JP2003028923A - ヒータ付プッシャ、電子部品ハンドリング装置および電子部品の温度制御方法 - Google Patents

ヒータ付プッシャ、電子部品ハンドリング装置および電子部品の温度制御方法

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JP2003028923A JP2001212499A JP2001212499A JP2003028923A JP 2003028923 A JP2003028923 A JP 2003028923A JP 2001212499 A JP2001212499 A JP 2001212499A JP 2001212499 A JP2001212499 A JP 2001212499A JP 2003028923 A JP2003028923 A JP 2003028923A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品が目的とする試験の設定温度付近に
なるよう温度制御を行うことのできるプッシャ、電子部
品ハンドリング装置および温度制御方法を提供する。 【解決手段】 プッシャ30を、被試験電子部品2と直
接接触し得るプッシャ本体31,33と、プッシャ本体
31,33に設けられた吸放熱体35と、被試験電子部
品2と直接的または間接的に接触し得るようにプッシャ
本体31,33に設けられたヒータ311と、プッシャ
本体31,33とヒータ311との間に設けられた断熱
材312とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICデバイスなど
の電子部品を試験するための装置において電子部品の温
度制御を行うことのできるプッシャ、そのようなプッシ
ャを備えた電子部品ハンドリング装置、および電子部品
の温度制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ICデバイス等の電子部品の製造課程に
おいては、最終的に製造された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、
常温よりも高い温度条件(熱ストレス条件)で、複数の
ICデバイスを一度に試験するための装置が知られてい
る。
【0003】上記試験装置においては、テストヘッドの
上部にテストチャンバを形成し、テストチャンバ内をエ
アにより所定の設定温度に制御しながら、同様に所定の
設定温度にプレヒートした複数のICデバイスを保持す
るテストトレイをテストヘッド上のソケットに搬送し、
そこで、プッシャによりICデバイスをソケットに押圧
して接続し、試験を行う。このような熱ストレス下の試
験により、ICデバイスは試験され、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】しかしながら、上記テ
ストチャンバにおいては、熱は外壁やソケットから逃げ
ていくため、テストチャンバの中心付近に待機している
プッシャの温度は設定温度よりも高く、ソケットの温度
は設定温度よりも低くなる。この状態で、所定の設定温
度にプレヒートしたICデバイスをプッシャによりソケ
ットに押し付けると、ICデバイスは、設定温度よりも
高い温度になっているプッシャの影響を受けて最初は温
度が上昇し、次いで設定温度よりも低い温度になってい
るソケットの影響を受けて温度が低下する。また、IC
デバイスが動作時(試験時)に自己発熱するものである
場合には、試験時にICデバイスの温度が設定温度より
も過度に高くなってしまうことがある。
【0005】このようにICデバイスの温度が設定温度
から大きく外れてしまうと、ICデバイスの正確な試験
を行うことができない。例えば、設定温度よりも過度に
低い温度でICデバイスの試験を行った場合には、不良
品を良品と判断することとなり、設定温度よりも過度に
高い温度でICデバイスの試験を行った場合には、良品
を不良品と判断して歩留りが悪くなる。
【0006】ICデバイスの温度制御を行うために、ヒ
ートシンクとしてのプッシャとICデバイスとの間にヒ
ータを介在させる構造が開示されている(米国特許第
5,821,505号、同第5,844,208号、同第
5,864,176号)。このような構造においてヒート
シンクによる冷却効果を発揮させるためには、ICデバ
イスとヒートシンクとの間の熱抵抗、すなわちICデバ
イス−ヒータ間、ヒータ−ヒートシンク間の熱抵抗を小
さくしなくてはならないが、そのようにすると、ICデ
バイスをヒータで加熱したときにヒートシンクも加熱さ
れることとなり、いざICデバイスを冷却しようとして
もヒートシンクが温まっているため、ICデバイスを効
果的に冷却することができない。
【0007】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たものであり、電子部品が目的とする試験の設定温度付
近になるよう温度制御を行うことのできるプッシャ、電
子部品ハンドリング装置および温度制御方法を提供する
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、本発明に係るヒータ付プッシャは、電子部品ハンド
リング装置において被試験電子部品の端子をテストヘッ
ドのコンタクト部に押し付けるためのプッシャであっ
