JP4037962B2 - 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）の状態で試験する部品試験装置に係り、さらに詳しくは、チャンバの内部に結露が発生することを有効に防止することができる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】
このような従来の試験装置では、特に低温試験に際して、チャンバ内部の温度を所定の温度範囲内の低温に維持できなくなる異常が発生する場合がある。このような温度異常が生じた場合には、従来の試験装置では、温度アラーム信号を出力するようになっている。
【０００５】
温度アラーム信号が発せられると、従来の試験装置では、全ての温度制御を停止し、その異常を試験装置のオペレータに知らせるようになっている。オペレータは、試験装置の異常を調べ、適切な処理を行うことが要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、オペレータが適切な処理を行わない場合や、近くにオペレータがいない場合などには、試験装置の温度制御が停止したままの状態となり、チャンバの内部に結露が生じるおそれがあった。チャンバの内部に結露が生じると、その結露水がテストヘッド側の端子やＩＣチップの端子などに付着し、短絡現象を生じさせるおそれがあり、試験装置およびＩＣチップに悪影響を与えるおそれがある。したがって、チャンバの内部に結露が発生することを有効に防止する必要がある。
【０００７】
また、低温試験（たとえば−５５．０゜C〜１５．９゜C）以外に、常温試験（たとえば１６．０゜C〜３９．９゜C）においても、チャンバ内部を所定の温度範囲に維持する必要があり、チャンバ内部がチャンバの外部よりも低温状態になることがある。この場合に、温度アラームが発生して、試験装置の温度制御が停止し、それを放置した場合には、低温試験時と同じように、チャンバ内部に結露が発生するおそれがある。
【０００８】
さらに、試験装置を長期間連続運転して低温試験を行う場合には、チャンバ内部へのＩＣチップの出し入れなどに伴う外気の導入などにより、チャンバの内部に湿気が蓄積するなどの理由により、温度アラームがない場合でも、チャンバ内部に結露が発生するおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、温度アラームの発生や長期間の連続運転に際しても、チャンバの内部に結露が発生することを有効に防止することができる部品試験装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る部品試験装置は、部品を試験するためのテストステージを内部に有するチャンバと、前記チャンバの内部を常温以下の温度に冷却することが可能な冷却装置と、前記チャンバの内部を常温に戻すように加熱することが可能な加熱装置と、前記チャンバ内部の温度を検出する温度センサと、前記温度センサからの出力に応じて、前記冷却装置および／または加熱装置の出力を制御する温度制御装置とを有する部品試験装置であって、前記温度制御装置は、前記チャンバ内の異常に関する復帰アラーム信号が発生したか否かを検出する復帰アラーム検出手段と、常温復帰処理信号が発生したか否かを検出する復帰処理信号検出手段と、前記復帰アラーム検出手段で検出された復帰アラーム信号、又は、前記復帰処理信号検出手段で検出された復帰処理信号に基づき、前記冷却装置による冷却を停止し、前記加熱装置を起動させて、前記チャンバの内部を常温に戻すように加熱する常温復帰手段と、を有しており、前記復帰処理信号検出手段は、部品試験装置の連続運転時間を計測し、当該計測された連続運転時間が、所定時間以上であることを検出し、その場合に発生される復帰処理信号を検出し、前記温度制御装置は、前記復帰アラーム信号又は前記復帰処理信号に基づく前記常温復帰手段による常温復帰処理が終了した後、常温復帰手段による常温復帰処理が適切に終了したか否かを判断し、適切に終了した場合には、通常の温度制御を再開するように構成してあり、前記常温復帰手段は、前記復帰アラーム信号に基づいた常温復帰処理を終了した場合に、常温復帰処理モードを解除し、前記復帰処理信号に基づいた常温復帰処理を終了した場合に、常温復帰処理モードを解除しない復帰処理モード解除手段を有することを特徴とする。
【００１２】
