(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置に用いられ、
前記被試験電子部品に接触するように設けられた温度調節器と、
前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御する電力制御手段と、を有する温度制御装置。
【請求項２】
前記電力制御手段は、
前記被試験電子部品へ送出されるテストパターンから前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測部と、
前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成部と、
前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出する消費電力相殺パターン送出部と、を有する請求項１記載の温度制御装置。
【請求項３】
前記電力制御手段は、
一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給する第１の電力供給手段と、
前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給する第２の電力供給手段と、を有する請求項１記載の温度制御装置。
【請求項４】
前記温度調節器の電力消費による温度変化特性が、前記被試験電子部品の電力消費による温度変化特性と等しい請求項１〜３の何れかに記載の温度制御装置。
【請求項５】
前記温度調節器の熱容量が、前記被試験電子部品の熱容量と等しい請求項４記載の温度制御装置。
【請求項６】
被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行するに際し、
前記被試験電子部品に温度調節器を接触させるステップと、
前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように前記温度調節器の消費電力を制御するステップと、を有する温度制御方法。
【請求項７】
前記消費電力を制御するステップは、
前記被試験電子部品へ送出されるテストパターンから前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測するステップと、
前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成するステップと、
前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出するステップと、を有する請求項６記載の温度制御方法。
【請求項８】
前記消費電力を制御するステップは、
一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給するステップと、
前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給するステップとを有する請求項６記載の温度制御方法。
【請求項９】
テストパターンが入力されるコンタクト端子へ被試験電子部品を押し付けるプッシャと、
前記被試験電子部品に接触するように前記プッシャに設けられた温度調節器と、を有し、
前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御することを特徴とする電子部品試験用ハンドラ。
【請求項１０】
所定のテストパターンを生成するテストパターン生成手段と、
被試験電子部品の端子が押し付けられるコンタクト端子へ、前記テストパターン生成手段で生成されたテストパターンを送出するテストパターン送出手段と、
前記テストパターンの応答パターンに基づいて前記被試験電子部品の評価を行う判定手段と、
前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と、前記被試験電子部品に接触するように設けられた温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御する電力制御手段と、を有する電子部品試験装置。
【請求項１１】
前記電力制御手段は、
前記被試験電子部品へ送出されるテストパターンから前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測部と、
前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成部と、
前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出する消費電力相殺パターン送出部と、を有する請求項１０記載の電子部品試験装置。
【請求項１２】
前記電力制御手段は、
一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給する第１の電力供給手段と、
前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給する第２の電力供給手段と、を有する請求項１０記載の電子部品試験装置。
【請求項１３】
被試験電子部品の端子をコンタクト端子へ押し付けた状態で、前記コンタクト端子を介して前記被試験電子部品に所定のテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより被試験電子部品のテストを実行する電子部品の試験方法において、
前記被試験電子部品に温度調節器を接触させるステップと、
前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように前記温度調節器の消費電力を制御するステップと、
前記テストパターンの応答パターンに基づいて前記被試験電子部品の評価を行うステップと、を有する電子部品の試験方法。
【請求項１４】
被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置に用いられ、
前記被試験電子部品を動的に加熱するヒータと、
前記被試験電子部品を冷却又は加熱するペルチェ素子からなるクーラと、
前記クーラに熱的に接続されて前記クーラの放熱面を冷却又は加熱するヒートシンクと、を有し、
前記テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいて、前記ヒータの加熱能を動的に制御する温度制御装置。
【請求項１５】
前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、前記クーラの冷却又は加熱を制御することを特徴とする請求項１４記載の温度制御装置。
【請求項１６】
前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、前記クーラの冷却能をフィードバック制御する第１制御手段と、
前記テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいて前記ヒータの加熱能をフィードフォーワード制御する第２制御手段と、を有することを特徴とする請求項１４記載の温度制御装置。
【請求項１７】
被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置であって、
請求項１４〜１６の何れかに記載の温度制御装置と、
テストパターンが入力されるコンタクト端子へ被試験電子部品を押し付けるプッシャと、
前記被試験電子部品に熱的に接触するように前記プッシャに設けられ、前記被試験電子部品を冷却又は加熱するペルチェ素子からなるクーラと、を有する電子部品試験装置。
