(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被試験電子部品が装着されたバーンインボードが複数収容されるバーンインチャンバと、前記バーンインボードの位置検知を行う検知器と、上下方向に昇降自在である温度調整ボードと、前記温度調整ボードに取り付けられた複数の温度調整アレイとを備えており、前記バーンインチャンバ内に前記バーンインボードを収容した後、前記バーンインチャンバが所定位置に位置していることを前記検知器で検知し、その後、前記温度調整ボードを移動させて前記温度調整アレイを被試験電子部品に接触させるバーンイン装置であって、
前記バーンインチャンバに収容される各バーンインボードに１対１で対応するように前記検知器が設けられており、各バーンインボードについて、それぞれ個別の検知器で位置検知が行われることを特徴とするバーンイン装置。
【請求項２】
前記バーンインボードの挿し込み位置を検知する検知器は、投光部および受光部を備えるフォトマイクロセンサである請求項１に記載のバーンイン装置。
【請求項３】
前記フォトマイクロセンサは入光時オンタイプのものである請求項２に記載のバーンイン装置。
【請求項４】
前記フォトマイクロセンサは、バーンインボードに形成された切り欠きの位置を検知する請求項２に記載のバーンイン装置。
【請求項５】
前記検知器の設置位置は、前記バーンインチャンバが有するバーンインボード用スロットの開口近傍である請求項１に記載のバーンイン装置。
【請求項６】
前記検知器の位置調整が可能である請求項１に記載のバーンイン装置。
【請求項７】
前記検知器は、検知ユニットと、位置調整機構とを備えており、
前記位置調整機構は、前記検知ユニットに取り付けられるスライダと、前記スライダを進退方向に移動するように案内するガイド部材と、前記ガイド部材に対して進退移動方向に相対移動可能な状態で固定され得、前記検知ユニットに突き当てられる位置決め用の治具と、前記治具に向けて検知ユニットを付勢する付勢手段とを有し、
前記検知ユニットに突き当てられた前記治具のガイド部材に対する相対位置を調整すると、前記検知ユニットの進退方向の位置が調整される請求項１に記載のバーンイン装置。
【請求項８】
前記位置決め用の治具は、前記ガイド部材に螺合されており、先端が前記検知ユニットに突き当てられる送りねじであり、前記送りねじのガイド部材に対する螺合位置を調整すると、前記検知ユニットの進退方向の位置が調整される請求項７に記載のバーンイン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子部品に対してバーンイン試験を行うためのバーンイン装置に関し、特に、多数の電子部品に対して同時にバーンイン試験を行うことができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
バーンイン（Burn-in）試験とは、スクリーニング試験の一種であり、半導体集積回路等の電子部品に高温の熱ストレスを長時間与えて電子部品の初期不良を検出し、初期故障品の除去を行う試験である。そして、このような試験を行うバーンイン装置としては、多数の被試験電子部品を装着したバーンインボードを収容して高温状態を維持するバーンインチャンバを有しており、当該バーンインチャンバ内で試験を行うものが知られている。【０００３】
そして、最近、バーンイン装置として、多数の被試験電子部品が装着されたバーンインボードをバーンインチャンバ内の所定位置に収容した後、熱ストレスを与えると共に各被試験電子部品に温度調整アレイを接触させて個々の被試験電子部品の温度調節を行いながら被試験電子部品のバーンイン試験を行うものが提案されている(特願２００４−７９６２３)。【０００４】
上記バーンイン装置は、バーンインチャンバ内に、一対一で被試験電子部品に接触させることができるだけの数の温度調整アレイを備えている。この温度調整アレイは、バーンインチャンバ内に昇降自在に設置された温度調整ボードに取り付けられている。そして、バーンイン試験では、複数の温度調整ボードを同時に昇降移動させて、各被試験電子部品に同時に温度調整アレイを接触させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記バーンイン装置において、複数の温度調整ボードを同時に昇降させる方法としては、例えば、図１１に示されるように、上下方向に移動する可動ロッド１０１ａを備えたエアシリンダ１０１をバーンインチャンバ１０２の両側に設置し、これを用いて温度調整ボード１０３を昇降させることが考えられる。【０００６】
ところが、同時に昇降させる温度調整ボードの数が多数あると、移動部全体を数千Ｎ（ｋｇ・ｍ／ｓ２）の駆動力で一括して昇降駆動する必要がある。このため、大型のエアシリンダを用いる必要が生じ、高温状態を維持するバーンインチャンバが大型化するという難点が生ずる。【０００７】
また、バーンイン装置においては、バーンインボードを確実にコネクタに挿し込んで、正確な位置に位置決めできることが望ましい。バーンインボードのコネクタへの挿し込みが不十分では電気的接続が不良となる。また、バーンインボードの位置決めが不十分であると、温度調整アレイと被試験電子部品との位置決めのガイドに不良が生じたり、周囲のソケットに当たるような不具合が生ずる。この点は、収容できるバーンインボードの数が多数になっても同様である。【０００８】
図１２に示されるように、従来、多数のバーンインボード１１１の収容が可能なバーンインチャンバ１０２を備えるバーンイン装置では、全てのバーンインボード１１１について一括して位置検知を行っている。例えば、バーンインチャンバ１０２は、その最上部に取り付けられたレーザ照射部１１２と最下部に取り付けられたレーザ受光部１１３とからなるセンサを備えている。また、バーンインチャンバ１０２に収容される各バーンインボード１１１の所定部位には位置検知用のスリット１１１ａが形成されている。そして、全てのバーンインボード１１１を収容し、バーンインボード１１１側のコネクタをバーンイン装置側のコネクタに嵌合させた後、レーザ照射部１１２からレーザ光を照射し、全てのバーンインボード１１１のスリット１１１ａを通過したレーザ光をレーザ受光部１１３で受光できたとき、全てのバーンインボード１１１の位置は正確であると検知している。このように、従来の検知手段では、レーザ光を複数の検知用スリット１１１ａに通している。【０００９】
