(57)【要約】【課題】モジュールＩＣをテストソケットに装着してテストを行うテストハンドラに使用され、テスト中のＩＣの発熱補償を効果的に行うことのできる発熱補償装置を提供する。【解決手段】各モジュールＩＣの端部を押してテストソケット７に接続するバータイプのプッシュバー３６２を備えたプレスユニットに並列に対向設置され、内部に前記冷却流体が流動する冷気流路１１３、１１４、１１５が形成された一対の支持部材１１と、各プッシュバーの間から冷気流路を介して供給される冷却流体を、各モジュールＩＣ面に向けて噴射させる複数の冷却流体噴射ユニット１２とを有する。この噴射ユニットの噴射方向はモジュールＩＣ面に対して傾斜する場合と、噴射位置がＩＣ面の中心にある場合がある。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、このフレームの前面部に一定間隔で配列され、キャリアに装着された各モジュールＩＣの端部を押してテストソケットに接続する多数のバータイプのプッシュバーを備えたプレスユニットに固定されて、外部から供給された冷却流体をテスト中のモジュールＩＣに噴射する、モジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置において、
前記プレスユニットに並列に対向設置され、内部に前記冷却流体が流動する冷気流路が形成された一対の支持部材と、
前記各プッシュバーの間から前記冷気流路を介して供給される冷却流体を、各モジュールＩＣ面方向に傾斜して噴射させる複数の冷却流体噴射ユニットを有することを特徴とするモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項２】
前記第１冷却流体噴射ユニットは、両端が前記各支持部材の冷気流路に連通するように結合され、前記プレスユニットの各プッシュバーの間に配置されるように設けられるノズル部材と、
前記各ノズル部材の長手方向に沿って一定間隔で形成されると共に、各ノズル部材の中心線を経る面から円周方向に離隔した位置に形成され、ノズル部材を介して案内された冷却流体をモジュールＩＣの方に傾斜して噴射する噴射孔とからなることを特徴とする請求項１に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項３】
前記噴射孔は複数ずつ対を成してノズル部材の長手方向に沿って一定間隔で形成されることを特徴とする請求項２に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項４】
前記各支持部材の冷気流路は少なくとも一つの隔壁体により複数に分割形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項５】
前記冷気流路は内部で上下に配置される二つの隔壁体により上部流路と中間流路及び下部流路の３部分に区切られ、前記上部流路は前記各ノズル部材の先端部と連通し、前記下部流路の一方には外部から冷却流体を供給される流入口が形成され、前記各隔壁体には下部流路を介して流れ込んだ冷却流体を中間流路及び上部流路から送出するように複数の連結孔が一定間隔で形成されることを特徴とする請求項４に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項６】
前記各ノズル部材の最端と、前記上側に位置した隔壁体の連結孔及び下側に位置した隔壁体の連結孔は、互いにずれるように配列されることを特徴とする請求項５に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項７】
前記ノズル部材の最端部が固定される各支持部材の上端部は、前記ノズル部材の最端部が挿入される複数の貫通孔が一定間隔で形成された下部支持部材と、この下部支持部材の上部に結合され、下部支持部材の各貫通孔に対応する位置に貫通孔が形成された上部支持部材で構成され、
前記、下部支持部材の各貫通孔と上部支持部材の各貫通孔の間に各貫通孔に挿入されたノズル部材の端部を固定させるように支持する弾性材質の密封リングが設置されることを特徴とする請求項２に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項８】
前記密封リングはシリコン材からなることを特徴とする請求項７に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項９】
前記ノズル部材の各先端部に前記密封リングの一部分が挿入される溝が形成されることを特徴とする請求項７に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項１０】
フレームと、このフレームの前面部に一定間隔で配列され、キャリアに装着された各モジュールＩＣの端部を押してテストソケットに接続する多数のバータイプのプッシュバーを備えたプレスユニットに固定されて、外部から供給された冷却流体をテスト中のモジュールＩＣに噴射する、モジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置において、
