(57)【要約】【課題】  温度環境に対する電子デバイスの性能評価を行う環境試験装置において、エアーの吹き出しに基づく騒音を低減すると共に電子デバイスの性能評価の精度を向上できるようにする。【解決手段】  載置面１５ａに配された電子デバイス１７を覆い、前記載置面１５ａと共に前記電子デバイス１７を含む中空の主空間Ｓ１を形成する主蓋体４５と、該主蓋体４５を覆い、前記載置面１５ａと共に前記主蓋体４５を含む中空の補助空間Ｓ２を形成する補助蓋体ユニット４７と、該補助蓋体ユニット４７の外方側から前記主蓋体４５の内側の主空間Ｓ１に所定温度のエアーを供給する配管部５７とを備えることを特徴とする環境試験装置を提供する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置面に配された電子デバイスを覆い、前記載置面と共に前記電子デバイスを含む中空の主空間を形成する主蓋体と、
該主蓋体を覆い、前記載置面と共に前記主蓋体を含む中空の補助空間を形成する補助蓋体ユニットと、
該補助蓋体ユニットの外方側から前記主蓋体の内側の主空間に所定温度のエアーを供給する配管部とを備えることを特徴とする環境試験装置。
【請求項２】
前記補助蓋体ユニットが、複数の補助蓋体からなり、
これら複数の補助蓋体が、順次内方から外方に向けて前記載置面に重ねて配され、
相互に隣接する前記補助蓋体及び前記載置面によって画定される中空の隙間空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置。
【請求項３】
少なくとも１つの前記補助蓋体に、その内面から外面に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の環境試験装置。
【請求項４】
前記主蓋体に、その内面から外面に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の環境試験装置。
【請求項５】
前記補助蓋体ユニットを覆い、前記載置面全体と共に前記補助蓋体ユニットを含む中空の内部空間を形成する外殻蓋体を備え、
前記主蓋体及び補助蓋体ユニットが、前記外殻蓋体に対して移動可能となっていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の環境試験装置。
【請求項６】
前記外殻蓋体が、前記内部空間を前記外殻蓋体の外方側の空間に対して密閉するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の環境試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子デバイスの温度環境に対する性能評価を行う環境試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やカーステレオ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ等の各種電子機器は、様々な温度環境において使用することがある。このため、電子機器に搭載される電子デバイスには、この温度環境に対する耐久性が要求されている。従来では、この電子デバイスの温度環境に対する性能評価を行うために、電子デバイスの周囲を所定温度に設定して、電子デバイスの動作や電子デバイス内部の電気的な導通を確認する環境試験装置を使用している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、この種の環境試験装置には、ステージや回路基板、ウエハ等の表面に配された電子デバイスの周囲を所定温度に設定するアダプタを備えたものもある。この電子デバイスには、大規模集積回路（ＬＳＩ）や半導体素子だけではなく、これを搭載した回路基板、ウエハに形成される半導体チップ、複数の半導体チップを形成したウエハ等も含まれる。
このアダプタは、ステージや回路基板、ウエハ等の表面に設けられた電子デバイスを覆い、前記表面と共に電子デバイスを含む中空の内部空間を形成するように構成されている。このアダプタの内部空間には、所定温度のエアーが供給されるようになっており、このエアーを継続的に供給することによって電子デバイスの周囲を所定温度に保持することができる。
なお、環境試験装置における電子デバイスの性能評価は、電子デバイスから出力される出力信号に基づいて行われ、出力信号は、例えば、電子デバイスに電気接続された配線によってアダプタの外方に取り出される。
