CN108072460A - 温度测定装置、检查装置以及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种温度测定装置、检查装置以及控制方法。提供精确地测定被测定体的内部温度并监视其推移的技术。温度测定装置具备:热源,能够改变发热温度;温度传感器,检测收纳于被测定体之中的测定对象外的规定位置的温度;以及温度计算部,基于测定对象的温度、热源的温度以及规定位置的温度的热平衡特性、热源的温度以及检测出的规定位置的温度来计算测定对象的温度。
Description
技术领域
本发明涉及对被测定体的内部温度进行测定的温度测定装置等。
背景技术
在IC(Integrated Circuit:集成电路)等的电子部件的制造过程中,为了事前使初始不良降低并示出其可靠性,进行制造出的电子部件的性能、功能的检查(抗老化测试)。其一有在高温下进行的检查。例如在专利文献1中公开了如下电子部件检查装置:将电子部件输送到输入输出检查用的电信号的插座,一边加热电子部件一边将其按压到插座使它们的端子连接,检查电子部件的电特性。
专利文献1:日本专利特开2014-76519号公报。
然而,上述的高温下的检查在将电子部件加热至检查所要求的温度(例如150℃等)的状态下进行。公知有如下方法:由于不能在电子部件的内部设置或者插入温度测定设备,因此从被装配在电子部件的具有二极管、晶体管等的温度特性的元件的运行状态来推断性地测定电子部件的内部温度,以使电子部件的内部温度成为上述要求的温度(以下,称为“目标温度”)的方式加热控制热源。但是,这种以往的方法不能适用于将电子部件整体看作为黑箱的情况,况且从元件的运行状态推断电子部件整体的内部温度会存在误差,可能引起了起因于电子部件的个体差、周边的热环境的变动等而在实际的内部温度中产生偏差或者有时不能将电子部件加热到目标温度等的问题。此外,在检查的期间,有必要使电子部件的内部温度为目标温度,但作为测定电子部件的内部温度的方法,未必能说以往方法精度高。
发明内容
对电子部件进行了说明,但上述的问题如果是有必要将内部温度加热到目标温度的检查等则关于电子部件以外也可考虑同样的问题。即,本发明是鉴于这种情况而作出的,其目的在于提供能够精确地测定被测定体的内部温度并监视其推移的技术。
为了解决上述课题的第一发明是温度测定装置,其具备:热源,能够改变发热温度;温度传感器,检测收纳于被测定体之中的测定对象外的规定位置的温度;以及温度计算部,基于测定对象的温度、热源的温度以及规定位置的温度的热平衡特性、热源的温度体积检测出的规定位置的温度来计算测定对象的温度。
此外,作为另一发明,也可以构成控制方法,该控制方法是温度测定装置的控制方法,该温度测定装置具备能够改变发热温度的热源和检测收纳于被测定体之中的测定对象外的规定位置的温度的温度传感器,该控制方法包含:基于测定对象的温度、热源的温度以及规定位置的温度的热平衡特性、热源的温度以及检测出的规定位置的温度来计算测定对象的温度。
根据第一发明等,能够使用测定对象的温度、热源的温度以及规定位置的温度的热平衡特性,由热源的温度和检测出的规定位置的温度来计算收纳于被测定体的测定对象的温度。据此,能够精确地测定被测定体的内部温度并监视其推移。
此外,作为第二发明,也可以构成第一发明的温度测定装置,具备基于计算出的测定对象的温度进行热源的温度控制的控制部。
根据第二发明,能够实现热源的温度控制,通过此,测定对象的温度被设定为规定的温度。
此外,作为第三发明,也可以构成第一或第二发明的温度测定装置,具备载置被测定体的载置部。此外,作为第四发明,也可以构成第三发明的温度测定装置,温度传感器检测载置部的温度作为规定位置的温度。
根据第三发明等,能够通过检测并使用载置被测定体的载置部的温度,计算测定对象的温度。
此外,作为第五发明,也可以构成第三或第四发明的温度测定装置,具备保持被测定体并将被测定体搬运至所述载置部且在测定中在规定的停止位置停止的搬运部,热源设置于搬运部中。
根据第五发明,能够通过保持被测定体并将被测定体搬运至载置部且在测定的期间在规定位置停止的搬运部来加热被测定体(测定对象)。然后,在测定的期间,能够计算收纳于该被加热后的被测定体的测定对象的温度。
此外,作为第六发明,也可以构成第一至第五中任一发明的温度测定装置,温度计算部根据热环境将热平衡特性设定为可变。
根据第六发明,能够使用与热环境对应的热平衡特性,计算测定对象的温度。
