. B. unterschiedliche Höhen der Komponenten und/oder Anordnung von Komponenten, ausgleichen. In dem in den 9A-9C gezeigten Beispiel können Adapter 930A, Adapter 930D, Adapter 930E und Adapter 930F (und/oder zugehörige Heizeinrichtungen, Kühlplatten, TIM-Schichten oder eine Kombination davon) die Höhe(n) der Komponente 903B, der Komponente 903F, der Komponente 903C bzw. der Komponente 903G sowie aller zugehörigen TIM-Schichten und/oder Verbindungselemente ausgleichen. Der Adapter 930B, die Heizeinrichtung 956B und/oder die TIM-Schicht 922B können die Höhe der Komponente 902B und aller zugehörigen TIM-Schichten und/oder Verbindungselemente ausgleichen. Der Adapter 930C, die Heizeinrichtung 956T und/oder die TIM-Schicht 922C können die Gesamthöhe der Komponente 902B und 902T und aller zugehörigen TIM-Schichten und/oder Verbindungselemente ausgleichen. Ein oder mehrere Kraftmechanismen können verwendet werden, um eine(n) zugehörigen Adapter, Heizeinrichtung und/oder Kühlplatte näher an eine thermisch gekoppelte Komponente heranzubewegen. Beispielsweise kann der Thermokopf 950 eine Feder 932B umfassen, die den Adapter 930A näher an die Komponente 903B bewegt, und eine Feder 932F, die den Adapter 930D und das TIM 922F näher an die Komponente 903F bewegt. Andere Kraftmechanismen können verwendet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Hebel, einen Kraftapplikator oder dergleichen.
  • Beispielhafter Thermokopf für eine Vorrichtung umfassend Komponenten auf einer Vielzahl von Seiten eines Substrats
  • In einigen Ausführungsformen kann eine zu testende Vorrichtung Komponente(n) und/oder Gehäuse enthalten, die auf einer Vielzahl von Seiten eines Substrats angeordnet sind, wie z. B. die Vorrichtung 1000, die die Komponenten 1002A und 1002B enthält, die auf der Oberseite des Substrats 1010 angeordnet sind, und die Komponente 1002C, die auf der Unterseite des Substrats 1010 angeordnet ist, wie in den Draufsicht- und Querschnittsansichten der 10A bzw. 10B gezeigt. Die Draufsicht von 10A zeigt den Umriss der Komponente 1002C (die sich auf der Unterseite des Substrats 1010 befindet). Wie in den Figuren gezeigt, kann die Komponente 1002C in einigen Ausführungsformen an anderen Regionen des Substrats 1010 entlang der x- und y-Achsen angeordnet sein als die Komponenten 1002A und 1002B. In einigen Ausführungsformen kann/können Hochleistungskomponente(n) auf einer Seite des Substrats 1010 und Niedrigleistungskomponente(n) auf der anderen Seite angeordnet sein. Verbindungselemente 1006 können Komponenten- oder Gehäuseverbindungselemente sein, die die Komponenten an dem Substrat 1010 montieren. Beispielsweise können Verbindungselemente 1006A die Komponente 1002A an der oberen Oberfläche des Substrats 1010 montieren, Verbindungselemente 1006B können die Komponente 1002B an der oberen Oberfläche des Substrats 1010 montieren und Verbindungselemente 1006C können die Komponente 1002C an der unteren Oberfläche des Substrats 1010 montieren. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 1000 Verbindungselemente 1016 enthalten, um die Vorrichtung 1000 elektrisch mit einer Platine zu koppeln. Die Platine kann eine Testplatine mit einem Sockel sein, der in die DUT eingreift (wenn die Vorrichtung 1000 getestet wird) oder eine Systemplatine (wenn die Vorrichtung in einem Gehäuse verwendet wird).
  • Obwohl die Figuren Chips, Gehäuse oder andere Komponenten zeigen, die auf der Oberfläche eines Substrats angebracht sind, können Ausführungsformen der Offenbarung eine oder mehrere Komponenten umfassen, die teilweise oder vollständig innerhalb des Substrats eingeschlossen sind. Beispielsweise kann die zu testende Vorrichtung ein eingebettetes Halbleiterplättchen oder ein Fan-Out-Wafer-Level-Gehäuse sein.
  • 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Testsystems, das einen Thermokopf und eine DUT mit Komponenten auf einer Vielzahl von Seiten eines Substrats umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen. Die Vorrichtung kann Komponenten 1102A und 1102B, die auf der Oberseite des Substrats 1110 angeordnet sind, und die Komponente 1102C, die auf der Unterseite angeordnet ist, umfassen. Der Thermokopf kann eine Vielzahl von Adaptern 1130A, 1130B und 1130C zur unabhängigen Steuerung der Komponenten 1102A, 1102B bzw. 1102C umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Thermokopf einen oder mehrere Adapter umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie thermisch mit zugehörigen Komponenten aus einer Vielzahl von Seiten eines Substrats gekoppelt sind. Die Adapter 1130A und 1130B sind so konfiguriert, dass sie thermisch aus der Oberseite des Substrats 1110 gekoppelt sind, und der Adapter 1130C ist so konfiguriert, dass er aus der Unterseite des Substrats 1110 gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen kann die thermische Kopplung und/oder der Kontakt der Adapter mit der Vielzahl von Seiten des Substrats gleichzeitig erfolgen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann das Testsystem 1190 einen oder mehrere Mechanismen zum elektrischen Koppeln zum Senden und/oder Empfangen von Testsignalen von der Vorrichtung umfassen. Ein Sockelkörper 1170 kann Testkontaktstifte 1172 umfassen, die mit den Verbindungselementen 1116 der Vorrichtung in Kontakt stehen und/oder elektrisch gekoppelt werden können. Die Eigenschaften der Adapter 1130A, 1130B und 1130C können ähnliche Eigenschaften wie die hierin beschriebenen Adapter aufweisen.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können beliebige der hierin beschriebenen Eigenschaften umfassen, wie z. B. (jedoch nicht beschränkt auf) die Vorrichtung, die zusätzliche Komponenten umfasst, die nicht in der Figur gezeigt sind, einen oder mehrere Adapter, die thermisch mit einer Vielzahl von Komponenten gekoppelt sind, die Verwendung einer passiven oder aktiven Temperatursteuerung, die Verwendung eines passiven oder aktiven Kraftmechanismus usw.
  • Beispielhafte Kraftmechanismen
  • Ein (nicht einschränkender) beispielhafter Kraftmechanismus kann einen Kolben umfassen. 12A zeigt einen beispielhaften Kolben, gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Der Thermokopf kann den Kraftmechanismus, einen Adapter 1230, eine Kühlplatte 1262 und eine Heizeinrichtung 1256 umfassen.