ところが、各バーンインボードの収容部の形状等やコネクタの組みつけに製造ばらつきがあると、各バーンインボードをコネクタに嵌合させたときに、当該ばらつきに起因する位置ずれが各バーンインボードのスリット相互間で生ずることがある。この位置ずれは補正できないので、レーザ光を複数の検知用スリットに通す従来の検知手段では、レーザ照射部１１２やレーザ受光部１１３の位置調整や角度調整の対応では困難な場合がある。このような状況では、バーンインボード１１１の位置検知精度をより向上させることは難しく、特に、収容可能なバーンインボード１１１の数が多くなるほど、検知精度を向上させることは難しい。【００１０】
バーンインボード１１１の位置がずれると、嵌合するコネクタの接続抵抗が増えて電源用端子が発熱したり劣化したりするという問題が生じ、また、バーンインボード１１１に装着された被試験電子部品に温度調整アレイを接触させるときに温度調整アレイがソケットに当たったり、ずれた状態で接触したりするため、被試験電子部品を加熱／冷却するときの温度制御にばらつきが生ずる可能性があり、試験品質を維持できないおそれがある。【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、小型化可能なバーンイン装置を提供すること、そして、バーンインチャンバ内に収容されたバーンインボードの位置決め精度がより向上されたバーンイン装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、第１に、本発明は、複数の被試験電子部品を装着したバーンインボードが収容されるバーンインチャンバと、前記各被試験電子部品に押圧接触させて前記各被試験電子部品を加熱／冷却する複数の温度調整アレイを有する温度調整ボードと、前記バーンインチャンバ内にて前記温度調整ボードを昇降移動させる昇降装置とを備えており、前記バーンインボードが前記バーンインチャンバ内に収容された後、前記温度調整ボードを前記バーンインボード方向へ移動させて前記温度調整アレイを被試験電子部品に押圧接触させて、バーンイン試験を行うバーンイン装置であって、前記昇降装置は、水平方向に進退移動する移動体を有するプッシュプル装置と、前記移動体の進退移動を昇降移動に変換して前記温度調整ボードを昇降させる、傾斜カムおよびカムフオロアからなるカム機構とを備えていることを特徴とするバーンイン装置を提供する（発明１）。【００１３】
上記発明（発明１）では、カムフォロアと傾斜カムとからなるカム機構を用いているので、移動体の移動距離に対する温度調整ボードの昇降距離の割合を小さくすることができ、昇降動作に必要な力が小さくてすむようになる。したがって、傾斜カム、特に傾斜角度が小さい傾斜カムを用いれば、垂直方向に動くプッシュプル装置を設ける場合と比較して、より小型のプッシュプル装置で同じ重量のものを昇降させることができる。つまり、本発明によれば、プッシュプル装置の小型化を図ることができ、バーンイン装置の小型化を図ることができる。【００１４】
上記発明（発明１）において、前記カム機構の傾斜カムは、前記カムフォロアとの協働で進退移動を昇降移動に変換する溝カム傾斜部を有するものであり、前記溝カム傾斜部の両端のうち、昇降移動するカム機構の従動側部材が上限位置に位置するときに前記カムフォロアが位置する側の一端には、当該溝カム傾斜部の一端に連なって水平方向に延びる第１の水平部が形成されていることが好ましい（発明２）。【００１５】
上記発明（発明２）によれば、カムフォロアが溝カム傾斜部の他端に位置する状態から、さらにカム機構の主動側部材を移動させることで、温度調整ボードを上限位置に保持しつつ、カムフォロアを溝カム傾斜部の他端に連なる第１の水平部に位置させることができる。カムフォロアを第１の水平部に位置させると、カム機構の構造上、プッシュプル装置からカム機構に何ら力を与えなくても、温度調整ボードを機械的に上限位置に保持できる。【００１６】
温度調整ボードが上限位置に位置する状態とは、温度調整ボードの温度調整アレイがバーンインボード上の被試験電子部品から離隔している状態であり、例えばこの間にバーンインボードの抜き挿しを行うことができる。非試験時またはバーンインボードの抜き挿し時には、温度調整アレイを被試験電子部品から離隔させておく必要があるところ、カム機構の構造上、機械的に温度調整ボードを上限位置に保持できれば、プッシュプル装置が停止しても、離隔状態を保つことができる。また、プッシュプル装置の動作状態とは無関係に温度調整ボードを上限位置に支持できるので、停電対策を別途考える必要がなく好ましい。【００１７】
上記発明（発明１）において、前記カム機構の傾斜カムは、前記カムフォロアとの協働で進退移動を昇降移動に変換する溝カム傾斜部を有するものであり、前記溝カム傾斜部の両端のうち、昇降移動するカム機構の従動側部材が下限位置に位置するときに前記カムフォロアが位置する側の一端には、当該溝カム傾斜部の一端に連なって水平方向に延びる第２の水平部が形成されていることが好ましい（発明３）。【００１８】
上記発明（発明３）によれば、カムフォロアが溝カム傾斜部の一端に位置する状態から、さらにカム機構の主動側部材を移動させることで、温度調整ボードを下限位置に保持しつつ、カムフォロアを溝カム傾斜部の一端に連なる第２の水平部に位置させることができる。カムフォロアを第２の水平部に位置させると、カム機構の構造上、プッシュプル装置からカム機構に何ら力を与えなくても、温度調整ボードを機械的に下限位置に保持できる。【００１９】
温度調整ボードが下限位置に位置する状態とは、温度調整ボードの温度調整アレイをバーンインボード上の被試験電子部品に押し付けて接触させ、バーンイン試験を行っている状態である。バーンイン試験では、温度調整アレイを被電子部品に一定時間接触させておく必要があるところ、カム機構の構造上、機械的に温度調整ボードを下限位置に保持できれば、プッシュプル装置が停止しても、温度調整アレイを被試験電子部品に押し付けた状態を保つことができ、試験を続行できる。また、プッシュプル装置の動作状態とは無関係に温度調整ボードを下限位置に支持できる。このため、被試験電子部品を押圧し冷却している温度調整アレイが不慮の停電により被試験電子部品から遊離して、被試験電子部品の急激な温度上昇を招く不具合が生じない。従って、停電等の対策を別途考える必要がなく好ましい。【００２０】