上記試験装置において、前記常温復帰手段は、常温復帰処理中に、復帰中断アラーム信号が発生したか否かを判断する復帰中断アラーム検出手段と、前記復帰中断アラーム検出手段により復帰中断アラーム信号が検出された場合に、前記常温復帰手段による常温復帰処理を中断させる復帰中断手段とを有することが好ましい。また、上記試験装置において、復帰処理モード解除手段は、前記復帰中断手段により常温復帰処理が中断された後、常温復帰処理モードを解除することが好ましい。
【００１４】
上記試験装置において、前記温度制御装置が、常温復帰処理条件に合致しているか否かを判断し、条件に合致している場合のみに、前記常温復帰手段による常温復帰処理を開始させる条件判断手段をさらに有することが好ましい。
【００１５】
上記試験装置において、前記復帰アラーム信号としては、特に限定されないが、前記チャンバ内の温度が所定温度（たとえば設定温度＋α）以上であることを知らせる温度アラーム信号、前記チャンバ内の温度が所定温度（たとえば設定温度＋α）以下であることを知らせる温度アラーム信号、チャンバ内の温度を検出する温度センサの異常を示すアラーム信号、チャンバ内の冷却を開始してからの温度下降が遅すぎることを示す異常アラーム信号、冷却装置および／または加熱装置の異常を示すアラーム信号などを例示することができる。
【００１６】
上記試験装置において、前記復帰中断アラーム信号としては、特に限定されないが、チャンバのカバーが開いていることを知らせるカバーアラーム信号、チャンバ内部が所定温度異常に加熱されていることを示す温度アラーム信号などを例示することができる。
【００１８】
または、上記部品試験装置において、前記復帰処理検出手段が、部品試験装置により試験した部品のロット数を計測し、当該計測されたロット数が、所定ロット数の区切りであることを検出し、その場合に発生される復帰処理信号を検出しても良い。
【００１９】
または、上記部品試験装置において、前記復帰処理検出手段が、試験用メイン装置から発せられる復帰処理信号を検出しても良い。
【００２０】
さらにまたは、上記部品試験装置において、前記復帰処理検出手段が、ホストコンピュータから発せられる復帰処理信号を検出しても良い。
【００２１】
【作用】
本発明の部品試験装置では、温度制御装置の復帰アラーム検出手段により、チャンバ内の異常に関する復帰アラーム信号を検出する。その信号に基づき、制御装置の常温復帰手段が、冷却装置および加熱装置を制御し、冷却装置による冷却を停止し、加熱装置を起動させて、チャンバの内部を常温に戻すように加熱する。すなわち、本発明に係る第１の部品試験装置では、チャンバ内部の温度異常などのアラーム信号が検出された場合に、温度制御を単に停止させるのみでなく、自動的に常温復帰処理を行う。常温復帰処理を自動的に行うことで、チャンバ内部が低温試験時または常温試験時の温度（チャンバの外部よりも低い温度）のままに放置されることがなくなり、チャンバ内部に結露が発生することを有効に防止することができる。
【００２２】
また、本発明の部品試験装置では、部品試験装置の連続運転時間が所定時間以上であることなどを示す復帰処理信号を検出した場合に、自動的に常温復帰処理を行う。試験装置を長期間連続運転して低温試験を行う場合には、チャンバ内部へのＩＣチップの出し入れなどに伴う外気の導入などにより、チャンバの内部に湿気が蓄積することがある。このため、温度アラームなどによる温度制御停止がない場合でも、チャンバ内部に結露が発生するおそれがある。本発明の第２の部品試験装置では、所定時間毎、所定ロット数毎などの条件で、常温復帰処理を自動的に行うことで、チャンバ内部の湿気を有効に除去し、チャンバ内部に結露が発生することを有効に防止することができる。
【００２３】
なお、本発明において、常温復帰処理における常温とは、常温試験時の常温よりも高い温度も含み、たとえば６０゜C以上程度の温度も含む意味で用いる。すなわち、常温復帰処理における常温とは、チャンバ内部の結露を防止できる程度の温度の意味である。
【００２４】
【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。
【００２５】
図１は本発明の１実施形態に係るＩＣチップ部品試験装置の概略構成図、図２はＩＣチップ部品試験装置のテストヘッド付近を示す要部概略断面図、図３および４は自動常温復帰動作のフローチャート図である。
【００２６】
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。
【００２７】
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、マザーボード１２が装着してあり、マザーボード１２の上には、このマザーボード１２に対して、着脱自在に交換用アダプタ１４が装着してある。交換用アダプタ１４の上には、ボードスペーサ１６およびソケットボード１８が装着してあり、その上にソケット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。
