一种冷却组件、压头机构及分选测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体测试技术领域，特别是涉及一种冷却组件、压头机构及分选测试设备。


背景技术：

2.半导体行业在对电子元器件(例如芯片)进行测试时，温度对电子元器件性能测试有着巨大的影响。随着电子元器件内集成的晶体管越来越多，电子元器件体积越来越小，其功率越来越大，也就意味着电子元器件的单位体积内发热量变大。
3.目前，分选测试设备利用冷却组件和加热片的冷热对抗，实现对电子元件的温度控制。冷却组件的内部设置有呈螺旋形的流道，冷媒沿流道由边缘位置向中间位置流动，再由中间位置向边缘位置流动，从而利用流经流道的冷媒吸收热量，起到控温的作用。然而，螺旋形流道的中心区域的冷媒流速较低，且需要预留设置加强柱的空间，从而大大减弱了中心高效换热区的换热效率，导致螺旋形流道的换热能力较弱，不能满足对电子元器件的温控需求，对电子元器件的性能测试造成不良影响。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中冷却组件的温度分布不均，导致电子元件的温度分布不均，对电子元件的性能测试造成不良影响的问题，提供一种改善上述缺陷的冷却组件、压头机构及分选测试设备。
5.一种冷却组件，包括换热盘，所述换热盘的一侧具有中心腔室和围绕所述中心腔室布设的多个流道区域，每一所述流道区域内均设置有冷却流道，每一所述冷却流道在自身所在的流道区域内沿曲线或折线由靠近所述中心腔室的位置向远离所述中心腔室的位置延伸；每一所述冷却流道靠近所述中心腔室的一端与所述中心腔室连通；
6.其中，所述中心腔室用于供冷媒流入，每一所述冷却流道远离所述中心腔室的一端用于供冷媒流出；或者，每一所述冷却流道远离所述中心腔室的一端用于供冷媒流入，所述中心腔室用于供冷媒流出。
7.在其中一个实施例中，每相邻两个所述流道区域之间均设置有阻隔部，每一所述阻隔部用于分隔其两侧的所述冷却流道。
8.在其中一个实施例中，每一所述冷却流道在自身所在的所述流道区域内沿“s”形曲线由靠近所述中心腔室的位置向远离所述中心腔室的位置延伸。
9.在其中一个实施例中，每一所述流道区域的宽度尺寸，在由靠近所述中心腔室的一端至远离所述中心腔室的一端的方向上逐渐增大。
10.在其中一个实施例中，所述冷却组件还包括安装座，所述安装座包括座本体及固定连接在所述座本体上的配合部；
11.所述换热盘安装在所述座本体上，且具有所述中心腔室和所述冷却流道的一侧与所述配合部贴合，以使所述配合部密封所述中心腔室和各个所述冷却流道。
12.在其中一个实施例中，所述座本体和所述配合部内部具有第一输液通道，所述第一输液通道贯穿所述配合部朝向所述换热盘的一侧表面，并与所述中心腔室连通。
13.在其中一个实施例中，所述座本体还具有位于所述配合部一侧的安装腔以及与所述安装腔连通的第一开口；
14.所述换热盘密封设置在所述第一开口，且所述换热盘背离所述中心腔室的一侧通过所述第一开口显露。
15.在其中一个实施例中，所述座本体还具有位于所述配合部背离所述换热盘的一侧的汇流腔，所述配合部对应每一所述流道区域均开设有连通孔，每一所述冷却流道远离所述中心腔室的一端通过对应的所述连通孔与所述汇流腔连通；
16.所述座本体还具有与所述汇流腔连通的第二输液通道。
17.一种压头机构，包括压头、加热件及如上任一实施例中所述的冷却组件；
18.所述压头安装在所述换热盘背离所述中心腔室的一侧，所述加热件设置在所述压头与所述换热盘之间。
19.一种分选测试设备，包括如上任一实施例中所述的压头机构。
20.上述冷却组件、压头机构及分选测试设备，在实际使用时，冷媒连续地进入到中心腔室，中心腔室内的冷媒同时进入到各个流道区域的冷却流道内，并沿各个冷却流道向远离中心腔室的一端流动，并由各个冷却流道远离中心腔室的一端排出；或者，冷媒连续地从每一冷却流道远离中心腔室的一端进入各个冷却流道，并同时沿各个冷却流道向中心腔室流动，进而从中心腔室排出。也就是说，冷媒以中心腔室为中心逐渐通过各个冷却流道向四周扩散流动或由四周沿各个冷却流道向中心腔室流动，由于冷媒被分流而沿各个冷却流道流动，从而有利于增大冷媒流速和流道有效换热面积，强化换热能力，能够更好的满足温控需求。
附图说明
21.图1为本实用新型一实施例中压头机构的结构示意图；
22.图2为图1所示的压头机构的分解结构示意图；
23.图3为本实用新型的一实施例中冷却组件的分解结构示意图；
24.图4为图3所示的冷却组件的换热盘的结构示意图；
25.图5为图4所示的换热盘的俯视图；
26.图6为本实用新型另一实施例中的换热盘的结构简图；
27.图7为本实用新型另一实施例中的换热盘的结构简图；
