(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に配置された回転翼を有し、円筒軸を中心として前記回転翼を回転することで循環流を発生するための循環流発生手段と、
前記円筒軸に相当する位置に設けられた冷媒供給部とを有し、
前記冷媒供給部に設けられた噴出孔から冷媒を反重力方向に噴出させ、
前記冷媒を前記回転翼により撹拌し、前記循環流に拡散させることを特徴とする恒温装置。
【請求項２】
前記冷媒供給部に設けられた前記噴出孔は、前記冷媒供給部の長手方向に沿って一列に所定の間隔をもって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の恒温装置。
【請求項３】
前記冷媒を任意の温度に設定し、前記噴出孔から噴出させることにより前記循環流の温度を調整することを特徴とする請求項1または請求項２に記載の恒温装置。
【請求項４】
前記吹き出し口近傍には、前記冷媒を含む前記循環流の温度を調整するための温度調整手段が設けられている請求項1から請求項３のいずれかに記載の恒温装置。
【請求項５】
断熱性を有する外壁に包囲された空間部を恒温に保つための恒温槽に設けられている請求項１から４のいずれかに記載の恒温装置。
【請求項６】
前記恒温槽は、ＩＣデバイスの動作を検査するための検査装置に設けられている請求項５に記載の恒温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば恒温槽の空間部を恒温に保つための恒温装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣデバイスは、情報産業等の発達により様々な電子機器に組み込まれている。ＩＣデバイスは、例えばＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を有する電子部品である。ＩＣデバイスは、電子機器の複雑な機能を実現するために、性能が向上するようにその集積度が向上している。ＩＣデバイスは、通常、電子機器等に組み込まれた状態で、常温で使用されることが多い。しかし、電子機器の設定状態等によっては、様々な環境で使用されることが考えられる。このため、ＩＣデバイスを製造した段階で行われる試験や測定等の検査では、例えば−５５℃程度の低温から１６０℃程度の高温までＩＣデバイスの温度を振って、ＩＣデバイスの動作を検査している。
【０００３】
このような検査装置においては、ＩＣデバイスの温度を正確に設定した上で検査を行う必要がある。検査装置においてＩＣデバイスを所望の設定温度（以下、「恒温」ともいう）に設定し検査するためには、それぞれの温度でＩＣデバイスを恒温に保つための恒温槽が必要である。恒温槽には、その空間部を恒温とするための恒温装置が設けられている。この恒温装置は、主に加熱手段及び冷却手段を有する。恒温槽は、恒温に設定された空間部と外部との間で断熱性を有することが必要である。恒温槽には、恒温に設定された空間部の温度によりＩＣデバイスが設定温度に保持された状態で検査器で検査するためのインターフェース部が設けられている。このような構成により、検査装置は、恒温槽のインターフェース部を介してＩＣデバイスを恒温に設定した状態で電気的な検査を行う。
【０００４】
図６及び図７は、それぞれ検査装置の恒温槽に設けられた従来の恒温装置１０３の第１及び第２の構成例を示す透過斜視図である。
【０００５】
恒温装置１０３は、図６及び図７のようにそれぞれ例えばファン１３７、冷媒供給部１３９及びヒータ１４５を有する。
【０００６】
ファン１３７は、例えば恒温槽の空間部内に循環流を形成するためのものであり、図６のようなクロスフローファンや図７のようなシロッコファンである。ファン１３７は、外装としてのファンケース１４１、回転翼支持部１３７ａ及び回転翼１３７ｂを有する。例えば２つの回転翼支持部１３７ａは、回転翼１３７ｂの両端を支持し、所定の軸を中心として回転する。回転翼１３７ｂは、ファンケース１４１に固定された所定の軸を中心として回転翼支持部１３７ａが回転することによって回転する。ファン１３７は、回転翼１３７ｂがこのように回転することによって吹き出し口１４１ａから循環流を吹き出し、恒温槽の空間部で循環流を発生させるためのものである。
【０００７】
