TWI481862B - 晶片檢測平台 - Google Patents

Description

晶片檢測平台

本案係關於一種晶片檢測平台，特別是一種熱電晶片檢測平台。

近年來，隨著電子工業製程技術快速地進步，各種電子元件功能越來越強，而尺寸卻越來越小，發熱密度不斷增加，對於散熱或溫度控制等熱管理需求越來越高，甚至成為元件技術再進步的瓶頸。據所知美國英特爾(Intel)公司宣布，未來新型之電腦中央運算處理器(CPU)，不再一味追求運算時脈的提升，主要的原因為其面臨之熱管理需求與現階段技術，已達到不易突破之瓶頸。由此可知，發展更高效率的熱管理技術，已是刻不容緩的任務。

並且，隨著近代全球大量使用化石能源，促使地球溫室效應日趨嚴重，造成全球暖化和氣候異常。過去電冰箱與冷氣機所使用的致冷劑(冷媒)以氟氯碳化物為主，但其會破壞臭氧層，使溫室效應更惡化並加速地球暖化，因此，避免使用會破壞臭氧層之致冷劑為當務之急。

根據電子元件功能多樣化、尺寸微小化等發展趨勢，熱管理技術隨產品應用領域的不同，將朝以下方向發展：(1)符合環保潮流，如無噪音及不需使用冷媒等；(2)因應光電元件特性需求，溫度必須做更精確控制；(3)可與主動發熱元件製程整合，以On-Chip方式解決熱點(Hot Spot)問題。

在現階段研究的過程中，有一種固態熱電元件，其具有兩種特性，第一種特性為：可接受電能而產生致冷作用，此時該固態熱電元件屬於一熱電致冷晶片，可發生熱電致冷效應；第二種特性為：可接受熱能 而產生電能，此時該固態熱電元件屬於一熱電發電晶片，可發生為熱電轉換效應。

於目前市場上，已可見熱電致冷效應的應用，像是一些將熱電致冷晶片使用於電子冰箱產品，即以熱電致冷晶片以取代傳統的致冷劑(冷媒)。由於熱電致冷晶片的運作毋需致冷劑，故不必有壓縮機的存在而形成一組大型的設備，也因此熱電致冷晶片不但能夠安靜的運作，整個設備也比較精巧。

此外，熱電致冷晶片是一種簡單的半導體元件，所以只要提供足夠的電量，就能促使熱電致冷晶片正常運作，藉此將晶片的操作簡化，使得以熱電致冷晶片為基礎的散熱設備不會佔據太大的體積。因此在熱電致冷晶片的應用上，很容易將其設置於在小型的設備，並且拆裝更為方便簡單。另外，熱電致冷晶片幾乎不需要特別的保養維修，在一些不利的環境中也能夠使用。運作時也不用擔心會像使用冷媒一樣產生污染，十分具有環保的價值。

由以上可知，固態熱電元件的應用範圍極廣，故極具有研究之價值，然而目前國外雖已有部分公司針對此正在進行多方面之研發工作，但多所屬於概略設計，並且目前對於熱電致冷晶片規格之品管檢測和實驗設備平台之建立，卻依然缺乏足夠令人信服的準確度。因此目前廠商在購入熱電晶片時，對於供應商所附的晶片規格表的正確性，仍多有所質疑。

有鑒於目前尚無固定的檢測機制或設備，故若能提供一種精密的晶片檢測平台，以迎合未來需求逐增的固態熱電元件檢驗，並建立出典範，此乃為業界亟待解決的問題。

本案之主要目的，在於提供一種於真空環境下進行檢測的晶片檢測平台，藉由真空的絕熱特性，相較於於常壓環境進行檢測更為精確。

本案之一較佳實施概念，在於提供一種晶片檢測平台，用以檢測一熱電致冷晶片，該晶片檢測平台包括：一座體總成，包括：一承載 座；以及一熱導結構，連接設置於該承載座上，且該熱電致冷晶片承載於該熱導結構上；一外罩，接合於該座體總成，使該外罩與該座體總成之間形成一封閉空間，且該熱導結構容置於該封閉空間中；其中，該封閉空間內的氣體被一真空泵抽出，以使該封閉空間呈一真空狀態；一電源供應裝置，用以供電於該熱電致冷晶片；以及一溫度偵測器，用以偵測該熱導結構的一溫度。

於一較佳實施例中，該熱導結構包括一熱導塊，該熱電致冷晶片承載於該熱導塊的一上表面；其中，該熱導塊具有複數熱電偶插孔，該溫度偵測器包括複數熱電偶，且該些熱電偶插設於該些熱電偶插孔，藉以偵測該熱導塊的一溫度梯度。

於一較佳實施例中，該熱導結構更包括一冷卻座，該冷卻座具有一冷卻水入口、一冷卻水出口以及連通於該冷卻水入口以及該冷卻水出口的一冷卻水槽；其中，該熱導塊部分***於該冷卻水槽。

於一較佳實施例中，更包括一流量控制裝置，該流量控制裝置連接於該冷卻水入口以及該冷卻水出口。

於一較佳實施例中，該熱導塊係為一銅柱，該冷卻座為一銅座。

於一較佳實施例中，該外罩包括一頂蓋以及自該頂蓋向下延伸之一環側壁，該外罩的該環側壁可掀離地接合於該承載座，並使該頂蓋、該環側壁與該承載座共同界定出該封閉空間。

於一較佳實施例中，該外罩係為一絕熱材料層，該絕熱材料層的一上周緣以及一下周緣分別可分離地接合於該承載座且環周式地圍繞於該熱導結構，並使該絕熱材料層與該承載座共同界定出該封閉空間。

於一較佳實施例中，該承載座包括至少一支架以及一夾持機構，該夾持機構套設於該至少一支架，以使該夾持機構可於該至少一支架上滑移。

於一較佳實施例中，該夾持機構包括一伺服馬達以及一自動夾持座，該伺服馬達連接於該自動夾持座以驅動該自動夾持座於該至少一支架上滑移，藉使該自動夾持座與該熱導結構共同夾持該熱電致冷晶片。