  • Ein Kolben 1243 ist mit einer Rampe 1204 und einer Rolle 1205 gekoppelt. Der Kolben 1243 kann sich in Übereinstimmung mit der Menge der ausgeübten Kraft bewegen. Beispielsweise bewirkt eine Bewegung des Kolbens 1243 nach rechts entlang der x-Achse, dass sich die Rampe 1204 bewegt, wodurch eine größere Menge von Kraft auf die Rolle 1205 ausgeübt wird, die dann eine größere Menge von Kraft auf die Oberseite des Thermokopfes ausübt, was dann eine auf die Komponente 1202 ausgeübte Kraft bewirken kann. Die Menge der ausgeübten Kraft kann durch einen Wandler 1239 gemessen werden.
  • In einigen Ausführungsformen können der Kolben 1243 und mindestens ein Abschnitt der Rampe 1204 seitlich vom Thermokopf angeordnet sein, wodurch ein insgesamt kürzeres Profil entsteht, als wenn der Kraftapplikator auf dem Thermokopf angeordnet wäre. Der Kolben 1243, die Rampe 1204 und/oder die Rolle 1205 können verwendet und gegen eine bestimmte Art von Komponente ausgetauscht werden, wie z. B. eine spezifische SiP-DUT, bei der eine größere Menge von Kraft gewünscht ist (z. B. eine SiP mit einer hohen Anzahl von Stiften oder Kugeln). Die spezifische SiP-DUT kann getestet werden, ohne dass der Rest des Testsystems durch Entfernen und Ersetzen anderer Kraftmechanismen geändert werden muss. Der andere Kraftmechanismus kann mit Schrauben, Bolzen oder Befestigungsmitteln befestigt oder gelöst werden.
  • Ein weiteres Beispiel für einen Kraftmechanismus umfasst eine Nockenrolle, wie sie in 12B gezeigt ist. Die Nockenrolle umfasst eine Nocke 1207A und eine Rolle 1207B. Die Nocke 1207A dreht sich in einer bestimmten Richtung, wie im Uhrzeigersinn, wobei die Drehung der Nocke die über die Rolle 1207B in z-Richtung die Menge der auszuübenden Kraft einstellt.
  • In einigen Ausführungsformen kann mindestens eine von dem Kraftmechanismus oder den Kraftmechanismen ausgeübte Kraft eine variable Kraft sein, wobei die variable Kraft zu Beginn eines Tests (direkt zu Beginn des Tests) und während des Tests oder während des Tests und am Ende des Tests (direkt am Ende des Tests) unterschiedlich sein kann. In einigen Ausführungsformen kann die variable Kraft eine Kraft sein, die während des Tests angepasst wurde. In einigen Ausführungsformen kann die mindestens eine Kraft eine konstante Kraft sein, die zu Beginn des Tests und während des Tests oder während des Tests und am Ende des Tests gleich ist. Ausführungsformen können andere Arten von Kraftmechanismen enthalten; Beispiele für Kraftmechanismen werden nachstehend erläutert.
  • Beispielhafte Testsysteme
  • 13A zeigt eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Testsystems, gemäß einigen Ausführungsformen. Das Testsystem 1390 kann einen Thermokopf und einen Sockel umfassen. Die Vorrichtung kann eine Vielzahl von Komponenten 1302, 1303A und 1303B umfassen, die auf einem Substrat 1310 montiert sind. Das Substrat 1310 kann Verbindungselemente 1316 umfassen, um elektrisch an einen Tester (nicht gezeigt) zu koppeln. Der Sockel umfasst einen Sockelkörper 1318 umfassend Testkontaktstifte 1317. Eine Bewegung des Sockelkörpers 1318 in Richtung der Vorrichtung oder eine Bewegung der Vorrichtung in Richtung des Sockelkörpers 1318 kann bewirken, dass die Testkontaktstifte 1317 elektrisch mit den Verbindungselementen 1316 koppeln.
  • Einer der im Testsystem 1390 enthaltenen Kraftmechanismen kann einen Schieber 1331 und einen Kraftapplikator 1333 zum elektrischen Koppeln der Vorrichtung mit den Testkontaktstiften 1317 des Testsystems 1390 zum Testen (z. B. Senden und/oder Empfangen elektrischer Signale vom Tester zur Vorrichtung) umfassen. Der Kraftapplikator 1333 schiebt den Schieber 1331, der dann einen oder mehrere unbestückte Abschnitte des Substrats 1310 der Vorrichtung in Richtung des Sockelkörpers 1318 und der zugehörigen Testkontaktstifte 1317 schiebt. Der Kraftapplikator 1333 kann jede Art von Vorrichtung sein, die eine Kraft ausübt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen pneumatischen oder hydraulischen Zylinder, eine pneumatische oder hydraulische Membran, einen Schrittmotor, einen Linearmotor, einen Servomotor, einen elektroaktiven Polymer-Aktuator, einen Formgedächtnislegierungs-Aktuator, einen elektromagnetischen Aktuator, einen Rotationsmotor, einen elektromechanischen Aktuator, einen piezoelektrischen Aktuator, eine Schwingspule oder einer anderen aktiven Kraftapplikationsvorrichtung. Der Kraftapplikator 1333 kann eine Kraft zwischen 5 und 300 kgf ausüben, einschließlich aller Kräfte dazwischen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Testsystem einen Wandler 1329 umfassen, der die vom Kraftapplikator 1333 ausgeübte Kraft in Echtzeit (während die Kraft ausgeübt wird) misst. Der Wandler 1329 kann ein oder mehrere Kraftmesssignale erzeugen, die als Rückmeldung für eine Steuerung dienen, die mit dem Kraftapplikator 1333 kommuniziert, um die ausgeübte Kraft so anzupassen, dass eine Zielkraft erreicht wird. Der Wandler 1329 kann eine pneumatische Kraftmesszelle, eine hydraulische Kraftmesszelle, eine induktive Kraftmesszelle, eine kapazitive Kraftmesszelle, ein magnetorestriktive Vorrichtung, einen Dehnungsmessstreifen-basierten Sensor, einen kraftempfindlichen Widerstand, eine Dünnschichtvorrichtung, eine piezoelektrische Vorrichtung oder ähnliches umfassen. Obwohl die Figur den Wandler 1329 mit einer Breite zeigt, die der des Schiebers 1331 entspricht, können Ausführungsformen der Offenbarung einen Wandler 1329 enthalten, der eine Breite aufweist, die kleiner ist als die Breite des Schiebers 1331. In einigen Ausführungsformen kann das Testsystem 1390 eine oder mehrere Federn (nicht gezeigt) umfassen, die verwendet werden können, um den Schieber 1331, den Wandler 1329 und/oder den Kraftapplikator 1333 in eine Ausgangsposition zurückzubringen, wenn der Kraftapplikator 1333 keine Kraft ausübt. Zusätzlich kann das Testsystem 1390 in einigen Ausführungsformen einen Ausgangssensor (nicht gezeigt) umfassen, der verwendet wird, um anzuzeigen, wenn sich der Schieber 1331, der Wandler 1329 und/oder der Kraftapplikator 1333 in der Ausgangsposition befinden. Die Ausgangsposition kann beispielsweise die Position sein, in der der Schieber 1331, der Wandler 1329 und/oder der Kraftapplikator 1333 am weitesten vom Thermokopf entfernt angeordnet sind und/oder keine Kraft auf diesen ausüben.
