(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの特性検査を行う際に、テスト装置側に半導体デバイスをセットするＩＣハンドラーであって、
前記半導体デバイスが挿入されるＩＣソケットと該ＩＣソケットのピンの近傍に位置する該ＩＣソケットのピンと同材質のダミーピンとが取付けられた交換可能なベース板と、
前記ＩＣソケット及び前記ダミーピンを加熱及び／又は冷却する加熱冷却機構と、
予め定めた設定温度情報と前記ダミーピンの温度情報とを比較演算する比較演算部と、
前記比較演算部で演算されたデータに基づき前記ダミーピンの温度が前記設定温度となるように前記加熱冷却機構を制御する加熱冷却機構制御部と、
を備えたことを特徴とするＩＣハンドラー。
【請求項２】
前記ＩＣソケットのピンと前記ダミーピンは前記ベース板の上下から突出して取付けられており、前記ＩＣソケットの前記ベース板から突出する上下部分の長さと前記ダミーピンの前記ベース板から突出する上下部分の長さとが等しくされている、ことを特徴とする請求項１記載のＩＣハンドラー。
【請求項３】
前記ダミーピンには該ダミーピンの温度を検出するための温度センサが組み込まれてなる、ことを特徴とする請求項１又は２記載のＩＣハンドラー。
【請求項４】
前記ダミーピンをダミーピンホルダに挿入して固定するとともに、該ダミーピンホルダは前記ＩＣソケットと熱特性がほぼ同じ材質のものからなる、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＩＣハンドラー。
【請求項５】
前記ダミーピンは前記ＩＣソケットのケースに一体に組み込まれてなる、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＩＣハンドラー。
【請求項６】
前記ダミーピンはその放熱及び受熱の状態が前記ＩＣソケットの放熱及び受熱の状態と近似する状態に設置される、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のＩＣハンドラー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイス、水晶デバイスあるいは受光・発光デバイスとして機能する、温度に対して特性が敏感な電子デバイスの特性検査等に必要とされる、電子デバイスの温度を所定の温度に保持するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に、特開平６−２３２２９８号に開示されたＩＣの温度を制御する装置を示す。ここでは、ＩＣソケット１に温度センサ１Ａとこのセンサ１Ａの周囲に配置されＩＣソケット１を冷却加熱する冷却加熱体２Ｂとが組み込まれ、さらに、冷却加熱体２Ｂを冷却加熱等する冷却加熱伝導部材２Ｃ、２Ｄ及び冷却加熱回路２Ａと、温度センサ１Ａで検出された温度情報と設定温度とを比較して冷却加熱回路２Ａを制御する制御装置３とが接続されている。この装置では、ＩＣソケット１に挿入されたＩＣのモールド部分の温度が、ＩＣの温度として温度センサ１Ａにより測定され、この温度に基づいてＩＣの温度制御が行われる。
【０００３】
また、特開平５−１２１５９８号には、ベースと蓋を備え、加熱冷却用のエアーが送る通風パイプが貫通したＩＣソケットの内側に、ＩＣの上部を通風パイプの開口に対向させ、ＩＣのピンをベースから出すようにしてＩＣを固定し、通風パイプ内に配置した温度センサの温度情報に従い、通風パイプに加熱又は冷却用エアーを送ってＩＣの温度制御を行なう技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２３２２９８号の場合、測定されるＩＣの温度は、実際にはＩＣのモールド部分である。ＩＣのモールド部分は、熱伝導率が低く実際に温度をコントロールしたいチップ部分とは温度差があり、また、応答が鈍いために加熱や冷却をしても設定温度に達するまで時間がかかることがある。
一方、特開平５−１２１５９８号の場合、通風パイプ内の空気温度が一定でもＩＣの温度が一定に保たれているとは限らない。特に、ＩＣソケットのピンからの放熱を考慮すれば、ＩＣの温度は通風パイプ内の空気温度よりかなり低くなりがちである。また、ＩＣの温度として周囲の空気温度をフィードバックしているため、設定温度への追従が遅れやすい。
本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、下記のような構成を採用する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は、半導体デバイスの特性検査を行う際に、テスト装置側に半導体デバイスをセットするＩＣハンドラーであって、前記半導体デバイスが挿入されるＩＣソケットと該ＩＣソケットのピンの近傍に位置する該ＩＣソケットのピンと同材質のダミーピンとが取付けられた交換可能なベース板と、前記ＩＣソケット及び前記ダミーピンを加熱及び／又は冷却する加熱冷却機構と、予め定めた設定温度情報と前記ダミーピンの温度情報とを比較演算する比較演算部と、前記比較演算部で演算されたデータに基づき前記ダミーピンの温度が前記設定温度となるように前記加熱冷却機構を制御する加熱冷却機構制御部と、を備えたものである。