冷媒供給部１３９は、ファンケース１４１の吹き出し口１４１ａ近傍に設けられており、例えば液体窒素等の冷媒５７の所定の冷媒供給源と接続されている。冷媒供給部１３９は、例えばパイプ形状であり、そのパイプ形状の表面にその内部を流れる冷媒５７が噴出するための噴出孔１３９ａが設けられている。噴出孔３９ａは、パイプ形状の冷媒供給部１３９の表面に一定の間隔を保持して複数設けられている。
【０００８】
ヒータ１４５は、ファンケース１４１の吹き出し口１４１ａ近傍に配置された冷媒供給部１３９の下流側に設けられている。ヒータ１４５は、必要があれば冷媒５７を含む循環流を加熱して、循環流の温度を調整する。
【０００９】
従って、恒温装置１０３は、恒温槽の空間部の温度を恒温とする場合、例えば冷却する場合には、冷媒供給部１３９の噴出孔１３９ａから冷媒５７をファン１４１の循環流の前方向側、すなわち下流方向に向けて散布する。恒温装置１０３は、循環流をさらにヒータ１４５に通して温度調整を行った後、この恒温槽内で循環させ、恒温槽内を恒温に保つ。
【００１０】
検査装置の恒温装置１０３を起動した際には、例えば冷媒供給部１３９より冷媒５７を高圧で大量に供給し、恒温槽内を設定温度になるまで冷却する。恒温装置１０３は、恒温槽の空間部の温度が設定温度にまで下がると、それ以降は少量の冷媒５７を冷媒供給部１３９によって間欠的に供給することで、恒温槽の空間部を恒温に保っていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような恒温装置１０３を起動する際には、恒温槽の空間部を迅速且つ正確な設定温度で恒温にしたい要請がある。恒温装置１０３の恒温槽内を冷却する際には、冷媒供給部１３９から恒温槽内に供給される冷媒５７を例えば気化させることにより生じた冷気によって、恒温槽内を設定温度まで低下させていた。このため、冷媒供給部１３９から大量の冷媒５７を恒温槽内に供給しても、恒温槽内全体が均一に設定温度になるのに極めて長い時間を要していた。
【００１２】
さらには、恒温装置１０３の恒温槽内に噴出された冷媒は、その粒子の大きさが大きく、噴出孔３９ａの近傍に多く散布されやすい。このため、冷媒５７は、恒温槽内の全体に均一に散布されないことになり、恒温装置１０３は、その恒温槽の空間部を均一に任意に設定しうる温度にすることが困難であった。
【００１３】
本発明の目的は、上記課題を解消して、恒温槽の空間部を任意に設定しうる温度で迅速且つ正確に均一な温度分布とし、恒温に保つことができる恒温装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状に配置された回転翼を有し、円筒軸を中心として回転することで循環流を発生するための循環流発生手段と、前記円筒軸に相当する位置に設けられた冷媒供給部とを有し、前記冷媒供給部に設けられた噴出孔から冷媒を反重力方向に噴出させ、前記冷媒を前記循環流に拡散させることを特徴とする恒温装置である。
【００１５】
本発明の構成によれば、循環流発生手段は、円筒状に配置された回転翼を円筒軸を中心として回転することで循環流を発生する。冷媒供給手段は、循環流発生手段の内部に設けられており、任意に設定しうる温度の媒体を循環流に供給している。冷媒供給手段によって供給された媒体は、循環流発生手段の回転翼に当たりミスト状にされ、循環流に均一に散布される。
【００１６】
従って、恒温装置は、冷媒を循環流によって均一に散布することができることで、その外部を均一且つ迅速に恒温に保つことができる。
【００１７】
また、前記冷媒供給部に設けられた前記噴出孔は、前記冷媒供給部の長手方向に沿って一列に所定の間隔をもって形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記冷媒を任意の温度に設定し、前記噴出孔から噴出させることにより前記循環流の温度を調整することを特徴とする。
【００１９】
従って、恒温装置は、この循環流の冷媒を散布するとその外部を均一にかつ正確に任意に設定しうる温度にすることができる。
【００２０】
また、前記吹き出し口近傍には、前記冷媒を含む前記循環流の温度を調整するための温度調整手段が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
従って、恒温装置は、吹き出した循環流の温度を正確に任意に設定しうる温度にすることができる。
【００２２】
また、断熱性を有する外壁に包囲された空間部を恒温に保つための恒温槽に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の構成によれば、恒温装置は、恒温槽の空間部を迅速に均一に正確な温度で恒温に保つことができる。