【請求項１８】
前記テストパターンによる被試験電子部品の消費電力、及び前記被試験電子部品の内部に到達する熱伝導時間に基づいて、消費電力相殺パターンを所定の早期時間手前の段階で発生させ、前記ヒータの加熱能を動的に制御することを特徴とする請求項１７記載の電子部品試験装置。
【請求項１９】
前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号の温度変化量に基づいて、前記ヒータの加熱能を微分的に加算付与／減算付与することを特徴とする請求項１７記載の電子部品試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、半導体集積回路素子などの各種電子部品（以下、代表的にＩＣチップと称する。）をテストするための電子部品試験装置に用いて好ましい温度制御装置及び温度制御方法に関し、特にテスト時におけるテストパターンによって電子部品が自己発熱しても目的とする正確な温度で試験を行うことができる温度制御装置及び温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  半導体デバイス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、常温または常温よりも高い温度条件もしくは低い温度条件で、ＩＣチップを試験するための電子部品試験装置が知られている。ＩＣチップの特性として、常温または高温もしくは低温でも良好に動作することの保証が必要とされるからである。【０００３】  この種の電子部品試験装置においては、試験環境を常温、高温または低温といった一定温度環境にしたうえで、ＩＣチップをテストヘッドの上に搬送し、そこでＩＣチップをテストヘッドのコンタクト端子に押圧して電気的に接続することで試験を行う。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類される。【０００４】  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、動作時の自己発熱量が増加する傾向となり、試験中においてもこうした自己発熱量は増加傾向にある。たとえば、ＩＣチップの種類によっては数十ワットもの自己発熱を生じるものがあるので、自己発熱しない場合と自己発熱した場合の温度の変動幅が著しく大きい。【０００５】  このため、たとえば１５０℃前後の高温試験を行うと、この熱量に加えて自己発熱による熱量がＩＣチップに発生し、これにより恒温環境で試験を行っているにも拘わらず的確な試験評価が困難となる。【０００６】  尤も、ＩＣチップの温度を検出するセンサを当該ＩＣチップの直近に設け、このセンサで検出されたＩＣチップの実際の温度を温度印加装置にフィードバックすることも提案されている（特許文献１）が、温度センサをＩＣチップの直近に設けるにしても限界があり、ＩＣチップと温度センサとの間の熱抵抗をゼロにすることはできない。したがって、外部センサを用いる限りＩＣチップの真の温度は検出できない。
また、自己発熱により時々刻々変動するＩＣチップの温度を目的とする試験温度範囲内に維持するための技術として、ヒータ機能とクーラ機能とを兼ね備えた温度制御装置をＩＣチップに接触させることが提案されている（特許文献１）が、小型化される傾向にあるＩＣチップの熱容量と、この温度制御装置の熱容量が極端に相違するので、温度制御装置にてフィードバック制御してもＩＣチップの自己発熱による温度変動に追従できないといった問題もあった。
【特許文献１】米国特許第６，４７６，６２７号公報
【発明の開示】
【０００７】  本発明は、テスト時のテストパターンによって電子部品が自己発熱しこれにより電子部品の温度が大きく変動しても、目的とする正確な温度で試験を行うことができる温度制御装置、温度制御方法、電子部品試験用ハンドラ、電子部品試験装置及び電子部品の試験方法を提供することを目的とする。
【０００８】  （１）上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置に用いられ、前記被試験電子部品に接触するように設けられた温度調節器と、前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御する電力制御手段と、を有する温度制御装置が提供される。
【０００９】  上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行するに際し、前記被試験電子部品に温度調節器を接触させるステップと、前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように前記温度調節器の消費電力を制御するステップと、を有する温度制御方法が提供される。
【００１０】  上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、テストパターンが入力されるコンタクト端子へ被試験電子部品を押し付けるプッシャと、前記被試験電子部品に接触するように前記プッシャに設けられた温度調節器とを有し、前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記被試験電子部品の消費電力が制御される電子部品試験用ハンドラが提供される。
【００１１】  上記目的を達成するために、本発明の第４の観点によれば、所定のテストパターンを生成するテストパターン生成手段と、被試験電子部品の端子が押し付けられるコンタクト端子へ、前記テストパターン生成手段で生成されたテストパターンを送出するテストパターン送出手段と、前記テストパターンの応答パターンに基づいて前記被試験電子部品の評価を行う判定手段と、前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と、前記被試験電子部品に接触するように設けられた温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御する電力制御手段と、を有する電子部品試験装置が提供される。
【００１２】  上記目的を達成するために、本発明の第５の観点によれば、被試験電子部品の端子をコンタクト端子へ押し付けた状態で、前記コンタクト端子を介して前記被試験電子部品に所定のテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより被試験電子部品のテストを実行する電子部品の試験方法において、前記被試験電子部品に温度調節器を接触させるステップと、前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように前記温度調節器の消費電力を制御するステップと、前記テストパターンの応答信号に基づいて前記被試験電子部品の評価を行うステップと、を有する電子部品の試験方法が提供される。
【００１３】  上記発明において、前記電力制御手段は、前記被試験電子部品へ送出されるテストパターンから前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測部と、前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成部と、前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出する消費電力相殺パターン送出部と、を有することができる。
