(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣテストシステムのテストヘッドを冷却するテストヘッド冷却装置において、
テストヘッドから離間した所定位置に配置される冷却装置本体と、冷却装置本体に連結された排気誘引装置とを有し、
前記冷却装置本体は、冷媒を循環可能な熱交換装置と、該熱交換装置に連結された冷媒循環回路と、前記テストヘッドの排気ファンによってテストヘッドの排気口から吐出されたテストヘッドの排気を誘引し且つ該誘引排気を前記熱交換装置に給送する排気循環ファンと、前記熱交換装置を流通した排気を室内に還流する給気流出手段とを備え、
前記排気誘引装置は、前記テストヘッドの排気口に隣接して配置される排気誘引フードと、該排気誘引フードと前記テストヘッドとを一体的に相互連結する連繋手段と、前記排気誘引フードと前記冷却装置本体とを相互連通させる可撓性ダクトとを備え、前記連繋手段は、前記テストヘッドの排気口から所定間隔を隔てた位置に前記排気誘引フードの拡大開口面を保持するとともに、前記拡大開口面と前記排気口との相対位置を固定し、前記可撓性ダクトは、前記テストヘッドの運動に追随して容易に変位し得る可撓性を有し、
前記冷却装置本体の内部領域は、排気誘引領域及び排気冷却領域に区画され、前記排気誘引領域と半導体製造施設の室内雰囲気とを相互連通可能な開閉弁装置が、冷却装置本体に配設され、該開閉弁装置は、開閉制御手段の制御下に開閉作動し、前記排気誘引領域を前記室内雰囲気と連通させることを特徴とするテストヘッド冷却装置。
【請求項２】
前記排気循環ファンの吸引口は、前記排気誘引領域に配置され、該排気循環ファンの吐出口は、前記排気冷却領域に開口することを特徴とする請求項１に記載のテストヘッド冷却装置。
【請求項３】
前記熱交換装置は、前記排気冷却領域に配置されるとともに、冷熱源に連結された冷媒循環管路に接続され、冷媒循環流量を可変制御する流量制御弁が、前記冷媒循環回路に介装されることを特徴とする請求項２に記載のテストヘッド冷却装置。
【請求項４】
前記排気誘引領域は、前記冷却装置本体の上部域に配置され、前記排気冷却領域は、該冷却装置本体の下部域に配置され、前記給気流出手段は、前記冷却装置本体の下方に給気流を流出することを特徴とする請求項２に記載のテストヘッド冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テストヘッド冷却装置に関するものであり、より詳細には、可動テストヘッドの変位に追随可能な排気吸引方式のテストヘッド冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路（ＩＣ）の性能及び品質を検査するＩＣテストシステム（半導体性能測定・検査装置）が、実用に供されている。一般に、この種のＩＣテストシステムは、ロジックＬＳＩ、メモリ又はＬＣＤドライバ等のＩＣデバイスの特性測定及び品質検査を自動制御下に連続的に実行するテストヘッド及びテスターユニットを備える。
このようなテストヘッド及びテスターユニットは、半導体製造領域を画成するプロービング室（前工程室）又はファイナル室（後工程室）の室内に配置される。例えば、プロービング室又はプローブ室は、所定の清浄度を有するクリーンルームとして設計され、該クリーンルームの室内環境は、所定の温度範囲及び湿度範囲の恒温・恒湿雰囲気に維持・管理される。多数の内部発熱機器を内蔵したテスターユニットは、比較的多量の内部発熱を生起し、テスターユニットの発熱は、例えば、２５℃±５℃の温度範囲に空調された室内空気との熱交換作用により室内雰囲気に放熱される。テスターユニットの放熱量が、クリーンルーム冷房負荷の定常運転条件を超えたとき、クリーンルームの室内温度は変動する。テスターユニットは、所定範囲を超える室内雰囲気の温度変動を検出すると、所謂キャリブレーション・モードを実行し、ＩＣ試験環境を再演算・再設定する。テスターユニットは、キャリブレーション・モードを実行する間、ＩＣテスト工程を過渡的に中断し、この結果、ＩＣテストシステムの所謂ダウンタイムが発生し、ＩＣテストシステムを含むＩＣ製造装置の生産性は、低下する。
【０００３】
テスターユニットは一般に、この種のダウンタイムを極力回避し、或いは、これを可及的に短縮すべく、内部発熱を除去するテスターユニット冷却装置を備える。テスターユニットに付設可能な或る形式のテスターユニット冷却装置は、例えば、比較的低温の室内空気と内部発熱機器との熱交換作用により内部発熱機器を冷却する室内空気誘引手段と、テスターユニットの排気を強制冷却する排熱冷却手段とを備える。室内空気誘引手段を構成する強制循環ファン等は、室内空気をテスターユニット内に誘引し且つこれを室内雰囲気に排気し、排熱冷却手段を構成する水冷式冷却コイル等は、内部発熱機器との熱交換作用により昇温した室内空気（誘引空気）を冷却する。従って、クリーンルーム空調装置又は半導体製造施設の空調設備の冷房負荷は、テスターユニット冷却装置の付設により軽減し、室内環境の温度変動は抑制され、かくして、室内雰囲気の温度は、上記空調装置又は空調設備によって所望の温度範囲内に定常的に維持・管理される。