【特許文献１】特開平６―５３２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の環境試験装置において、アダプタの内部空間にエアーを供給する際には、アダプタとステージや回路基板、ウエハ等の表面との隙間を介して、内部空間から外方にエアーが吹き出し、このエアーの吹き出しに基づいて大きな騒音が発生するという問題がある。なお、この騒音の大きさは、内部空間に供給されるエアーの流量に比例している。すなわち、内部空間に供給されるエアーの流量を小さくすることで騒音の低減を図ることは可能である。
しかしながら、エアーの流量を小さくする場合には、内部空間を所定温度に到達させるまでの時間が長くなるため、電子デバイスの性能評価の時間的な効率が低下するという問題がある。
【０００５】
また、アダプタの内部空間の温度をアダプタの外方よりも低い温度に設定する場合に、内部空間を所定温度に到達させる時間が長くなると、湿度の高い外気等が侵入して電子デバイスや電子回路基板等から出力信号を取り出すための配線に結露が発生し、配線の抵抗値等の特性が変化する。したがって、この配線の特性変化が電子デバイスからの出力信号に影響を与えて、電子デバイスの性能評価の精度が低下する虞もある。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、エアーの吹き出しに基づく騒音を低減すると共に電子デバイスの性能評価を効率よく、かつ、この性能評価の精度を向上できる環境試験装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、載置面に配された電子デバイスを覆い、前記載置面と共に前記電子デバイスを含む中空の主空間を形成する主蓋体と、該主蓋体を覆い、前記載置面と共に前記主蓋体を含む中空の補助空間を形成する補助蓋体ユニットと、該補助蓋体ユニットの外方側から前記主蓋体の内側の主空間に所定温度のエアーを供給する配管部とを備えることを特徴とする環境試験装置を提案している。
【０００７】
本発明に係る環境試験装置を用いて温度に対する電子デバイスの性能評価を行う際には、載置面に配された電子デバイスを主蓋体により覆うように、主蓋体及び補助蓋体ユニットを載置面に配する。この状態において、配管部を介して主空間に所定温度のエアーを供給し、主空間の圧力が上昇した際には、主蓋体と載置面との隙間から補助空間に向けてエアーが吹き出す。そして、主空間から吹き出されたエアーによって補助空間の圧力が上昇すると、補助蓋体ユニットと載置面との隙間から補助蓋体ユニットの外方側の空間にエアーが吹き出すことになる。
【０００８】
この際、補助空間と補助蓋体ユニットの外方側の空間との圧力差は、主空間と外方側の空間との圧力差よりも小さくなるため、主空間に供給されるエアーの流量を減らすことなく、補助空間から外方側の空間に吹き出すエアーの流量を小さくすることができる。
また、主空間に供給するエアーの流量を減らす必要が無くなるため、エアーの供給を開始してから、主空間が所定温度に到達するまでの時間が長くなることを防止できる。さらに、主空間に供給されたエアーは、補助空間を介してから外方側の空間に吹き出されるため、主空間と補助空間との間の温度差を主空間と外方側の空間との間の温度差よりも小さく設定することができる。
【０００９】
また、上述と同様に、補助空間と外方側の空間との間の温度差を主空間と外方側の空間との間の温度差よりも小さく設定することができる。このため、エアーによる主空間の設定温度が外方側の空間の温度よりも低い場合でも、補助空間と外方側の空間との間の温度差を小さく設定でき、補助蓋体ユニットに隣接する外方側の空間に結露が発生することを抑制できる。すなわち、電子デバイスから出力された出力信号を、例えば、配線を利用して主空間から補助空間を介して外方側の空間に取り出しても、この配線に結露が発生することを抑制して、結露に基づく電子デバイスや電子回路基板等の配線の抵抗値等の特性変化を低く抑えることができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の環境試験装置において、前記補助蓋体ユニットが、複数の補助蓋体からなり、これら複数の補助蓋体が、順次内方から外方に向けて前記載置面に重ねて配され、相互に隣接する前記補助蓋体及び前記載置面によって画定される中空の隙間空間が形成されることを特徴とする環境試験装置を提案している。
【００１１】
この発明に係る環境試験装置によれば、隣接する２つの補助蓋体によって挟まれた隙間空間を補助空間の外方側に形成することにより、主空間から補助空間及び隙間空間を介して補助蓋体ユニットの外方側の空間に至るまでの圧力勾配をさらに緩やかに設定することができる。したがって、隙間空間から外方側の空間に吹き出すエアーの流量をさらに低減させることができる。
