(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験すべき電子部品が着脱自在に接続される接続端子と、
前記接続端子に電子部品を接続するように、この電子部品を前記接続端子方向に押し付けるプッシャと、
前記プッシャに形成してある送風孔を介して、前記電子部品の試験中に当該電子部品の周囲に温度調節された温調ガスを送風する温調ガス供給手段と、
前記接続端子、プッシャおよび電子部品の周囲を一体的に覆う密閉されたチャンバと、
前記チャンバ内部を、前記電子部品を試験するための所定温度とするための温調用送風装置と、を有し、
前記温調ガス供給手段により供給される温調ガスは、前記温調用送風装置により設定される前記所定温度以下の温度に温度調節されることを特徴とする電子部品試験装置。
【請求項２】
前記プッシャには、前記電子部品の温度および／または電子部品の周囲雰囲気温度を検出することが可能な温度センサが具備してある請求項１に記載の電子部品試験装置。
【請求項３】
前記温調ガス供給手段は、前記温度センサからの温度データに基づき、前記電子部品の試験中に当該電子部品の周囲に供給する温調ガスの温度および／または送風量を制御する温度送風量制御手段を有する請求項２に記載の電子部品試験装置。
【請求項４】
前記温調ガス供給手段は、前記電子部品の周囲に供給する温調ガスを予め乾燥させる乾燥手段を有する請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品試験装置。
【請求項５】
前記温調ガス供給手段から前記電子部品の周囲に供給する温調ガスは、前記チャンバの内部に存在する空気の一部を取り出して温度調節された空気であることを特徴とする請求項４に記載の電子部品試験装置。
【請求項６】
前記プッシャが固定してあるアダプタと、
前記アダプタを弾性保持するマッチプレートと、
前記アダプタの上面に離反可能に当接する押圧部を持ち、前記プッシャを前記接続端子方向に移動させる駆動プレートとを有し、
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、前記接続端子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り、
前記プッシャに形成してある送風孔が、前記アダプタに形成してある送風孔に連通してあり、前記アダプタに形成してある送風孔が、前記駆動プレートの押圧部に形成してある送風孔に対して適宜連通可能に構成してある請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品試験装置。
【請求項７】
前記駆動プレートの押圧部とアダプタとの接触部には、前記送風孔相互の接続部の密封を図るシール部材が装着してある請求項６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所定の温度で試験する電子部品試験装置に係り、さらに詳しくは、試験時に電子部品が自己発熱しても、電子部品の周囲温度を常に設定温度に保持し、所望の設定温度にて電子部品を高信頼性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、高温、常温または常温よりも低い低温の温度条件で、ＩＣチップを試験するための装置が知られている。ＩＣチップの特性として、高温、常温または低温でも良好に動作することを保証する必要があるからである。
【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チャンバで覆い、内部を密閉空間とし、ＩＣチップがテストヘッドの上に搬送され、そこで、ＩＣチップをテストヘッドに押圧して接続し、チャンバ内部を一定温度範囲内の高温、常温または低温状態にしながら試験を行う。このような試験により、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】
ところが、近年におけるＩＣチップの高速化および高集積化に伴い、動作時の自己発熱が大きくなり、ＩＣチップの試験においても自己発熱し、仮にチャンバの内部を一定温度に維持したとしても、本来の試験温度でＩＣチップを試験することが困難になってきている。たとえばＩＣチップの種類によっては、３０ワットもの自己発熱を生じるものがある。このように自己発熱の大きなＩＣチップを試験する場合には、いくらチャンバ内を一定温度にしても、ＩＣチップの周囲温度は自己発熱のために温度上昇してしまい、規定された試験温度でＩＣチップを試験することが困難になってきている。規定された試験温度でＩＣチップを試験できない場合には、試験の信頼性が低下してしまうという課題を有する。
【０００５】
特に高温試験において、ＩＣチップの自己発熱が大きい場合、チャンバ内の設定温度が仮に８０°Ｃでも、ＩＣチップの自己発熱により、実際のＩＣチップデバイス温度は９０°Ｃとなってしまい、デバイス温度が設定温度よりもかなり大きくなってしまう。そこで、従来では、ＩＣチップの自己発熱を見込んで、補正値（１０°Ｃ）を予め決定し、チャンバ内の設定温度を、たとえば８０°Ｃよりも１０°Ｃ程度低い７０°Ｃに設定し、試験中には、ＩＣチップの温度が、試験スペック通りの８０°Ｃに設定されていると仮定して試験を行っている。
【０００６】
しかし、ＩＣチップの高集積化などに伴い自己発熱量が非常に多い場合や、試験時間が長い場合などには、予め補正値を決定することは困難であり、試験したいＩＣチップなどのデバイスの試験温度を精度良く管理することは困難である。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、試験時に電子部品が自己発熱しても、電子部品の周囲温度を常に設定温度に保持し、所望の設定温度にて電子部品を高信頼性で試験することができる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、試験すべき電子部品が着脱自在に接続される接続端子と、前記接続端子に電子部品を接続するように、この電子部品を前記接続端子方向に押し付けるプッシャと、前記プッシャに形成してある送風孔を介して、前記電子部品の試験中に当該電子部品の周囲に温度調節された温調ガスを送風する温調ガス供給手段と、前記接続端子、プッシャおよび電子部品の周囲を一体的に覆う密閉されたチャンバと、前記チャンバ内部を、前記電子部品を試験するための所定温度とするための温調用送風装置と、を有し、前記温調ガス供給手段により供給される温調ガスは、前記温調用送風装置により設定される前記所定温度以下の温度に温度調節されることを特徴とする。