【０００４】
他方、上記半導体製造施設の室内において、上記テスターユニットに隣接して配置されるテストヘッドは、室内空気を強制的にテストヘッド内に循環するテストヘッド換気装置を備える。テストヘッド換気装置は、例えば、特開平６−１８６２８３号公報等に開示される如く、室内空気をテストヘッド内に誘引する室内空気取入口を備えるとともに、比較的高温のテストヘッド内空気を室内に強制排気する排気圧送ファンを備える。比較的低温の室内空気は、排気圧送ファンの誘引圧力により空気取入口からテストヘッド内に誘引され、テストヘッド内のプリント基板等を冷却し、しかる後、排気圧送ファンにより室内雰囲気に排気される。
ここに、従来のＩＣテストシステムにおいては、テストヘッドの内部発熱量は、テスターユニットの内部発熱量に比べて相対的に低く、従って、クリーンルーム空調装置又は半導体製造施設の空調設備は、定常的な室内冷房負荷の一部としてテストヘッド排気の熱負荷を処理することできた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＣテストシステムの自動制御化及び連続無人運転化に伴って、近年のテストヘッドは、予め設定された所定の位置に自動的に移動するように構成される。例えば、テストヘッドは、テストヘッド移動装置に支持され、テストヘッド移動装置の作動により所定位置に上下動又は水平移動し、或いは、所定の枢動軸線を中心に所望の位置に回動する。例えば、テストヘッドは、ＩＣデバイスの品種交換時に移動され、テストヘッドの排気口は、テスターユニットの室内空気吸引口に過渡的に接近し、この結果、比較的高温のテストヘッド排気は、テスターユニットの室内空気誘引手段によってテスターユニット内に吸引されてしまう。テスターユニット内に流入した比較的高温の誘引空気流は、テスターユニットの試験環境条件を比較的急激に変動せしめるので、テスターユニットは、試験環境条件の変動を検出し、試験工程を自動停止するとともに、上述のキャリブレーション・モードを実行する。
キャリブレーション・モードに従って試験環境条件の変動を校正し且つ試験環境条件を再演算・再設定した後にテスターユニットの作動を復旧するのに要する所謂テスターユニットのダウンタイムは、一般に、４乃至６時間程度の長時間に達する。この種のダウンタイムの頻繁な発生は、ＩＣデバイスの試験・検査効率を大幅に非効率化し、この結果、ＩＣデバイスの生産性又は製造効率は、大幅に低下してしまう。
【０００６】
また、近年におけるメモリ等のＩＣデバイスの大量需要及び大量生産化は、テストヘッドの処理速度の更なる高速化をもたらす傾向にある。しかるに、テストヘッドは、制限された半導体施設内のテストヘッド設置領域に配置せざるを得ず、従って、テストヘッドの機器寸法又は機器容積は、処理速度の高速化に比してこれを増大し難い。かくて、テストヘッドの全体寸法又は嵩は、処理速度又は処理能力に対して相対的に小型化せざるを得ず、これは、実質的なテストヘッド全体寸法の小型化によるテストヘッド内部発熱量の増大をもたらす。この結果、室内空調負荷に占めるテストヘッド排熱量の比率は、相対的に増大し、例えば、テストヘッドの内部発熱量が、テスターユニットの内部発熱量を超える状況が既に生じつつある。
このようなテストヘッド排熱比の増大に対処すべく、テストヘッドの内部発熱機器を冷却する各種のテストヘッド冷却装置又は冷却手段が、近年において提案されている（例えば、特開平８−１７９００８号公報、特開平８−１７２２８６号公報等参照）。
例えば、特開平８−１７９００８号公報に開示されたテストヘッド冷却装置においては、空気循環ダクト及び循環ファンがテストヘッドの内部領域に配置され、冷媒循環配管及び冷媒／空気熱交換器が、テストヘッド内に配設される。空気循環ダクトの循環空気は、熱交換器において冷媒循環回路の冷媒と熱交換し、かくして冷却された比較的低温の循環空気は、テストヘッドの内部発熱機器を冷却する。また、特開平８−１７２２８６号公報に開示されたテストヘッド冷却装置は、内部プリント基板に隣接配置されたヒートパイプ方式の面状熱交換器を備えるとともに、ヒートパイプ式熱交換器の放熱部を冷却する冷却液循環回路を有する。
【０００７】
しかしながら、テストヘッドの温度又は冷房負荷は、運転条件に応じて変化し、テストヘッド自体の内部機器温度及びケーシング温度は、時間帯又は作動形態等に相応して変動する。従って、テストヘッド内の熱交換器により循環空気を冷却する形式のテストヘッド冷却装置、或いは、温度調節された冷風をテストヘッドに直に吹付け又はテストヘッド内部に給送する形式のテストヘッド冷却装置は、過渡的なテストヘッドの過冷却を生じさせたり、或いは、テストヘッドの内部結露又はテストヘッド・ケーシングの外面結露を誘発し易く、実務的に採用し難い事情がある。