【００１４】  また、前記電力制御手段は、一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給する第１の電力供給手段と、前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給する第２の電力供給手段とを有することができる。
【００１５】  上記発明において、前記消費電力を制御するステップは、前記被試験電子部品へ送出されるテストパターンから前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測するステップと、前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成するステップと、前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出するステップと、を有することができる。
【００１６】  また、前記消費電力を制御するステップは、一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給するステップと、前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給するステップとを有することができる。
【００１７】  本発明の温度制御装置、温度制御方法、電子部品試験用ハンドラ、電子部品試験装置及び電子部品の試験方法では、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行するにあたり、テストパターンによる被試験電子部品の消費電力と温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、温度調節器の消費電力を制御する。
【００１８】  すなわち、テストパターンの入力があっても被試験電子部品の消費電力と温度調節器の消費電力の総和を一定に制御するので、被試験電子部品と温度調節器を一つの熱系としてみると熱量の収支がゼロとなる。これにより、テストパターンの入力により被試験電子部品の温度が変動しても、この温度変動による熱は温度調節器との間で相殺されるので、被試験電子部品の温度を一定に維持することができる。
【００１９】  また、被試験電子部品に送出されるテストパターンから被試験電子部品における消費電力パターンを予測し、これを相殺する消費電力相殺パターンを生成して温度調節器へ送出したり、或いは被試験電子部品に供給される電力と温度調節器に供給される電力との総和が常に一定となる回路構成にしたりすることで、被試験電子部品の実際の温度を検出するセンサを設けることなく温度変動を抑制することができる。特に、温度センサを設けることによる被試験電子部品の温度誤差の発生とフィードバック制御による制御遅れを防止することができるので、被試験電子部品をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。
【００２０】  さらに、被試験電子部品の電力消費による温度変化特性に等しいか又は近似する温度変化特性を備えた温度調節器とすることで、両温度変化特性に相関関係または共通点が生じるので、温度調節器へ送出すべき消費電力相殺パターンの生成作業が容易となる。また、温度変化特性を近似させることで、温度調節器の温度を制御したときの応答性も向上し、制御指令値に対する被試験電子部品への熱量印加が即座に実行される。したがって、被試験電子部品に急激な温度変動が生じてもこれに対して即座に対応することができ、これにより的確な温度環境で試験評価を行うことができる。
【００２１】
（２）上記目的を達成するために、本発明の第６の観点によれば、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置に用いられ、前記被試験電子部品を動的に加熱するヒータと、前記被試験電子部品を冷却又は加熱するペルチェ素子からなるクーラと、前記クーラに熱的に接続されて前記クーラの放熱面を冷却又は加熱するヒートシンクと、を有し、前記テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいて、前記ヒータの加熱能を動的に制御する温度制御装置が提供される。
【００２２】  また、上記目的を達成するために、本発明の第７の観点によれば、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置であって、上記温度制御装置と、テストパターンが入力されるコンタクト端子へ被試験電子部品を押し付けるプッシャと、前記被試験電子部品に熱的に接触するように前記プッシャに設けられ、前記被試験電子部品を冷却又は加熱するペルチェ素子からなるクーラと、を有する電子部品試験装置が提供される。
【００２５】  また、上記発明において、被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、クーラの冷却又は加熱を制御することができる。
【００２６】  また、上記発明において、被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、クーラの冷却能をフィードバック制御する第１制御手段と、テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいてヒータの加熱能をフィードフォーワード制御する第２制御手段と、を有することができる。
【００２７】  本発明の温度制御装置及び電子部品試験装置では、まず被試験電子部品に内蔵されたサーマルダイオードなどの温度感応素子からの信号を取り込み、この温度に基づいてクーラの冷却能を制御するので、被試験電子部品と接触する部位の熱抵抗などの変化の影響を受けることなく、試験温度（ＩＣデバイスのジャンクション温度）に限りなく近い温度に基づいて試験を行うことができ、試験結果の信頼性が著しく高くなる。
【００２８】  また、クーラにペルチェ素子を用いているので冷却媒体を用いたクーラに比べて応答性が良く、冷却能の制御も簡単であり、また冷却媒体の温度を動的に制御する必要もない。また、過冷却となった場合でも印加極性を反転させるだけで加熱することができ、ヒータとして用いることもできる。
【００２９】  また、ヒータによる被試験電子部品の加熱能は、テストパターンによる被試験電子部品の消費電力を予測し、これをフィードフォーワード制御するので、被試験電子部品の発熱量とヒータの発熱量との総和を常に一定に維持することができ、これによりフィードバック制御による制御遅れを防止することができ、被試験電子部品をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る電子部品試験装置を示すブロック図である。
【図２】テストの経過時間に対する、（Ａ）被試験電子部品の消費電力パターン、（Ｂ）被試験電子部品の温度変化特性、（Ｃ）消費電力相殺パターン、（Ｄ）温度調節器の温度変化特性及び（Ｅ）温度調節器を備えた場合の被試験電子部品の温度変化特性をそれぞれ示すグラフである。
【図３】本発明の他の実施形態に係る温度制御装置の要部を示す電気回路図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態に係る電子部品試験装置を示すブロック図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る電子部品試験装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。【００３２】 第１実施形態