【００２４】
また、前記恒温槽は、ＩＣデバイスの動作を検査するための検査装置に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の構成によれば、検査装置は、空間部が恒温に保たれた恒温槽によって検査対象としてのＩＣデバイスを恒温に設定することができる。よって、検査装置は、温度が正確に設定された状態でＩＣデバイスの動作を正確に検査することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の好ましい実施形態としての恒温装置が設けられた検査装置の構成例を示す透過斜視図である。
【００２８】
検査装置１３は、例えばＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）デバイス５９（半導体回路素子）の電気的な検査を行うための検査装置である。検査装置１３は、例えばテストヘッド７、パフォーマンスボード９、ソケットボード１１及びチャンバ１（恒温槽）を備える。
【００２９】
テストヘッド７は、パフォーマンスボード９及び所定の検査計測器（図示せず）に電気的に接続されており、ソケット１２に配置されたＩＣデバイスの電気的な検査を行うための検査信号及び制御信号を、パフォーマンスボード９に対して与える機能を有する。テストヘッド７は、上述の検査計測器によって制御されている。
【００３０】
パフォーマンスボード９は、テストヘッド７上に設けられた平板状の配線基板である。パフォーマンスボード９は、テストヘッド７及び、ソケットボード１１のソケット１２と電気的に接続されており、ソケット１２に対してテストヘッド７からの検査信号等を与える。
【００３１】
ソケットボード１１は、パフォーマンスボード９上で、パフォーマンスボード９と電気的に接続されるように設けられた例えば略長方形の平板状の部材である。ソケットボード１１の平板面ほぼ中央には、ＩＣデバイス５９の端子と電気的に接続しつつ、ＩＣデバイス５９を着脱可能に保持するためのソケット１２が設けられている。ソケット１２には、検査するＩＣデバイス５９のそれぞれの端子に電気的に接触するための接点が設けられている。ソケット１２には、ＩＣデバイス５９がソケット１２に配された状態でＩＣデバイス５９の端子がソケットの接点に確実に接触するようにするための所定の機構が設けられている。ソケット１２は、ＩＣデバイス５９を保持しつつ、ＩＣデバイス５９に電気的に接触するようにその端子や形状が決定される。
【００３２】
チャンバ１は、ソケット１２に配置されたＩＣデバイス５９を上部から包囲するように設けられた略立方体形状の部材である。以下、図２〜５を参照しつつ、恒温装置３の構成例について説明する。
【００３３】
図２は、図１の恒温装置３が搭載された恒温槽１を備える検査装置１３の構成例を示す部分断面図であり、図３は、図２の恒温装置３の構成例を示す拡大断面図である。
【００３４】
図４は、本発明の好ましい実施の形態としての恒温装置３の構成例を示す透過斜視図である。
【００３５】
恒温装置３は、図２のようにチャンバ１の空間部２３の上部に設けられた例えばクロスフローファンである。恒温装置３は、所定の温度の循環流３ｂをチャンバ１の空間部２３に循環させるための装置である。チャンバ１の空間部２３近傍のインターフェース部２１は、ソケット１２に配置されるべきＩＣデバイス５９を所定の温度に設定する。
【００３６】
恒温装置３は、図４のようにファンケース４１（外装）、ファン３７（循環流発生手段）及び冷媒供給部３９（冷媒供給手段）を有し、好ましくはヒータ４５（温度調整手段）を有する。
【００３７】
ファンケース４１は、恒温装置３の外装をなし、例えば下方から循環流３ｂを吸い込むための吸気口４１ｂ及び、循環流３ｂを吹き出すための吹き出し口４１ａが設けられている。
【００３８】
ファン３７は、例えば複数の回転翼支持部３７ａ及び複数の回転翼３７ｂを有する。回転翼支持部３７ａは、例えば円盤状のリング形状である。回転翼支持部３７ａは、例えば回転翼３７ｂからその回転時の軸に伸びる図示しない支持部によって、図３のようにその軸に対してファン回転方向Ｒに回転可能に取り付けられている。この軸は、例えば冷媒供給部３９である。回転翼支持部３７ａ、３７ａには、複数の回転翼３７ｂが設けられている。従って、回転翼３７ｂは、円筒状に配置されている。
