TWI723244B

TWI723244B - 插槽側熱系統

Info

Publication number: TWI723244B
Application number: TW107100671A
Authority: TW
Inventors: 杰里伊霍爾圖斯塔尼烏斯凱杰
Original assignee: 美商三角設計公司
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2018-01-08
Publication date: 2021-04-01
Also published as: WO2018129439A2; US20180196084A1; US20210063436A1; TW201837486A; EP3566060A2; SG11201906159XA; JP2024023283A; SG10201913821RA; EP3566060B1; CN110268273A; WO2018129439A3; JP2022188088A; US11879910B2; KR102473364B1; US10782316B2; KR20190100380A; JP2020505584A

Abstract

一種積體電路裝置測試系統包含經組態以接納一積體電路裝置之一插槽，其中該插槽包括至少一個導電跡線，該至少一個導電跡線係由具有隨溫度而變化之一電阻率之一材料製成，且其中該插槽經組態使得在該積體電路裝置位於該插槽中時，該至少一個導電跡線沿著該積體電路裝置之一表面延伸。該積體電路裝置測試系統進一步包含一控制器或主動電路，該控制器或主動電路經組態以基於該至少一個導電跡線之一所量測電阻而判定該積體電路裝置之該表面處之一溫度。

Description

插槽側熱系統

本發明大體而言係關於用於一積體電路(「IC」)裝置測試系統之一熱感測器系統。特定而言，本發明係關於：一IC裝置測試系統，其包含位於一積體電路裝置(亦被稱為一「受測試裝置」或「DUT」)之一插槽側上、用以量測DUT之一溫度之一溫度偵測器；且係關於一IC裝置測試系統，其包含插槽側加熱及冷卻。在半導體測試期間進行溫度控制在若干程序(諸如裝置燒入、功能測試或系統級測試(「SLT」))期間係有用的。某些形式之溫度回饋可用於溫度控制。用於溫度控制之一種回饋類型是在一晶片中將一溫度感測器定位於一所關注晶片接面附近從而具有直接溫度回饋(「DTF」)。不可將此一感測器定位於一高功率耗散區域附近，此乃因其使用可受限制(諸如在測試循環之若干分測試之間)，或此一感測器根本不可使用。若功率較低且使用恰當熱界面材料(「TIM」)，則使用加熱器溫度回饋(「HTF」)可足矣，其中將一熱單元(「TU」)上之一加熱器控制至一設定點溫度且接面溫度距設定點之一誤差在一可接受範圍中。當DTF不可用且HTF之誤差不可接受時，可採用若干種其他技術。加熱器溫度回饋與功率跟蹤(power following)(「HTF-PF」)係一種此類方法。在HTF-PF中，隨所量測裝置功率及自TU上之加熱器至裝置接面之一已知熱阻的變化而動態地修改一加熱器之溫度設定點。此技術之一擴展係利用動態功率隨耦之加熱器溫度回饋(HTF-DPF)，其中除了裝置功率之外亦由於裝置功率之改變率而修改設定點。此等功率隨耦技術應用廣泛且產生良好結果，但亦具有限制。