本実施形態に係る電子部品試験装置１は、被試験ＩＣチップ２に高温または低温の温度ストレスを与えた状態または温度ストレスを与えない常温で被試験ＩＣチップ２が適切に動作するかどうかを試験し、当該試験結果に応じて被試験ＩＣチップ２を分類する装置である。図１に示す電子部品試験装置１は、被試験ＩＣチップ２を順次テストヘッド１３に設けられたコンタクト端子１３２へ搬送し、試験を終了した被試験ＩＣチップ２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ハンドラ１１と、所定のテストパターンを送出してその応答信号に基づいて被試験ＩＣチップ２を試験評価するテスタ１２と、コンタクト端子１３２を有しハンドラ１１とテスタ１２とのインターフェースとして機能するテストヘッド１３とから構成されている。テスタ１２とテストヘッド１３、及びハンドラ１１とテスタ１２はケーブルなどの信号線を介して電気的に接続されている。【００３３】  なお、コンタクト端子１３２は、被試験ＩＣチップ２の駆動端子２１ａと接触するコンタクト端子１３２ａと被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂと接触するコンタクト端子１３２ｂがあり、これらを総称してコンタクト端子１３２ともいう。また、コンタクト端子１３２は、テストヘッド１３に設けられたソケット及び配線基板１３１を介してテスタ１２からの各種信号を入出力する。【００３４】  ハンドラ１１には、これから試験を行うＩＣチップをテストヘッド１３のコンタクト端子１３２の上部へ搬送する搬送機が設けられ、この搬送機にＩＣチップ２を吸着保持してコンタクト端子１３２へ押し付けるプッシャ１１１が設けられている。本発明においては、これら搬送機及びプッシャ１１１の構成は特に限定されないので搬送機の図示は省略するとともにプッシャ１１１も模式的に図示する。【００３５】  なお、ハンドラのタイプとしては、多数個のＩＣチップをテストトレイに搭載し、これをテストヘッド１３のコンタクト端子１３２が臨むように設置された恒温チャンバ内に搬入して多数個のＩＣチップを同時にテストするタイプのものも、予めヒートプレートを用いて複数個のＩＣチップを予熱しておき、この中から少数個のＩＣチップを吸着保持して逐次テストを行うタイプのものも本発明に用いることができる。【００３６】  プッシャ１１１は、図示しない駆動機構によりテストヘッド１３のコンタクト端子１３２に対して図示する矢印方向に接近離反移動するが、その先端にヒータ１１２とクーラ１１３が設けられている。なお、ヒータ１１２とクーラ１１３の配置の上下関係は逆であっても良い。【００３７】  本実施形態に係るヒータ１１２は、被試験ＩＣチップ２と同等又はこれに近似する熱容量とされている。たとえば、被試験ＩＣチップ２が重量２ｇ程度のエポキシ樹脂のパッケージからなる場合には、ヒータ１１２も２ｇ程度のエポキシ樹脂のパッケージ内に発熱体１１２ａを埋め込んで構成される。ただし、本発明に係るヒータは、熱容量が同等又はこれに近似するものに限定されず、要するに被試験ＩＣチップ２の温度変化特性と同じ又はこれに近似する温度変化特性を有するものであればよく、材質や重量を必ずしも等しくする必要はない。【００３８】  なお、ヒータ１１２の大きさは必ずしも被試験ＩＣチップ２と同じである必要はないが、被試験ＩＣチップ２の主面全面に接触できる大きさとされることが好ましく、これにより伝熱効果がより高くなる。【００３９】  本実施形態に係るヒータ１１２は、被試験ＩＣチップ２に接触しこの被試験ＩＣチップ２を目的とする試験温度に調節する機能を司り、本発明に係る温度調節器に相当する。なお、発熱体１１２ａに供給される電力は、後述する消費電力相殺パターン生成部１４２で生成された消費電力の相殺パターンに基づくものであり、消費電力相殺パターン送出部１４３を介して入力される。【００４０】  本実施形態に係るクーラ１１３は、ヒータ１１２や被試験ＩＣチップ２に比べて大きい熱容量を有する部材により構成することができ、たとえば冷却媒体が循環されることによりヒータ１１２を冷却する。このクーラ１１３は、目的とする試験温度が低温又は常温の際に使用され、試験温度が高温の際にはＯＦＦとなる。【００４１】  ヒータ１１２とクーラ１１３は、次のようにして使用することができる。たとえば、目的とする試験温度が低温側で−６０℃、高温側で１５０℃、常温で２０℃であり、被試験ＩＣチップ２の自己発熱による温度上昇が各試験温度において最大で１０℃であるとすると、−６０℃の低温試験を行う場合には、クーラ１１３にてヒータ１１２を−７０℃に冷却し、差分の１０℃をヒータ１１２による加熱又は被試験ＩＣチップ２の自己発熱により調節する。同様に２０℃の常温試験を行う場合には、クーラ１１３にてヒータ１１２を１０℃に冷却し、差分の１０℃をヒータ１１２による加熱又は被試験ＩＣチップ２の自己発熱により調節する。【００４２】  これに対して、１５０℃の高温試験を行う場合には、クーラ１１３をＯＦＦし、ヒータ１１２のポテンシャル設定温度を１４０℃とし、差分の１０℃について被試験ＩＣチップ２の自己発熱又はヒータ１１２により調節する。なお、高温試験を行う場合にはクーラ１１３に代えて、ヒータ１１２や被試験ＩＣチップ２よりも熱容量が大きい第２ヒータを設け、この第２ヒータにてヒータ１１２を１４０℃に加熱し、差分の１０℃をヒータ１１２による加熱又は被試験ＩＣチップ２の自己発熱により調節してもよい。【００４３】  ちなみに、被試験ＩＣチップ２をテストヘッド１３のコンタクト端子１３２へ搬送するための手段は特に限定されないが、たとえばヒータ１１２の下面に真空吸着孔を形成して被試験ＩＣチップ２を真空吸着したり、被試験ＩＣチップ２をテストトレイに搭載したりする手段を挙げることができる。【００４４】  本実施形態に係るテスタ１２は、所定のテストパターンを生成するテストパターン生成手段１２１と、被試験ＩＣチップ２の端子２１（駆動端子２１ａと入出力端子２１ｂを総称して端子２１という。）をコンタクト端子１３２へ押し付けた状態でテストパターン生成手段１２１にて生成されたテストパターンをコンタクト端子１３２へ送出するテストパターン送出手段１２２とを有する。【００４５】  テストパターン生成手段１２１は、被試験ＩＣチップ２の駆動端子２１ａに定電圧＋Ｖを印加した状態で、被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂに供給するテストパターン（いわゆる論理信号）を生成するものであり、試���仕様に応じてそのテストパターンが適宜設計される。【００４６】  さらに、本実施形態に係るテスタ１２は、テストパターン送出手段１２２からコンタクト端子１３２ｂを介して被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂへ送出されたテストパターンの応答パターンを取り込み、送出したテストパターンと比較することで被試験ＩＣチップ２の試験評価を行う判定手段１２３を有する。この判定手段１２３による試験評価結果がハンドラ１１に送られ、試験後のＩＣチップ２を所定のトレイに分類する。【００４７】  特に本実施形態のテスタ１２には、テストパターンによる被試験ＩＣチップ２の消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測部１４１と、この消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成部１４２と、この消費電力相殺パターンをヒータ１１２へ送出する消費電力相殺パターン送出部１４３とを備えている。