(57)【要約】【課題】  対象デバイスの温度を素早く精度良く設定温度まで変化させることができる、比較的安価な構成のオートハンドラを提供する。【解決手段】  複数のソケット１２を備えたＩＣテスタとともに用いられるオートハンドラにおいて、ソケットに個々に対応する複数のプッシャ１３を設けるとともに、プッシャの各々に温度センサ１４を設ける。各プッシャは、ペルチェ素子１４を介してヒートシンク１８に取り付けられる。ペルチェ素子は、温度センサとともに電流制御装置１９に接続され、電流制御装置は、各温度センサの出力に基づいて対応するペルチェ素子へ供給する電流を制御する。これにより、対象デバイスの温度を個別に精度よく制御することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のソケットを備えたＩＣテスタとともに用いられるオートハンドラにおいて、
前記複数のソケットに個々に対応する複数のプッシャと、
該複数のプッシャの温度を個別に制御する温度調節手段と、
を備えていることを特徴とするオートハンドラ。
【請求項２】
請求項１に記載されたオートハンドラにおいて、
前記温度調節手段が、
前記複数のプッシャの各々に対応する温度センサ及びペルチェ素子と、
前記温度センサの出力に基づいて前記ペルチェ素子へ供給する電流を制御する電流制御部と、
を備えていることを特徴とするオートハンドラ。
【請求項３】
請求項２に記載されたオートハンドラにおいて、
前記複数のプッシャが夫々対応するペルチェ素子を介して共通に取り付けられるヒートシンクを備えていることを特徴とするオートハンドラ。
【請求項４】
請求項２に記載されたオートハンドラにおいて、
前記複数のプッシャが夫々対応するペルチェ素子を介して個々に取り付けられる複数のヒートシンクを備えていることを特徴とするオートハンドラ。
【請求項５】
請求項２または３に記載されたオートハンドラにおいて、
前記ヒートシンクへ風を送る送風機を備えていることを特徴とするオートハンドラ。
【請求項６】
請求項２に記載されたオートハンドラにおいて、
前記複数のプッシャが夫々対応するペルチェ素子を介して共通に取り付けられる水冷ヘッドを備えていることを特徴とするオートハンドラ。
【請求項７】
請求項２に記載されたオートハンドラにおいて、
前記複数のプッシャが夫々対応するペルチェ素子を介して個々に取り付けられる複数の水冷ヘッドを備えていることを特徴とするオートハンドラ。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載されたオートハンドラにおいて、
前記温度センサが、対応するプッシャの前記ソケットに対向する面に露出するように設けられていることを特徴とするオートハンドラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの機能テストを行なうＩＣテスタとともに用いられるオートハンドラに関する。
【背景技術】
【０００２】
オートハンドラは、半導体デバイスの機能テストを行なうＩＣテスタに接続され、ＩＣテスタと連携して試験の対象となる半導体デバイス（以下、対象デバイス）の搬送等の役割を担う。具体的には、オートハンドラは、搬送ボードに保持された複数の対象デバイスを一括してＩＣテスタのソケットに挿入し、試験終了後、それらの対象デバイスをソケットから抜き取り、試験結果に基づいて対象デバイスの選別を行なう。また、オートハンドラは、−３０℃〜＋９０℃程度のテスト温度環境を作る。
【０００３】
従来のオートハンドラは、図７に示すように、ＩＣテスタ７１のテストボード７２に対向するよう設けられたプッシャ７３と、プッシャ７３とテストボード７２との間に温調空間を形成するためのチャンバ槽７４とを有している。
【０００４】
搬送ボード７５は、テストボード７２とプッシャ７３との間に搬送され、チャンバ槽７４内に収容される。図８に示すように、搬送ボード７５に保持された複数の対象デバイス８１は、プッシャ７３に押圧され、テストボード７２に配列形成された複数のソケット８２に夫々挿入される。
【０００５】
チャンバ槽７４には、電気ヒータ８３が設けられており、ソケット８２に挿入された複数の対象デバイスを一括して加熱することができる。また、チャンバ槽７４には、図示しないガス導入・排気設備が連結されており、例えば液体窒素により冷却された冷気を導入することにより、複数の対象デバイスを一括して冷却することができる。こうして、従来のオートハンドラは、チャンバ槽７４内に、テスト温度環境を作り出すことができる。
【０００６】
しかし、上記オートハンドラは、チャンバ槽７４の内部全体を一括温度制御する構成であるため、設定温度への到達に時間がかかる、設定温度と対象デバイスの温度差が大きい、複数の対象デバイス間に温度差（バラツキ）がある、等の問題がある。