28.图8为本实用新型另一实施例中换热盘的结构简图；
29.图9为图3所示的冷却组件的安装座的结构示意图；
30.图10为图9所示的安装座的仰视图；
31.图11为图3所示的冷却组件的安装座的结构示意图；
32.图12为图11所示的安装座的俯视图。
具体实施方式
33.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本
实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
39.本实用新型一实施例提供了一种分选测试设备，用于对待检测产品进行性能测试。当然，该待检测产品可以是芯片或制造芯片的过程中产生的中间产品，在此不作限定。
40.请参见图1及图2所示，分选测试设备包括压头机构，通过该压头机构对待检测产品的温度进行控制。压头机构包括冷却组件10、转接板20、加热件30和压头40。压头40通过转接板20安装在冷却组件10上，加热件30设置在压头40与冷却组件10之间，该冷却组件10用于对加热件30进行冷却，加热件30用于对压头40进行加热，从而通过冷却组件10与加热件30之间的冷热对抗实现对压头40的温度控制，进而使得压头40对与之接触的待检测产品的温度进行控制。
41.请参见图3至图5所示，冷却组件10包括换热盘12，该换热盘12的一侧具有中心腔室121和围绕该中心腔室121布设的多个流道区域120。每一流道区域120内均设置有冷却流
道123，每一冷却流道123在自身所在的流道区域120内沿曲线或折线由靠近中心腔室121的位置向远离中心腔室121的位置延伸。其中，每一冷却流道123靠近中心腔室121的一端与中心腔室121连通，以供中心腔室121内的冷媒流入各个冷却流道123。每一冷却流道123远离中心腔室121的一端供冷媒流出，使得进入到各个冷却流道123内的冷媒由各个冷却流道123远离中心腔室121的一端排出，也就是说，冷媒以中心腔室121为中心逐渐通过各个冷却流道123向四周扩散流动。
42.上述冷却组件10，在实际使用时，中心腔室121与外部输液管路连通，每一冷却流道123远离中心腔室121的一端与外部排液管路连通，从而外部输液管路连续不断地向中心腔室121输入冷媒，中心腔室121内的冷媒同时进入到各个流道区域120的冷却流道123内，并沿各个冷却流道123向远离中心腔室121的一端流动，直至由外部排液管路排出。也就是说，冷媒以中心腔室121为中心逐渐通过各个冷却流道123向四周扩散流动，一方面，由于冷媒首先达到换热盘12的中部区域，即换热盘12中部区域的冷媒温度较低，有利于增大换热盘12中部区域的换热效率，从而使得换热盘12的中部区域与四周的边缘区域的温度相差较小，即换热盘12的温度分布更加均匀；另一方面由于冷媒被分流而沿各个冷却流道流动，从而有利于增大冷媒流速，增大流道有效换热面积，强化换热能力，能够更好的满足温控需求。
43.当然，冷媒的流向并不仅限于由中心腔室121向四周沿各个冷却流道123流动。在另一些实施例中，每一冷却流道123远离中心腔室121的一端用于供冷媒流入，进入各个冷却流道123的冷媒沿各个冷却流道123向中心腔室121流动，并进入中心腔室121。中心腔室121用于供冷媒流出。也就是说，冷媒由各个冷却流道123远离中心腔室121的一端进入到各个冷却流道123，并同时沿各个冷却流道123向中心腔室121流动，进而从中心腔室121排出。
44.可选地，每一冷却流道123在自身所在的流道区域120内沿“s”形曲线由靠近中心腔室121的位置向远离中心腔室121的位置延伸，从而尽可能地增加每个流道区域120内的冷却流道123的长度，进而尽可能的增大每个流道区域120的有效换热面积，进一步强化换热能力。需要说明的是，在另一些实施例中，冷却流道123也可以是沿“z”形折线由靠近中心腔室121的位置向远离中心腔室121的位置延伸，只要尽可能的增加冷却流道123的长度即可，在此不作限定。
45.具体到实施例中，每相邻两个流道区域120之间均设置有阻隔部125，每一阻隔部125用于分隔其两侧的冷却流道123，从而使得相邻两个流道区域120的冷却流道123不相互连通，进而避免相邻两个流道区域120的冷却流道123相互影响。
46.具体到实施例中，每一流道区域120的宽度尺寸，在由靠近中心腔室121的一端至远离中心腔室121的一端的方向上(即以中心腔室121为中心的径向方向上)逐渐增大，从而使得各个冷却流道123尽可能的铺满整个换热盘12，尽可能的增加流道长度，进而尽可能的增大有效换热面积，进一步强化换热能力。