これら消費電力パターン予測部１４１，消費電力相殺パターン生成部１４２及び消費電力相殺パターン送出部１４３が本発明に係る電力制御手段１４を構成する。【００４８】  消費電力パターン予測部１４１は、テスタ１２のテストパターン生成手段１２１で生成されたテストパターンを被試験ＩＣチップ２に送出したときに当該被試験ＩＣチップ２にて消費される電力を、当該テストパターンから予測する。すなわち、試験を行うＩＣチップ２の回路構成は既知であるので、被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂに入力される論理信号によって被試験ＩＣチップ２の内部回路に流れる電流は予め求めることができる。また、ここで生成される消費電力パターンは、テストパターン生成手段１２１で生成されたテストパターンと時間的に同期したパターンとして求められることになる。【００４９】  消費電力相殺パターン生成部１４２は、消費電力パターン予測部１４１で求められた消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する。この消費電力相殺パターンは消費電力パターンと時間的に同期したパターンとして生成されるので、テストパターン生成手段１２１で生成されたテストパターンとも時間的に同期したパターンとなる。【００５０】  既述したように、被試験ＩＣチップ２にテストパターンを入力すると、ＩＣチップ２の内部回路で消費される電力によってＩＣチップ２が自己発熱し、これが目的とする試験温度の変動を招くが、本実施形態ではこの自己発熱の主要因となる消費電力を相殺するパターンをヒータ１１２の発熱体１１２ａに入力することで、被試験ＩＣチップ２における消費電力とヒータ１１２（発熱体１１２ａ）の消費電力との総和を一定に維持し、これにより被試験ＩＣチップ２の温度変動を抑制する。【００５１】  すなわち、ＩＣチップ２にテストパターンを入力すると、図２（Ａ）に示すようにＩＣチップ２の内部回路に大小の電流（０，ｉｍ，ｉｍａｘ，ｉｍｉｎ）が流れ、そしてこのような大小の電流が流れることにより同図（Ｂ）に示すように被試験ＩＣチップ２は異なる熱量で自己発熱したり或いは自己発熱しなかったりし、これによりＩＣチップ自体の温度が変動する。このため、本実施形態に係る消費電力相殺パターン生成部１４２は、被試験ＩＣチップ２における消費電力とヒータ１���２の消費電力との総和が常に一定値となるように消費電力相殺パターンを決定する。図２（Ｃ）に相殺パターンの一例を示す。【００５２】  特に本実施形態に係るヒータ１１２は、被試験ＩＣチップ２と同等又はこれに近似する熱容量とされているので、被試験ＩＣチップ２の消費電力パターンから消費電力相殺パターンを生成する際の計算式が単純となりプログラム作成作業がきわめて簡単になる。【００５３】  このようにして消費電力相殺パターン生成部１４２で生成された消費電力相殺パターンは、消費電力相殺パターン送出部１４３に送出され、ここからヒータ１１２の発熱体１１２ａに電力（定電圧にした場合には電流）として供給される。この消費電力相殺パターンによるヒータ１１２の温度は図２（Ｄ）に示すように変動し、これと同図（Ｂ）に示す被試験ＩＣチップ２の温度変化とを合成すると同図（Ｅ）に示すように一定温度となる。【００５４】  次に作用を説明する。【００５５】  以下の例においては、図２を参照しながら本実施形態に係る被試験ＩＣチップ２に対し、１５０℃の高温動作試験を行う場合について説明する。この被試験ＩＣチップ２は、テストパターンを入力することで最大１０℃の自己発熱を生じるものとすると、この被試験ＩＣチップ２は、図２（Ｂ）に示すように自己発熱しない状態の温度Ｔ０に比べて最大１０℃温度上昇し、テスト中はＴ０〜Ｔ０＋１０℃の間を変動することになる。したがって、ヒータ１１２の基準設定温度Ｔ１（図２（Ｄ）参照）を、目的とする試験温度１５０℃よりも１０℃低い１４０℃にし、残りの１０℃ぶんを被試験ＩＣチップ２に入力されるテストパターンに応じて変動させる。【００５６】  図２を参照しながらさらに具体的に説明すると、被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂには、駆動端子２１ａに定電圧Ｖが印加された状態で、テストパターン生成手段１２１で生成された所定のテストパターンが入力され、これにより被試験ＩＣチップ２の内部回路に同図（Ａ）に示す電流が流れるものとする。時間０〜ｔ１，ｔ２〜ｔ３，ｔ４〜ｔ５がそれぞれテストパターン停止状態、時間ｔ１〜ｔ２がテストパターン１（ｉｍ）、時間ｔ３〜ｔ４がテストパターン２（ｉｍａｘ）、時間ｔ５〜ｔ６がテストパターン３（ｉｍｉｎ）である。【００５７】  このように被試験ＩＣチップ２の電流が増加したり減少したりし、電流が増加する場合も大電流ｉｍａｘが流れたり小電流ｉｍｉｎが流れたりするので、被試験ＩＣチップ２自体の温度は、この消費電力パターンに応じて同図（Ｂ）に示すようにＴ０〜Ｔ０＋１０℃の間を変動する。特に小型化されたＩＣチップ２は熱容量が小さいので、電流の増減に対して鋭敏に温度変動することになる。【００５８】  これに対してヒータ１１２に供給する電流としては、ヒータ１１２の温度が試験温度１５０℃よりも１０℃低い１４０℃となるようなポテンシャル電流ｉ０を設定し、これに同図（Ｃ）に示す消費電力相殺パターンによる電流を加算する。【００５９】  すなわち、同図（Ａ）に示す時間０〜ｔ１，ｔ２〜ｔ３，ｔ４〜ｔ５のように、消費電力パターンの消費電力が小さい時は、被試験ＩＣチップ２はほとんど自己発熱しないので、ポテンシャル電流ｉ０にｉ′ｍａｘを加えた電流をヒータ１１２に供給し、当該ヒータ１１２の温度が１５０℃に達するようにする。これにより、同図（Ｅ）に示すように被試験ＩＣチップ２も試験温度である１５０℃になり、目的とする試験温度でテストを実行することができる。【００６０】  また、同図（Ａ）に示す時間ｔ１〜ｔ２がテストパターン１（ｉｍ）、時間ｔ３〜ｔ４がテストパターン２（ｉｍａｘ）、時間ｔ５〜ｔ６がテストパターン３（ｉｍｉｎ）のように、消費電力がゼロではなくその絶対値が相違する場合には、それぞれの消費電力に応じた電流ｉ′ｍ，ｉ′ｍｉｎをポテンシャル電流ｉ０に加えた電流をヒータ１１２に供給し、当該ヒータ１１２の温度が１５０℃に達するようにする。これにより、同図（Ｅ）に示すように被試験ＩＣチップ２も試験温度である１５０℃になり、目的とする試験温度でテストを実行することができる。【００６１】  このように、本実施形態に係る電子部品試験装置、温度制御装置及び電子部品の試験方法では、テストパターンの入力により被試験ＩＣチップ２自体の温度が変動しても、この温度変動による熱はヒータ１１２との間で相殺されるので、被試験ＩＣチップ２の温度を一定に維持することができる。【００６２】  また、被試験ＩＣチップ２に送出されるテストパターンによって被試験ＩＣチップ２で消費される消費電力パターンを予測し、これを相殺する消費電力相殺パターンを生成するので、被試験ＩＣチップ２の実際の温度を検出するセンサを設けることなく自己発熱による温度変動を抑制することができる。特に、温度センサを設けることによる被試験ＩＣチップ２の温度誤差とフィードバック制御による制御遅れを防止することができるので、被試験ＩＣチップ２をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。【００６３】  さらに、被試験ＩＣチップ２に熱容量が等しいか近似する熱容量のヒータ１１２を接触させているので、消費電力相殺パターンの生成作業が簡素化され、また当該ヒータ１１２の温度を制御したときの応答性が向上し、制御指令値に対する被試験ＩＣチップ２への熱量印加が即座に実行される。したがって、被試験ＩＣチップ２に急激な温度変動が生じてもこれに対して即座に対応することができ、これにより的確な温度環境で試験評価を行うことができる。【００６４】 第２実施形態
