JP3925826B2 - 電子部品試験装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャンバの内部でＩＣチップなどの電子部品を常温以下（常温またはそれ以下の温度）の状態と高温状態とで切り換えて試験することができる電子部品試験装置に係り、さらに詳しくは、常温以下の状態での試験に際し、ソケットの付近での結露を有効に防止し得ると共に、高温状態での試験に際し、ソケット付近に装着される試験回路用電子部品の故障を防止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低い温度条件で、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、常温または低温でも良好に動作することが保証されるからである。
【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】
このようにチャンバの内部でＩＣチップの試験を行う試験装置では、ＩＣチップが装着されるソケットのチップ着脱口をチャンバ内に向け、ソケットの端子を、チャンバ外部の配線ボード（パフォーマンスボード）を介してテストヘッドに接続するために、ソケットの背面において、外気が入り込み易い構造となっている。このため、ソケットの背面に存在する配線ボードやテストヘッドに結露が生じ易いという課題を有する。ソケットの背面の配線ボードやテストヘッドに結露が生じ、その結露水が電気的接続部に流れ込むと、電気配線の短絡現象を引き起こすおそれがあるため、結露は極力防止する必要がある。
【０００５】
そこで、ソケットの背面に位置する配線ボードの少なくとも片面側に密閉空間を形成し、その密閉空間内に、ノズルから乾燥空気を封入し、低温に維持された試験用部品に外気が接触して結露することを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような試験装置を用いて、チャンバ内部を高温状態にしてＩＣチップの試験を行う場合には、ソケット背面に位置する前記密閉空間の内部に位置する配線ボードに配置してあるリレー回路、コンデンサおよび抵抗などの試験回路用電子部品の温度が高くなりすぎ、短時間の試験で故障してしまうという課題を有している。密閉空間の内部では、空気の流れがほとんどないためと考えられる。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、常温以下の状態での試験に際し、ソケットの付近での結露を有効に防止し得ると共に、高温状態での試験に際し、ソケット付近に装着される試験回路用電子部品の故障を防止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装着されるソケットと、前記ソケットを保持するソケットガイドと、前記ソケットの電子部品着脱口がチャンバ内側を向くように、前記ソケットガイドがチャンバ開口部に取り付けられ、内部を高温状態および常温以下状態に維持することが可能なチャンバと、前記ソケットの端子に対して電気的に接続され、前記チャンバのチャンバ開口部の外側に配置される配線ボードと、前記ソケットガイドの外側に位置する配線ボードの少なくとも片面側に密閉空間を形成するように、前記配線ボードを前記チャンバの外側に取り付けるシール部材と、前記密閉空間内に連通する少なくとも二つの第１ノズルおよび第２ノズルと、前記第１ノズルおよび第２ノズルへ向けて乾燥ガスを送風することができる乾燥ガス送風装置と、前記第１ノズルと前記乾燥ガス送風装置との間に装着され、前記乾燥ガス送風装置から前記第１ノズルへ向けて乾燥ガスを送風する常温以下制御状態と、前記密閉空間内のガスを第１ノズルを通して外部に排出する高温制御状態とに切り換えることが可能な弁手段とを有する。
【０００９】
なお、本発明において、「密閉空間」とは、必ずしも完全に密閉された空間のみでなく、多少の隙間を介して外部と連通している空間でも良く、空間内に乾燥ガスを封入できる程度の密閉度であればよい。また、乾燥ガスとしては、特に限定されないが、乾燥空気であることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る電子部品試験装置は、前記チャンバの内部の温度制御が常温以下制御状態か高温制御状態かを判断し、その判断に基づき、前記弁手段を制御する制御手段をさらに有することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る電子部品試験装置は、前記チャンバのチャンバ開口部の周囲に取り付けられ、前記チャンバの内部の温度制御が常温以下制御状態の場合に、前記配線ボードを伝熱により加熱することが可能な加熱ボードをさらに有することが好ましい。本発明において、加熱ボードとしては特に限定されないが、ラバーヒータなどの面状発熱体を挟み込んだボードであることが好ましい。また、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、特に限定されないが、ＩＣチップが好ましく例示される。
【００１２】
前記加熱ボードは、固定ベースを介して前記チャンバのチャンバ開口部の周囲に取り付けてあることが好ましい。前記ソケットガイドが、前記固定ベースに対して着脱自在に装着してあることが好ましい。前記配線ボードは、前記ソケットガイドの配線ボード側に、前記加熱ボードに配線ボード押さえリングを介して接触していることが好ましい。
【００１３】
前記密閉空間が、配線ボードの反チャンバ側に取り付けられた補強板と、配線ボードとの間に形成してあり、前記第１ノズルおよび第２ノズルが、前記補強板に装着してあることが好ましい。
【００１４】
または、前記密閉空間が、前記ソケットアダプタと配線ボードとの間の隙間に形成してあり、前記第１ノズルおよび第２ノズルを、前記加熱ボードに装着しても良い。
【００１５】
【作用】
本発明に係る電子部品試験装置を用いて、チャンバ内部を常温以下の状態で、電子部品の試験を行う場合には、少なくとも二つの第１ノズルおよび第２ノズルから、配線ボードの少なくとも片面側に形成してある密閉空間内部に、乾燥ガスを導入する。その結果、密閉空間が乾燥ガスで満たされ、外気の侵入を防止することができる。このことにより、ソケットガイドの背面での結露を、有効に防止することができる。
【００１６】
本発明に係る電子部品試験装置を用いて、チャンバ内部を高温状態で、電子部品の試験を行う場合には、配線ボードの少なくとも片面側に形成してある密閉空間内部に、一方の第２ノズルを通して乾燥ガスまたはその他のガス（通常、空気）を導入する。そして、他方の第１ノズルに接続してある弁手段を切り換えて、この第１ノズルを通して、密閉空間内のガスを外部に排出する。その結果、密閉空間内部にガスの流れが形成され、密閉空間内部の配線ボードに配置してあるリレー回路、コンデンサおよび抵抗などの試験特性を安定化させるための試験回路用電子部品を冷却することが可能になる。その結果、試験回路用電子部品の温度が高くなりすぎることがなくなり、短時間の試験で故障することもなくなる。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１は本発明の１実施形態に係るＩＣチップ試験装置の概略全体図、図２はＩＣチップ試験装置の要部断面図、図３は図２に示すソケットガイドをチャンバ側に取り付ける前の状態を示す要部断面図、図４は図２に示す密閉空間内部に乾燥空気を導入するための装置の概略図、図５は本発明の他の実施形態に係るＩＣチップ試験装置の要部断面図、図６は図５に示す密閉空間内部に乾燥空気を導入するための装置の概略図である。
【００１９】
第１実施形態
図１に示すように、本実施形態に係るＩＣチップ部品試験装置２は、試験すべき部品としてのＩＣチップを、常温、低温または高温状態で試験するための装置であり、ハンドラ４と、図示省略してある試験用メイン装置とを有する。ハンドラ４は、試験すべきＩＣチップを、順次テストヘッドに設けた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。
【００２０】
本実施形態では、ハンドラ４には、チャンバ６が具備してあり、チャンバ６内のテストステージ８に、テストヘッド１０の上部が露出している。テストヘッド１０の上部を図２に示す。テストヘッド１０の上部には、ソケット２０が装着してある。ソケット２０には、吸着ヘッド２４により搬送された試験すべきＩＣチップ２２が着脱自在に順次装着されるように、ソケット２０のチップ着脱口がチャンバ６の内部を向いている。
【００２１】