此外,作为第七发明,也可以构成第六发明的温度测定装置,温度计算部根据基于装置框体内的温度以及对流程度之中的任一个的热环境而将热平衡特性设定为可变。
根据第七发明,能够使用与装置框体内的温度或装置框体内的对流程度对应的热平衡特性,计算测定对象的温度。
此外,作为第八发明,也可以构成具备第一至第七中任一发明的温度测定装置的检查装置,测定对象是电子电路。
根据第八发明,在电子电路的检查装置中,能够精确地测定检查对象的电子电路的温度并监视其推移。
此外,作为第九发明,也可以构成检查装置,该检查装置具备:温度测定装置,其中,测定对象是电子电路,载置部具有电子电路用的插座;以及设置于装置框体内的规定空间的、操作补偿温度比所述热源的温度低并通过电线与插座连接的电路检查处理装置和用于冷却电路检查处理装置的冷却装置,温度计算部根据规定空间的热环境将热平衡特性设定为可变。
根据第九发明,使比热源的温度低的动作补偿温度的电路检查处理装置设置于框体内的规定空间,通过冷却装置冷却该电路检查处理装置。因此,设置电路检查处理装置的规定空间的热环境对电子电路的温度可能造成影响,但由于使用与该规定空间的热环境对应的热平衡特性,因此在电子电路的温度的计算时,能够实现考虑有该影响的计算。
此外,作为第十发明,也可以构成第九发明的检查装置,温度传感器检测插座内的电线附近位置的温度作为规定位置的温度。
根据第十发明,能够在来自热源的热流易于流动的位置检测并使用温度,计算电子电路的温度。
附图说明
图1是示出IC测试处理机的整体构成例的概略立体图。
图2是示出检查单元的概略构成例的示意图。
图3是示出热流路径模型的图。
图4是示出热平衡特性表的数据构成例的图。
图5是说明IC温度TIC的计算精度的图。
图6是示出控制装置的主要的功能构成例的框图。
图7是示出控制装置进行的处理的流程的流程图。
图8是示出变形例中的热平衡特性表的数据构成例的图。
图9是示出变形例中的检查单元的概略构成例的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的优选的实施方式进行说明。在以下,使被测定体为作为电子电路的IC(Integrated Circuit:集成电路),例示出在高温下检查IC的电特性的IC测试处理机(Test Handler)。IC测试处理机被设置于承包半导体制造工序的后工序(组装、检查/试验)的后工序受委托工厂(OSAT:Outsource Assembly and Test,外包封装与测试)等而使用。另外,本发明并不由以下说明的实施方式限定,能够适用本发明的方式也并不限定于以下的实施方式。此外,在附图的记载中,对同一部分标注同一的符号。
[整体构成]
图1是示出作为检查装置100的IC测试处理机1的整体构成例的概略立体图,图2是示出IC测试处理机1具备的检查单元10的概略构成例的示意图。IC测试处理机1具备构成大致长方体状的框体11的上段的检查单元10、控制该检查单元10的动作的控制装置30、用于显示检查单元10的状态等的显示装置50和用于消除检查单元10内的静电的多个除电装置(离子发生器)13。此外,IC测试处理机1具有作为装置框体内的规定空间而设置于框体11的下段的收纳空间15,具备设置于该收纳空间15的电路检查处理装置60、冷却装置70和温度计80。
作为主要的构成,检查单元10具备设置于检查单元10内的适当位置并载置收纳有检查对象(也是后述的内部温度的测定对象)的IC 22的IC封装件20的载置部110、和在检查单元10内移动并作为将IC封装件20依次向载置部110搬运的搬运部的吸附手部120。另外,在图2中,示出了吸附手部120将IC封装件20已搬运至载置部110的状态。
吸附手部120通过未图示的吸引机构在前端面侧吸附并保持IC封装件20,搬运IC封装件20。该吸附手部120在前端部分具有加热部121,能够加热IC封装件20(IC22)并进行保持。加热部121通过在热传导体122的内部埋设作为热源的发热体(以下,称为“手部加热器(Hand Heater)”)123而构成。
手部加热器123构成为能够在规定的温度范围变更发热温度,通过构成控制装置30的温度控制部375来控制发热温度。该手部加热器123用于将IC 22的温度加热到规定的目标温度(例如150℃等),使能够变更的发热温度的温度范围为例如从室温至180℃左右。
