(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験すべき複数の電子部品がそれぞれ装着されるように、テストヘッド上に配置された複数のソケットと、
前記各電子部品を各ソケットの接続端子方向に押圧可能なプッシャと、
前記プッシャを前記ソケット方向に移動させる駆動プレートと、
前記駆動プレート又は前記駆動プレートに取付けられた押圧部に装着してあり、前記駆動プレート、前記押圧部及び前記プッシャを介して前記電子部品を伝熱により温度調節する温調器とを有する電子部品試験装置。
【請求項２】
前記テストヘッドの上部に配置されたソケット、プッシャおよび駆動プレートを囲む空間を密閉するテストチャンバと、
前記テストチャンバの内部に、温度調節された気体を循環させる温調用送風装置とをさらに有する電子部品試験装置であって、
前記温調器が、前記テストチャンバの内部を循環する気体の流れ方向に沿って複数に分割され、個別に温度制御可能な個別温調部分を有する請求項１に記載の電子部品試験装置。
【請求項３】
複数の電子部品に沿って流れる温調された気体の流れ方向に沿って生じる電子部品の位置による温度不均一を補償し、各電子部品を均一な温度状態で試験するように、前記個別温調部分から各電子部品に伝熱する熱量を個別に制御する制御手段をさらに有する請求項２に記載の電子部品試験装置。
【請求項４】
前記複数の電子部品は、テストトレイにより保持され、当該テストトレイが、前記プッシャとソケットとの間に搬送される請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品試験装置。
【請求項５】
前記複数のプッシャは、アダプタの下端にそれぞれ固定してあり、
前記アダプタが、マッチプレートに対して弾性保持してあり、
前記マッチプレートが電子部品の種類に応じて交換自在に、前記テストヘッドの上に配置してあり、
前記マッチプレートの上部に、前記駆動プレートが上下方向移動自在に配置してある請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品試験装置。
【請求項６】
前記温調器が面状発熱体である請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品試験装置。
【請求項７】
前記電子部品がＩＣチップである請求項１〜６のいずれかに記載の電子部品試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップなどの電子部品を、熱ストレスを印加した状態で試験する試験装置に係り、さらに詳しくは、複数の電子部品を同時に試験する際などに、一度に試験すべき全ての電子部品を、略均一な温度条件で試験することができる電子部品試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置などの製造課程においては、最終的に製造されたＩＣチップなどの電子部品を試験する試験装置が必要となる。このような試験装置の一種として、常温よりも高い温度条件（熱ストレス条件）で、複数のＩＣチップを一度に試験するための装置が知られている。
【０００３】
このような試験装置においては、テストヘッドの上部をテストチャンバで覆い、内部を密閉空間とし、複数のＩＣチップを保持するテストトレイがテストヘッドの上に搬送され、そこで、プッシャによりＩＣチップをテストヘッドに押圧して接続し、温風により加熱しながら試験を行う。このような熱ストレス下の試験により、ＩＣチップは良好に試験され、少なくとも良品と不良品とに分けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の試験装置では、テストチャンバ内部のＩＣチップを温風のみにより加熱しているため、特に温風の上流側に位置するＩＣチップと下流側に位置するＩＣチップとでは、加熱温度のばらつきが生じてしまうという課題がある。これは、複数のＩＣチップをテストヘッド側に押圧する機構の部分には温風が流通しにくいことなどに起因している。多数のＩＣチップを同時に試験しようとする場合に、特に温度の不均一が生じやすい。
【０００５】
温度の不均一が大きいと、特定のＩＣチップは、基準スペックの温度条件外で試験が行われることになり、試験の信頼性が低下し好ましくない。
【０００６】
また、熱ストレス条件下のＩＣチップの試験に際しては、一度に試験すべき全てのＩＣチップを、素早く所定の温度条件まで加熱することが好ましく、総合的な試験工程時間の短縮を図ることができる。しかしながら、従来の試験装置では、温風のみの加熱であったため、全てのＩＣチップを所定温度まで加熱するために要する昇温時間が長いという課題もあった。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、複数の電子部品を同時に試験する際などに、一度に試験すべき全ての電子部品を、略均一な温度条件で試験することができ、しかも総合的な試験工程時間の短縮を図ることが可能な電子部品試験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に、本発明に係る電子部品試験装置は、試験すべき複数の電子部品がそれぞれ装着されるように、テストヘッド上に配置された複数のソケットと、前記各電子部品を各ソケットの接続端子方向に押圧可能なプッシャと、前記プッシャを前記ソケット方向に移動させる駆動プレートと、前記駆動プレート又は前記駆動プレートに取付けられた押圧部に装着してあり、前記駆動プレート、前記押圧部及び前記プッシャを介して前記電子部品を伝熱により温度調節する温調器とを有する。