於一較佳實施例中，該承載座更包括一壓力感測單元，該熱導結構固設於該壓力感測單元上，其中，於該自動夾持座與該熱導結構共同夾持該熱電致冷晶片時，該壓力感測單元讀出一壓力數據。

於一較佳實施例中，該承載座更包括一殼體，該殼體具有複數連接通孔，該些連接通孔連通於該封閉空間。

於一較佳實施例中，該真空泵的一抽氣管連接至該些連接通孔其中之一者，以將該封閉空間內的空氣抽出。

於一較佳實施例中，該熱電偶裝置的該些熱電偶穿過該些連接通孔其中之另一者，以***該熱導結構的該些熱電偶插孔。

於一較佳實施例中，更包括一真空壓力計，該真空壓力計連接至該些連接通孔其中之再一者。

於一較佳實施例中，該電源供應裝置的兩電線穿過該些連接通孔其中之又一者，以電性連接於該熱電致冷晶片。

於一較佳實施例中，更包括一洩壓閥元件，該洩壓閥元件連接至該些連接通孔其中之再一者。

本案之再一較佳實施概念，在於提供一晶片檢測平台，用以檢測一熱電發電晶片，該晶片檢測平台包括：一座體總成，包括：一承載座；以及一熱導結構，連接設置於該承載座上，該熱導結構包括一第一熱導塊以及一第二熱導塊，且該第一熱導塊以及該第二熱導塊夾設該熱電發電晶片；一外罩，具有一頂蓋以及自該頂蓋向下延伸並接合於該座體總成之一環側壁，使該外罩罩蓋於該座體總成而與該座體總成之間形成一封閉空間，且該熱導結構容置於該封閉空間中；其中，該封閉空間內的氣體被一真空泵抽出，以使該封閉空間呈一真空狀態；一熱能供應裝置，連接於該第一熱導塊，以提供熱能於該第一熱導塊；一溫度偵測器，用以偵測該第二熱導塊的一溫度；以及一電流偵測器，電性連接於該熱電發電晶片，以偵測出該熱電發電晶片產生之電流。

於一較佳實施例中，該第二熱導塊具有複數熱電偶插孔，該溫度偵測器包括複數熱電偶，且該些熱電偶插設於該些熱電偶插孔；藉以偵測該第二熱導塊的一溫度梯度。

於一較佳實施例中，該熱導結構更包括一冷卻座，該冷卻座具有一冷卻水入口、一冷卻水出口以及連通於該冷卻水入口以及該冷卻水出口的一冷卻水槽；其中，該第二熱導塊部分***於該冷卻水槽。

於一較佳實施例中，更包括一流量控制裝置，該流量控制裝置連接於該冷卻水入口以及該冷卻水出口。

於一較佳實施例中，該第一熱導塊以及該第二熱導塊係為一銅柱，該冷卻座為一銅座。

於一較佳實施例中，該外罩的該環側壁可掀離地接合於該承載座。

於一較佳實施例中，該承載座包括至少一支架以及一夾持機構，該夾持機構套設於該至少一支架，以使該夾持機構可於該至少一支架上滑移。

於一較佳實施例中，該夾持機構包括一伺服馬達以及一自動夾持座，該伺服馬達連接於該自動夾持座以驅動該自動夾持座於該至少一支架上滑移，藉使該第一熱導塊以及該第二熱導塊共同夾持該熱電發電晶片。

於一較佳實施例中，該承載座更包括一壓力感測單元，該冷卻座固設於該壓力感測單元上；其中，於該第一熱導塊以及該第二熱導塊共同夾持該熱電發電晶片時，該壓力感測單元讀出一壓力數據。

於一較佳實施例中，該承載座更包括一殼體，該殼體具有複數連接通孔，該些連接通孔連通於該封閉空間。

於一較佳實施例中，該真空泵的一抽氣管連接至該些連接通孔其中之一者，以將該封閉空間內的空氣抽出。

於一較佳實施例中，該熱電偶裝置的該些熱電偶穿過該些連接通孔其中之另一者，以***該該第二熱導塊的該些熱電偶插孔。

於一較佳實施例中，更包括一真空壓力計，該真空壓力計連接至該些連接通孔其中之再一者。

於一較佳實施例中，該電流偵測器的兩電線穿過該些連接通孔其中之又一者，以電性連接於該熱電發電晶片。

於一較佳實施例中，更包括一洩壓閥元件，該洩壓閥元件連接至該些連接通孔其中之再一者。

本案之再一較佳實施概念，在於提供一種晶片檢測平台，用以檢測一熱電晶片，該晶片檢測平台包括：一座體總成，包括：一承載座；以及一熱導結構，連接設置於該承載座上，且該熱電晶片承載於該熱導結構；一外罩，罩蓋於該座體總成，使該外罩與該座體總成之間形成一封閉空間，且該熱導結構容置於該封閉空間中；其中，該封閉空間內的氣體被一真空泵抽出，以使該封閉空間呈一真空狀態；以及一熱電偵測儀器，用以執行供電於該熱電晶片並檢測出該熱電晶片的溫度變化；抑或，用以執行供熱於該熱電晶片並檢測出該熱電晶片的電流變化。

於一較佳實施例中，該熱電偵測儀器更包括一電源供應裝置，該電源供應裝置用以供電於該熱電晶片。

於一較佳實施例中，該熱電偵測儀器更包括一熱能供應裝置以及一電流偵測器；其中，該熱能供應裝置，用以提供熱能於該熱電晶片，該電流偵測器電性連接於該熱電晶片，以偵測出該熱電晶片產生之電流。