図３は、本発明の他の実施形態に係る温度制御装置の要部を示す電気回路図である。上述した実施形態では、電力制御手段１４を消費電力パターン予測部１４１，消費電力相殺パターン生成部１４２及び消費電力相殺パターン送出部１４３で構成したが、本実施形態では、定電流供給回路１４４（本発明に係る定電流供給手段に相当する。）と、第１の電力供給回路１４５（本発明に係る第１の電力供給手段に相当する。）と、第２の電力供給回路１４６（本発明に係る第２の電力供給手段に相当する。）とで構成している。【００６５】  同図に示すように、被試験ＩＣチップ２の駆動端子２１ａには、＋Ｖの電圧が印加されるが、この印加ライン１５２の印加電圧はセンシングライン１５３を介してオペアンプ１５１の入力端子に接続され、可変電源１５０からの入力（＋Ｖ）によりオペアンプ１５１の出力端子がトランジスタ１５４及びトランジスタ１４６ａを介して駆動端子２１ａを制御し、これにより被試験ＩＣチップ２の駆動端子２１ａには一定電圧Ｖが印加されることになる。【００６６】  本実施形態に係る定電流供給回路１４４は、電源端子＋ＶＡにトランジスタ１４４ａ及び抵抗１４４ｂとツェナーダイオード１４４ｃ及び抵抗１４４ｄとが並列に接続されることにより構成され、これにより電源端子＋ＶＡから分岐点１４７に至るラインには定電流ｉ１が流れることになる。【００６７】  定電流が供給されるラインの分岐点１４７には上述したように被試験ＩＣチップ２の駆動端子２１ａが接続されているが、これと並列にトランジスタ１４６ａと抵抗１１２ａからなるヒータ１１２が接続されている。この分岐点１４７から被試験ＩＣチップ２に至るラインが本実施形態の第１の電力供給回路１４５を構成し、分岐点１４７からヒータ１１２に至るラインが本実施形態の第２の電力供給回路１４６を構成する。なお、目的とする電流を流すことができるトランジスタであれば、このトランジスタ１４６ａ自体をヒータ１１２として構成することもできる。【００６８】  本実施形態では、被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂにテストパターンが入力されると、電源端子＋ＶＡから定電流ｉ１が供給され、分岐点１４７からライン１５２を介して（第１の電力供給回路１４５を介して）駆動端子２１ａから被試験ＩＣチップ２の内部回路に電流ｉ２が流れるが、残りの電流ｉ３＝ｉ１−ｉ２は、分岐点１４７からトランジスタ１４６ａを介して抵抗１１２ａに流れることになる。【００６９】  したがって、被試験ＩＣチップ２とヒータ１１２に流れる総電流値は一定ｉ１となり、印加電圧が一定であることから総消費電力も一定となる。これにより被試験ＩＣチップ２で生じる熱量とヒータ１１２で生じる熱量の総和が常に一定となる。【００７０】  このように構成された本実施形態に係る電子部品試験装置、温度制御装置及び電子部品の試験方法でも、テストパターンの入力により被試験ＩＣチップ２自体の温度が変動しても、この温度変動による熱はヒータ１１２との間で相殺されるので、被試験ＩＣチップ２の温度を一定に維持することができる。【００７１】  また、被試験ＩＣチップ２に供給される電力（電流ｉ２）とヒータ１１２に供給される電力（電流ｉ３）との総和が常に一定ｉ１とな���回路構成にしたので、被試験ＩＣチップ２の実際の温度を検出するセンサを設けることなく自己発熱による温度変動を抑制することができる。特に、温度センサを設けることによる被試験ＩＣチップ２の温度誤差とフィードバック制御による制御遅れを防止することができるので、被試験ＩＣチップ２をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。【００７２】  さらに、上述した実施形態に比べてハードウェアで消費電力の総和を一定にしているので、テストパターンから被試験ＩＣチップ２の消費電力を予測する作業が不要となり、特にテストパターンが複雑な場合や多種類のテストパターンに対応する場合には有利となる。【００７３】 第３実施形態
図４は本発明のさらに他の実施形態に係る電子部品試験装置１を示すブロック図である。本実施形態に係る電子部品試験装置１も、図１に示すものと同様に、被試験ＩＣチップ２に高温または低温の温度ストレスを与えた状態または温度ストレスを与えない常温で被試験ＩＣチップ２が適切に動作するかどうかを試験し、当該試験結果に応じて被試験ＩＣチップ２を分類する装置である。【００７４】  図４に示す電子部品試験装置１は、被試験ＩＣチップ２を順次テストヘッド１３に設けられたコンタクト端子１３２へ搬送し、試験を終了した被試験ＩＣチップ２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ハンドラ１１と、所定のテストパターンを送出してその応答信号に基づいて被試験ＩＣチップ２を試験評価するテスタ１２と、コンタクト端子１３２を有しハンドラ１１とテスタ１２とのインターフェースとして機能するテストヘッド１３とから構成されている。テスタ１２とテストヘッド１３、及びハンドラ１１とテスタ１２はケーブルなどの信号線を介して電気的に接続されている。【００７５】  なお、コンタクト端子１３２は、被試験ＩＣチップ２の駆動端子２１ａと接触するコンタクト端子１３２ａと、被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂと接触するコンタクト端子１３２ｂがあり、これらを総称して単にコンタクト端子１３２ともいう。また、コンタクト端子１３２は、テストヘッド１３に設けられたソケット及び配線基板１３１を介してテスタ１２からの各種信号を入出力する。【００７６】  ハンドラ１１には、これから試験を行うＩＣチップをテストヘッド１３のコンタクト端子１３２の上部へ搬送する搬送機が設けられ、この搬送機にＩＣチップ２を吸着保持してコンタクト端子１３２へ押し付けるプッシャ１１１が設けられている。本発明においては、これら搬送機及びプッシャ１１１の構成は特に限定されないので搬送機の図示は省略するとともにプッシャ１１１も模式的に図示する。【００７７】  なお、ハンドラ１１のタイプとしては、多数個のＩＣチップをテストトレイに搭載し、これをテストヘッド１３のコンタクト端子１３２が臨むように設置された恒温チャンバ内に搬入して多数個のＩＣチップを同時にテストするタイプのものも、予めヒートプレートを用いて複数個のＩＣチップを予熱しておき、この中から少数個のＩＣチップを吸着保持して逐次テストを行うタイプのものも本発明に用いることができる。【００７８】  プッシャ１１１は、図示しない駆動機構によりテストヘッド１３のコンタクト端子１３２に対して図示する矢印方向に接近離反移動するが、その先端にヒータ１１２とクーラ１１３が設けられている。なお、ヒータ１１２とクーラ１１３の配置の上下関係は逆であっても良い。【００７９】  本実施形態に係るヒータ１１２は、上述した実施形態のように被試験ＩＣチップ２と同等又はこれに近似する熱容量とすることや、被試験ＩＣチップ２の温度変化特性と同じ又はこれに近似する温度変化特性を有することが好ましいが、必ずしもこれらに限定されない。また、発熱体１１２ａの伝熱特性としては、クーラ１１３側へは直接的に伝熱されない構造とし、被試験ＩＣチップ２へは効率良く加熱する構造に形成することが望ましい。