载置部110能够拆装地保持IC封装件20,具有在电路检查处理装置60与IC 22之间流通电信号的插座111。在插座111的上表面形成有凹部112,在检查时通过吸附手部120使IC封装件20安装于插座111。然后,插座111排列具备多个插座销(电线)113,该插座销113在凹部112中露出一端部,并与安装于凹部112的IC 22的各端子21电连接。各插座销113的另一端部经由电缆连接器611而连接对应的电缆61的电线的末端,并与电路检查处理装置60连接。
在此,对一个IC 22的检查所涉及的检查单元10的动作简单地进行说明,首先,吸附手部120吸附并保持收纳有检查对象的IC 22的IC封装件20,搬运至载置部110并安装于插座111的凹部112。此时,吸附手部120比图2的位置靠下降,将IC封装件20按压在凹部112,从而使IC 22的各端子21与对应的插座销113接触,将IC封装件20安装于插座111,将该下降后的位置作为停止位置停止规定时间。在该停止的期间,进行检查,但在检查时,在加热部121中手部加热器123以规定的发热温度发热,经由与IC封装件20接触的热传导体122来加热IC封装件20。另外,加热也可以在将IC封装件20安装于插座111之前开始。由此,IC 22的内部成为被加热到目标温度的状态。然后,在吸附手部120停止的期间,电路检查处理装置60执行检查处理,对检查对象的IC 22的电特性进行检查。若结束检查,则吸附手部120将IC封装件20从载置部110搬出,转移到下一个IC 22所涉及的检查。
在如以上那样动作的检查单元10中,吸附手部120具备用于检测加热部121的温度的第一测温体125。第一测温体125的设置位置也可以为加热部121的内部、表面等加热部121的任意的位置。
此外,载置部110具备作为检测IC 22外的规定位置的温度的温度传感器的第二测温体115。第二测温体115的设置位置也可以为插座111内的任意的位置,但希望设置于比IC封装件20靠下方(热流方向下游侧)、任一插座销113的附近位置。如后述那样,来自手部加热器123的热流向在图2中由箭头所示的热流方向流动,通过插座111向下侧的收纳空间15(外部空气)散热。然后,温度控制部375使用从该手部加热器123向收纳空间15流动的热流路径模型来计算(推断)收纳于IC封装件20之中的IC 22的温度(以下,称为“IC温度”)TIC。另一方面,因为插座111的主体由PEEK(PolyEtherEtherKetone:聚醚醚酮)树脂等的热传导率低的材料形成,所以在插座111内传递的热流主要集中在热传导率高的导体即插座销113。因此,作为后述的插座温度TSKT使用了插座销113的温度的一方比使用主体部分的温度更能够精确地计算IC温度TIC。
控制装置30控制IC 22的检查所涉及的检查单元10的动作。在该控制装置30中,温度控制部375计算并使用检查对象的IC温度TIC,以使IC温度TIC成为目标温度的方式随时控制手部加热器123的发热温度。
电路检查处理装置60由计算机等构成,进行对检查对象的IC 22的电信号的输入输出,执行检查该IC 22的电特性的处理(检查处理)。具体地,电路检查处理装置60经由插座将检查用的电信号输出到IC 22。然后,响应于此,通过解析从IC 22已输入的电信号来判定其电特性的好坏,挑选良品/不良品。
冷却装置70用于冷却电路检查处理装置60,例如使用风机将室内的空气取入收纳空间15,并排放收纳空间15的空气,从而对收纳空间15进行空冷。在电路检查处理装置60的动作保障温度在室温左右时,如上述那样,使来自手部加热器123的热流散热到收纳空间15。冷却装置70如这样使释放到收纳空间15的热扩散,防止电路检查处理装置60的温度上升。由该冷却装置70使收纳空间15的温度大概保持在室温(24℃~25℃左右)。另外,并不限于空冷方式,也可以使用无风机类型、水冷方式的冷却装置。此外,也可以将使用热介质进行冷却的空调器作为冷却装置70来使用。
温度计80检测收纳空间15的温度,并输出到控制装置30。
[原理]
