(57)【要約】  被試験装置の温度を流体を用いて制御する温度部であって、前記被試験装置に対向する側に配置されて、前記被試験装置との間隔の決定を行い、前記流体がその脇を通って前記被試験装置上に間隔流速で流れるブロックと；前記ブロックを移動するアクチュエータとを含む。前記間隙を調節することで、前記被試験装置上を流れる前記流体の前記間隙流速を変化させて、前記被試験装置の前記温度を調節することができる。さらに、前記ブロックは、前記被試験装置が前記間隔を介して受け得る熱を生成するヒータブロックであってもよく、前記ヒータブロックが前記アクチュエータにより調節されることで、前記間隙間の熱抵抗を変化させてもよい。【選択図】図１
2007532863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験装置の温度を制御する温度部であって、
・前記被試験装置に対向する側に配置され、前記被試験装置が間隙を介して受け得る熱を生成するヒータブロックと；
・前記ヒータブロックによる前記熱の生成中に前記ヒータブロックを動かすことで前記間隙を調節して、前記被試験装置が受ける熱量を変化させて被試験装置の温度を調節するアクチュエータとを含む、温度部。
【請求項２】
請求項１の温度部であって、
前記アクチュエータは前記間隙を広げて、前記ヒータブロックと前記被試験装置間の熱抵抗を上げ、前記被試験装置が受ける熱量を減らし、
前記アクチュエータは前記間隔を狭めて、前記ヒータブロックと前記被試験装置間の熱抵抗を下げ、前記被試験装置が受ける熱量を増やす。
【請求項３】
請求項２の温度部であって、
さらに、前記間隔内に配置されて前記熱抵抗を有す媒体を含む。
【請求項４】
請求項１の温度部であって、
前記アクチュエータはさらに、前記アクチュエータにより回転可能であり、前記ヒータブロックと前記被試験装置間の前記間隔を調節するネジを含む。
【請求項５】
請求項１の温度部であって、
さらに、前記アクチュエータと前記ヒータブロックとを内包して、かつ前記被試験装置を保持するためのインターフェースを含む筐体を含み、前記筐体は自動試験装置内で使用されるハンドラと接続可能である。
【請求項６】
請求項１の温度部であって、
さらに、前記アクチュエータと前記ヒータブロックとを制御する制御機を含み、
前記制御機は、前記被試験装置の様々な温度を達成するために使用される、ヒータブロックとアクチュエータの設定に関する情報を含む。
【請求項７】
被試験装置の温度を流体を用いて制御する温度部であって、
・前記被試験装置に対向する側に配置されて、前記被試験装置との間隔の決定を行い、前記流体がその脇を通って前記被試験装置上に間隔流速で流れるブロックと；
・前記ブロックを移動して、前記間隔の調節、前記被試験装置上を流れる前記流体の前記間隔流速の変更を行い、前記被試験装置の前記温度を調節するアクチュエータとを含む、温度部。
【請求項８】
請求項７の温度部であって、
前記ブロックは、前記被試験装置が前記間隔を介して受け得る熱を生成するヒータブロックを含む。
【請求項９】
請求項７の温度部であって、
・流体が前記温度部内を流れる通路と；
・前記通路に導入される前記流体の初期流速を制御するバルブとをさらに含み、
前記アクチュエータは、前記間隔を調節して、前記間隔流速を前記初期流速から変える。
【請求項１０】
請求項７の温度部であって、
・流体が前記温度部内を流れる通路と；
・前記通路に導入される前記流体の初期流速を制御するポンプとをさらに含み、
前記アクチュエータは、前記間隔を調節して、前記間隔流速を前記初期流速から変える。
【請求項１１】
請求項１０の温度部であって、
さらに、前記通路と前記ポンプとの間の前記流体の通り道に在るバルブを含む。
【請求項１２】
請求項１１の温度部であって、
前記バルブを閉じることで、前記ポンプを用いて前記間隔に前記被試験装置の重量を保持するのに足る吸水力を生成する。
【請求項１３】
請求項１２の温度部であって、
前記ブロックは、前記被試験装置が前記間隔を介して受け得る熱を生成するヒータブロックを含む。
【請求項１４】
請求項１３の温度部であって、
前記吸水力が生成されている間、前記ヒータブロックは前記被試験装置の前記温度を調節するために前記熱を生成する。
【請求項１５】
請求項７の温度部であって、
さらに、前記アクチュエータを制御する制御機を含み、
前記制御機は、前記間隔流速を調節して前記被試験装置の様々な温度を達成するために使用される、アクチュエータ設定に関する情報を含む。
【請求項１６】
請求項８の温度部であって、
さらに、前記アクチュエータと前記ヒータブロックとを制御する制御機を含み、
前記制御機は、前記被試験装置の様々な温度を達成するために使用される、ヒータブロックとアクチュエータの設定に関する情報を含む。