【０００９】
本発明に係る試験装置は、前記テストヘッドの上部に配置されたソケット、プッシャおよび駆動プレートを囲む空間を密閉するテストチャンバと、前記テストチャンバの内部に、温度調節された気体を循環させる温調用送風装置とをさらに有する電子部品試験装置であって、前記温調器が、前記テストチャンバの内部を循環する気体の流れ方向に沿って複数に分割され、個別に温度制御可能な個別温調部分を有することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る試験装置は、複数の電子部品に沿って流れる温調された気体の流れ方向に沿って生じる電子部品の位置による温度不均一を補償し、各電子部品を均一な温度状態で試験するように、前記個別温調部分から各電子部品に伝熱する熱量を個別に制御する制御手段をさらに有することが好ましい。
【００１１】
前記複数の電子部品は、テストトレイにより保持され、当該テストトレイが、前記プッシャとソケットとの間に搬送されることが好ましい。
【００１２】
前記複数のプッシャは、アダプタの下端にそれぞれ固定してあり、前記アダプタが、マッチプレートに対して弾性保持してあり、前記マッチプレートが電子部品の種類に応じて交換自在に、前記テストヘッドの上に配置してあり、前記マッチプレートの上部に、前記駆動プレートが上下方向移動自在に配置してあることが好ましい。
【００１３】
前記温調器としては、特に限定されないが、加熱用温調器である場合には、面状発熱体であることが好ましい。また、前記温調器としては、吸熱用温調器であっても良く、その場合には、ペルチェ素子などが用いられる。
【００１４】
本発明に係る試験装置により試験される電子部品としては、特に限定されないが、たとえばＩＣチップを例示することができる。
【００１５】
【作用】
本発明に係る試験装置では、各電子部品を各ソケットの接続端子方向に押圧可能である駆動プレート、前記押圧部及びプッシャを介して、温調器により複数の電子部品を伝熱により温度調節するため、温風のみにより電子部品を温度調節する試験装置に比較して、試験すべき電子部品を素早く目的とする温度に設定することができる。したがって、試験工程時間の短縮を図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係る試験装置では、温調器により複数の電子部品を伝熱により温度調節するため、温風のみにより電子部品を温度調節する試験装置に比較して、温度分布の不均一が生じにくい。そのため、同時に試験すべき全ての電子部品を略同じ温度条件にすることが容易であり、熱ストレス条件下での電子部品の試験の信頼性が向上する。
【００１７】
本発明に係る試験装置において、温調用送風装置と組み合わせることにより、電子部品を所定温度まで到達させる時間をさらに短縮することができる。また、温調用送風装置のみでは、送風位置により電子部品の温度に差異が生じやすいが、本発明の装置のように、伝熱による温調器と組み合わせることで、温調された気体の流れ方向に沿って生じる電子部品の位置による温度不均一を補償することができる。その結果、同時に試験すべき全ての電子部品を略同じ温度条件にすることができ、熱ストレス条件下での電子部品の試験の信頼性が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１９】
図１は本発明の１実施形態に係るＩＣ試験装置の要部断面図、図２はＩＣ試験装置の全体側面図、図３は図２に示すハンドラの斜視図、図４は被試験ＩＣの取り廻し方法を示すトレイのフローチャート、図５は同ＩＣ試験装置のＩＣストッカの構造を示す斜視図、図６は同ＩＣ試験装置で用いられるカスタマトレイを示す斜視図、図７は同ＩＣ試験装置で用いられるテストトレイを示す一部分解斜視図、図８は同ＩＣ試験装置のテストヘッドにおけるソケット付近の構造の一例示す分解斜視図、図９は図８に示すソケット付近の断面図、図１０はテストヘッドのソケット付近においてプッシャが下降した状態を示す断面図である。
【００２０】
まず、本発明の１実施形態に係る電子部品試験装置としてのＩＣ試験装置の全体構成について説明する。
図２に示すように、本実施形態に係るＩＣ試験装置１０は、ハンドラ１と、テストヘッド５と、試験用メイン装置６とを有する。
ハンドラ１は、試験すべきＩＣチップを順次テストヘッド５に設けたＩＣソケットに搬送し、試験が終了したＩＣチップをテスト結果に従って分類して所定のトレイに格納する動作を実行する。
【００２１】
テストヘッド５に設けたＩＣソケットは、ケーブル７を通じて試験用メイン装置６に接続してあり、ＩＣソケットに着脱自在に装着されたＩＣチップをケーブル７を通じて試験用メイン装置６に接続し、試験用メイン装置６からの試験用信号によりＩＣチップをテストする。
【００２２】
ハンドラ１の下部には、主としてハンドラ１を制御する制御装置が内蔵してあるが、一部に空間部分８が設けてある。この空間部分８に、テストヘッド５が交換自在に配置してあり、ハンドラ１に形成した貫通孔を通してＩＣチップをテストヘッド５上のＩＣソケットに装着することが可能になっている。