在本实施方式中,使手部加热器123的温度为150℃等的高温,另一方面检查单元10的下侧为设置电路检查处理装置60等的收纳空间15,收纳空间15的温度比手部加热器123的发热温度低。如果冷却装置70驱动,则收纳空间15的温度在室温左右。因此,来自手部加热器123的热流如在图2中由箭头所示那样向下方流动,通过插座111以及电缆61向收纳空间15散热。因此,在此,作为从规定的热源位置PH向收纳空间15内的任意的位置(以下,称为“内部空间位置”)POUT流动的热流路径,考虑如下两个热流路径:从热源位置PH通过作为测定对象(也是检查对象)的IC 22的内部位置(以下,称为“IC内位置”)PIC并去往内部空间位置POUT的热流路径(第一热流路径);和从热源位置PH通过插座111的规定位置(以下,称为“插座位置”)PSKT并去往内部空间位置POUT的热流路径(第二热流路径)。热源位置PH例如是第一测温体125的设置位置,插座位置PSKT是第二测温体115的设置位置。
在热流在第一热流路径、第二热流路径流动时,在该过程中,受到来自外部的热的流入以及向外部的热的流出的影响。在本实施方式中,将该热的交换称作“热平衡”。若考虑该热平衡将第一热流路径以及第二热流路径电气电路模型化,则能够构筑图3那样的热流路径模型。另外,从热源位置PH至IC内位置PIC的路径、从IC内位置PIC至内部空间位置POUT的路径、从热源位置PH至插座位置PSKT的路径、从插座位置PSKT至内部空间位置POUT的路径可考虑各种各样的路径。在图3的热流路径模型中,这些各路径被表示为一个热电阻。各个热电阻的值是未知的。
在图3的热流路径模型中,在第一热流路径流动的热流Q1能够使用热源位置PH的温度(以下,称为“热源温度”)TH、作为IC内位置PIC的温度的IC温度TIC、内部空间位置POUT的温度(以下,称为“内部空间温度”)TOUT、热源位置PH与IC内位置PIC之间的热电阻Ra1、和IC内位置PIC与内部空间位置POUT之间的热电阻Ra2通过下式(1)来表示。此外,在第二热流路径流动的热流Q2能够使用热源温度TH、插座位置PSKT的温度(以下,称为“插座温度”)TSKT、内部空间温度TOUT、热源位置PH与插座位置PSKT之间的热电阻Rb1、和插座位置PSKT与内部空间位置POUT之间的热电阻Rb2通过下式(2)来表示。
[数学式1]
若关于IC温度TIC求解式(1)则成为下式(3)那样,若关于插座温度TSKT求解式(2)则成为下式(4)那样。
[数学式2]
接下来,为了计算IC温度TIC,从式(3)以及式(4)消去内部空间温度TOUT的项。因此,将式(3)中的内部空间温度TOUT的系数如下式(5)那样进行置换,将式(4)中的内部空间温度TOUT的系数如下式(6)那样进行置换。
[数学式3]
系数a被表示为相对于第一热流路径的整个热电阻的热电阻Ra1的比例。这表示在第一热流路径流动的热流通过热电阻Ra1而受到的热平衡的影响,能够考虑为是表示IC内位置PIC中的热平衡特性的系数。系数b也是同样的,系数b能够考虑为是表示插座位置PSKT中的热平衡特性的系数。
此时,式(3)以及式(4)分别能够如下式(7)以及下式(8)那样进行改写。
[数学式4]
TIC=(1-a)TH+aTOUT…(7)
TSKT=(1-b)TH+bTOUT…(8)
因此,能够从式(7)以及式(8)使热源温度TH例如通过下式(9)来表示。
[数学式5]
在此,作为在式(5)中定义的系数a、在式(6)中定义的系数b之比,导入由下式(10)表示的热平衡相对系数D。
[数学式6]
使用热平衡相对系数D,式(9)能够如下式(11)那样进行改写。
[数学式7]
若关于IC温度TIC求解式(11),则成为下式(12)那样。
[数学式8]
TIC=DTSKT-(D-1)TH…(12)
在式(12)中,由于能够由第一测温体125检测热源温度TH、能够由第二测温体115检测插座温度TSKT,因此均是已知的。但是,由于热电阻Ra1、Ra2、Rb1、Rb2是未知的,因此热平衡相对系数D的值也是未知的。因此,在本实施方式中,校正热平衡相对系数D。
若关于热平衡相对系数D求解式(12),则成为下式(13)那样。
[数学式9]
在此,IC温度TIC是要求出的温度,其值不明确。但是,由于如果能够另行测定IC温度TIC的基准值(以下,称为“基准IC温度”)TICO则由式(13)可求出热平衡相对系数D,因此能够校正热平衡相对系数D。
基准IC温度TICO可事前通过另行的测定方法测定IC 22的温度的真值来决定。然后,若将测定出该真值时的第一测温体125的检测温度作为基准热源温度THO、将第二测温体115的检测温度作为基准插座温度TSKTO,则利用式(13),能够如下式(14)那样计算热平衡相对系数D。