テストヘッド１０に設けたＩＣソケット２０は、ケーブルを通じて試験用メイン装置（図示省略）に接続してあり、ＩＣソケット２０に着脱自在に装着されたＩＣチップ２２をケーブルを通じて試験用メイン装置に接続し、試験用メイン装置からの試験用信号によりＩＣチップ２２をテストする。ＩＣソケット２０とチャンバ６およびテストヘッド１０との関係については、後で詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、ハンドラ４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３０を有する。ＩＣ格納部３０には、試験すべきＩＣチップが搭載してあるローダ用トレイ３２Ａと、試験済みのＩＣチップが分類されて搭載される分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅと、空トレイ３２Ｆと、オプショントレイ３２Ｇとが配置してある。これらトレイ３２Ａ〜３２Ｇは、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置してあり、Ｚ軸方向（高さ方向）に積み重ねられて配置してある。
【００２３】
ローダ用トレイ３２Ａに搭載されたＩＣチップは、ハンドラ４に装着してある第１ＸＹ搬送装置３４を用いて、チャンバ６内部のソークステージ３６上に搬送されるようになっている。また、テストヘッド１０においてテストされた試験済みのＩＣチップは、最終的に第２ＸＹ搬送装置３５を用いて、ＩＣ格納部３０の分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅに分類されて搭載される。分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅのうち、たとえばトレイ３２Ｃが良品用のトレイであり、その他のトレイが不良品または再試験のためのトレイである。
【００２４】
空トレイ３２Ｆは、分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅが試験済みのＩＣチップで満杯になると、その上に、搬送されて積み重ねられ、分類用トレイとして利用される。オプション用トレイ３２Ｇは、その他の用途に用いられる。
【００２５】
チャンバ６の内部は、ＩＣチップの受け渡し部がシャッタなどにより開平自在に構成してあることを除き、密閉構造であり、たとえば室温から１６０゜C程度の高温または室温から−６０゜C程度の低温状態に維持可能にしてある。このチャンバ６の内部は、ソークステージ３６と、テストステージ８と、出口ステージ４０とに分けられている。
【００２６】
ソークステージ３６には、ターンテーブル３８が配置してある。ターンテーブル３８の表面には、ＩＣチップが一時的に収容される凹部４２が円周方向に沿って所定ピッチで配置してある。本実施形態では、ターンテーブル３８の半径方向には２列の凹部４２が形成してあり、２列の凹部４２が、円周方向に沿って所定ピッチで配置してある。ターンテーブル３８は、時計回りに回転する。第１ＸＹ搬送装置３４により搭載位置４４でターンテーブル３８の凹部４２内に搭載されたＩＣチップは、ターンテーブル３８が回転方向にインデックス送りされる間に、試験すべき温度条件まで熱ストレスが加えられる。
【００２７】
ターンテーブル３８の回転中心を基準として、搭載位置４４から回転方向に約２４０度の位置にある取り出し位置４６では、ターンテーブル３８の上に、３つのコンタクトアーム４８の内の一つに装着してある吸着ヘッドが位置し、その位置で、吸着ヘッドにより凹部４２からＩＣチップを取り出し可能になっている。３つのコンタクトアーム４８は、回転軸５０に対して円周方向略等間隔の角度で装着してあり、回転軸５０を中心として、時計回りの回転方向に１２０度ずつインデックス送り可能にしてある。なお、インデックス送りとは、所定角度回転後に停止し、その後、再度、所定角度回転することを繰り返すことである。コンタクトアーム４８のインデックス送りに際して、アーム４８が停止している時間は、テストヘッド１０上のソケットにＩＣチップが装着されて試験されている時間に、ＩＣチップをソケットに着脱する時間を加えた時間に相当する。このインデックス送りの停止時間は、ターンテーブル３８におけるインデックス送りの停止時間と同じであり、ターンテーブル３８とコンタクトアーム４８とは、同期してインデックス送りするように回転する。
【００２８】
本実施形態では、三つのコンタクトアーム４８の内の一つの吸着ヘッドが、ソークステージ３６の取り出し位置４６上に位置し、他のコンタクトアーム４８の吸着ヘッドがテストステージ８のコンタクトヘッド１０上に位置し、さらに他のコンタクトアーム４８の吸着ヘッドが出口ステージ４０の入り口５２上に位置する。
【００２９】
ターンテーブル３８の搭載位置４４でターンテーブル３８の凹部４２に搭載されたＩＣチップは、搭載位置４４から取り出し位置４６までインデックス送りされる間に、所定の熱ストレスが印加され、取り出し位置４６にて、コンタクトアーム４８の吸着ヘッドに吸着される。吸着ヘッドに吸着されたＩＣチップは、コンタクトアーム４８が時計回りにインデックス送りされることにより、テストヘッド１０の上に配置される。その位置で、図２に示すように、吸着ヘッド２４により吸着保持されたＩＣチップ２２はソケット２０に装着され、試験が行われる。
【００３０】
テストヘッド１０の上のソケット２０に装着されて試験が済んだＩＣチップ２２は、吸着ヘッド２４に再度吸着され、図１に示すコンタクトアーム４８が時計回りにインデックス送りされることで、出口ステージ４０の入り口５２の上部に位置する。その位置で、試験済みのＩＣチップは、矢印Ａ方向に出口シフタにより出口位置５４にスライド移動される。出口ステージ４０の出口位置では、出口シフタ上に配置されたＩＣチップは、試験時の温度である低温または高温から常温までに戻される。低温試験の場合には、この出口ステージ４０において、ＩＣチップを常温まで戻すことで、チャンバ６から取り出した直後のＩＣチップに結露が生じることを有効に防止することができる。
【００３１】
出口ステージ４０の出口位置５４で、出口シフタ上に配置されたＩＣチップは、常温まで戻された後、図示省略してある出口アームにより矢印Ｂ方向にシフト移動され、受け位置５６に配置してある出口ターンに移される。出口ターンは、矢印Ｃ方向に回動し、受け位置５６と排出位置５８との間で、往復移動可能になっている。出口ターンの排出位置５８には、第２ＸＹ搬送装置３５の吸着ヘッドが移動可能に構成してあり、出口ターンにより排出位置に配置された試験済みのＩＣチップを、搬送装置３５が、試験結果に基づき、分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅのいずれかに搬送する。
【００３２】
本実施形態に係る部品試験装置２では、ハンドラ４のチャンバ６内において、ソークステージ３６の天井部に、ソークステージ用熱交換装置６０が配置してあると共に、テストステージ８の側壁部にテストステージ用熱交換装置６２が配置してある。本実施形態に係る電子部品試験装置は、低温試験のみでなく、高温試験をも行うことができるように、これら熱交換装置６０および６２は、冷却装置と加熱装置と送風装置とを有し、冷却装置と加熱装置とを切り換えて使用する。これら熱交換装置６０および６２は、温度制御装置７０により制御される。温度制御装置７０には、テストステージ８に配置された温度センサ７２と、ソークステージ３６に配置された温度センサ７４と、その他のセンサからの出力信号が入力され、これらセンサからの出力信号に応じて、熱交換装置６０および６２の熱交換量（出力）を制御可能になっている。
【００３３】
図２および３に示すように、テストステージ８では、断熱材などで構成されたチャンバ６の底部およびチャンバ６を保持するメインベース８０の一部が切り欠かれており、そこにテストヘッド１０上に保持されたソケット２０が装着される。
【００３４】
ソケット２０は、ソケットガイド８２に保持してある。ソケットガイド８２は、図３に示すように、複数のガイド孔８４を有し、各ガイド孔８４には、チャンバ６側に固定してあるガイドロッド８６が挿入され、チャンバ６に対して位置合わせされるようになっている。
【００３５】
ガイドロッド８６は、ベースリング８８に取り付けてある。ベースリング８８は、固定ベース９０に装着してあり、チャンバ開口部９２を構成している。固定ベース９０は、チャンバ６と同様に断熱性を有し、チャンバ６およびメインベース８０の底部開口部に着脱自在に固定される。
【００３６】
図２に示すように、ソケットガイド８２には、チャンバ６の内側に向けて突出する複数のガイドピン９４が装着してある。各ガイドピン９４は、吸着ヘッド２４に装着してあるガイド板９５のガイド孔９６に挿入され、吸着ヘッド２４に吸着保持されたＩＣチップ２２とソケット２０との位置決めを行う。
【００３７】
ソケット２０の背面（チャンバの外側）には、低温用ソケットアダプタ９８が接続してあり、ソケット２０の端子と電気的に接続してある。アダプタ９８は、配線ボード１００の略中央部表面に固定してあり、ソケット２０の端子と配線ボード１００との電気的接続を図っている。配線ボード１００の下面には、テストヘッド１０からリング状に突出した可動ピン保持リング１０２上の複数の可動ピン１０４が電気的に接続してある。可動ピン１０４は、可動ピン保持リング１０２上に上向きに装着してあり、ポゴピン（ pogo pin ：バネにより軸芯方向に出没自在に支持され、この可動ピンが前記バネによって突出する方向に付勢されている接触ピン）とも呼ばれ、配線ボード１００の下面端子部に押し付けられ、配線ボード１００との電気的接続が図られる。なお、配線ボード１００は、パフォーマンスボードとも呼ばれる。