上記発明（発明１）において、前記プッシュプル装置および前記カム機構は、前記バーンインチャンバの両側にそれぞれ設置されており、前記プッシュプル装置の移動体には、それぞれ、水平方向に進退移動する前記カム機構の主動側部材が１つ以上取り付けられており、一方の移動体に接続された主動側部材と他方の移動体に接続された主動側部材は、水平方向に進退移動可能に設置された連結部材によって相互に連結されていることが好ましい（発明４）。【００２１】
この発明（発明４）では、ボードインチャンバの両側に位置しており、温度調整ボードを両側から挟むように位置する主動側部材が連結部材によって相互に連結されている。したがって、温度調整ボードの両側の主動側部材は同期して移動できる。温度調整ボードの両側の主動側部材を同期して移動させることができれば、温度調整ボードを安定した状態で昇降できる。また、バーンインチャンバは、通常、バーンインボードを水平方向に抜き挿しする構造であり、バーンインチャンバでは、水平方向に移動可能な連結部材を設置するスペースを確保しやすい。したがって、本発明（発明４）のように移動体が水平方向に移動する状態でプッシュプル装置を設置すると、水平方向に移動する連結部材を設けて、カム機構の主動側部材を相互に連結して同期させることができる。【００２２】
上記発明（発明１）において、カム機構のカムフォロアとしては、傾斜カムの溝カムの表面に転がり接触するものが好ましい（発明５）。かかる発明によれば、カム機構によって進退移動を昇降移動に変換するときの摩擦が小さくなるので、温度調整ボードの昇降動作が安定する。また、摩擦が小さくなれば、駆動手段の出力を効率よく温度調整ボード側に伝達できるので、駆動手段の小型化を図ることができる。【００２３】
第２に、本発明は、複数の被試験電子部品が装着されたバーンインボードが複数収容されるバーンインチャンバと、前記バーンインボードの位置検知を行う検知器と、上下方向に昇降自在である温度調整ボードと、前記温度調整ボードに取り付けられた複数の温度調整アレイとを備えており、前記バーンインチャンバ内に前記バーンインボードを収容した後、前記バーンインチャンバが所定位置に位置していることを前記検知器で検知し、その後、前記温度調整ボードを移動させて前記温度調整アレイを被試験電子部品に接触させるバーンイン装置であって、前記バーンインチャンバに収容される各バーンインボードに１対１で対応するように前記検知器が設けられており、各バーンインボードについて、それぞれ個別の検知器で位置検知が行われることを特徴とするバーンイン装置を提供する（発明６）。【００２４】
上記発明（発明６）では、各バーンインボードについて、それぞれ個別の検知器で位置検知が行われるので、各検知器は対応するバーンインボードの挿し込み位置だけ検知すればよい。検知対象が１つであると、その対象だけに合わせて検知器の位置等を設定することができ、より高精度の位置検知を行うことができる。例えば、バーンインチャンバのスロットに挿入され、コネクタに挿し込まれたバーンインボードの位置検知をより高精度で行おうとすると、各スロットの寸法やバーンインチャンバ側のコネクタとバーンインボードのコネクタとの嵌合量などの細かな違いまで考慮する必要が出てくる。この点、スロットごとに検知器を設ければ、それらの違いをスロットごとに個別に考慮しつつ検知器の位置調整を行うことができ、挿し込まれたバーンインボードの位置検知をより高精度で行うことができるようになる。これにより、温度調整アレイを被試験電子部品に押し付けるときに、温度調整アレイがＤＵＴの周囲にあるソケットに干渉するようなことが防止されるなど、接触動作を安定した状態で確実に行うことができる。【００２５】
上記発明（発明６）において、前記バーンインボードの挿し込み位置を検知する検知器は、投光部および受光部を備えるフォトマイクロセンサであることが好ましい（発明７）。フォトマイクロセンサは安価であるので、設置数が多数であっても低コストで検知器を設けることができる。【００２６】
上記発明（発明６）において、前記フォトマイクロセンサは入光時オンタイプのものであることが好ましい（発明８）。所定数の被試験電子部品についてバーンイン試験を行うことができるバーンイン装置において、それよりも少ない数の被試験電子部品についてバーンイン試験を行う場合、全てのスロットにバーンインボードを挿し込む必要がない場合がある。この場合に、遮光時オンタイプのフォトマイクロセンサを用いていると、空きスロットの全てにダミーのボードを挿し込んで遮光状態をつくり、検知器に位置検知させる必要がある。この点、入光時オンタイプのフォトマイクロセンサを用いていれば、空きスロットのままでもオン状態になることから、使わないスロットについては空きのままでよく、バーンイン試験時の作業効率が向上する。なお、入光時オンタイプのフォトマイクロセンサを用いる場合は、バーンインボードの所定位置にスリットなどの貫通部を形成する。バーンインボードが正常に挿し込まれると、フォトマイクロセンサの投光部からの光が当該貫通部を通過して受光部に達し、フォトマイクロセンサがオン状態になり、バーンインボードが挿し込まれていない場合も、先に説明したようにやはりフォトマイクロセンサがオン状態になる。【００２７】
上記発明（発明６）において、前記フォトマイクロセンサは、バーンインボードに形成された切り欠きの位置を検知することが好ましい（発明９）。かかる発明（発明９）によれば、簡単な構成でフォトマイクロセンサを適用することができる。【００２８】
上記発明（発明６）において、検知器の位置としては、バーンインチャンバが有するバーンインボード用スロットの開口近傍が好ましい（発明１０）。【００２９】
上記発明（発明１０）によれば、バーンインボードがいわゆる半挿しの状態のときには、確実に半挿しであることを検知できる。つまり、高精度でバーンインボードの位置検知を行うことができる。入光時オンタイプのフォトマイクロセンサである場合に、検知器の位置がバーンインボードの挿し込み方向の奥寄りの位置であると、挿し込み状態が不完全である場合にレーザ受光部がオンになることがある。検知器の取り付け位置が奥であるほど、このような誤りが生ずる可能性が高い。したがって、検知器の位置は、できるだけバーンインチャンバのスロットの開口近傍がよい。また、検知器が開口近傍であれば、検知器の着脱や位置調整が容易であり、メンテナンス性に優れるといった利点がある。【００３０】