【００２８】
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。
【００２９】
試験すべきＩＣチップ２２の種類が変わった場合には、交換用アダプタ１４をマザーボード１２から取り外して、別のアダプタ１４を取り付けることで、異なるＩＣチップ２２の検査に対応することができる。なお、試験の内容が大幅に変更される場合には、テストヘッド１０を、ハンドラ４から取り外して、別のテストヘッド１０をハンドラ４の下部空間部分に配置することで対応することができる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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２３０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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。これら熱交換装置６０および６２は、試験装置２が低温試験が可能なものであれば、冷媒として液体窒素などを用いた冷却装置と、チャンバ内に冷風を循環させる送風装置とを有する。試験装置が、高温試験が可能である場合には、これら熱交換装置６０および６２は、加熱装置と送風装置とを有する。試験装置が、低温試験および高温試験が可能である場合には、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。
【００４１】
以下の説明では、試験装置２が、高温試験と低温試験との双方が可能な試験装置であり、その装置を用いて、主として低温試験を行う場合について説明する。図１に示す試験装置２を用いてチャンバ６の内部を低温とし、テストステージ８において、ＩＣチップの低温試験を行う場合に、何らかの異常により、チャンバ６の内部を所定温度以下に維持できない場合がある。そのような場合には、通常、温度アラームが発せられ、温度制御装置７０による温度制御が停止する。従来の装置では、単に温度制御を停止するのみであったため、チャンバ６の内部に結露が生じることがあった。また、チャンバ内の結露は、試験装置２を長期間運転することでも生じることがある。
【００４２】
本実施形態に係る試験装置２では、図１に示す温度制御装置７０に、図３および４に示す制御フローを実行させることにより、チャンバ内に発生するおそれがある結露を有効に防止している。
【００４３】
図３に示すステップＳ１にて制御がスタートすると、ステップＳ２にて、図１に示す温度制御装置７０が熱交換装置６０，６２およびその他の熱交換装置に制御信号を送り、チャンバ６の内部の低温制御または常温制御を行う。低温制御では、たとえば−５５．０゜Cから１５．９゜Cの範囲にあるいずれかの設定温度でチャンバ６の内部温度制御を行う。また、常温制御では、たとえば１６．０゜Cから３９．９゜Cの範囲にあるいずれかの設定温度でチャンバ６の内部温度制御を行う。その設定温度を基準とし、たとえば±α（３゜C〜７゜C）の温度範囲に収まるように、チャンバ６の内部温度を制御する。
【００４４】
チャンバ６の内部が上記の温度条件に維持された状態で、図１に示すローダ用トレイ３２Ａから第１ＸＹ搬送装置３４を用いてＩＣチップをチャンバ６の内部にあるソークステージ３６の搭載位置４４にある凹部４２に順次移し、ターンテーブル３８をインデックス回転させる。ターンテーブル３８がインデックス回転する間に、ＩＣチップは、十分に冷却される。ＩＣチップは、ターンテーブル３８の取り出し位置４６にて、コンタクトアーム４８を用いて、テストステージ８のテストヘッド１０の上に移され、図２に示すように、コンタクトアームの吸着ヘッド２４によりソケット２０に装着され、そこで試験される。試験が終了したＩＣチップ２２は、図１に示すコンタクトアーム４８により、出口ステージ４０の入り口５２に移され、そこで、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から外気温度近くまでに戻される。この出口ステージ４０において、ＩＣチップを外気温度近くまで戻すことで、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。
【００４５】