【請求項１７】
請求項１１の温度部であって、
さらに、前記アクチュエータ、前記ポンプ、前記ヒータブロック、及び前記バルブを制御する制御機を含み、
前記制御機は、前記被試験装置の様々な温度を達成するために使用される、アクチュエータ、ポンプ、ヒータブロック、およびバルブの設定に関する情報を含む。
【請求項１８】
請求項１７の温度部であって、
前記制御機はさらに、前記被試験装置の重量を保持するのに足る吸水力を前記間隔に生成するために使用される、アクチュエータ、ポンプ、ヒータブロック、およびバルブの設定に関する情報を含む。
【請求項１９】
請求項７の温度部であって、
前記ブロックはさらに、前記ブロックからの延長であり、前記被試験装置に対向する側に前記間隔の外形を規定する延長部を含む。
【請求項２０】
請求項１９の温度部であって、
前記延長部は前記ブロックから分離可能である。
【請求項２１】
被試験装置の温度制御方法をコンピュータが実行するための処理命令が符号化されたコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記方法は、
・前記被試験装置に必要な温度を達成するために必要なアクチュエータとヒータブロックの設定を決定する工程と；
・前記決定されたヒータブロック設定に応じて、ヒータブロックに熱を生成させるよう調整する工程と；
・前記決定されたアクチュエータ設定に応じて、前記ヒータブロックを前記被試験装置の上に距離をもって移動させるよう、前記アクチュエータを調整する工程とを含む、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２２】
請求項２１のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記方法はさらに、前記被試験装置の現在の温度を検知して、前記現在の温度が前記必要な温度でない場合には、前記ヒータブロックと前記アクチュエータの一方を調整する工程を含む。
【請求項２３】
請求項２１のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記アクチュエータとヒータブロックの設定の決定を行う工程は、前記被試験装置の現在の温度を検知して、前記現在の温度が前記必要な温度でない場合には、前記ヒータブロックと前記アクチュエータ設定を決定することを含む。
【請求項２４】
温度部内の被試験装置の温度制御方法をコンピュータが実行するための処理命令が符号化されたコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記方法は、
・前記温度部に導入される流体の初期流速に対して、前記被試験装置に必要な温度を達成するために必要なアクチュエータ設定を決定する工程と；
・前記決定されたアクチュエータ設定に応じて、ブロックを前記被試験装置の上に間隔をもって移動させ、前記被試験装置の脇を流れる前記流体を、前記初期流速から前記必要な温度を達成する間隙流速に変えるよう、アクチュエータを調整する工程とを含む、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２５】
請求項２４のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記ブロックは、前記被試験装置が前記間隙を介して受け得る熱を生成するヒータブロックを含み、
前記方法はさらに、
・前記決定されたアクチュエータ設定との組み合わせにおいて、前記被試験装置に必要な温度を達成するために必要なヒータブロック設定を決定する工程と；
・前記決定されたヒータブロック設定に応じて、前記ヒータブロックに前記熱を生成させるよう調整する工程とを含む。
【請求項２６】
請求項２５のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記方法はさらに、被試験装置の現在の温度を検知して、前記現在の温度が前記必要な温度でない場合には、前記ヒータブロックと前記アクチュエータの一方を調整する工程を含む。
【請求項２７】
請求項２５のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記アクチュエータとヒータブロックの設定の決定を行う工程は、前記被試験装置の現在の温度を検知して、前記現在の温度が前記必要な温度でない場合には、前記ヒータブロックと前記アクチュエータ設定を決定することを含む。
【請求項２８】
請求項２４のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記方法はさらに、前記流体がその脇を通って前記温度部に流れ込むバルブの調節と、前記温度部に前記流体を循環させるポンプの制御とにより、前記間隙内に吸水力を生成する工程を含む。