て、被試験電子部品と直接接触し得るプッシャ本体と、
前記プッシャ本体に設けられた吸放熱体(ヒートシン
ク)と、被試験電子部品と直接的または間接的に接触し
得るように、前記プッシャ本体に設けられたヒータと、
前記プッシャ本体と前記ヒータとの間に設けられた断熱
材とを備えたことを特徴とする(請求項1)。
【0009】上記ヒータは、プッシャ本体の下面に面一
で露出するようにプッシャ本体の下部に設けられていて
もよいし、このような構成においてプッシャ下端に伝熱
板(プッシャ本体の一部)が設けられていてもよい。こ
の場合における伝熱板は、厚み方向には熱が伝わり易
く、面方向には熱が伝わり難いように、薄板または熱伝
導異方性の材料からなるのが好ましい。
【0010】また、本発明に係る電子部品ハンドリング
装置は、電子部品の試験を行うために、被試験電子部品
の端子をテストヘッドのコンタクト部に押し付けること
のできる電子部品ハンドリング装置であって、前記ヒー
タ付プッシャ(請求項1)を備えたことを特徴とする
(請求項2)。
【0011】さらに、本発明に係る電子部品の温度制御
方法は、電子部品ハンドリング装置において被試験電子
部品を試験する際に当該電子部品を温度制御する方法で
あって、被試験電子部品の冷却は、当該電子部品の熱が
伝わる吸放熱体を冷却することにより行い、被試験電子
部品の加熱は、前記部材との熱抵抗が大きくなるように
設けられたヒータによって行うことを特徴とする(請求
項3)。
【0012】
【作用】本発明においては、プッシャの温度が所定の設
定温度よりも高くなった場合には、プッシャ本体に設け
られた吸放熱体がプッシャの熱を吸収し放出(吸放熱)
するため、プッシャに押し付けられる被試験電子部品の
温度が設定温度よりも過度に高くなることを防止するこ
とができる。また、テストヘッドのコンタクト部が所定
の設定温度よりも低い場合には、ヒータを発熱させるこ
とにより、ヒータに接触している被試験電子部品を加熱
し、設定温度に近づけることができる。さらに、被試験
電子部品が自己発熱により設定温度よりも高い温度にな
った場合、被試験電子部品の熱は、プッシャ本体から吸
放熱体に伝わり、吸放熱体から放熱される。ここで、吸
放熱体とヒータとの間には、断熱材が設けられており、
ヒータの熱によって吸放熱体が温まることが防止されて
いるため、吸放熱体から効果的に放熱することができ
る。すなわち、被試験電子部品が自己発熱により設定温
度よりも高い温度になった場合であっても、被試験電子
部品の過剰な温度上昇を防止し、被試験電子部品を設定
温度付近の温度に制御することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【0014】図1は本発明の一実施形態に係る電子部品
ハンドリング装置(以下「ハンドラ」という。)を含む
ICデバイス試験装置の全体側面図、図2は図1に示す
ハンドラの斜視図、図3は被試験ICデバイスの取り廻
し方法を示すトレイのフローチャート図、図4は同ハン
ドラのICストッカの構造を示す斜視図、図5は同ハン
ドラで用いられるカスタマトレイを示す斜視図、図6は
同ハンドラのテストチャンバ内の要部断面図、図7は同
ハンドラで用いられるテストトレイを示す一部分解斜視
図、図8は同ハンドラにおけるソケット付近の構造を示
す分解斜視図、図9は同ハンドラにおけるプッシャ(下
降した状態)付近の断面図である。
【0015】まず、本発明の実施形態に係るハンドラを
備えたICデバイス試験装置の全体構成について説明す
る。図1に示すように、ICデバイス試験装置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デバイス
(電子部品の一例)をテストヘッド5に設けたソケット
に順次搬送し、試験が終了したICデバイスをテスト結
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。
【0016】テストヘッド5に設けたソケットは、ケー
ブル7を通じて試験用メイン装置6に電気的に接続して
あり、ソケットに脱着可能に装着されたICデバイス
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からの試験用電気信号によりICデ
バイスをテストする。
【0017】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デバイスをテストヘッド5上のソケット
に装着することが可能になっている。
【0018】このハンドラ1は、試験すべき電子部品と
してのICデバイスを、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2および図3に示すように、
恒温槽101とテストチャンバ102と除熱槽103と
で構成されるチャンバ100を有する。図1に示すテス
トヘッド5の上部は、図6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デバイス2の試験
が行われるようになっている。
【0019】なお、図3は本実施形態のハンドラにおけ
る試験用ICデバイス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2を参照して理解
することができる。
【0020】図2および図3に示すように、本実施形態