しかも、近年のテストヘッドは、上述の如く、テストヘッド移動装置の作動により所定位置に上下動又は水平移動し、或いは、所定の枢動軸線を中心に所望の位置に回動するのに対し、テストヘッド冷却装置を構成する冷媒循環配管又は冷却液循環配管、或いは、冷気送入ダクト等は、テストヘッドの運動に所望の如く追随し難く、円滑なテストヘッドの運動を確保する上で難点がある。かくして、テストヘッドの運動に対して円滑に追随可能なテストヘッド冷却装置を開発すべき必要性が生じている。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、テストヘッドの運動に円滑に追随し、所望のテストヘッドの運動を確保することができる比較的簡単な構造のテストヘッド冷却装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、テストヘッドと別体に形成され且つ冷媒を循環可能な熱交換装置を備えた冷却装置本体を半導体製造施設内に配置するとともに、テストヘッドに連結可能な排気吸引フードを備えた可撓性ダクトを冷却装置本体に接続し、可撓性ダクトの変形によりテストヘッドの運動を補償し且つ過剰なテストヘッド排熱を上記熱交換装置にて半導体製造施設の空調設備系外に除熱することにより、上記目的を達成し得ることを見出し、かかる知見に基づき、本発明を達成するに至ったものである。
【００１０】
即ち、本発明によれば、ＩＣテストシステムのテストヘッドを冷却するテストヘッド冷却装置において、
テストヘッドから離間した所定位置に配置される冷却装置本体と、冷却装置本体に連結された排気誘引装置とを有し、
前記冷却装置本体は、冷媒を循環可能な熱交換装置と、該熱交換装置に連結された冷媒循環回路と、前記テストヘッドの排気ファンによってテストヘッドの排気口から吐出されたテストヘッドの排気を誘引し且つ該誘引排気を前記熱交換装置に給送する排気循環ファンと、前記熱交換装置を流通した排気を室内に還流する給気流出手段とを備え、
前記排気誘引装置は、前記テストヘッドの排気口に隣接して配置される排気誘引フードと、該排気誘引フードと前記テストヘッドとを一体的に相互連結する連繋手段と、前記排気誘引フードと前記冷却装置本体とを相互連通させる可撓性ダクトとを備え、前記連繋手段は、前記テストヘッドの排気口から所定間隔を隔てた位置に前記排気誘引フードの拡大開口面を保持するとともに、前記拡大開口面と前記排気口との相対位置を固定し、前記可撓性ダクトは、前記テストヘッドの運動に追随して容易に変位し得る可撓性を有し、
前記冷却装置本体の内部領域は、排気誘引領域及び排気冷却領域に区画され、前記排気誘引領域と半導体製造施設の室内雰囲気とを相互連通可能な開閉弁装置が、冷却装置本体に配設され、該開閉弁装置は、開閉制御手段の制御下に開閉作動し、前記排気誘引領域を前記室内雰囲気と連通させることを特徴とするテストヘッド冷却装置が提供される。
【００１１】
上記構成のテストヘッド冷却装置によれば、テストヘッドの排気は、排気誘引フード及び可撓性ダクトを介して冷却装置本体の排気循環ファンに誘引される。排気循環ファンは、テストヘッド排気を熱交換装置に給送し、熱交換装置は、テストヘッド排気及び冷媒の熱交換作用によりテストヘッド排気を冷却する。冷却したテストヘッド排気は、給気流出手段を介して半導体製造施設の室内に流出し、半導体製造領域に還流する。従って、テストヘッド排気が保有する排熱は、熱交換装置を循環する冷媒循環回路の冷媒に熱伝導し、かしくて、テストヘッド排熱の増大による半導体製造施設の室内熱負荷の増大は、実質的に回避され、室内雰囲気の温度変動は、所期の空調条件に従って規制される。
また、テストヘッドの排気口から流出するテストヘッド排気は、排気誘引フードの拡大開口面からフード内に誘引され、排気循環ファンの吸引圧力により可撓性ダクト内に誘引され、排気循環ファンの吸引口に流入する。テストヘッドの運動に伴ってテストヘッド排気口が移動したとき、上記排気誘引フードは、テストヘッド排気口と一体的に変位し、拡大開口面とテストヘッド排気口との相対位置を継続的に維持し、また、上記可撓性ダクトは、排気誘引フードに追随して変位ないし変形し、排気誘引フードと上記冷却装置本体との相互連通状態を確保する。従って、排気循環ファンの排気誘引圧力は、排気誘引フードの拡大開口面に確実に作用する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態において、上記冷却装置本体の内部領域は、排気誘引領域及び排気冷却領域に区画され、排気循環ファンは、排気誘引領域に配置された誘引送風機からなり、誘引送風機の吐出口は、排気冷却領域に開口する。更に好ましくは、上記熱交換装置は、排気冷却領域に配置される。熱交換装置は、冷熱源に連結された冷媒循環管路に接続され、冷媒循環回路を構成する。好適には、流量制御弁が、冷媒循環回路に介装され、流量制御弁は、冷媒循環流量を可変制御し、上記給気流出手段の給気流温度を調温する。更に好適には、熱交換装置を通過した給気流の温度を検出する送風温度検出手段が、冷却装置本体に配設され、送風温度検出手段により検出された温度検出値に基づいて、上記流量制御弁の開度が制御される。
【００１３】