若主要熱路徑並非自一裝置至一TU，或若自加熱器至接面之熱阻變化極大，則使用上文所闡述之方法可出現顯著誤差。在諸多情形中，裝置功率之量測值不可用或不實際。本文中所闡述之系統及方法中之至少某些系統及方法對先前技術之改良之處在於：藉由量測一DUT之一第一插槽側上之一溫度或者與量測第二側上之溫度結合，而非量測DUT的與插槽側相對之一第二側上之一溫度。不使用來自裝置之任何回饋之一種方法稱為外插溫度回饋(「ETF」)。在此，基於TU中之兩個溫度感測器以及該等感測器中之一者之一改變率而估計裝置之溫度。此方法可產生良好結果，但TU中可能無足夠空間來包含兩個感測器，且若裝置至TU並非主要熱路徑或自加熱器至接面之熱阻變化極大，則也可能存在顯著誤差。不使用來自裝置之任何回饋之另一方法係利用TU中之一探針量測一外殼溫度。在此，溫度量測值可使用一可購得感測器接觸DUT之第二側。缺點係此僅可量測第二側之一小部分，用於此程序之設置較脆弱，在觸點處可能存在一大的變化熱阻，可能佔用TU中的大量空間，且熱控制所需的DUT上之接觸區域可被移除。用於其中大多數功率耗散發生在DUT之插槽側附近之裝置亦不實際。一般而言，一DUT包含用於外部連接之複數個觸點。DUT之第一「插槽側」係指在測試期間一DUT的與一插槽接合之一側或與插槽之一表面接觸之一側或毗鄰於插槽之一表面之一側。在某些實施例中，插槽側係上面安置有DUT之該複數個觸點中之大多數之一側或DUT之該複數個觸點中之大多數自其突出之一側。與插槽側相對之一側被稱為DUT之一第二側。目前，在一裝置之測試期間實施熱控制之一種方式係在一控溫室中測試且控制一低功率裝置。然而，若裝置耗散將裝置之一接面溫度提高至高於一可接受位準之一功率位準，則此方法可不適當。另一問題係受控室設計具有一有限輸送量。在一裝置之測試期間實施熱控制之另一方式係使與一插槽側相對之一表面(例如一第二側表面)與一TU接觸以控制一接面溫度。然而，若DUT之一功率耗散之大部分發生在插槽側表面附近，則此方法可能無效。插槽側熱控制在行業中並不典型，且任何此類控制通常係被動的而非主動的。一項實例係接觸器調節，其中一將插槽附近之一區域保持在一所要溫度設定點附近以減少透過一DUT插槽側表面之熱量轉移。此利用DUT之第二側上之一TU觸點來增加熱控制之準確性。本發明之實施例可用於溫度感測，諸如在其中所關注組件之幾何形狀未慮及標準現成感測器或其中需要對不能由一標準感測器覆蓋之一區域進行溫度感測之情況中。一般而言，一DUT上的可能夠進行溫度量測之位置位於第二側上、係DUT之觸點之間的一空間或係無觸點之一分離帶區。存在與使用一習用溫度感測器來量測此等位置處之溫度相關聯之問題。一熱電偶僅可量測一個小點，彼點處之接觸熱阻可係高的，從而產生一錯誤溫度量測值，熱電偶易損壞，且通常所使用之導線類型難以絕緣及佈線，對於具有高並行度之測試應用而言尤其如此。在所有應用中配接一熱阻器或可購得典型電阻溫度偵測器(「RTD」)並不實際，且若其足夠小，則其具有與使用一熱電偶相同之某些缺陷。此外，DUT之第二側上之任何溫度感測器可干擾用於熱控制之一機構。本文中所闡述之RTD之各種實施例可克服某些或全部此等問題。在一項實施例中，一積體電路裝置測試系統包含經組態以接納一積體電路裝置之一插槽，其中該插槽包括至少一個導電跡線，該至少一個導電跡線係由具有隨溫度而變化之一電阻率之一材料製成，且其中該插槽經組態使得在該積體電路裝置位於該插槽中時，該至少一個導電跡線沿著該積體電路裝置之一表面延伸。該積體電路裝置測試系統進一步包含一控制器或主動電路，該控制器或主動電路經組態以基於該至少一個導電跡線之一所量測電阻而判定該積體電路裝置之該表面處之一溫度。在另一實施例中，一積體電路裝置測試系統包含：一插槽，其經組態以接納一積體電路裝置，該插槽包括經組態以接觸一積體電路裝置之電觸點之複數個電觸點；一負荷板，其經組態以將該插槽之該等電觸點電連接至一控制器或主動電路；及一熱單元，其經組態以在積體電路裝置與該插槽接合時，在該積體電路裝置之一插槽側上經由至少該負荷板及該插槽之該等電觸點加熱及/或冷卻該積體電路裝置。在另一實施例中，一積體電路裝置測試系統包含經組態以接納一積體電路裝置之一插槽，該插槽包括經組態以接觸一積體電路裝置之電觸點之複數個電觸點。該積體電路裝置測試系統進一步包含：一熱傳導基板，其包含電連接至該插槽之該等電觸點之薄膜電路；一負荷板，其經由負荷板電觸點電連接至該熱傳導基板且經組態以將該插槽之該等電觸點電連接至一控制器或主動電路；及一熱單元，其經組態以在該積體電路裝置與該插槽接合時，在該積體電路裝置之一插槽側上經由該熱傳導基板加熱及/或冷卻該積體電路裝置。在另一實施例中，一積體電路裝置測試系統包含經組態以接納一積體電路裝置之一撓性電路板，該撓性電路板包含經組態以接觸一積體電路裝置之電觸點之複數個電觸點。該積體電路裝置測試系統進一步包含：一熱界面層，其被安置成毗鄰於該撓性電路板；及一熱單元，其安置成毗鄰於該熱界面層，該熱單元經組態以在積體電路裝置與該熱單元接合時，在該積體電路裝置之一插槽側上加熱及/或冷卻該積體電路裝置。在另一實施例中，一積體電路裝置測試系統包含經組態以接納一積體電路裝置之一插槽，其中該插槽包括展現出一溫度相依特性之一溫度敏感組件。該插槽經組態使得自該積體電路裝置位於該插槽中時，該溫度敏感組件與該積體電路裝置之一插槽側表面接觸。該積體電路測試系統進一步包含一控制器或主動電路，該控制器或主動電路經組態以基於該溫度敏感組件之該溫度相依特性之一量測值而判定該積體電路裝置之表面處之一溫度。