前記プレスユニットに並列に対向設置され、内部に前記冷却流体が流動する冷気流路が形成された一対の支持部材と、
前記各プッシュバーの間から前記冷気流路を介して供給される冷却流体を、各モジュールＩＣ面方向に噴射させる複数の冷却流体噴射ユニットであって、その噴射位置が前記モジュールＩＣの中央部に位置し、対向する前記モジュールＩＣ全体に対して前記冷却流体が噴射されるように噴射孔が形成されたことを特徴とするモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項１１】
前記噴射孔は、前記対向するモジュールＩＣの中央部に向かうものであることを特徴とする請求項１０に記載のモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【請求項１２】
前記噴射孔は、前記モジュールＩＣの中心と前記冷却流体噴射ユニットの噴射位置とを結ぶ線に対して傾斜を有する２つの傾斜孔として形成されたことを特徴とするモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モジュールＩＣをテストするためのハンドラに関するもので、特に、テスト部においてモジュールＩＣ部がテストソケットに装着され、所定の温度環境下でテストが行われる時、モジュールＩＣに直接冷却流体を噴射することによってモジュールＩＣ自体から発生する熱による温度偏差を補正することで、正確な温度下でモジュールＩＣのテストを行えるようにしたモジュールＩＣテストハンドラ用発熱補償装置に関するものである。
【０００２】
【関連技術】
一般に、モジュールＩＣは複数のＩＣ（集積回路）チップ及び他の素子を一つの基板上に半田付け固定して独立した回路を構成したもので、かかるモジュールＩＣはコンピュータのマザーボードに実装される複数の部品のうち、極めて重要な役割を果しているので、生産後に出荷する前に必ずその異常状態を点検する過程を経ること
になる。
【０００３】
添付図面の図１は前述したモジュールＩＣを自動的にローディング及びアンローディングしてテストするモジュールＩＣテストハンドラの一例を示したもので、モジュールＩＣテストハンドラはトレイ（図示せず）に収納されている多数のモジュールＩＣをテスト用キャリアＣに装着するローディング部１と、ローディング部１からモジュールＩＣが装着されたキャリアＣを別の移送装置（図示せず）に順次に移送させ、キャリアのモジュールＩＣを所定の温度で加熱または冷却させる予熱チャンバ２と、予熱チャンバ２から予熱後に移送されてきたキャリアのモジュールＩＣを外部のテスト装置と結合したテストソケット７に装着し、所定の温度状態下でテストを行うテストチャンバ３と、前記テストチャンバ３からテスト完了した後に移送されてきたキャリアに反対状態の冷気又は熱を供給することでモジュールＩＣを冷却又は加熱して初期の常温状態にするディフロスティング（ｄｅｆｒｏｓｔｉｎｇ）チャンバ４及び、ディフロスティングチャンバ４を介して移送されてきたキャリアからテスト済みのモジュールＩＣを分離して、テスト結果によって指定トレイに分類、積載されるアンローディング部５で構成され、所定の温度範囲内でモジュールＩＣの常温テストと高温テスト及び低温テストを行うことになる。
【０００４】
ところが、前述したようにハンドラのテストチャンバ３でモジュールＩＣがテストソケット７に装着されてテストが行われる途中、モジュールＩＣ自体から発生する熱は、このようなモジュールＩＣの損傷を招くだけでなく、テストチャンバ内でモジュールＩＣを正確な温度範囲内でテストすることが非常に難しくなり、テスト効率が低下するという問題があった。
【０００５】
従って、従来はこのような問題を解決するために、モジュールＩＣを押してテストソケットに接続させるプレスユニットに、液化窒素などの冷却流体を噴射する噴射体を装着し、モジュールＩＣ側に冷却流体を噴射することでモジュールＩＣの発熱を抑制する発熱補償装置が関連技術として開発され、用いられている。
【０００６】
しかしながら、この従来の関連技術にかかる発熱補償装置は複数のモジュールＩＣがテストソケットに接続された状態でそれぞれのモジュールＩＣの間に冷却流体を噴射することで、モジュールＩＣ側に冷却流体を送るようになっているが、実際の発熱体であるＩＣチップが取り付けられた面に冷却流体を直接噴射できないようになっているため、発熱補償の効率は高くないという欠点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記関連技術の問題点を解決するためのもので、テスト中のモジュールＩＣのＩＣ取り付け面に直接冷却流体を噴射するようにすることで、発熱補償の効率を更に増大させることができるようにしたモジュールＩＣテストハンドラ用発熱補償装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、
