一种用于IC器件测试的冷却系统技术方案

本申请公开了一种用于IC器件测试的冷却系统，所述的冷却系统包括：一个用于冷却所述IC器件的冷却机构；一个用于保持所述冷却机构的保持机构；一个循环器，配置为使传热液体与所述冷却机构相连通；和一个连接到所述循环器的散热装置；其中，所述冷却机构、保持机构和循环器具有紧凑结构。本申请所述的冷却系统具有紧凑结构，能适合在有限的安装空间中工作和满足现代IC器件的微型化要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于IC器件测试的冷却系统
本申请涉及一种用于集成电路(IC)器件的性能测试的冷却器或冷却系统。更具体地，是涉及一种用于IC器件测试的冷却系统。
技术介绍
目前，冷却设备或散热设备广泛地用于运行时会发热的IC设备(例如中央处理器(CPU))。然而，当前的冷却设备不能满足日益增长的散热要求，因为IC装置变得越强大，就会使输入功率转换成越多的热量。因此，需要一种更有效的冷却系统以将IC器件，特别是高性能IC器件(例如服务器)保持在受控的工作温度下，以使IC器件能够可靠且有效地工作。同时，当前的冷却设备体积通常比较庞大，因为其需要许多分立组件，例如散热器、水泵、冷却器、水箱和管道。因而，当前的冷却设备需占据较大的安装空间，这将阻碍IC工业的小型化趋势。因此，本领域迫切需要一种高效且紧凑的冷却系统来同时解决上述的两个问题。
技术实现思路
第一方面，本申请公开了一种用于IC器件测试的冷却系统，该冷却系统具有较小的体积，同时可使IC器件有效地散热。所述冷却系统包括：一个用于冷却所述IC器件的冷却机构；一个用于保持所述冷却机构的保持机构；一个循环器，配置为使传热液体与所述冷却机构相连通；和一个连接到所述循环器的散热装置(例如散热器)；所述冷却机构、保持机构和循环器具有紧凑结构。所述冷却机构和循环器直接连接，无需使用导管(例如管道)。同时，所述冷却系统仍可以有效地发散所述IC器件产生的热量。例如，所述冷却系统的散热效率高达五百瓦(500W)，非常适合例如服务器和高性能计算设备等高功率电子设备。可选地，所述传热液体具有高热容量、低粘度、低成本、无毒性、化学惰性等性质，并且既不引起也不促进所述冷却系统的腐蚀，而且还可以防止所述冷却系统被冷冻。另外，所述传热液体还必须是电绝缘体，以防止在测试期间任何产生任何短路而对所述IC器件和印制电路板(PCB)产生电干扰。所述传热液体包括但不限于水(例如非常纯的去离子水和重水)、单乙二醇(MEG)和单丙二醇(MPG)。所述传热液体用作冷却剂以防止所述IC器件过热。可选地，所述冷却机构包括一个流入通道，以用于使具有较低温度的传热液体(称为低温冷却剂)流入所述冷却机构；以及一个流出通道，以用于使具有较高温度的传热液体(称为高温冷却剂)从所述冷却机构中流出。所述流入通道和流出通道在所述IC器件处互相连通。来自所述流入通道的低温冷却剂从所述IC器件吸收热量，然后转换为高温冷却剂，该高温冷却剂再通过所述流出通道流出所述冷却机构。特别地，流入通道与流出通道在所述IC器件之前相分离，以防止任何热量从流出通道中的高温冷却剂传递到流入通道中的低温冷却剂。可选地，所述冷却系统还可包括一个测试插座，以用于将所述保持机构固定在印刷电路板(PCB)上。特别地，所述测试插座在其底表面和顶表面处分别具有第一电接触(例如针栅阵列(PGA))和第二电接触(例如球栅阵列(BGA))，所述第一电接触和第二电接触通过所述测试插座互连。所述测试插座被置于印刷电路板(PCB)的预定位置处，并且在第一电接触处与印刷电路板(PCB)形成第一电连接。所述IC器件被置于所述测试插座中，并且还在第二电接触处与测试插座形成第二电连接。因此，所述IC器件通过所述测试插座电连接到印刷电路板(PCB)。可选地，所述保持机构还可包括一个安装在所述测试插座上的对准框架；一个安装在所述对准框架上的主体；以及一个安装在所述主体上的螺纹旋钮。所述对准框架和螺纹旋钮分别具有用于容纳所述冷却机构的第一通孔和第三通孔。所述螺纹旋钮包括用于向所述主体施加压力的螺纹。可选地，所述螺纹具有在1.0至2.5毫米范围内的螺距。所述压力与所述螺距有关，螺距越小、压力越大。这样，可以通过改变螺纹旋钮的螺距来调节所述压力。另外，所述螺纹包括螺纹代码为M40至M80的任意类型。可选地，所述主体包括一个或多个插销，以用于将所述主体锁定到所述对准框架。当所述插销解锁时，所述主体可从所述对准框架上移除。这样，所述对准框架和主体可拆卸地锁定在一起成为一个整体结构。可选地，所述插销包括凸轮/扭转插销(cam/twistlatch)、钩形插销(hooklatch)、下拉/拨动插销(pulldown/togglelatch)、猛击/推力而关闭插销(slam/pushtocloselatch)、滑动/摆动螺栓插销(slide/swingboltlatch)或其任意组合。