また、前記ＩＣソケットのピンと前記ダミーピンは前記ベース板の上下から突出して取付けられており、前記ＩＣソケットの前記ベース板から突出する上下部分の長さと前記ダミーピンの前記ベース板から突出する上下部分の長さとが等しくされているものである。
これによれば、ＩＣソケットのピンを温度制御に直接用いることが困難な場合等であっても、ダミーピンの温度を基準に電子デバイスを温度制御することで、電子デバイスの特性検査等の際における高精度な温度制御や温度保持が可能となる。
また、前記ダミーピンには該ダミーピンの温度を検出するための温度センサが組み込まれてなる。これによれば、ダミーピンの温度測定を簡易に行える。
【０００９】
また、前記ダミーピンは前記ソケットのピンと熱特性がほぼ同じ材質のものからなる。
また、前記ダミーピンをダミーピンホルダに挿入して固定するとともに、該ダミーピンホルダは前記ソケットと熱特性がほぼ同じ材質のものからなる。
また、前記ダミーピンは前記ソケットのケースに一体に組み込まれてなる。
さらに、前記ダミーピンはその放熱及び受熱の状態が前記ソケットのピンの放熱及び受熱の状態と近似する状態に設置される。
これらの構成によれば、ダミーピンの熱的な環境や条件がソケットのピンのそれと近くなるので、ダミーピンの温度をソケットのピンの温度と等しいと見なすことができる。従って、ＩＣソケットのピンを温度制御に直接用いることが困難な場合等であっても、ダミーピンの温度を基準に電子デバイスを温度制御することで、電子デバイスの特性検査等の際における高精度な温度制御や温度保持が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示すＩＣソケット周辺の正面断面図であり、図２は図１に対応する平面図、図３は図２に対応する側面断面図である。
図示するように、ＩＣを挿入して固定するＩＣソケット１０が２個並んでベース板９上にネジなどにより固定用穴１０ｃを介して取り付けられ、これらのＩＣソケット１０の間には、温度検出用の温度センサ１３ａを組み込んだダミーピン１１がダミーピンホルダ１２に保持されて配置される。そして、温度センサ１３ａからはこのセンサ１３ａで測定されたダミーピン１１の温度情報を、後述する比較演算部に送るための温度送出線１３が出ている。
【００１２】
ここで、ＩＣソケット１０のケース１０ａとダミーピンホルダ１２、また、ＩＣソケット１０のピン１０ｂとダミーピン１１とは、温度に対する特性を同じくするため、それぞれほぼ同じ熱特性を有するもので、特に好ましくは同じ材質のもので製作するのがよい。さらに、ＩＣソケット１０のピン１０ｂ及びダミーピン１１のベース板９から突出する上下部分の長さも、温度に対する環境を同じくするために、等しくするのが好ましい。
なお、ＩＣソケット１０の個数やダミーピン１１の位置は、この例に限定されることなく、必要に応じて適宜定めてよいが、ダミーピン１１はＩＣソケット１０のピン１０ｂにできるだけ近づけて位置させることが好ましい。
【００１３】
図２、図３に示すように、ＩＣソケット１０が並んだ両側のＩＣソケット１０近傍には、ＩＣソケット１０及びダミーピン１１の上部を加熱又は冷却する加熱冷却機構１６が配される。加熱はヒータ又はブローヒータなどにより行われ、一方、冷却は冷媒噴霧などにより行われる。このため、加熱冷却機構１６は、加熱空気や冷媒を通すダクト１６ａと、それらを噴射するための複数のノズル１６ｂと、ノズル１６ｂを支持するマニホールド１６ｃとを備える。
【００１４】
図４はこれまで説明した実施の形態１の全体構成を示したブロック図であり、図５は実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。これらの図を参照しながら、実施の形態１の動作を説明する。
ダミーピン１１の温度は温度センサ１３ａで検出され、その温度情報は温度送出線１３を介して比較演算部１４に送られる（図５、Ｓー１）。比較演算部１４には、一方でＩＣの特性検査に要求される設定温度（情報）が入力される（図５、Ｓー２）。そして、これらの情報に基づいてダミーピン１１と設定温度との温度差が比較演算部１４で算出され（図５、Ｓー３）、さらに、その温度差に基づいて、加熱冷却機構制御部１５により、ＩＣソケット１０の温度が設定温度と同じ温度になるように、加熱冷却機構１６が駆動制御される（図５、Ｓー４）。これによって、ＩＣソケット１０及びダミーピン１１の近傍に加熱空気や冷媒が噴射されて（図５、Ｓー５）、ＩＣソケット１０（ＩＣが挿入されている場合にはそのＩＣも含む）の温度が設定値と同じ温度に調整保持される。
【００１５】
上記の動作をＩＣデバイス検査の場合に則して説明すれば次のようになる。すなわち、ベース板９の下に位置するテスターヘッド（図示せず）の温度が設定値より上昇又は下降すると、ＩＣソケット１０のピン１０ｂを介してＩＣデバイスの温度も同様に上昇又は下降するが、この温度はＩＣソケット１０のピン１０ｂと同じ温度条件下にあるダミーピン１１の温度に反映される。このダミーピン１１の温度は比較演算部１４で設定値（温度）と比較されてその差が取られ、その差に基づいて、加熱冷却機構制御部１５が加熱冷却機構１６に加熱又は冷却動作を実行させる。ダミーピン１１の温度は常にフィードバックされているので、ダミーピン１１の温度が設定値と一致したところで、加熱冷却機構制御部１５は加熱冷却機構１６を停止させる。