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、外気温度近くまで戻された後、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のいずれかに搬送し、トレイ毎に分類される。
【００４６】
このような試験に際して、図１に示す温度制御装置７０は、図３に示すステップＳ３に示すように、常時、アラーム信号が発生しているかを検出する。アラーム信号としては、たとえばチャンバ６内の温度が所定温度（たとえば設定温度＋α）以上であることを知らせる温度アラーム信号、チャンバ６内の温度が所定温度（たとえば設定温度＋α）以下であることを知らせる温度アラーム信号、チャンバ内の温度を検出する温度センサの異常を示すアラーム信号、チャンバ内の冷却を開始してからの温度下降が遅すぎることを示す異常アラーム信号、熱交換装置６０および６２の異常を示すアラーム信号、チャンバ以外での異常を示すアラーム信号などである。
【００４７】
これらのアラーム信号が検出されない場合には、ステップＳ４へ行き、検出された場合には、ステップＳ５へ行く。ステップＳ５（復帰アラーム検出手段）では、検出されたアラーム信号が、温度制御を停止させるための復帰アラーム信号か否かを判断する。チャンバ以外での異常を示すアラーム信号などの復帰アラーム信号でない場合には、温度制御を停止させるためのアラームではないので、ステップＳ６へ行き、温度制御以外のアラームに対する処理を行い、ステップＳ２へ戻る。ステップＳ５にて、復帰アラーム信号であると判断された場合には、ステップＳ７にて、図１に示す温度制御装置７０は、通常試験時の温度制御を停止し、ステップＳ８へ行く。
【００４８】
ステップＳ８（条件判断手段）では、試験装置２が、自動復帰処理条件に合致しているか否かを判断する。自動復帰処理条件に合致している場合とは、たとえば次の全ての条件を満たす場合である。すなわち、▲１▼自動常温復帰処理機能の設定値が有効であり、▲２▼温度制御装置７０のスイッチがオンであり、▲３▼チャンバ６のカバーが全て閉まっており、▲４▼ステップＳ５にて復帰アラーム信号であると判断され、これらの全ての条件を満足する場合である。ただし、本発明では、自動復帰処理条件に合致している場合としては、上記の▲１▼〜▲４▼の全ての条件を必ずしも全て満足することなく、いずれか１以上、または他の条件であっても良い。
【００４９】
ステップＳ８にて自動常温復帰処理条件が合致しないと判断された場合には、ステップＳ９へ行き、自動常温復帰処理を行うことなく、そのままの状態を維持する。その場合には、装置のオペレータが、手動により、チャンバ６の内部で結露が発生することを防止する。
【００５０】
ステップＳ８にて、条件が合致すれば、ステップＳ１０（常温復帰手段）にて、自動常温復帰処理を行い、その後、ステップＳ１１にて、通常温度制御状態に戻ったか否かを判断し、戻った場合にのみ、ステップＳ２へ戻り、前述した制御を繰り返す。
【００５１】
図３に示す自動常温復帰処理の詳細を図４に示す。図４に示すように、自動常温復帰処理では、まで、ステップＳ２０にて、図１に示すハンドラ４の動作を停止し、ＩＣチップの搬送を停止する。次に、ステップＳ２１では、自動常温復帰処理を開始する。具体的には、図１に示す温度制御装置７０が、熱交換装置６０，６２に内蔵してある加熱装置としてのヒータ、およびチャンバ６の内部に配置してある全てのヒータに制御信号を送り、チャンバ６の内部を急速に加熱し、チャンバ６の内部を常温まで戻す。なお、ここで、常温とは、常温試験時の常温（１６．０〜３９．９゜C）よりも高い温度も含み、たとえば６０゜C以上程度の温度も含む意味で用いる。すなわち、常温復帰処理における常温とは、チャンバ内部の結露を防止できる程度の温度の意味である。この常温復帰に必要な処理時間は、チャンバ６の内容積、チャンバ６の初期温度およびヒータの能力などにもよるが、数分ないし十数分程度である。
【００５２】
ステップＳ２１にて自動常温復帰処理が開始すると、次に、ステップＳ２２（復帰中断アラーム検出手段）にて、その復帰処理中に、中断アラーム信号が発生したか否かを検出する。中断アラーム信号としては、チャンバ６の扉が開いたアラーム信号や、チャンバ６の内部温度が異常に上昇したことを示す温度アラーム信号などが例示される。このような中断アラーム信号を、図１に示す制御装置７０が受けた場合には、図４に示すステップＳ２５へ行き、全ての温度制御を停止し、ステップＳ２６（復帰中断手段）にて、常温復帰処理を中断する。ステップＳ２２にて、中断アラームを検出しない場合には、ステップＳ２３へ行き、自動常温復帰処理を継続し、ステップＳ２４にて、常温復帰処理制御が終了か否かを判断する。常温復帰処理制御が終了か否かは、チャンバ６の内部温度が、結露防止可能な程度の常温まで十分に上昇したか否かにより判断され、具体的には、温度センサ７２および７４の出力信号を基準として制御装置７０が判断する。ステップＳ２４にて、常温復帰処理が終了と判断された場合には、ステップＳ２７へ行き、そうでない場合には、ステップＳ２３を継続する。