また、本発明の好適な実施形態によれば、上記排気誘引フードは、比較的軽量な金属成形板の成形体からなり、上記連繋手段は、テストヘッドの排気口に隣接してテストヘッドのケーシングに固定された複数の金属製連結扞からなる。好ましくは、排気誘引フードの拡大開口面と、テストヘッドの排気口との間の距離は、５０乃至２００mm、更に好ましくは、８０乃至１５０mmの範囲内に設定され、拡大開口面は、テストヘッドの排気口よりも僅かに大きな全体寸法に形成され、該排気口を覆う。また、排気誘引フードを構成する上位壁及び下位壁の拡開角度は、好適には、角度１０°乃至３０°、更に好適には、角度１２°乃至２０°の範囲内に設定される。
或る好適な実施形態において、上記可撓性ダクトは、円形横断面を有する樹脂製円形ダクトからなり、ダクト直径は、２５０乃至３５０mmに設定される。変形例として、上記可撓性ダクトは、偏平楕円形の横断面形態に成形される。
【００１４】
好ましくは、ダクトの外周壁は、比較的容易に変形し且つ塑性変形による損傷又は損耗を防止し得る蛇腹形態の樹脂製壁体からなる。所望により、ダクト壁体を補強する環状補強部材又は補強繊維等の補強材料が、ダクト壁体に埋設される。
本発明の好適な実施形態によれば、上記冷却装置本体は、複数の可動キャターを下面に備え、ドレインパン上に配置される。冷却装置本体の給気流出手段は、給気流を下方に流出し、給気流は、ケーシング底壁とドレインパンとの間に形成された間隙を介して冷却装置本体の側方に流出する。更に好適には、漏水検知手段がドレインパンに配設される。
【００１５】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例に係るテストヘッド冷却装置の全体構成を概略的に示す縦断面図である。
図１において、連続的に供給されるメモリ等のＩＣデバイスの性能及び品質を検査するテストヘッドTH及びテストヘッド冷却装置１が、所定の温度範囲、例えば、２５±５℃の室内雰囲気に空調制御された半導体製造施設のクリーンルーム内に配置される。テストヘッド冷却装置１は、強制循環ファン３及び冷却器４を内蔵した冷却装置本体２を備えるとともに、テストヘッドTHに連結可能な排気誘引装置１０を備える。排気誘引領域２０及び排気冷却領域４０が、冷却装置本体２の方形ケーシング内に画成され、排気誘引領域２０及び排気冷却領域４０は、ケーシング内に実質的に水平に配置された区画壁３２により区画される。
【００１６】
排気誘引装置１０は、テストヘッドの排気口１０１に隣接して配置された排気誘引フード１１を備える。排気誘引フード１１は、アルミニウム板等の比較的軽量な金属製成形板により加工された一体的な成形品であり、複数の連結扞１３を介してテストヘッドTHに一体的に連結される。可撓性ダクト１２の上流端が、排気誘引フード１１に接続され、可撓性ダクト１２の下流端が、冷却装置本体２のケーシング頂壁に接続される。排気誘引フード１１は、可撓性ダクト１２を介して冷却装置本体２の排気誘引領域２０と連通し、テストヘッドTHの排気ファンＦが吐出した比較的高温のテストヘッド排気は、排気誘引フード１１及び可撓性ダクト１２を介して排気誘引領域２０内の強制循環ファン３に吸引ないし誘引される。
排気誘引領域２０とクリーンルーム室内雰囲気とを相互連通可能な開閉弁装置２１が、冷却装置本体２のケーシング側壁に配置される。開閉弁装置２１は、ケーシング側壁を貫通する弁筐体２２と、弁筐体２２内に回転可能に配設された回転式弁体２３とを備える。弁体２３の弁軸は、開閉駆動装置（図示せず）に連結され、開閉駆動装置の作動により回転作動する。開閉弁装置２１の弁体２３は、弁軸の回転により、弁筐体２２を閉塞する全閉位置と、弁筐体２２を開放する全開位置とに変位し、全開位置にて開閉弁装置２１を開放し、排気誘引領域２０をクリーンルーム室内雰囲気と相互連通せしめ、他方、全閉位置にて排気誘引領域２０と室内雰囲気との相互連通を遮断する。開閉弁装置２１は、通常は、全閉位置に保持される。
【００１７】
制御ユニット２４が、冷却装置本体２の側壁外面に固定される。制御ユニット２４は、テストヘッド冷却装置１の起動スイッチ及び停止スイッチを含む各種マニュアル制御スイッチを備えるとともに、テストヘッド冷却装置１を自動制御する各種自動制御手段を備える。開閉弁装置２１及び強制循環ファン３は、制御信号線（図示せず）を介して制御ユニット２４に接続され、開閉弁装置２１及び強制循環ファン３の作動は、制御ユニット２４によって制御される。
強制循環ファン３は、排気誘引領域２０内に配置された送風機本体３０及び電動機（図示せず）を有し、送風機本体３０の排気吸引口３１が、排気誘引領域２０に開口する。排気誘引領域２０は、冷却装置本体２の排気誘引チャンバを構成する。送風機本体３０の排気吐出口３３が、区画壁３２に開口し、送風機本体３０に吸引された排気誘引領域２０のテストヘッド排気は、強制循環ファン３により排気冷却領域４０に吐出される。
テストヘッド排気を冷却する冷却器４が、排気冷却領域４０内に配置される。冷却器４は、多数の冷却フィンを備えた冷却コイル４１と、冷却水を冷却コイル４１に循環する冷媒往流管路４２及び冷媒還流管路４３とを備える。冷媒往流管路４２は、所定温度に調温された冷却水供給流ＳＷを冷却コイル４１に給送し、冷却水供給流ＳＷは、冷却コイル４１におけるテストヘッド排気との熱交換作用により受熱し、比較的高温の冷却水リターン流ＲＷとして、冷却コイル４１から冷媒往流管路４３に送出される。冷媒往流管路４２は、空調冷凍機、熱交換器又は蓄熱槽等の冷熱源（図示せず）に接続され、冷媒還流管路４３は、還流水リザーバ等の還流水循環手段（図示せず）を介して冷熱源に接続され、かくして、冷却コイル４１、冷媒往流管路４２及び冷媒還流管路４３は、冷熱源及び還流水循環手段を含む冷媒循環回路を構成する。