のハンドラ1は、これから試験を行うICデバイスを格
納し、また試験済のICデバイスを分類して格納するI
C格納部200と、IC格納部200から送られる被試
験ICデバイスをチャンバ部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で試験が行われた試験済のICを取り出
して分類するアンローダ部400とから構成されてい
る。ハンドラ1の内部では、ICデバイスは、テストト
レイに収納されて搬送される。
【0021】ハンドラ1にセットされる前のICデバイ
スは、図5に示すカスタマトレイKST内に多数収納し
てあり、その状態で、図2および図3に示すハンドラ1
のIC収納部200へ供給され、そして、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7参照)にICデバイス2が載せ替えられ
る。ハンドラ1の内部では、図3に示すように、ICデ
バイスは、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。
【0022】第1に、IC格納部200に関連する部分
について説明する。図2に示すように、IC格納部20
0には、試験前のICデバイスを格納する試験前ICス
トッカ201と、試験の結果に応じて分類されたICデ
バイスを格納する試験済ICストッカ202とが設けて
ある。
【0023】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4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か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。なお、本実施形
態におけるカスタマトレイKSTは、図5に示すよう
に、10行×6列のICデバイス収納部を有するものと
なっている。
【0024】図2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デバイスが収納された
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デバイスが収納されたカスタマトレイKST
が積層されて保持してある。
【0025】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。
【0026】図2および図3に示すように、本実施形態
では、試験前ストッカ201として、2個のストッカS
TK−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できるようになっている。
【0027】第2に、ローダ部300に関連する部分に
ついて説明する。図4に示す試験前ICストッカ201
のトレイ支持枠203に格納してあるカスタマトレイK
STは、図2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デ
バイスを、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デバ
イスの相互の位置を修正したのち、さらにこのプリサイ
サ305に移送された被試験ICデバイスを再び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。
【0028】カスタマトレイKSTからテストトレイT
STへ被試験ICデバイスを積み替えるX−Y搬送装置
304は、図2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3
01によってテストトレイTSTとカスタマトレイKS
T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。
【0029】このX−Y搬送装置304の可動ヘッド3
03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デバイスを吸着し、その
被試験ICデバイスをテストトレイ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I
CデバイスをテストトレイTSTに積み替えることがで
きる。
【0030】第3に、チャンバ100に関連する部分に
ついて説明する。上述したテストトレイTSTは、ロー
ダ部300で被試験ICデバイスが積み込まれたのちチ
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デバイスがテストされ
る。
【0031】図2および図3に示すように、チャンバ1
00は、テストトレイTSTに積み込まれた被試験IC
デバイス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デバイスがテストヘッ
ド上のソケットに装着されるテストチャンバ102と、
テストチャンバ102で試験された被試験ICデバイス
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。
【0032】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デバイスを送風により冷却