【請求項２９】
請求項７の温度部であって、
さらに、前記装置上および前記間隙内を既に流れた流体を再導入する流体回路を含む。
【請求項３０】
請求項２９の温度部であって、
前記流体回路はさらに流体冷却部を含む。
【請求項３１】
請求項７の温度部であって、
さらに流体冷却部を含む。
【請求項３２】
請求項６の温度部であって、
さらに前記制御機に連結された温度センサを含む。
【請求項３３】
請求項３２の温度部であって、
前記温度センサは前記被試験装置の前記温度を検知する。
【請求項３４】
請求項１５の温度部であって、
さらに前記制御機に連結された温度センサを含む。
【請求項３５】
請求項３４の温度部であって、
前記温度センサは前記被試験装置の前記温度を検知する。
【請求項３６】
請求項１６の温度部であって、
さらに前記制御機に連結された温度センサを含む。
【請求項３７】
請求項３６の温度部であって、
前記温度センサは前記被試験装置の前記温度を検知する。
【請求項３８】
請求項１７の温度部であって、
さらに前記制御機に連結された温度センサを含む。
【請求項３９】
請求項３８の温度部であって、
前記温度センサは前記被試験装置の前記温度を検知する。
【請求項４０】
請求項９の温度部であって、
さらに、前記被試験装置と前記温度部と及び前記通路とに接触する封止を含む。
【請求項４１】
請求項１９の温度部であって、
さらに、前記延長部と前記間隙とに接触する封止を含む。
【請求項４２】
請求項６の温度部であって、
前記制御機は前記被試験装置の消費電力を検知する。
【請求項４３】
請求項１５の温度部であって、
前記制御機は前記被試験装置の消費電力を検知する。
【請求項４４】
請求項１６の温度部であって、
前記制御機は前記被試験装置の消費電力を検知する。
【請求項４５】
請求項１７の温度部であって、
前記制御機は前記被試験装置の消費電力を検知する。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体装置の製造過程では、製造された半導体装置に対し一連の試験を行って、最終消費者により適切に使用できるか確かめる。この試験工程は、自動試験装置（ＡＴＥ）を用いて行われる。ＡＴＥシステムは多種多様な条件下で装置（通常、被試験装置、あるいはＤＵＴｓと称される）を試験できる設計になっている。ＡＴＥシステムは通例、装置に試験を行うテスターと、テスターに対する装置の取り付け・取り外しを行うハンドラを備えている。温度変化が被試験装置の電気的特性に作用することから、試験工程では通例、装置を所定の温度に保つことが好ましいとされている。さらには、装置の設計・運用上の条件を模倣すべく被試験装置を様々な設定温度で試験する目的で、テスターは装置をある範囲内の様々な温度下で試験する必要がある。このような訳で、試験工程では装置の温度制御が必要となる。
【０００２】
温度制御の一つの方法として、被試験装置と、液体により冷却されたヒートシンクとの間に加熱部を置く、というものがある。しかしながら、この方法では加熱・冷却の迅速な反応が不可能である。加えてヒートシンクの冷却効果を過度に妨害・干渉しない目的からは、加熱部は極めて薄型にせざるを得ないと考えられる。このような訳で、加熱部は熱容量が低い必要があるが、これによりコストが上がり、反応時間や、高いワット数での使用に支障がでる。
【０００３】
また別の方法としては、加熱部と装置の間に液体を介在させて、両者間の熱抵抗を下げる、というものがある。しかしながらこの場合、液体自身は試験後に被試験装置に全く残留することなく蒸発する必要がある。加えて、液体は試験遂行のためには高い温度を持つ必要がある。従って、このような液体を見つけるのが難しく、液体を使用するというのは実用的でない。
【０００４】
さらには、提案された方法は熱電装置、熱交換器を使用するが、熱電装置は高電密度に向かず、産業環境では信頼度が低い。
【０００５】
このような訳で、ＤＵＴの温度制御のための現行の方法では、広範な温度範囲の制御ができず、反応時間が迅速ではなく、試験工程において一定した、簡単な制御もできない。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の一側面は、迅速な反応時間を実現し、被試験装置の温度制御を機械的手法で行う、低コストで、堅牢な温度制御部が提供されることである。
【０００７】
本発明のほかの一側面においては、前記被試験装置上の空間の熱抵抗および／または熱特性を機械的に調節することにより被試験装置の温度制御を行う、低コストで、堅牢な温度制御部が提供される。
【０００８】
本発明の追加的な側面や利点は、以下の記載で説明されるものもあるし、以下の記載から明らかなものもあるし、あるいは本発明の実施時に明らかとなるものもある。