相關申請案之交叉參考本申請案主張2017年1月9日提出申請之美國臨時申請案第62/444,092號之權益及優先權，該申請案之全部內容以其全文引用方式併入本文中。本申請案進一步主張2017年1月26日提出申請之美國申請案第15/416510號之權益及優先權，該美國申請案之全部內容以其全文引用方式併入本文中。下文將參考附圖闡述本發明之實施例。應理解，以下說明意欲闡述本發明之例示性實施例，並不限制本發明。本文中所闡述之某些系統、裝置及方法允許在DUT之一插槽側上感測一DUT之溫度，插槽側上存在經暴露觸點。在一項實施例中，用於測試IC裝置之一插槽側熱感測系統經組態以允許一所感測溫度用作回饋以用於一溫度控制系統。插槽側熱感測系統包含一感測器，該感測器經設計以改良與DUT之接觸面積，同時減小對一測試插槽中之觸點之干擾且因此將觸點之電效能降級減小。插槽側熱感測系統允許即時量測DUT之溫度。可透過DUT之一插槽側上之熱控制件來控制DUT溫度。插槽側熱感測系統在一測試插槽內可包含感測器及/或控制電子器件。某些控制電子器件(諸如用於一熱感測器之一調節電路)可安置於插槽中或固持一TU且將DUT放置於插槽中之一處置器組件上。將控制電子器件放置成緊密靠近感測器可有助於減少雜訊且可顯著減少將DUT之觸點連接至一測試控制器所需之導線之一數目。插槽側熱感測系統可包含一電阻溫度偵測器(「RTD」)，該電阻溫度偵測器可包括一或多個導電跡線或者可包括一撓性電路板及至少一個導電跡線。RTD之跡線經組態以在一電組件接觸一印刷電路板(「PCB」)之一區域中位於PCB之一表面上或一表面附近。用於測試 IC 裝置之系統 大體參考圖1A及圖1B，圖1A及圖1B繪示用於測試IC裝置之一系統100之實施例。系統100包含一插槽101、一負荷板112及一控制器114。插槽101包含一浮動薄板102、一基座部件105及至少一個彈簧120。浮動薄板包含一插口104及浮動薄板開口109。基座部件包含基座部件開口107及插槽電觸點110。更詳細地參考圖1A及圖1B，圖中所繪示之插槽101包含浮動薄板102。浮動薄板102結構性地支撐一DUT 106，且包含用於接納DUT 106之一插口104。浮動薄板102可由用於結構性地支撐DUT 106之任何適當材料製成，包含適於耐受由DUT 106發出之任何熱量之一材料。浮動薄板102亦可用以控制裝置溫度，且可由一熱傳導但電絕緣材料(諸如AlN或經陽極化鋁)製成。浮動薄板102係由基座部件105經由至少一個彈簧120或藉由複數個彈簧120支撐。彈簧之使用係選用的– 在某些實施例中，舉例而言，一浮動薄板可由在施加壓力時可壓縮之伸縮探針(pogo-pin)型插槽電觸點110支撐。浮動薄板102包括複數個浮動薄板開口109，浮動薄板開口109經組態以允許DUT 106之電觸點108與插槽電觸點110進行電接合。如圖1B中所展示，浮動薄板102定位於可收縮插槽電觸點110上方或擱置於可收縮插槽電觸點110上。浮動薄板102及插槽電觸點110經組態使得浮動薄板102之重量不足以實質上壓縮插槽電觸點110。插槽電觸點110「實質上壓縮」可係指插槽電觸點110收縮至其中至少某些DUT電觸點108與插槽電觸點110接觸之點。浮動薄板102及插槽電觸點110進一步經組態使得，當將DUT 106插入於浮動薄板102中時，及/或當將壓力或力施加於浮動薄板102上時，插槽電觸點110與DUT電觸點108接觸。舉例而言，插槽電觸點110可經組態以在一機械裝置對浮動薄板及/或DUT之一頂部表面施加力時實質上壓縮。舉例而言，此允許將DUT 106平穩地插入到板狀托盤102中，且避免觸點之間的水平偏轉。可藉由以下方式如此組態浮動薄板102：選擇適當彈簧120或適當有彈性插槽電觸點110，諸如選擇在被壓縮時施加一適當阻力之適當數目個彈簧或電觸點110。在某些實施例中，浮動薄板102包含一插口104。插口104可係浮動薄板102中之一凹口。在某些實施例中，插口係由浮動薄板之一表面中之一凹口界定。在某些其他實施例中，插口係與浮動薄板102分離之一組件且可安置於浮動薄板102上或附接至浮動薄板102。插口104可包封一DUT 106之全部或一部分，使得DUT 106之一第二側之至少一部分被暴露。插口104可比DUT 106淺且垂直延伸，使得DUT 106之一部分自浮動薄板102突出，如圖1A中所繪示。在其他實施例中，DUT 106不自插口104如此突出。插口104在插口104之一底部或下部部分上包括浮動薄板開口109。透過浮動薄板開口109，DUT電觸點108可與插槽電觸點110接觸。在其他實施例中，不使用插口104，且浮動薄板102經組態以在浮動薄板102之一表面上接納DUT 106。在其他實施例中，浮動薄板102不包含用作一插口之一凹口，且浮動薄板之表面係實質上平坦的。在此等實施例中，DUT 106可放置於平坦表面上以供測試。插槽101包含一基座部件105。基座部件105可用作浮動薄板102之一結構支撐件。基座部件105包含基座部件開口107及插槽電觸點110。基座部件開口107經組態以允許插槽電觸點110與DUT電觸點108之間電接觸。出於說明目的，DUT 106有時可被稱為用於測試IC裝置之系統100之一部分，此乃因在論述系統100之測試組態時如此提及DUT 106可較方便。然而，DUT 106未必係系統100之一部分，且可插入於系統100或自系統100移除。類似地，DUT 106之組件(舉例而言，DUT電觸點108)為方便起見可被稱為系統100之一部分，但未必係系統100之一部分。在測試期間，可將DUT 106插入到插口104中。DUT 106可係任何積體電路裝置。舉例而言，DUT 106可係一堆疊封裝(POP)裝置，諸如下文參考圖2所闡述之裝置。DUT 106包括DUT電觸點108。DUT電觸點108允許DUT 106與一電路建立一直接或間接的電連接。DUT電觸點108包括複數個電觸點。舉例而言，電觸點可係銲球、接腳或接觸墊之任何組合。基座部件包括插槽電觸點110。插槽電觸點110可用作DUT電觸點108與一負荷板112或其他電路之間的一直接或間接電連接。插槽電觸點110係可係(舉例而言)接腳、彈性體導體或金屬「微小小球(fuzz button)」之任何組合之電觸點。在某些實施例中，電觸點包含可收縮接腳，諸如圖1B中所繪示之可收縮接腳。可收縮接腳以上文所闡述之方式收縮，諸如當在測試期間受負荷時。插槽電觸點110可自基座部件開口107突出。至少某些插槽電觸點110可界定一平面柵格陣列(LGA)之至少一部分。在某些其他實施例中，插槽101不必包含一浮動薄板102、一基座部件105及一彈簧120中之所有或任一者。通常，插槽101可係可在測試期間安置或放置一DUT之任何物件。舉例而言，插槽101可係在測試期間可在其上放置一DUT之一電觸點(例如彈性體觸點或微小小球)陣列。系統100包括一負荷板112。負荷板112可用作DUT 106或插槽電觸點110與另一電路之間的一直接或間接的電中間構件。