【００５３】
ステップＳ２６にて常温復帰処理が中断された場合と、ステップＳ２４にて、常温復帰処理が終了した場合とには、ステップＳ２７にて、これらの復帰処理が、図３に示すステップＳ５により判断された復帰アラーム信号による復帰処理か否かを判断する。その場合には、ステップＳ２８（復帰処理モード解除手段）へ行き、自動常温復帰処理モードを解除する。すなわち、復帰アラーム信号に基づく自動常温復帰処理モードは、１回のみ行われる。このような事態が何度も継続して続くことを防止するためである。なお、復帰アラーム信号に基づく自動常温復帰処理モードを、再度設定すれば、復帰アラーム信号に基づく自動常温復帰処理モードとなり、前述した制御を行うことができる。
【００５４】
本実施形態では、このような復帰アラーム信号に基づく自動常温復帰処理に加えて、図３に示すステップＳ４以降に示す自動常温復帰動作も行う。
図３に示すステップＳ４に行く場合とは、ステップＳ３にてアラームが発生することなく、図１に示す試験装置２を長時間運転した場合であり、そのような場合には、ステップＳ４（復帰処理信号検出手段）にて、図１に示す制御装置７０は、自動常温復帰処理信号が発生しているか否かを検出し、発生していない場合には、ステップＳ２へ戻り、それ以降の制御を繰り返す。発生している場合には、ステップＳ１０へ行き、上述した図４に示す自動常温復帰処理を行う。ただし、図４に示すステップＳ２７では、復帰アラーム信号に基づく復帰処理でないと判断され、ステップＳ２８へ行くことなくステップＳ１１へ行き、常温復帰処理モードは解除されない。すなわち、この場合には、繰り返し自動常温復帰処理が成される可能性がある。
【００５５】
ステップＳ４にて、自動常温復帰処理信号が発生している場合とは、たとえば部品試験装置２の連続運転時間を計測し、当該計測された連続運転時間が、所定時間以上である場合である。
【００５６】
または、部品試験装置２のハンドラ４の制御装置が、試験した部品のロット数を計測し、当該計測されたロット数が、所定ロット数の区切りであることを検出し、その場合に、復帰処理信号を、図１に示す制御装置７０へ送信することで、自動常温復帰処理信号を検出しても良い。
【００５７】
または、図１および２に示すテストヘッド１０に接続される試験用メイン装置（図示省略）から発せられる復帰処理信号を、図１に示す制御装置７０が検出することで、判断しても良い。試験用メイン装置では、測定条件、測定結果、測定時間などの管理を行っているので、その情報に基づき、自動常温復帰処理信号（復帰処理要求）を出しても良い。
【００５８】
さらにまた、図１に示す部品試験装置２をネットワーク上で生産管理および監視しているシステムでは、ホストコンピュータから発せられる復帰処理信号を、図１に示す制御装置７０が検出することで、判断しても良い。ホストコンピュータでも、試験用メイン装置と同様に、測定条件、測定結果、測定時間などの管理を行っているので、その情報に基づき、自動常温復帰処理信号（復帰処理要求）を出しても良い。
【００５９】
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。
【００６０】
たとえば、上述した実施形態では、図１に示すチャンバ６の内部で低温試験を行う場合について主として説明したが、そのチャンバ６の内部で常温試験を行う場合にも、本発明を適用することができる。また、図１に示す試験装置２は、チャンバ６の内部で、常温試験および／または高温試験も行うことができるタイプであるが、本発明に係る試験装置は、低温試験のみを行う試験装置または常温試験のみを行う装置にも適用することができる。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。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る部品試験装置によれば、温度アラームの発生や長期間の連続運転に際しても、チャンバの内部に結露が発生すること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チップ部品試験装置の概略構成図である。