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デバイス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デバイスをアンローダ部400に
搬出する。
【0033】図2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3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デバイスに高温または低温の熱ストレ
スが印加される。
【0034】図6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7に示すテストトレイTSTにより保持された
全てのICデバイス2を順次テストヘッド5に電気的に
接触させ、テストトレイTST内の全てのICデバイス
2について試験を行う。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デバイス
2の温度を室温に戻したのち、図2および図3に示すア
ンローダ部400に排出される。
【0035】また、図2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、例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に搬送され
る。
【0036】図7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。
【0037】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り付けられている。本
実施形態において、インサート16は、1つのテストト
レイTSTに4×16個取り付けられるようになってい
る。すなわち、本実施形態におけるテストトレイTST
は、4行×16列のICデバイス収納部を有するものと
なっている。このインサート16に被試験ICデバイス
2を収納することで、テストトレイTSTに被試験IC
デバイス2が積み込まれることになる。
【0038】本実施形態のインサート16においては、
図7および図8に示すように、被試験ICデバイス2を
収納する矩形凹状のIC収納部19が中央部に形成され
ている。また、インサート16の両端中央部には、プッ
シャ30のガイドピン32が挿入されるガイド孔20が
形成されており、インサート16の両端角部には、テス
トトレイTSTの取付け片14への取付け用孔21が形
成されている。
【0039】図8に示すように、テストヘッド5の上に
は、ソケットボード50が配置してあり、その上に接続
端子であるプローブピン44を有するソケット40が固
定してある。プローブピン44は、ICデバイス2の接
続端子に対応する数およびピッチで設けられており、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。
【0040】また、図8および図9に示すように、ソケ
ットボード50の上には、ソケット40に設けられてい
るプローブピン44が露出するように、ソケットガイド
41が固定されている。ソケットガイド41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411が設けられて
いる。
【0041】図6および図8に示すように、テストヘッ
ド5の上側には、ソケット40の数に対応してプッシャ
30が設けてある。プッシャ30は、図8および図9に
示すように、後述するアダプタ62のロッド621に固
定されるプッシャベース33を有している。このプッシ
ャベース33の下側中央には、被試験ICデバイス2を
押し付けるための押圧子31が下方に向かって設けられ
ており、プッシャベース33の下側両端部には、インサ
ート16のガイド孔20およびソケットガイド41のガ
イドブッシュ411に挿入されるガイドピン32が設け
られている。また、押圧子31とガイドピン32との間
には、プッシャ30がZ軸駆動装置70にて下降移動す
る際に、ソケットガイド41のストッパ面412に当接
して下限を規定することのできるストッパピン34が設
けられている。
【0042】図6および図9に示すように、プッシャ3
0の押圧子31の下部には、押圧子31の下面に面一で
露出するようにヒータ311が設けられており、このヒ
ータ311と押圧子31との間には断熱材312が設け
られている。
【0043】ヒータ311の種類は、被試験ICデバイ
ス2を所定の試験温度に制御できるものであれば、特に
限定されることはない。このヒータ311は、図示しな
い制御装置からの出力信号により発熱温度または発熱の
ON/OFFが制御される。
【0044】断熱材312としては、プッシャ30の押
圧子31とヒータ311との間の熱抵抗を、ヒータ31
1と被試験ICデバイス2との間の熱抵抗よりも大き
く、好ましくは3〜4倍以上にすることができるもので
あれば、特に限定されることはない。このような断熱材
312の材料としては、例えば、シリコーン系樹脂、エ
ポキシ系樹脂等の樹脂中にガラス繊維を積層したもの、
あるいはシリコーンゴム等のゴム系材料などを用いるこ
とができる。
【0045】一方、プッシャベース33の上側には、ヒ
ートシンク35(本発明の吸放熱体に相当する。)が設
けられている。このヒートシンク35は、複数の放熱フ
ィンから構成され、例えばアルミニウム、銅、それらの