[数学式10]
只是,收纳空间15的热环境对从IC内位置PIC至内部空间位置POUT的热流路径所涉及的热电阻Ra2、从插座位置PSKT至内部空间位置POUT的热流路径所涉及的热电阻Rb2有影响。然后,该热环境根据收纳空间15的对流程度而变动。因此,在本实施方式中,通过冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态的组合来定义收纳空间15的对流程度,针对每个该对流程度在相应的热环境下(也就是说相应的冷却装置70以及除电装置13的驱动状态下)获取基准IC温度TICO、基准热源温度THO、基准插座温度TSKTO并事先计算/校正热平衡相对系数D。
图4是示出设定有校正后的热平衡相对系数D的热平衡特性表的数据构成例的图。如图4所示,在热平衡特性表中与“强对流”“弱对流”“自然对流”的三阶段的对流程度建立对应,储存热平衡相对系数D的值。在图4的例子中,假定在能够选择“强”或“弱”作为构成冷却装置70的风机的风量的情况下,“强对流”与冷却装置70在驱动的情况下风机的风量设定是“强”的情况、且除电装置13驱动的情况相应。“弱对流”与冷却装置70在驱动的情况下风机的风量设定是“弱”的情况、且除电装置13驱动的情况相应。“自然对流”与冷却装置70以及除电装置13均停止的情况相应。
在通过如以上那样校正热平衡相对系数D之后,随时检测热源温度TH以及插座温度TSKT,使用它们和热平衡相对系数D,按照式(12)计算IC温度TIC。也可以构成为将计算出的IC温度TIC适当显示在显示装置50并提示给用户。
图5是说明IC温度TIC的计算精度的图,绘图示出了将热平衡相对系数D作为固定值来使用并计算出IC温度TIC的情况下、和一边改变冷却装置70以及除电装置13的驱动状态一边从热平衡特性表读出并使用对应于其对流程度的热平衡相对系数D而计算出IC温度TIC的情况下的推断误差。推断误差通过结合IC温度TIC的真值进行测定而求出。如图5所示,例如,通过考虑作为热环境的收纳空间15的对流程度并可变地设定(修正)热平衡相对系数D来更高精度地测量IC温度TIC。
[功能构成]
图6是示出控制装置30的主要的功能构成例的框图。如图6所示,控制装置30具备操作输入部31、显示部33、通信部35、控制部37和存储部40,与检查单元10、温度计80一起构成温度测定装置。
操作输入部31接受用户的各种操作输入,将对应于操作输入的操作输入信号向控制部37输出。能够通过按钮开关、杠杆开关、拨盘开关、触摸面板等来实现。
显示部33通过LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)、OELD(OrganicElectroluminescence Display:有机电致发光显示器)、电子纸显示器等的显示装置来实现,进行基于来自控制部37的显示信号的各种显示。在图1中,显示装置50相应于显示部33。
通信部35是在控制部37的控制下用于在与外部之间收发数据的通信装置。例如,控制装置30能够经由通信部35收发至/自电路检查处理装置60所必要的数据。作为该通信部35的通信方式,能够适用如下各种方式:利用无线通信进行无线连接的形式、经由依据规定的通信标准的电缆进行有线连接的形式、经由与被称作托架(Cradle)等的充电器兼用的中间装置进行连接的形式等。
控制部37在与各功能部之间进行数据的输入输出控制,基于规定的程序、数据、来自操作输入部31的操作输入信号、从第一测温体125随时输入的检测温度、从第二测温体115随时输入的检测温度、从温度计80随时输入的收纳空间15的温度等执行各种运算处理,控制IC 22的检查所涉及的检查单元10的动作。例如,通过CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、GPU(Graphics Processing Unit:图形处理器)等的微处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array:现场可编程门阵列)、IC存储器等的电子部件来实现。
该控制部37包含热平衡特性校正部371、热环境设定部373和温度控制部375。