【０００９】
本発明の一側面によると、被試験装置の温度を制御する温度部は、前記被試験装置に対向する側に配置され、前記被試験装置が間隙を介して受け得る熱を生成するヒータブロックと；前記ヒータブロックによる前記熱の生成中に前記ヒータブロックを動かすことで前記間隙を調節して、前記被試験装置が受ける熱量を変化させて被試験装置の温度を調節するアクチュエータとを含む。
【００１０】
本発明のほかの一側面によると、前記アクチュエータは前記間隙を広げて、前記ヒータブロックと前記被試験装置間の熱抵抗を上げ、前記被試験装置が受ける熱量を減らし、前記アクチュエータは前記間隔を狭めて、前記ヒータブロックと前記被試験装置間の熱抵抗を下げ、前記被試験装置が受ける熱量を増やす。
【００１１】
前記温度部は、さらに、前記アクチュエータと前記ヒータブロックとを内包して、かつ前記被試験装置を保持するためのインターフェースを含む筐体を含み、前記筐体は自動試験装置内で使用されるハンドラと接続可能である。
【００１２】
本発明のさらにほかの一面によると、被試験装置の温度を流体を用いて制御する温度部は、前記被試験装置に対向する側に配置されて、前記被試験装置との間隔の決定を行い、前記流体がその脇を通って前記被試験装置上に間隔流速で流れるブロックと；前記ブロックを移動して、前記間隔の調節、前記被試験装置上を流れる前記流体の前記間隔流速の変更を行い、前記被試験装置の前記温度を調節するアクチュエータとを含む。
【００１３】
本発明のまたさらにほかの一側面によると、前記ブロックは、前記被試験装置が前記間隔を介して受け得る熱を生成するヒータブロックを含む。
【００１４】
本発明のその上またさらにほかの一側面によると、前記温度部は、流体が前記温度部内を流れる通路と；前記通路に導入される前記流体の初期流速を制御するバルブとをさらに含み、前記アクチュエータは、前記間隔を調節して、前記間隔流速を前記初期流速から変える。
【００１５】
本発明の追加的な一側面によると、前記温度部は、流体が前記温度部内を流れる通路と；前記通路に導入される前記流体の初期流速を制御するポンプとをさらに含み、前記アクチュエータは、前記間隔を調節して、前記間隔流速を前記初期流速から変える。
【００１６】
本発明のほかの追加的な一側面によると、前記温度部は、さらに、前記通路と前記ポンプとの間の前記流体の通り道に在るバルブを含み、前記バルブを閉じることで、前記ポンプを用いて前記間隙に吸水力を生成する。
【００１７】
本発明のさらにほかの追加的な一側面によると、前記吸水力が生成されている間、前記ヒータブロックは前記被試験装置の前記温度を調節するために前記熱を生成する。
【００１８】
本発明のまたさらにほかの追加的な一側面によると、被試験装置の温度制御方法をコンピュータが実行するための処理命令が符号化されたコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記方法は、前記被試験装置に必要な温度を達成するために必要なアクチュエータとヒータブロックの設定を決定する工程と；前記決定されたヒータブロック設定に応じて、ヒータブロックに熱を生成させるよう調整する工程と；前記決定されたアクチュエータ設定に応じて、前記ヒータブロックを前記被試験装置の上に距離をもって移動させるよう、前記アクチュエータを調整する工程とを含む。
【００１９】
本発明のさらなる一側面によると、温度部内の被試験装置の温度制御方法をコンピュータが実行するための処理命令が符号化されたコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記方法は、前記温度部に導入される流体の初期流速に対して、前記被試験装置に必要な温度を達成するために必要なアクチュエータ設定を決定する工程と；前記決定されたアクチュエータ設定に応じて、ブロックを前記被試験装置の上に間隔をもって移動させ、前記被試験装置の脇を流れる前記流体を、前記初期流速から前記必要な温度を達成する間隙流速に変えるよう、アクチュエータを調整する工程とを含む。
【００２０】
本発明のまたさらなる一側面によると、前記ブロックは、前記被試験装置が前記間隙を介して受け得る熱を生成するヒータブロックを含み、前記方法はさらに、前記決定されたアクチュエータ設定との組み合わせにおいて、前記被試験装置に必要な温度を達成するために必要なヒータブロック設定を決定する工程と；前記決定されたヒータブロック設定に応じて、前記ヒータブロックに前記熱を生成させるよう調整する工程とを含む。
【００２１】
本発明のその上またさらなる一側面によると、前記方法はさらに、被試験装置の現在の温度を検知して、前記現在の温度が前記必要な温度でない場合には、前記ヒータブロックと前記アクチュエータの一方を調整する工程を含む。