【００２３】
このＩＣ試験装置１０は、試験すべき電子部品としてのＩＣチップを、常温よりも高い温度状態（高温）または低い温度状態（低温）で試験するための装置であり、ハンドラ１は、図３および４に示すように、チャンバ１００を有する。チャンバ１００は、試験すべきＩＣチップに、目的とする高温または低温の熱ストレスを与えるための恒温槽１０１と、この恒温槽１０１で熱ストレスが与えられた状態にあるＩＣチップをテストするためのテストチャンバ１０２と、テストチャンバ１０２で試験されたＩＣチップから熱ストレスを除去するための除熱槽１０３とを有する。図２に示すテストヘッド５の上部は、図１に示すように、テストチャンバ１０２の内部に挿入され、そこでＩＣチップ２の試験が成されるようになっている。
【００２４】
なお、図４は本実施形態のＩＣ試験装置における試験用ＩＣチップの取り廻し方法を理解するための図であって、実際には上下方向に並んで配置されている部材を平面的に示した部分もある。したがって、その機械的（三次元的）構造は、主として図３を参照して理解することができる。
【００２５】
図３および４に示すように、本実施形態のＩＣ試験装置１０のハンドラ１は、これから試験を行なうＩＣチップを格納し、また試験済のＩＣチップを分類して格納するＩＣ格納部２００と、ＩＣ格納部２００から送られる被試験ＩＣチップをチャンバ部１００に送り込むローダ部３００と、テストヘッドを含むチャンバ部１００と、チャンバ部１００で試験が行なわれた試験済のＩＣを分類して取り出すアンローダ部４００とから構成されている。ハンドラ１の内部では、ＩＣチップは、トレイに収容されて搬送される。
【００２６】
ハンドラ１に収容される前のＩＣチップは、図６に示すカスタマトレイＫＳＴ内に多数収容してあり、その状態で、図３および４に示すハンドラ１のＩＣ収納部２００へ供給され、そこで、カスタマトレイＫＳＴから、ハンドラ１内で搬送されるテストトレイＴＳＴ（図７参照）にＩＣチップ２が載せ替えられる。ハンドラ１の内部では、図４に示すように、ＩＣチップは、テストトレイＴＳＴに載せられた状態で移動し、高温または低温の温度ストレスが与えられ、適切に動作するかどうか試験（検査）され、当該試験結果に応じて分類される。
以下、ハンドラ１の内部について、個別に詳細に説明する。
【００２７】
ＩＣ格納部２００
図３に示すように、ＩＣ格納部２００には、試験前のＩＣチップを格納する試験前ＩＣストッカ２０１と、試験の結果に応じて分類されたＩＣチップを格納する試験済ＩＣストッカ２０２とが設けてある。
【００２８】
これらの試験前ＩＣストッカ２０１および試験済ＩＣストッカ２０２は、図５に示すように、枠状のトレイ支持枠２０３と、このトレイ支持枠２０３の下部から侵入して上部に向って昇降可能とするエレベータ２０４とを具備している。トレイ支持枠２０３には、カスタマトレイＫＳＴが複数積み重ねられて支持され、この積み重ねられたカスタマトレイＫＳＴのみがエレベータ２０４によって上下に移動される。
【００２９】
図３に示す試験前ＩＣストッカ２０１には、これから試験が行われるＩＣチップが格納されたカスタマトレイＫＳＴが積層されて保持してある。また、試験済ＩＣストッカ２０２には、試験を終えて分類されたＩＣチップが収容されたカスタマトレイＫＳＴが積層されて保持してある。
【００３０】
なお、これら試験前ＩＣストッカ２０１と試験済ＩＣストッカ２０２とは、略同じ構造にしてあるので、試験前ＩＣストッカ２０１の部分を、試験済ＩＣストッカ２０２として使用することや、その逆も可能である。したがって、試験前ＩＣストッカ２０１の数と試験済ＩＣストッカ２０２の数とは、必要に応じて容易に変更することができる。
【００３１】
図３および図４に示す実施形態では、試験前ストッカ２０１として、２個のストッカＳＴＫ−Ｂが設けてある。ストッカＳＴＫ−Ｂの隣には、試験済ＩＣストッカ２０２として、アンローダ部４００へ送られる空ストッカＳＴＫ−Ｅを２個設けてある。また、その隣には、試験済ＩＣストッカ２０２として、８個のストッカＳＴＫ−１，ＳＴＫ−２，…，ＳＴＫ−８を設けてあり、試験結果に応じて最大８つの分類に仕分けして格納できるように構成してある。つまり、良品と不良品の別の外に、良品の中でも動作速度が高速のもの、中速のもの、低速のもの、あるいは不良の中でも再試験が必要なもの等に仕分けされる。
【００３２】
ローダ部３００
図５に示す試験前ＩＣストッカ２０１のトレイ支持枠２０３に収容してあるカスタマトレイＫＳＴは、図３に示すように、ＩＣ格納部２００と装置基板１０５との間に設けられたトレイ移送アーム２０５によってローダ部３００の窓部３０６に装置基板１０５の下側から運ばれる。そして、このローダ部３００において、カスタマトレイＫＳＴに積み込まれた被試験ＩＣチップを、Ｘ−Ｙ搬送装置３０４によって一旦プリサイサ（preciser）３０５に移送し、ここで被試験ＩＣチップの相互の位置を修正したのち、さらにこのプリサイサ３０５に移送された被試験ＩＣチップを再びＸ−Ｙ搬送装置３０４を用いて、ローダ部３００に停止しているテストトレイＴＳＴに積み替える。
【００３３】
カスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴＳＴへ被試験ＩＣチップを積み替えるＩＣ搬送装置３０４としては、図３に示すように、装置基板１０５の上部に架設された２本のレール３０１と、この２本のレール３０１によってテストトレイＴＳＴとカスタマトレイＫＳＴとの間を往復する（この方向をＹ方向とする）ことができる可動アーム３０２と、この可動アーム３０２によって支持され、可動アーム３０２に沿ってＸ方向に移動できる可動ヘッド３０３とを備えている。
【００３４】
このＸ−Ｙ搬送装置３０４の可動ヘッド３０３には、吸着ヘッドが下向に装着されており、この吸着ヘッドが空気を吸引しながら移動することで、カスタマトレイＫＳＴから被試験ＩＣチップを吸着し、その被試験ＩＣチップをテストトレイＴＳＴに積み替える。こうした吸着ヘッドは、可動ヘッド３０３に対して例えば８本程度装着されており、一度に８個の被試験ＩＣチップをテストトレイＴＳＴに積み替えることができる。
【００３５】
なお、一般的なカスタマトレイＫＳＴにあっては、被試験ＩＣチップを保持するための凹部が、被試験ＩＣチップの形状よりも比較的大きく形成されているので、カスタマトレイＫＳＴに格納された状態における被試験ＩＣチップの位置は、大きなバラツキをもっている。したがって、この状態で被試験ＩＣチップを吸着ヘッドに吸着し、直接テストトレイＴＳＴに運ぶと、テストトレイＴＳＴに形成されたＩＣ収納凹部に正確に落し込むことが困難となる。このため、本実施形態のハンドラ１では、カスタマトレイＫＳＴの設置位置とテストトレイＴＳＴとの間にプリサイサ３０５と呼ばれるＩＣチップの位置修正手段が設けられている。このプリサイサ３０５は、比較的深い凹部を有し、この凹部の周縁が傾斜面で囲まれた形状とされているので、この凹部に吸着ヘツドに吸着された被試験ＩＣチップを落し込むと、傾斜面で被試験ＩＣチップの落下位置が修正されることになる。これにより、８個の被試験ＩＣチップの相互の位置が正確に定まり、位置が修正された被試験ＩＣチップを再び吸着ヘッドで吸着してテストトレイＴＳＴに積み替えることで、テストトレイＴＳＴに形成されたＩＣ収納凹部に精度良く被試験ＩＣチップを積み替えることができる。
【００３６】
チャンバ１００
上述したテストトレイＴＳＴは、ローダ部３００で被試験ＩＣチップが積み込まれたのちチャンバ１００に送り込まれ、当該テストトレイＴＳＴに搭載された状態で各被試験ＩＣチップがテストされる。
【００３７】
チャンバ１００は、テストトレイＴＳＴに積み込まれた被試験ＩＣチップに目的とする高温または低温の熱ストレスを与える恒温槽１０１と、この恒温槽１０１で熱ストレスが与えられた状態にある被試験ＩＣチップをテストヘッドに接触させるテストチャンバ１０２と、テストチャンバ１０２で試験された被試験ＩＣチップから、与えられた熱ストレスを除去する除熱槽１０３とで構成されている。
【００３８】
除熱槽１０３では、恒温槽１０１で高温を印加した場合は、被試験ＩＣチップを送風により冷却して室温に戻し、また恒温槽１０１で低温を印加した場合は、被試験ＩＣチップを温風またはヒータ等で加熱して結露が生じない程度の温度まで戻す。そして、この除熱された被試験ＩＣチップをアンローダ部４００に搬出する。
【００３９】
図３に示すように、チャンバ１００の恒温槽１０１および除熱槽１０３は、テストチャンバ１０２より上方に突出するように配置されている。また、恒温槽１０１には、図４に概念的に示すように、垂直搬送装置が設けられており、テストチャンバ１０２が空くまでの間、複数枚のテストトレイＴＳＴがこの垂直搬送装置に支持されながら待機する。主として、この待機中において、被試験ＩＣチップに高温または低温の熱ストレスが印加される。
【００４０】
図４に示すように、テストチャンバ１０２には、その中央下部にテストヘッド５が配置され、テストヘッド５の上にテストトレイＴＳＴが運ばれる。そこでは、図７に示すテストトレイＴＳＴにより保持された全てのＩＣチップ２を同時または順次テストヘッド５に電気的に接触させ、テストトレイＴＳＴ内の全てのＩＣチップ２について試験が行われる。一方、試験が終了したテストトレイＴＳＴは、除熱槽１０３で除熱され、ＩＣチップ２の温度を室温に戻したのち、図３および４に示すアンローダ部４００に排出される。
【００４１】
また、図３に示すように、恒温槽１０１と除熱槽１０３の上部には、装置基板１０５からテストトレイＴＳＴを送り込むための入り口用開口部と、装置基板１０５へテストトレイＴＳＴを送り出すための出口用開口部とがそれぞれ形成してある。装置基板１０５には、これら開口部からテストトレイＴＳＴを出し入れするためのテストトレイ搬送装置１０８が装着してある。これら搬送装置１０８は、たとえば回転ローラなどで構成してある。この装置基板１０５上に設けられたテストトレイ搬送装置１０８によって、除熱槽１０３から排出されたテストトレイＴＳＴは、アンローダ部４００およびローダ部３００を介して恒温槽１０１へ返送される。
【００４２】
図７は本実施形態で用いられるテストトレイＴＳＴの構造を示す分解斜視図である。このテストトレイＴＳＴは、矩形フレーム１２を有し、そのフレーム１２に複数の桟（さん）１３が平行かつ等間隔に設けてある。これら桟１３の両側と、これら桟１３と平行なフレーム１２の辺１２ａの内側とには、それぞれ複数の取付け片１４が長手方向に等間隔に突出して形成してある。これら桟１３の間、および桟１３と辺１２ａとの間に設けられた複数の取付け片１４の内の向かい合う２つの取付け片１４によって、各インサート収納部１５が構成されている。
【００４３】