【０００９】
前記プッシャには、前記電子部品の温度および／または電子部品の周囲雰囲気温度を検出することが可能な温度センサが具備してあることが好ましい。温度センサとしては、特に限定されず、温度測定すべき部分に接触して温度を検出する熱電対、サーミスタなどのような接触式温度センサ、または非接触式に温度検出が可能な放射温度計などの非接触式温度センサのいずれでも良い。
【００１０】
前記温調ガス供給手段は、前記温度センサからの温度データに基づき、前記電子部品の試験中に当該電子部品の周囲に供給する温調ガスの温度および／または送風量を制御する温度／送風量制御手段を有することが好ましい。
【００１１】
前記温調ガス供給手段は、前記電子部品の周囲に供給する温調ガスを予め乾燥させる乾燥手段を有することが好ましい。
【００１３】
前記温調ガス供給手段から前記電子部品の周囲に供給する温調ガスは、前記チャンバの内部に存在する空気の一部を取り出して温度調節された空気であることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る電子部品試験装置は、前記プッシャが固定してあるアダプタと、前記アダプタを弾性保持するマッチプレートと、前記アダプタの上面に離反可能に当接する押圧部を持ち、前記プッシャを前記接続端子方向に移動させる駆動プレートとを有し、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、前記接続端子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り、前記プッシャに形成してある送風孔が、前記アダプタに形成してある送風孔に連通してあり、前記アダプタに形成してある送風孔が、前記駆動プレートの押圧部に形成してある送風孔に対して適宜連通可能に構成してある。
【００１５】
前記駆動プレートの押圧部とアダプタとの接触部には、前記送風孔相互の接続部の密封を図るシール部材が装着してあることが好ましい。
【００１６】
【作用】
通常、ＩＣチップなどの電子部品の高温試験、常温試験または低温試験を行う際に、電子部品が自己発熱により高温となり、電子部品の周囲温度が、設定温度よりも高くなる。しかしながら、本発明に係る電子部品試験装置では、電子部品の周囲に、プッシャに形成してある送風孔を介して、温度調節された温調ガスを直接に送風する。温調ガスは、たとえば乾燥空気であり、たとえば試験スペック通りの温度またはその温度に制御値を加えた温度に設定してある。たとえば試験スペックが８０°Ｃの高温試験の場合には、試験中の電子部品が８０°Ｃに維持されるように、８０°Ｃまたはそれ以下の温度に温調された空気を、電子部品の周囲に直接吹き付ける。なお、試験中において、電子部品の温度を検出することで、電子部品が試験スペック通りの温度となるように、電子部品に吹き付けられる温調ガスの温度および／または風量を調節する。温調ガスおよび／または風量の調節は、各電子部品毎に行うことが好ましい。試験される電子部品が同一であっても、電子部品のチャンバ内位置によって、温度が変化することも考えられるからである。
【００１７】
このように本発明に係る電子部品試験装置では、電子部品は、常に設定温度（試験スペック通りの温度）に近い状態で試験され、試験の信頼性が向上する。
【００１８】
また、本発明において、電子部品の温度および／または電子部品の周囲雰囲気温度を温度センサで検出し、その温度センサからの温度データに基づき、送風ガスの温度および／または送風量を制御することで、温度制御の安定化および均一化を図れると共に、無駄な送風を無くし、省エネルギーにも寄与する。
【００１９】
【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。
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３および図４は図２に示すソケット付近の断面図、図５はＩＣ試験装置の全体側面図、図６は図５に示すハンドラの斜視図、図７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８は同ＩＣ試験装置のＩＣストッカの構造を示す斜視図、図９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１０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。
【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５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、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６および７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５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７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６を参照して理解することができる。
【００２５】