【００２２】
本発明のさらに追加的な一側面によると、前記アクチュエータとヒータブロックの設定を行う工程は、前記被試験装置の現在の温度を検知して、前記現在の温度が前記必要な温度でない場合には、前記ヒータブロックと前記アクチュエータ設定を決定することを含む。
【００２３】
本発明のそのうえさらに追加的な一側面によると、前記方法はさらに、前記流体がその脇を通って前記温度部に流れ込むバルブの調節と、前記温度部に前記流体を循環させるポンプの制御とにより、前記間隙内に吸水力を生成する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明のこれら、及びほかの利点が、以下に示す実施の形態についての説明を、以下の関連図面とともに行うことでより容易に理解されることになる。本発明の他の多くの目的および利点は、次に続く本発明一実施例の説明を添付図面と併せて読めば明かとなろう。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態によるモジュールをハンドラとの組み合わせにおいて示す概略図である。
【００２６】
図２は、図１のモジュールの一実施の形態を示す概略図である。
【００２７】
図３は、図１のモジュールの別の実施の形態を示す概略図である。
【００２８】
図４は、図３に示すモジュールのさらなる実施の形態であり、図ではモジュールが被試験装置を保持している。
【００２９】
図５、６は、本発明の別の実施の形態に則ったマイクロサーマルチャンバの内部の等角投影図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本願の実施の形態に対して言及する。関連図にその例を示し、全般にわたり、参照番号が同じものは同じ部材を示している。
【００３１】
本発明の説明のため、実施の形態を図面を参照しながら以下に記載する。
【００３２】
図１はモジュール１００がハンドラ２００とともに使用される、本発明の一実施の形態を示す概略図である。図２の実施の形態に示されるとおり、モジュール１００は温度制御部１０を有す。温度制御部１０はインターフェース４０を介して被試験装置１０００を把持して、温度制御される空間をつくる。この空間内では、ヒータブロック２０がアクチュエータ３０に取着されており、ヒータブロック２０はアクチュエータ３０の動きによって、被試験装置１０００に対して移動可能である。図示の通り、アクチュエータ３０は、ねじ式アクチュエータであって、ネジ山３５を持ち、このネジ山３５によりヒータブロック２０が被試験装置１０００上に正確に配置され、ヒータブロック２０と被試験装置１０００との間の間隙ｇが制御される。しかしながら、他の種類のアクチュエータ３０を用いることも可能である。他の種類のアクチュエータ３０の例としては、リニアモータ、粗動装置、他の種類のリニアモータ装置が挙げられるが、これらに限らない。
【００３３】
間隙ｇを変化させることで熱抵抗が変化して、被試験装置１０００の温度が増減される。具体的には、間隙ｇを変化させることで、被試験装置１０００とヒータブロック２０との間の距離が調節される。間隙ｇにより、被試験装置１０００とヒータブロック２０との間の熱抵抗が与えられる。よって、ヒータブロック２０が生成する一定の熱量に対して、被試験装置１０００が受ける温度は間隙２０の関数として変化する。この変化は通常、間隙ｇが小さい程、被試験装置１０００の温度が高くなる、という反比例の形を呈す。
【００３４】
制御機５０は、アクチュエータ３０とヒータブロック２０を制御する目的で、アクチュエータ駆動機６０とヒータ駆動機７０を駆動する。具体的には、制御機５０がヒータ駆動機７０を制御して、ヒータブロック２０を所定の温度にする。制御機５０はアクチュエータ駆動機６０を制御して、アクチュエータ駆動機６０がアクチュエータ３０に、ヒータブロック２０を被試験装置１０００上に所定の間隙ｇを保って位置するよう操作させる。このようにして、被試験装置１０００の温度の制御は、ヒータブロック２０の生成する熱と、アクチュエータ３０が被試験装置１０００・ヒータブロック２０間の間隙ｇを調整することで生じる所定の熱抵抗とにより、行われる。
【００３５】
熱抵抗は、熱挙動が予測可能で、距離を関数とする絶縁値を有す、大気などの適切な媒体を用いることにより規定可能である。しかし、真空条件、あるいは近真空条件によって熱抵抗を制御することもできる。
【００３６】