【００３９】
ファン３７は、例えば回転翼３７ｂが回転することで、吸気口４１ｂから吸引された循環流３ｂを、吹き出し口４１ａから吹き出すことができる。
【００４０】
冷媒供給部３９は、図４のように例えばパイプ形状であり、ファン３７の内部に設けられている。冷媒供給部３９は、好ましくは回転翼３７ｂが回転した場合の軸に相当する位置に沿って配置されている。冷媒供給部３９は、パイプ形状の長手方向に沿って一列に噴出孔３９ａが所定の間隔をもって形成されている。この噴出孔３９ａは、冷媒５７を噴出するための穴である。ここで、冷媒５７の一例としては、液体窒素等が挙げられる。
【００４１】
噴出孔３９ａは、好ましくは図３のように例えば噴出孔方向範囲４３を包含する吹き出し口４１ａを向いているのがよく、さらに好ましくは例えば反重力方向Ｕを向いていることが好ましい。このような方向に噴出孔３９ａを向けるのは、噴出孔３９ａから噴出された冷媒５７を吹き出し口４１ａから吹き出させる際に、循環流３ｂの流れに逆らわず冷媒５７を空間部２３内に広範囲に効率よく拡散することができるようになるためである。
【００４２】
ヒータ４５は、例えば図２のようにファンケース４１の吹き出し口４１ａ近傍、例えば前側つまり循環流３ｂの下流側に少なくとも１つ設けられている。ヒータ４５は、例えばファンケース４１に固定されており、図４及び図５のようにフィン支持部４５ｂ及び複数のフィン４５ａを有する。フィン４５ａは、円盤状又は螺旋状の部材である。フィン支持部４５ｂは、例えばパイプ状であり、そのパイプの長手方向に沿って一定の間隔で並ぶフィン４５ａが串刺しされるように設けられている。フィン支持部４５ｂ及びフィン４５ａは、それぞれ熱導電率の良い部材、例えば金属を材質としている。ヒータ４５は、例えばフィン支持部４５ｂの内部に所定の温度の媒体が流れること、フィン支持部４５ｂが発熱すること又はフィン支持部４５ｂに熱が伝導することで、ヒータ４５近傍を循環する循環流３ｂの温度を調整することができる。よって、恒温装置３は、図２のチャンバ１の空間部２３を均一且つ正確に任意に設定しうる温度にすることができる。
【００４３】
図１の恒温装置３は以上のような構成であり、次に図１〜図５を参照しつつその動作について説明する。
【００４４】
図２の検査装置１３は、所定の範囲で温度を振ってそれぞれの温度でＩＣデバイスの動作を検査するための検査装置である。この検査装置１３は、ＩＣデバイス５９を所定の温度にするために、図２のチャンバ１のインターフェース部２１をＩＣデバイス５９の近傍に配置させる。チャンバ１１のインターフェース部２１近傍の温度は、チャンバ１の空間部２３の温度に設定されている。チャンバ１の空間部２３は、恒温装置３によって以下のように所定の温度に均一に設定されている。
【００４５】
図３の恒温装置３のファンケース４１内では、ファン３７の回転翼３７ｂがファン回転方向Ｒに回転しており、吸気口４１ｂから吸い込まれた循環流３ｂを吹き出し口４１ａから吹き出すことで、循環流３ｂを図２の空間部２３内で循環させている。図４のファン３７の回転翼３７ｂの内部には、噴出孔３９ａが設けられた冷媒供給部３９が設けられており、冷媒供給部３９の中を流れる冷媒５７が噴出孔３９ａより噴出される。冷媒５７は、図示しない供給源から冷媒供給部３９に供給されている。
【００４６】
噴出された冷媒５７は、ファン３７の回転翼３７ｂの回転によって拡散され循環流３ｂに混合され、吹き出し口４１ａから吹き出される。ここで、冷媒５７は、ファン３７の回転によって散乱された状態で循環流３ｂに散布されるので、吹き出し口４１ａから吹き出される循環流３ｂに均一に混合される。
【００４７】
また、冷媒供給部３９の噴出孔３９ａは、例えば図３のように吹き出し口４１ａ方向を包含する冷媒噴出方向範囲４３、さらに好ましくは反重力方向Ｕを向いている。従って、冷媒供給部３９の噴出孔３９ａから噴出された冷媒５７は、循環流３ｂの流れに背くことなく、均一に拡散した状態で、循環流３ｂ３ｂに混合され吹き出し口４１ａから図２の空間部２３に吹き出される。
【００４８】
従って、恒温装置３は、チャンバ１の空間部２３内全体を均一に迅速に、任意に設定しうる温度に正確にすることができる。
【００４９】
また、恒温装置３には、図４及び図５のようにヒータ４５が吹き出し口４１ａに設けられており、吹き出し口４１ａから吹き出された循環流３ｂの温度を加熱して調整することができる。従って、恒温装置３は、冷却手段と加熱手段を備えることになり、吹き出し口４１ａから吹き出す循環流３ｂをさらに正確に任意に設定しうる温度にすることができる。よって、図２の恒温装置３は、チャンバ１の空間部２３の温度を調整することができる。