また、隙間空間を追加することにより、主空間から補助空間及び隙間空間を介して外方側の空間に至るまでの温度勾配もさらに緩やかにすることができるため、主空間の温度変化をさらに小さく抑えることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の環境試験装置において、少なくとも１つの前記補助蓋体に、その内面から外面に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする環境試験装置を提案している。
この発明に係る環境試験装置によれば、主空間にエアーを吹き出すことで隙間空間の圧力が上昇した際には、補助蓋体に形成された貫通孔を通じて補助蓋体の外側に位置する隙間空間や外方側の空間にエアーを徐々に逃がすことができる。したがって、補助蓋体と載置面との隙間から多くのエアーが集中的に漏れ出ることを防止できる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の環境試験装置において、前記主蓋体に、その内面から外面に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする環境試験装置を提案している。
この発明に係る環境試験装置によれば、主空間にエアーを吹き出して主空間の圧力が上昇した際には、主蓋体に形成された貫通孔を通じて外側にエアーを徐々に逃がすことができる。したがって、主蓋体と載置面との隙間から多くのエアーが集中的に漏れ出ることを防止できる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の環境試験装置において、前記補助蓋体ユニットを覆い、前記載置面全体と共に前記補助蓋体ユニットを含む中空の内部空間を形成する外殻蓋体を備え、前記主蓋体及び補助蓋体ユニットが、前記外殻蓋体に対して移動可能となっていることを特徴とする環境試験装置を提案している。
【００１５】
この発明に係る環境試験装置によれば、載置面上の内部空間の温度を、外殻蓋体の外方側に位置する外方空間の温度よりも、所定温度に近い温度に保持することができる。そして、主蓋体及び補助蓋体ユニットにより電子デバイスを覆い被せた状態から、主蓋体及び補助蓋体ユニットを載置面から離間させることで主空間と内部空間とが相互に連結されると、主空間の温度は内部空間の温度と同じとなる。すなわち、主空間の温度を外方空間の温度よりも所定温度に近い温度に保持することができる。
したがって、この状態から、これら主蓋体及び補助蓋体ユニットを再度電子デバイスに覆い被せても、電子デバイスを内包した主空間を所定温度に到達させるために要するエアーの供給量を小さく設定することができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の環境試験装置において、前記外殻蓋体が、前記内部空間を前記外殻蓋体の外方側の空間に対して密閉するように構成されていることを特徴とする環境試験装置を提案している。
この発明に係る環境試験装置によれば、外殻蓋体により載置面全体を外方側の空間（外方空間）に対して密閉することにより、外方空間から内部空間に外気が侵入することを防止できるため、主空間から内部空間に吹き出されたエアーのみにより内部空間の空気を構成することができる。したがって、内部空間の温度が主空間や補助空間の温度よりも高くても、内部空間の露点を主空間や補助空間の露点と同じに設定することができる。この結果として、主空間にエアーを供給して主空間や補助空間の温度を低くしても、補助蓋体ユニットの外方側、すなわち、内部空間に結露が発生することを確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、補助空間から外方側の空間に吹き出すエアーの流量を小さくすることができるため、主空間に供給されるエアーの流量を減らすことなく、外方側の空間へのエアーの吹き出しに基づく騒音を低減することができる。
また、騒音を低減するために、主空間に供給するエアーの流量を減らす必要が無くなるため、エアーの供給を開始してから主空間が所定温度に到達するまでの時間が長くなることを防止して、電子デバイスの性能評価の時間的な効率の向上を図ることができる。
【００１８】
さらに、主空間と補助空間との間の温度差を主空間と外方側の空間との間の温度差よりも小さく設定することができるため、主空間へのエアーの供給量が少なくても、主空間の温度変化を抑えて、容易に主空間を所定温度に保持することができる。したがって、主空間へのエアーの供給量を少なくすることにより、環境試験装置のランニングコスト削減を図ることも可能となる。
また、主空間内を外方側の空間よりも低い温度に設定しても、外方側の空間に結露が発生することを抑制できる、特に、電子デバイスの出力信号を取り出す配線に結露が発生することを抑制できる。このため、配線の結露に基づいて出力信号が変化することを抑制して、主蓋体により覆われた電子デバイスの性能評価の精度向上を図ることができる。