各インサート収納部１５には、それぞれ１個のインサート１６が収納されるようになっており、このインサート１６はファスナ１７を用いて２つの取付け片１４にフローティング状態で取付けられている。この目的のために、インサート１６の両端部には、それぞれ取付け片１４への取付け用孔２１が形成してある。こうしたインサート１６は、たとえば１つのテストトレイＴＳＴに、１６×４個程度取り付けられる。
【００４４】
なお、各インサート１６は、同一形状、同一寸法とされており、それぞれのインサート１６に被試験ＩＣチップ２が収納される。インサート１６のＩＣ収容部１９は、収容する被試験ＩＣチップ２の形状に応じて決められ、図７に示す例では矩形の凹部とされている。
【００４５】
ここで、テストヘッド５に対して一度に接続される被試験ＩＣチップ２は、図７に示すように４行×１６列に配列された被試験ＩＣチップ２であれば、たとえば行方向に３つ置きに配列された合計４列の被試験ＩＣチップ２である。つまり、１回目の試験では、１列目から３列おきに配置された合計１６個の被試験ＩＣチップ２を、図８に示すように、それぞれテストヘッド５のソケット５０のコンタクトピン５１に接続して試験する。２回目の試験では、テストトレイＴＳＴを１列分移動させて２列目から３列おきに配置された被試験ＩＣチップを同様に試験し、これを４回繰り返すことで全ての被試験ＩＣチップ２を試験する。この試験の結果は、テストトレイＴＳＴに付された例えば識別番号と、テストトレイＴＳＴの内部で割り当てられた被試験ＩＣチップ２の番号で決まるアドレスで、ハンドラ１の制御装置に記憶される。
【００４６】
図８に示すように、テストヘッド５の上には、ソケット５０が、図７に示すテストトレイＴＳＴにおいて、たとえば行方向に３つおきに合計４列の被試験ＩＣチップ２に対応した数（４行×４列）で配置してある。なお、一つ一つのソケット５０の大きさを小さくすることができれば、図７に示すテストトレイＴＳＴに保持してある全てのＩＣチップ２を同時にテストできるように、テストヘッド５の上に、４行×１６列のソケット５０を配置しても良い。
【００４７】
図８に示すように、ソケット５０が配置されたテストヘッド５の上部には、各ソケット５０毎に一つのソケットガイド４０が装着してある。ソケットガイド４０は、ソケット５０に対して固定してある。
【００４８】
テストヘッド５の上には、図７に示すテストトレイＴＳＴが搬送され、一度にテストされる被試験ＩＣチップ２の間隔に応じた数（上記テストトレイＴＳＴにあっては、３列おきに合計４列の計１６個）のインサート１６が、対応するソケットガイド４０の上に位置するようになっている。
【００４９】
図８に示すプッシャ３０は、ソケットガイド４０の数に対応して、テストヘッド５の上側に設けてある。図１に示すように、各プッシャ３０は、アダプタ６２の下端に固定してある。各アダプタ６２は、マッチプレート６０に弾性保持してある。マッチプレート６０は、テストヘッド５の上部に位置するように、且つプッシャ３０とソケットガイド４０との間にテストプレートＴＳＴが挿入可能となるように装着してある。このマッチプレート６０は、テストヘッド５またはＺ軸駆動装置７０の駆動プレート７２に対して、Ｚ軸方向に移動自在に装着してあり、試験すべきＩＣチップ２の形状などに合わせて、アダプタ６２およびプッシャ３０と共に、交換自在な構造になっている。なお、テストプレートＴＳＴは、図１において紙面に垂直方向（Ｘ軸）から、プッシャ３０とソケットガイド４０との間に搬送されてくる。チャンバ１００内部でのテストプレートＴＳＴの搬送手段としては、搬送用ローラなどが用いられる。テストトレイＴＳＴの搬送移動に際しては、Ｚ軸駆動装置７０の駆動プレートは、Ｚ軸方向に沿って上昇しており、プッシャ３０とソケットガイド４０との間には、テストトレイＴＳＴが挿入される十分な隙間が形成してある。
【００５０】
図１に示すように、テストチャンバ１０２の内部に配置された駆動プレート７２の下面には、アダプタ６２に対応する数の押圧部７４が固定してあり、マッチプレート６０に保持してあるアダプタ６２の上面を押圧可能にしてある。駆動プレート７２には、駆動軸７８が固定してあり、駆動軸７８は、図示省略してある圧力シリンダに接続してある。圧力シリンダは、たとえば空気圧シリンダなどで構成してあり、駆動軸７８をＺ軸方向に沿って上下移動させ、アダプタ６２を押圧可能となっている。
【００５１】
各アダプタ６２の下端に装着してあるプッシャ３０の中央には、図８および９に示すように、被試験ＩＣチップを押し付けるための押圧子３１が形成され、その両側にインサート１６のガイド孔２０およびソケットガイド４０のガイドブッシュ４１に挿入されるガイドピン３２が設けてある。また、押圧子３１とガイドピン３２との間には、当該プッシャ３０がＺ軸駆動装置７０にて下降移動する際に、下限を規制するためのストッパガイド３３が設けてあり、このストッパガイド３３は、ソケットガイド４０のストッパ面４２に当接することで、被試験ＩＣチップ２を破壊しない適切な圧力で押し付けるプッシャの下限位置が決定される。
【００５２】
各インサート１６は、図７に示すように、テストトレイＴＳＴに対してファスナ１７を用いて取り付けてあり、図８〜１０に示すように、その両側に、上述したプッシャ３０のガイドピン３２およびソケットガイド４０のガイドブッシュ４１が上下それぞれから挿入されるガイド孔２０を有する。
【００５３】