【０００７】
そこで、これらの問題を解決するものとして、加熱、冷却及び保温機能を設けたキャリアボードが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
そのキャリアボードは、その一面に設けられた断熱箱を有している。断熱箱は、断熱体枠と、断熱体枠に対して開閉可能に取り付けられた断熱扉からなる。断熱箱の内部のキャリアボード側には下部熱伝導ブロックが、断熱扉側には上部熱伝導ブロックが設けられている。また、下部熱伝導ブロック及び上部熱伝導ブロックには夫々ヒータ等が設けられている。断熱扉を閉めたとき下部熱伝導ブロックと上部熱伝導ブロックとの間に対象デバイスが挟まれるように、下部熱伝導ブロックに対象デバイスを受けるソケットが設けられている。
【０００９】
このキャリアボードは、下部熱伝導ブロックと上部熱伝導ブロックとを介して対象デバイスを加熱／冷却するので、チャンバ槽内全体の温度を制御する場合に比べ、短時間で対象デバイスの温度を設定温度にすることができる。また、設定温度と対象デバイスの温度との差は小さい。さらに、熱伝導ブロック単位で温度制御を行なうことができるので、対象デバイス間のバラツキも小さくすることができる。
【００１０】
なお、オートハンドラではないが、機能テスト中の対象デバイスの発熱を吸収する技術として、ペルチェ素子を接着した金属ブロックを、対象デバイスに接触させるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−２７８１９号公報
【特許文献２】特開平１−２８６３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来のオートハンドラは、上述したように、チャンバ槽の内部全体を一括温度制御する構成であるため、設定温度への到達に時間がかかる、設定温度と対象デバイスの温度差が大きい、複数の対象デバイス間に温度差（バラツキ）がある、等の問題点がある。
【００１３】
また、従来の加熱、冷却及び保温機能を設けたキャリアボードは、対象デバイスの上下に熱伝導ブロック及び加熱、冷却手段を設けるなど、その構成が複雑でコスト高であるという問題点がある。この問題点は、特に複数のキャリアボードを循環させて用いるシステムにおいて顕著となる。また、このキャリアボードは、対象デバイスを搭載し／取り出すために断熱蓋を開閉する必要があるので作業が煩雑で時間を要するという問題点もある。さらに、このキャリアボードは、対象デバイスの上下両方から加熱を行なうものであるため、現在パッケージの主流となっているＢＧＡ（Ball Grid Array）の機能テストには用いることができないという問題点もある。
【００１４】
そこで、本発明は、対象デバイスの温度を素早く精度良く設定温度まで変化させることができる、比較的安価な構成のオートハンドラを提供することを目的とする。
【００１５】
なお、上記特許文献２には、オートハンドラについての記載、テスト温度環境を作り出すことについての記載、複数の対象デバイスを同時にテストすることについての記載、及び上記問題点についての記載、のいずれも存在せず、本願発明が解決しようとする課題、その課題を解決するための手段についてなんら開示も示唆もされていない。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、複数のソケットを備えたＩＣテスタとともに用いられるオートハンドラにおいて、前記複数のソケットに個々に対応する複数のプッシャと、該複数のプッシャの温度を個別に制御する温度調節手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
前記温度調節手段は、具体的には、前記複数のプッシャの各々に対応する温度センサ及びペルチェ素子と、前記温度センサの出力に基づいて前記ペルチェ素子へ供給する電流を制御する電流制御部とを備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数のソケットに個々に対応する複数のプッシャを設けるとともに、これら複数のプッシャの温度を個別に制御する温度調節手段を設けたことで、複数のソケットに挿入され対応するプッシャに押圧される対象デバイスの温度を個別に制御することができる。これにより、安価な構成で、対象デバイスの温度を素早く精度良く設定温度まで変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１に本発明の第１の実施の形態に係るオートハンドラの部分分解斜視図を、図２に同オートハンドラの部分断面構成図を示す。