フレームと、このフレームの前面部に一定間隔で配列され、キャリアに装着された各モジュールＩＣの端部を押してテストソケットに接続する多数のバータイプのプッシュバーを備えたプレスユニットに固定されて、外部から供給された冷却流体をテスト中のモジュールＩＣに噴射する、モジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置において、
前記プレスユニットに並列に対向設置され、内部に前記冷却流体が流動する冷気流路が形成された一対の支持部材と、
前記各プッシュバーの間から前記冷気流路を介して供給される冷却流体を、各モジュールＩＣ面方向に傾斜して噴射させる複数の冷却流体噴射ユニットを有することを特徴とするモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置が提供される。
また、本発明によれば、
フレームと、このフレームの前面部に一定間隔で配列され、キャリアに装着された各モジュールＩＣの端部を押してテストソケットに接続する多数のバータイプのプッシュバーを備えたプレスユニットに固定されて、外部から供給された冷却流体をテスト中のモジュールＩＣに噴射する、モジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置において、
前記プレスユニットに並列に対向設置され、内部に前記冷却流体が流動する冷気流路が形成された一対の支持部材と、
前記各プッシュバーの間から前記冷気流路を介して供給される冷却流体を、各モジュールＩＣ面方向に噴射させる複数の冷却流体噴射ユニットであって、その噴射位置が前記モジュールＩＣの中央部に位置し、対向する前記モジュール全体に対して前記冷却流体が噴射されるように噴射孔が形成されたことを特徴とするモジュールＩＣのテストハンドラ用発熱補償装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
先ず、本発明による発熱補償装置の構成及び作動に対する理解を容易にするために、図２を参照して本発明の発熱補償装置が採択されたモジュールＩＣテストハンドラのテストチャンバについて概略的に説明する。
【００１０】
図２に示すように、テストチャンバ３は開閉可能な密閉されたハウジング３１と、外部のテスト装置（図示せず）と結合して、ハウジング３１内に移送されたキャリアＣのモジュールＩＣが電気的に接続され、テストが行われるテストソケット７と、ハウジング３１のテストソケット７の真後ろ側に前後進の移動ができるように設けられて、キャリアＣがテストソケット７の真後ろに位置した時、前進してモジュールＩＣを押してテストソケット７に接続させるプレスユニット３６と、ハウジング３１外部でプレスユニット３６と結合してプレスユニット３６を前後進移動させる電動モータ３７及びボールスクリュー３８とを備える。
【００１１】
また、テストチャンバ３には内部全体を所定の温度条件にするために冷気及び温熱を供給する冷却及び加熱手段が構成されるが、該冷却及び加熱手段は液化窒素タンク（図示せず）に連結され液化窒素を噴射する噴射ノズル３３と、電気的に発熱する電熱ヒータ３２と、噴射ノズル３３と電熱ヒータ３２の片側に設けられて噴射ノズル３３から噴射された液化窒素または電熱ヒータ３２により加熱された温気をキャリア側に送風する送風ファン３４及び、送風ファン３４により送風される液化窒素または温気をキャリア側に案内する案内ダクト３５を備える。尚、プレスユニット３６にはテストが行われているモジュールＩＣの表面に直接、持続的又は間欠的に冷気を噴射する発熱補償装置１０が設けられている。該発熱補償装置１０の構成及び作動について図３ないし図９を参照して詳しく説明すると次の通りである。
【００１２】
先ず、図３を参照してプレスユニット３６の構造について概略的に説明する。プレスユニット３６はほぼ矩形のフレーム３６１と、フレーム３６１の前面部に一定間隔で配列されて、キャリアＣに装着された各モジュールＩＣの端部を押してテストソケット７に接続させる複数のプッシュバー３６２とからなる。
また、発熱補償装置１０はプレスユニット３６のフレーム３６１の上端及び下端にそれぞれ固定され、内部に冷却流体が流動するように冷気流路が形成されている一対の支持部材１１と、両端が各支持部材１１の冷気流路に連通されるように結合するほぼ‘コ’字状あるいは門形のバー形状をなす中空の複数のノズル部材１２からなり、各々のノズル部材１２はプレスユニット３６の各プッシュバー３６２の間ごとに配置されるように支持部材１１に沿って一定間隔で配列される。
【００１３】
また、ノズル部材１２には長手方向に沿って複数の噴射孔１３が一定間隔で対を成し形成されるが、ここで各噴射孔１３の対は二つずつ一側方に連接されており、各噴射孔１３がノズル部材１２の中央から両側に一定程度離れて向くようになっている。