【００１９】
また、請求項２に係る発明によれば、補助空間と補助蓋体ユニットの外方側の空間との間に隙間空間を形成することにより、隙間空間から外方側の空間に吹き出すエアーの流量をさらに低減させることができるため、このエアーの吹き出しに基づく騒音をさらに低減することができる。
さらに、主空間の温度変化をさらに小さく抑えることができるため、さらに容易に主空間を所定温度に保持することができる。
【００２０】
また、請求項３及び請求項４に係る発明によれば、主蓋体や補助蓋体に貫通孔を形成しておくことにより、主蓋体や補助蓋体と載置面との隙間から多くのエアーが集中的に漏れ出ることを防止できるため、このエアーの吹き出しに伴う騒音をさらに低減することができる。
【００２１】
また、請求項５に係る発明によれば、主蓋体及び補助蓋体ユニットを載置面に対して移動させても、主空間を所定温度に到達させるために要するエアーの供給量を小さく設定することができるため、主空間へのエアーの供給量を少なくして、環境試験装置のランニングコストの削減をさらに図ることができる。
【００２２】
また、請求項６に係る発明によれば、外殻蓋体により載置面全体を外方空間に対して密閉することにより、外方空間から内部空間に外気が侵入することを防止して、内部空間の露点を主空間や補助空間の露点と同じに設定することができるため、補助蓋体ユニットの外方側に結露が発生することを確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１から図４は、本発明の第１の実施形態を示している。図１に示すように、この環境試験装置１は、装置本体３に、評価対象となる電子デバイスを配するためのＸＹステージ５と、ＸＹステージ５の上方に配されるヘッド７とを設けて構成されている。このヘッド７には、配管９を介してコンプレッサ１１、ドライヤー１３及び熱交換機（不図示）が連結されている。
コンプレッサ１１は、環境試験装置１のヘッド７に向けて所定温度（例えば、―８０℃〜２２５℃）のエアーを供給するものである。ドライヤー１３及び熱交換機は、コンプレッサ１１から吐出された所定温度のエアーを乾燥させて、エアーの露点を低下させる役割を果たすものである。ドライヤー１３及び熱交換機から吐出されたエアーは、配管９を介してヘッド７に供給される。
【００２４】
環境試験装置１のＸＹステージ５は、略板状に形成されており、その表面５ａに沿う方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動可能となるように、装置本体３に取り付けられている。このＸＹステージ５の表面５ａには、例えば、図２に示すように、表面（載置面）１５ａに複数の半導体装置（電子デバイス）１７〜２１を搭載した回路基板１５が配される。この回路基板１５は、携帯電話機やカーステレオ等の各種電子機器に搭載されるものであり、各半導体装置１７〜２１は、電子機器の機能を発揮させる役割を果たすものである。
この回路基板１５の表面１５ａには、半導体装置１７〜２１の他に、各半導体装置１７〜２１を相互に電気的に接続する配線部２３や、これら半導体装置１７〜２１及び配線部２３から構成される電子回路２５に電気接続された電源用端子２７、入力端子２９及び出力端子３１が設けられている。
【００２５】
電源用端子２７は、回路基板１５の各半導体装置１７〜２１に電力を供給する電源３３と電気接続するものである。また、入力端子２９は、各半導体装置１７〜２１の機能を発揮させる電気信号（以下、入力信号と呼ぶ。）を入力する入力装置３５と電気接続するものである。さらに、出力端子３１は、各半導体装置１７〜２１から出力された電気信号（以下、出力信号と呼ぶ。）について、各半導体装置１７〜２１や電子回路２５の性能評価に使用するデータを取得する出力装置３７に電気接続するものである。この出力装置３７としては、例えば、スピーカやオシロスコープ等が挙げられる。
これら電源３３、入力装置３５及び出力装置３７は、装置本体３に設けられている。
【００２６】
図１に示すように、ヘッド７は、ヘッド本体３９と、ヘッド本体３９及びＸＹステージ５の間に配されるアダプタ４１とを備えている。
ヘッド本体３９は、アダプタ４１がＸＹステージ５の表面５ａに対して近接及び離間するように、ＸＹステージ５の表面５ａに垂直な方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっている。このヘッド本体３９には、配管９から供給されるエアーをアダプタ４１まで到達させるための連結配管４３が設けられている。