【００２１】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係るオートハンドラは、ＩＣテスタ（図示せず）のソケットボード１１に配列搭載された複数のソケット１２に個々に対応する複数のプッシャ１３を有している。図１では４個、図２では２個のソケットしか示されていないが、対象デバイスがＤＲＡＭの場合、ソケットボード１１上には、通常６４〜２５６個のソケットが配列形成されている。プッシャ１３は、これらのソケット１２に個々に対応するように設けられる。プッシャ１３は、熱伝導性の良好な金属等からなる。
【００２２】
各プッシャ１３には、温度センサ１４が設けられている。温度センサ１４は、プッシャ１３のソケットに対向する面に露出、または接するように設けられる。つまり、温度センサ１４は、搬送キャリア１５に保持された対象デバイス１６の間近側に位置するように設けられる。
【００２３】
各プッシャ１３の背面にはペルチェ素子１７が取り付けられている。ペルチェ素子１７は、表裏に温度差を生じさせることができる板状の電子部品である。表裏の温度差は、ペルチェ素子１７に電流を印加することで発生し、電流値に応じ素早く敏感に反応する。
【００２４】
プッシャ１３は背面に取り付けられたペルチェ素子１７を介して、ヒートシンク１８に共通に取り付けられる。換言すると、プッシャ１３に取り付けられたペルチェ素子１７は、ヒートシンクに固定される。
【００２５】
温度センサ１４及びペルチェ素子１７はともに電流制御装置１９に接続される。電流制御装置は、図３に示すように、各プッシャ１３に対応して温度センサ１４からの出力基づいてペルチェ素子１７へ供給する電流を制御する。温度センサ１４、ペルチェ素子１７及び電流制御装置１９は、プッシャ１３（及び対象デバイス１６）の温度を個別に制御する温度調節手段として機能する。
【００２６】
また、このオートハンドラは、図２に示すように、ヒートシンク１８に対して風を送り、放熱を促進する送風機２０を有している。
【００２７】
以上のような構成において、本実施の形態に係るオートハンドラは、図示しない搬送機構により、搬送キャリア１５に保持された対象デバイス１６をソケットとプッシャ１３との間に搬送する。そして、図示しない駆動機構により、プッシャ１３をヒートシンク１８等とともにソケット１２に向かって駆動する。これにより、プッシャ１３は対象デバイス１６に突き当たり、対象デバイス１６を押圧し、対象デバイス１６をソケット１２に挿入する。なお、ソケット１２が、接触端子を有する場合には、対象デバイスの端子をソケット１２の接触端子に押圧接触させる。
【００２８】
次に、電流制御装置１９よりペルチェ素子１７に電流を供給する。この電流の供給は、プッシャ１３を駆動する以前に開始してもよい。ペルチェ素子１７に電流が供給されるとその表裏に温度差が生じる。このとき、ヒートシンク１８の温度は、ペルチェ素子１７のプッシャ１３が取り付けられている面の温度を設定温度に変化させるためのベース温度となる。ヒートシンク１７の温度が一定であるとすると、プッシャ１３が取り付けられている面の温度は、“ヒートシンク１８の温度＋ペルチェ素子１７の表裏の温度差”となる。
【００２９】
プッシャ１３は、熱伝導性の良好な金属等で構成されているので、ペルチェ素子１７の温度が変化すると直ちにその温度変化に追従しようとする。したがって、プッシャ１３が対象デバイス１６に接しているならば、ペルチェ素子１７の温度変化が直ちに対象デバイス１６に伝えられる。
【００３０】
温度センサ１４は対象デバイス１６に接するか、あるいは極めて近くに位置しており、対象デバイス１６の温度またはそれに実質上等しいプッシャ１３の温度を検出する。温度センサ１４の出力は、電流制御装置１９へフィードバックされる。
【００３１】
電流制御装置１９は、温度センサ１４からの出力に基づき、対象デバイス１６の温度が予め設定した設定温度と等しくなるように、対応するペルチェ素子１７へ供給する電流値を制御する。
【００３２】
なお、ヒートシンク１８は、複数のプッシャ１３（及び対象デバイス１６）の温度を温度調節することに伴って発生する熱を吸収する役目を果たす。このため、ヒートシンク１８には、大きな熱容量を持ち、ある程度安定した温度を保つことが要求される。しかしながら、ヒートシンク１８には高い精度は要求されない。これは、プッシャ１３（対象デバイス１６）の温度は、ペルチェ素子１７へ供給する電流値を個別に制御することで高精度に制御できるからである。
【００３３】
例えば、ヒートシンクが２０℃程度に保たれており、ＩＣテストの環境温度（設定温度）が８０℃である場合を考える。このとき、ヒートシンク１８の、あるペルチェ素子１７が取り付けられた部分が１４℃しかなくても、対応する温度センサ１４からの出力に基づきペルチェ素子１７への電流が制御されることにより、ペルチェ素子１７の表裏温度差が６６℃となれば、対象デバイス１６の温度を８０℃とすることができる。また、その後、ヒートシンクの温度が１４℃から１６℃に変化したとしても、同様にペルチェ素子１７へ供給される電流が制御され、ペルチェ素子１７の表裏温度差が６４℃になれば、対象デバイス１６の温度は設定温度に維持される。