負荷板112可經組態而以適合於一負荷板之任何方式被使用，包含用於將透過插槽電觸點110接收之電信號選路傳送至用於測試DUT 106之測試裝備及/或選路傳送至控制器114。負荷板亦可包含邏輯電路。在某些實施例中，負荷板可以無線方式與控制器114通信。在某些實施例中，圖9中所繪示及下文更詳細闡述之一撓性電路板902用作一負荷板。負荷板112未必僅用作一電中間構件，如上文所闡述 – 舉例而言，在某些情形中負荷板112可用作一熱導體或可為系統100之組件或其他組件提供結構支撐。在某些實施例中，系統100包括控制器114。控制器114可經組態以處理溫度資訊及/或控制至少一個熱單元，且可包含適於彼等功能中之任一者之任何電路、邏輯系統、中央處理單元、特殊應用積體電路。舉例而言，控制器114經組態以接收指示DUT 106之一溫度之一信號(例如，指示與DUT 106接觸之一RTD之一電阻之一信號)且將與DUT 106之溫度相關之一信號輸出至(舉例而言)測試裝備或一顯示器，諸如DUT 106溫度在一時間週期內之一積分或溫度之一時間平均值或溫度距一參考溫度之一偏差或溫度之一改變率。另外或另一選擇係，控制器114可經組態以控制一主動熱單元，該主動熱單元經組態以控制DUT之一溫度。此控制可或可不基於一所感測或所偵測之DUT 106溫度。舉例而言，控制器114可對一熱單元實施一預程式化溫度控制計劃，或可諸如藉由與DUT 106接觸之一RTD、基於一所感測之DUT 106溫度而控制一熱單元且藉此致使DUT 106之一溫度保持在一溫度範圍內或者高於或低於一溫度臨限值。控制器114可位於插槽101外部，或者可安置於(舉例而言)插槽101、浮動薄板102、插口104、負荷板112或經組態以控制DUT 106之一溫度之一熱單元中之任一者上或與上述各項中之任一者整合在一起。圖2繪示一POP型DUT 106之一實施例。此實施例係可使用本文中所闡述之系統及方法來測試之一DUT之一項實例。在所繪示實施例中，DUT 106係一POP裝置，其包括DUT電觸點108、一邏輯晶粒或處理器202、複數個堆疊式記憶體晶粒204、複數個基板206及導線結合件208。邏輯晶粒或處理器202、該複數個堆疊式記憶體晶粒204、該複數個基板206及導線結合件208可係通常存在於一組合處理器/記憶體裝置中之習用組件。在測試期間，將POP型DUT 106放置於浮動薄板102上或插入到插口104中，且使DUT電觸點108與插槽電觸點110接觸。舉例而言，DUT 106可係包含用作一記憶體控制器之一處理器之一密集記憶體裝置。在所繪示實施例中，處理器202具有比堆疊式記憶體晶粒204更多之突出觸點。另外，在測試期間處理器202比堆疊式記憶體晶粒204耗散更多熱量。如此，可更需要在DUT 106之一處理器202側上進行溫度感測或溫度控制，在此情形中處理器202側係插槽側。在某些組態中，在處理器202上方亦可存在一氣隙，使第二側之冷卻不太有效，在其中處理器202發出大量熱量之情況中尤其如此。插槽側溫度控制可有助於解決此等問題。在其他實施例中，可使用本文中所闡述之裝置、系統及方法來測試除了一POP型DUT之外的IC裝置，諸如一個四面平坦無引線封裝裝置。可以任何適當方式實施溫度量測(插槽側或其他側)以達成主動溫度控制目的或達成任何其他目的(包含本文中所闡述之任何目的)，諸如藉由使用一RTD、藉由使用一個二極體(例如係一DUT 106之一部分或附接至DUT 106或以其他方式與DUT 106整合在一起之一個二極體)之一溫度相依正向電壓之一判定值或量測值或藉由本文中所闡述之任何其他溫度量測系統或方法。可使用與DUT 106之插槽側熱接觸之一感測器來實施插槽側溫度感測。舉例而言，此熱接觸可係直接接觸(諸如RTD 116或另一溫度感測器與DUT之插槽側之間的直接接觸)，或者經由(舉例而言)以下各項中之任一者之熱接觸：一負荷板、電觸點、一熱界面、一撓性電路板、薄膜電路、一測試系統之一插槽或該插槽之任何組件及/或熱通孔。某些例示性插槽側感測實施方案在下文加以論述且闡述使用用於溫度感測之一RTD，但除了RTD感測器之外或替代RTD感測器，亦可使用任何其他適當類型之溫度感測器來偵測DUT 106之一插槽側之一溫度。電阻溫度偵測器 現在大體參考圖3A至圖3C，圖3A繪示一DUT 106之一實施例，圖3B繪示適於偵測DUT 106之一溫度之一RTD 116之一實施例，且圖3C繪示與DUT 106接合之RTD 116。在某些實施例中，RTD 116位於浮動薄板102之一經暴露表面上，其中RTD 116可夾在浮動薄板102與DUT 106之間。在其他實施例中，RTD 116與浮動薄板102係一整體，如圖6A及圖6B中所繪示。圖3A繪示一DUT 106之一實施例，其中DUT電觸點108係一銲球陣列。銲球不必係球形、半球形或甚至圓形形狀，且舉例而言銲球可係任何導電凸起或自DUT 106之插槽側表面突出之任何其他導電突出部。DUT 106包含一基板206，基板206形成DUT 106之一插槽側表面之大部分。DUT電觸點108自DUT 106之基板206突出。在某些實施例中，一保護層或遮罩可覆蓋基板206。圖3A中所繪示之DUT 106之實施例包含無DUT電觸點108之電觸點之一分離帶區210。此一帶區可存在於任何典型IC裝置上。其他實施例不包含一分離帶區210。在圖3A中所繪示之實施例中，銲球DUT電觸點108被配置成行。圖3B繪示用於偵測DUT 106之插槽側上之溫度之一電阻溫度偵測器116之一實施例。在圖3B中所繪示之實施例中，RTD 116包括一撓性電路板302、RTD開口304及一跡線306。撓性電路板302包括允許DUT電觸點108與插槽電觸點110之間電接觸之RTD開口304。開口304可係橢圓的、圓形的或任何其他形狀。所繪示RTD 116之一優點係其增加了與DUT 106之插槽側表面之接觸同時仍允許DUT電觸點108與插槽電觸點110接合。開口304被配置成與DUT 106之銲球行對應之行。跡線306沿著開口304之間的一路徑延伸。該路徑可係一蜿蜒路徑，使得(舉例而言)其可循原路返回至自身且不必自RTD 116之一側行進至RTD 116之另一側。在一項實施例中，跡線306包括具有電阻率與溫度之間的一已知或已判定關係(例如透過校準)之任何適合導電材料之蝕刻線。舉例而言，跡線306可包括蝕刻銅線。蝕刻線可由極精細幾何形狀製成。銅具有隨溫度而變化之一電阻率，其具有大約+0.4％/攝氏度(附近室溫)之一溫度係數。因此，若銅之溫度升高攝氏1度，則電阻將增大大約0.4％。RTD 116可與DUT 106之插槽側進行熱接觸，且RTD 116或跡線306之電阻之一量測值可允許基於電阻率與溫度之間的一已知或已判定關係而計算DUT之一估計溫度。舉例而言，此一關係可為跡線306或用於跡線306之材料所特有。一般而言，RTD 116與DUT 106之間的熱接觸愈好，對DUT 106之溫度之估計愈好。本文中所闡述之RTD 116之實施例允許RTD 116與DUT 106之間良好地熱接觸，且RTD 116可與DUT 106之插槽側表面達到熱平衡，從而致使更好地估計DUT 106之溫度。