【００１４】
尚、各支持部材１１の冷気流路は上部隔壁体１１２及び下部隔壁体１１１により下部流路１１３と中間バッファ流路１１４、及び上部流路１１４の３層に分割されているが、最下層の下部流路１１３の一端には外部から冷却流体を供給される流入口１１９が形成されており、最上層の上部流路１１４はノズル部材１２の端部と連通するようになっている。
【００１５】
また、上部隔壁体１１２と下部隔壁体１１１には各々一定間隔で連結孔１１２ａ、１１１ａが形成され、上部隔壁体１１２の連結孔１１２ａはノズル部材１２の先端部とずれるように配置され、下部隔壁体１１１の連結孔１１１ａは上部隔壁体１１２の連結孔１１２ａとずれるように配置される。
即ち、ノズル部材１２と上部隔壁体１１２の連結孔１１２ａ及び下部隔壁体１１１の連結孔１１１ａの位置は互いにジグザグ状になり、このように冷気流路を複数に分割し、各々の連結孔１１２ａ、１１１ａを互いにずれるように配置した理由は、冷気流路に流れ込む冷却流体の圧力水頭をなくすことによって各々のノズル部材１２を介して冷却流体が均一に噴射できるようにするためである。
【００１６】
もし、冷却流路が一つに構成されていると、冷却流体が流れ込む流入口の付近では冷却流体の圧力が高く、流入口から離れるほど圧力が低下する。従って、流入口の近傍に配置されるノズル部材からは高い圧力の冷却流体の噴射を期待することができるが、流入口から遠く配置されるノズル部材からは低い圧力の冷却流体の噴射しか期待できないので全体的な冷却性能のバラツキにより効果的な発熱補償を期待することができなかった。
【００１７】
しかしながら、本発明のように冷却流路が３層に分割され、各々の連結孔１１２ａ、１１１ａが互いにずれるように配置されると、冷却流路の流入口１１９を介して流れ込んだ冷却流体が複数の段階を経由しながら流動し、各段階で圧力水頭が漸次に補正されて各ノズル部材１２を介して比較的に均一な圧力で冷却流体を噴射することができるようになる。
以下、これについては更に詳しく説明する。
【００１８】
尚、ノズル部材１２が結合される支持部材１１の上端部は、ノズル部材１２の各先端部が挿入される複数の貫通孔１１６ａが一定間隔で形成された下部支持部材１１６と、該下部支持部材１１６の上部にネジなどの締結手段により結合され、下部支持部材１１６の各貫通孔１１６ａと対応する位置に貫通孔１１７ａが形成された上部ジグザグ部材１１７からなる。
【００１９】
また、下部支持部材１１６の各貫通孔１１６ａの上端部と上部支持部材１７の貫通孔１１７ａの下端部は各々傾斜して形成され、下部支持部材１１６の上部支持部材１１７が相互結合された時、下部支持部材１１６の各貫通孔１１６ａと上部支持部材１１７の各貫通孔１１７ａとの間に断面Ｖ字状の収容溝１１８が形成されており、ノズル部材１２の先端部にも収容溝１１８と相応する位置に溝１２１が形成されている。
また、収容溝１１８とノズル部材１２の溝１２１にＯ−リングのような弾性材質の密封リング１４が結合されるようにすることで、密封リング１４によりノズル部材１２の先端部が各貫通孔１１６ａ、１１７ａに挿入された状態で離脱せずに固定されるようにしている。
【００２０】
密封リング１４はノズル部材１２を貫通孔１１６ａ、１１７ａ内で支持する機能のみならず、ノズル部材１２を支持部材１１に結合する時に、支持部材１１に対するノズル部材１２の位置を決定する機能及び密封機能も兼ねる。
密封リング１４はシリコンまたはゴムなどの材料であることが望ましい。
【００２１】
前述したように構成された発熱補償装置は次のように作動する。
プレスユニット３６がキャリアに装着されたモジュールＩＣをテストソケット７に押し込んで接続させるとテストが行われる。この時、外部の冷却流体の供給源（図示せず）から発熱補償装置１０の各支持部材１１の流入口１１９を介して下部流路１１３の内に冷却流体が供給される。
【００２２】
図７に示すように、下部流路１１３の内部に流れ込んだ冷却流体は下部隔壁体１１１の各連結孔１１１ａを介して中間バッファ流路１１４に流れ込む。この時、下部隔壁体１１１の各連結孔１１１ａの直上部は上部隔壁体１１２により閉塞されているので中間バッファ流路１１４の内部に流れ込んだ冷却流体が広がって混ざることになり、１次的な圧力水頭の補正が起こることになる。
【００２３】
次に、前記中間バッファ流路１１４の内部の冷却流体は上部隔壁体１１２の各連結孔１１２ａを介して上部流路１１４に流れ込むが、この時、上部隔壁体１１２の各連結孔１１２ａの直上部やはり下部支持部材１１６により塞がっているので上部流路１１４の内に流れ込んだ冷却流体が広がって混ざることになり２次的な圧力水頭の補正が発生した後、各ノズル部材１２の先端部を介してノズル部材１２の内に流れ込む。
【００２４】
従って、前述したように下部流路１１３を介して流れ込んだ冷却流体が２回に亘って圧力水頭の補正が発生した後、各ノズル部材１２へ流れ込むので各ノズル部材１２へ比較的均一な圧力の冷却流体を供給することが可能となる。