【００１６】
この実施の形態１によれば、ソケットのピンに温度センサを取り付けることができない場合に、ソケットのピンに温度センサを取り付けたのと同等の精度で、ＩＣの温度制御が可能となる。
【００１７】
実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２を示す装置の構成図である。これは、ダミーピン１１をＩＣソケット１０のケース１０ａに組み込んでそれらを一体に構成したもので、ここでは、ＩＣソケット１０を固定する四隅の固定用穴１０ｃの一つにダミーピンホルダ１２を形成し、そこにダミーピン１１を挿入した例を示している。そして、ダミーピンの配置場所以外の構成は、実施の形態１の場合と全て同じである。
実施の形態２によれば、ダミーピン１１はＩＣソケット１０のケース１０ａによってそのピン１０ｂと実質的に同じ状態で保持されることになり、ダミーピン１１の温度環境がＩＣソケット１０のピン１０ｂの温度環境と同じになる。従って、この温度に基づいてＩＣデバイスの温度を制御することで、より高精度な温度制御が可能となる。
なお、ダミーピン１１は、この例に限定されることなく、ＩＣソケット１０のケース１０ａ周囲の適宜の位置に配置してよい。
また、ダミーピン１１として、ＩＣソケット１０のピン１０ｂの中で、電気的接続のために供されていないピンを代用することも可能である。
【００１８】
上記各実施の形態は、主として、半導体デバイスの特性検査を行う際、テスト装置側にその半導体デバイスをセットするＩＣハンドラーでの利用を考慮したもので、ＩＣケース１０が取り付けられたベース板９はＩＣの種類に応じて交換使用されるものであり、その場合、比較演算部１４、加熱冷却機構制御部１５、及び加熱冷却機構１６はＩＣハンドラー本体に組み込まれる。
しかしながら本発明は、ＩＣハンドラーでの使用に限定されることなく、温度特性が敏感で高い温度精度が求められる状況で一般に利用することが出来、従って、半導体デバイスの特性検査に限らず、同様の条件が求められる電子回路素子、例えば、水晶デバイスあるいは受光・発光デバイスの特性検査等にも応用できる。
また、上記実施の形態では、温度調整手段として加熱と冷却の両方を行える加熱冷却機構を取り上げて説明したが、必要に応じて加熱または冷却の一方のみが実施できる温度調整手段も使用される。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の温度制御方法によれば、電子デバイスが挿入されるソケットのピン近傍に位置するダミーピンと、ソケット及びダミーピンを加熱及び／又は冷却する温度調整機構と、予め定めた設定温度情報とダミーピンの温度情報とを比較演算する比較演算部とを備えて、比較演算部により演算されたデータに基づき前記温度調整機構を制御して電子デバイスの温度を調整するようにしたので、ソケットのピンを温度制御に利用できない場合でも、デバイスそのものの温度を測定しながら温度制御するのとほぼ同精度の温度制御が可能となり、従って、デバイスの特性検査等に必要な温度精度及び温度保持性能の向上が図れる。
【００２０】
また、本発明の温度制御装置によれば、電子デバイスが挿入されるソケットのピン近傍に設けられたダミーピンと、ソケット及びダミーピンを加熱及び／又は冷却する温度調整機構と、予め定めた設定温度情報とダミーピンの温度情報とに基づき比較演算する比較演算部と、比較演算部で演算されたデータに基づきダミーピンの温度が設定温度となるように温度調整機構を制御する温度調整機構制御部とを備えたので、ソケットのピンを温度制御に利用できない場合でも、デバイスそのものの温度を測定しながら温度制御するのと同等の精度の温度制御が可能となる。しかも、デバイスの温度変化前にデバイスの温度に影響を与えるダミーピンの温度を利用してフィードバック制御しているので、温度変化に対する追従制御も迅速に行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示すＩＣソケット周辺の正面断面図である。
【図２】図１のＩＣソケット周辺の平面図である。
【図３】図１のＩＣソケット周辺の側面断面図である。
【図４】実施の形態１の全体構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２を示す装置の構成図である。
【図７】ＩＣの温度を制御する従来の装置の概念図である。
【符号の説明】
１０・・ＩＣソケット、１０ａ・・ＩＣソケットのケース、１０ｂ・・ＩＣソケットのピン、１０ｃ・・ＩＣソケットの固定用穴、１１・・ダミーピン、１２・・ダミーピンホルダ、１３・・温度送出線、１３ａ・・温度センサ、１４・・比較演算部、１５・・加熱冷却機構制御部、１６・・加熱冷却機構。
【図１】
0003700505.tif 000002
【図２】
0003700505.tif 000003
【図３】
0003700505.tif 000004
【図４】
0003700505.tif 000005
【図５】
0003700505.tif 000006
【図６】
0003700505.tif 000007
【図７】
0003700505.tif 000008