【００３８】
テストヘッド１０は、図示省略してある試験用メイン装置からの駆動信号を受け取り、可動ピン保持リング１０２、可動ピン１０４、配線ボード１００およびアダプタ９８を介してソケット２０に装着してあるＩＣチップ２２に試験用駆動信号を送信する。
【００３９】
本実施形態では、図２および３に示すように、固定ベース９０の下面に、中央部に開口を持つ加熱ボード１０６がボルトなどにより固定してある。加熱ボード１０６は、ＨＩＦＩＸヒータとも称され、ラバーヒータなどの面状発熱体１０８をアルミニウム板などで挟み込んだものである。加熱ボード１０６の下面には、第１シール部材１１２が予め装着してある。第１シール部材１１２は、たとえばシリコンスポンジゴムシートなどの弾力性を持つシートで構成してある。加熱ボード１０６の内周側下面には、配線ボード押さえリング１１４の上面が第１シール部材１１２を介して着脱自在に接触してあり、その隙間をシールしている。また、配線ボード押さえリング１１４と配線ボード１００との間には、第２シール部材１１６が装着してあり、その隙間をシールしている。第２シール部材１１６は、第１シール部材１１２と同じまたは異なる合成樹脂シートで構成してある。
【００４０】
第１シール部材１１２および第２シール部材１１６によるシールの結果、ソケットガイド８２の配線ボード側には、第１密閉空間１１８が形成される。この第１密閉空間１１８には、加熱ボード１０６に形成してある通路２００，２０２が連通してあり、そこから、第１密閉空間１１８内部に、乾燥空気を封入可能になっている。
【００４１】
図２および３に示すように、配線ボード押さえリング１１４は、配線ボード１００の下面端子部分に接触する可動端子１０４の位置に対応した位置に配置され、押さえリング１１４の上面が加熱ボード１０６の下面に接触することで、配線ボード１００を下方に押し、可動端子１０４と配線ボード１００との電気的接触を確保する。
【００４２】
配線ボード１００の中心部分下面（反チャンバ側）には、複数のスペーサ１２２を介して、補強板１２０が装着してある。補強板１２０は、配線ボード１００が撓むことなどを防止するためのものであり、可動ピン保持リング１０２の内側に位置する。補強板１２０と配線ボード１００との間に第２密閉空間１２４を形成するように、補強板１２０の外周と可動ピン保持リング１０２の内周との間には、リング状の第３シール部材１２６が装着してある。この第３シール部材１２６は、前記第１シール部材と同じまたは異なる合成樹脂のリングで構成してあり、補強板１２０と配線ボード１００との間をシールしている。
【００４３】
補強板１２０には、第２密閉空間１２４に連通する第１および第２ノズル２１０，２１２が装着してある。なお、ソケットアダプタ９８の外周に装着してあるシールリング１２８と配線ボード１００との間にも隙間１３０が形成されるが、その隙間１３０には、配線ボード１００に形成してあるスルーホールを通して、第２密閉空間１２４の内部と連通している。
【００４４】
図４に示すように、補強板１２０に装着してある第１および第２ノズル２１０および２１２は、それぞれ配管２１４および２１６を通して、乾燥ガス送風装置２２０に接続してある。第１ノズル２１０と送風装置２２０とを結ぶ配管２１４の途中には、弁手段としての電磁弁２１８が装着してある。電磁弁２１８は、ハンドラの制御装置３００により制御され、乾燥ガス送風装置２２０から第１ノズル２１０へ向けて乾燥空気を送風する常温以下制御状態と、第２密閉空間１２４内の空気を第１ノズル２１０を通して電磁弁２１８から外部に排出する高温制御状態とに切り換えるようになっている。制御装置３００は、チャンバ６の内部を常温以下にしてＩＣチップの常温または低温試験を行う指令を受け、電磁弁２１８を制御し、乾燥空気送風装置２２０から第１ノズル２１０へ向けて乾燥空気を送風する。また、制御装置３００が、チャンバ６の内部を高温状態にしてＩＣチップの高温試験を行う指令を受けた場合には、電磁弁２１８を制御し、第２密閉空間１２４内の空気を第１ノズル２１０を通して電磁弁２１８から外部に排出する。
【００４５】
本実施形態では、常温以下制御状態と高温制御状態とに関わらず、乾燥ガス送風装置２２０で発生した乾燥空気を、第２ノズル２１２から第２密閉空間１２４の内部に送風するように構成してある。
【００４６】
本実施形態に係るＩＣ試験装置２を用いて、チャンバ内部を常温以下の状態、特に低温状態で電子部品の低温試験を行う場合には、図４に示す少なくとも二つの第１ノズル２１０および第２ノズル２１２から、第２密閉空間１２４の内部に、乾燥空気を導入する。その結果、第２密閉空間が乾燥空気で満たされ、外気の侵入を防止することができる。このことにより、ソケットガイド８２の背面での結露を、有効に防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、低温試験に際しては、図２に示す加熱ボード１０６を駆動し、配線ボード押さえリング１１４を介して配線ボード１００を伝熱により加熱する。このため、ソケット２０の背面に位置する配線ボード１００が、その雰囲気ガスの露点以上の温度に加熱される。このため、ソケット背面の配線ボード１００およびテストヘッド１０において結露が発生することを、さらに有効に防止することができる。
【００４８】
さらにまた、本実施形態に係るＩＣ試験装置２では、低温試験時には、図２に示す加熱ボードに形成してある通路２００，２０２を通して、第１密閉空間１１８へも乾燥空気を送り込むため、第１密閉空間１１８も乾燥空気で満たされる。このことにより、ソケットガイド８２の背面での結露を、さらに有効に防止することができる。
【００４９】
なお、低温試験時において、第１密閉空間１１８の内部に封入するための乾燥空気としては、たとえば露点温度がチャンバ６の内部温度と同程度以下の乾燥空気が用いられる。たとえばチャンバ６の内部が−５５゜C程度である場合には、通路２００，２０２を通して第１密閉空間１１８の内部に封入される乾燥空気の露点温度は、−６０゜C程度であることが好ましい。乾燥空気の温度は、たとえば室温程度である。
【００５０】
また、低温試験時において、第２密閉空間１２４の内部に導入される乾燥空気としては、第１密閉空間１１８の内部に導入する乾燥空気の露点温度よりも多少高くて良く、たとえば−４０゜C程度の乾燥空気である。乾燥空気の温度は室温程度である。第２密閉空間１２４の内部に導入する乾燥空気の露点温度が、第１密閉空間１１８の内部に導入する乾燥空気の露点温度よりも多少高くても良いのは、第２密閉空間１２４の方が、第１密閉空間１１８に比較して、チャンバ６の内部から離れており、結露する可能性が低くなるからである。
【００５１】
本実施形態に係るＩＣ試験装置２を用いて、チャンバ内部を高温状態に保ち、電子部品の高温試験を行う場合には、図４に示す制御装置３００が電磁弁２１８を切り換え制御し、第２密閉空間１２４内の空気を第１ノズル２１０を通して電磁弁２１８から外部に排出する。また、一方の第２ノズル２１２を通して、第２密閉空間１２４の内部に乾燥空気を導入する。その結果、第２密閉空間１２４の内部に空気の流れが形成され、第２密閉空間１２４の内部の配線ボード１００に配置してあるリレー回路、コンデンサおよび抵抗などの試験特性を安定化させるための試験回路用電子部品１０１を冷却することが可能になる。その結果、試験回路用電子部品１０１の温度が高くなりすぎることがなくなり、短時間の試験で故障することもなくなる。
【００５２】
なお、高温試験に際しては、結露防止のために、図２に示す加熱ボード１０６による配線ボード１００の加熱は必要はないが、ソケット２０に装着されるＩＣチップ２２を所定の高温状態に維持するために必要であれば加熱しても良い。また、高温試験に際しては、図２に示す第１密閉空間１１８の内部には、結露防止のために乾燥空気を導入する必要はないが、導入しても良い。また、図２に示す構造では、第１密閉空間１１８の内部には、試験回路用電子部品１０１が存在しないと考えられるが、必要であれば、この第１密閉空間１１８も、高温試験に際して、図４に示す第２密閉空間１２４と同様に乾燥空気を循環させても良い。
【００５３】
第２実施形態
図５に示すように、本実施形態に係る試験装置のテストステージ８ａでは、テストボードとしての配線ボード１００ａが加熱ボード１０６の下面にシール部材を介して直接に接触している。以下、前記第１実施形態に係る試験装置と異なる点のみを説明し、共通する部分の説明は一部省略する。
【００５４】
チャンバ６の底部開口部に装着された固定ベース９０ａの中央部に、ベースリング８８ａが装着してあり、チャンバ開口部９２ａを形成している。チャンバ開口部９２ａの中央部にソケット２０が位置するように、ベースリング８８ａには、ソケットガイド８２ａがボルトなどにより固定してある。