於一較佳實施例中，該熱電偵測儀器包括一溫度偵測器，該溫度偵測器用以偵測該熱導結構的一溫度。

於一較佳實施例中，該熱導結構具有複數熱電偶插孔，該溫度偵測器包括複數熱電偶，且該些熱電偶插設於該些熱電偶插孔，藉以偵測該熱導結構的一溫度梯度。

於一較佳實施例中，該熱導結構更包括一冷卻座以及***於該冷卻座的一熱導塊，該熱電晶片承載於該熱導塊的一上表面，且該些熱電偶插孔形成於該熱導塊的一環側面。

於一較佳實施例中，該冷卻座具有一冷卻水入口、一冷卻水出口以及形成於冷卻座內部的一冷卻水槽，且該冷卻水入口以及該冷卻水出口連通於該冷卻水槽。

於一較佳實施例中，更包括一流量控制裝置，該流量控制裝置分別連接於該冷卻水入口以及該冷卻水出口。

於一較佳實施例中，該承載座更包括至少一支架以及一夾持 機構，該夾持機構套設於該至少一支架，以使該夾持機構可於該至少一支架上滑移。

於一較佳實施例中，該承載座包括一殼體，該殼體具有複數連接通孔，該些連接通孔連通於該封閉空間。

於一較佳實施例中，該真空泵的一抽氣管連接至該些連接通孔其中之一者，以將該封閉空間內的空氣抽出。

於一較佳實施例中，該熱電偶裝置的該些熱電偶穿過該些連接通孔其中之另一者，以***該熱導結構的該些熱電偶插孔。

於一較佳實施例中，更包括一真空壓力計，該真空壓力計連接至該些連接通孔其中之再一者。

於一較佳實施例中，該電源供應裝置的兩電線穿過該些連接通孔其中之又一者，並電性連接於該熱電晶片。

於一較佳實施例中，更包括一洩壓閥元件，該洩壓閥元件連接至該些連接通孔其中之再一者。

本案之又一較佳實施概念，在於一種晶片檢測平台，用以檢測一熱電晶片，該晶片檢測平台包括：一真空接合座，包括一具有複數連接通孔的封隔手段；一真空接合件，接合於該封隔手段，以使該真空接合座與該真空接合件之間形成一封閉空間，該封閉空間容置有一承載座以及承載於該承載座上之該熱電晶片；其中，該封閉空間內的氣體被一真空泵抽出，以使該封閉空間呈一真空狀態；以及一熱電偵測儀器，通過該些連接通孔以執行供電於該熱電晶片並檢測出該熱電晶片的溫度變化；抑或，通過該些連接通孔以執行供熱於該熱電晶片並檢測出該熱電晶片的電流變化。

於一較佳實施例中，該承載座包括該封隔手段、至少一支架以及套設於該至少一支架的一夾持機構，該夾持機構可於該至少一支架上滑移，且該至少一支架以及一夾持機構設置於該封閉空間內。

於一較佳實施例中，該熱電偵測儀器更包括一電源供應裝置，該電源供應裝置用以供電於該熱電晶片。

於一較佳實施例中，該熱電偵測儀器更包括一熱能供應裝置 以及一電流偵測器；其中，該熱能供應裝置用以提供熱能於該熱電晶片，該電流偵測器電性連接於該熱電晶片，以偵測出該熱電晶片產生之電流。