热平衡特性校正部371在检查之前获取基准IC温度TICO并且同时将由第一测温体125检测出的检测温度作为基准热源温度THO、将由第二测温体115检测出的检测温度作为基准插座温度TSKTO来获取。然后,按照式(14)计算热平衡相对系数D,从而进行热平衡相对系数D的校正。更详细地,热平衡特性校正部371一边改变收纳空间15的对流程度一边获取基准IC温度TICO、基准插座温度TSKTO以及基准热源温度THO并计算热平衡相对系数D,针对多个对流程度的每个校正热平衡相对系数D并生成热平衡特性表43。
热环境设定部373设定实际的收纳空间15的对流程度。例如,热环境设定部生成设定冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态的对流程度数据。冷却装置70的驱动状态包含冷却装置是否在驱动(驱动/停止)的设定和风机的风量设定(“强”或“弱”)。关于除电装置13,设定是否在驱动(驱动/停止)。然后,热环境设定部373在每当使冷却装置70以及除电装置13的驱动状态变更时,更新对流程度数据45。
温度控制部375以使IC温度TIC成为目标温度的方式控制手部加热器123的发热温度。该温度控制部375具备内部温度计算部377和发热温度计算部379。
内部温度计算部377使用热平衡相对系数D、热源温度TH和插座温度TSKT,按照式(12)计算IC温度TIC。这时,热平衡相对系数D按照对流程度数据45从热平衡特性表43读出并使用对应的热平衡相对系数D的值。
发热温度计算部379基于内部温度计算部377计算出的IC温度TIC与目标温度之差,计算手部加热器123的发热温度。
存储部40通过IC存储器、硬盘、光盘等的存储介质来实现。在存储部40中,预先储存或者在每次进行处理时暂时性储存用于使控制装置30动作而实现控制装置30具备的各种功能的程序、在该程序的执行中使用的数据等。另外,控制部37与存储部40的连接并不限于基于装置内的内部总线电路的连接,也可以通过LAN(Local Area Network:局域网)、互联网等的通信线路来实现。在该情况下,也可以使存储部40通过独立于控制装置30的外部存储装置来实现。
此外,存储部40存储主程序41、热平衡特性表43、对流程度数据45、检测温度数据47和计算内部温度数据49。
控制部37通过读出并执行主程序41来控制IC 22的检查所涉及的检查单元10的动作。该主程序41包含用于使控制部37作为热平衡特性校正部371、热环境设定部373以及温度控制部375发挥功能的温度控制程序411。另外,这些各部分已经被描述为通过使控制部37读出并执行温度控制程序411而以软件方式实现,但也能够通过构成各部分专用的电子电路而以硬件方式实现。
热平衡特性表43存储热平衡特性校正部371校正后的针对每个对流程度的热平衡相对系数D的值(参照图4)。
对流程度数据45存储热环境设定部373所设定的收纳空间15的对流程度。
检测温度数据47包含热源温度数据471和插座温度数据473。热源温度数据471按时序存储由第一测温体125随时检测的热源温度TH。插座温度数据473按时序存储由第二测温体115随时检测的插座温度TSKT。
计算内部温度数据49按时序存储由内部温度计算部377随时计算的IC温度TIC。
[处理的流程]
图7是示出控制装置30进行的处理的流程的流程图。在此说明的处理能够通过控制部37从存储部40读出并执行包含温度控制程序411的主程序41,并使IC测试处理机1的各部分动作来实现。
首先,热平衡特性校正部371针对预先定义的多个对流程度的每个获取基准IC温度TICO,检测基准热源温度THO和基准插座温度TSKTO并通过式(14)计算/校正热平衡相对系数D(步骤S1)。使计算出的针对每个对流程度的热平衡相对系数D作为热平衡特性表43储存于存储部40。此外,热环境设定部373随时获取实际的冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态,并开始进行作为收纳空间15的对流程度而设定的处理(步骤S3)。通过在此的处理来生成/更新对流程度数据45。
这之后,控制部37控制检查单元10的动作并开始IC 22的检查(步骤S5)。然后,每次吸附手部120吸附收纳有成为检查对象的新的IC 22的IC封装件20并载置于载置部110,则重复进行步骤S7至步骤S15的处理,在步骤S5中已开始的检查中依次以使被作为检查对象的IC温度TIC成为目标温度的方式使手部加热器123发热。