例えば、図４に示す発熱体１１２ａの上部側に熱抵抗の大きな低熱伝導部材１１２ｂを介在させたり、空洞空間を形成させたりすることで実現できる。更に、被試験ＩＣチップ２の動的温度制御が可能となるように、加熱応答時間が最短時間となる構造の発熱体１１２ａ及び低熱伝導部材１１２ｂを形成することが望ましい。発熱体１１２ａで発生する熱源の経路は、直下の伝熱面へ熱伝導し、伝熱面で被試験ＩＣチップ２を接触加熱しながら横方向へ熱伝導し、ヒータ１１２の周辺部から上部のクーラ１１３側へ熱伝導する。これら構造により、被試験ＩＣチップ２を急速加熱可能な発熱構造体とすることができる。【００８０】  本実施形態に係るヒータ１１２は、被試験ＩＣチップ２に接触しこの被試験ＩＣチップ２を目的とする試験温度に調節する動的温度制御機能を司る。なお、発熱体１１２ａに供給される電力は、後述する消費電力相殺パターン生成部１４２で生成された消費電力の相殺パターンに基づくものであり、消費電力相殺パターン送出部１４３を介して入力され、フィードフォーワード制御が実行される。【００８１】  本実施形態に係るクーラ１１３は、一方の主面が吸熱面１１３ａ、他方の主面が放熱面１１３ｂであるペルチェ素子からなり、第１制御手段１５５からの制御信号により図外の電源から供給される電流値が制御されるようになっている。また電流方向を切り替えることで冷却と加熱の両用ができる。この結果、ヒートシンク１１４を流れる冷媒の温度は、動的に制御する必要性がなくすることができる。また、被試験ＩＣチップの設定温度を−６０℃から＋１５０℃までの広範な温度範囲に対して、比較的容易に実現できる利点もある。【００８２】  なお、同図に示すクーラ１１３を構成するペルチェ素子は、下面が吸熱面１１３ａとなってヒータ１１２を冷却することにより、ヒータ１１２とＩＣチップ２との接触面の温度、ひいてはＩＣチップ２のジャンクション温度Ｔｊを所望の温度に維持するが、過冷却した場合などは、図外の電源からの印加極性を反転させ、下面を放熱面に変更することで、ヒータ１１２の温度低下を抑制することができる。【００８３】  このクーラ１１３については、後述するＩＣチップ２のサーマルダイオード２１ｃからの温度に基づいたフィードバック制御が実行される。【００８４】  ヒータ１１２とクーラ１１３は、次のようにして使用することができる。たとえば、目的とする試験温度が低温側で−６０℃、高温側で１５０℃、常温で２０℃であり、被試験ＩＣチップ２の自己発熱による温度上昇が各試験温度において最大で１０℃であるとすると、−６０℃の低温試験を行う場合には、クーラ１１３にてヒータ１１２を−７０℃に冷却し、差分の１０℃をヒータ１１２による加熱又は被試験ＩＣチップ２の自己発熱により調節する。同様に２０℃の常温試験を行う場合には、クーラ１１３にてヒータ１１２を１０℃に冷却し、差分の１０℃をヒータ１１２による加熱又は被試験ＩＣチップ２の自己発熱により調節する。【００８５】  これに対して、１５０℃の高温試験を行う場合には、クーラ１１３をＯＦＦし、ヒータ１１２のポテンシャル設定温度を１４０℃とし、差分の１０℃について被試験ＩＣチップ２の自己発熱又はヒータ１１２により調節する。なお、１５０℃の高温試験を行う場合には、上述した常温試験と同様に、クーラ１１３にてヒータ１１２を１４０℃に冷却し、差分の１０℃をヒータ１１２による加熱又は被試験ＩＣチップ２の自己発熱により調節しても良い。【００８６】  ちなみに、被試験ＩＣチップ２をテストヘッド１３のコンタクト端子１３２へ搬送するための手段は特に限定されないが、たとえばヒータ１１２の下面に真空吸着孔を形成して被試験ＩＣチップ２を真空吸着したり、被試験ＩＣチップ２をテストトレイに搭載したりする手段を挙げることができる。【００８７】  本実施形態に係るテスタ１２は、所定のテストパターンを生成するテストパターン生成手段１２１と、被試験ＩＣチップ２の端子２１（駆動端子２１ａと入出力端子２１ｂを総称して端子２１という。）をコンタクト端子１３２へ押し付けた状態でテストパターン生成手段１２１にて生成されたテストパターンをコンタクト端子１３２へ送出するテストパターン送出手段１２２とを有する。【００８８】  テストパターン生成手段１２１は、被試験ＩＣチップ２の駆動端子２１ａに定電圧＋Ｖを印加した状態で、被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂに供給するテストパターン（いわゆる論理信号）を生成するものであり、試験仕様に応じてそのテストパターンが適宜設計される。【００８９】  さらに、本実施形態に係るテスタ１２は、テストパターン送出手段１２２からコンタクト端子１３２ｂを介して被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂへ送出されたテストパターンの応答パターンを取り込み、送出したテストパターンと比較することで被試験ＩＣチップ２の試験評価を行う判定手段１２３を有する。この判定手段１２３による試験評価結果がハンドラ１１に送られ、試験後のＩＣチップ２を所定のトレイに分類する。【００９０】  特に本実施形態では、テストパターンによる被試験ＩＣチップ２の消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測手段１６１と、この消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成手段１６２と、この消費電力相殺パターンをヒータ１１２へ送出する第２制御手段１６３とを備えている。【００９１】  消費電力パターン予測手段１６１は、テスタ１２のテストパターン生成手段１２１で生成されたテストパターンを被試験ＩＣチップ２に送出したときに当該被試験ＩＣチップ２にて消費される電力を、当該テストパターンから予測する。すなわち、試験を行うＩＣチップ２の回路構成は既知であるので、被試験ＩＣチップ２の入出力端子２１ｂに入力される論理信号によって被試験ＩＣチップ２の内部回路に流れる電流は予め求めることができる。また、ここで生成される消費電力パターンは、テストパターン生成手段１２１で生成されたテストパターンと時間的に同期したパターンとして求められることになる。【００９２】  消費電力相殺パターン生成手段１６２は、消費電力パターン予測手段１４１で求められた消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する。この消費電力相殺パターンは消費電力パターンと時間的に同期したパターンとして生成されるので、テストパターン生成手段１２１で生成されたテストパターンとも時間的に同期したパターンとなる。【００���３】  既述したように、被試験ＩＣチップ２にテストパターンを入力すると、ＩＣチップ２の内部回路で消費される電力によってＩＣチップ２が自己発熱し、これが目的とする試験温度の変動を招くが、本実施形態ではこの自己発熱の主要因となる消費電力を相殺するパターンをヒータ１１２の発熱体１１２ａに入力することで、被試験ＩＣチップ２における消費電力とヒータ１１２（発熱体１１２ａ）の消費電力との総和を一定に維持し、これにより被試験ＩＣチップ２の温度変動を抑制する。【００９４】  この構成は上述した実施形態と同様であり、ＩＣチップ２にテストパターンを入力すると、図２（Ａ）に示すようにＩＣチップ２の内部回路に大小の電流（０，ｉｍ，ｉｍａｘ，ｉｍｉｎ）が流れ、そしてこのような大小の電流が流れることにより同図（Ｂ）に示すように被試験ＩＣチップ２は異なる熱量で自己発熱したり或いは自己発熱しなかったりし、これによりＩＣチップ自体の温度が変動する。