上記発明（発明６）において、前記検知器の位置調整が可能であるものが好ましい（発明１１）。【００３１】
検知器の位置調整が可能であれば、バーンイン装置や挿し込まれるバーンインボードの状態に応じて、検知器の位置をより適切な位置に位置決めでき、バーンインボードの位置決め精度が向上する。【００３２】
上記発明（発明６）においては、前記検知ユニットに取り付けられるスライダと、前記スライダを進退方向に移動するように案内するガイド部材と、前記ガイド部材に対して進退移動方向に相対移動可能な状態で固定され得、前記検知ユニットに突き当てられる位置決め用の治具と、前記治具に向けて検知ユニットを付勢する付勢手段とを有する位置調整機構を備えており、前記検知ユニットに突き当てられた前記治具のガイド部材に対する相対位置を調整すると、前記検知ユニットの進退方向の位置が調整されることが好ましい（発明１２）。【００３３】
基準面を有する位置決め用治具を使用して検知器をその基準面に押し当てることで、検知器を位置決めすることも考えられるが、この方法では、治具の加工誤差やフォトマイクロセンサに対する外形誤差が影響し、高精度で位置決めできない。この点、上記発明（発明１２）の位置調整機構は、検知ユニットを位置決め用の治具と付勢手段とで挟みつける構造であり、治具のガイド部材に対する相対位置を調整することによって簡単に検知ユニットを位置決めできる。なお、付勢手段としては、ばねやゴムなどを用いることができる。【００３４】
上記発明（発明１２）において、前記位置決め用の治具は、前記ガイド部材に螺合されており、先端が前記検知ユニットに突き当てられる送りねじであり、前記送りねじのガイド部材に対する螺合位置を調整すると、前記検知ユニットの進退方向の位置が調整されることが好ましい（発明１３）。ねじ機構は、位置の微調整に適当な機構であり、位置決め用の治具として、送りねじを用いると、より高精度で検知ユニットを位置決めできる。検知ユニットを高精度で位置決めできると、バーンインチャンバに収容されるバーンインボードをより高精度で位置決めできる。【００３５】
第３に、本発明は、複数の被試験電子部品を装着し得る複数のバーンインボードと、前記各被試験電子部品に押圧接触させて前記各被試験電子部品を加熱／冷却する複数の温度調整アレイを有する温度調整ボードと、前記温度調整ボードを昇降移動させる昇降装置とを、バーンインチャンバに収容してバーンイン試験を行うバーンイン装置であって、前記温度調整アレイは、前記各被試験電子部品を個別に加熱／冷却し得るように、前記各被試験電子部品の配列に対応した配列で、前記各被試験電子部品に対向して前記温度調整ボードに配設されており、前記昇降装置は、駆動源により進退移動する移動体を有するプッシュプル装置と、前記移動体の進退移動方向の駆動力を変換するカム機構とを備えており、前記カム機構によって変換した駆動力により前記温度調整ボードを前記バーンインボード方向へ移動させて前記温度調整アレイを前記各被試験電子部品に押圧接触させる、ことを特徴とするバーンイン装置を提供する（発明１４）。【００３６】
上記発明（発明１４）では、カム機構を用いているので、移動体の移動距離に対する温度調整ボードの昇降距離の割合を小さくすることができ、昇降動作に必要な力が小さくてすむ。したがって、カム機構に傾斜カム、特に傾斜角度が小さい傾斜カムを用いれば、垂直方向に動くプッシュプル装置を設ける場合と比較して、より小型のプッシュプル装置で、同じ重量のものを昇降させることができる。昇降される温度調整ボードには、各被試験電子部品に対応して多数の温度調整アレイが配設され、さらに温度調整ボードは通常複数実装されるため、複数の温度調整ボードを一括して昇降する駆動力は数千Ｎ（ｋｇ・ｍ／ｓ２）にもなるが、その一方でプッシュプル装置の小型化が望まれる。上記発明（発明１４）によれば、プッシュプル装置の小型化、ひいてはバーンイン装置の小型化を図ることができる。【００３７】
上記発明（発明１４）において、前記カム機構は、前記移動体の進退移動方向の駆動力を当該進退移動方向と直交する方向に変換し、変換した駆動力によって昇降プレートを駆動するものであり、前記昇降プレートは、前記温度調整ボードを前記バーンインボードに対して進退させることが好ましい（発明１５）。【００３８】
変換前の駆動力の方向と変換後の駆動力の方向とが直交していれば、カムの形状（例えば溝カムであれば溝の傾斜角度）の条件を変更することで、変換後に得られる駆動力は所望の力にでき、また昇降プレートの昇降速度は容易に変更できるという利点がある。【００３９】
上記発明（発明１４）においては、前記温度調整ボードと前記バーンインボードとを相互に位置決めするために、前記温度調整ボードには位置決めピンが設けられており、前記バーンインボードには前記位置決めピンを案内して嵌入するガイド孔が設けられていることが好ましい（発明１６）。かかる発明によれば、温度調整アレイと被試験電子部品との位置決めをより確実に行うことができる。【００４０】
上記発明（発明１４）においては、前記温度調整ボードが前記バーンインボードに近接するときに、前記温度調整アレイが被試験電子部品を弾性的に押圧するように、前記温度調整ボードと前記温度調整アレイとの間には弾性体が設けられていることが好ましい（発明１７）。弾性体としては、例えばコイルバネやゴムなどを挙げることができる。このような弾性体を設けることにより、各温度調整アレイの各被試験電子部品に対する押圧力の均一化を図ることができる。【００４１】
上記発明（発明１４）において、前記バーンインチャンバは、前記バーンインボードを所定の収容位置に案内するためのガイド溝と、収容された前記バーンインボードが電気的に接続し得る嵌合コネクタとを備えており、前記バーンインボードは、その両辺に前記ガイド溝によって案内されるつば部と、前記嵌合コネクタに嵌合されるコネクタとを備えており、前記つば部にはスリットが形成されており、前記バーンインチャンバに収容された前記バーンインボードの前記スリットを検出することによって、前記バーンインボードの前記コネクタが前記バーンインチャンバの前記嵌合コネクタに確実に嵌合したことを検知する検知器を備えていることが好ましい（発明１８）。【００４２】