於一較佳實施例中，該熱電偵測儀器包括一溫度偵測器，該溫度偵測器用以偵測一熱導結構的一溫度。

於一較佳實施例中，該熱導結構具有複數熱電偶插孔，該溫度偵測器包括複數熱電偶，且該些熱電偶插設於該些熱電偶插孔，藉以偵測該熱導結構的一溫度梯度。

1‧‧‧座體總成

10‧‧‧承載座

101‧‧‧支架

102‧‧‧夾持機構

103‧‧‧壓力感測單元

104‧‧‧殼體

105‧‧‧連接通孔

106‧‧‧伺服馬達

107‧‧‧自動夾持座

11‧‧‧熱導結構

110‧‧‧熱導塊

110a‧‧‧熱電偶插孔

111‧‧‧冷卻座

111a‧‧‧冷卻水入口

111b‧‧‧冷卻水出口

111c‧‧‧冷卻水槽

111d‧‧‧O型環

2‧‧‧外罩

20‧‧‧封閉空間

21‧‧‧頂蓋

22‧‧‧環側壁

3‧‧‧熱電偵測儀器

31‧‧‧電源供應裝置

315‧‧‧電線

32‧‧‧溫度偵測器

32a‧‧‧熱電偶

33‧‧‧真空泵

335‧‧‧抽氣管

34‧‧‧流量控制裝置

35‧‧‧真空壓力計

4‧‧‧熱電致冷晶片

5‧‧‧座體總成

50‧‧‧承載座

501‧‧‧支架

502‧‧‧夾持機構

503‧‧‧壓力感測單元

504‧‧‧殼體

505‧‧‧連接通孔

506‧‧‧伺服馬達

507‧‧‧自動夾持座

51‧‧‧熱導結構

512‧‧‧第一熱導塊

513‧‧‧第二熱導塊

510a‧‧‧熱電偶插孔

511‧‧‧冷卻座

511a‧‧‧冷卻水入口

511b‧‧‧冷卻水出口

511c‧‧‧冷卻水槽

511d‧‧‧O型環

513a‧‧‧熱電偶插孔

6‧‧‧外罩

60‧‧‧封閉空間

61‧‧‧頂蓋

62‧‧‧環側壁

7‧‧‧熱電偵測儀器

71‧‧‧熱能供應裝置

72‧‧‧溫度偵測器

72a‧‧‧熱電偶

73‧‧‧真空泵

735‧‧‧抽氣管

74‧‧‧流量控制裝置

75‧‧‧真空壓力計

76‧‧‧電流偵測器

8‧‧‧熱電發電晶片

圖1係為本案之本案晶片檢測平台第一實施例的一立體示意圖。

圖2係為本案之本案晶片檢測平台第一實施例的座體總成及外罩的一立體示意圖。

圖3係為本案之晶片檢測平台第一實施例的座體總成尚未夾持熱電致冷晶片的前視圖。

圖4係為本案之晶片檢測平台第一實施例的座體總成已經夾持熱電致冷晶片的前視圖。

圖5係為本案之本案晶片檢測平台第二實施例的一立體示意圖。

圖6係為本案之本案晶片檢測平台第二實施例的座體總成及外罩一立體示意圖。

圖7係為本案之晶片檢測平台第二實施例的座體總成尚未夾持熱電致冷晶片的前視圖。

圖8係為本案之晶片檢測平台第二實施例的座體總成已經夾持熱電致冷晶片的前視圖。

以下之實施例係用以舉例說明本案內容，並非用以限制本案。需說明者，以下實施例及圖式中，與本案無關之元件已省略而未繪示； 且為求容易了解起見，部分元件間之尺寸比例以誇大繪之，與實際產品有所出入。

首先，關於熱電晶片，其可再依用途及其特性分為熱電致冷晶片以及熱電發電晶片。關於熱電致冷晶片的原理是，當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯成電偶對，且接通直流電流時，就能發生能量的轉移，進而發生溫度下降以達到致冷的效果；關於熱電發電晶片的原理是，當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯成電偶對時，若使N型半導體材料和P型半導體之間形成溫差，即能產生直流電流。而本案的晶片檢測平台可用以檢測熱電致冷晶片以及熱電發電晶片中之任一者。

由於用於檢測熱電致冷晶片以及熱電發電晶片的晶片檢測平台的所具備的裝置部分不相同，為方便了解起見，以下敘述將分別針對檢測熱電致冷晶片的晶片檢測平台以及檢測熱電發電晶片的晶片檢測平台分開成為兩種實施例來進行說明。

首先，請先參閱圖1以及圖2，圖1係為本案晶片檢測平台第一實施例的一立體示意圖。圖2係為本案晶片檢測平台第一實施例的座體總成及外罩的一立體分解圖。於第一實施例中，晶片檢測平台係用以檢測熱電致冷晶片4，晶片檢測平台其包括一座體總成1、一外罩2以及一熱電偵測儀器3。座體總成1包括一承載座10以及一熱導結構11，熱導結構11連接設置於承載座10上，而欲被檢測的熱電致冷晶片4則是被承載放置於熱導結構11上。外罩2接合於座體總成1，使外罩2與座體總成1之間形成一封閉空間20。熱電偵測儀器3則包括有一電源供應裝置31以及一溫度偵測器32，將詳述如後。

於此須說明者為，為了使晶片檢測平台能夠形成封閉空間20，本實施例的外罩2包括一頂蓋21以及自頂蓋21向下延伸之一環側壁22，外罩2的環側壁22可掀離地接合於承載座10，以使頂蓋21、環側壁22與承載座10可共同界定出封閉空間20。亦或者，可以改變設置為，外罩2係為一絕熱材料層(圖未示)，絕熱材料層的一上周緣以及一下周緣分別可分離地接合於承載座10且環周式地圍繞於熱導結構11，以使絕熱材料層與承載座10共同界定出封閉空間20。

於此須特別說明者為，於本實施例中，座體總成1係為一真空接合座，外罩2係為一真空接合件，於進行檢測前，封閉空間20內的氣體就會被真空泵33抽出，使得封閉空間20呈一真空狀態。藉此設置，對處於真空狀態中的熱電致冷晶片4進行檢測時，能夠藉由處於真空的絕熱特性，使得熱電致冷晶片4的測試過程中能夠避免因氣體對流而散失熱能至外界，如此一來，晶片檢測平台更能夠獲取精準的量測數據，藉此提高檢測精確度。

接者，熱導結構11包括一熱導塊110，熱電致冷晶片4承載於熱導塊110的一上表面，且於熱電致冷晶片4接受來自電源供應裝置31提供之一電流時，熱電致冷晶片4之相對兩表面會分別呈現相對的高溫及低溫現象；於本實施例中，熱電致冷晶片4的上表面為冷端，熱電致冷晶片4的下表面為熱端。再者，熱導塊110的環側壁22上具有複數熱電偶插孔110a，而溫度偵測器32包括複數熱電偶32a，藉此，熱電偶32a適可插設於熱電偶插孔110a，以偵測熱導塊110的一溫度梯度。如此一來，亦可進一步推斷熱導塊110的上表面的溫度以及熱電致冷晶片4的下表面溫度。

為使熱導結構11的導熱更為快速且明顯，於本實施例中的熱導塊110係為由導熱材料製成的金屬柱，較佳為，熱導塊110係為具有良好導熱性的一銅柱。

進一步而言，熱導結構11更包括一冷卻座111，冷卻座111具有一冷卻水入口111a、一冷卻水出口111b以及連通於冷卻水入口111a以及冷卻水出口111b的一冷卻水槽111c。其中，熱導塊110部分***於冷卻水槽111c，以藉水流帶走熱導結構11的熱能，以達到降溫的目的。此外，為避免水有從熱導塊110與冷卻水槽111c間的縫隙溢出的可能性，本實施例中額外增加設置一個O型環111d，O型環111d套設於熱導塊110的同時亦與冷卻座111接合，藉以達到密封的效果。相似地，類似於熱導塊110的使用材料，本實施例中的冷卻座111係由導熱材料所製成，較佳者為，冷卻座111係為具有良好導熱性的一銅座。

更詳細而言，晶片檢測平台更包括一流量控制裝置34，流 量控制裝置34連接於冷卻座111的冷卻水入口111a以及冷卻水出口111b；其中，流量控制裝置34會供應一相對低溫的水，並使其經冷卻水入口111a後進入冷卻水槽111c，藉此以吸收冷卻座111的部分熱能，成為一相對高溫的水後，再經冷卻水出口111b排出。於此需說明者為，以水作為冷卻液體僅為方便說明的一列舉，當然亦可以使用其它液體來執行冷卻，於此並不作限制。