図６および７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９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６および７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１０参照）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７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６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８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６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６および図７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８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６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後、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６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後チャンバ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６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７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７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１０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６および７に示すアンローダ部４００に排出される。
【００４１】
また、図６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１０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１０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１０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２に示すように、それぞれテストヘッド５のソケット５０の接続端子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２に示すように、テストヘッド５の上には、ソケット５０が、図９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１０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２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１０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２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の上面を着脱自在に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、図示省略してある共通圧力シリンダに接続してある。共通圧力シリンダは、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の上面を押圧可能となっている。なお、押圧部７４は、個別押圧用圧力シリンダおよび押圧ロッドなどで構成し、駆動プレート７２がマッチプレート６０に対して近づいた後は、個別押圧用シリンダが駆動されて、押圧ロッドを押し下げ、各アダプタ６２の上面を個別に押圧しても良い。
【００５１】
各アダプタ６２の下端に装着固定してあるプッシャ３０の中央には、図３および４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（図１参照）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１０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２〜４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４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３および図４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３および４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１０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３および４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４に示すように、ソケットガイド４０の下側には、複数の接続端子５１を有するソケット５０が固定されており、この接続端子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、接続端子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の全ての端子に接続端子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】
なお、以下の説明では、テストチャンバ１０２の内部が約８０°Ｃ程度の高温状態に保たれ、ＩＣチップ２の高温試験を行うこととして説明する。
【００６０】
温調用送風装置９０の熱交換部９４を通して発生した温風は、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。
【００６１】
本実施形態では、このような温調用送風装置９０を備えたテストチャンバ１０２を有するＩＣ試験装置１０において、図３および図４に示すように、各プッシャ３０の押圧子３１には、その軸芯に沿って第１送風孔１１０が形成してある。第１送風孔１１０の下端開口部は、押圧子３１の下端面略中央に開口してある。押圧子３１の下端面３１ａには、第１送風孔１１０の下端開口部を中心として、半径方向に伸びる複数の半径溝１１２が形成してある。これら半径溝１１２は、第１送風孔１１０に対して連通する。半径溝１１２は、押圧子３１の下端面３１ａがＩＣチップ２に対して接触しても、第１送風孔１１０の下端開口部が完全に閉塞されることを防止するための送風流路溝である。