上記発明（発明１８）によれば、バーンインボードのコネクタがバーンインチャンバの嵌合コネクタに嵌合していることを、各バーンインボード毎に確実に検知することができる。【００４３】
上記発明（発明１８）において、前記検知器は、前記スリットの位置に対応して前記スリットの検出位置の調整が可能であることが好ましい（発明１９）。かかる発明によれば、各バーンインボードの収容部の形状等やコネクタの組みつけに製造ばらつきがあったり、バーンインボードのスリット形成位置にずれがあったとしても、検出位置を的確な位置に設定することができ、スリット位置の検出精度を向上させることができる。【００４４】
上記発明（発明１４）において、前記温度調整アレイは、外部からの冷媒の流通により当該温度調整アレイを冷却する構造と、内蔵するヒータにより当該温度調整アレイを加熱する構造とを備えることが好ましい（発明２０）。かかる発明によれば、温度調整アレイ、ひいては被試験電子部品の幅広い温度制御が可能である。【００４５】
そして、上記発明（発明２０）において、前記温度調整アレイは、温度センサを更に備えており、前記温度センサに基づいて前記ヒータおよび前記冷媒の流量、の一方又は両方を制御して、当該温度調整アレイが被試験電子部品と接触する部位の温度を所定温度に冷却又は加熱することが好ましい（発明２１）。かかる発明によれば、温度調整アレイ、ひいては被試験電子部品の的確な温度制御が可能であり、多様な温度条件によるバーンイン試験ができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明のバーンイン装置によれば、温度調整ボードを昇降させるためのプッシュプル装置を小型化できるので、よりコンパクトなバーンイン装置を提供できる。また、バーンインチャンバに収容された各バーンインボードについて、それぞれ個別の検知器が最良の位置で位置検知を行うことができるので、バーンインチャンバ内に収容されたバーンインボードの安定した位置決めを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態にかかるバーンイン装置全体を示す正面図。
【図２】図１のバーンイン装置全体を示す側面図。
【図３】ＤＵＴが装着されたバーンインボードを示す平面図。
【図４】図１のバーンイン装置の一部を拡大して示す正面図。
【図５】バーンインチャンバ内に設置された温度調整ボードの要部を拡大して示す正面図。
【図６】図１のバーンイン装置のバーンインチャンバ内に設置された温度調整ボードを昇降させる機構を示す側面図。
【図７】温度調整ボードを昇降させる機構を示す分解斜視図。
【図８】図１のバーンイン装置の検知器が設置されている部分を拡大して示す正面図。
【図９】図１のバーンイン装置の検知器を示す分解斜視図。
【図１０】バーンイン装置のシステム構成の概略を示す概念図。
【図１１】従来の温度調整ボードの昇降機構の概略構成を示す概念図。
【図１２】従来の検知器の概略構成を示す概念図。
【符号の説明】
【００４８】
１  バーンイン装置
１０  バーンインチャンバ
１１  スロット
１７  エアシリンダ（プッシュプル装置）
１７ａ  ロッド（移動体）
１９  連結部材
２０  バーンインボード
３０  温度調整ボード
４０  温度調整アレイ
５０  カムフォロア（カム機構の主動側部材）
６０  傾斜カム（カム機構の従動側部材）
６１ａ  溝カム傾斜部
６１ｂ  第１水平部（第１の水平部）      
６１ｃ  第２水平部（第２の水平部）
７０  検知器
７１  検知ユニット（フォトマイクロセンサ）
８０  位置調整機構
８１  スライダ
８２  ガイド部材
８３  送りねじ（位置決め用治具）
８５  コイルばね（付勢手段）
ＤＵＴ  被試験電子部品
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。【００５０】
図１および図２に示されるように、本実施形態に係るバーンイン装置１は、前面に開閉可能なドア（図示せず）を有するバーンインチャンバ１０を備えている。バーンインチャンバ１０のドアを開閉することでバーンインボード２０（図３参照）を出し入れできる。なお、バーンインボード２０は、バーンイン試験の対象であるＩＣデバイスなどに代表されるＤＵＴ（Device Under Test、被試験電子部品）が複数個装着されるものである。【００５１】
図３に示されるように、バーンインチャンバ１０に挿し込まれるバーンインボード２０は、耐熱性を有する素材からなる四角形のボード本体２１を有する。ボード本体２１にはＤＵＴの装着先であるソケット２２が例えば２０個（４行×５列）備えられている。ボード本体２１の奥側の外縁には、外部電源との接続や制御信号の入出力に用いられるエッジコネクタ２３が設けられている。そして、ボード本体２１には、ソケット２２とエッジコネクタ２３とを電気的に接続する信号配線/電源配線（不図示）が設けられている。また、バーンインボード２０は、その両側縁に、ボード本体２１を保持して数十ｋｇの押圧を支持する強固なつば部２４を有する。そして、一方のつば部２４には、バーンインチャンバ１０内での位置検知に用いられるスリット２４ａが形成されている。スリット２４ａの位置は、エッジコネクタ２３が設けられた奥側の側縁とは反対の前側の側縁に近い位置、すなわちバーンインチャンバ１０の開口近傍である。なお、ＤＵＴのソケット２２への装着や交換作業は、図示しない挿抜機、インサータリムーバ、ローダアンローダなどが用いられる。【００５２】
図１および図４に示されるように、バーンインチャンバ１０は、バーンインボード２０が抜き挿し自在に挿し込まれる複数のスロット１１を有する（図４はスロットにバーンインボードが挿し込まれた状態）。バーンインチャンバ１０の両側板１２の各スロット１１に対応する位置には、スロット１１に挿し込まれたバーンインボード２０の側縁部（つば部２４）を支持するガイド溝１３が形成されている。ガイド溝１３は水平方向に延びており、バーンインチャンバ１０の前面側から挿し込まれたバーンインボード２０を強固に支持する。なお、図１の具体例に示されるように、スロット１１は１６段×２列設けられており、合計３２枚のバーンインボード２０を収容できる。そして、バーンインチャンバ１０は、所定温度に制御されたエアをチャンバ内にて循環させるようになっている。なお、温度調整ボード３０のみでＤＵＴの温度制御が可能な場合には、エア循環によるチャンバ内の温度制御を省略してもよい。【００５３】