圖3係為本案晶片檢測平台第一實施例的座體總成尚未夾持熱電致冷晶片的前視圖；圖4係為本案晶片檢測平台第一實施例的座體總成已經夾持熱電致冷晶片的前視圖。其中，承載座10更包括至少一支架101以及一夾持機構102，夾持機構102套設於至少一支架101，以使夾持機構102可於至少一支架101上滑移，並且支架101以及夾持機構102設置於封閉空間20內。其中，夾持機構102包括一伺服馬達106以及一自動夾持座107，伺服馬達106連接於自動夾持座107，以驅動自動夾持座107於至少一支架101上滑移。如圖3所示，此時座體總成1尚未夾持熱電致冷晶片4，熱電致冷晶片4的一面貼置於熱導塊110上，且熱電致冷晶片4的另一面則顯露於空氣中。

接者，如圖4所示，伺服馬達106驅動自動夾持座107於至少一支架101上朝向熱電致冷晶片4滑移一段距離後，使得自動夾持座107與熱導塊110得以共同夾持熱電致冷晶片4。以座體總成1夾持熱電致冷晶片4的好處在於，熱電致冷晶片4緊密地貼覆於熱導塊110，如此即能夠確保熱電致冷晶片4的熱將能穩定且均勻地傳送至熱導塊110。

承上述，承載座10更包括一壓力感測單元103，熱導結構11固設於壓力感測單元103上，其中，於自動夾持座107與熱導結構11共同夾持熱電致冷晶片4時，壓力感測單元103讀出一壓力數據，如此就可以對熱電致冷晶片4進行各種與壓力參數有關的檢測。

請合併參閱圖1至圖4，其中，承載座10包括一殼體104，殼體104係為可阻絕/開放封閉空間20與外界氣體交換的封隔手段，殼體104具有複數連接通孔105，連接通孔105連通於封閉空間20。其中，真空泵33的一抽氣管335連接至些連接通孔105其中之一者，以將封閉空間20內 的空氣抽出。再者，溫度偵測器32的熱電偶32a穿過連接通孔105其中之另一者，以***熱導結構11的熱電偶插孔110a。另外，電源供應裝置31的兩電線315穿過連接通孔105其中之又一者，以電性連接於熱電致冷晶片4。

除此之外，晶片檢測平台更包括一真空壓力計35以及一洩壓閥元件(圖未示)，真空壓力計35連接至連接通孔105以量測封閉空間20內之壓力。洩壓閥元件連接至連接通孔105，於要移除外罩2時，可透過該洩壓閥元件將外界空氣導入封閉空間20內，以解除真空的狀態。

接下來，請參閱圖5以及圖6，圖5係為本案晶片檢測平台第二實施例的一立體示意圖，圖6係為本案晶片檢測平台第二實施例的座體總成及外罩的一立體分解圖。於本實施例中，晶片檢測平台係用以檢測熱電發電晶片8，相似於第一實施例，第二實施例的晶片檢測平台包括一座體總成5、一外罩6以及一熱電偵測儀器7。座體總成5包括一承載座50以及一熱導結構51，熱導結構51連接設置於承載座50上，而待檢測的熱電發電晶片8則是被熱導結構51所夾置。外罩6則接合於座體總成5，使外罩6與座體總成5之間形成一封閉空間60。熱電偵測儀器7則包括有一熱能供應裝置71、溫度偵測器72以及一電流偵測器76，其各自功用將詳述如後。

詳細而言，為了使晶片檢測平台形成封閉空間60，於本實施例的外罩6包括一頂蓋61以及自頂蓋61向下延伸之一環側壁62，外罩6的環側壁62可掀離地接合於承載座50，以使頂蓋61、環側壁62與承載座50可共同界定出封閉空間60。

其中，承載座50包括一殼體504，殼體504具有複數連接通孔505，連接通孔505連通於封閉空間60，故一真空泵73的一抽氣管735連接至些連接通孔505其中之一者，以將封閉空間60內的空氣抽出。

於此須特別說明者為，於本實施例中，座體總成5係為一真空接合座，外罩6係為一真空接合件，於進行檢測前，封閉空間60內的氣體就會被真空泵73抽出，使得封閉空間60呈一真空狀態。藉此，對處於真空狀態中的熱電發電晶片8進行檢測時，能夠藉由處於真空的絕熱特性， 使得測試過程中的能夠避免因氣體對流而散失熱能至外界，如此一來，晶片檢測平台更能夠精準量測熱電發電晶片8的量測數據，藉此提高檢測精確度。

詳細而言，熱導結構51包括一第一熱導塊512以及一第二熱導塊513。熱電發電晶片8承載於第二熱導塊513的一上表面，且第一熱導塊512係為活動式，可以與第二熱導塊513共同夾設熱電發電晶片8。其中，第一熱導塊512接受來自熱能供應裝置71所提供的熱能，以將熱能傳導至熱電發電晶片8，藉此，電性連接於熱電發電晶片8的電流偵測器76，即可偵測出該熱電發電晶片8產生之電流。

再者，第二熱導塊513具有複數熱電偶插孔513a，而溫度偵測器72包括複數熱電偶72a，熱電偶72a適可插設於熱電偶插孔513a，以偵測第二熱導塊513的一溫度梯度，並藉由該溫度梯度作出判斷，熱電發電晶片8與第一熱導塊512以及一第二熱導塊513之間是否達到穩態。倘若未達穩態，測試者得再稍等一段時間再執行檢測，故先暫緩啟動晶片檢測平台之檢測動作；倘若已達穩態，則測試者可立即使用晶片檢測平台執行檢測。藉由上述判斷動作，更能嚴謹地維護檢測的準確度。

相似於第一實施例，於第二實施例中，為使熱導結構熱導結構11的導熱更為快速且明顯，第一熱導塊512以及第二熱導塊513係為由導熱材料製成的金屬柱，較佳為，第一熱導塊512以及第二熱導塊513係為具有良好導熱性的一銅柱。