プッシャ３０の下降状態を示す図１０に示すように、図において左側のガイド孔２０は、位置決めのための孔であり、右側のガイド孔２０よりも小さい内径にしてある。そのため、左側のガイド孔２０には、その上半分にプッシャ３０のガイドピン３２が挿入されて位置決めが行われ、その下半分には、ソケットガイド４０のガイドブッシュ４１が挿入されて位置決めが行われる。ちなみに、図において右側のガイド孔２０と、プッシャ３０のガイドピン３２およびソケットガイド４０のガイドブッシュ４１とは、ゆるい嵌合状態とされている。
【００５４】
図９および１０に示すように、インサート１６の中央には、ＩＣ収容部１９が形成してあり、ここに被試験ＩＣチップ２を落とし込むことで、図７に示すテストトレイＴＳＴに被試験ＩＣチップが積み込まれることになる。
【００５５】
図９および１０に示すように、テストヘッド５に固定されるソケットガイド４０の両側には、プッシャ３０に形成してある２つのガイドピン３２が挿入されて、これら２つのガイドピン３２との間で位置決めを行うためのガイドブッシュ４１が設けられており、このガイドブッシュ４１の図示上左側のものは、前述したように、インサート１６との間でも位置決めを行う。
【００５６】
図１０に示すように、ソケットガイド４０の下側には、複数のコンタクトピン５１を有するソケット５０が固定されており、このコンタクトピン５１は、図外のスプリングによって上方向にバネ付勢されている。したがって、被試験ＩＣチップを押し付けても、コンタクトピン５１がソケット５０の上面まで後退する一方で、被試験ＩＣチップ２が多少傾斜して押し付けられても、ＩＣチップ２の全ての端子にコンタクトピン５１が接触できるようになっている。
【００５７】
本実施形態では、上述したように構成されたチャンバ１００において、図１に示すように、テストチャンバ１０２を構成する密閉されたケーシング８０の内部に、温調用送風装置９０が装着してある。温調用送風装置９０は、ファン９２と、熱交換部９４とを有し、ファン９２によりケーシング内部の空気を吸い込み、熱交換部９４を通してケーシング８０の内部に吐き出すことで、ケーシング８０の内部を、所定の温度条件（高温または低温）にする。
【００５８】
温調用送風装置９０の熱交換部９４は、ケーシング内部を高温にする場合には、加熱媒体が流通する放熱用熱交換器または電熱ヒータなどで構成してあり、ケーシング内部を、たとえば室温〜１６０゜C程度の高温に維持するために十分な熱量を提供可能になっている。また、ケーシング内部を低温にする場合には、熱交換部９４は、液体窒素などの冷媒が循環する吸熱用熱交換器などで構成してあり、ケーシング内部を、たとえば−６０゜C〜室温程度の低温に維持するために十分な熱量を吸熱可能になっている。ケーシング８０の内部温度は、たとえば温度センサ８２により検出され、ケーシング８０の内部が所定温度に維持されるように、ファン９２の風量および熱交換部９４の熱量などが制御される。
【００５９】
温調用送風装置９０の熱交換部９４を通して発生した温風または冷風は、ケーシング８０の上部をＹ軸方向に沿って流れ、装置９０と反対側のケーシング側壁に沿って下降し、マッチプレート６０とテストヘッド５との間の隙間を通して、装置９０へと戻り、ケーシング内部を循環するようになっている。
【００６０】
本実施形態では、このような温調用送風装置９０に加えて、Ｚ軸駆動装置７０の駆動プレート７２の上面に、複数の面状発熱体７６（温調器の個別温調部分）が配置してある。各面状発熱体７６は、Ｙ軸方向に沿って配置してある押圧部７４に対応して駆動プレートの上面に、分割して配置してある。図１において、面状発熱体７６の分割方向は、テストチャンバの内部をテストヘッド５上のＩＣチップ２のＹ軸方向配列方向に沿って循環する温調された空気の流れ方向に一致する。Ｙ軸方向に分割して配置された複数の面状発熱体７６は、Ｘ軸方向には、分割されていない帯状の発熱体である。ただし、Ｘ軸方向にも面状発熱体７６を分割して個別に制御しても良い。
【００６１】
各面状発熱体７６は、制御手段としての制御装置９６からの出力信号により制御され、個別に温度制御が可能になっている。面状発熱体としては、特に限定されないが、たとえば基布に導電性塗料を塗布した発熱層を有する面状発熱体、導電性線条体（線、帯、糸）を面状に配置して成る発熱層を持つ面状発熱体、導電性粒子が分散された導電性シートから成る発熱層を持つ面状発熱体、絶縁シート上に導電性塗料層から成る発熱層が形成された面状発熱体などを例示することができる。
【００６２】
各面状発熱体７６は、制御装置９６からの出力信号に基づき、Ｙ軸方向に沿って配置された複数のＩＣチップ２に沿って流れる温調された空気の流れ方向に沿って生じるＩＣチップ２の位置による温度不均一を補償し、各ＩＣチップ２を均一な温度状態で試験するように、各面状発熱体７６から各ＩＣチップ２に伝熱する熱量を個別に制御するようになっている。
【００６３】
たとえばテストチャンバ１０２の内部を高温状態とするために、温調送風装置９０から吹き出される温度調節された空気が温風である場合には、テストヘッド５の上部で温風の下流側に配置されるＩＣチップ２の温度は、その上流側に配置されるＩＣチップ２の温度よりも低温になる傾向にある。そこで、本実施形態では、テストヘッド５の上部で温風の下流側に配置されるＩＣチップ２に対して面状発熱体７６から伝熱する熱量を、その上流側に配置されるＩＣチップ２に対して面状発熱体７６から伝熱する熱量よりも大きくなるように、制御装置９６による制御を行う。