【００３４】
以上のように、本実施の形態に係るオートハンドラは、プッシャ１３毎に温度制御を行なうようにしたことで、対象デバイス１６間の温度のバラツキを低減することができる（±１℃以内）。また、応答速度の速いペルチェ素子１７を用いたことと温度調整対象物（プッシャ１３及び対象デバイス１６）が小さいことにより、対象デバイス１６が設定温度に達するまでの速度が速い（２分程度以下）。また、対象デバイス１６の間近に温度センサ１４を配置したことにより、誤差の小さい（０〜２℃程度）高精度の温度調整が可能である。さらに、本実施の形態に係るオートハンドラは、対象デバイスの上面側からプッシャ１３により加熱を行なうようにしたことで、下面側からの加熱が困難なＢＧＡパッケージのテストにも利用できる。
【００３５】
また、本実施の形態に係るオートハンドラは、複数の搬送ボードに夫々加熱機構等を設けるものではないので低コストである。しかもその構成は断熱箱を備える搬送ボードよりも簡易であり安価である。また、搬送キャリア１５として一般的な搬送ボードを利用できるので、断熱蓋の開閉が不要でその工程も簡易であり、システムの不稼働時間の要因ともならない。
【００３６】
本実施の形態に係るオートハンドラは上記のような特性を有しているので、温度に敏感な特性を持ち、コストダウンの要求が著しいＤＲＡＭの選別に適している。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るオートハンドラについて説明する。
【００３８】
図４に本実施の形態に係るオートハンドラの部分断面構成図を示す。図示のオートハンドラは、第１の実施の形態におけるヒートシンク１８に代えて水冷ヘッド４１を備えている。また、このオートハンドラは、送風機２０に代えて、水冷ヘッド４１へ冷却水を供給し回収する（冷却水を循環させる）冷却水循環装置（図示せず）を有している。
【００３９】
本実施の形態に係るオートハンドラも第１の実施の形態に係るオートハンドラと同様に、簡易な構成でありながら、対象デバイスの温度を高速、高精度に制御することができる。
【００４０】
以上、本発明についていくつかの実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、共通の電熱板５１に取り付けられた複数のヒートシンク１８−１，１８−２を用いたり、図６に示すように、複数の水冷ヘッド４１−１，４１−２を用いるようにしてもよい。このとき、各ヒートシンクまたは水冷ヘッドには、１または２以上のペルチェ素子１７が取り付けられる。また、各ヒートシンク１８−１，１８−２に夫々対応する送風機を設けてもよいし、各水冷ヘッド４１−１，４１−２に夫々冷却水を供給する冷却水循環装置を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るオートハンドラの部分分解斜視図である。
【図２】図１のオートハンドラの部分断面構成図である。
【図３】図１のオートハンドラにおける電流制御装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るオートハンドラの部分断面構成図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るオートハンドラの変形例を説明するための部分断面構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るオートハンドラの変形例を説明するための部分断面構成図である。
【図７】従来のオートハンドラを説明するための部分分解斜視図である。
【図８】図７のオートハンドラの部分断面構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１    ソケットボード
１２    ソケット
１３    プッシャ
１４    温度センサ
１５    搬送キャリア
１６    対象デバイス
１７    ペルチェ素子
１８，１８−１，１８−２    ヒートシンク
１９    電流制御装置
２０    送風機
４１，４１−１，４１−２    水冷ヘッド
５１    伝熱板
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008170179.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008170179.tif 000008
【図７】
2008170179.tif 000009
【図８】
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