【００５５】
固定ベース９０ａの背面（チャンバの外側）には、断熱材およびシール部材を兼ねた取り付け板１５０を介して、中央部に開口を持つ加熱ボード１０６がボルトなどにより固定してある。加熱ボード１０６は、ＨＩＦＩＸヒータとも称され、ラバーヒータなどの面状発熱体１０８をアルミニウム板などで挟み込んだものである。加熱ボード１０６の下面には、第１シール部材１１２が予め装着してある。第１シール部材１１２は、たとえばシリコンスポンジゴムシートなどの弾力性を持つシートで構成してある。
【００５６】
本実施形態では、テストボードとしての配線ボード１００ａの略中央部に装着してあるソケットアダプタ９８ａをソケット２０に対して接続して固定する際に、配線ボード１００ａの外周表面が加熱ボード１０６の下面に第１シール部材１１２を介して直接接触している。
【００５７】
加熱ボード１０６には、通路２００，２０２が形成してあり、ソケットガイド８２ａと配線ボード１００ａとの間に形成された第１密閉空間１１８ａに連通している。図６に示すように、通路２００および２０２には、それぞれ第１ノズル２１０ａおよび２１２ａが接続してある。これらノズル２１０ａおよび２１２ａは、それぞれ配管２１４ａおよび２１６ａを通して、乾燥ガス送風装置２２０に接続してある。
【００５８】
第１ノズル２１０と送風装置２２０とを結ぶ配管２１４の途中には、弁手段としての電磁弁２１８が装着してある。電磁弁２１８は、ハンドラの制御装置３００により制御され、乾燥ガス送風装置２２０から第１ノズル２１０へ向けて乾燥空気を送風する常温以下制御状態と、第１密閉空間１１８ａ内の空気を通路２００および第１ノズル２１０を通して外部に排出する高温制御状態とに切り換えるようになっている。制御装置３００は、チャンバ６の内部を常温以下にしてＩＣチップの常温または低温試験を行う指令を受け、電磁弁２１８を制御し、乾燥ガス送風装置２２０から第１ノズル２１０へ向けて乾燥空気を送風する。また、制御装置３００が、チャンバ６の内部を高温状態にしてＩＣチップの高温試験を行う指令を受けた場合には、電磁弁２１８を制御し、第１密閉空間１１８ａ内の空気を通路２２０および第１ノズル２１０を通して電磁弁２１８から外部に排出する。
【００５９】
本実施形態では、常温以下制御状態と高温制御状態とに関わらず、乾燥ガス送風装置２２０で発生した乾燥空気を、第２ノズル２１２ａから通路２０２を通して、第１密閉空間１１８ａの内部に送風するように構成してある。
【００６０】
本実施形態に係るＩＣ試験装置２を用いて、チャンバ内部を常温以下の状態、特に低温状態で電子部品の低温試験を行う場合には、図６に示す少なくとも二つの第１ノズル２１０ａおよび第２ノズル２１２ａから、第１密閉空間１１８ａの内部に、乾燥空気を導入する。その結果、第１密閉空間１１８ａが乾燥空気で満たされ、外気の侵入を防止することができる。このことにより、ソケットガイド８２ａの背面での結露を、有効に防止することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、低温試験に際しては、図５に示す加熱ボード１０６を駆動し、配線ボード１００ａを伝熱により加熱する。このため、ソケット２０の背面に位置する配線ボード１００ａが、その雰囲気ガスの露点以上の温度に加熱される。このため、ソケット背面の配線ボード１００ａおよびテストヘッド１０において結露が発生することを、さらに有効に防止することができる。
【００６２】
なお、低温試験時において、第１密閉空間１１８ａの内部に封入するための乾燥空気としては、たとえば露点温度がチャンバ６の内部温度と同程度以下の乾燥空気が用いられる。たとえばチャンバ６の内部が−５５゜C程度である場合には、通路２００，２０２を通して第１密閉空間１１８ａの内部に封入される乾燥空気の露点温度は、−６０゜C程度であることが好ましい。乾燥空気の温度は、たとえば室温程度である。
【００６３】
本実施形態に係るＩＣ試験装置２を用いて、チャンバ内部を高温状態に保ち、電子部品の高温試験を行う場合には、図６に示す制御装置３００が電磁弁２１８を切り換え制御し、第１密閉空間１１８ａ内の空気を通路２００および第１ノズル２１０ａを通して電磁弁２１８から外部に排出する。また、一方の第２ノズル２１２ａおよび通路２０２を通して、第１密閉空間１１８ａの内部に乾燥空気を導入する。その結果、第１密閉空間１１８ａの内部に空気の流れが形成され、第１密閉空間１１８ａの内部の配線ボード１００に配置してあるリレー回路、コンデンサおよび抵抗などの試験特性を安定化させるための試験回路用電子部品１０１（図５参照）を冷却することが可能になる。その結果、試験回路用電子部品１０１の温度が高くなりすぎることがなくなり、短時間の試験で故障することもなくなる。
【００６４】
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。
【００６５】
たとえば、上述した実施形態では、高温試験時には、第２ノズル２１２，２１２ａから乾燥空気を密閉空間１２４，１１８ａの内部に導入したが、高温試験時には、必ずしも乾燥空気ではなく、単なる空気を導入するように構成しても良い。また、その密閉空間１２４，１１８ａの内部に導入すべき乾燥空気または単なる空気は、予め冷却されても良い。
【００６６】
さらにまた、上述した例では、単一の密閉空間に対して、二つのノズル２１０，２１２または２１０ａ，２１２ａを装着したが、２つ以上のノズルを装着しても良い。
【００６７】
また、本発明に係る試験装置では、ハンドラ４におけるＩＣチップの取り回し方法は、図示する実施形態に限定されない。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る電子部品試験装置によれば、常温以下の状態での試験に際し、ソケットの付近での結露を有効に防止し得ると共に、高温状態での試験に際し、ソケット付近に装着される試験回路用電子部品の過熱などによる故障を有効に防止することができる。
【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チップ試験装置の概略全体図である。
【図２】 図２はＩＣチップ試験装置の要部断面図である。
【図３】 図３は図２に示すソケットガイドをチャンバ側に取り付ける前の状態を示す要部断面図である。
【図４】 図４は図２に示す密閉空間内部に乾燥空気を導入するための装置の概略図である。
【図５】 図５は本発明の他の実施形態に係るＩＣチップ試験装置の要部断面図である。
【図６】 図６は図５に示す密閉空間内部に乾燥空気を導入するための装置の概略図である。
【符号の説明】
２… 電子部品試験装置
４… ハンドラ
６… チャンバ
８，８ａ… テストステージ
１０… テストヘッド
２０… ソケット
２２… ＩＣチップ（電子部品）
２４… 吸着ヘッド
３０… ＩＣ格納部
３２Ａ〜３２Ｇ… トレイ
３４… 第１ＸＹ搬送装置
３５… 第２ＸＹ搬送装置
３６… ソークステージ
３８… ターンテーブル
４０… 出口ステージ
４８… コンタクトアーム
８０… メインベース
８２… ソケットガイド
８８，８８ａ… ベースリング
９０，９０ａ… 固定ベース
９２，９２ａ… チャンバ開口部
９８，９８ａ… ソケットアダプタ
１００，１００ａ… 配線ボード
１０１… 試験回路用電子部品
１０２… 可動ピン保持リング
１０４… 可動ピン
１０６… 加熱ボード
１０８… 面状発熱体
１１２… 第１シール部材
１１４… 配線ボード押さえリング
１１６… 第２シール部材
１１８，１１８ａ… 第１密閉空間
１２０… 補強ボード
１２４… 第２密閉空間
１２６… 第３シール部材
１３０… 隙間
１５０… 取り付け板
２００，２０２… 通路
２１０，２１０ａ… 第１ノズル
２１２，２１２ａ… 第２ノズル
２１４，２１６，２１ａ，２１６ａ… 配管
２１８… 電磁弁（弁手段）
２２０… 乾燥ガス送風装置
３００… 制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャンバの内部でＩＣチップなどの電子部品を常温以下（常温またはそれ以下の温度）の状態と高温状態とで切り換えて試験することができる電子部品試験装置に係り、さらに詳しくは、常温以下の状態での試験に際し、ソケットの付近での結露を有効に防止し得ると共に、高温状態での試験に際し、ソケット付近に装着される試験回路用電子部品の故障を防止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低い温度条件で、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、常温または低温でも良好に動作することが保証されるからである。
【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】