更詳細而言，晶片檢測平台更包括一流量控制裝置74，流量控制裝置74連接於冷卻座511的冷卻水入口511a以及冷卻水出口511b；其中，流量控制裝置74會供應一相對低溫的水，並使其經冷卻水入口511a後進入冷卻水槽511c，藉此以吸收冷卻座511的部分熱能，並成為一相對高溫的水，而後再經冷卻水出口511b排出。於此需說明者為，以水作為冷卻液體僅為方便說明的一列舉，當然亦可以使用其它液體來執行冷卻，於此並不作限制。

圖7係為本案晶片檢測平台第二實施例的座體總成尚未夾持熱電發電晶片的前視圖；圖8係為本案晶片檢測平台第二實施例的座體 總成已經夾持熱電發電晶片的前視圖。其中，承載座50更包括至少一支架501以及一夾持機構502，夾持機構502套設於至少一支架501，以使夾持機構502可於至少一支架501上滑移，並且支架501以及夾持機構502設置於封閉空間60內。其中，夾持機構502包括一伺服馬達506以及一自動夾持座507，伺服馬達506連接於自動夾持座507以驅動自動夾持座507於至少一支架501上滑移。如圖7所示，此時座體總成5尚未夾持熱電發電晶片8，熱電發電晶片8的一面貼置於第二熱導塊513上，且熱電發電晶片8的另一面則顯露於空氣中。

接者，如圖8所示，伺服馬達506驅動自動夾持座507於至少一支架501上朝向熱電發電晶片8滑移一段距離後，使得第一熱導塊512與第二熱導塊513得以共同夾持熱電發電晶片8。使座體總成5夾持熱電發電晶片8的好處在於，熱電發電晶片8緊密地貼覆於第二熱導塊513，如此即能夠確保熱電發電晶片8的熱將能穩定且均勻地傳送至第二熱導塊513。

承上述，承載座50更包括一壓力感測單元503，熱導結構51設置於壓力感測單元503上，其中，於第一熱導塊512與第二熱導塊513共同夾持熱電發電晶片8時，壓力感測單元103讀出一壓力數據，如此就可以對熱電發電晶片8進行各種與壓力參數有關的檢測。

請合併參閱圖5至圖8，其中，承載座50包括一殼體504，殼體504係為可阻絕/開放封閉空間60與外界氣體交換的封隔手段，殼體504具有複數連接通孔505，連接通孔505連通於封閉空間60。真空泵73的一抽氣管735連接至連接通孔505其中之一者，以將封閉空間60內的空氣抽出。再者，溫度偵測器72的熱電偶72a穿過連接通孔505其中之另一者，以***熱導結構51的熱電偶插孔510a。另外，電流偵測器76的兩電線765穿過連接通孔505其中之又一者，以電性連接於熱電發電晶片8。

除此之外，晶片檢測平台更包括一真空壓力計75以及一洩壓閥元件(圖未示)，真空壓力計75連接至連接通孔505以量測封閉空間60內之壓力。洩壓閥元件連接至連接通孔505，於要移除外罩6時，可透過該洩壓閥元件將外界空氣導入封閉空間20內，以解除真空的狀態。

綜上所述，本案晶片檢測平台由於能夠在真空環境下進行熱 電致冷晶片以及熱電發電晶片的檢測，藉此以將熱能逸散的影響降至最低，降低誤差率，故檢測結果將更接近實際晶片的性質，進而可以建立高準確度的檢測規格。

惟以上所述僅為本案之較佳實施例，非意欲侷限本案的專利保護範圍，故舉凡運用本案說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包括於本案的權利保護範圍內，合予陳明。

1‧‧‧座體總成

10‧‧‧承載座

103‧‧‧壓力感測單元

104‧‧‧殼體

105‧‧‧連接通孔

11‧‧‧熱導結構

110‧‧‧熱導塊

110a‧‧‧熱電偶插孔

111‧‧‧冷卻座

111a‧‧‧冷卻水入口

111b‧‧‧冷卻水出口

111d‧‧‧ O型環

2‧‧‧外罩

20‧‧‧ 封閉空間

21‧‧‧頂蓋

22‧‧‧ 環側壁

3‧‧‧熱電偵測儀器

31‧‧‧電源供應裝置

315‧‧‧電線

32‧‧‧溫度偵測器

32a‧‧‧熱電偶

33‧‧‧真空泵

335‧‧‧抽氣管

34‧‧‧流量控制裝置

35‧‧‧真空壓力計

4‧‧‧熱電致冷晶片

Claims (47)