【００１８】
電動弁又は電磁弁形式の流量制御弁４４、４５が、冷媒往流管路４２及び冷媒還流管路４３に夫々介装される。流量制御弁４４、４５は、制御信号線（図示せず）を介して制御ユニット２４に接続される。制御ユニット２４は、流量制御弁４４、４５の開度を制御し、冷却コイル４１の冷媒循環流量を調整する。
強制循環ファン３の吐出気流は、冷却器４を通過し、冷却コイル４１の管体及び冷却フィンを介して冷却水供給流ＳＷと熱交換する。ファン吐出気流の保有熱量は、冷却水供給流ＳＷに熱伝達し、該吐出気流は、放熱する。かくして、テストヘッド排気流は冷却し、冷却水は昇温する。冷却器４を通過した比較的低温の給気流（テストヘッド排気流）は、冷却装置本体２のケーシング底壁に配設された給気口２７を介してクリーンルーム室内に送出される。所望により、給気口２７は、給気ガラリ、ルーバー、給気スリット又は面格子等の給気整流手段を備える。
冷却コイル４１を通過した給気流の温度を検出する送風温度センサ４６が、冷却コイル４１と給気口２７との間に配置される。送風温度センサ４６は、制御信号線（図示せず）を介して制御ユニット２４に接続される。送風温度センサ４６にて検出された給気流の温度検出値は、送風温度指示信号として制御ユニット２４に入力される。
【００１９】
冷却装置本体２のケーシング底壁は、複数のキャスター２９を下面に備え、キャスター２９は、ドレインパン２５上に接地する。給気口２７から下方に流出する給気流は、ケーシング底壁とドレインパン２５との間に形成された間隙を介して冷却装置本体２の側方に流出し、クリーンルーム室内に流入する。ドレインパン２５上の結露水滞留、或いは、冷却コイル４１の漏水を検出する漏水検知センサ２６が、ドレインパン２５上に配設される。漏水検知センサ２６は、制御信号線（図示せず）を介して制御ユニット２４に接続される。
漏水警報、緊急停止警報又は送風温度異常警報等の各種警報を操作員又は作業者等に知らせるパトライト２８が、冷却装置本体２のケーシング頂壁に取付けられる。制御ユニット２４は、送風温度センサ４６の温度検出値の異常、漏水検知センサ２６の漏水検出、強制循環ファン３の作動不良、流量制御弁４４、４５の作動不良等を検出したとき、パトライト２８を点灯又は点滅し、冷却装置本体２の作動異常を視覚的に表示する。所望により、パトライト２８は、異常警報音を発する警報ブザー音源を備える。
【００２０】
図２は、排気誘引装置１０を構成する排気誘引フード１１の構造詳細を示す縦断面図及び横断面図である。
排気誘引フード１１は、金属製又は樹脂製の連結杆１３を備える。帯板形態の連結杆１３は、排気誘引フード１１の左右の側壁１５と、テストヘッドTHのケーシング側壁１０２とを一体的に相互連結する。好ましくは、側壁１５の外縁部とテストヘッドTHのケーシング端壁との間の距離Ｌは、５０乃至２００mm程度に設定され、排気誘引フード１１の幅員Ｗ、奥行Ｄ及び全高Ｈは、６００乃至９００mm、１５０乃至３００mmおよび２００乃至４００mm程度に設定される。
可撓性ダクト１２は、円形横断面を有する樹脂製の円形ダクトからなり、ダクト直径は、２５０乃至３５０mm程度に設定される。ダクト外周壁は、蛇腹形態の樹脂製壁体からなり、比較的容易な可撓性ダクト１２の変形を可能にするとともに、塑性変形によるダクト壁体の破損又は損耗を防止する。所望により、ダクト外周壁を補強する補強材、例えば、鋼線等の線型補強部材又は鉱物短繊維等の補強繊維が環状のダクト壁体に埋設される。
【００２１】
図２（Ａ）に示す如く、排気誘引フード１１を構成する上位壁１８及び下位壁１９の拡開角度θは、好適には、角度１０°乃至３０°の範囲内に設定され、排気ファンＦの排気誘引圧力下にテストヘッド排気口１０１から流出する比較的高温のテストヘッド排気は、排気誘引フード１１の拡大開口面１４に捕捉され、排気フード内領域に流入し、可撓性ダクト１２の流入口１７内に吸引される。なお、テストヘッドTHの排気口１０１には、排気流を整流する排気ガラリ又はルーバー等が配設される。
排気誘引フード１１の側壁１５は、所定の傾斜角度をなしてフード内方に延在する傾斜壁１６に連続する。傾斜壁１６の構面と、可撓性ダクト１２の中心軸線又は側壁１５の構面とがなす角度ηは、好適には、１５°乃至４５°の範囲内の角度に設定され、拡大開口面１４を通過したテストヘッド排気は、円滑に流入口１７に誘引され、可撓性ダクト１２内に流入する。
【００２２】
次に、上記テストヘッド冷却装置１の作動について説明する。
テストヘッド冷却装置１の作動は、制御ユニット２４によって自動制御される。制御ユニット２４は、テスターユニットTU（図３）及びテストヘッドTHの起動と連動してテストヘッド冷却装置１を起動し、他方、テスターユニットTU及びテストヘッドTHの停止時に、テストヘッド冷却装置１を所定時間、残留運転せしめ、しかる後、テストヘッド冷却装置１の作動を停止させる。