47.可选地，流道区域120的形状可以为扇形，各个流道区域120拼合形成一个圆形。具体到图5所示的实施例中，换热盘12为圆形，其上具有围绕中心腔室121布设的8个扇形的流道区域120。当然，呈扇形的流道区域120的数量并不仅限于为8个。在图6所示的实施例中，换热盘12为圆形，其上具有围绕中心腔室121布设的15个扇形的流道区域120。当然，各个流道区域120的形状并不仅限于为扇形，也可为其它规则或不规则的形状(见图7)，在此不作
限定。
48.具体到图8所示的实施例中，换热盘12也可以为矩形，各个流道区域120的形状为三角形，在此不作限定。
49.请参见图3、图9至图12所示，本实用新型的实施例中，冷却组件10还包括安装座11，该安装座11包括座本体110及固定连接在该座本体110上的配合部112。换热盘12安装在该座本体110上，且具有中心腔室121和各个冷却流道123的一侧与配合部112相贴合，以使该配合部112密封该中心腔室121和各个冷却流道123，从而避免冷媒泄漏。具体地，通过在换热盘12的一侧表面开槽的方式形成中心腔室121和各个冷却流道123，并利用配合部112盖设在换热盘12具有中心腔室121和各个冷却流道123的一侧，以对中心腔室121和各个冷却流道123进行密封。
50.具体到实施例中，座本体110和配合部112内部具有第一输液通道114，该第一输液通道114贯穿配合部112朝向换热盘12的一侧表面，并与中心腔室121连通，从而使得第一输液通道114能够将冷媒输送至中心腔室121内或将中心腔室121内的冷媒排出。
51.进一步地，第一输液通道114贯穿座本体110的外表面形成第一接口a1，该第一接口a1用于与外部输液管路连通，使得外部输液管路能够将冷媒输送至第一输液通道114内，第一输液通道114再将冷媒输送至中心腔室121内。当然，在另一些实施例中，第一接口a1用于与外部排液管路连通，使得各个冷却流道123内的冷媒进入到中心腔室121内之后，能够再经过第一输液通道114进入到外部排液管路，进而将冷媒排出。
52.具体到实施例中，座本体110还具有位于配合部112的一侧的安装腔111以及与该安装腔111连通的第一开口113。换热盘12密封设置在第一开口113处，且换热盘12背离中心腔室121的一侧通过该第一开口113显露，使得换热盘12背离中心腔室121的一侧表面能够直接地与加热件30接触并进行换热，以便于通过加热件30对压头40的温度进行控制。可选地，换热盘12可采用焊接的方式固定连接在第一开口113处。
53.具体到实施例中，座本体110还具有位于配合部112背离换热盘12的一侧的汇流腔116。配合部112对应每一流道区域120均开设有连通孔115。每一连通孔115用于连通对应的流道区域120的冷却流道123与汇流腔116，也就是说，每一冷却流道123远离中心腔室121的一端通过对应的连通孔115与汇流腔116连通。座本体110还具有与汇流腔116连通的第二输液通道118，使得汇入汇流腔116内的冷媒能够通过第二输液通道118排出。
54.如此，冷媒通过第一输液通道114进入到中心腔室121，中心腔室121内的冷媒同时进入到各个冷却流道123，并以中心腔室121为中心沿各个冷却流道123向四周扩散流动，直至到达各个冷却流道123远离中心腔室121的一端，进而冷媒再由各个连通孔115汇流至汇流腔116内。最后，汇流腔116内的冷媒通过第二输液通道118向外排出。
55.当然，在另一些实施例中，冷媒通过第二输液通道118连续地进入到汇流腔116内，汇流腔116内的冷媒通过各个连通孔115进入到各个冷却流道123远离中心腔室121的一端，进而沿各个冷却流道123流入中心腔室121内。最后，中心腔室121内的冷媒通过第一输液通道114向外排出。
56.进一步地，第二输液通道118的一端贯通至汇流腔116，使得汇流腔116内的冷媒能够进入到第二输液通道118或者第二输液通道118内的冷媒能够进入到汇流腔116内。第二输液通道118的另一端贯穿座本体110的外表面而形成第二接口a2，该第二接口a2用于与外
部排液管路或外部输液管路连通，使得进入到第二输液通道118内的冷媒通过第二接口a2进入到外部排液管路进而被排出或者外部输液管路通过第二接口a2向第二输液通道118内输送冷媒。