アダプタ４１は、図３，４に示すように、いずれか１つの半導体装置１７〜２１を覆う第１の蓋体（主蓋体）４５と、第１の蓋体４５をその外方側から覆う補助蓋体ユニット４７と、これら第１の蓋体４５、補助蓋体ユニット４７及び回路基板１５の表面１５ａ全体を覆う外殻蓋体４９とを備えている。
【００２７】
第１の蓋体４５は、ポリ４フッ化エチレン等の耐熱性の高い樹脂により形成されており、回路基板１５の表面１５ａに向けて開口する略直方体の箱体部５１と、箱体部５１の底壁部５１ａから外方に突出して形成された蓋体配管５３とを備えている。
箱体部５１は、その開口部５１ｂを回路基板１５の表面１５ａに配すると共に半導体装置１７〜２１を覆った状態において、回路基板１５の表面１５ａと共に中空の第１の空間（主空間）Ｓ１を形成するものである。この箱体部５１には、その内面５１ｃから外面５１ｄに貫通する貫通孔５５が複数形成されている。
蓋体配管５３は、ヘッド本体３９の連結配管４３の先端に着脱可能に連結されるものであり、連結配管４３を介してドライヤー１３及び熱交換機から吐出されたエアーを通す配管９の流路を第１の空間Ｓ１まで連通させるものである。この蓋体配管５３は、ヘッド本体３９の連結配管４３と共に、コンプレッサ１１、ドライヤー１３及び熱交換機から第１の蓋体４５の第１の空間Ｓ１に向けて所定温度のエアーを供給する配管部５７を構成している。
【００２８】
補助蓋体ユニット４７は、第２の蓋体（補助蓋体）５９及び第３の蓋体（補助蓋体）６１からなり、これら第２，第３の蓋体５９，６１は、第１の蓋体４５側から順次内方から外方に向けて重ねて配されている。第２，第３の蓋体５９，６１は、それぞれガラスやシリコンゴム等の薄膜状の樹脂からなり、回路基板１５の表面１５ａに向けて開口する略有底円筒状に形成されている。
第２，第３の蓋体５９，６１の底面部には、配管部５７を挿通させて第２，第３の蓋体５９，６１を配管部５７に取り付けるための挿通孔６３，６５がそれぞれ形成されている。なお、配管部５７と挿通孔６３，６５との間には、隙間が形成されないように、この挿通孔６３，６５に配管部５７を挿通させることが好ましい。
【００２９】
第２の蓋体５９は、その開口部５９ｂを回路基板１５の表面１５ａに配すると共に第１の蓋体４５を覆った状態において、回路基板１５の表面１５ａと共に中空の第２の空間（補助空間）Ｓ２を形成するものである。第３の蓋体６１は、その開口部６１ｂを回路基板１５の表面１５ａに配すると共に第２の蓋体５９を覆った状態において、回路基板１５の表面１５ａと共に中空の第３の空間（隙間空間）Ｓ３を形成するものである。
これら第２，第３の蓋体５９，６１には、その内面５９ｃ，６１ｃから外面５９ｄ，６１ｄに貫通する貫通孔６７，６９が複数形成されている。なお、第１，第２の蓋体４５，５９の貫通孔５５，６７は、第３の蓋体６１の貫通孔６９よりも小さい径とすることが好ましい。また、第１の蓋体４５の貫通孔５５は、第２，第３の蓋体５９，６１の貫通孔６７，６９の数よりも多く形成することが好ましい。
【００３０】
外殻蓋体４９は、シリコンフィルム等の薄膜状の樹脂から形成されており、回路基板１５の表面１５ａに向けて拡径する略筒状に形成されている。この外殻蓋体４９は、その一方の開口部４９ａにヘッド本体３９を挿通させることで、ヘッド本体３９に取り付けられている。なお、ヘッド本体３９と一方の開口部４９ａとの間には、隙間が形成されないように、一方の開口部４９ａにヘッド本体３９を挿通させることが好ましい。
また、外殻蓋体４９の他方の開口部４９ｂは、回路基板１５の周縁に配されるようになっている。この状態においては、外殻蓋体４９が第３の蓋体６１及び回路基板１５の表面１５ａと共に中空の第４の空間（内部空間）Ｓ４を形成することになる。すなわち、回路基板１５の表面１５ａ全体が第４の空間Ｓ４に含まれることになる。
なお、この外殻蓋体４９は、柔軟性を有しており、ＸＹステージ５とヘッド７とを相対的に移動させても、他方の開口部４９ｂが回路基板１５の周縁に密着してずれることがないように構成されている。すなわち、第４の空間Ｓ４は外殻蓋体４９の外方空間に対して密閉することができる。
【００３１】
また、この外殻蓋体４９には、その外方空間側に延びる２本のパイプ７１，７３が連結されており、一方のパイプ７１には、パージガスを第４の空間Ｓ４内に供給するためのコンプレッサ（不図示）が連結されている。このパージガスは、第４の空間Ｓ４内の露点を低下させて、第４の空間Ｓ４に結露が発生することを防ぐ役割を果たす。
また、他方のパイプ７３には、第４の空間Ｓ４内の圧力を制御するための真空ポンプ（不図示）が連結されている。この真空ポンプは、第４の空間Ｓ４の圧力が、外殻蓋体４９の外方空間と略同等となるように制御される。
【００３２】
次に、以上のように構成された環境試験装置１を用いた半導体装置１７〜２１の性能評価方法について説明する。