  • Ein weiterer Kraftmechanismus im Testsystem 1390 kann einen Kraftmechanismus umfassen, der in einem Thermokopf enthalten ist. Der Thermokopf-Kraftmechanismus kann einen Kraftapplikator 1343 zur thermischen Kopplung der Vorrichtung mit dem Thermokopf zur thermischen Steuerung einer oder mehrerer Komponenten einer zu testenden Vorrichtung umfassen. Der Kraftapplikator 1343 kann eine Kraft auf eine Kühlplatte 1362 und/oder einen Adapter 1330C des Thermokopfes ausüben. Der Kraftapplikator 1343 kann jede Art von Vorrichtung sein, die eine Kraft ausübt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen pneumatischen oder hydraulischen Zylinder, eine pneumatische oder hydraulische Membran, einen Schrittmotor, einen Linearmotor, einen Servomotor, eine Schwingspule oder eine andere aktive Kraftapplikationsvorrichtung. Der Kraftapplikator 1343 kann eine Kraft ausüben, die zwischen 1 kgf, 2 kgf, 100 kgf, 300 kgf oder 500 kgf liegt, aber nicht darauf beschränkt ist. Der Thermokopf kann einen Wandler 1339 (z. B. eine Kraftmesszelle, einen auf einem Dehnungsmessstreifen basierenden Sensor, einen kraftempfindlichen Widerstand, eine Dünnschichtvorrichtung, eine piezoelektrische Vorrichtung oder dergleichen) umfassen der die vom Kraftapplikator 1343 ausgeübte Kraft in Echtzeit misst und ein oder mehrere Kraftmesssignale erzeugt, die als Rückmeldung für eine Steuerung dienen, die mit dem Kraftapplikator 1343 kommuniziert, um die ausgeübte Kraft anzupassen, damit eine Zielkraft erreicht wird. Der Kraftapplikator 1343 kann eine beliebige Breite haben, beispielsweise die gleiche Breite oder eine geringere Breite als der Adapter 1330.
  • Wie anhand des Beispiels in 13A gezeigt, können Ausführungsformen der Offenbarung eine aktive thermische Steuerung, eine passive thermischen Steuerung, eine aktive Kraftsteuerung, eine passive Kraftsteuerung oder eine Kombination davon umfassen. Die aktive thermische Steuerung kann verwendet werden, um die Temperatur einer oder mehrerer Komponenten einer Vorrichtung auf eine Sollwerttemperatur (oder innerhalb eines vorgegebenen Bereichs) einzustellen oder zu ändern. Die aktive thermische Steuerung kann eine Heizeinrichtung 1356, einen Adapter 1330C und/oder eine Kühlplatte 1362 umfassen, die die Temperatur einer oder mehrerer Komponenten in einer Vorrichtung basierend auf einer thermischen Steuerung ändern. Ein Temperatursensor kann zum Messen der Temperatur der zu testenden Vorrichtung vorgesehen sein, wobei die gemessene Temperatur als Rückmeldung für die thermische Steuerung, die Heizeinrichtung 1356 und/oder die Kühlplatte 1362 verwendet werden kann.
  • Zusätzlich oder alternativ kann das Testsystem 1390 eine passive thermische Steuerung umfassen. Eine passive thermische Steuerung kann es einer oder mehreren Komponenten in einer Vorrichtung ermöglichen, ihre Temperatur durch z. B. Wärmeübertragung zu ändern. Die passive thermische Steuerung kann einen oder mehrere Adapter 1330A und 1330B umfassen, die Wärmeenergie mit einer oder mehreren thermisch gekoppelten Komponenten 1303A bzw. 1303B übertragen (z. B. austauschen) können. In einigen Ausführungsformen kann die passive thermische Steuerung es ermöglichen, dass die Temperatur einer thermisch gekoppelten Komponente die Temperatur des Adapters 1330 erreicht. Die Adapter 1330A und 1330B können mit den Komponenten 1303A bzw. 1303B in Kontakt stehen. In einigen Ausführungsformen können die Adapter 1330A und 1330B (für die passive thermische Steuerung) nicht thermisch mit einer Heizeinrichtung gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Adapter 1330A und/oder 1330B nicht thermisch mit einer Kühlplatte 1362 gekoppelt sein oder können thermisch mit einer Kühlplatte 1362 gekoppelt sein, die keine Kühlkanäle für die Zirkulation eines Kühlmaterials umfasst.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können sowohl eine aktive als auch eine passive thermische Steuerung enthalten. Beispielsweise kann das Testsystem, wie in der Figur gezeigt, einen oder mehrere Adapter 1330A und 1330B für passive thermische Steuerung und einen oder mehrere Adapter, wie Adapter 1330C, für aktive thermische Steuerung umfassen. In einigen Ausführungsformen kann eine aktive thermische Steuerung für Komponenten verwendet werden, die Temperatursollwerte oder spezifische Anforderungen aufweisen, während eine passive thermische Steuerung für andere Arten von Komponenten verwendet werden kann (z. B. Niedrigleistungskomponenten, Komponenten, die keine spezifischen Testtemperaturanforderungen aufweisen, Komponenten, deren Leistung nicht temperaturempfindlich ist, usw.).
  • Zusätzlich oder alternativ kann jede Art von thermischer Steuerung mit jeder Art der Kraftsteuerung kombiniert sein. Beispielsweise können ein oder mehrere Adapter, wie die Adapter 1330A und 1330B für die passive thermische Steuerung, mit einer passiven Kraftsteuerung, wie einer Feder, einem Balg, einem Elastomer oder dergleichen, kombiniert sein. Als weiteres Beispiel kann ein Kraftapplikator 1343 für die aktive Kraftsteuerung mit einer Heizeinrichtung 1356 für die aktive thermische Steuerung kombiniert werden.
  • In einigen Ausführungsformen können unterschiedliche Mengen von Steuerung verwendet werden, um unterschiedliche Temperatursollwerte oder Anforderungen, unterschiedliche Höhen der Komponenten, unterschiedliche Anordnungen usw. zu berücksichtigen.