【００６４】
具体的には、温調送風装置９０のみによるＩＣチップ２の不均一な温度分布を予め実測またはシュミレーションにより求め、その温度分布を補償して均一な温度分布となるように、各面状発熱体７６から伝熱する定常的な熱量を決定する。または、Ｙ軸方向に配列された複数のＩＣチップ２の温度分布を温度センサによりリアルタイムで計測し、それらの温度センサからの出力信号に基づき、制御装置９６により、各面状発熱体７６から各ＩＣチップ２へと伝熱する熱量を制御する。その結果、均一な温度分布でＩＣチップの高温ストレス試験を行うことができる。
【００６５】
また、テストチャンバ１０２の内部を低温状態とするために、温調送風装置９０から吹き出される温度調節された空気が冷風である場合には、テストヘッド５の上部で冷風の下流側に配置されるＩＣチップ２の温度は、その上流側に配置されるＩＣチップ２の温度よりも高くなる傾向にある。そこで、本実施形態では、テストヘッド５の上部で冷風の下流側に配置されるＩＣチップ２に対して面状発熱体７６から伝熱する熱量を、その上流側に配置されるＩＣチップ２に対して面状発熱体７６から伝熱する熱量よりも小さくするように、制御装置９６による制御を行う。具体的な制御は、高温ストレスの場合と同じである。その結果、均一な温度分布でＩＣチップの低温ストレス試験を行うことができる。
【００６６】
なお、面状発熱体７６からＩＣチップ２への伝熱を良好にする観点からは、その伝熱の経路となる駆動プレート７２、押圧部７４、アダプタ６２およびプッシャ３０は、伝熱特性に優れた金属で構成してあることが好ましい。
【００６７】
アンローダ部４００
図３および４に示すアンローダ部４００にも、ローダ部３００に設けられたＸ−Ｙ搬送装置３０４と同一構造のＸ−Ｙ搬送装置４０４，４０４が設けられ、このＸ−Ｙ搬送装置４０４，４０４によって、アンローダ部４００に運び出されたテストトレイＴＳＴから試験済のＩＣチップがカスタマトレイＫＳＴに積み替えられる。
【００６８】
図３に示すように、アンローダ部４００の装置基板１０５には、当該アンローダ部４００へ運ばれたカスタマトレイＫＳＴが装置基板１０５の上面に臨むように配置される一対の窓部４０６，４０６が二対開設してある。
【００６９】
また、図示は省略するが、それぞれの窓部４０６の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させるための昇降テーブルが設けられており、ここでは試験済の被試験ＩＣチップが積み替えられて満杯になったカスタマトレイＫＳＴを載せて下降し、この満杯トレイをトレイ移送アーム２０５に受け渡す。
【００７０】
ちなみに、本実施形態のハンドラ１では、仕分け可能なカテゴリーの最大が８種類であるものの、アンローダ部４００の窓部４０６には最大４枚のカスタマトレイＫＳＴしか配置することができない。したがって、リアルタイムに仕分けできるカテゴリは４分類に制限される。一般的には、良品を高速応答素子、中速応答素子、低速応答素子の３つのカテゴリに分類し、これに不良品を加えて４つのカテゴリで充分ではあるが、たとえば再試験を必要とするものなどのように、これらのカテゴリに属さないカテゴリが生じることもある。
【００７１】
このように、アンローダ部４００の窓部４０６に配置された４つのカスタマトレイＫＳＴ（図５および６参照）に割り当てられたカテゴリー以外のカテゴリーに分類される被試験ＩＣチップが発生した場合には、アンローダ部４００から１枚のカスタマトレイＫＳＴをＩＣ格納部２００に戻し、これに代えて新たに発生したカテゴリーの被試験ＩＣチップを格納すべきカスタマトレイＫＳＴをアンローダ部４００に転送し、その被試験ＩＣチップを格納すればよい。ただし、仕分け作業の途中でカスタマトレイＫＳＴの入れ替えを行うと、その間は仕分け作業を中断しなければならず、スループットが低下するといった問題がある。このため、本実施形態のハンドラ１では、アンローダ部４００のテストトレイＴＳＴと窓部４０６との間にバッファ部４０５を設け、このバッファ部４０５に、希にしか発生しないカテゴリの被試験ＩＣチップを一時的に預かるようにしている。
【００７２】
たとえば、バッファ部４０５に２０〜３０個程度の被試験ＩＣチップが格納できる容量をもたせるとともに、バッファ部４０５の各ＩＣ格納位置に格納されたＩＣチップのカテゴリをそれぞれ記憶するメモリを設けて、バッファ部４０５に一時的に預かった被試験ＩＣチップのカテゴリと位置とを各被試験ＩＣチップ毎に記憶しておく。そして、仕分け作業の合間またはバッファ部４０５が満杯になった時点で、バッファ部４０５に預かっている被試験ＩＣチップが属するカテゴリのカスタマトレイＫＳＴをＩＣ格納部２００から呼び出し、そのカスタマトレイＫＳＴに収納する。このとき、バッファ部４０５に一時的に預けられる被試験ＩＣチップは複数のカテゴリにわたる場合もあるが、こうしたときは、カスタマトレイＫＳＴを呼び出す際に一度に複数のカスタマトレイＫＳＴをアンローダ部４００の窓部４０６に呼び出せばよい。
【００７３】
試験装置１０の作用
本実施形態に係る試験装置１０では、図１に示すように、温調送風装置９０以外に、面状発熱体７６により、駆動プレート７２、押圧部７４，アダプタ６２およびプッシャ３０を介して、複数のＩＣチップ２を伝熱により温度調節する。このため、温調送風装置９０からの温風のみによりＩＣチップ２を温度調節する従来の試験装置に比較して、試験すべきＩＣチップ２を素早く目的とする温度に設定することができる。したがって、総合的な試験工程時間の短縮を図ることができる。