【００６２】
また、押圧子３１の内部であって、第１送風孔１１０と半径溝１１２との交差部付近には、温度センサ１１４が装着してある。この温度センサ１１４は、熱電対などの接触式温度センサ、あるいは放射温度計などの非接触式温度センサなどで構成され、ＩＣチップ２自体の温度またはＩＣチップの周囲雰囲気温度を検出するようになっている。温度センサ１１４により検出された温度データは、制御装置へ送られ、その温度データに基づき、後述するエア分配器１２１、温度制御手段１２４、送風量制御手段１２６などの動作を制御するようになっている。
【００６３】
図４に詳細に示すように、第１送風孔１１０の上端開口部は、プッシャ３０の上面に対して開口してある。第１送風孔１１０の上端開口部は、アダプタ６２の内側に形成してある中空部６２ａを介して第２送風孔１１６の内部と連通している。実質的に密閉された中空部６２ａは、アダプタ６２の下面に対してプッシャ３０の上面が取り付けられる際に形成されるが、必ずしも完全に密閉されている必要はない。なお、中空部６２ａを持たないアダプタ６２の場合には、第２送風孔１１６が軸方向に伸び、アダプタ６２の下面にプッシャ３０の上面が取り付けられる際に、第２送風孔１１６と第１送風孔１１０とが直接接続される。
【００６４】
アダプタ６２に形成された第２送風孔１１６の上端開口部の周囲に位置するアダプタ６２の上面には、Ｏリング溝が形成してあり、そのＯリング溝には、シール部材としてのＯリング１２０が装着してある。Ｏリング１２０は、押圧部７４の下面がアダプタ６２の上面に当接する際に、これらの間で弾力的に潰れ、第２送風孔１１６の上端開口部を、押圧部７４に形成してある第３送風孔１１８の下端開口部に対して気密に連通させる。なお、図４では、図示の容易化のために、押圧部７４の下面がアダプタ６２の上面から離れているが、プッシャ３０の押圧子３１がＩＣチップ２をソケットの接続端子５１方向に押し付けている試験状態では、実際には、押圧部７４の下面がアダプタ６２の上面に接触して押圧している。もちろん、その状態では、第３送風孔１１８と第２送風孔１１６とは連通している。
【００６５】
図１に示すように、各押圧部７４に形成してある第３送風孔１１８は、送風チューブを介して、エア分配器１２１に接続してある。エア分配器１２１は、テストチャンバ１０２の外部に配置してある温度制御手段１２４から送風チューブを通して供給される温調空気（温調ガス）を、各プッシャ３０の第１送風孔１１０へと分配する装置である。このエア分配器１２１は、たとえば流量制御弁を有し、各送風孔１１０を通して各ＩＣチップ２の周囲へ温調空気を送風する送風量を個別に制御しても良い。また、このエア分配器１２１は、冷却素子またはヒータなどを内蔵しても良く、各プッシャ３０の第１送風孔１１０からＩＣチップ２へ向けて吹き出される温調空気の温度を、各ＩＣチップ２毎に個別に調節可能なものでも良い。
【００６６】
エア分配器１２１は、本実施形態では、駆動プレート７２の上面に装着してあり、各エア分配器１２１は、送風チューブ１２２を介して、テストチャンバ１０２のケーシング８０の外部に配置してある温度制御手段１２４に対して接続してある。なお、場合によっては、エア分配器１２１もケーシング８０の外部に配置しても良い。または逆に、温度制御手段１２４をケーシング８０の内部に配置しても良い。ただし、ケーシング８０の内部は、高温に維持されるため、少なくとも温度制御手段１２４は、ケーシング８０の外部に配置することが好ましい。
【００６７】
温度制御手段１２４は、全体送風量制御手段１２６、乾燥手段１２８およびエア供給手段１３０に順次に接続してある。本実施形態では、これら温度制御手段１２４、全体送風量制御手段１２６、乾燥手段１２８およびエア供給手段１３０が、本発明の温調ガス供給手段を構成する。なお、本発明の温調ガス供給手段は、図１に示す分配器１２１およびその他の部材を含んでも良い。
【００６８】
エア供給手段１３０は、ファンやコンプレッサなどの送風装置を有し、テストチャンバ１０２の外部の空気を乾燥手段１２８へ送風する。乾燥手段１２８は、ドライエアを生成するための一般的な装置であり、エア供給手段１３０から供給された空気の乾燥を行う。全体送風量制御手段１２６は、テストチャンバ１０２の内部に位置するプッシャ３０の第１送風孔１１０から送風される全送風量を制御する装置であり、電子制御される流量制御弁などで構成される。温度制御手段１２４は、プッシャ３０の第１送風孔１１０からＩＣチップ２へ向けて吹き出される温調空気の温度を全体的に制御するための装置である。
【００６９】
このようにして温調された温調空気は、送風チューブ１２２、分配器１２１、送風孔１１８、１１６および１１０および半径溝１１２を介してＩＣチップ２の周囲に送風される。
【００７０】
アンローダ部４００
図６および７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。
【００７１】
図６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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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８および９参照）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。
【００７５】
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。
【００７６】
試験装置１０の作用
通常、図１に示すように、テストチャンバ１０２の内部でＩＣチップ２の高温試験を行う際に、ＩＣチップ２が自己発熱により高温となり、ＩＣチップ２の周囲温度が、設定温度よりも高くなってしまう。
【００７７】