1. 一種晶片檢測平台，用以檢測一熱電致冷晶片，該晶片檢測平台包括：一座體總成，包括：一承載座，包括至少一支架以及一夾持機構，該夾持機構套設於該至少一支架，以使該夾持機構可於該至少一支架上滑移；其中該夾持機構包括一伺服馬達以及一自動夾持座，該伺服馬達連接於該自動夾持座以驅動該自動夾持座於該至少一支架上滑移，藉使該自動夾持座與該熱導結構共同夾持該熱電致冷晶片；以及一熱導結構，連接設置於該承載座上，且該熱電致冷晶片承載於該熱導結構上；一外罩，接合於該座體總成，使該外罩與該座體總成之間形成一封閉空間，且該熱導結構容置於該封閉空間中；其中，該封閉空間內的氣體被一真空泵抽出，以使該封閉空間呈一真空狀態；一電源供應裝置，用以供電於該熱電致冷晶片；以及一溫度偵測器，用以偵測該熱導結構的一溫度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片檢測平台，其中該熱導結構包括一熱導塊，該熱電致冷晶片承載於該熱導塊的一上表面；其中，該熱導塊具有複數熱電偶插孔，該溫度偵測器包括複數熱電偶，且該些熱電偶插設於該些熱電偶插孔，藉以偵測該熱導塊的一溫度梯度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之晶片檢測平台，其中該熱導結構更包括一冷卻座，該冷卻座具有一冷卻水入口、一冷卻水出口以及連通於該冷卻水入口以及該冷卻水出口的一冷卻水槽；其中，該熱導塊部分***於該冷卻水槽。
4. 如申請專利範圍第3項所述之晶片檢測平台，更包括一流量控制裝置，該流量控制裝置連接於該冷卻水入口以及該冷卻水出口。
5. 如申請專利範圍第4項所述之晶片檢測平台，其中該熱導塊係為一銅柱，該冷卻座為一銅座。
6. 如申請專利範圍第1項所述之晶片檢測平台，其中該外罩包括一頂蓋以及自該頂蓋向下延伸之一環側壁，該外罩的該環側壁可掀離地接合於該承載 座，並使該頂蓋、該環側壁與該承載座共同界定出該封閉空間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之晶片檢測平台，其中該外罩係為一絕熱材料層，該絕熱材料層的一上周緣以及一下周緣分別可分離地接合於該承載座且環周式地圍繞於該熱導結構，並使該絕熱材料層與該承載座共同界定出該封閉空間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之晶片檢測平台，其中該承載座更包括一壓力感測單元，該熱導結構固設於該壓力感測單元上，其中，於該自動夾持座與該熱導結構共同夾持該熱電致冷晶片時，該壓力感測單元讀出一壓力數據。
9. 如申請專利範圍第2項所述之晶片檢測平台，其中該承載座更包括一殼體，該殼體具有複數連接通孔，該些連接通孔連通於該封閉空間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之晶片檢測平台，其中該真空泵的一抽氣管連接至該些連接通孔其中之一者，以將該封閉空間內的空氣抽出。
11. 如申請專利範圍第9項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偶裝置的該些熱電偶穿過該些連接通孔其中之另一者，以***該熱導結構的該些熱電偶插孔。
12. 如申請專利範圍第9項所述之晶片檢測平台，更包括一真空壓力計，該真空壓力計連接至該些連接通孔其中之再一者。
13. 如申請專利範圍第9項所述之晶片檢測平台，其中該電源供應裝置的兩電線穿過該些連接通孔其中之又一者，以電性連接於該熱電致冷晶片。
14. 如申請專利範圍第9項所述之晶片檢測平台，更包括一洩壓閥元件，該洩壓閥元件連接至該些連接通孔其中之再一者。
15. 一種晶片檢測平台，用以檢測一熱電發電晶片，該晶片檢測平台包括：一座體總成，包括：一承載座，包括至少一支架以及一夾持機構，該夾持機構套設於該至少一支架，以使該夾持機構可於該至少一支架上滑移；其中該夾持機構包括一伺服馬達以及一自動夾持座，該伺服馬達連接於該自動夾持座以驅動該自動夾持座於該至少一支架上滑移，藉使該第一熱導塊以及該第二熱導塊共同夾持該熱電發電晶片；以及一熱導結構，連接設置於該承載座上，該熱導結構包括一第一熱 導塊以及一第二熱導塊，且該第一熱導塊以及該第二熱導塊夾設該熱電發電晶片；一外罩，具有一頂蓋以及自該頂蓋向下延伸並接合於該座體總成之一環側壁，使該外罩罩蓋於該座體總成而與該座體總成之間形成一封閉空間，且該熱導結構容置於該封閉空間中；其中，該封閉空間內的氣體被一真空泵抽出，以使該封閉空間呈一真空狀態；一熱能供應裝置，連接於該第一熱導塊，以提供熱能於該第一熱導塊；一溫度偵測器，用以偵測該第二熱導塊的一溫度；以及一電流偵測器，電性連接於該熱電發電晶片，以偵測出該熱電發電晶片產生之電流。
16. 如申請專利範圍第15項所述之晶片檢測平台，其中該第二熱導塊具有複數熱電偶插孔，該溫度偵測器包括複數熱電偶，且該些熱電偶插設於該些熱電偶插孔；藉以偵測該第二熱導塊的一溫度梯度。
17. 如申請專利範圍第16項所述之晶片檢測平台，其中該熱導結構更包括一冷卻座，該冷卻座具有一冷卻水入口、一冷卻水出口以及連通於該冷卻水入口以及該冷卻水出口的一冷卻水槽；其中，該第二熱導塊部分***於該冷卻水槽。
18. 如申請專利範圍第17項所述之晶片檢測平台，更包括一流量控制裝置，該流量控制裝置連接於該冷卻水入口以及該冷卻水出口。
19. 如申請專利範圍第18項所述之晶片檢測平台，其中該第一熱導塊以及該第二熱導塊係為一銅柱，該冷卻座為一銅座。
20. 如申請專利範圍第15項所述之晶片檢測平台，其中該外罩的該環側壁可掀離地接合於該承載座。
21. 如申請專利範圍第15項所述之晶片檢測平台，其中該承載座更包括一壓力感測單元，該冷卻座固設於該壓力感測單元上；其中，於該第一熱導塊以及該第二熱導塊共同夾持該熱電發電晶片時，該壓力感測單元讀出一壓力數據。
22. 如申請專利範圍第16項所述之晶片檢測平台，其中該承載座更包括一殼體，該殼體具有複數連接通孔，該些連接通孔連通於該封閉空間。
23. 如申請專利範圍第15項所述之晶片檢測平台，其中該真空泵的一抽氣管 連接至該些連接通孔其中之一者，以將該封閉空間內的空氣抽出。