另外，所述对准框架通过第一紧固件(例如M2.5X8L盘头螺钉(panheadscrew))可拆卸地固定到所述测试插座上。这样，所述保持机构整体上被固定于印刷电路板(PCB)上。可选地，所述保持机构还包括一个器件推进器，以用于在第二电接触处的IC设备与印刷电路板(PCB)之间形成可靠的电连接。所述器件推进器安装在IC器件上，并位于所述主体之内。因此，所述器件推进器向IC器件提供向下的推力，并可将IC器件向下推最多2毫米(2mm)。类似地，所述器件推进器具有与第一通孔和第三通孔对准的第二通孔，从而容纳所述冷却机构。另外，所述器件推进器还通过第二紧固件(例如M3X10L内六角螺钉(socketheadscrew))固定到所述主体，从而将所述冷却系统组装成为所述的紧凑结构。可选地，所述器件推进器还包括位于其顶部的一个自动对准面，从而使所述冷却系统适应于不同IC装置的高度。例如，所述自动对准面包括一个球形表面(诸如圆球表面)。所述螺纹旋钮可直接安装在所述球形表面上而相对于IC器件移动。所述螺纹旋钮最多可以调节十五度(15°)。可选地，所述器件推进器可包括与所述主体共同工作的一个或多个弹性部件(例如弹簧)。所述弹性部件是用于防止螺纹旋钮从所述自动对准面掉落。所述冷却机构被配置为适于冷却IC器件。可选地，所述冷却机构还可包括一个与所述IC器件相接触的冷却板；一个安装在所述冷却板上的冷却容器；以及一个安装在所述冷却板上的冷却通道。可选地，所述冷却板包括一个用于在传热液体与IC器件之间进行热交换的凹槽。所述凹槽具有一个顶部和一个与所述顶部相对的底部。所述底部被配置为与所述IC器件的上表面接触；因此热交换在所述底部进行。所述凹槽的深度最大为10毫米(mm)。所述底部可具有导热材料，例如金属(不锈钢、铜合金或铝等)、氮化铝、碳化硅和石墨。在一些实施方式中，所述导热材料包括铜合金(例如CuAl、CuZn、CuSn或CuNi合金，或其组合合金)。另外，所述底部还被设计为可使所述底部与IC器件之间的热交换达到最大化。例如，所述底部与IC器件的上表面形成紧密接触，以使所述底部与IC器件的接触面积最大。在一些实施方式中，所述底部具有与IC器件相匹配的轮廓。例如，所述底部具有一个与IC器件的平坦封装层相匹配的平坦轮廓。可替代地，在所述底部与IC器件之间施加导热油脂或导热膏，以增强两者界面处的热交换。可选地，所述底部提供用于足够支撑所述传热液体的机械强度。例如，所述底部的厚度约为1毫米(mm)。可选地，所述冷却容器还可包括：第一腔室，以用于在所述传热液体流入所述冷却板之前临时储存所述传热液体；以及第二腔室，以用于在所述传热液体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于IC器件测试的冷却系统，其特征在于，包括：/n一个用于冷却所述IC器件的冷却机构；/n一个用于保持所述冷却机构的保持机构；/n一个循环器，配置为使传热液体与所述冷却机构相连通；和/n一个连接到所述循环器的散热装置；/n其中，所述冷却机构、保持机构和循环器具有紧凑结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于IC器件测试的冷却系统，其特征在于，包括：
一个用于冷却所述IC器件的冷却机构；
一个用于保持所述冷却机构的保持机构；
一个循环器，配置为使传热液体与所述冷却机构相连通；和
一个连接到所述循环器的散热装置；
其中，所述冷却机构、保持机构和循环器具有紧凑结构。


2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却机构包括：
一个流入通道，以使所述传热液体流入所述冷却机构；和
一个流出通道，以使得所述传热液体从所述冷却机构流出；
其中，所述流入通道与所述流出通道在所述IC器件之前相分离。


3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述保持机构还包括：
一个对准框架，能被配置在一个印刷电路板的测试插座之上；
一个主体，能被配置在所述对准框架之上；和
一个螺纹旋钮，能被配置在所述主体之上；
其中，所述对准框架通过第一紧固件可拆卸地固定于所述测试插座上。


4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于：所述保持机构还包括一个器件推进器，以用于在所述IC器件和印刷电路板之间形成可靠的电连接。


5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴向葵，韩勇，
申请(专利权)人：五Dots科技有限公司，
类型：新型
国别省市：新加坡;SG