合金、あるいはカーボン系材料等の熱伝導性に優れた材
料からなる。同様に、プッシャベース33および押圧子
31も、例えばアルミニウム、銅、鉄、それらの合金
(ステンレススチールを含む)等の熱伝導性に優れた金
属からなり、テスト中における被試験ICデバイス2の
熱を、被試験ICデバイス2に接触している押圧子31
からプッシャベース33を介してヒートシンク35に伝
え、ヒートシンク35から周囲に放熱できるようになっ
ている。なお、ヒートシンク35は、放熱フィンではな
く、ヒートパイプで構成されていてもよい。
【0046】図9に示すように、アダプタ62には、ロ
ッド621(2本)が下方に向かって設けられており、
このロッド621によってプッシャ30のプッシャベー
ス33を支持固定する。図6に示すように、各アダプタ
62はマッチプレート60に弾性保持してあり、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、かつプッシャ30とソケット40との間にテストト
レイ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に保持されたプッシャ30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(駆
動体)72に対して、Z軸方向に移動自在である。な
お、テストトレイTSTは、図6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40との間に
搬送されてくる。チャンバ100内部でのテストトレイ
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。
【0047】図6に示すように、駆動プレート72の下
面には、押圧部74が固定してあり、マッチプレート6
0に保持してあるアダプタ62の上面を押圧可能にして
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にはモータ等の駆動源(図示せず)が連
結してあり、駆動軸78をZ軸方向に沿って上下移動さ
せ、アダプタ62を押圧可能となっている。
【0048】なお、マッチプレート60は、試験すべき
ICデバイス2の形状や、テストヘッド5のソケット数
(同時に測定するICデバイス2の数)などに合わせ
て、アダプタ62およびプッシャ30とともに、交換自
在な構造になっている。このようにマッチプレート60
を交換自在にしておくことにより、Z軸駆動装置70を
汎用のものとすることができる。
【0049】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6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、温度調節用送風装置90が装着してある。温度
調節用送風装置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
き出して循環させることで、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。
【0050】温度調節用送風装置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さ
れ、ケーシング内部を、たとえば室温〜160℃程度の
高温に維持するために十分な熱量を提供することが可能
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され、ケーシング内部を、た
とえば−60℃〜室温程度の低温に維持するために十分
な熱量を吸熱することが可能になっている。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。
【0051】温度調節用送風装置90の熱交換部94を
通して発生した温風または冷風(エア)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。
【0052】第4に、アンローダ部400に関連する部
分について説明する。図2および図3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T
STから試験済のICデバイスがカスタマトレイKST
に積み替えられる。
【0053】図2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。
【0054】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エレベータ204が
設けられており(図4参照)、ここでは試験済の被試験
ICデバイス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。
【0055】次に、以上説明したICデバイス試験装置
10において、ICデバイス2の温度制御を行いつつ、
当該ICデバイス2を試験する方法について述べる。
【0056】ICデバイス2は、図7に示すテストトレ
イTSTに搭載された状態、より詳細には個々のICデ
バイス2は、同図のインサート16のIC収容部19に
落とし込まれた状態で、恒温槽101にて所定の設定温
度に加熱された後、テストチャンバ102内に搬送され
てくる。
【0057】ICデバイス2を搭載したテストトレイT