【００７４】
また、本実施形態に係る試験装置１０では、面状発熱体７６により複数のＩＣチップ２を伝熱により温度調節するため、温風のみによりＩＣチップ２を温度調節する従来の試験装置に比較して、温度分布の不均一が生じにくい。そのため、同時に試験すべき全てのＩＣチップ２を略同じ温度条件にすることが容易であり、熱ストレス条件下でのＩＣチップ２の試験の信頼性が向上する。
【００７５】
また、温調用送風装置９０のみでは、送風位置によりＩＣチップ２の温度に差異が生じやすいが、本実施形態の装置１０のように、伝熱によるＩＣチップ２の温度調節を行う面状発熱体７６と組み合わせることで、温調された気体の流れ方向に沿って生じるＩＣチップ２の位置による温度不均一を補償することができる。その結果、同時に試験すべき全てのＩＣチップ２を略同じ温度条件にすることができ、熱ストレス条件下でのＩＣチップ２の試験の信頼性が向上する。
【００７６】
その他の実施形態
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００７７】
たとえば、上述した実施形態では、駆動プレート７２の上面に個別制御可能な面状発熱体７６を装着したが、面状発熱体の装着位置は、それらの位置に限らず、駆動プレート７２と押圧部７４との間、押圧部７４の下面、アダプタ６２の上面などの位置であっても良い。また、伝熱による温度調節するための温調器としては、面状発熱体７６に限らず、その他のヒータなどの加熱用温調器であっても良い。または、伝熱による温度調節するための温調器としては、ペルチェ素子などの吸熱用温調器であっても良い。試験装置を用いて高温ストレス試験を行う場合に、温調用送風装置９０により送風される温風の流れの上流側に位置するＩＣチップ２の温度が、その下流側のＩＣチップ２の温度よりも高くなる傾向にある。下流側のＩＣチップ２の温度条件に合わせて、温調用送風装置９０からの熱量を設定すれば、上流側に位置するＩＣチップ２の温度が試験スペックよりも高くなるおそれがある。
【００７８】
そのような場合には、前記実施形態の面状発熱体７６の代わりに吸熱用温調器を配置し、上流側に位置するＩＣチップ２から吸熱する熱量を、その下流側のＩＣチップ２から吸熱する熱量よりも大きくし、温度分布の不均一を無くすことが好ましい。
【００７９】
また、上述した実施形態に係る試験装置１０では、図３および４に示すように、チャンバ１００を、恒温槽１０１と、テストチャンバ１０２と、除熱槽１０３とで構成したが、本発明に係る試験装置では、恒温槽１０１および／または除熱槽１０３は、省略することも可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る電子部品試験装置によれば、複数の電子部品を同時に試験する際などに、一度に試験すべき全ての電子部品を、略均一な温度条件で試験することができ、しかも総合的な試験工程時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の１実施形態に係るＩＣ試験装置の要部断面図である。
【図２】図２はＩＣ試験装置の全体側面図である。
【図３】図３は図２に示すハンドラの斜視図である。
【図４】図４は被試験ＩＣの取り廻し方法を示すトレイのフローチャートである。
【図５】図５は同ＩＣ試験装置のＩＣストッカの構造を示す斜視図である。
【図６】図６は同ＩＣ試験装置で用いられるカスタマトレイを示す斜視図である。
【図７】図７は同ＩＣ試験装置で用いられるテストトレイを示す一部分解斜視図である。
【図８】図８は同ＩＣ試験装置のテストヘッドにおけるソケット付近の構造の一例示す分解斜視図である。
【図９】図９は図８に示すソケット付近の断面図である。
【図１０】図１０はテストヘッドのソケット付近においてプッシャが下降した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…  ハンドラ
２…  ＩＣチップ
５…  テストヘッド
６…  試験用メイン装置
１０…  ＩＣ試験装置（電子部品試験装置）
１６…  インサート
３０…  プッシャ
４０…  ソケットガイド
５０…  ソケット
６０…  マッチプレート
６２…  アダプタ
７０…  Ｚ軸駆動装置
７２…  駆動プレート
７４…  押圧部
７６…  面状発熱体（温調器の個別温調部）
８０…  ケーシング
８２…  温度センサ
９０…  温調送風装置
９２…  ファン
９４…  熱交換器
９６…  制御装置
１００…  チャンバ
１０１…  恒温槽
１０２…  テストチャンバ
１０３…  除熱槽
ＴＳＴ…  テストトレイ
【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】
0003942734.tif 000007
【図７】
0003942734.tif 000008
【図８】
0003942734.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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