このため、本実施形態に係る消費電力相殺パターン生成手段１６２は、被試験ＩＣチップ２における消費電力とヒータ１１２の消費電力との総和が常に一定値となるように消費電力相殺パターンを決定する。図２（Ｃ）に相殺パターンの一例を示す。【００９５】  ここでヒータ１１２の熱容量を被試験ＩＣチップ２と同等又はこれに近似する熱容量とすることで、被試験ＩＣチップ２の消費電力パターンから消費電力相殺パターンを生成する際の計算式を単純化することができプログラム作成作業がきわめて簡単になる。【００９６】  このようにして消費電力相殺パターン生成手段１６２で生成された消費電力相殺パターンは、第２制御手段１６３に送出され、ここからヒータ１１２の発熱体１１２ａに電力（定電圧にした場合には電流）として供給される。この消費電力相殺パターンによるヒータ１１２の温度は図２（Ｄ）に示すように変動し、これと同図（Ｂ）に示す被試験ＩＣチップ２の温度変化とを合成すると同図（Ｅ）に示すように一定温度となる。【００９７】  なお、ヒータ１１２には温度センサ１１５が設けられ、ヒータ１１２の実際の温度が第２制御手段１６３に送出されて、ヒータ１１２の部位の温度が所望温度かを監視し、必要によりクーラ１１３の冷却／加熱能力、又は冷媒温度調節器１１４ｃの冷却能力を制御する。なお、ヒータ１１２の過熱防止の検出用に使用することもできる。また、サーマルダイオード２１ｃが設けられていないＩＣチップ２を被試験電子部品とした場合には、この温度センサ１１５の検出信号を第１制御手段１６５に送出し、ヒータ１１２の実際の温度に基づいてクーラ１１３の温度制御を行う。【００９８】  特に本実施形態の電子部品試験装置１は、ＩＣチップ２の内部につくり込まれたサーマルダイオード２１ｃ（本発明に係る温度感応素子に相当する。）を利用して、ＩＣチップ２のテスト時における実際の温度、特にジャンクション温度Ｔｊ（ＩＣチップの接合部温度）を検出することとしている。【００９９】  たとえばサーマルダイオードなどの素子は、温度に対する信号特性が一義的に定まる温度感応素子であるので、テスタ１２による応答信号の読み取り時等に、このサーマルダイオード２１ｃと電気的に接続された入出力端子２１ｂ（接地端��を含む）からの出力信号をも読み取り、これによりＩＣチップ２の実際の温度を演算する。【０１００】  このため、テストヘッド１３のコンタクト端子１３２から、サーマルダイオード２１ｃに対応する入出力端子２１ｂの電気信号をＴｊ温度演算手段１６４へ取り込む。Ｔｊ温度演算手段１６４には、ＩＣチップ２のサーマルダイオード２１ｃのダイオード特性から実際の温度を演算する演算プログラムが格納されており、これにより求められたＩＣチップ２の実際の温度を第１制御手段１６５へ送出する。【０１０１】  なお、テストヘッド１３からＴｊ温度演算手段１６４へのサーマルダイオード２１ｃに関する電気信号の取り込みは、テスタ１２に設定されるテストプログラム中に当該サーマルダイオード２１ｃの電気信号の取り込みコマンドを追加することで達成されるので、ハードウェアの変更等をともなうことなく実施することができる。【０１０２】  第１制御手段１６５に入力された温度データは、ＩＣチップ２におけるジャンクション温度に限りなく近い温度であることから、この温度がテスト条件とされている温度範囲にあるかどうかを判断し、もしその温度条件から外れているときはクーラ１１３のペルチェ素子に対して温度条件内に入るような印加電圧に調節（フィードバック制御）する。【０１０３】  本実施形態では、クーラ１１３にペルチェ素子を用いているので、その放熱面１１３ｂから排熱させるためのヒートシンク１１４を備えている。このヒートシンク１１４は、フロリナート（フッ素系不活性液体）などの冷媒を入口１１４ａから導入して出口１１４ｂから排出し、これを冷媒温度調節器１１４ｃにより循環させることでヒートシンク１１４を温度的な接地部としている。このヒートシンク１１４の温度制御は、第１制御手段１６５に送出されたサーマルダイオード２１ｃからの温度に基づいたフィードバック制御が実行される。【０１０４】  以上のように、本実施形態では、まずＩＣチップ２に内蔵されたサーマルダイオード２１ｃなどの温度感応素子からの信号を取り込み、この温度に基づいてクーラ１１３の冷却能をフィードバック制御するので、ＩＣチップ２と押圧接触する部位の熱抵抗などの変化の影響を受けることなく、試験温度（ＩＣデバイス２のジャンクション温度Ｔｊ）に限りなく近い温度に基づいて試験を行うことができ、試験結果の信頼性が著しく高くなる。【０１０５】  また、クーラ１１３にペルチェ素子を用いているので、冷却媒体を用いたクーラに比べて応答性が良く、冷却能の制御も簡単である。また、過冷却となった場合でも印加極性を反転させるだけで加熱することができ、ヒータ１１２として機能することにもなる。また、クーラ１１３にペルチェ素子を用いているので、冷却媒体の冷媒温度を動的に制御する必要性が無くなる。【０１０６】  また、ヒータ１１２によるＩＣチップ２の加熱能は、テストパターンによってＩＣチップ２の消費電力を予測し、これをフィードフォーワード制御するので、ＩＣチップ２の発熱量とヒータ１１２の発熱量との総和を常に一定に維持することができ、これによりフィードバック制御による制御遅れを防止することができ、ＩＣチップ２をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。【０１０７】  ところで、上述した図４のブロック図では、サーマルダイオード２１ｃで検出した温度の信号に基づいて、第１制御手段１６５がクーラ１１３を制御するという具体例で本発明を説明したが、発熱体１１２ａ側も同時に制御するようにしても良い。この場合には、応答特性の早い発熱体１１２ａにより、より良好な温度制御ができる。【０１０８】  また、発熱体１１２ａからの熱源が被試験ＩＣチップ２の内部に到達するまでに例えば数十ミリ秒程度の熱伝搬遅延時間がかかる。そこで、テストパターン生成手段１２１が熱伝搬遅延時間に相当する時間、早い消費電力相殺パターンを発生して消費電力パターン予測手段１６１へ供給するようにしても良い。これにより、一層応答特性の良い温度制御ができる。【０１０９】  また、上述した図４のブロック図では、消費電力パターン予測手段１６１と、消費電力相殺パターン生成手段１６２とを備える構成であるが、図５に示すように、これを省略し、サーマルダイオード２１ｃで被試験ＩＣチップ２のジャンクション温度を検出し、これに基づいてクーラ１１３と発熱体１１２ａの両方を同時に制御する構成としても良い。両者の役割担当は、クーラ１１３が緩やかな温度変化の相殺を担当し、発熱体１１２ａが急峻な温度変化の相殺を担当するのが望ましい。この場合には、消費電力相殺パターンの生成が不要となる。【０１１０】  また、他の構成例として、サーマルダイオード２１ｃが検出する温度変化の変化量に基づいて発熱体１１２ａへ供給する加熱電力量を微分的に加算付与／減算付与する手段を追加しても良い。例えば、ジャンクション温度の降下を検出したら加熱電力を微分的に増加させ、ジャンクション温度の上昇を検出したら加熱電力を微分的に減少させる。これにより、熱伝搬の応答特性を補正することができるので、より一層応答特性の良い温度制御ができる。【０１１１】  なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【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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