テストヘッド冷却装置１の起動により、強制循環ファン３は作動し、テストヘッドTHの排気口１０１から吐出した比較的高温のテストヘッド排気は、強制循環ファン３の誘引圧力下に排気誘引フード１１の拡大開口面１４に捕捉され、可撓性ダクト１２の流入口１７に流入し、可撓性ダクト１２の管路を介して排気誘引領域２０に流入する。強制循環ファン３は、排気誘引領域２０内に流入したテストヘッド排気を排気冷却領域４０に圧送し、冷却器４及び給気口２７を介してテストヘッド排気を室内に還流せしめる。
【００２３】
流量制御弁４４、４５は、制御ユニット２４の制御下に開度調節される。制御ユニット２４は、送風温度センサ４６の温度検出値に基づき流量制御弁４４、４５の開度を調節し、冷却コイル４１の冷媒循環流量を可変制御する。冷却コイル４１は、例えば、５０℃程度に達する高温のテストヘッド排気を冷却し、これにより、クリーンルーム室内に送出すべき給気流を調温し、テストヘッド冷却装置１の送風給気温度を所望の設定温度に保持する。
制御ユニット２４は更に、強制循環ファン３の強制停止時又は異常停止時に開閉弁装置２１を全開位置に開放する。強制循環ファン３の作動停止により、排気誘引フード１１の排気吸引機能は、実質的に停止し、テストヘッドTHの排気口１０１から吐出するテストヘッド排気は、排気誘引フード１１と排気口１０１との間の間隙を介して部分的に室内雰囲気に流出するが、テストヘッド排気の一部は、排気口１０１の排気吐出圧力及びテストヘッド排気の自然対流作用により、依然として排気誘引フード１１内に流入し、可撓性ダクト１２の管路を介して排気誘引領域２０に流入する。排気誘引領域２０に流入したテストヘッド排気は、開放した開閉弁装置２１を介して、室内雰囲気に還流する。従って、比較的高温のテストヘッド排気は、可撓性ダクト１２及び排気誘引領域２０に滞留することなく、主に自然対流作用により、室内に還流し、テストヘッド排気の熱負荷は、室内空調負荷の一部としてクリーンルーム空調装置により処理される。
【００２４】
かくて、テストヘッドTHの高温排気が保有する排熱は、排気誘引装置１０の排気誘引フード１１及び可撓性ダクト１２を介して冷却装置本体２に導入され、冷却装置本体２の冷却器４にて冷却され且つ調温された後に、比較的低温の給気流として室内に還流する。テストヘッド冷却装置１を介してなされるテストヘッド排気の循環により、テストヘッド排熱は、冷媒循環回路４１、４２、４３の冷却水にてクリーンルーム空調系外に除去され、クリーンルームの室内空調系の冷房負荷は軽減し、この結果、クリーンルームの室内温度は、例えば、１時間に±２℃程度の温度変動範囲内に安定する。かくして、クリーンルーム空調系は、所期の空調条件に従ってクリーンルームの室内環境を所望の温度に維持・管理し得る。
テストヘッドTHは、仮想線で示す如く、ＩＣデバイスの品種交換時等に水平移動、昇降移動又は回動される。例えば、テストヘッドTHは、品種交換時におけるテストヘッド移動装置の作動により、矢印Ａで示す如く、水平移動し、矢印Ｂで示す如く、上方に移動し、或いは、矢印Ｃで示す如く、回動軸線Ｐを中心に枢動ないし回転運動する。連結杆１３を介してテストヘッドTHに連繋した排気誘引フード１１は、テストヘッドTHの変位に相応して移動し、排気口１０１の排気を常時、適所にて吸引する。可撓性ダクト１２は、排気誘引フード１１の変位に追随して変形し、排気誘引フード１１は、排気誘引領域２０との連通状態を維持し、強制循環ファン３の誘引圧力下にテストヘッド排気を排気誘引領域２０に導入する。従って、排気口１０１から吐出するテストヘッド排気は、テスターユニットTU（図３）に誘引されず、テストヘッド排熱によるテスターユニットTUの試験環境条件の急激な変動は、確実に回避し得る。かくして、テスターユニットTUのキャリブレーション・モードの実行頻度およびダウンタイムの発生頻度は、低減する。
【００２５】
図３乃至図６は、上記テストヘッド冷却装置１の各種使用形態を示す平面図及び側面図である。
図３及び図４に示す使用形態において、テストヘッドTHは、テストヘッドTHを上昇位置及び前方突出位置（仮想線で示す）に移動させる昇降／スライド装置５０によって移動可能に支持される。図４に示す如く、昇降／スライド装置５０は、テストヘッドTHの支持キャリヤ５１と、支持キャリヤ５１を前後方向に移動可能に支持するスライド装置５２と、支持キャリヤ５１を昇降可能に支持する昇降装置５３とを備える。
スライド装置５２は、支持キャリヤ５１を側方に移動させるエアシリンダ装置（図示せず）を備える。スライド装置５２は、エアシリンダ装置の作動により前方に伸長し、支持キャリヤ５１を矢印Ａ方向に変位させ、仮想線で示す前方突出位置にテストヘッドTHを移動させる。
【００２６】
また、昇降装置５３は、支持キャリヤ５１を上昇させるエアシリンダ装置（図示せず）を備え、支持キャリヤ５１を支持する伸縮可能なリンケージ５５が、エアシリンダ装置の作動により、支持キャリヤ５１を矢印Ｂ方向に移動させ、仮想線で示す上昇位置にテストヘッドTHを上昇させる。