在某些實施例中，跡線306係長的以便將與DUT 106接觸之跡線306之一百分比最大化。跡線較佳地具有最小剖面面積以便增大跡線306之總電阻，此使得量測一電阻改變更容易。跡線306可經組態使得在DUT 106位於或安置於插口104中時，導電跡線沿著DUT之插槽側表面延伸。可以若干種方式量測RTD 116或跡線306的可用於估計DUT 106之溫度之電阻。舉例而言，使用直接或間接地連接至一控制器114或另一量測裝置之四線克耳文連接(four wire Kelvin connection)量測RTD之電阻。RTD 116可直接連接至一控制器，該控制器經組態以經由傳輸一電脈衝而量測RTD 116之電阻。RTD 116可透過插口104連接至控制器。RTD 116可透過一負荷板112連接至控制器。在某些實施例中，RTD 116可經由四線克耳文連接或其他連接而連接至位於負荷板112中或插槽中(例如，基座部件105中或浮動薄板102中)之別處之一主動電路。此有助於減少建立連接所需之導線數目。在其他實施例中，若一主動溫度感測器調節電路安置於DUT 106附近(例如與一附近熱單元之插槽101整合在一起)，則可使用一單個導線來將(舉例而言)與溫度成比例之一電壓信號傳輸至主動溫度感測器調節電路。此可有助於減少所需導線之一總數目且可有助於減少雜訊。在其他實施例中，RTD 116可直接或間接地連接至一溫度控制單元或裝置，諸如一加熱器或一風扇。在另一實施例中，該系統進一步包括經組態以加熱及/或冷卻積體電路裝置之一熱單元，且該熱單元經組態以將RTD 116之導電跡線電連接至控制器。在某些實施例中，跡線306包括銅。在其他實施例中，可使用其他金屬。由於銅具有比某些其他金屬略低之室溫電阻率，因此在某些情形中，較佳地可使用具有比銅高之室溫電阻率之一金屬，此乃因當室溫電阻率較高時，可更容易量測伴隨著一溫度改變而來之一電阻率百分比改變。然而，與另一金屬相比，使用銅可提供某些優點，舉例而言，此乃因銅可在一不昂貴之製造程序中使用，且此乃因銅跡線306可被製作得較長而具有一小剖面面積，以確保儘管銅之室溫電阻率低但仍可量測一溫度改變。在一項實施例中，跡線306被蝕刻或沈積於RTD 116之一表面上，舉例而言該表面包括經陽極化鋁或一薄AlN片。在某些實施例中，RTD 116被整合於一多層浮動薄板102中，如圖6A及圖6B中所展示，下文更詳細地闡述。在某些實施例中，跡線306係經由噴墨印刷而沈積於印刷電路板302或另一表面上。在其他實施例中，藉由3D印刷或立體微影形成插槽101之組件(諸如一或多個跡線)。圖3C繪示覆蓋DUT 106或與DUT 106接合或與DUT 106接觸之RTD 116。圖3繪示自RTD開口304突出之DUT電觸點108中之觸點。此繪示說明甚至在RTD 116與DUT 106進行熱接觸且覆蓋DUT 106之部分時，DUT電觸點108仍可與插槽電觸點110接合。此外，RTD跡線306覆蓋DUT 106之插槽側表面之大部分區域。在其他實施例中，RTD跡線306可覆蓋DUT 106之插槽側表面之不足大部分。舉例而言，RTD跡線306可覆蓋DUT 106之插槽側表面之一百分比在40％至49％一範圍內(包含端值)、或在30％至39％之一範圍內(包含端值)、或在20％至29％之一範圍(包含端值)內、或在of 10％至19％之一範圍內(包含端值)。優點在於愈多表面面積被覆蓋，跡線306將愈快地與DUT 106達到熱平衡。另外此亦係有利的，此乃因DUT 106之插槽側表面之不同點可處於不同溫度下，且覆蓋插槽側表面之一大區域允許跡線306與插槽側表面達到一大致均衡之熱平衡，此可用於對DUT 106進行溫度量測。覆蓋一大表面面積亦可係有利的，此乃因一較大表面面積跡線可形成跡線306與DUT 106之間的一較低熱阻率。大體參考圖4A及圖4B，圖4A繪示一DUT 106之另一實施例，且圖4B繪示適於偵測DUT 106之一溫度之一RTD 116之另一實施例。圖4B說明依圖4A中所繪示之DUT 106定製之一RTD 116之一替代實施例。更詳細地參考圖4A，在所繪示實施例中，DUT 106之一插槽側表面包括一所關注區402及一非所關注區404。所關注區402及一非所關注區404可以任何適當方式界定。舉例而言，所關注區402可由其中熱量耗散高或高於總熱量耗散之一臨限值百分比之一區域界定。僅在所關注區402中且不在非所關注區404中量測溫度可係所期望的、高效或實際的。舉例而言，所關注區402可對應於一IC裝置之一位置。所關注區402可對應於其中發生由DUT 106釋放之大部分熱量之釋放之一位置，且因此所關注區402之溫度之量測可足以判定或估計DUT 106之一溫度。在所繪示實施例中，所關注區402包括位於DUT 106之表面之中心之一部分。非所關注區404包括位於DUT 106之表面周邊之一部分且環繞所關注區402。圖4B繪示與所關注區402接合之一定製RTD 116之一實施例。此可比覆蓋DUT 106之插槽側表面之一整個區域之一RTD 116更高效或更實際。可以任何適當方式定製一RTD 116，諸如與一插口104整合在一起。溫度控制 圖5繪示用於測試具有插槽側溫度控制件之IC裝置之一系統100之一實施例。此溫度控制件可具備若干優點(諸如上文參考圖2所闡述之優點)，此乃因一DUT 106 (諸如一堆疊封裝裝置)之一插槽側部分可耗散比DUT 106之一第二側部分更多之熱量，從而使插槽側上之溫度控制更有效。可以各種方式實施溫度控制。如圖5中所繪示，可藉由將控溫空氣提供至插槽電觸點110或提供至DUT 106之插槽側來實施溫度控制。基座部件105可經組態以允許控溫空氣502越過插槽電觸點110。另一選擇係，可將控溫空氣502提供於浮動薄板102與基座部件105之間。在其他實施例中，可以其他方式提供溫度控制，諸如藉由其他控溫氣體或液體或藉由與一控溫材料接觸。可藉由一熱控制組件(諸如一風扇)提供控溫空氣502。下文更詳細地論述其他溫度控制方法。此等溫度控制方法中之任一者可與任何其他溫度控制方法結合地執行，包含與任何類型之第二側溫度控制件(主動或被動)結合，諸如藉由一第二側熱單元。在某些實施例中，回應於DUT 106之一所量測或估計溫度而主動地實施溫度控制。舉例而言，若量測出DUT 106之溫度高於一預定義臨限值，則實施冷卻，或若量測出DUT 106之溫度低於一預定義臨限值，則可實施加熱。在某些其他實施例中，被動地實施插槽側溫度控制。插槽側溫度控制可係主動的、被動的或兩者之一組合(舉例而言，有時主動且有時被動)，且可與主動第二側溫度控制、被動第二側溫度控制或兩者之任何組合結合實施。在某些實施例中，基於使用RTD 116所量測或所估計之溫度而執行DUT 106之第二側或插槽側上之主動溫度控制。亦可基於溫度量測與溫度控制技術之一組合實施主動溫度控制。舉例而言，一主動插槽側溫度控制系統可與可基於一第二側所量測溫度而控制溫度之一主動第二側溫度控制系統結合、基於一插槽側所量測溫度(諸如使用RTD 116所量測之一溫度)而控制溫度。在某些實施例中，藉由將一RTD 116直接或間接地連接至一主動溫度控制器實施主動溫度控制。