発明の一側面において、制御機５０はフィードバックループを用いてヒータ駆動機７０とアクチュエータ駆動機６０とに対する制御を行い、ヒータブロック２０の温度と、間隙の調整および／または維持を行う。例えば、前記フィードバックループはセンサ（不図示）を使用して、制御機５０が被試験装置１０００の現在の温度を知ることができるようにしてもよい。前記センサは外部温度センサでも、被試験装置１０００がインターフェース４０と接触する点で被試験装置１０００と接触してもよい。また、被試験装置１０００は内部温度センサを含んでもよい。この場合には、内部温度センサはダイオードを含み、制御機が被試験装置上のリードを通じてダイオードの定位方向電圧の変化を感知するようにしてもよい。しかし、現在の気温は、現在の温度と試験に必要な温度を比べて、必要な温度を達成するように、制御機５０がヒータ駆動機７０とアクチュエータ駆動機６０を調節することで得られる。このような訳で、制御機５０が予め修正済みの値や設定を使用して被試験装置１０００の温度を達成することが、発明の全ての側面で必要というわけではない。
【００３７】
さらに、制御機５０は、ヒータブロック２０の表面温度や、モジュールに入ってくる流体の温度や出て行く流体の温度などの、他の温度を感知することにしてもよい。さらに、制御機５０は、被試験装置の消費電力の値を受け取ってもよい。
【００３８】
さらに、制御機５０が用いる設定のうち、いくつかを予め修正済みの値として、他の設定をフィードバックループを用いて制御するようにして、温度達成・維持を行うこともできる。発明の一側面においては、制御機５０は予め修正済みの変数を設定として用いてヒータブロック２０の温度を制御し、フィードバックループを用いてアクチュエータ３０に間隙ｇを調整させるよう制御する。しかし、他の順列や組み合わせを使用してもよい。
【００３９】
図３に示すモジュール１００の他の実施の形態によると、モジュール１００はさらに流体２４０を導入することで熱抵抗を制御する。ポンプ３００の使用により、流体２４０が流入口２１０から注入される。導入された流体２４０はヒートブロック２０、インターフェース４０、温度制御部１０、および被試験装置１０００の間の通路を流れる。流体２４０は、モジュール１００の外に、流出口２２０を通って流出される。流体の漏れを防ぐために、被試験装置がインターフェース４０と接触する点には、Ｏ型のリングや、弾性封止部材などの封止を含ませてもよい。
【００４０】
流体２４０を用いてさらなる温度制御を行うために、制御機５０はバルブ制御機３１０とポンプ制御機３２０を使用する。バルブ制御機３１０は、モジュール１００への流体２４０の流速を制御する目的で、流入口バルブ３４０と流出口バルブ３３０を制御する。
【００４１】
ポンプ制御機３２０は、これもモジュール１００への流体２４０の流速を制御するためにポンプ３００を制御する。流体２４０はいかなる種類のガスあるいは流体であってよく、本技術分野で公知な通り装置の冷却に役立つ。さらに流体は、被試験装置から蒸発しない不気化性の流体でも、被試験装置から蒸発する気化性の流体でもよい。さらに、バルブ３３０、３４０は可変制御バルブでもよいが、必ずしも発明の全ての側面で可変である必要はない。
【００４２】
ヒータブロック２０を制御することで、被試験装置１０００の大まかな温度制御ができる。さらに、被試験装置１０００とヒータブロック２０との間における熱抵抗は、一般的にこれらの間の間隙ｇに反比例するので、アクチュエータ３０を用いて間隙ｇを調節することにより、被試験装置１０００の温度はより微細に制御されることになる。例えば、間隙ｇがゼロの場合、被試験装置１０００はヒータブロック２０と接触することになり、所定のヒータブロック設定における最大限の高温に達することになる。逆に、間隙ｇが極めて大きい場合には、ヒータブロック２０の効果が所定のヒータブロック設定において非常に減少することになる。
【００４３】
さらに、図３に示すように流体２４０を導入すると、上述のように流体２４０の流速や速度を調節することで、温度をさらに抑えることが可能となる。流体２４０が被試験装置１０００と直接接触しているため、熱抵抗はさらに微細に制御される。具体的には、間隙ｇを調節することで、流速による対流・伝導効果を通じた温度制御が可能となる。このような訳で、間隙ｇの変化は、流体２４０の被試験装置１０００における静的熱抵抗と、流速によって熱が対流により流れ去る量の両方に影響を及ぼし、この両方によって被試験装置１０００の温度が冷却・加熱いずれかの影響を受ける。
【００４４】
図２、３に示した制御機５０は本技術分野で公知ないかなる種類のものであってもよい。
【００４５】