テスターユニットTU（図３）が、ケーブルダクト６０を介してテストヘッドTHに接続される。ケーブルダクト６０を支持する可動支持体６１が、昇降／スライド装置５０の上方域に配置される。可動支持体６１は、昇降／スライド装置５０の端部に配置された枢動支柱６２に支持されるとともに、揺動支柱６３を介してスライド装置５２の中間領域に支持される。スライド装置５２が前方に伸長するとき、枢動支柱６１は、昇降／スライド装置５０の端部に配置された回転中心軸８４を中心に枢動し、揺動支柱６３は、スライド装置５２の移動に伴って傾倒する。
【００２７】
図３に示す如く、上記テストヘッドTH及びテスターユニットTUは、メモリ等のＩＣデバイスを自動供給するハンドラユニットHUとともに、クリーンルーム内に配置される。２台のテストヘッドTHが、ハンドラユニットHUに対して、所定位置に夫々配設され、２台のテストヘッド冷却装置１が、各テストヘッドTHに夫々配設される。各テストヘッドTHは、ハンドラユニットHUの下位開放領域に配置され、ハンドラユニットHUは、テストヘッドTHの上昇時に所定数のＩＣデバイスをテストヘッドTHのチップ投入口１００に投入する。また、ＩＣデバイスの品種交換時に、テストヘッドTHは、前方突出位置に移動される。
【００２８】
テストヘッドTHに連結された排気誘引装置１０の排気誘引フード１１は、テストヘッドTHの水平移動及び垂直移動に追随する。排気誘引フード１１に接続された可撓性ダクト１２は、揺動支柱６３に沿って排気誘引フード１１から可動支持体６１上に延び、可動支持体６１の上方域を経て冷却装置本体２のケーシング頂壁に接続される。図４に示す如く、可撓性ダクト１２は、テストヘッドTHの上昇時にテストヘッドTHの上昇運動に追随して上方に変位し、テストヘッドTHの水平移動時にテストヘッドTHの水平運動および可動支持体６１の変位に追随して変形し、全体的に前方に移動する。従って、テストヘッドTHの排気口１０１から吐出される比較的高温の排気は、確実に排気誘引フード１１に吸引され、可撓性ダクト１２を介して冷却装置本体２に送入され、冷却装置本体２によって冷却された後、クリーンルーム室内に還流する。
なお、可撓性ダクト１２の中間部分は、テストヘッドTHの水平移動に伴ってハンドラユニットHUの下位角部に接近する。可撓性ダクト１２とハンドラユニットHUとの相互干渉を防止する十分な間隙又はクリアランスを可撓性ダクト１２とハンドラユニットHUとの間に確保すべく、可撓性ダクト１２は、所望により、偏平楕円形の横断面形態に成形される。
【００２９】
図５に示す使用形態において、２台のテストヘッドTH及びテストヘッド冷却装置１が、２台のハンドラユニットHUの各々に対して、夫々配設される。各テストヘッドTHは、対応するテストヘッドスタンド７０によって水平作動位置及び垂直起立位置に変位可能に支持される。テストヘッドスタンド７０は、回転軸７１を中心にテストヘッドTHを回動可能に支持する。テスターユニットTUが、テストヘッドTH及びハンドラユニットHUとともにクリーンルーム内に配置され、各テストヘッドTHは、ケーブルダクト（図示せず）を介してテスターユニットTUに接続される。テストヘッドTHに隣接して配置されたハンドラユニットHUは、所定数のＩＣデバイスをテストヘッドTHのチップ投入口１００に自動供給する。
テストヘッドTHは、テストヘッドスタンド７０の回転駆動装置（図示せず）の作動により、仮想線で示す垂直起立位置に回動し、ハンドラユニットHUは、シュートHSを介して所定数のＩＣデバイスをテストヘッドTHのチップ投入口１００に投入する。チップ投入工程の完了後に、テストヘッドTHは、テストヘッドスタンド７０の回転駆動装置の作動により、回転軸７１を中心に水平作動位置に回動し、試験・検査工程を実行する。
テストヘッドTHに連結された排気誘引装置１０の排気誘引フード１１は、テストヘッドTHの回動に追随し、可撓性ダクト１２は変形し、テストヘッドTHの排気口１０１から送出される比較的高温の排気は、確実に排気誘引フード１１及び可撓性ダクト１２に吸引され、冷却装置本体２により冷却され、しかる後、クリーンルーム室内に還流する。
【００３０】
図６に示す使用形態において、クリーンルーム内には、２台のテストヘッドTH、２台のハンドラユニットHU及び１台のテスターユニットTUが配置され、各テストヘッドTHは、ガイドレール８０によって所定位置に支持される。ガイドレール８０は、テスターユニットTU及びハンドラユニットHUの間に延在し、テストヘッドTHの移動を案内するとともに、エアシリンダ装置（図示せず）の作動により、テストヘッドTHを所定位置に変位させる。
各テストヘッドTHは、ケーブルダクト（図示せず）を介してテスターユニットTUに接続される。ハンドラユニットHUは、下位置開放領域に位置するテストヘッドTHのチップ投入口１００に対して、所定数のＩＣデバイスを自動供給する。ＩＣデバイスの品種交換時に、エアシリンダ装置が作動し、テストヘッドTHは、仮想線で示す前方突出位置に移動される。
テストヘッドTHに連結された排気誘引フード１１は、テストヘッドTHの移動に追随し、可撓性ダクト１２は変形し、テストヘッドTHの排気口１０１から吐出される比較的高温の排気は、確実に排気誘引フード１１及び可撓性ダクト１２に吸引され、冷却装置本体２により冷却され、しかる後、クリーンルーム室内に還流する。