この環境試験装置１により温度環境に対する半導体装置１７〜２１の性能を評価する際には、はじめに、半導体装置１７〜２１を含む電子回路２５を構成した回路基板１５をＸＹステージ５の表面５ａに配し、回路基板１５の電源用端子２７、入力端子２９及び出力端子３１をそれぞれ電源３３、入力装置３５及び出力装置３７に接続する。
【００３３】
次いで、外殻蓋体４９により回路基板１５の表面１５ａ全体を覆い、評価対象となる一の半導体装置１７が第１の蓋体４５の下方側に位置するように、ＸＹステージ５をＸ軸方向及びＹ軸方向に適宜移動させる。その後、ヘッド７をＺ軸方向に移動させて、第１の蓋体４５が半導体装置１７を覆うように、第１〜第３の蓋体４５，５９，６１の開口部４５ｂ，５９ｂ，６１ｂを回路基板１５の表面１５ａに配する。
この状態において、他の半導体装置１８〜２１は、第３の蓋体６１の外側に隣接して位置している、すなわち、第４の空間Ｓ４に含まれている。また、一の半導体装置１７から他の半導体装置１８〜２１まで延びる各配線部２３は、４つの空間Ｓ１〜Ｓ４にわたって配されている。
【００３４】
以上のように、回路基板１５及びアダプタ４１を配した後には、第１の空間Ｓ１を所定温度に設定する。この際には、はじめに、一方のパイプ７１から第４の空間Ｓ４にパージガスを供給し、第４の空間Ｓ４を乾燥させて外方空間の露点よりも低下させると共に、第４の空間Ｓ４の圧力が外方空間と同等となるように他方のパイプ７３から第４の空間Ｓ４の空気を吸引する。
次いで、所定温度のエアーを、コンプレッサ１１、ドライヤー１３及び熱交換機から配管９及び配管部５７を介して、第１の空間Ｓ１に供給する。この際には、第１の空間Ｓ１内の圧力が上昇し、第１の蓋体４５の貫通孔５５や、第１の蓋体４５と回路基板１５の表面１５ａとの隙間から、第２の空間Ｓ２に向けてエアーが吹き出ることになる。
【００３５】
そして、第１の空間Ｓ１から吹き出されたエアーによって第２の空間Ｓ２内の圧力が上昇すると、第２の蓋体５９の貫通孔６７や、第２の蓋体５９と回路基板１５の表面１５ａとの隙間から、第３の空間Ｓ３に向けてエアーが吹き出る。さらに、このエアーの吹き出しによって第３の空間Ｓ３内の圧力が上昇すると、第３の蓋体６１の貫通孔６９や、第３の蓋体６１と回路基板１５の表面１５ａとの隙間から、第４の空間Ｓ４に向けてエアーが吹き出ることになる。
なお、第４の空間Ｓ４に向けてエアーが吹き出ても、第４の空間Ｓ４の圧力は、パイプ７３を介して外殻蓋体４９の外方空間と略同等となるように制御され、また、第４の空間Ｓ４は外方空間に対して密閉されているため、第４の空間Ｓ４から外方空間にエアーが吹き出すことはない。
【００３６】
このエアーの吹き出しの際には、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２との圧力差、第２の空間Ｓ２と第３の空間Ｓ３との圧力差、並びに、第３の空間Ｓ３と第４の空間Ｓ４との圧力差が、第１の空間Ｓ１と第４の空間Ｓ４や外方空間との圧力差よりも小さくなる。すなわち、第１の空間Ｓ１から、第２，第３の空間Ｓ２，Ｓ３を介し、第４の空間Ｓ４に至るまでの圧力勾配を緩やかに設定することができる。このため、第１の空間Ｓ１に供給されるエアーの流量を減らすことなく、第３の空間Ｓ３から第４の空間Ｓ４に吹き出すエアーの流量を小さくすることができる。
また、第１の空間Ｓ１に供給されるエアーの流量を減らす必要が無くなるため、エアーの供給を開始してから第１の空間Ｓ１内の温度が所定温度に到達するまでの時間が長くなることを防止できる。
【００３７】
さらに、第１の空間Ｓ１に供給されたエアーは、第２，第３の空間Ｓ２，Ｓ３を介してから第４の空間Ｓ４に吹き出されるため、各蓋体４５，５９，６１，４９を介して相互に隣接する空間Ｓ１〜Ｓ４及び外方空間の各温度差は、第１の空間Ｓ１と外方空間との温度差よりも小さくなる。すなわち、第１の空間Ｓ１から、第２〜第４の空間Ｓ２〜Ｓ４を介し、外方空間に至るまでの温度勾配も緩やかに設定することができる。したがって、第１の空間Ｓ１の温度が所定温度に到達した後に、第１の空間Ｓ１へのエアーの供給量を減らしても、第１の空間Ｓ１の温度変化を小さく抑えることができる。
【００３８】
また、エアーによる第１の空間Ｓ１の設定温度が第４の空間Ｓ４の温度より低い場合には、第４の空間Ｓ４に結露が発生することも防止できる。
すなわち、第４の空間Ｓ４は外殻蓋体４９により外方空間に対して密閉されているため、外方空間から第４の空間Ｓ４に外気が侵入することがない。このため、第４の空間Ｓ４の空気は、パイプ７１から流入されたパージガスや第３の空間Ｓ３から吹き出たエアーによって構成することができ、第４の空間Ｓ４の露点を低く設定することができる。また、上述したように、第１の空間Ｓ１から外方空間までの温度勾配は緩やかに設定されるため、第３の空間Ｓ３と第４の空間Ｓ４との温度差を小さく設定することができる。