  • 13B zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben des Testsystems 1390, gemäß einigen Ausführungsformen. Der Prozess 1370 umfasst den Schritt 1372, in dem das Testsystem 1390 die Temperatur des Thermokopfes auf eine oder mehrere Sollwerttemperaturen einstellt. Die Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur kann beispielsweise so schnell wie möglich sein oder vorbestimmt sein. In Schritt 1374 platziert das Testsystem die zu testende Vorrichtung in einem Sockel. Die Temperatur des Thermokopfes kann die eine oder die mehreren Sollwerttemperaturen vor oder nach dem Einsetzen der Vorrichtung in den Sockel erreichen.
  • In Schritt 1376 kann eine erste Kraft auf die Vorrichtung ausgeübt werden, um die Vorrichtung elektrisch mit dem Sockel zu koppeln. Ein Wandler kann die Menge der ausgeübten Kraft messen. Wenn die gemessene Kraft eine Schwellenwertkraft nicht erreicht, kann das Testsystem den Prozess 1370 beenden. Andernfalls kann in Schritt 1378 eine zweite Kraft auf die Vorrichtung ausgeübt werden, um den/die Adapter/Heizeinrichtung(en)/TIM(s) mit den einzelnen Chips in Kontakt zu bringen, z. B. die Kraft, die erforderlich ist, um den Thermokopf thermisch mit der Vorrichtung zu koppeln. Ein Wandler misst die auf die Vorrichtung ausgeübte Menge von Kraft und beendet den Prozess, wenn sie eine Schwellenwertkraft nicht erreicht.
  • Wenn die Menge der ersten Kraft und die Menge der zweiten Kraft, die auf die Vorrichtung ausgeübt werden, ihre jeweiligen Schwellenwerte erreichen, beginnt das Testsystem 1390 mit der Vorrichtungstestung (Schritt 1380). In einigen Ausführungsformen beginnt das Testsystem 1390 mit der Vorrichtungstestung als Reaktion auf ein Teststartsignal, das von einer oder mehreren Steuerungen (z. B. einem Handler, einer thermischen Steuerung) übertragen wird. Während des Tests kann das Testsystem 1390 gegebenenfalls ein oder mehrere Signale an die Steuerung senden, um Modi und/oder Sollwerttemperatur(en) zu ändern (Schritt 1382). Beispielmodi können das Messen der Heizeinrichtungstemperatur, das Messen der DUT-Temperatur usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Der Modus kann in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenbarung geändert werden.
  • In Schritt 1384 schließt das Testsystem 1390 die Vorrichtungstestung ab und sendet ein Testendesignal an die Steuerung(en). Die zweite auf die Vorrichtung angewendete Kraft kann entfernt werden (Schritt 1386), und dann kann die erste auf die Vorrichtung ausgeübte Kraft entfernt werden (Schritt 1388). In einigen Ausführungsformen kann der Prozess 1370 nicht mit Schritt 1388 fortfahren, bis das Testsystem 1390 überprüft hat, dass die zweite auf die Vorrichtung ausgeübte Kraft entfernt wurde (in Schritt 1386). In einigen Ausführungsformen kann der Prozess 1370 nicht mit Schritt 1390 fortfahren, bis das Testsystem 1390 überprüft hat, dass die erste auf die Vorrichtung ausgeübte Kraft entfernt wurde (in Schritt 1388). In Schritt 1390 kann die Vorrichtung von dem Sockel entfernt werden. Ein oder mehrere Schritte des Prozesses 1370 können wiederholt werden, z. B. um andere Vorrichtungen zu testen.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können eine aktive thermische Steuerung für eine Vielzahl von Komponenten einer Vorrichtung umfassen, wie in 14 gezeigt. Das Testsystem 1490 kann einen Thermokopf und einen Sockel umfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst der Thermokopf einen Kraftmechanismus. Der Kraftmechanismus (z. B. Schieber 1431, Wandler 1429, Kraftapplikator 1433, Kraftapplikator 1443, Wandler 1439 usw.) und Sockel (umfassend Sockelkörper 1418 und Testkontaktstifte 1417) können eine oder mehrere Eigenschaften aufweisen, die den hierin diskutierten Kraftmechanismen und Sockeln ähnlich sind (z. B. beschrieben in Zusammenhang mit den 13 und 15). Die Vorrichtung kann eine Vielzahl von Komponenten 1403, 1402A und 1402B umfassen, die auf einem Substrat 1410 montiert sind. Das Substrat 1410 kann Verbindungselemente 1416 zum Empfangen und/oder Senden von Testsignalen zu und/oder von einem Tester umfassen.
  • Das Testsystem 1490 kann eine Vielzahl von Adaptern 1430A und 1430B umfassen, die thermisch mit der Komponente 1402A bzw. der Komponente 1402B gekoppelt sind. Die Vielzahl von Adaptern 1430 kann thermisch mit verschiedenen Heizeinrichtungen 1456 gekoppelt sein; Adapter 1430A ist thermisch mit Heizeinrichtung 1456A gekoppelt, während Adapter 1430B thermisch mit Heizeinrichtung 1456B gekoppelt ist. Die Vielzahl von Adaptern 1430 kann thermisch mit verschiedenen Kühlplatten 1462 gekoppelt sein; Adapter 1430A ist thermisch mit Kühlplatte 1462A gekoppelt, während Adapter 1430B thermisch mit Kühlplatte 1462B gekoppelt ist. Eine thermische Steuerung kann so konfiguriert sein, dass sie die Temperaturen der Komponente 1402A und der Komponente 1402B unabhängig über den jeweiligen Adapter 1430A oder 1430B, die Heizeinrichtung 1456A oder 1456B und/oder die Kühlplatte 1462A oder 1462B steuert. Dies können zwei nicht einschränkende Beispiele für eine aktive thermische Steuerung sein.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können ferner eine passive thermische Steuerung umfassen. Der von der Komponente 1403 abgegebenen Wärmeenergie kann erlaubt werden, Wärme an den Adapter 1430C zu übertragen (z. B. abzugeben).
  • Zusätzlich oder alternativ kann der Thermokopf von 14 sowohl eine aktive als auch eine passive Kraftsteuerung umfassen. Zur aktiven Kraftsteuerung übt ein Kraftapplikator 1443 eine Kraft auf die Adapter 1430A und 1430B aus, die dann eine Kraft auf die Komponenten 1402A und 1402B ausüben. Die Menge von aufgebrachter Kraft, gemessen durch den Wandler 1439, kann durch eine Steuerung gesteuert werden, die die durch den Kraftapplikator 1443 auszuübende Kraft bestimmt. In einigen Ausführungsformen kann die Kraftsteuerung nicht für jeden Adapter oder jede Komponente unabhängig sein, wie z. B. der Kraftapplikator 1443, der Kraft auf mindestens zwei Adapter und/oder Komponenten aufbringt.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können ferner eine passive Kraftsteuerung umfassen. Die Feder 1432A kann eine Kraft auf den Adapter 1430C ausüben, der dann eine Kraft auf die Komponente 1403 ausübt. Die Menge von ausgeübter Kraft kann nicht einstellbar sein und kann auf den Eigenschaften der Feder 1432A basieren.