また、バーンインチャンバ１０の背板の各スロット１１に対応する位置には、スロット１１に挿し込まれたバーンインボード２０のエッジコネクタ２３が接続されるコネクタ１４（図２および図１０参照）が設けられている。このコネクタ１４は、ＤＵＴ用電源９０およびバーンインコントローラ９１に電気的に接続されているので、コネクタ１４にバーンインボード２０のエッジコネクタ２３を接続すると、バーンインボード１０に装着されているＤＵＴに対して電力供給でき、バーンイン試験の制御信号等の入出力できるようになる。なお、電気的接続については、全てのバーンインボード２０について同様であるので、図１０では一つについてのみ示し、他については省略する。【００５４】
図４に示されるように、バーンインチャンバ１０には、スロット１１の上側に位置するように、温度調整ボード３０が設置されている。図５に示されるように、温度調整ボード３０には、ばね３１を介して温度調整アレイ４０が取り付けられており、温度調整アレイ４０は温度調整ボード３０に対して近接・離隔可能になっている。温度調整アレイ４０は、バーンイン試験においてＤＵＴの温度調整に用いられるものであり、加熱ブロック、冷媒を流通する冷却ブロックおよび温度センサブロック（いずれも不図示）を備えている。また、温度調整アレイ４０は、挿入されたバーンインボード２０に装着されたＤＵＴの直上に位置するように配置されている（図５参照）。そして、バーンイン試験のとき、温度調整アレイ４０は、所定の押圧力でＤＵＴに押し付けられ接触した状態でＤＵＴの加熱または冷却の温度制御を行う。【００５５】
温度調整ボード３０の両端には、位置決め用のピン３２が設けられており、このピン３２がバーンインボード２０に形成された孔にガイドされながら挿入されることにより、温度調整ボード３０とバーンインボード２０との位置決めがなされる。【００５６】
図１０に示されるように、温度調整アレイ４０は、ヒータ用電源９２およびバーンインコントローラ９１に電気的に接続されている。また、温度調整アレイ４０の各ブロックの支持構造や冷却ブロックとチラー９３との間の冷媒供給経路等については説明を省略する。そして、電気的接続の状態は、全ての温度調整ボード４０について同様であるので、図１０では一つについてのみ示し、他については省略する。【００５７】
図４に示されるように、温度調整ボード３０は、その両側縁を、昇降自在に設置されている昇降プレート１５によって支持されている。両昇降プレート１５は、バーンインチャンバ１０の両側に設置されたエアシリンダ１７によって昇降移動されるものであり、昇降ガイド１６にガイドされてバーンインチャンバ１０に対して昇降移動可能になっている。【００５８】
図６に示されるように、エアシリンダ１７は、エアで駆動されるロッド１７ａ（移動体）がバーンインチャンバ１０の前面の開口側（図６中右側）に向けて突き出す状態で設置されており、ロッド１７ａは前後方向に進退移動できるようになっている。そして、図７に示されるように、ロッド１７ａは、進退移動可能に設置された進退プレート１８に接続されている。この進退プレート１８の進退移動がカムフォロア５０と傾斜カム６０とからなるカム機構によって昇降移動に変換され、昇降プレート１５を昇降できるようになっている。なお、両エアシリンダ１７の設置状態は同様であるので、他方についての説明を省略する。ここで、所望により、エアシリンダ以外の他の駆動源、例えば油圧シリンダやアクチュエータ等を適用することも可能である。【００５９】
図７に示されるように、２個のカムフォロア５０は、ボールベアリングを内蔵し、進退プレート１８に取り付けられている。また、傾斜カム６０は、昇降プレート１５に取り付けられている。本実施形態では、エアシリンダ１７によってカムフォロア５０を進退移動させており、昇降移動される傾斜カム６０によって昇降プレート１５を昇降させているので、カムフォロア５０がカム機構の主動側部材であり、傾斜カム６０がカム機構の従動側部材である。【００６０】
傾斜カム６０は溝カム６１を有する。溝カム６１は、傾斜した状態である傾斜部（溝カム傾斜部）６１ａと、傾斜部６１ａの下側の端部に連なる第１水平部（第１の水平部）６２ｂと、上側の端部に連なる第２水平部（第２の水平部）６２ｃとを有する。このうち、傾斜部６１ａは、前方（バーンインチャンバの前面開口側）に向けて上り勾配になっている。傾斜部６１ａの傾斜角度は、エアシリンダ１７の駆動力が所望の駆動倍率、例えば５〜１０倍以上となる角度に形成する。本実施形態では、このように駆動力を大きくできることから、小型のエアシリンダ１７を適用することができる。【００６１】
他方、溝カム６１内を移動するカムフォロア５０は、円筒形状であるとともに進退プレート１８に回転自在に取り付けられており、溝カム６１内を回転しながら移動する。かかるカムフォロア５０を用いると、カムフォロア５０の進退移動を傾斜カム６０の昇降移動に効率よくスムーズに変換できる。したがって、プッシュプル装置であるエアシリンダ１７として、より小型のものを用いることができる。小型のエアシリンダを用いることにより、エアシリンダ１７を含むバーンインチャンバ１０の省スペース化を図ることができるため、バーンイン装置の小型化を図ることができる。また、傾斜カムの昇降移動がスムーズであるので、昇降プレートがスムーズに昇降する。【００６２】
このように傾斜カム６０の傾斜部６１ａが前方に向けて上り勾配になっているカム機構では、カムフォロア５０が前進移動（前方に移動）すると、傾斜カム６０が下降移動し、昇降プレート１５およびこれに支持された複数の温度調整ボード３０が一括して下降移動する。したがって、カムフォロア５０が第１水平部６１ｂに位置するとき、昇降プレート１５および温度調整ボード３０は上限位置に位置する。そして、カムフォロア５０が第２水平部６１ｃに位置するとき、昇降プレート１５および温度調整ボード３０は下限位置に位置する。【００６３】