即,首先,在步骤S7中,内部温度计算部377按照对流程度数据45从热平衡特性表43读出对应的热平衡相对系数D。接着,内部温度计算部377将由第一测温体125检测出的检测温度作为热源温度TH、将由第二测温体115检测出的检测温度作为插座温度TSKT来获取(步骤S9)。然后,内部温度计算部377使用在步骤S7中已读出的热平衡相对系数D、在步骤S9中已获取的热源温度TH以及插座温度TSKT,通过式(12)计算IC温度TIC(步骤S11)。
如果计算出IC温度TIC,则发热温度计算部379基于IC温度TIC与目标温度之差,计算手部加热器123的发热温度(步骤S13)。然后,温度控制部375按照计算出的发热温度来控制手部加热器123(步骤S15)。
这之后,在截止不再有检查对象的IC 22,结束本处理的期间(步骤S17:否),返回步骤S7,重复上述的处理。
如以上所说明的那样,根据本实施方式,事前获取基准IC温度TICO、基准热源温度THO和基准插座温度TSKTO并将计算/校正后的热平衡相对系数D作为各温度的热平衡特性来使用,能够从由第一测温体125随时检测的热源温度TH、由第二测温体115随时检测的插座温度TSKT来计算IC温度TIC。此外,这时,考虑收纳空间15的对流程度,能够将热平衡相对系数D设定为可变。据此,能够精确地测定IC 22的温度并监视其推移。
此外,能够基于计算出的IC温度TIC与目标温度之差计算手部加热器123的发热温度,以使IC温度TIC成为目标温度的方式控制手部加热器123的发热温度。在此,即使使手部加热器123以相同发热温度进行了发热,例如起因于表面粗度等的IC封装件20的个体差、收纳空间15等的框体11内的热环境的变动等,在实际的IC 22的温度中也可能产生偏差。此外,根据基于吸附手部120的IC封装件20的吸附位置的偏离,有时IC 22的温度也会偏差。与此相对,根据本实施方式,能够一边计算IC温度TIC一边随时控制手部加热器123。因此,由于在将IC 22适度地加热到目标温度的状态下可进行检查,因此可谋求可靠性的提高。
[变形例]
另外,IC封装件20的加热方式并不限于通过使与包括手部加热器123的加热部进行接触来加热IC封装件20的方式,也可以是将IC封装件20搬入内部被控制在规定温度的室(恒温槽)内并加热到目标温度的方式。
此外,在上述的实施方式中,通过冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态的组合来定义收纳空间15的对流程度,针对每个对流程度计算热平衡相对系数D并事先设定热平衡特性表43。然后,使用与实际的冷却装置70以及除电装置13的驱动状态一致的对流程度的热平衡相对系数D来计算IC温度TIC。与此相对,也可以在收纳空间15设置风速计,随时检测收纳空间15的风速,确定对流程度。然后,也可以使用与已确定的对流程度对应的热平衡相对系数D。在该情况下,只要一边改变收纳空间15的风速一边进行热平衡相对系数D的校正,并生成热平衡特性表即可。
此外,也可以采用这样的构成,其中,除了对流程度之外,使用框体11内的温度来变化地设置热平衡相对系数D。在该情况下,一边改变收纳空间15的温度一边进行热平衡相对系数D的校正,事先生成热平衡特性表。然后,随时获取由温度计80检测出的收纳空间15的温度,将对应的热平衡相对系数D使用于IC温度TIC的计算。据此,可以考虑作为热环境的收纳空间15的温度并可变地设置热平衡相对系数D,因此能够精确地测定IC温度TIC。图8是示出本变形例中的热平衡特性表的数据构成例的图。如图8所示,在本变形例的热平衡特性表中与阶段性的温度范围建立对应,储存热平衡相对系数D的值。
此外,在上述的实施方式中,作为在第二热流路径流动的热流Q2,以在插座位置PSKT流动的热流为例,使用插座温度TSKT进行了说明。与此相对,如图9所示,也可以使用IC封装件20的表面温度TPKG来代替插座温度TSKT。在该情况下,IC封装件20的表面温度TPKG也可以使用设置于适当位置的红外辐射温度计等的非接触温度计117来检测。非接触温度计117的设置位置并不特别限定,例如,能够设置于安装IC封装件20的插座111等。在图9中,以在将IC封装件20安装于插座111时IC封装件20的侧面成为测定对象位置的方式,使非接触温度计117被定位。
此外,在上述的实施方式中,作为基准插座温度TSKTO以及插座温度TSKT,使用了由第二测温体115检测出的检测温度。与此相对,也可以通过红外线辐射温度计等的接触温度计来测定插座111的表面温度或底面温度,并作为基准插座温度TSKTO以及插座温度TSKT来使用。