  • Ausführungsformen der Offenbarung können eine aktive Kraftsteuerung für eine Vielzahl von Komponenten gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung umfassen. Das Testsystem 1590 aus 15 kann einen Thermokopf und einen Sockel umfassen. Die Kraftmechanismen (z. B. Schieber 1531, Wandler 1529, Kraftapplikator 1533, Kraftapplikatoren 1543A und 1543B, Wandler 1539A und 1539B), andere Teile des Thermokopfes (z. B. Kühlplatten 1562A und 1562B, Adapter 1530A, 1530B und 1530C, Heizeinrichtungen 1556A und 1556B), Sockel (umfassend Sockelkörper 1518 und Testkontaktstifte 1517) und Teile der Vorrichtung (z. B. Verbindungselemente 1516, Komponenten 1502A, 1502B und 1503, Substrat 1510) können eine oder mehrere Eigenschaften aufweisen, die den hierin diskutierten Kraftmechanismen, Teilen des Sockels und Teilen der Vorrichtung ähnlich sind (z. B. beschrieben im Zusammenhang mit den 13A und 14).
  • Beispielhafte Steuerung
  • Wie vorstehend erläutert, können eine oder mehrere Steuerungen für die Testsysteme und/oder Thermoköpfe der Offenbarungen verwendet werden. 16 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Computers 1602, der für eine oder mehrere Steuerungen gemäß Ausführungsformen der Offenbarung verwendet wird. Der Computer kann eine Maschine sein, in der ein Set von Befehlen, die die Maschine veranlassen, eine der hierin beschriebenen Methoden auszuführen, gemäß Ausführungsformen der Offenbarung ausgeführt werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Maschine als eigenständige Vorrichtung betrieben werden oder mit anderen Maschinen verbunden (z. B. vernetzt) sein. In einer vernetzten Konfiguration kann die Maschine als Server oder Client in einer Server-Client-Netzwerkumgebung oder als Peer-Maschine in einer Peer-to-Peer- (oder verteilten) Netzwerkumgebung betrieben werden. Die Maschine kann ein Personal Computer (PC), ein Tablet-PC, eine Set-Top-Box (STB), ein Personal Digital Assistant (PDA), ein Mobiltelefon, ein Web-Appliance, ein Netzwerkrouter, ein Switch oder eine Bridge oder jede andere Maschine sein, die in der Lage ist, ein Set von Befehlen (sequenziell oder anderweitig) auszuführen, die die von dieser Maschine auszuführenden Aktionen festlegen. Eine mobile Vorrichtung kann eine Antenne, einen Chip zum Senden und Empfangen von Funkfrequenzübertragungen und drahtloser Kommunikation sowie eine Tastatur enthalten. Ferner, obwohl nur eine einzelne Maschine dargestellt ist, soll der Begriff „Maschine“ auch jede Ansammlung von Maschinen umfassen, die einzeln oder gemeinsam ein Set (oder mehrere Sets) von Befehlen ausführen, um eine der hierin beschriebenen Methoden auszuführen.
  • Der beispielhafte Computer 1602 enthält einen Prozessor 1604 (z. B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Grafikprozessoreinheit (GPU) oder beides), einen Speicher 1606 (z. B. einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Flash-Speicher, einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) wie einen synchronen DRAM (SDRAM) usw.), und einen statischen Speicher 1608 (z. B. einen statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM) usw.), die über einen Bus 1610 miteinander kommunizieren können.
  • Der Computer 1602 kann ferner eine Videoanzeige 1612 (z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine Leuchtdiodenanzeige (LED)) enthalten. Der Computer 1602 umfasst außerdem eine alphanumerische Eingabevorrichtung 1614 (z. B. eine Tastatur), eine Cursorsteuerungsvorrichtung 1616 (z. B. eine Maus), eine Laufwerkseinheit 1618, eine Signalgebungsvorrichtung, eine Netzwerkschnittstellenvorrichtung 1622 sowie eine oder mehrere drahtlose Schnittstellenvorrichtungen.
  • Der Computer 1602 kann auch andere Ein- und Ausgänge enthalten, einschließlich digitaler I/O und/oder analoger I/O. Beispielsweise können die Eingänge und Ausgänge mit externen Vorrichtungen, wie Kühleinrichtungen, Drucksteuerungen, Kraftsteuerungen, Durchflusswertsteuerungen usw., unter Verwendung eines beliebigen Kommunikationsprotokolltyps kommunizieren.
  • Die Antriebseinheit 1618 enthält ein maschinenlesbares Medium 1620, auf dem ein oder mehrere Sets von Befehlen 1624 (z. B. Software) gespeichert sind, die eine beliebige oder mehrere der hierin beschriebenen Methodiken oder Funktionen verkörpern. Die Software kann auch vollständig oder zumindest teilweise während ihrer Ausführung durch den Computer 1602 im Hauptspeicher 1606 und/oder in dem Prozessor 1604 gespeichert sein, wobei der Hauptspeicher 1606 und der Prozessor 1604 ebenfalls maschinenlesbare Medien darstellen. Die Software kann ferner über die Netzwerkschnittstellenenvorrichtung 1622 und/oder eine drahtlose Vorrichtung über ein Netzwerk übertragen oder empfangen werden.
  • Während das maschinenlesbare Medium 1620 in einem Ausführungsbeispiel als ein einzelnes Medium gezeigt ist, sollte der Begriff „maschinenlesbares Medium“ so verstanden werden, dass er ein einzelnes Medium oder mehrere Medien (z. B. eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder zugehörige Caches und Server) umfasst, die den einen oder die mehreren Sets von Befehlen speichern. Der Begriff „maschinenlesbares Medium“ soll auch jedes Medium enthalten, das in der Lage ist, ein Set von Befehlen zur Ausführung durch die Maschine zu speichern, zu codieren oder zu übertragen und die Maschine dazu zu veranlassen, eine oder mehrere der Methoden der vorliegenden Erfindung auszuführen. Der Begriff „maschinenlesbares Medium“ soll zugehörig auch, ohne darauf beschränkt zu sein, Festkörperspeicher, optische und magnetische Medien und Trägerwellensignale umfassen.