ところで、図４に示されるように、エアシリンダ１７、カムフォロア５０と傾斜カム６０とからなるカム機構および進退プレート１８は、それぞれバーンインチャンバ１０の両側に設置されている。このうち両側の進退プレート１８は、バーンインチャンバ１０の底部に配置されている連結部材１９によって相互に連結されている。したがって、両エアシリンダ１７のロッド１７ａの動作にずれが生じても、両進退プレート１８の両カムフォロア５０は同期して進退移動する。両カムフォロア５０が同期して移動すると、傾斜カム６０および昇降プレート１５が安定した状態で昇降し、温度調整ボード３０をより安定した状態で昇降させることができる。【００６４】
図６および図８に示されるように、バーンインチャンバ１０の各ガイド溝１３には、スロット１１に挿し込まれたバーンインボード２０の位置検知を行う検知器７０が埋設されている。つまり、本実施形態のバーンイン装置１では、検知器は７０、挿し込まれるバーンインボード２０ごとに設置されている。そして、図６に示されるように、検知器７０は、バーンインボード２０の前面寄りの位置に設置されており、バーンインボード２０のつば部２４に形成されたスリット２４ａ（図３参照）を検知することでバーンインボード２０の位置を検知する。【００６５】
図８および図９に示されるように、検知器７０は先端部が二股に分かれている検知ユニット７１を備えている。この検知ユニット７１は投光部および受光部を備える、入光時オンタイプのフォトマイクロセンサである。したがって、バーンインチャンバ１０のスロット１１にバーンインボード２０が挿し込まれている状態では、バーンインボード２０のスリット２４ａの位置が投光部からの光路位置と一致し、光がスリット２４ａを通過して受光部に達したときにフォトマイクロセンサはオン状態になる。また、バーンインボード２０が挿し込まれていない状態では、常にフォトマイクロセンサはオン状態である。【００６６】
図９に示されるように、検知器７０は、検知ユニット７１の位置調整機構８０を有する。この位置調整機構８０は、バーンインボード２０の挿し込み方向すなわち進退移動方向について、検知ユニット７１の位置調整に用いられるものであり、検知ユニット７１に取り付けられた一対のスライダ８１と、スライダ８１を進退移動方向に移動可能に案内するガイド部材８２とを有する。スライダ８１は、検知ユニット７１の進退移動方向の前面側および後面側の両方に取り付けられた平面視Ｌ字形の部材である。このスライダ８１は、縦向きに配置されたスライド板８１ａを有しており、スライド板８１ａの上縁および下縁は進退移動方向に延びている。そして、ガイド部材８２は、スライド板８１ａの上下端に摺動可能に接触するガイド部８２ａを有する。このように、検知ユニット７１は、このスライダ８１およびガイド部材８２によって、進退移動方向に移動自在な状態で支持されている。【００６７】
ガイド部材８２は、検知ユニット７１を前後から挟むように配置される前板８２ｂおよび後板８２ｃを有する。そして、前板８２ｂにはねじ穴８２ｄが形成されている。このねじ穴８２ｄには、検知ユニット７１に突き当てる送りねじ(位置決め用の治具)８３が螺合されている。また送りねじ８３には位置固定用のナット８４が取り付けられており、送りねじ８３を任意の位置に固定できるようになっている。また、送りねじ８３の先端はとがり先になっている。他方、後板８２ｃには、ガイド穴８２ｅが形成されている。このガイド穴８２ｅには、検知ユニット７１の後側のスライダ８１に固定されたシャフト８１ｂが摺動自在に挿し込まれており、シャフト８１ｂにはコイルばね８５が外挿されている。コイルばね８５は、検知ユニット７１の後側のスライダ８１とガイド部材８２の後板８２ｃとによって圧縮された状態で挟まれており、検知ユニット７１を前方に付勢している。【００６８】
このように、検知ユニット７１は、前側の送りねじ８３と後側のコイルばね８５とによって挟まれており、送りねじ８３の設定位置に位置決めされるようになっている。そして、送りねじ８３の捩じ込み位置を調整することで、検知ユニット７１の進退移動方向の位置を調整できるようになっている。なお、先に説明したように、フォトマイクロセンサ７１は、投光部と受光部とが一体的になっているものであるので、光の投光方向と受光部の位置関係を調整する必要はない。【００６９】
次に、温度調整アレイ４０をＤＵＴに接触させるときのバーンイン装置１の動作を説明する。なお、温度調整アレイ４０をＤＵＴに接触させた状態で行われるバーンイン試験についての説明は省略する。【００７０】
まず、エアシリンダ１７を温度調整ボード３０がバーンインボード２０を押圧しない状態とし、バーンインチャンバ１０（図1参照）のドアを開き、ＤＵＴが装着されたバーンインボード２０をバーンインチャンバ１０のスロット１１に挿し込む。なお、ＤＵＴの数が少なく、全てのスロット１１を使用しない場合でも、本実施形態の検知器７０は入光時オンタイプのフォトマイクロセンサであるので、使用しないスロット１１にダミーのバーンインボードを挿し込む必要はない。【００７１】
バーンインボード２０を挿し込んでバーンインチャンバの１０ドアを閉じると、検知器７０によってバーンインボード２０の位置検知が行われる。検知器７０は、バーンインボード２０のスリット２４ａの位置を検知するものである。また、検知器７０は、入光時オンタイプのフォトマイクロセンサである。したがって、検知器７０は、スリット２４ａを通過した投光部からの光を受光部で受光したときオン信号を送信する。オン信号を発信しない検知器７０がある場合、対応するバーンインボード２０がいわゆる半挿し状態である可能性がある。そこで、その場合は、対応するバーンインボード２０の挿し込み状態を確認し、確実に挿し込む。【００７２】
なお、本実施形態に係るバーンイン装置では、各検知器７０からの信号を検知して、全ての検知器７０からオン信号が発信された場合のみエアシリンダ１７の駆動が可能になっており、したがって検知器７０は安全装置としても機能している。全ての検知器７０からオン信号が発信され、エアシリンダ１７の駆動が可能になると、操作スイッチの投入により、上限位置に位置させていた全ての温度調整ボード３０はエアシリンダ１７によって下降移動する。この結果、温度調整ボード３０に取り付けられた全ての温度調整アレイ４０は、対向する全てのＤＵＴにばね３１を介して押圧接触される。【００７３】
ここで、温度調整ボード３０の昇降動作について具体的に説明する。バーンインボード２０の挿し込みが終了した状態では、温度調整ボード３０は非押圧状態の上限位置に位置している（図５参照）。そして、その状態では、両エアシリンダ１７のロッド１７ａは、バーンインチャンバ１０の背面方向に後退した状態になっている。【００７４】