このようにチャンバの内部でＩＣチップの試験を行う試験装置では、ＩＣチップが装着されるソケットのチップ着脱口をチャンバ内に向け、ソケットの端子を、チャンバ外部の配線ボード（パフォーマンスボード）を介してテストヘッドに接続するために、ソケットの背面において、外気が入り込み易い構造となっている。このため、ソケットの背面に存在する配線ボードやテストヘッドに結露が生じ易いという課題を有する。ソケットの背面の配線ボードやテストヘッドに結露が生じ、その結露水が電気的接続部に流れ込むと、電気配線の短絡現象を引き起こすおそれがあるため、結露は極力防止する必要がある。
【０００５】
そこで、ソケットの背面に位置する配線ボードの少なくとも片面側に密閉空間を形成し、その密閉空間内に、ノズルから乾燥空気を封入し、低温に維持された試験用部品に外気が接触して結露することを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような試験装置を用いて、チャンバ内部を高温状態にしてＩＣチップの試験を行う場合には、ソケット背面に位置する前記密閉空間の内部に位置する配線ボードに配置してあるリレー回路、コンデンサおよび抵抗などの試験回路用電子部品の温度が高くなりすぎ、短時間の試験で故障してしまうという課題を有している。密閉空間の内部では、空気の流れがほとんどないためと考えられる。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、常温以下の状態での試験に際し、ソケットの付近での結露を有効に防止し得ると共に、高温状態での試験に際し、ソケット付近に装着される試験回路用電子部品の故障を防止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装着されるソケットと、前記ソケットを保持するソケットガイドと、前記ソケットの電子部品着脱口がチャンバ内側を向くように、前記ソケットガイドがチャンバ開口部に取り付けられ、内部を高温状態および常温以下状態に維持することが可能なチャンバと、前記ソケットの端子に対して電気的に接続され、前記チャンバのチャンバ開口部の外側に配置される配線ボードと、前記ソケットガイドの外側に位置する配線ボードの少なくとも片面側に密閉空間を形成するように、前記配線ボードを前記チャンバの外側に取り付けるシール部材と、前記密閉空間内に連通する少なくとも二つの第１ノズルおよび第２ノズルと、前記第１ノズルおよび第２ノズルへ向けて乾燥ガスを送風することができる乾燥ガス送風装置と、前記第１ノズルと前記乾燥ガス送風装置との間に装着され、前記乾燥ガス送風装置から前記第１ノズルへ向けて乾燥ガスを送風する常温以下制御状態と、前記密閉空間内のガスを第１ノズルを通して外部に排出する高温制御状態とに切り換えることが可能な弁手段とを有する。
【０００９】
なお、本発明において、「密閉空間」とは、必ずしも完全に密閉された空間のみでなく、多少の隙間を介して外部と連通している空間でも良く、空間内に乾燥ガスを封入できる程度の密閉度であればよい。また、乾燥ガスとしては、特に限定されないが、乾燥空気であることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る電子部品試験装置は、前記チャンバの内部の温度制御が常温以下制御状態か高温制御状態かを判断し、その判断に基づき、前記弁手段を制御する制御手段をさらに有することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る電子部品試験装置は、前記チャンバのチャンバ開口部の周囲に取り付けられ、前記チャンバの内部の温度制御が常温以下制御状態の場合に、前記配線ボードを伝熱により加熱することが可能な加熱ボードをさらに有することが好ましい。本発明において、加熱ボードとしては特に限定されないが、ラバーヒータなどの面状発熱体を挟み込んだボードであることが好ましい。また、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、特に限定されないが、ＩＣチップが好ましく例示される。
【００１２】
前記加熱ボードは、固定ベースを介して前記チャンバのチャンバ開口部の周囲に取り付けてあることが好ましい。前記ソケットガイドが、前記固定ベースに対して着脱自在に装着してあることが好ましい。前記配線ボードは、前記ソケットガイドの配線ボード側に、前記加熱ボードに配線ボード押さえリングを介して接触していることが好ましい。
【００１３】
前記密閉空間が、配線ボードの反チャンバ側に取り付けられた補強板と、配線ボードとの間に形成してあり、前記第１ノズルおよび第２ノズルが、前記補強板に装着してあることが好ましい。
【００１４】
または、前記密閉空間が、前記ソケットアダプタと配線ボードとの間の隙間に形成してあり、前記第１ノズルおよび第２ノズルを、前記加熱ボードに装着しても良い。
【００１５】
【作用】
本発明に係る電子部品試験装置を用いて、チャンバ内部を常温以下の状態で、電子部品の試験を行う場合には、少なくとも二つの第１ノズルおよび第２ノズルから、配線ボードの少なくとも片面側に形成してある密閉空間内部に、乾燥ガスを導入する。その結果、密閉空間が乾燥ガスで満たされ、外気の侵入を防止することができる。このことにより、ソケットガイドの背面での結露を、有効に防止することができる。
【００１６】
本発明に係る電子部品試験装置を用いて、チャンバ内部を高温状態で、電子部品の試験を行う場合には、配線ボードの少なくとも片面側に形成してある密閉空間内部に、一方の第２ノズルを通して乾燥ガスまたはその他のガス（通常、空気）を導入する。そして、他方の第１ノズルに接続してある弁手段を切り換えて、この第１ノズルを通して、密閉空間内のガスを外部に排出する。その結果、密閉空間内部にガスの流れが形成され、密閉空間内部の配線ボードに配置してあるリレー回路、コンデンサおよび抵抗などの試験特性を安定化させるための試験回路用電子部品を冷却することが可能になる。その結果、試験回路用電子部品の温度が高くなりすぎることがなくなり、短時間の試験で故障することもなくなる。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１は本発明の１実施形態に係るＩＣチップ試験装置の概略全体図、図２はＩＣチップ試験装置の要部断面図、図３は図２に示すソケットガイドをチャンバ側に取り付ける前の状態を示す要部断面図、図４は図２に示す密閉空間内部に乾燥空気を導入するための装置の概略図、図５は本発明の他の実施形態に係るＩＣチップ試験装置の要部断面図、図６は図５に示す密閉空間内部に乾燥空気を導入するための装置の概略図である。
【００１９】
第１実施形態
図１に示すように、本実施形態に係るＩＣチップ部品試験装置２は、試験すべき部品としてのＩＣチップを、常温、低温または高温状態で試験するための装置であり、ハンドラ４と、図示省略してある試験用メイン装置とを有する。ハンドラ４は、試験すべきＩＣチップを、順次テストヘッドに設けた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。
【００２０】
本実施形態では、ハンドラ４には、チャンバ６が具備してあり、チャンバ６内のテストステージ８に、テストヘッド１０の上部が露出している。テストヘッド１０の上部を図２に示す。テストヘッド１０の上部には、ソケット２０が装着してある。ソケット２０には、吸着ヘッド２４により搬送された試験すべきＩＣチップ２２が着脱自在に順次装着されるように、ソケット２０のチップ着脱口がチャンバ６の内部を向いている。
【００２１】
テストヘッド１０に設けたＩＣソケット２０は、ケーブルを通じて試験用メイン装置（図示省略）に接続してあり、ＩＣソケット２０に着脱自在に装着されたＩＣチップ２２をケーブルを通じて試験用メイン装置に接続し、試験用メイン装置からの試験用信号によりＩＣチップ２２をテストする。ＩＣソケット２０とチャンバ６およびテストヘッド１０との関係については、後で詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、ハンドラ４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３０を有する。ＩＣ格納部３０には、試験すべきＩＣチップが搭載してあるローダ用トレイ３２Ａと、試験済みのＩＣチップが分類されて搭載される分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅと、空トレイ３２Ｆと、オプショントレイ３２Ｇとが配置してある。これらトレイ３２Ａ〜３２Ｇは、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置してあり、Ｚ軸方向（高さ方向）に積み重ねられて配置してある。
【００２３】