  • Obwohl Beispiele dieser Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben wurden, ist zu beachten, dass Fachleuten auf dem Gebiet verschiedene Änderungen und Abwandlungen offensichtlich sein werden. Solche Änderungen und Abwandlungen sind als im Rahmen der Beispiele dieser Offenbarung enthalten zu verstehen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 17/971,505 [0001]
    • US 18/048,831 [0001]
    • US 18/848,833 [0001]
    • US 18/048,833 [0001]

Claims (30)

  1. Testsystem zum Testen einer oder mehrerer zu testender Vorrichtungen, umfassend: einen Thermokopf zum Steuern einer oder mehrerer Temperaturen der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen, wobei der Thermokopf Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Adaptern, die thermisch mit einer oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind; und eine oder mehrere Heizeinrichtungen, die thermisch mit der Vielzahl von Adaptern und der einen oder den mehreren Komponenten der einen oder der mehreren zu testenden Vorrichtungen gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen dafür konfiguriert sind, die eine oder die mehreren Komponenten der einen oder der mehreren zu testenden Vorrichtungen zu erhitzen; und eine oder mehrere thermische Steuerungen, die konfiguriert sind, unabhängig die eine oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen zu steuern.
  2. Testsystem nach Anspruch 1, wobei mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Sollwerttemperaturen aufweisen.
  3. Testsystem nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Temperaturen der einen oder der mehreren Komponenten unabhängig unter Verwendung unterschiedlicher Temperaturänderungen gesteuert werden.
  4. Testsystem nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren Heizeinrichtungen eine erste Heizeinrichtung und eine zweite Heizeinrichtung umfassen und die eine oder mehreren Komponenten eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfassen, wobei die erste Heizeinrichtung konfiguriert ist, die erste Komponente zu erhitzen, und die zweite Heizeinrichtung konfiguriert, sie die zweite Komponente erhitzen.
  5. Testsystem nach Anspruch 1, wobei der Thermokopf ferner einen oder mehrere Temperatursensoren umfasst, die konfiguriert sind, Temperaturen der einen oder mehreren Heizeinrichtungen oder der Vielzahl von Adaptern zu messen, wobei die eine oder die mehreren thermischen Steuerungen die eine oder die mehreren Temperaturen basierend auf den gemessenen Temperaturen steuern.
  6. Testsystem nach Anspruch 1, wobei eine Aktualisierungsfrequenz der einen oder mehreren thermischen Steuerungen zum unabhängigen Steuern der einen oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten weniger als 200 Mikrosekunden beträgt.
  7. Testsystem nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Heizeinrichtungen eine Heizeinrichtung umfassen, die mindestens zwei Heizelemente enthält, wobei der Thermokopf ferner umfasst: einen zwischen den mindestens zwei Heizelementen angeordneten thermischen Isolator.
  8. Testsystem nach Anspruch 7, wobei der thermische Isolator ein Material umfasst, das Durchgangslöcher oder Gräben aufweist.
  9. Testsystem nach Anspruch 1, wobei der Thermokopf ferner umfasst: ein Wärmeleitmaterial, das auf mindestens einer Seite mindestens einer der einen oder mehreren Heizeinrichtungen angeordnet ist.
  10. Testsystem nach Anspruch 1, wobei der Thermokopf ferner umfasst: ein Wärmeleitmaterial, das auf mindestens einer Seite mindestens eines der Vielzahl von Adaptern angeordnet ist.
  11. Testsystem nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter, der thermisch mit einer ersten Wärmeleitmaterialschicht gekoppelt ist, und einen zweiten Adapter umfasst, der thermisch mit einer zweiten Wärmeleitmaterialschicht gekoppelt ist, wobei ein Wärmewiderstand der ersten Wärmeleitmaterialschicht sich von einem Wärmewiderstand der zweiten Wärmeleitmaterialschicht unterscheidet.
  12. Testsystem nach Anspruch 11, wobei die erste Wärmeleitmaterialschicht einen größeren Oberflächenbereich aufweist als die zweite Wärmeleitmaterialschicht.
  13. Testsystem nach Anspruch 11, wobei die zweite Wärmeleitmaterialschicht Öffnungen oder Löcher umfasst.
  14. Testsystem nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der einen oder mehreren Heizeinrichtungen mit mindestens einer der einen oder mehreren Komponenten in Kontakt steht.
  15. Testsystem nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der einen oder mehreren Heizeinrichtungen an mindestens einem der Vielzahl von Adaptern befestigt ist.
  16. Testsystem nach Anspruch 15, wobei die mindestens eine Heizeinrichtung eine Vielzahl von Stiften umfasst, die es der mindestens einen Heizeinrichtung ermöglichen, an dem mindestens einen Adapter befestigt zu werden.
  17. Testsystem nach Anspruch 16, wobei die Vielzahl von Stiften durch Löten, Schweißen, Hartlöten, Presspassen oder leitfähigen Klebstoff an dem mindestens einen Adapter befestigt ist.
  18. Testsystem nach Anspruch 1, wobei ein Oberflächenbereich mindestens einer der einen oder mehreren Heizeinrichtungen derselbe ist wie ein Oberflächenbereich eines zugehörigen Adapters.
  19. Testsystem nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der einen oder mehreren Heizeinrichtungen und ein zugehöriger Adapter zusammenpassende Ausrichtungsmerkmale zum Ausrichten der mindestens einen Heizeinrichtung und des zugehörigen Adapters umfassen.
  20. Testsystem nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren Komponenten der einen oder mehreren zu testenden Vorrichtungen eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfassen und die Vielzahl von Adaptern einen ersten Adapter und einen zweiten Adapter umfasst, wobei die erste Komponente thermisch mit dem ersten Adapter gekoppelt ist und die zweite Komponente thermisch mit dem zweiten Adapter gekoppelt ist.
  21. Testsystem nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren thermischen Steuerungen die eine oder mehreren Temperaturen der einen oder mehreren Komponenten basierend auf den Leistungsmengen der einen oder den mehreren Komponenten steuern.
  22. Testsystem nach Anspruch 21, wobei die Leistungsmengen aus der einen oder den mehreren Komponenten die erwarteten Verlustleistungsmengen umfassen.
  23. Testsystem nach Anspruch 1, wobei der Thermokopf ferner umfasst: eine oder mehrere Kühlplatten, die thermisch mit mindestens einem der Vielzahl von Adaptern gekoppelt sind, wobei die eine oder die mehreren Kühlplatten so konfiguriert sind, dass sie den mindestens einen Adapter kühlen.
  24. Testsystem nach Anspruch 23, wobei die eine oder die mehreren Kühlplatten unabhängig gesteuert sind.
  25. Testsystem nach Anspruch 1, wobei der Thermokopf ferner umfasst: einen oder mehrere Kraftmechanismen, die konfiguriert sind, Kraft auf mindestens eine der einen oder mehreren Komponenten auszuüben.