24. 如申請專利範圍第15項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偶裝置的該些熱電偶穿過該些連接通孔其中之另一者，以***該該第二熱導塊的該些熱電偶插孔。
25. 如申請專利範圍第15項所述之晶片檢測平台，更包括一真空壓力計，該真空壓力計連接至該些連接通孔其中之再一者。
26. 如申請專利範圍第15項所述之晶片檢測平台，其中該電流偵測器的兩電線穿過該些連接通孔其中之又一者，以電性連接於該熱電發電晶片。
27. 如申請專利範圍第15項所述之晶片檢測平台，更包括一洩壓閥元件，該洩壓閥元件連接至該些連接通孔其中之再一者。
28. 一種晶片檢測平台，用以檢測一熱電晶片，該晶片檢測平台包括：一座體總成，包括：一承載座，包括至少一支架以及一夾持機構，該夾持機構套設於該至少一支架，以使該夾持機構可於該至少一支架上滑移；其中該夾持機構包括一伺服馬達以及一自動夾持座，該伺服馬達連接於該自動夾持座以驅動該自動夾持座於該至少一支架上滑移，藉使該第一熱導塊以及該第二熱導塊共同夾持該熱電發電晶片；以及一熱導結構，連接設置於該承載座上，且該熱電晶片承載於該熱導結構；一外罩，罩蓋於該座體總成，使該外罩與該座體總成之間形成一封閉空間，且該熱導結構容置於該封閉空間中；其中，該封閉空間內的氣體被一真空泵抽出，以使該封閉空間呈一真空狀態；以及一熱電偵測儀器，用以執行供電於該熱電晶片並檢測出該熱電晶片的溫度變化；抑或，用以執行供熱於該熱電晶片並檢測出該熱電晶片的電流變化。
29. 如申請專利範圍第28項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偵測儀器更包括一電源供應裝置，該電源供應裝置用以供電於該熱電晶片。
30. 如申請專利範圍第28項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偵測儀器更包括一熱能供應裝置以及一電流偵測器；其中，該熱能供應裝置，用以提供熱能於該熱電晶片，該電流偵測器電性連接於該熱電晶片，以偵測出該熱 電晶片產生之電流。
31. 如申請專利範圍第29或30項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偵測儀器包括一溫度偵測器，該溫度偵測器用以偵測該熱導結構的一溫度。
32. 如申請專利範圍第31項所述之晶片檢測平台，其中該熱導結構具有複數熱電偶插孔，該溫度偵測器包括複數熱電偶，且該些熱電偶插設於該些熱電偶插孔，藉以偵測該熱導結構的一溫度梯度。
33. 如申請專利範圍第32項所述之晶片檢測平台，其中該熱導結構更包括一冷卻座以及***於該冷卻座的一熱導塊，該熱電晶片承載於該熱導塊的一上表面，且該些熱電偶插孔形成於該熱導塊的一環側面。
34. 如申請專利範圍第33項所述之晶片檢測平台，其中該冷卻座具有一冷卻水入口、一冷卻水出口以及形成於冷卻座內部的一冷卻水槽，且該冷卻水入口以及該冷卻水出口連通於該冷卻水槽。
35. 如申請專利範圍第34項所述之晶片檢測平台，更包括一流量控制裝置，該流量控制裝置分別連接於該冷卻水入口以及該冷卻水出口。
36. 如申請專利範圍第32項所述之晶片檢測平台，其中該承載座更包括至少一支架以及一夾持機構，該夾持機構套設於該至少一支架，以使該夾持機構可於該至少一支架上滑移。
37. 如申請專利範圍第32項所述之晶片檢測平台，其中該承載座包括一殼體，該殼體具有複數連接通孔，該些連接通孔連通於該封閉空間。
38. 如申請專利範圍第37項所述之晶片檢測平台，其中該真空泵的一抽氣管連接至該些連接通孔其中之一者，以將該封閉空間內的空氣抽出。
39. 如申請專利範圍第37項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偶裝置的該些 熱電偶穿過該些連接通孔其中之另一者，以***該熱導結構的該些熱電偶插孔。
40. 如申請專利範圍第37項所述之晶片檢測平台，更包括一真空壓力計，該真空壓力計連接至該些連接通孔其中之再一者。
41. 如申請專利範圍第37項所述之晶片檢測平台，其中該電源供應裝置的兩電線穿過該些連接通孔其中之又一者，並電性連接於該熱電晶片。
42. 如申請專利範圍第37項所述之晶片檢測平台，更包括一洩壓閥元件，該洩壓閥元件連接至該些連接通孔其中之再一者。
43. 一種晶片檢測平台，用以檢測一熱電晶片，該晶片檢測平台包括：一真空接合座，包括一具有複數連接通孔的封隔手段；一真空接合件，接合於該封隔手段，以使該真空接合座與該真空接合件之間形成一封閉空間，該封閉空間容置有一承載座以及承載於該承載座上之該熱電晶片；其中該承載座包括該封隔手段、至少一支架以及套設於該至少一支架的一夾持機構，該夾持機構可於該至少一支架上滑移，且該至少一支架以及一夾持機構設置於該封閉空間內；其中，該封閉空間內的氣體被一真空泵抽出，以使該封閉空間呈一真空狀態；以及一熱電偵測儀器，通過該些連接通孔以執行供電於該熱電晶片並檢測出該熱電晶片的溫度變化；抑或，通過該些連接通孔以執行供熱於該熱電晶片並檢測出該熱電晶片的電流變化。
44. 如申請專利範圍第43項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偵測儀器更包括一電源供應裝置，該電源供應裝置用以供電於該熱電晶片。
45. 如申請專利範圍第43項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偵測儀器更包括一熱能供應裝置以及一電流偵測器；其中，該熱能供應裝置用以提供熱能於該熱電晶片，該電流偵測器電性連接於該熱電晶片，以偵測出該熱電晶片產生之電流。
46. 如申請專利範圍第44或45項所述之晶片檢測平台，其中該熱電偵測儀器包括一溫度偵測器，該溫度偵測器用以偵測一熱導結構的一溫度。
47. 如申請專利範圍第46項所述之晶片檢測平台，其中該熱導結構具有複數熱電偶插孔，該溫度偵測器包括複數熱電偶，且該些熱電偶插設於該些熱電偶插孔，藉以偵測該熱導結構的一溫度梯度。