舉例而言，如上文參考圖3A至圖3C所闡述，RTD 116經由四線克耳文連接或任何其他適當連接而連接至主動溫度控制器。RTD 116亦可經由射頻信號連接至主動溫度控制器。主動溫度控制器可以任何適當方式(包含經由有線連接或經由射頻信號)連接至一溫度控制裝置(諸如一加熱器或一風扇)。在某些實施例中，主動溫度控制器電路(其可以任何種類之溫度偵測來實施，RTD型或其他類型)位於負荷板112、插槽101、一TU中之至少一者中，或與上述各項中之至少一者整合在一起，及/或位於DUT 106之第二側附近(諸如主動溫度控制器電路與面向DUT 106之第二側之一TU整合在一起)。在某些實施例中，主動溫度控制器藉由與插槽101配合之主動溫度控制器觸點與插槽101接合。主動電路可經組態以接收表示一溫度之一輸入信號(諸如自RTD 116接收之一電壓)，且將表示溫度之一信號輸出至控制器114。此可減少需要發送至控制器114之信號之數目，且可改良準確性，此乃因此可係藉由僅放大一所接收電壓信號來執行。圖6A繪示根據一項實施例的插入於具有一多層浮動薄板102之一測試系統100之一插槽中之一DUT。圖6B繪示根據另一實施例的插入於具有一多層浮動薄板102之一測試系統100之一插槽中之一DUT，多層浮動薄板102具有一加熱/冷卻棒602 (例如用於加熱或冷卻之一散熱片或熱連接至一散熱片之組件)。在圖6A及圖6B兩者中所繪示之實施例中，多層浮動薄板102與RTD 116整合在一起，但在其他實施例中浮動薄板不必包含一RTD 116。在其他實施例中，除了一加熱/冷卻棒之外的一溫度控制元件(諸如一控溫液體流及/或氣體流)可安置於DUT 106與浮動薄板102之間或可嵌入於浮動薄板中，此可有助於提供插槽側溫度控制。在圖6A中所繪示之實施例中，RTD 116嵌入於多層浮動薄板102中。另一選擇係，RTD 116可安置於浮動薄板102之一表面上。多層浮動薄板102可包括印刷電路材料。多層浮動薄板102亦可或替代地包括一熱傳導金屬芯印刷電路板或陶瓷，該熱傳導金屬芯印刷電路板或陶瓷可用於溫度控制且用於將熱量傳輸至嵌入式RTD 116，及/或用於傳輸去往或來自DUT觸點108之熱量。在替代實施例中，浮動薄板102包括經陽極化鋁且RTD 116或RTD 116之一跡線位於浮動薄板102之一底部表面處，使得經陽極化鋁提供DUT觸點108與RTD 116之間的熱接觸。圖6B繪示在某些方面與圖6A中所繪示之實施例類似但進一步包含加熱/冷卻棒602之系統100之一實施例。加熱/冷卻棒602可與DUT 106之插槽側直接接觸，或距DUT 106足夠近以將加熱物或冷卻物遞送至DUT 106的需要溫度控制之一部分。加熱/冷卻棒602可係一低溫散熱片。在其他實施例中，如上文所論述，替代加熱/冷卻棒602或除了加熱/冷卻棒602之外，亦可使用另一類型之溫度控制元件，諸如一控溫液體流及/或氣體流。溫度控制元件可嵌入浮動薄板102中或安置於浮動薄板102之一表面上。圖7繪示藉由透過負荷板112將熱量遞送至DUT 106之插槽側或者散發或接收來自DUT 106之插槽側之熱量來實施溫度控制之一實施例。在所繪示實施例中，利用一插槽側熱單元702及一第二側熱單元704來實施溫度控制。熱單元702及704係散熱片，且每一熱單元可單獨係高溫、用於遞送熱量的，或低溫、用於接收熱量的。在其他實施例中，可僅實施一個熱單元，或可實施兩個以上熱單元。在其他實施例中，可使用控溫氣流或與一控熱材料之直接接觸而透過負荷板來達成溫度控制。用於負荷板或插槽電觸點110之觸點之材料可經選擇以達成良好熱傳導。舉例而言，插槽電觸點110之觸點可係伸縮接腳、彈性體導體或金屬「微小小球」。圖8繪示其中一熱傳導基板802包含經組態以將信號自DUT 106之一插槽側傳遞至負荷板112之薄膜電路之一系統100之一實施例。藉由在插槽側熱單元702與DUT 106之插槽側之間提供一熱傳導基板802，插槽側熱單元702可具有比圖7中所繪示之組態更高效的朝向DUT 106之插槽側之一熱路徑，此乃因透過熱傳導基板802可比透過負荷板112更容易傳遞熱量。然而在某些實施例中，一熱傳導基板可非必需的，諸如在其中負荷板112包括如上文所論述之適合熱傳導材料之實施例中。系統100之所繪示實施例包含負荷板電觸點804。負荷板電觸點804可係熱傳導基板802與負荷板112之間的任何電觸點，諸如伸縮接腳。在此實施例中，負荷板不必接近DUT 106，此乃因其不直接提供熱控制。負荷板112在圖8中被繪示為位於DUT 106下方，但在其他實施例中負荷板未必被如此定位。可以任何方式定位負荷板112以便不成為熱量轉移(舉例而言)至熱傳導基板802之側之一熱障礙。在某些實施例中，舉例而言，負荷板電觸點804可係導線、伸縮接腳、微小小球或任何其他適當電連接器。在其他實施例中，不使用負荷板或熱傳導基板802可用作一負荷板且可直接電連接至控制器114。在某些實施例中，將一第二側熱單元704與一熱單元702結合地實施。可使用所繪示系統100以任何適當方式對IC裝置執行測試。舉例而言，某些組件(諸如熱傳導基板802、插槽電觸點110及熱單元702)可作為一單元被下壓至DUT 106上。圖9繪示包含一撓性電路板902、一熱界面904及一熱單元702之一系統100之一實施例。此組態允許撓性電路板902與熱單元702之間良好熱接觸。熱單元702可係任何熱單元、系統或裝置，包含本文中所闡述之任何熱系統，諸如一主動或被動溫度控制件。在所繪示實施例中，熱界面材料904係一熱界面材料之一順應或撓性層，且撓性電路板902係一撓性印刷電路板。撓性電路板902包含允許熱單元702與DUT 106之插槽側之間進行較佳熱量流動之熱通孔906。在其他實施例中，撓性電路板902不包含熱通孔，且撓性電路板可包括熱傳導材料。撓性電路板902可連接至負荷板112 (未展示連接)或可自身用作一負荷板112。在某些實施例中，將一第二側熱單元704與所繪示之插槽側熱單元702結合實施，且第二側熱單元704經組態以接納DUT 106。舉例而言，第二側熱單元704可包含用於接納DUT 106之一凹口。可以任何適當方式將本文中所闡述之溫度控制系統或方法與本文中所闡述之溫度量測系統或方法結合使用。舉例而言，在一項實施例中，一積體電路裝置測試系統包含：一插槽，其經組態以接納一積體電路裝置；及一熱單元，其經組態以自積體電路裝置下方(自一插槽側)加熱及/或冷卻積體電路裝置同時積體電路裝置與插槽接合。插槽包括由具有隨溫度而變化之一電阻率之一材料製成之至少一個導電跡線，且插槽經組態使得在積體電路裝置位於插槽中時，至少一個導電跡線沿著積體電路裝置之一表面延伸。該系統進一步包含一控制器或主動電路，該控制器或主動電路經組態以基於至少一個導電跡線之一所量測電阻而判定積體電路裝置之表面處之一溫度。雖然已參考裝置及方法之開發環境而闡述了該等裝置及方法之較佳實施例，但該等裝置及方法僅圖解說明本發明之原理。上文所闡述總成之修改或組合、其他實施例、組態及用於實施本發明之方法以及熟習此項技術者所明瞭之本發明態樣之變化形式意欲在申請專利範圍之範疇內。