これに対して本実施形態に係るＩＣ試験装置１０では、エア供給手段１３０により取り入れた空気を、乾燥手段１２８、送風量制御手段１２６および温度制御手段１２４へ供給して温調している。このようにして温調された空気は、ドライエアであり、たとえば試験スペック通りの温度、または温度センサ１１４（図３および図４参照）により検出されたＩＣチップ２の温度を設定温度に近づけるための温度に設定してある。たとえば試験スペックが８０°Ｃの高温試験の場合には、試験中のＩＣチップ２が８０°Ｃに維持されるように、８０°Ｃまたはそれ以下の温度に温調してある。
【００７８】
このようにして温調された温調空気を、本実施形態では、送風チューブ１２２、分配器１２１、送風孔１１８、１１６および１１０および半径溝１１２を介して各ＩＣチップ２の周囲に直接吹き付ける。なお、試験中において、各ＩＣチップ２の温度を温度センサ１１４により検出することで、各ＩＣチップ２が試験スペック通りの温度となるように、各ＩＣチップ２に吹き付けられる温調ガスの温度および／または風量を、分配器１２１で微調節しても良い。試験されるＩＣチップ２が全て同一であっても、図１に示すように、テストチャンバ１０２の内部では、温調用送風装置９０による風の流れが存在し、ＩＣチップ２のチャンバ内位置によっても、試験時のＩＣチップ２の温度が変化することも考えられるからである。
【００７９】
このように本実施形態に係る電子部品試験装置１０では、ＩＣチップ２は、常に設定温度（試験スペック通りの温度）に近い状態で試験され、試験の信頼性が向上する。
【００８０】
また、本実施形態において、ＩＣチップ２の温度および／またはＩＣチップ２の周囲雰囲気温度を温度センサ１１４で検出し、その温度センサ１１４からの温度データに基づき、温調空気の温度および／または送風量を制御することで、温度制御の安定化および均一化を図れると共に、無駄な送風を無くし、省エネルギーにも寄与する。
【００８１】
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。
【００８２】
たとえば、上述した実施形態に係る試験装置１０では、エア供給手段１３０により、テストチャンバ１０２の外部に存在する空気を、乾燥手段１２８、送風量制御手段１２６および温度制御手段１２４へ供給して温調し、その温調された空気を、送風チューブ１２２、分配器１２１および送風孔１１８、１１６および１１０を介してＩＣチップ２の周囲に送風している。しかしながら、本発明では、エア供給手段１３０により、テストチャンバ１０２の内部に存在する空気を、乾燥手段１２８、送風量制御手段１２６および温度制御手段１２４へ供給して温調し、その温調された空気を、送風チューブ１２２、分配器１２１および送風孔１１８、１１６および１１０を介してＩＣチップ２の周囲に送風しても良い。この場合には、テストチャンバ１０２の内部の空気を循環して使用するため、温調に要するエネルギーを低減することができ、省エネルギーに寄与する。
【００８３】
また、本発明に係る電子部品試験装置に用いる温調ガス供給手段は、最低限、図１に示す温度制御手段１２４を有すれば良く、送風量制御手段１２６、乾燥手段１２８、エア供給手段１３０、分配器１２１などの内のいずれか１以上を省略または代替え装置で置き換えても良い。
【００８４】
さらに、本発明では、プッシャ３０の第１送風孔１１０からＩＣチップに向けて吹き出されるガスとしては、空気が好ましいが、場合によっては空気以外のガスであっても良い。
【００８５】
さらにまた、上述した実施形態では、図６および７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。また、本発明に係る試験装置の具体的な構造は、図示する実施形態に限定されない。さらに、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、ＩＣチップに限定されない。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、試験時に電子部品が自己発熱しても、電子部品の周囲温度を常に設定温度に保持し、所望の設定温度にて電子部品を高信頼性で試験することができる電子部品試験装置を提供することができる。
【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３】  図３は図２に示すソケット付近の断面図であり、プッシャがＩＣチップを押圧する前の状態を示す。
【図４】  図４は図２に示すソケット付近の断面図であり、プッシャがＩＣチップを押圧している状態を示す。
【図５】  図５はＩＣ試験装置の全体側面図である。
【図６】  図６は図５に示すハンドラの斜視図である。
【図７】  図７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８】  図８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９】  図９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１０】  図１０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。
【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
５１…  接続端子
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
８０…  ケーシング
９０…  温調送風装置
１００…  チャンバ
１０１…  恒温槽
１０２…  テストチャンバ
１０３…  除熱槽
１１０…  第１送風孔
１１２…  半径溝
１１４…  温度センサ
１１６…  第２送風孔
１１８…  第３送風孔
１２０…  Ｏリング
１２１…  エア分配器
１２２…  送風チューブ
１２４…  温度制御手段
１２６…  流量制御手段
１２８…  乾燥手段
１３０…  エア供給手段
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】
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【図７】
0004054465.tif 000008
【図８】
0004054465.tif 000009
【図９】
0004054465.tif 000010
【図１０】
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