  26. Testsystem nach Anspruch 25, wobei der eine oder die mehreren Kraftmechanismen unabhängig gesteuert sind.
  27. Testsystem nach Anspruch 1, wobei mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten unterschiedliche Höhen aufweisen.
  28. Testsystem nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Vielzahl von Adaptern thermisch mit mindestens zwei der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt ist.
  29. Testsystem nach Anspruch 1, wobei jeder der Vielzahl von Adaptern thermisch mit einer eindeutigen der einen der einen oder mehreren Komponenten gekoppelt ist.
  30. Testsystem nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Komponenten Teil einer einzelnen zu testenden Vorrichtung sind.
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WO (1) WO2024084300A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12259427B2 (en) 2022-10-21 2025-03-25 AEM Singapore Pte, LTD. Thermal head comprising a plurality of adapters for independent thermal control of zones
US11828796B1 (en) 2023-05-02 2023-11-28 AEM Holdings Ltd. Integrated heater and temperature measurement
US20250393114A1 (en) * 2024-06-21 2025-12-25 The Boeing Company Thermal control apparatus for an electronic component
US20260009842A1 (en) * 2024-07-08 2026-01-08 Aem Singapore Pte. Ltd. Integrated heater and cold plate for test applications
CN121186125A (zh) * 2025-11-21 2025-12-23 珠海横琴新近纪智能科技有限公司 一种高导热界面材料老化测试工装

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5325052A (en) 1990-11-30 1994-06-28 Tokyo Electron Yamanashi Limited Probe apparatus
JP2984463B2 (ja) 1991-06-24 1999-11-29 株式会社日立製作所 マイクロコンピュータ
CA2073886A1 (en) * 1991-07-19 1993-01-20 Tatsuya Hashinaga Burn-in apparatus and method
JP2962129B2 (ja) * 1993-12-29 1999-10-12 日本電気株式会社 半導体試験装置
US5977785A (en) * 1996-05-28 1999-11-02 Burward-Hoy; Trevor Method and apparatus for rapidly varying the operating temperature of a semiconductor device in a testing environment
US6617868B1 (en) 1997-12-18 2003-09-09 Intel Corporation Method and apparatus for controlling the power and heat output in a device testing system
JP5000803B2 (ja) 1998-07-14 2012-08-15 デルタ・デザイン・インコーポレイテッド 電子デバイスの速応温度反復制御を液体を利用して広範囲に行うための装置、方法
US6583638B2 (en) 1999-01-26 2003-06-24 Trio-Tech International Temperature-controlled semiconductor wafer chuck system
JP2001210683A (ja) 2000-01-25 2001-08-03 Tokyo Seimitsu Co Ltd プローバのチャック機構
US20020118032A1 (en) 2001-02-28 2002-08-29 Schlumberger Technologies, Inc. Heating apparatus containing an array of surface mount components for DUT performance testing
WO2002071446A2 (en) 2001-03-02 2002-09-12 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for active temperature control of susceptors
US6668570B2 (en) 2001-05-31 2003-12-30 Kryotech, Inc. Apparatus and method for controlling the temperature of an electronic device under test
US7064953B2 (en) * 2001-12-27 2006-06-20 Formfactor, Inc. Electronic package with direct cooling of active electronic components
US6771086B2 (en) 2002-02-19 2004-08-03 Lucas/Signatone Corporation Semiconductor wafer electrical testing with a mobile chiller plate for rapid and precise test temperature control
US6825681B2 (en) 2002-07-19 2004-11-30 Delta Design, Inc. Thermal control of a DUT using a thermal control substrate
JP4659328B2 (ja) 2002-10-21 2011-03-30 東京エレクトロン株式会社 被検査体を温度制御するプローブ装置
US7347901B2 (en) 2002-11-29 2008-03-25 Tokyo Electron Limited Thermally zoned substrate holder assembly
US6711904B1 (en) 2003-03-06 2004-03-30 Texas Instruments Incorporated Active thermal management of semiconductor devices
US6774661B1 (en) 2003-03-18 2004-08-10 Unisys Corporation Initial contact method of preventing an integrated circuit chip from being thermally destroyed, in a tester, due to a defective pressed joint
US7196295B2 (en) 2003-11-21 2007-03-27 Watlow Electric Manufacturing Company Two-wire layered heater system
US7355428B2 (en) * 2004-01-14 2008-04-08 Delta Design, Inc. Active thermal control system with miniature liquid-cooled temperature control device for electronic device testing
US20050189342A1 (en) 2004-02-23 2005-09-01 Samer Kabbani Miniature fluid-cooled heat sink with integral heater
US7394271B2 (en) 2004-02-27 2008-07-01 Wells-Cti, Llc Temperature sensing and prediction in IC sockets
US7042240B2 (en) 2004-02-27 2006-05-09 Wells-Cti, Llc Burn-in testing apparatus and method
US7304264B2 (en) 2004-04-13 2007-12-04 Advantest Corporation Micro thermal chamber having proximity control temperature management for devices under test
US8343280B2 (en) 2006-03-28 2013-01-01 Tokyo Electron Limited Multi-zone substrate temperature control system and method of operating
US7436059B1 (en) 2006-11-17 2008-10-14 Sun Microsystems, Inc. Thermoelectric cooling device arrays
US20080191729A1 (en) 2007-02-09 2008-08-14 Richard Lidio Blanco Thermal interface for electronic chip testing
US7663388B2 (en) 2007-03-30 2010-02-16 Essai, Inc. Active thermal control unit for maintaining the set point temperature of a DUT
CN101495819B (zh) 2007-07-30 2011-08-17 株式会社爱德万测试 电子设备热控制装置
US7963119B2 (en) * 2007-11-26 2011-06-21 International Business Machines Corporation Hybrid air and liquid coolant conditioning unit for facilitating cooling of one or more electronics racks of a data center
US8274300B2 (en) * 2008-01-18 2012-09-25 Kes Systems & Service (1993) Pte Ltd. Thermal control unit for semiconductor testing
JP4722227B2 (ja) 2008-05-21 2011-07-13 株式会社アドバンテスト 試験用ウエハユニットおよび試験システム
US8087823B2 (en) 2008-08-18 2012-01-03 International Business Machines Corporation Method for monitoring thermal control
US9347987B2 (en) 2009-11-06 2016-05-24 Intel Corporation Direct liquid-contact micro-channel heat transfer devices, methods of temperature control for semiconductive devices, and processes of forming same
US8508245B1 (en) * 2009-11-30 2013-08-13 Essai, Inc. Thermal control unit used to maintain the temperature of IC devices under test