STがテストヘッド5上で停止すると、Z軸駆動装置が
駆動し、駆動プレート72に固定された押圧部74が、
アダプタ62のロッド621を介してプッシャ30のプ
ッシャベース33を押圧する。そうすると、プッシャ3
0の押圧子31は、ICデバイス2のパッケージ本体を
ソケット40側に押し付け、その結果、ICデバイス2
の接続端子がソケット40のプローブピン44に接続さ
れる。
【0058】なお、プッシャ30の下降移動は、プッシ
ャ30のストッパピン34がソケットガイド41のスト
ッパ面412に当接することで制限され、したがって、
ICデバイス2を破壊しない適切な圧力をもって、プッ
シャ30はICデバイス2をソケット40に押し付ける
ことができる。
【0059】この状態で、試験用メイン装置6からテス
トヘッド5のプローブピン44を介して被試験ICデバ
イス2に対して試験用電気信号を送信し試験を行う。こ
のとき、テストチャンバ102の中心付近に待機してい
たプッシャ30の温度が、所定の設定温度よりも高くな
った場合には、プッシャ30に設けられたヒートシンク
35がプッシャ30の熱を吸収し放出(吸放熱)するた
め、プッシャ30に押し付けられる被試験ICデバイス
2の温度が設定温度よりも過度に高くなることを防止す
ることができる。
【0060】また、テストチャンバ102内の熱を逃が
しやすいソケット40が、所定の設定温度よりも低い場
合には、ヒータ311を発熱させることにより、ヒータ
311に接触している被試験ICデバイス2を加熱し、
設定温度に近づけることができる。
【0061】次いで、被試験ICデバイス2が自己発熱
により設定温度よりも高い温度になった場合、被試験I
Cデバイス2の熱は、プッシャ30の押圧子31からプ
ッシャベース33を介してヒートシンク35に伝わり、
ヒートシンク35から放熱される。ここで、ヒートシン
ク35とヒータ311との間には、断熱材312が設け
られており、ヒータ311の熱によってヒートシンク3
5が温まることが防止されているため、ヒートシンク3
5から効果的に放熱することができる。このようにし
て、被試験ICデバイス2が自己発熱により設定温度よ
りも高い温度になった場合であっても、被試験ICデバ
イス2の過剰な温度上昇を防止し、被試験ICデバイス
2を設定温度付近の温度に制御することができる。
【0062】なお、ヒータ311の温度制御(ON/O
FF)は、テストパターンに従って温度変化する被試験
ICデバイス2に合わせて行えばよく、ヒートシンク3
5からの放熱の程度は、テストチャンバ102内を循環
させるエアの温度、風量等によって制御することができ
る。
【0063】上記実施形態に係るハンドラ1を備えたI
Cデバイス試験装置10において、被試験ICデバイス
2、ヒータ311およびヒートシンク35の温度変化を
シミュレーションしてみる。被試験ICデバイス2が0
Wから2Wに発熱したときのシミュレーションのグラフ
を図10に、被試験ICデバイス2が2Wの発熱状態か
ら0Wになったときのシミュレーションのグラフを図1
1に示す。なお、本シミュレーションにおいて試験の設
定温度は25℃であり、テストチャンバ102内を循環
させるエアの温度は12℃であるものとする。
【0064】〔ICデバイス:0W→2W〕図10に示
すように、約26℃であったICデバイス2の温度は、
ICデバイス2の発熱時(150秒の時点)に約30℃
まで上昇し、その約5秒後に約29℃に下降して、その
温度が略維持される。ヒータ311は、約37.5℃の
ONの状態から、ICデバイス2の発熱時(150秒の
時点)に合わせてOFFにされ、約26.5℃まで温度
が下がる。ヒートシンク35は、約16℃の状態が略維
持される。
【0065】〔ICデバイス:2W→0W〕図11に示
すように、約30℃であったICデバイス2の温度は、
ICデバイス2が0Wになった時(150秒の時点)に
約25.5℃まで下降し、その約5秒後に約26℃に上
昇して、その温度が略維持される。ヒータ311は、約
27℃のOFFの状態から、ICデバイス2が0Wにな
った時(150秒の時点)に合わせてONにされ、約3
7℃まで温度が上昇する。ヒートシンク35の温度は、
約17℃から約16.5℃まで徐々に下がる。
【0066】これに対する比較として、図12に示すよ
うに、プッシャ30の押圧子31の下端全面にヒータ3
11を取り付けた場合における被試験ICデバイス2、
ヒータ311およびヒートシンク35の温度変化をシミ
ュレーションしてみる。被試験ICデバイス2が0Wか
ら2Wに発熱したときのシミュレーションのグラフを図
13に、被試験ICデバイス2が2Wの発熱状態から0
Wになったときのシミュレーションのグラフを図14に
示す。なお、本シミュレーションにおいて試験の設定温
度は25℃であり、テストチャンバ102内を循環させ
るエアの温度は13℃であるものとする。
【0067】〔ICデバイス:0W→2W〕図13に示
すように、約26℃であったICデバイス2の温度は、
ICデバイス2の発熱時(150秒の時点)に約33℃
まで上昇し、その後約32.5℃まで徐々に下がる。ヒ
ータ311は、約26℃のONの状態から、ICデバイ
ス2の発熱時(150秒の時点)に合わせてOFFにさ
れ、一旦約22℃まで温度が下降した後、約23.5℃
に上昇し、そして約23℃まで徐々に下がる。ヒートシ