ローダ用トレイ３２Ａに搭載されたＩＣチップは、ハンドラ４に装着してある第１ＸＹ搬送装置３４を用いて、チャンバ６内部のソークステージ３６上に搬送されるようになっている。また、テストヘッド１０においてテストされた試験済みのＩＣチップは、最終的に第２ＸＹ搬送装置３５を用いて、ＩＣ格納部３０の分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅに分類されて搭載される。分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅのうち、たとえばトレイ３２Ｃが良品用のトレイであり、その他のトレイが不良品または再試験のためのトレイである。
【００２４】
空トレイ３２Ｆは、分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅが試験済みのＩＣチップで満杯になると、その上に、搬送されて積み重ねられ、分類用トレイとして利用される。オプション用トレイ３２Ｇは、その他の用途に用いられる。
【００２５】
チャンバ６の内部は、ＩＣチップの受け渡し部がシャッタなどにより開平自在に構成してあることを除き、密閉構造であり、たとえば室温から１６０゜C程度の高温または室温から−６０゜C程度の低温状態に維持可能にしてある。このチャンバ６の内部は、ソークステージ３６と、テストステージ８と、出口ステージ４０とに分けられている。
【００２６】
ソークステージ３６には、ターンテーブル３８が配置してある。ターンテーブル３８の表面には、ＩＣチップが一時的に収容される凹部４２が円周方向に沿って所定ピッチで配置してある。本実施形態では、ターンテーブル３８の半径方向には２列の凹部４２が形成してあり、２列の凹部４２が、円周方向に沿って所定ピッチで配置してある。ターンテーブル３８は、時計回りに回転する。第１ＸＹ搬送装置３４により搭載位置４４でターンテーブル３８の凹部４２内に搭載されたＩＣチップは、ターンテーブル３８が回転方向にインデックス送りされる間に、試験すべき温度条件まで熱ストレスが加えられる。
【００２７】
ターンテーブル３８の回転中心を基準として、搭載位置４４から回転方向に約２４０度の位置にある取り出し位置４６では、ターンテーブル３８の上に、３つのコンタクトアーム４８の内の一つに装着してある吸着ヘッドが位置し、その位置で、吸着ヘッドにより凹部４２からＩＣチップを取り出し可能になっている。３つのコンタクトアーム４８は、回転軸５０に対して円周方向略等間隔の角度で装着してあり、回転軸５０を中心として、時計回りの回転方向に１２０度ずつインデックス送り可能にしてある。なお、インデックス送りとは、所定角度回転後に停止し、その後、再度、所定角度回転することを繰り返すことである。コンタクトアーム４８のインデックス送りに際して、アーム４８が停止している時間は、テストヘッド１０上のソケットにＩＣチップが装着されて試験されている時間に、ＩＣチップをソケットに着脱する時間を加えた時間に相当する。このインデックス送りの停止時間は、ターンテーブル３８におけるインデックス送りの停止時間と同じであり、ターンテーブル３８とコンタクトアーム４８とは、同期してインデックス送りするように回転する。
【００２８】
本実施形態では、三つのコンタクトアーム４８の内の一つの吸着ヘッドが、ソークステージ３６の取り出し位置４６上に位置し、他のコンタクトアーム４８の吸着ヘッドがテストステージ８のコンタクトヘッド１０上に位置し、さらに他のコンタクトアーム４８の吸着ヘッドが出口ステージ４０の入り口５２上に位置する。
【００２９】
ターンテーブル３８の搭載位置４４でターンテーブル３８の凹部４２に搭載されたＩＣチップは、搭載位置４４から取り出し位置４６までインデックス送りされる間に、所定の熱ストレスが印加され、取り出し位置４６にて、コンタクトアーム４８の吸着ヘッドに吸着される。吸着ヘッドに吸着されたＩＣチップは、コンタクトアーム４８が時計回りにインデックス送りされることにより、テストヘッド１０の上に配置される。その位置で、図２に示すように、吸着ヘッド２４により吸着保持されたＩＣチップ２２はソケット２０に装着され、試験が行われる。
【００３０】
テストヘッド１０の上のソケット２０に装着されて試験が済んだＩＣチップ２２は、吸着ヘッド２４に再度吸着され、図１に示すコンタクトアーム４８が時計回りにインデックス送りされることで、出口ステージ４０の入り口５２の上部に位置する。その位置で、試験済みのＩＣチップは、矢印Ａ方向に出口シフタにより出口位置５４にスライド移動される。出口ステージ４０の出口位置では、出口シフタ上に配置されたＩＣチップは、試験時の温度である低温または高温から常温までに戻される。低温試験の場合には、この出口ステージ４０において、ＩＣチップを常温まで戻すことで、チャンバ６から取り出した直後のＩＣチップに結露が生じることを有効に防止することができる。
【００３１】
出口ステージ４０の出口位置５４で、出口シフタ上に配置されたＩＣチップは、常温まで戻された後、図示省略してある出口アームにより矢印Ｂ方向にシフト移動され、受け位置５６に配置してある出口ターンに移される。出口ターンは、矢印Ｃ方向に回動し、受け位置５６と排出位置５８との間で、往復移動可能になっている。出口ターンの排出位置５８には、第２ＸＹ搬送装置３５の吸着ヘッドが移動可能に構成してあり、出口ターンにより排出位置に配置された試験済みのＩＣチップを、搬送装置３５が、試験結果に基づき、分類用トレイ３２Ｂ〜３２Ｅのいずれかに搬送する。
【００３２】
本実施形態に係る部品試験装置２では、ハンドラ４のチャンバ６内において、ソークステージ３６の天井部に、ソークステージ用熱交換装置６０が配置してあると共に、テストステージ８の側壁部にテストステージ用熱交換装置６２が配置してある。本実施形態に係る電子部品試験装置は、低温試験のみでなく、高温試験をも行うことができるように、これら熱交換装置６０および６２は、冷却装置と加熱装置と送風装置とを有し、冷却装置と加熱装置とを切り換えて使用する。これら熱交換装置６０および６２は、温度制御装置７０により制御される。温度制御装置７０には、テストステージ８に配置された温度センサ７２と、ソークステージ３６に配置された温度センサ７４と、その他のセンサからの出力信号が入力され、これらセンサからの出力信号に応じて、熱交換装置６０および６２の熱交換量（出力）を制御可能になっている。
【００３３】
図２および３に示すように、テストステージ８では、断熱材などで構成されたチャンバ６の底部およびチャンバ６を保持するメインベース８０の一部が切り欠かれており、そこにテストヘッド１０上に保持されたソケット２０が装着される。
【００３４】
ソケット２０は、ソケットガイド８２に保持してある。ソケットガイド８２は、図３に示すように、複数のガイド孔８４を有し、各ガイド孔８４には、チャンバ６側に固定してあるガイドロッド８６が挿入され、チャンバ６に対して位置合わせされるようになっている。
【００３５】
ガイドロッド８６は、ベースリング８８に取り付けてある。ベースリング８８は、固定ベース９０に装着してあり、チャンバ開口部９２を構成している。固定ベース９０は、チャンバ６と同様に断熱性を有し、チャンバ６およびメインベース８０の底部開口部に着脱自在に固定される。
【００３６】
図２に示すように、ソケットガイド８２には、チャンバ６の内側に向けて突出する複数のガイドピン９４が装着してある。各ガイドピン９４は、吸着ヘッド２４に装着してあるガイド板９５のガイド孔９６に挿入され、吸着ヘッド２４に吸着保持されたＩＣチップ２２とソケット２０との位置決めを行う。
【００３７】
ソケット２０の背面（チャンバの外側）には、低温用ソケットアダプタ９８が接続してあり、ソケット２０の端子と電気的に接続してある。アダプタ９８は、配線ボード１００の略中央部表面に固定してあり、ソケット２０の端子と配線ボード１００との電気的接続を図っている。配線ボード１００の下面には、テストヘッド１０からリング状に突出した可動ピン保持リング１０２上の複数の可動ピン１０４が電気的に接続してある。可動ピン１０４は、可動ピン保持リング１０２上に上向きに装着してあり、ポゴピン（ pogo pin ：バネにより軸芯方向に出没自在に支持され、この可動ピンが前記バネによって突出する方向に付勢されている接触ピン）とも呼ばれ、配線ボード１００の下面端子部に押し付けられ、配線ボード１００との電気的接続が図られる。なお、配線ボード１００は、パフォーマンスボードとも呼ばれる。
【００３８】
テストヘッド１０は、図示省略してある試験用メイン装置からの駆動信号を受け取り、可動ピン保持リング１０２、可動ピン１０４、配線ボード１００およびアダプタ９８を介してソケット２０に装着してあるＩＣチップ２２に試験用駆動信号を送信する。
【００３９】
本実施形態では、図２および３に示すように、固定ベース９０の下面に、中央部に開口を持つ加熱ボード１０６がボルトなどにより固定してある。加熱ボード１０６は、ＨＩＦＩＸヒータとも称され、ラバーヒータなどの面状発熱体１０８をアルミニウム板などで挟み込んだものである。加熱ボード１０６の下面には、第１シール部材１１２が予め装着してある。第１シール部材１１２は、たとえばシリコンスポンジゴムシートなどの弾力性を持つシートで構成してある。加熱ボード１０６の内周側下面には、配線ボード押さえリング１１４の上面が第１シール部材１１２を介して着脱自在に接触してあり、その隙間をシールしている。また、配線ボード押さえリング１１４と配線ボード１００との間には、第２シール部材１１６が装着してあり、その隙間をシールしている。第２シール部材１１６は、第１シール部材１１２と同じまたは異なる合成樹脂シートで構成してある。