US20110132000A1 (en) 2009-12-09 2011-06-09 Deane Philip A Thermoelectric Heating/Cooling Structures Including a Plurality of Spaced Apart Thermoelectric Components
JP6066728B2 (ja) 2009-12-15 2017-01-25 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｃｄの均一性を向上させるための基板温度調整を行う方法及びプラズマエッチングシステム
US8552346B2 (en) 2011-05-20 2013-10-08 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for controlling temperature of a multi-zone heater in an process chamber
US9307578B2 (en) 2011-08-17 2016-04-05 Lam Research Corporation System and method for monitoring temperatures of and controlling multiplexed heater array
US9360502B2 (en) 2011-12-31 2016-06-07 Intel Corporation Increasing current carrying capability through direct liquid cooling of test contacts
US8766656B2 (en) 2012-04-18 2014-07-01 Silicon Turnkey Solutions Inc. Systems and methods for thermal control
US8891235B2 (en) 2012-06-29 2014-11-18 Intel Corporation Thermal interface for multi-chip packages
US9400291B2 (en) 2012-08-31 2016-07-26 Intel Corporation Integrated circuit test temperature control mechanism
LT3002657T (lt) 2012-09-11 2017-04-25 Philip Morris Products S.A. Įrenginys ir būdas elektriniam šildytuvui, ribojančiam temperatūrą, kontroliuoti
US9046569B2 (en) 2012-11-05 2015-06-02 Intel Corporation Seal method for direct liquid cooling of probes used at first level interconnect
US9562943B2 (en) 2012-11-19 2017-02-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wafer temperature sensing methods and related semiconductor wafer
US9291667B2 (en) 2013-03-07 2016-03-22 Advantest Corporation Adaptive thermal control
TW201506420A (zh) 2013-03-15 2015-02-16 森薩塔科技麻薩諸塞公司 直接注射式相變溫度控制系統
US20140262129A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Zhihua Li Thermal control of device using fluid coolant
TWI534573B (zh) 2013-07-03 2016-05-21 致茂電子股份有限公司 廣域溫度控制裝置
US9377486B2 (en) 2014-03-28 2016-06-28 Intel Corporation Thermal interface material handling for thermal control of an electronic component under test
JP6531605B2 (ja) 2015-10-07 2019-06-19 オムロン株式会社 温度制御装置およびオートチューニング方法
TWI604206B (zh) * 2016-02-19 2017-11-01 Electronic component testing device and its application test classification equipment
JP7161854B2 (ja) 2018-03-05 2022-10-27 東京エレクトロン株式会社 検査装置
US11581237B2 (en) 2018-06-19 2023-02-14 Intel Corporation Cooling apparatuses for microelectronic assemblies
WO2020014163A1 (en) 2018-07-09 2020-01-16 Delta Design, Inc. Assembly and sub-assembly for thermal control of electronic devices
JP2020187682A (ja) 2019-05-17 2020-11-19 アズビル株式会社 温度調節計および異常判断方法
US20200411408A1 (en) 2019-06-27 2020-12-31 Intel Corporation Deflected-pillar composite compliant elongated micro-structure thermal interface materials
TWI745913B (zh) * 2020-04-01 2021-11-11 美商第一檢測有限公司 系統級測試設備及系統級測試系統
US11378615B2 (en) 2020-04-20 2022-07-05 Aem Singapore Pte Ltd Thermal test head for an integrated circuit device
US11493551B2 (en) * 2020-06-22 2022-11-08 Advantest Test Solutions, Inc. Integrated test cell using active thermal interposer (ATI) with parallel socket actuation
KR102807351B1 (ko) 2020-07-22 2025-05-13 삼성전자주식회사 테스트 핸들러 및 이를 포함하는 반도체 소자 테스트 장치
GB2600380A (en) 2020-09-14 2022-05-04 Nicoventures Trading Ltd Aerosol generation for an electronic aerosol provision system
US11549981B2 (en) 2020-10-01 2023-01-10 Advantest Test Solutions, Inc. Thermal solution for massively parallel testing
US11821913B2 (en) 2020-11-02 2023-11-21 Advantest Test Solutions, Inc. Shielded socket and carrier for high-volume test of semiconductor devices
US11808812B2 (en) 2020-11-02 2023-11-07 Advantest Test Solutions, Inc. Passive carrier-based device delivery for slot-based high-volume semiconductor test system
US12320841B2 (en) * 2020-11-19 2025-06-03 Advantest Test Solutions, Inc. Wafer scale active thermal interposer for device testing
US11567119B2 (en) * 2020-12-04 2023-01-31 Advantest Test Solutions, Inc. Testing system including active thermal interposer device
US11573262B2 (en) * 2020-12-31 2023-02-07 Advantest Test Solutions, Inc. Multi-input multi-zone thermal control for device testing
JP2024504017A (ja) 2020-12-31 2024-01-30 デルタ・デザイン・インコーポレイテッド 熱的システムの連動制御を備えた集積回路試験装置
US11587640B2 (en) 2021-03-08 2023-02-21 Advantest Test Solutions, Inc. Carrier based high volume system level testing of devices with pop structures
TWI784539B (zh) 2021-05-21 2022-11-21 捷拓科技股份有限公司 燒機設備
US11835549B2 (en) * 2022-01-26 2023-12-05 Advantest Test Solutions, Inc. Thermal array with gimbal features and enhanced thermal performance
US11796589B1 (en) 2022-10-21 2023-10-24 AEM Holdings Ltd. Thermal head for independent control of zones
US11656272B1 (en) * 2022-10-21 2023-05-23 AEM Holdings Ltd. Test system with a thermal head comprising a plurality of adapters and one or more cold plates for independent control of zones
US11693051B1 (en) * 2022-10-21 2023-07-04 AEM Holdings Ltd. Thermal head for independent control of zones
US12259427B2 (en) 2022-10-21 2025-03-25 AEM Singapore Pte, LTD. Thermal head comprising a plurality of adapters for independent thermal control of zones
US11828795B1 (en) * 2022-10-21 2023-11-28 AEM Holdings Ltd. Test system with a thermal head comprising a plurality of adapters for independent thermal control of zones
US11828796B1 (en) 2023-05-02 2023-11-28 AEM Holdings Ltd. Integrated heater and temperature measurement

Also Published As

Publication number Publication date
TWI886546B (zh) 2025-06-11
US20240329120A1 (en) 2024-10-03
TW202433074A (zh) 2024-08-16
CN120677396A (zh) 2025-09-19
US20240133946A1 (en) 2024-04-25
WO2024084300A1 (en) 2024-04-25
IL320336A (en) 2025-06-01
JP2025535436A (ja) 2025-10-24
US20240230752A9 (en) 2024-07-11
US12259427B2 (en) 2025-03-25
KR20250137115A (ko) 2025-09-17
TW202534335A (zh) 2025-09-01

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