【００３１】
このように、上記実施例に係る装置系によれば、テストヘッドTHの排熱は、排気吸引方式のテストヘッド冷却装置１により除熱されるので、テストヘッドTHの過冷却を回避し得るとともに、テストヘッドTHの内部結露又は外面結露を確実に防止することができる。しかも、テストヘッド冷却装置１は、テストヘッドTHの移動又は変位に追随する排気誘引装置１０を備えるので、円滑なテストヘッドの運動を確保することができる。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において種々の変更又は変形が可能であり、かかる変更又は変形例も又、本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【００３２】
例えば、上記各実施例においては、テストヘッドTH及びテストヘッド冷却装置１を半導体製造施設のクリーンルーム（プロービング室）内に配置した構成に関し、詳細に説明したが、上記テストヘッドTH及びテストヘッド冷却装置１を半導体製造施設の非清浄室、例えば、所謂ファイナルルーム又は後工程処理室等に配置しても良い。
また、上記各実施例のテストヘッド冷却装置の冷媒循環回路は、冷却水循環回路として構成されているが、他の種類の冷媒、例えば、フロンガス又は脱フロンガス系冷媒ガス等の各種冷媒ガスの循環回路として上記冷媒循環回路を構成しても良く、或いは、冷媒循環回路をヒートパイプとして構成しても良い。
【００３３】
更に、テストヘッド冷却装置の制御ユニットは、複数台のテストヘッド冷却装置を同時に制御し得るように構成しても良く、或いは、該制御ユニットの各種制御手段をハンドラユニット又はテスターユニットの制御装置内に組み込んでも良い。
また、上記強制循環ファンの回転数をインバータ等の可変制御手段にて周波数制御し、強制循環ファンの送風量を可変制御し得るように構成しても良い。
【００３４】
更に、上記冷却装置本体２の開閉弁装置２１を全閉位置と全開位置との間の任意の位置に可変設定可能に構成し、弁体２３の回転位置に相応した開口率にて開閉弁装置２１を開閉制御しても良い。かかる変形例において、制御ユニット２４は、例えば、テストヘッド排熱の熱負荷に相応して開閉弁装置２１の開度を制御し、これにより、冷却器４に給送されるテストヘッド排気流の誘引圧力及び流量を可変制御する。或る使用形態において、制御ユニット２４は、例えば、テストヘッド排熱負荷が低減したとき、開閉弁装置２１の開度を増大し、比較的多量の室内空気を開閉弁装置２１から直に排気冷却領域４０に吸引するとともに、排気誘引フード１１から吸引するテストヘッド排気の流量を低減し、他方、テストヘッド排熱負荷が増大したとき、開閉弁装置２１の開度を低減し、開閉弁装置２１から排気冷却領域４０に吸引する室内空気の流量を制限するとともに、比較的多量のテストヘッド排気を排気誘引フード１１から吸引する。かかる開閉弁装置２１の開度制御により、排気誘引フード１１のテストヘッド排気吸引能力、吸引流速及び冷媒循環回路の運転負荷を可変制御し得るとともに、テストヘッド排気の過冷却等による結露水の生成を抑制することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明によれば、テストヘッドの運動に円滑に追随し、所望のテストヘッドの運動を確保することができる比較的簡単な構造のテストヘッド冷却装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るテストヘッド冷却装置の全体構成を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示す排気誘引装置を構成する排気誘引フードの構造詳細を示す縦断面図及び横断面図である。
【図３】図１及び図２に示すテストヘッド冷却装置の或る使用形態を示す平面図及び側面図である。
【図４】図３に示すテストヘッド及び昇降／スライド装置の装置構成を示す拡大側面図である。
【図５】図１及び図２に示すテストヘッド冷却装置の他の使用形態を示す平面図及び側面図である。
【図６】図１及び図２に示すテストヘッド冷却装置の更に他の使用形態を示す平面図、側面図及び拡大正面図である。
【符号の説明】
１  テストヘッド冷却装置
２  冷却装置本体
３  強制循環ファン
４  冷却器
１０  排気誘引装置
１１  排気誘引フード
１２  可撓性ダクト
１３  連結杆
２０  排気誘引領域
２１  開閉弁装置
２４  制御ユニット
２７  給気口
４０  排気冷却領域
４１  冷却コイル
４２  冷媒往流管路
４３  冷媒還流管路
１０１  排気口
TH    テストヘッド
Ｆ    排気ファン
TU  テスターユニット
HU  ハンドラユニット
【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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