以上のことから、第３の空間Ｓ３から第４の空間Ｓ４にエアーが吹き出しても、第３の蓋体６１の近傍に位置する第４の空間Ｓ４、特に、配線部３８や他の半導体装置１８〜２１に結露が発生することを防止できる。したがって、配線部３８の抵抗値や他の半導体装置１８〜２１の特性が変化することはない。
【００３９】
また、一の半導体装置１７の性能評価が終了した後に、別の半導体装置１８〜２１の性能評価を行う場合には、はじめに、ヘッド７をＺ軸方向に移動させて、第１〜第３の蓋体４５，５９，６１を回路基板１５の表面１５ａから離間させる。次いで、評価対象となる別の半導体装置１８〜２１が第１の蓋体４５の下方側に位置するように、ＸＹステージ５をＸ軸方向及びＹ軸方向に適宜移動させ、第１の蓋体４５が別の半導体装置１８〜２１を覆うように、第１〜第３の蓋体４５，５９，６１の開口部４５ｂ，５９ｂ，６１ｂを回路基板１５の表面１５ａに配する。なお、これらＸＹステージ５及びヘッド７の移動の際において、外殻蓋体４９は回路基板１５の表面１５ａ全体を覆った状態に保持されている。
【００４０】
これら第１〜第３の蓋体４５，５９，６１の移動の際には、第１〜第４の空間Ｓ１〜Ｓ４が相互に連結されるため、別の半導体装置１８〜２１に第１の蓋体４５を覆い被せた状態においては、第１の空間Ｓ１の温度が、第４の空間Ｓ４の温度と同じとなる。ここで、前述したように、外殻蓋体４９は回路基板１５の表面１５ａ全体を覆っているため、エアーの所定温度と第４の空間Ｓ４との温度差は、エアーの所定温度と外方空間との温度差よりも小さくなる。すなわち、第１の空間Ｓ１の温度を外方空間の温度よりもエアーの所定温度に近い温度に保持しておくことができる。
したがって、別の半導体装置１８〜２１の性能評価を行う際には、第１の空間Ｓ１の温度を第４の空間Ｓ４と同じ温度からエアーの所定温度まで変化させればよいため、外殻蓋体４９を設けない場合と比較して、第１の空間Ｓ１を再び所定温度に到達させるために要するエアーの供給量を小さく設定することができる。
【００４１】
上記の環境試験装置１によれば、第３の空間Ｓ３から第４の空間Ｓ４に吹き出すエアーの流量を小さくし、また、第４の空間Ｓ４から外方空間にエアーが吹き出すこともないため、第１の空間Ｓ１に供給されるエアーの流量を減らすことなく、第４の空間Ｓ４や外方空間へのエアーの吹き出しに基づく騒音を低減することができる。
また、騒音を低減するために、第１の空間Ｓ１に供給されるエアーの流量を減らす必要が無くなるため、エアーの供給を開始してから第１の空間Ｓ１が所定温度に到達するまでの時間が長くなることを防止して、半導体装置１７〜２１の性能評価の時間的な効率の向上を図ることもできる。
【００４２】
さらに、コンプレッサ１１、ドライヤー１３及び熱交換機から供給されたエアーにより、第１の空間Ｓ１の温度が所定温度に到達した後に、第１の空間Ｓ１へのエアーの供給量を減らしても、第１の空間Ｓ１の温度変化を小さく抑えることができるため、第１の空間Ｓ１へのエアーの供給量を減らして、環境試験装置１のランニングコスト削減を図ることができる。
また、第４の空間Ｓ４、特に、配線部３８や他の半導体装置１８〜２１に結露が発生することを防止できるため、配線部３８の抵抗値や他の半導体装置１８〜２１の特性が変化することがない。すなわち、配線部３８や他の半導体装置１８〜２１の結露に基づいて、回路基板１５の電子回路２５から出力装置３７に出力される出力信号が変化することを防止できるため、第１の蓋体４５により覆われた半導体装置１７の性能評価の精度向上を図ることができる。
【００４３】
さらに、複数の半導体装置１７〜２１の性能評価を順番に行う際には、外殻蓋体４９を回路基板１５の表面１５ａ全体に被せて配しておくことにより、第１の空間Ｓ１と第４の空間Ｓ４との温度差を、第１の空間Ｓ１と外方空間との温度差よりも小さくできるため、第１〜第３の蓋体４５，５９，６１を回路基板１５の表面１５ａに対して移動させても、第１の空間Ｓ１を所定温度まで到達させるために要するエアーの供給量を小さく設定することができる。したがって、第１の空間Ｓ１へのエアーの供給量を少なくして、環境試験装置１のランニングコストの削減をさらに図ることができる。
【００４４】
また、第１〜第３の蓋体４５，５９，６１に複数の貫通孔５５，６７，６９を形成しておくことにより、第１〜第３の蓋体４５，５９，６１と回路基板１５の表面１５ａとの隙間から多くのエアーが集中的に吹き出すことを防止できるため、このエアーの吹き出しに伴う騒音をさらに低減することができる。
【００４５】