具体的には、制御装置５０は、ファームウェアの使用や、いかなる記録可能媒体に記憶されたソフトウェアを実装した一般用途、または専用用途のコンピュータの使用により、機械的に導入することもできる。制御機５０は温度制御に用いる設定および／または変数を記憶している。これらの設定および／または変数は、とりわけ他のものに加えて、所定の温度を達成するために必要な間隙ｇ、所定の温度を達成する目的でヒータブロック２０に供給される電流・電力、および所定の温度を達成する目的において必要な、被試験装置１０００の脇を流れる流体の流速を達成するためのポンプ３００とバルブ３３０、３４０についての設定を含んでいる。加えて、ヒータブロック２０が、流入口２１０や流出口２２０を局所的に間隙ｇを関数として遮蔽するように形成されている箇所では、変数はまた、ヒータブロック２０を使用してさらに開口２１０、２２０を遮り望ましい温度を達成するアクチュエータ３０の設定を含むこともできる。本技術分野の当業者には明らかなように、このような設定、および／または変数は、本技術分野では公知の実証技術や他のモデリング技術により決定することができる。
【００４６】
図３に示す実施の形態においては、流入口２１０と流出口２２０の間に、ヒータブロック２０の動きにより制御可能な通路がある。しかしながら、この特徴は必須ではなく、通路の形状をヒータブロック２０の動きと無関係に、より微細に制御可能な、他の種類の可変通路を設けることにしてもよい。例えば、通路の形状を適切な傾斜機構を用いて制御してヒータブロック２０を傾斜させ、流体２４０が被試験装置１０００の脇を流れる際に流体２４０の温度変化を埋め合わせることもできる。
【００４７】
発明のさらなる実施の形態においては、流体２４０は冷却に適したガスである。具体的には、流体２４０は冷却された空気、圧縮された、あるいは流体状の窒素、あるいは冷却に適した如何なるガス混合体で構わない。被試験装置１０００が接触器やテスター（不図示）上に置かれている場合、流体２４０は被試験装置１０００を加速して通り過ぎる。図４に示すように、通路の高さは点２、点７、点３、点６の間でもっとも低くなっており、これにより点１と点８との間における初期流速Ｖｉから、間隙流速Ｖへと流れを加速させる。さらに、間隙流速Ｖは点４と点５との間で出口流速Ｖｏまで減速する。このように流体２４０が被試験装置１０００の脇で加速することにより、被試験装置１０００の冷却効果の促進が可能となり、また該冷却効果の機械的制御の実施が可能となる。
【００４８】
図３、４に示すように、延長部２５０はヒータブロック２０から伸びており、通路の外形を調整している。外形調整は流体２４０の被試験装置１０００の脇での流れを最適化するよう行われる。しかし、延長部２５０は発明の全ての側面において使用が必要というわけではなく、またヒータブロック２０に一体的に取着されていなくても構わない。
【００４９】
さらに、インターフェース４０と延長部２５０、あるいはブロック２０との間には封止を施してもよい。
【００５０】
発明の別の側面によれば、流体２４０の流れを利用して被試験装置１０００を真空保持可能として、図１に示すハンドラ２００のピック・アンド・プレイス動作を補完する目的でさらにモジュール１００を使用する等を行ってもよい。モジュール１００を真空状態生成のために使用するためには、制御機５０は流入口バルブ３４０を閉じ、流出口バルブ３３０を開けるように制御を行う。これにより温度制御部１０内に真空状態が生成され、被試験装置１０００がインターフェース４０に対して接触する形で保持される。従って、図４に示すように、インターフェース４０は被試験装置１０００上に在る。このような次第なので、この側面によると、モジュール１００は、この輸送中の吸水力により被試験装置１０００を保持する。しかしながら、吸水力を生成するためには、ポンプ３００の逆流、あるいは流出口バルブ３３０を閉じることなど、他の機構を使用することも可能である。
【００５１】
さらに、示したのは二つのバルブ３３０、３４０であるが、バルブを一つだけ使用することも可能である。このような実施の形態においては、ポンプ３００の方向を該一つバルブが温度制御部１０の流入口２１０、流出口２２０のいずれ側に位置しているか、により制御する方法が考えられる。
【００５２】
さらに、モジュール１００は、試験段階前のテスターへの輸送中にヒータブロック２０を起動して被試験装置１０００の温度を調節することができる。この輸送機能を使用する際には、従来から公知の真空パッド（不図示）を被試験装置１０００に取着して吸引効果を促進することも考えられる。
【００５３】
使用中、図３に図示の装置は以下のように動作する。制御機５０が、バルブ制御機３１０を使用してバルブ３３０、３４０を修正する。修正は、試験段階における望ましい温度を達成するための最適な設定を行うため等の目的で行われる。制御機５０は、必要な間隙ｇを決定したり、電流・電力を決定したりして、ヒータブロック２０が流体流速との組み合わせで望ましい温度を達成できるようしてもよい。その後、制御機５０は間隙ｇを調節し、所定の電流をヒータブロック２０に加え、ポンプ３００のバルブ３３０、３４０を調節することで流体２４０の流速を調節する。センサ（不図示）により被試験装置１０００が望ましい温度を達成したと決定されると、テスターは被試験装置１０００の試験を進める。