【００５０】
図５は、本発明の他の実施の形態としての恒温装置３ａの構成例を示す透過斜視図である。
【００５１】
本発明の第２実施形態としての恒温装置３ａでは、図１及び図２において第１実施形態としての恒温装置３と同一の符号を付した箇所はほぼ同じ構成であるから、異なる点についてのみ説明する。
【００５２】
恒温装置３ａは、図１及び図２において恒温装置３において用いたクロスフローファンの代わりにシロッコファンを用いている。
【００５３】
恒温装置３ａでは、ファン３７の冷媒供給部３９長手方向の長さが、クロスフローファンを用いた恒温装置３の場合より短い構成となっており、吸気口４１ｃが、ファンケース４１における冷媒供給部３９長手方向の少なくとも一方に設けられている。従って、恒温装置３ａでは、ファン３７の回転翼３７ｂの回転によって、図５のような循環流３ｂを形成する。
【００５４】
恒温装置３ａは、このような循環流３ｂを利用して、上述の恒温装置３と同様の効果を挙げることができる。
【００５５】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
【００５６】
例えば、上述の説明では、恒温装置３、３ａは、それぞれファン３７の内部に配置された冷媒供給部３９によって循環流３ｂを冷却し、ファンケース４１の吹き出し口４１ａの前に設けられたヒータ４５によって循環流を加熱して温度調整しているが、これに限られずヒータ４５が回転翼３７の内部に有る構成としても良い。
【００５７】
また、恒温装置３、３ａは、それぞれ冷媒供給部３９によって冷媒５７を散布しつつ、ヒータ４５によって温度調整を行わないようにヒータ４５を取り除き、冷媒供給部３９によって冷媒５７を供給する代わりに任意に設定しうる温度の媒体を噴出するような形態でも良い。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、恒温装置は、冷媒を循環流によって均一に散布することができることで、その外部を均一且つ迅速に恒温に保つことができる。
【００５９】
請求項２の発明によれば、恒温装置は、この循環流の冷媒を散布するとその外部を均一にかつ正確に任意に設定しうる温度にすることができる。
【００６０】
請求項３の発明によれば、恒温装置は、吹き出した循環流の温度を正確に任意に設定しうる温度にすることができる。
【００６１】
請求項４の発明によれば、恒温装置は、恒温槽の空間部を迅速に均一に正確な温度で恒温に保つことができる。
【００６２】
請求項５の発明によれば、検査装置は、温度が正確に設定された状態でＩＣデバイスの動作を正確に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態としての恒温装置が設けられた検査装置の構成例を示す透過斜視図。
【図２】図１の恒温装置が搭載された恒温槽を備える検査装置の構成例を示す部分断面図。
【図３】図２の恒温装置の構成例を示す拡大断面図。
【図４】本発明の好ましい実施の形態としての恒温装置の構成例を示す透過斜視図。
【図５】本発明の他の実施の形態としての恒温装置の構成例を示す透過斜視図。
【図６】検査装置の恒温槽に設けられた従来の恒温装置１０３の第１の構成例を示す透過斜視図。
【図７】検査装置の恒温槽に設けられた従来の恒温装置１０３の第２の構成例を示す透過斜視図。
【符号の説明】
１      チャンバ（恒温槽）
３      恒温装置
３ｂ    循環流
１３    検査装置
１７    外壁
２１    インターフェース部
２３    空間部（恒温装置の外部）
３７    ファン（循環流発生手段）
３７ａ  回転翼支持部
３７ｂ  回転翼
３９    冷媒供給部（冷媒供給手段）
４１    ファンケース（外装）
４５    ヒータ（温度調整手段）
５７    冷媒５７
【図１】
0003767241.tif 000002
【図２】
0003767241.tif 000003
【図３】
0003767241.tif 000004
【図４】
0003767241.tif 000005
【図５】
0003767241.tif 000006
【図６】
0003767241.tif 000007
【図７】
0003767241.tif 000008