ンク35の温度は、約20.5℃から約20℃まで徐々
に下がる。
【0068】〔ICデバイス:2W→0W〕図14に示
すように、約30.5℃であったICデバイス2の温度
は、ICデバイス2が0Wになった時(150秒の時
点)に約22.5℃まで下降し、その後約23℃まで徐
々に上昇する。ヒータ311は、約20.5℃のOFF
の状態から、ICデバイス2が0Wになった時(150
秒の時点)に合わせてONにされ、一旦約24℃まで温
度が上昇した後、約22.5℃に下降し、そして約23
℃まで徐々に上昇する。ヒートシンク35の温度は、約
17.5℃から約18℃まで徐々に上昇する。
【0069】このように、比較の実施形態においては、
被試験ICデバイス2の温度変化が設定温度からプラス
側に約8℃、マイナス側に約2.5℃あるのに対し、本
発明に係る実施形態によれば、被試験ICデバイス2の
温度変化を設定温度からプラス側に約5℃に抑えること
ができるため、ICデバイス2の正確な試験を行うこと
ができ、製品歩留りの向上を図ることもできる。
【0070】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。
【0071】例えば、マッチプレート60に貫通孔を設
け、テストチャンバ102内を循環させるエアを当該貫
通孔に通し、このようなZ軸方向のエアによってヒート
シンク35の温度制御を行ってもよい。また、ヒートシ
ンク35の放熱フィンは、テストチャンバ102内を循
環させるエアが流れやすいように、上記実施形態の状態
から設置方向が90°変えられていてもよいし、上下方
向に積層されるような形態になっていてもよい。さら
に、プッシャ30の押圧子31の下端には、厚み方向に
は熱が伝わり易く、面方向には熱が伝わり難い伝熱板
(金属、樹脂、カーボン系材料等からなる)が設けられ
ていてもよい。
【0072】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子部品が目的とする試験の設定温度付近になるよう温
度制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るハンドラを含むIC
デバイス試験装置の全体側面図である。
【図2】図1に示すハンドラの斜視図である。
【図3】被試験ICデバイスの取り廻し方法を示すトレ
イのフローチャート図である。
【図4】同ハンドラのICストッカの構造を示す斜視図
である。
【図5】同ハンドラで用いられるカスタマトレイを示す
斜視図である。
【図6】同ハンドラのテストチャンバ内の要部断面図で
ある。
【図7】同ハンドラ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。
【図8】同ハンドラのテストヘッドにおけるソケット付
近の構造を示す分解斜視図である。
【図9】同ハンドラにおけるプッシャ(下降した状態)
付近の断面図である。
【図10】同ハンドラにおいて、被試験ICデバイスが
0Wから2Wに発熱したときのシミュレーションのグラ
フである。
【図11】同ハンドラにおいて、被試験ICデバイス2
が2Wの発熱状態から0Wになったときのシミュレーシ
ョンのグラフである。
【図12】比較としてのハンドラにおけるプッシャ(下
降した状態)付近の断面図である。
【図13】同ハンドラにおいて、被試験ICデバイスが
0Wから2Wに発熱したときのシミュレーションのグラ
フである。
【図14】同ハンドラにおいて、被試験ICデバイス2
が2Wの発熱状態から0Wになったときのシミュレーシ
ョンのグラフである。
【符号の説明】
1…ハンドラ(電子部品ハンドリング装置) 2…ICデバイス(電子部品) 5…テストヘッド 10…ICデバイス試験装置 30…プッシャ 31…押圧子 311…ヒータ 312…断熱材 33…プッシャベース 35…ヒートシンク(吸放熱体) 40…ソケット(コンタクト部)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品ハンドリング装置において被試
    験電子部品の端子をテストヘッドのコンタクト部に押し
    付けるためのプッシャであって、 被試験電子部品と直接接触し得るプッシャ本体と、 前記プッシャ本体に設けられた吸放熱体と、 被試験電子部品と直接的または間接的に接触し得るよう
    に、前記プッシャ本体に設けられたヒータと、 前記プッシャ本体と前記ヒータとの間に設けられた断熱
    材とを備えたことを特徴とするヒータ付プッシャ。
  2. 【請求項2】 電子部品の試験を行うために、被試験電
    子部品の端子をテストヘッドのコンタクト部に押し付け
    ることのできる電子部品ハンドリング装置であって、前
    記請求項1に記載のヒータ付プッシャを備えたことを特
    徴とする電子部品ハンドリング装置。
  3. 【請求項3】 電子部品ハンドリング装置において被試
    験電子部品を試験する際に当該電子部品を温度制御する
    方法であって、 被試験電子部品の冷却は、当該電子部品の熱が伝わる吸
    放熱体を冷却することにより行い、 被試験電子部品の加熱は、前記部材との熱抵抗が大きく
    なるように設けられたヒータによって行うことを特徴と
    する電子部品の温度制御方法。
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