100‧‧‧系統/測試系統 101‧‧‧插槽 102‧‧‧浮動薄板/板狀托盤/多層浮動薄板 104‧‧‧插口 105‧‧‧基座部件 106‧‧‧受測試裝置/堆疊封裝型受測試裝置 107‧‧‧基座部件開口 108‧‧‧電觸點/受測試裝置電觸點/銲球受測試裝置電觸點 109‧‧‧浮動薄板開口 110‧‧‧插槽電觸點/伸縮探針型插槽電觸點/可收縮插槽電觸點/有彈性插槽電觸點/電觸點 112‧‧‧負荷板 114‧‧‧控制器 116‧‧‧電阻溫度偵測器/定製電阻溫度偵測器/嵌入式電阻溫度偵測器 120‧‧‧彈簧 202‧‧‧邏輯晶粒或處理器 204‧‧‧堆疊式記憶體晶粒 206‧‧‧基板 208‧‧‧導線結合件 210‧‧‧分離帶區 302‧‧‧撓性電路板/印刷電路板 304‧‧‧電阻溫度偵測器開口/開口 306‧‧‧跡線/銅跡線/電阻溫度偵測器跡線 402‧‧‧所關注區 404‧‧‧非所關注區 502‧‧‧控溫空氣 602‧‧‧加熱/冷卻棒 702‧‧‧插槽側熱單元/熱單元 704‧‧‧第二側熱單元 802‧‧‧熱傳導基板 804‧‧‧負荷板電觸點 902‧‧‧撓性電路板 904‧‧‧熱界面/熱界面材料 906‧‧‧熱通孔