【００４０】
第１シール部材１１２および第２シール部材１１６によるシールの結果、ソケットガイド８２の配線ボード側には、第１密閉空間１１８が形成される。この第１密閉空間１１８には、加熱ボード１０６に形成してある通路２００，２０２が連通してあり、そこから、第１密閉空間１１８内部に、乾燥空気を封入可能になっている。
【００４１】
図２および３に示すように、配線ボード押さえリング１１４は、配線ボード１００の下面端子部分に接触する可動端子１０４の位置に対応した位置に配置され、押さえリング１１４の上面が加熱ボード１０６の下面に接触することで、配線ボード１００を下方に押し、可動端子１０４と配線ボード１００との電気的接触を確保する。
【００４２】
配線ボード１００の中心部分下面（反チャンバ側）には、複数のスペーサ１２２を介して、補強板１２０が装着してある。補強板１２０は、配線ボード１００が撓むことなどを防止するためのものであり、可動ピン保持リング１０２の内側に位置する。補強板１２０と配線ボード１００との間に第２密閉空間１２４を形成するように、補強板１２０の外周と可動ピン保持リング１０２の内周との間には、リング状の第３シール部材１２６が装着してある。この第３シール部材１２６は、前記第１シール部材と同じまたは異なる合成樹脂のリングで構成してあり、補強板１２０と配線ボード１００との間をシールしている。
【００４３】
補強板１２０には、第２密閉空間１２４に連通する第１および第２ノズル２１０，２１２が装着してある。なお、ソケットアダプタ９８の外周に装着してあるシールリング１２８と配線ボード１００との間にも隙間１３０が形成されるが、その隙間１３０には、配線ボード１００に形成してあるスルーホールを通して、第２密閉空間１２４の内部と連通している。
【００４４】
図４に示すように、補強板１２０に装着してある第１および第２ノズル２１０および２１２は、それぞれ配管２１４および２１６を通して、乾燥ガス送風装置２２０に接続してある。第１ノズル２１０と送風装置２２０とを結ぶ配管２１４の途中には、弁手段としての電磁弁２１８が装着してある。電磁弁２１８は、ハンドラの制御装置３００により制御され、乾燥ガス送風装置２２０から第１ノズル２１０へ向けて乾燥空気を送風する常温以下制御状態と、第２密閉空間１２４内の空気を第１ノズル２１０を通して電磁弁２１８から外部に排出する高温制御状態とに切り換えるようになっている。制御装置３００は、チャンバ６の内部を常温以下にしてＩＣチップの常温または低温試験を行う指令を受け、電磁弁２１８を制御し、乾燥空気送風装置２２０から第１ノズル２１０へ向けて乾燥空気を送風する。また、制御装置３００が、チャンバ６の内部を高温状態にしてＩＣチップの高温試験を行う指令を受けた場合には、電磁弁２１８を制御し、第２密閉空間１２４内の空気を第１ノズル２１０を通して電磁弁２１８から外部に排出する。
【００４５】
本実施形態では、常温以下制御状態と高温制御状態とに関わらず、乾燥ガス送風装置２２０で発生した乾燥空気を、第２ノズル２１２から第２密閉空間１２４の内部に送風するように構成してある。
【００４６】
本実施形態に係るＩＣ試験装置２を用いて、チャンバ内部を常温以下の状態、特に低温状態で電子部品の低温試験を行う場合には、図４に示す少なくとも二つの第１ノズル２１０および第２ノズル２１２から、第２密閉空間１２４の内部に、乾燥空気を導入する。その結果、第２密閉空間が乾燥空気で満たされ、外気の侵入を防止することができる。このことにより、ソケットガイド８２の背面での結露を、有効に防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、低温試験に際しては、図２に示す加熱ボード１０６を駆動し、配線ボード押さえリング１１４を介して配線ボード１００を伝熱により加熱する。このため、ソケット２０の背面に位置する配線ボード１００が、その雰囲気ガスの露点以上の温度に加熱される。このため、ソケット背面の配線ボード１００およびテストヘッド１０において結露が発生することを、さらに有効に防止することができる。
【００４８】
さらにまた、本実施形態に係るＩＣ試験装置２では、低温試験時には、図２に示す加熱ボードに形成してある通路２００，２０２を通して、第１密閉空間１１８へも乾燥空気を送り込むため、第１密閉空間１１８も乾燥空気で満たされる。このことにより、ソケットガイド８２の背面での結露を、さらに有効に防止することができる。
【００４９】
なお、低温試験時において、第１密閉空間１１８の内部に封入するための乾燥空気としては、たとえば露点温度がチャンバ６の内部温度と同程度以下の乾燥空気が用いられる。たとえばチャンバ６の内部が−５５゜C程度である場合には、通路２００，２０２を通して第１密閉空間１１８の内部に封入される乾燥空気の露点温度は、−６０゜C程度であることが好ましい。乾燥空気の温度は、たとえば室温程度である。
【００５０】
また、低温試験時において、第２密閉空間１２４の内部に導入される乾燥空気としては、第１密閉空間１１８の内部に導入する乾燥空気の露点温度よりも多少高くて良く、たとえば−４０゜C程度の乾燥空気である。乾燥空気の温度は室温程度である。第２密閉空間１２４の内部に導入する乾燥空気の露点温度が、第１密閉空間１１８の内部に導入する乾燥空気の露点温度よりも多少高くても良いのは、第２密閉空間１２４の方が、第１密閉空間１１８に比較して、チャンバ６の内部から離れており、結露する可能性が低くなるからである。
【００５１】
本実施形態に係るＩＣ試験装置２を用いて、チャンバ内部を高温状態に保ち、電子部品の高温試験を行う場合には、図４に示す制御装置３００が電磁弁２１８を切り換え制御し、第２密閉空間１２４内の空気を第１ノズル２１０を通して電磁弁２１８から外部に排出する。また、一方の第２ノズル２１２を通して、第２密閉空間１２４の内部に乾燥空気を導入する。その結果、第２密閉空間１２４の内部に空気の流れが形成され、第２密閉空間１２４の内部の配線ボード１００に配置してあるリレー回路、コンデンサおよび抵抗などの試験特性を安定化させるための試験回路用電子部品１０１を冷却することが可能になる。その結果、試験回路用電子部品１０１の温度が高くなりすぎることがなくなり、短時間の試験で故障することもなくなる。
【００５２】
なお、高温試験に際しては、結露防止のために、図２に示す加熱ボード１０６による配線ボード１００の加熱は必要はないが、ソケット２０に装着されるＩＣチップ２２を所定の高温状態に維持するために必要であれば加熱しても良い。また、高温試験に際しては、図２に示す第１密閉空間１１８の内部には、結露防止のために乾燥空気を導入する必要はないが、導入しても良い。また、図２に示す構造では、第１密閉空間１１８の内部には、試験回路用電子部品１０１が存在しないと考えられるが、必要であれば、この第１密閉空間１１８も、高温試験に際して、図４に示す第２密閉空間１２４と同様に乾燥空気を循環させても良い。
【００５３】
第２実施形態
図５に示すように、本実施形態に係る試験装置のテストステージ８ａでは、テストボードとしての配線ボード１００ａが加熱ボード１０６の下面にシール部材を介して直接に接触している。以下、前記第１実施形態に係る試験装置と異なる点のみを説明し、共通する部分の説明は一部省略する。
【００５４】
チャンバ６の底部開口部に装着された固定ベース９０ａの中央部に、ベースリング８８ａが装着してあり、チャンバ開口部９２ａを形成している。チャンバ開口部９２ａの中央部にソケット２０が位置するように、ベースリング８８ａには、ソケットガイド８２ａがボルトなどにより固定してある。
【００５５】
固定ベース９０ａの背面（チャンバの外側）には、断熱材およびシール部材を兼ねた取り付け板１５０を介して、中央部に開口を持つ加熱ボード１０６がボルトなどにより固定してある。加熱ボード１０６は、ＨＩＦＩＸヒータとも称され、ラバーヒータなどの面状発熱体１０８をアルミニウム板などで挟み込んだものである。加熱ボード１０６の下面には、第１シール部材１１２が予め装着してある。第１シール部材１１２は、たとえばシリコンスポンジゴムシートなどの弾力性を持つシートで構成してある。
【００５６】
本実施形態では、テストボードとしての配線ボード１００ａの略中央部に装着してあるソケットアダプタ９８ａをソケット２０に対して接続して固定する際に、配線ボード１００ａの外周表面が加熱ボード１０６の下面に第１シール部材１１２を介して直接接触している。
【００５７】
加熱ボード１０６には、通路２００，２０２が形成してあり、ソケットガイド８２ａと配線ボード１００ａとの間に形成された第１密閉空間１１８ａに連通している。図６に示すように、通路２００および２０２には、それぞれ第１ノズル２１０ａおよび２１２ａが接続してある。これらノズル２１０ａおよび２１２ａは、それぞれ配管２１４ａおよび２１６ａを通して、乾燥ガス送風装置２２０に接続してある。