此外,在上述的实施方式中,由第一测温体125检测加热部121的温度并将其作为热源温度TH,来计算IC温度TIC。与此相对,也可以构成为将发热温度计算部379计算的手部加热器123的发热温度作为热源温度TH使用,来计算IC温度TIC。
此外,在上述的实施方式中,作为被测定体即电子电路例示出IC,对用于检查IC的IC测试处理机进行了说明,但也能够同样地适用于对电子部件(电子设备)、电子部件模块等的电特性进行检查的检查装置。
此外,在上述的实施方式中,将控制装置30作为与电路检查处理装置60分体的装置进行了说明,但也可以作为具有双方的功能的一体的装置来构成。
附图标记说明:
100 检查装置;1 IC测试处理机;10 检查单元;110 载置部;111 插座;113 插座销;115 第二测温体;117 非接触温度计;120 吸附手部;121 加热部;123 手部加热器;125第一测温体;30 控制装置;31 操作输入部;33 显示部;35 通信部;37 控制部;371 热平衡特性校正部;373 热环境设定部;375 温度控制部;377 内部温度计算部;379 发热温度计算部;40 存储部;41 主程序;411 温度控制程序;43 热平衡特性表;45 对流程度数据;47检测温度数据;471 热源温度数据;473 插座温度数据;49 计算内部温度数据;13 除电装置;60 电路检查处理装置;70 冷却装置;80 温度计;11 框体;15 收纳空间;20 IC封装件;21 端子;22 IC。
Claims (11)
1.一种温度测定装置,其特征在于
所述温度测定装置具备:
热源,所述热源能够改变发热温度;
温度传感器,所述温度传感器检测收纳于被测定体之中的测定对象外的规定位置的温度;以及
温度计算部,所述温度计算部基于所述测定对象的温度、所述热源的温度以及所述规定位置的温度的热平衡特性、所述热源的温度以及检测出的所述规定位置的温度来计算所述测定对象的温度。
2.根据权利要求1所述的温度测定装置,其特征在于
所述温度测定装置具备控制部,所述控制部基于计算出的所述测定对象的温度进行所述热源的温度控制。
3.根据权利要求1或2所述的温度测定装置,其特征在于
所述温度测定装置具备载置部,所述载置部载置所述被测定体。
4.根据权利要求3所述的温度测定装置,其特征在于,所述温度传感器检测所述载置部的温度作为所述规定位置的温度。
5.根据权利要求3所述的温度测定装置,其特征在于
所述温度测定装置具备搬运部,所述搬运部保持所述被测定体并将所述被测定提搬运至所述载置部,在测定中在规定的停止位置停止,
所述热源设置在所述搬运部中。
6.根据权利要求1或2所述的温度测定装置,其特征在于,所述温度计算部根据热环境将所述热平衡特性设定为可变。
7.根据权利要求6所述的温度测定装置,其特征在于,所述温度计算部根据基于装置框体内的温度以及对流程度之中的任一个的所述热环境而将所述热平衡特性设定为可变。
8.一种检查装置,其特征在于
所述检查装置具备权利要求1或2所述的温度测定装置,其中,所述测定对象是电子电路。
9.一种检查装置,其特征在于
所述检查装置具备:
权利要求3至5中任一项所述的温度测定装置,其中,所述测定对象是电子电路,所述载置部具有所述电子电路用的插座;以及
设置于装置框体内的规定空间的电路检查处理装置以及冷却装置,所述电路检查处理装置具有比所述热源的温度低的操作补偿温度并通过电线与所述插座连接,所述冷却装置用于冷却所述电路检查处理装置,
所述温度计算部根据所述规定空间的热环境将所述热平衡特性设定为可变。
10.根据权利要求9所述的检查装置,其特征在于,所述温度传感器检测所述插座内的电线附近位置的温度作为所述规定位置的温度。
11.一种控制方法,其特征在于
是温度测定装置的控制方法,所述温度测定装置具备:热源,所述热源能够改变发热温度;以及温度传感器,所述温度传感器检测收纳于被测定体之中的测定对象外的规定位置的温度,
所述控制方法包含:
基于所述测定对象的温度、所述热源的温度以及所述规定位置的温度的热平衡特性、所述热源的温度以及检测出的所述规定位置的温度来计算所述测定对象的温度。
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