また、前記ノズル部材１２に流れ込んだ冷却流体は図８に示すように、各ノズル部材１２の噴射孔１３を介して外部に排出されるが、ここで各噴射孔１３はノズル部材１２の中心から両側方向にずれた位置にあるので各噴射孔１３を介して排出される冷却流体が傾斜した方向に吐き出され、これによって噴射された冷却流体がテストソケット７に装着された両側のモジュールＩＣのＩＣチップ側に直接向かうようになるので優れた冷却性能を得ることができる。
【００２５】
図８に示した構成では、噴射孔１３は２列に設けられ、傾斜方向を有しているが、図９に示すように、噴射の中心がモジュールＩＣのＩＣチップの中央と一致するように噴射孔をノズル両側のチップ対向面に設けることができる。
このようにすることにより、冷却流体は最小の距離でＩＣチップに向けられることになるため、冷却効率を向上させることができる。
なお、噴射孔の形成に関しては、ノズルの片側につき、ＩＣチップの中心に垂直に向かう１つの噴射孔１３ａだけを設ける場合、ＩＣチップの両端付近に向いた２つの傾斜孔１３ｂ、１３ｃを設ける場合、これらを組み合わせて１３ａ、１３ｂ、１３ｃの計３つを設ける場合が考えられ、図９ではこの３つを設けた場合を示している。
【００２６】
尚、本発明によると前述したような発熱補償のための冷却性能の向上と共に、ノズル部材１２を支持部材１１に取り付ける際の作業も簡略化されるという利点が得られる。
即ち、ノズル部材１２を支持部材１１に取り付ける時、各ノズル部材１２の先端部を上部支持部材１１７の貫通孔１１７ａに挿入した後、ノズル部材１２の先端部の下部から密封リング１４を挿入して収容溝１１８の下部及びノズル部材１２の溝１２１に位置させ、次にノズル部材１２の下部から下部支持部材１１６の各貫通孔１１６ａ、１１７ａにノズル部材１２の先端部を挿入した後、下部支持部材１１６と上部支持部材１１７を締結することによってノズル部材１２を支持部材１１の上部に簡単に取り付けることができる。
【００２７】
また、発熱補償のための冷却流体として、通常、液化窒素を用いているが、該液化窒素を用いて発熱補償を行う場合、水分によって霜が発生し得るので液化窒素と乾燥空気を混合した混合冷却流体を用いるのが望ましい。
【００２８】
以上本発明の好適な一実施態様について説明したが、前記実施態様に限定されず、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、次のような効果がある。
ノズル部材から冷却流体を傾斜させて噴射された冷却流体がテスト中のモジュールＩＣのＩＣチップに直接向かうようにすることで優れた冷却性能が得られる。
ノズル部材からの噴射の中心がモジュールＩＣのＩＣチップの中央と一致するように噴射孔をノズル両側のチップ対向面に設けるようにすることにより、冷却流体は最小の距離でＩＣチップに向けられることになって、冷却効率が向上する。
また、冷却流体が複数の段階の冷却流体を介してノズル部材に供給され、各々のノズル部材に均一な圧力の冷却流体が供給可能になるので、発熱補償効果を更に向上させることができる。
これと共に、ノズル部材が支持部材に容易に結合されるので組立て性を向上させることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なモジュールＩＣのテストハンドラの構成の一例を概略的に示した構成図である。
【図２】本発明による発熱補償装置が適用されたモジュールＩＣテストハンドラのテストチャンバの構成を概略的に示した側面図である。
【図３】本発明による発熱補償装置が取り付けられたプレスユニットの構造を示した正面図である。
【図４】本発明による発熱補償装置の斜視図であって、発熱補償装置の内部構造を詳細に説明するために一部分を切開して示した部分切開斜視図である。
【図５】図４のＡ部分の拡大図である。
【図６】図３のＩ−Ｉ線断面図である。
【図７】図４の発熱補償装置の支持部材に形成される冷気流路によって冷却流体が流動する現象を説明する説明図である。
【図８】本発明の発熱補償装置の作用を概略的に示した説明図である。
【図９】本発明の発熱補償装置において最も効率的な冷却作用を奏することができる実施例を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
１０  発熱補償装置
１１  支持部材
１２  ノズル部材
１３  噴射孔
１４  密封リング
１１１  下部隔壁体
１１２  上部隔壁体
１１３  下部流路
１１４  中間バッファ流路
１１５  上部流路
１１６  下部支持部材
１１７  上部支持部材
Ｍ  モジュールＩＣ
ＩＣ  集積回路チップ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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