この状態から両エアシリンダ１７の両ロッド１７ａを前進移動させて両進退プレート１８の両カムフォロア５０を前進移動させる。両進退プレート１８は連結プレート１９で一体的に連結されており、両カムフォロア５０は同期した状態でスムーズに前進移動する。すると、カムフォロア５０が傾斜カム６０の表面を転がりながら水平方向に前進移動し、傾斜カム６０は下降移動する。【００７５】
カムフォロア５０と傾斜カム６０は転がり接触であり、摩擦が小さいので、エアシリンダ１７の出力は効率良く昇降プレート１５側に伝達される。また、傾斜カム６０の上昇移動距離は、カムフォロア５０の前進移動距離よりも短くなっている。このように、カムフォロア５０の動きをカム機構を用いて減速変換しつつ伝達すると、昇降プレート１５および温度調整ボード３０をより安定した状態で昇降させることができる。また、減速させるカム機構を用いると、小さい駆動力を大きな力に変換して昇降させることができるので、小型のエアシリンダを使用することができ、その結果、バーンイン装置を小型化することができる。【００７６】
傾斜カム６０が下降移動すると、傾斜カム６０に固定されている昇降プレート１５が一体的に下降移動し、温度調整ボード３０が下降移動する。そして、カムフォロア５０が溝カム傾斜部６１ａの前端に達する少し手前で、温度調整アレイ４０がＤＵＴに接触する。温度調整アレイ４０はばね３１を介して温度調整ボード３０に支持されており、片当たりすることなくＤＵＴに接触する。この状態から、さらにカムフォロア５０を前進移動させて、カムフォロア５０を第２水平部６１ｃのところまで移動させる。カムフォロア５０を第２水平部６１ｃまで移動させると、温度調整アレイ４０はＤＵＴに押し付けられた状態になる。バーンイン試験は、このように温度調整アレイ４０をＤＵＴに押し付けた状態で行われる。【００７７】
ここで、カムフォロア５０を第２水平部６１ｃに位置させると、水平状態のカム機構の構造上、温度調整アレイ４０をＤＵＴに押し付ける状態を機械的に保持できる。従って、エアシリンダ１７へ供給する空気圧がゼロとなる不具合が発生しても、上記のようにＤＵＴの押圧状態を維持でき、高い信頼性を確保できる。【００７８】
カムフォロア５０を第２水平部６１ｃまで移動させておけば、ＤＵＴが温度調整アレイ４０を上方に押し返す力は、カム機構のところでは、傾斜カム６０がカムフォロア５０を上向きに押す力として全てカムフォロア５０に加わることになる。つまり、カムフォロア５０を進退移動方向に移動させる力がカムフォロア５０に加わることはなく、エアシリンダ１７からカムフォロア５０に力を常時付与しておく必要がなくなる。このように、温度調整ボード３０の位置を保持するときに、エアシリンダ１７の力が不要であれば、試験実行中に誤ってエアシリンダ１７のエア供給がオフになったような場合でも、温度調整ボード３０は正常にＤＵＴを押圧しているので、ＤＵＴの異常な温度上昇によるＤＵＴの破損や不正な試験結果を招くことがなくなり、バーンイン装置１の信頼性が向上する。また、バーンイン試験は、通常、数時間から数十時間連続的に行われるが、この間、エアシリンダ１７の駆動を停止しても、試験に支障をきたすことがない。【００７９】
長時間のバーンイン試験終了後、エアシリンダ１７のスイッチを操作して、エアシリンダ１７を作動させてカムフォロア５０を後退移動させる。これにより、傾斜カム６０が上昇移動し、温度調整ボード３０が上昇移動する。すると、温度調整アレイ４０が上昇移動してＤＵＴから離れる。この状態からさらにカムフォロア５０を後退させて、カムフォロア５０を第１水平部６１ｂのところまで移動させる。すると、昇降プレート１５および温度調整アレイ４０が上限位置に位置する。そしてエアシリンダ１７のスイッチをオフにする。カムフォロア５０を第１水平部６１ｂまで移動させておけば、カム機構の構造上、エアシリンダ１７からカムフォロア５０に力を与えなくても、昇降プレート１５は機械的に上限位置に保持され、安全性が確保される。【００８０】
上記のように、溝カム傾斜部６１ａの両端部には水平部６１ｂ，６１ｃが設けられているので、ここにカムフォロア５０を位置させることで、エアシリンダ１７のスイッチをオフにしてエア圧力をゼロにしても、温度調整アレイ４０をＤＵＴに押し付ける状態や、上限位置に保持する状態を各々維持することができる。【００８１】
次に、バーンイン装置における検知器の検知ユニットの位置調整について説明する。【００８２】
検知器７０の検知ユニット７１の位置調整を行う場合は、バーンイン試験で用いるバーンインボード２０を、位置調整しようとしている検知ユニット７１が取り付けられているバーンインチャンバ１０のスロット１１に確実に挿し込む。この状態で、まず、送りねじ８３をガイド部材８２に対して固定するためのナット８４を緩める。次に、スリット２４ａの溝の中央位置または所望の位置で、検知器７０がオン信号を発信するように、送りねじ８３の捩じ込み位置を調整する。【００８３】
検知ユニット７１はコイルばね８５からの付勢力を受けているので、検知ユニット７１は送りねじ８３の先端との接触状態を維持しつつ進退移動方向に移動する。このように、本実施形態では検知ユニット７１の位置を微調整することができるので、各スロット毎に最適な位置に検知ユニット７１を位置決めできる。また、この実施形態のように、送りねじの先端をとがり先とし、当該とがり先を検知ユニット側に形成した凹部に収まる状態で検知ユニット側に接触させておくと、より微調整しやすい。これらの方法によって、フォトマイクロセンサである検知ユニット７１の位置を調整した後、ナット８４で送りねじ８３をガイド部材８２に締め付けて、検知ユニット７１の位置を固定する。【００８４】
上記のように検知ユニット７１の位置決めを行うことにより、各スロット毎に検知ユニット７１を所望の位置に配置できるので、バーンインボード２０の位置検知を確実に行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、複数の温度調整ボードを一括して昇降させるバーンイン装置に極めて有用である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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