【００５４】
モジュール１００を被試験装置１０００の保持に使用する際には、制御機５０に真空状態を生成させ、被試験装置１０００を試験のためにテスター（不図示）に輸送する位置で保持するようにしてもよい。必須ではないが、テスターに置かれている間の試験全体時間の削減のために、ヒータブロック２０を大まかに制御して輸送中の被試験装置１０００の温度を調整することもできる。一旦テスターに到達すると、真空操作は中止され、被試験装置１０００は試験に使用する対応接触器に載せられるであろう。試験が完了すると、再度モジュール１００が真空状態を生成することで被試験装置１０００を保持し、被試験装置１０００をテスターから取り外し、出口位置に持ってくる。
【００５５】
図５、６に示す、発明のさらなる実施の形態によると、モジュール１００は、断熱流入開口４１０と断熱流出開口４２０を有したヒータブロック２０を含む。流体２４０は流入口２１０から流入開口４１０に流れ込み、モジュール１００から流れ去る際には、流出開口４２０から流出口２２０へという経路をとる。さらにヒータブロック２０は、複数の加熱部材が別個に挿入可能な複数の加熱部材開口４３０を有している。このような加熱部材は円筒状のヒータでもよく、さらに他の種類の加熱部材でもよい。しかしながら、ヒータブロック２０がこのような加熱部材を使用する必要は必ずしもなく、代わりにヒータブロック２０に同一部材が直接組み込まれたような設計であってもよい。
【００５６】
流体２４０は冷却された空気や液体窒素として説明しているが、流体２４０は迅速に蒸発する流体であればどんなものでも構わないが、非中毒性、かつ無公害性のものが好ましい。不気化性の流体２４０を使用する際には、被試験装置１０００とヒータブロック２０との間に弾性の膜を使用するなどして、不気化性の流体２４０が失われないようにする。
【００５７】
このような膜は熱抵抗を高めてモジュール１０００の温度制御に影響を及ぼすので、気化性の流体２４０であるほうが概ね好ましい。
【００５８】
さらに、流体は冷却器を循環回路として流れてもよい。流出口２２０から流れ去ると、圧縮器を持つ冷却部が、熱い流体を、液体、気体、あるいは液体と気体両方として受け取ってもよい。冷却部は前記流体を望ましい温度に冷まして、その流体を再導入することも可能である。
【００５９】
さらに、ヒータブロック２０の代わりに、加熱を行わないブロックを使用してもよい。このような実施の形態においては、流体２４０を使用して、流体の温度や間隙ｇの寸法により、被試験装置１０００の過熱・冷却の両方を行うなどするとよい。
【００６０】
本発明の他の側面においては、流体が間隙を通る流れは、間隙ｇの寸法によってのみ制御される。この場合は、バルブ３３０、３４０を開いたままにする、あるいは、どちらとも省く、というようなことができる。
【００６１】
本発明の様々な側面によれば、ヒータブロックなどの供給元と被試験装置などの対象物の間の熱抵抗を調節することにより、被試験装置を望ましい温度で正確に試験することができる。さらに、流体を導入して、その流速を、被試験装置とヒータブロック間の通路の横断面を調節することで調節することで、より微細な温度制御が可能となる。このような組み合わせによるシステムでは、被試験装置とヒータブロック間の距離を変化させると、該距離、また、該被試験装置と該ヒータブロックとの間を流れる流体の流速の両方により、熱抵抗が変化する。このように、加熱・冷却媒体は被試験装置と直接接触するので、効率と反応時間がさらに向上する。従って、寒暖両方の大きな温度範囲が迅速な反応時間で制御可能となる。さらに、ヒータ部材の温度を変えるのではなく、モータを使用して機械的に温度制御を行うことで、本発明は、精密な温度制御を迅速な反応時間で行いながら、より堅牢な解決法を実現する。従って、本発明は、低コスト、堅牢な解決法に加えて、試験される装置をピック・アンド・プレイスする選択肢の提供も可能ならしめるため、試験中の温度制御を可能とすることに加えて、被試験装置の輸送に使用できるという有利な効果も得られる。
【００６２】
本発明の幾つかの実施の形態を図示、記載したが、本技術分野の当業者にとっては本実施の形態に対して、その範囲が請求項やその様々な同等物によって規定される発明の趣旨、精神から逸脱しさえしなければ、様々な変更を加えることが可能であることは明白である。
【００６３】
以上本発明の特定の実施例を図示し説明したが、本発明の精神または添付の特許請求の範囲を逸脱せずに種々の変更を加えうることは熟当業者に明らかなところである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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