圖1A及圖1B繪示用於測試IC裝置之一系統100之實施例。圖2繪示一堆疊封裝(「POP」)型DUT之一實施例。圖3A至圖3C分別繪示一DUT之一實施例、適於偵測DUT之一溫度之一RTD之一實施例及與DUT接合之RTD之一實施例。圖4A繪示一DUT之另一實施例，且圖4B繪示適於偵測DUT之一溫度之一RTD之一實施例。圖5繪示用於測試具有插槽側溫度控制件之IC裝置之一系統之一實施例。圖6A繪示根據一項實施例的插入於具有一多層浮動薄板之一測試系統之一插槽中之一DUT。圖6B繪示根據一項實施例的插入於具有一多層浮動薄板之一測試系統之一插槽中之一DUT，該多層浮動薄板具有一加熱/冷卻棒。圖7繪示根據一項實施例的用於經由一負荷板測試具有插槽側熱控制件之IC裝置之一系統之一實施例。圖8繪示用於測試IC裝置、具有一熱傳導基板之一系統之一實施例，該熱傳導基板具有薄膜電路。圖9繪示用於測試包含一撓性電路板及一熱界面之IC裝置之一系統之一實施例。

100‧‧‧系統/測試系統

101‧‧‧插槽

102‧‧‧浮動薄板/板狀托盤/多層浮動薄板

104‧‧‧插口

105‧‧‧基座部件

106‧‧‧受測試裝置/堆疊封裝型受測試裝置

107‧‧‧基座部件開口

108‧‧‧電觸點/受測試裝置電觸點/銲球受測試裝置電觸點

109‧‧‧浮動薄板開口

110‧‧‧插槽電觸點/伸縮探針型插槽電觸點/可收縮插槽電觸點/有彈性插槽電觸點/電觸點

112‧‧‧負荷板

114‧‧‧控制器

120‧‧‧彈簧

Claims

一種積體電路裝置測試系統，其包括：一插槽，其經組態以接納一積體電路裝置，其中該插槽包括至少一個導電跡線，該至少一個導電跡線係由具有隨溫度而變化之一電阻率之一材料製成，且其中該插槽經組態使得在該積體電路裝置位於該插槽中時，該至少一個導電跡線沿著該積體電路裝置之一表面延伸；及一控制器或主動電路，其經組態以基於該至少一個導電跡線之一所量測電阻而判定該積體電路裝置之該表面處之一溫度。
如請求項1之積體電路裝置測試系統，其中該插槽包括包含該至少一個導電跡線之一撓性電路板。
如請求項2之積體電路裝置測試系統，其中該至少一個導電跡線係經蝕刻於該撓性電路板中。
如請求項1之積體電路裝置測試系統，其中該導電跡線包括銅。
如請求項2之積體電路裝置測試系統，其中該撓性電路板具有複數個開口，該複數個開口經組態以允許該積體電路裝置之電觸點透過該等開口與該插槽之電觸點進行電接合。
如請求項5之積體電路裝置測試系統，其中該等開口係經配置成與該積體電路裝置之電觸點行對應之行，且該至少一個導電跡線位於該等開口行之間。
如請求項5之積體電路裝置測試系統，其中該至少一個導電跡線沿著一蜿蜒路徑延伸穿過該等開口。
如請求項1之積體電路裝置測試系統，其中：該插槽包括：一基座部件，其包括複數個電觸點，及一浮動薄板，其由該基座部件經由至少一個彈簧支撐，該浮動薄板包括複數個浮動薄板開口，該複數個浮動薄板開口經組態以允許該積體電路裝置之電觸點透過該等浮動薄板開口與該基座部件之該等電觸點進行電接合，且該至少一個導電跡線位於該浮動薄板中。
如請求項8之積體電路裝置測試系統，其中該浮動薄板係包括一印刷電路板材料之一多層結構。
如請求項8之積體電路裝置測試系統，其中該浮動薄板係包括一金屬芯印刷電路板材料之一多層結構。
如請求項8之積體電路裝置測試系統，其中該浮動薄板係包括一陶瓷材料之一多層結構。
如請求項8之積體電路裝置測試系統，其中該浮動薄板包括經陽極化鋁或AlN。
如請求項1之積體電路裝置測試系統，其中：該系統包括經組態以基於該至少一個導電跡線之一所量測電阻而判定該積體電路裝置之該表面處之一溫度之該控制器，且該系統進一步包括經組態以將該至少一個導電跡線電連接至該控制器之一負荷板。
如請求項1之積體電路裝置測試系統，其中該系統包括該主動電路，該主動電路經組態以基於該至少一個導電跡線之一所量測電阻而判定該積體電路裝置之該表面處之一溫度。
如請求項14之積體電路裝置測試系統，其中該主動電路位於該插槽中或位於電連接至該至少一個導電跡線之一負荷板中。
如請求項6之積體電路裝置測試系統，其中該至少一個導電跡線經由四線克耳文連接電連接至一控制器。
如請求項1之積體電路裝置測試系統，其中：該系統包括經組態以基於該至少一個導電跡線之一所量測電阻而判定該積體電路裝置之該表面處之一溫度之該控制器，該系統進一步包括經組態以加熱及/或冷卻該積體電路裝置之一熱單元，且該熱單元經組態以將該至少一個導電跡線電連接至該控制器。