なお、上記の実施の形態において、補助蓋体ユニット４７は、２つの蓋体５９，６１から構成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、１つの蓋体から構成されるとしてもよいし、３つ以上の蓋体から構成されるとしても構わない。
この構成の場合でも、補助蓋体ユニット４７を構成する各蓋体は、上記実施形態の第２，第３の蓋体５９，６１と同様に、ガラスやシリコンゴム等の薄膜状の樹脂から形成されることが好ましい。また、補助蓋体ユニットを３つ以上の蓋体から構成する場合には、上記実施形態と同様に、相互に隣接する補助蓋体ユニット４７の蓋体と回路基板１５の表面１５ａとによって画定される隙間空間が形成されるように、補助蓋体ユニット４７の蓋体を順次内方から外方に向けて重ねて配すればよい。
【００４６】
また、アダプタ４１は、外殻蓋体４９を備えるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも第１の蓋体４５と補助蓋体ユニット４７とを備えていればよい。
この構成の場合には、回路基板１５の表面１５ａの一部が外方空間に含まれることになるが、補助蓋体ユニット４７を設けるだけでも、第１の空間Ｓ１から外方空間までの温度勾配や圧力勾配を緩やかに設定することができる。このため、エアーの吹き出しに基づく騒音を低減したり、第１の空間Ｓ１内の温度をエアーの設定温度に容易に保持したり、また、外方空間に位置する回路基板１５の表面１５ａに結露が発生することを抑制することは十分に可能である。
【００４７】
さらに、第１の蓋体４５は、１つの半導体装置１７〜２１を覆うように構成されるとしたが、電子回路２５全体の評価を行う場合には、これに限ることはなく、例えば、この電子回路２５を１つの電子デバイスと見なして全ての半導体装置１７〜２１を覆うように構成されるとしても良い。
また、ＸＹステージ５には、半導体装置１７〜２１を搭載した回路基板１５が載置されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、表面に複数の半導体チップを形成したウエハが載置されるとしてもよい。また、例えば、ＸＹステージ５の表面（載置面）５ａに、直接半導体装置や半導体チップ等の電子デバイスが載置されるとしても構わない。
【００４８】
ここで、ＸＹステージ５にウエハを配する場合には、このウエハの表面（載置面）に形成された各半導体チップを電子デバイスと見なして、第１の蓋体４５により１つ又は複数の半導体チップを覆い、第１の蓋体４５がウエハの表面と共に半導体チップを含む第１の空間Ｓ１を形成するように、第１の蓋体４５を構成するとしても良い。なお、この構成においては、外殻蓋体４９の他方の開口部４９ｂをウエハの周縁に配すればよい。この構成では、ウエハの表面に形成された各半導体チップの性能評価を行うことができる。
また、ＸＹステージ５にウエハを配する場合には、ウエハ全体を１つの電子デバイスと見なし、第１の蓋体４５によりウエハを覆い、第１の蓋体４５がＸＹステージ５の表面５ａと共にウエハを含む第１の空間Ｓ１を形成するように、第１の蓋体４５を構成するとしても良い。この構成においては、外殻蓋体４９の他方の開口部４９ｂをＸＹステージ５の周縁に配すればよい。この構成では、複数の半導体チップを形成したウエハ全体の性能評価を行うことができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の一実施形態に係る環境試験装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の環境試験装置において、ＸＹステージに配された回路基板の電気接続を示す概略平面図である。
【図３】図１の環境試験装置において、アダプタを示す概略斜視図である。
【図４】図１の環境試験装置において、アダプタを示す概略側断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・環境試験装置、５ａ，１５ａ・・・表面（載置面）、１７〜２１・・・半導体装置（電子デバイス）、４５・・・第１の蓋体（主蓋体）、４７・・・補助蓋体ユニット、４９・・・外殻蓋体、５１ｃ，５９ｃ，６１ｃ・・・内面、５１ｄ，５９ｄ，６１ｄ・・・外面、５５，６７，６９・・・貫通孔、５７・・・配管部、５９・・・第２の蓋体（補助蓋体）、６１・・・第３の蓋体（補助蓋体）、Ｓ１・・・第１の空間（主空間）、Ｓ２・・・第２の空間（補助空間）、Ｓ３・・・第３の空間（隙間空間）、Ｓ４・・・第４の空間（内部空間）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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