57.进一步地，座本体110还具有与汇流腔116连通的第二开口117。冷却组件10还包括密封设置在该第二开口117的盖板13(见图3)。可选地，盖板13可采用焊接的连接方式固定连接在该第二开口117处。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种冷却组件，其特征在于，包括换热盘(12)，所述换热盘(12)的一侧具有中心腔室(121)和围绕所述中心腔室(121)布设的多个流道区域(120)，每一所述流道区域(120)内均设置有冷却流道(123)，每一所述冷却流道(123)在自身所在的流道区域(120)内沿曲线或折线由靠近所述中心腔室(121)的位置向远离所述中心腔室(121)的位置延伸；每一所述冷却流道(123)靠近所述中心腔室(121)的一端与所述中心腔室(121)连通；其中，所述中心腔室(121)用于供冷媒流入，每一所述冷却流道(123)远离所述中心腔室(121)的一端用于供冷媒流出；或者，每一所述冷却流道(123)远离所述中心腔室(121)的一端用于供冷媒流入，所述中心腔室(121)用于供冷媒流出。2.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，每相邻两个所述流道区域(120)之间均设置有阻隔部(125)，每一所述阻隔部(125)用于分隔其两侧的所述冷却流道(123)。3.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，每一所述冷却流道(123)在自身所在的所述流道区域(120)内沿“s”形曲线由靠近所述中心腔室(121)的位置向远离所述中心腔室(121)的位置延伸。4.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，每一所述流道区域(120)的宽度尺寸，在由靠近所述中心腔室(121)的一端至远离所述中心腔室(121)的一端的方向上逐渐增大。5.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述冷却组件(10)还包括安装座(11)，所述安装座(11)包括座本体(110)及固定连接在所述座本体(110)上的配合部(112)；所述换热盘(12)安装在所述座本体(110)上，且具有所述中心腔室(121)和所述冷却流道(123)的一侧与所述配合部(112)贴合，以使所述配合部(112)密封所述中心腔室(121)和各个所述冷却流道(123)。6.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，所述座本体(110)和所述配合部(112)内部具有第一输液通道(114)，所述第一输液通道(114)贯穿所述配合部(112)朝向所述换热盘(12)的一侧表面，并与所述中心腔室(121)连通。7.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，所述座本体(110)还具有位于所述配合部(112)一侧的安装腔(111)以及与所述安装腔(111)连通的第一开口(113)；所述换热盘(12)密封设置在所述第一开口(113)，且所述换热盘(12)背离所述中心腔室(121)的一侧通过所述第一开口(113)显露。8.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，所述座本体(110)还具有位于所述配合部(112)背离所述换热盘(12)的一侧的汇流腔(116)，所述配合部(112)对应每一所述流道区域(120)均开设有连通孔(115)，每一所述冷却流道(123)远离所述中心腔室(121)的一端通过对应的所述连通孔(115)与所述汇流腔(116)连通；所述座本体(110)还具有与所述汇流腔(116)连通的第二输液通道(118)。9.一种压头机构，其特征在于，包括压头(40)、加热件(30)及如权利要求1至8任一项所述的冷却组件(10)；所述压头(40)安装在所述换热盘(12)背离所述中心腔室(121)的一侧，所述加热件(30)设置在所述压头(40)与所述换热盘(12)之间。10.一种分选测试设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的压头机构。

技术总结
本实用新型涉及一种冷却组件、压头机构及分选测试设备。该冷却组件包括换热盘，换热盘的一侧具有中心腔室和围绕中心腔室布设的多个流道区域，每一流道区域内均设置有冷却流道，每一冷却流道沿曲线或折线延伸；其中，每一冷却流道靠近中心腔室的一端与中心腔室连通，中心腔室用于供冷媒流入，每一冷却流道远离中心腔室的一端用于供冷媒流出；或者，每一冷却流道远离中心腔室的一端用于供冷媒流入，中心腔室用于供冷媒流出，从而有利于增大冷媒流速和增大流道有效换热面积，强化换热能力，能够更好的满足温控需求。更好的满足温控需求。更好的满足温控需求。


技术研发人员：巫平江 王东 童仲尧 邱国志
受保护的技术使用者：杭州长川科技股份有限公司
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/8/8