【００５８】
第１ノズル２１０と送風装置２２０とを結ぶ配管２１４の途中には、弁手段としての電磁弁２１８が装着してある。電磁弁２１８は、ハンドラの制御装置３００により制御され、乾燥ガス送風装置２２０から第１ノズル２１０へ向けて乾燥空気を送風する常温以下制御状態と、第１密閉空間１１８ａ内の空気を通路２００および第１ノズル２１０を通して外部に排出する高温制御状態とに切り換えるようになっている。制御装置３００は、チャンバ６の内部を常温以下にしてＩＣチップの常温または低温試験を行う指令を受け、電磁弁２１８を制御し、乾燥ガス送風装置２２０から第１ノズル２１０へ向けて乾燥空気を送風する。また、制御装置３００が、チャンバ６の内部を高温状態にしてＩＣチップの高温試験を行う指令を受けた場合には、電磁弁２１８を制御し、第１密閉空間１１８ａ内の空気を通路２２０および第１ノズル２１０を通して電磁弁２１８から外部に排出する。
【００５９】
本実施形態では、常温以下制御状態と高温制御状態とに関わらず、乾燥ガス送風装置２２０で発生した乾燥空気を、第２ノズル２１２ａから通路２０２を通して、第１密閉空間１１８ａの内部に送風するように構成してある。
【００６０】
本実施形態に係るＩＣ試験装置２を用いて、チャンバ内部を常温以下の状態、特に低温状態で電子部品の低温試験を行う場合には、図６に示す少なくとも二つの第１ノズル２１０ａおよび第２ノズル２１２ａから、第１密閉空間１１８ａの内部に、乾燥空気を導入する。その結果、第１密閉空間１１８ａが乾燥空気で満たされ、外気の侵入を防止することができる。このことにより、ソケットガイド８２ａの背面での結露を、有効に防止することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、低温試験に際しては、図５に示す加熱ボード１０６を駆動し、配線ボード１００ａを伝熱により加熱する。このため、ソケット２０の背面に位置する配線ボード１００ａが、その雰囲気ガスの露点以上の温度に加熱される。このため、ソケット背面の配線ボード１００ａおよびテストヘッド１０において結露が発生することを、さらに有効に防止することができる。
【００６２】
なお、低温試験時において、第１密閉空間１１８ａの内部に封入するための乾燥空気としては、たとえば露点温度がチャンバ６の内部温度と同程度以下の乾燥空気が用いられる。たとえばチャンバ６の内部が−５５゜C程度である場合には、通路２００，２０２を通して第１密閉空間１１８ａの内部に封入される乾燥空気の露点温度は、−６０゜C程度であることが好ましい。乾燥空気の温度は、たとえば室温程度である。
【００６３】
本実施形態に係るＩＣ試験装置２を用いて、チャンバ内部を高温状態に保ち、電子部品の高温試験を行う場合には、図６に示す制御装置３００が電磁弁２１８を切り換え制御し、第１密閉空間１１８ａ内の空気を通路２００および第１ノズル２１０ａを通して電磁弁２１８から外部に排出する。また、一方の第２ノズル２１２ａおよび通路２０２を通して、第１密閉空間１１８ａの内部に乾燥空気を導入する。その結果、第１密閉空間１１８ａの内部に空気の流れが形成され、第１密閉空間１１８ａの内部の配線ボード１００に配置してあるリレー回路、コンデンサおよび抵抗などの試験特性を安定化させるための試験回路用電子部品１０１（図５参照）を冷却することが可能になる。その結果、試験回路用電子部品１０１の温度が高くなりすぎることがなくなり、短時間の試験で故障することもなくなる。
【００６４】
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。
【００６５】
たとえば、上述した実施形態では、高温試験時には、第２ノズル２１２，２１２ａから乾燥空気を密閉空間１２４，１１８ａの内部に導入したが、高温試験時には、必ずしも乾燥空気ではなく、単なる空気を導入するように構成しても良い。また、その密閉空間１２４，１１８ａの内部に導入すべき乾燥空気または単なる空気は、予め冷却されても良い。
【００６６】
さらにまた、上述した例では、単一の密閉空間に対して、二つのノズル２１０，２１２または２１０ａ，２１２ａを装着したが、２つ以上のノズルを装着しても良い。
【００６７】
また、本発明に係る試験装置では、ハンドラ４におけるＩＣチップの取り回し方法は、図示する実施形態に限定されない。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る電子部品試験装置によれば、常温以下の状態での試験に際し、ソケットの付近での結露を有効に防止し得ると共に、高温状態での試験に際し、ソケット付近に装着される試験回路用電子部品の過熱などによる故障を有効に防止することができる。
【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チップ試験装置の概略全体図である。
【図２】 図２はＩＣチップ試験装置の要部断面図である。
【図３】 図３は図２に示すソケットガイドをチャンバ側に取り付ける前の状態を示す要部断面図である。
【図４】 図４は図２に示す密閉空間内部に乾燥空気を導入するための装置の概略図である。
【図５】 図５は本発明の他の実施形態に係るＩＣチップ試験装置の要部断面図である。
【図６】 図６は図５に示す密閉空間内部に乾燥空気を導入するための装置の概略図である。
【符号の説明】
２… 電子部品試験装置
４… ハンドラ
６… チャンバ
８，８ａ… テストステージ
１０… テストヘッド
２０… ソケット
２２… ＩＣチップ（電子部品）
２４… 吸着ヘッド
３０… ＩＣ格納部
３２Ａ〜３２Ｇ… トレイ
３４… 第１ＸＹ搬送装置
３５… 第２ＸＹ搬送装置
３６… ソークステージ
３８… ターンテーブル
４０… 出口ステージ
４８… コンタクトアーム
８０… メインベース
８２… ソケットガイド
８８，８８ａ… ベースリング
９０，９０ａ… 固定ベース
９２，９２ａ… チャンバ開口部
９８，９８ａ… ソケットアダプタ
１００，１００ａ… 配線ボード
１０１… 試験回路用電子部品
１０２… 可動ピン保持リング
１０４… 可動ピン
１０６… 加熱ボード
１０８… 面状発熱体
１１２… 第１シール部材
１１４… 配線ボード押さえリング
１１６… 第２シール部材
１１８，１１８ａ… 第１密閉空間
１２０… 補強ボード
１２４… 第２密閉空間
１２６… 第３シール部材
１３０… 隙間
１５０… 取り付け板
２００，２０２… 通路
２１０，２１０ａ… 第１ノズル
２１２，２１２ａ… 第２ノズル
２１４，２１６，２１ａ，２１６ａ… 配管
２１８… 電磁弁（弁手段）
２２０… 乾燥ガス送風装置
３００… 制御装置
Claims (5)
- 試験すべき電子部品が着脱自在に装着されるソケットと、
前記ソケットを保持するソケットガイドと、
前記ソケットの電子部品着脱口がチャンバ内側を向くように、前記ソケットガイドがチャンバ開口部に取り付けられ、内部を高温状態および常温以下状態に維持することが可能なチャンバと、
前記ソケットの端子に対して電気的に接続され、前記チャンバのチャンバ開口部の外側に配置される配線ボードと、
前記ソケットガイドの外側に位置する配線ボードの少なくとも片面側に密閉空間を形成するように、前記配線ボードを前記チャンバの外側に取り付けるシール部材と、
前記密閉空間内に連通する少なくとも二つの第１ノズルおよび第２ノズルと、
前記第１ノズルおよび第２ノズルへ向けて乾燥ガスを送風することができる乾燥ガス送風装置と、
前記第１ノズルと前記乾燥ガス送風装置との間に装着され、前記乾燥ガス送風装置から前記第１ノズルへ向けて乾燥ガスを送風する常温以下制御状態と、前記密閉空間内のガスを第１ノズルを通して外部に排出する高温制御状態とに切り換えることが可能な弁手段とを有する電子部品試験装置。 - 前記チャンバの内部の温度制御が常温以下制御状態か高温制御状態かを判断し、その判断に基づき、前記弁手段を制御する制御手段をさらに有する請求項１に記載の電子部品試験装置。
- 前記チャンバのチャンバ開口部の周囲に取り付けられ、前記チャンバの内部の温度制御が常温以下制御状態の場合に、前記配線ボードを伝熱により加熱することが可能な加熱ボードをさらに有する請求項１または２に記載の電子部品試験装置。
- 前記密閉空間が、配線ボードの反チャンバ側に取り付けられた補強板と、配線ボードとの間に形成してあり、前記第１ノズルおよび第２ノズルが、前記補強板に装着してある請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品試験装置。
- 前記密閉空間が、前記ソケットアダプタと配線ボードとの間の隙間に形成してあり、前記第１ノズルおよび第２ノズルが、前記加熱ボードに装着してある請求項３に記載の電子部品試験装置。
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