[发明专利]用于热控单元的热离合器及相关方法

说明书

特征是用于测试电子设备例如集成芯片的设备、系统和方法。测试方法包括将热离合器设置在吸收热能的可变散热体与选择性地传送热能的热源构件之间。当所述热离合器以所述第一方式被操作时所述热离合器将所述可变散热体热耦合至受测的电子设备(DUT)，当所述热离合器以所述第二方式被操作时所述热离合器从所述DUT热解耦所述可变散热体。而且，当所述热离合器以所述第二方式被操作时所述热源构件热耦合至所述DUT并且被操作为产生热能，因而所述热能被提供给热耦合的DUT。

技术领域

本发明涉及用于测试电子设备例如集成芯片(IC)的方法、系统和设备，其在测试期间控制电子设备的温度。更具体地，本发明涉及实施热离合器的方法、系统和设备，其中热离合器在某些测试条件下将冷却构件热耦合至电子设备、更特别地IC并且在其它测试条件下从冷却构件热解耦合电子设备或IC，此后电子设备能够被加热用于在这些温度条件下进行测试。

背景技术

包括集成芯片(IC)的电子设备在设备的开发期间以及在设备的制造过程的部分过程中经受各种形式的测试。开发测试可包括确定设备以预期方式在期望的操作条件(例如一定范围的环境温度条件)下操作的适宜度或能力的测试。制造相关的测试可包括确定设备的操作特性、可接受性以及验证不同温度条件下的操作能力的测试。

因为电子设备与其它电气/电子部件一起使用以形成特定的操作设备，所以渴望在给定电气/电子设备/部件与其它部件结合之前确定它的功能可接受性以最小化特定操作设备故障的可能性。例如，想要在引擎控制模块(ECU)被组装之前验证在ECU中使用的IC的操作能力以最小化可能因有缺陷的IC被报废的ECU的数量。这种测试还可在开发电子设备/部件的情况中进行以确定其对于预期用途的可接受性。

如上面所指示的，这种测试可包括控制电子设备的温度条件以覆盖例如用于开发测试的期望或设计环境温度范围、用于制造测试的温度范围和用于确定电子设备的操作特性的设计操作温度。例如，一些集成芯片设置有某一形式的冷却(例如，风扇)以驱散由IC和/或其它电路产生的热能，所以IC被维持在特定温度处或该温度之下。因此，在特定温度处的测试将适于确定操作特性。

结果，各种设备和/或方法被开发以控制电子设备例如IC的温度以模拟电子设备或IC的设计环境温度条件。一个技术及相关设备涉及实施玻尔帖效应且可用于在一定温度范围内进行控制的热电控制器(IEC)或TEC模块的使用。更特别地，TEC模块传统上与冷却剂板一起使用以提供宽温度范围。然而，TEC的使用必然限制最大热传递能力且易于出现故障。而且，由于TEC中的DC流需要被切换以在冷却与加热之间切换TEC，所以在加热相位与冷却相位之间导致时延，该时延必然意味着测试时间的延长。

在USP 5,821,505中找到一个温度控制系统，该温度控制系统包括：电子加热器，具有与电子设备接触的第一面和与第一面相反的第二面；散热体，耦合至加热器的第二面，通过加热器的第二面从电子设备吸热；以及温度传感器，耦合至感测设备温度T_d的电子设备。控制电路耦合至设备温度传感器和加热器。当感测的电子设备的温度在设定点之上时降低加热器的功率，反之亦然。当加热器温度T_h小于T_d时，热从电子设备通过加热器流向散热体，并且热流的速率随T_d-T_h的增大而增大。当T_h大于T_d时，热从加热器流向电子设备，并且热流的速率随T_h-T_d的增大而增大。

因此希望提供可在不使用TEC模块的情况下控制宽温度范围的新的热控单元或设备及相关方法。特别希望提供实施热离合器机制的设备和方法，其中热离合器机制允许选择性地将冷却设备热耦合至受测设备(DUT)由此允许冷却DUT以及当DUT处于加热模式时从DUT解耦冷却设备，由此在DUT测试期间允许全温范围。收集设备优选地将不再像现有技术设备一样具有复杂的构造但明显比现有技术设备更昂贵。而且，这些方法将不要求用户明显比传统方法或利用现有技术设备的用户更有技能。

发明内容