【図２】 図２はＩＣチップ部品試験装置のテストヘッド付近を示す要部概略断面図である。
【図３】 図３は自動常温復帰動作の全体フローチャート図である。
【図４】 図４は自動常温復帰動作の要部フローチャート図である。
【符号の説明】
２… 部品試験装置
４… ハンドラ
６… チャンバ
８… テストステージ
１０… テストヘッド
２０… ソケット
２２… ＩＣチップ（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
６０… ソークステージ用熱交換装置（冷却装置＋加熱装置）
６２… テストステージ用熱交換装置（冷却装置＋加熱装置）
７０… 温度制御装置
７２，７４… 温度センサ
【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）の状態で試験する部品試験装置に係り、さらに詳しくは、チャンバの内部に結露が発生することを有効に防止することができる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】
このような従来の試験装置では、特に低温試験に際して、チャンバ内部の温度を所定の温度範囲内の低温に維持できなくなる異常が発生する場合がある。このような温度異常が生じた場合には、従来の試験装置では、温度アラーム信号を出力するようになっている。
【０００５】
温度アラーム信号が発せられると、従来の試験装置では、全ての温度制御を停止し、その異常を試験装置のオペレータに知らせるようになっている。オペレータは、試験装置の異常を調べ、適切な処理を行うことが要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、オペレータが適切な処理を行わない場合や、近くにオペレータがいない場合などには、試験装置の温度制御が停止したままの状態となり、チャンバの内部に結露が生じるおそれがあった。チャンバの内部に結露が生じると、その結露水がテストヘッド側の端子やＩＣチップの端子などに付着し、短絡現象を生じさせるおそれがあり、試験装置およびＩＣチップに悪影響を与えるおそれがある。したがって、チャンバの内部に結露が発生することを有効に防止する必要がある。
【０００７】
また、低温試験（たとえば−５５．０゜C〜１５．９゜C）以外に、常温試験（たとえば１６．０゜C〜３９．９゜C）においても、チャンバ内部を所定の温度範囲に維持する必要があり、チャンバ内部がチャンバの外部よりも低温状態になることがある。この場合に、温度アラームが発生して、試験装置の温度制御が停止し、それを放置した場合には、低温試験時と同じように、チャンバ内部に結露が発生するおそれがある。
【０００８】
さらに、試験装置を長期間連続運転して低温試験を行う場合には、チャンバ内部へのＩＣチップの出し入れなどに伴う外気の導入などにより、チャンバの内部に湿気が蓄積するなどの理由により、温度アラームがない場合でも、チャンバ内部に結露が発生するおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、温度アラームの発生や長期間の連続運転に際しても、チャンバの内部に結露が発生することを有効に防止することができる部品試験装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る部品試験装置は、部品を試験するためのテストステージを内部に有するチャンバと、前記チャンバの内部を常温以下の温度に冷却することが可能な冷却装置と、前記チャンバの内部を常温に戻すように加熱することが可能な加熱装置と、前記チャンバ内部の温度を検出する温度センサと、前記温度センサからの出力に応じて、前記冷却装置および／または加熱装置の出力を制御する温度制御装置とを有する部品試験装置であって、前記温度制御装置は、前記チャンバ内の異常に関する復帰アラーム信号が発生したか否かを検出する復帰アラーム検出手段と、常温復帰処理信号が発生したか否かを検出する復帰処理信号検出手段と、前記復帰アラーム検出手段で検出された復帰アラーム信号、又は、前記復帰処理信号検出手段で検出された復帰処理信号に基づき、前記冷却装置による冷却を停止し、前記加熱装置を起動させて、前記チャンバの内部を常温に戻すように加熱する常温復帰手段と、を有しており、前記復帰処理信号検出手段は、部品試験装置の連続運転時間を計測し、当該計測された連続運転時間が、所定時間以上であることを検出し、その場合に発生される復帰処理信号を検出し、前記温度制御装置は、前記復帰アラーム信号又は前記復帰処理信号に基づく前記常温復帰手段による常温復帰処理が終了した後、常温復帰手段による常温復帰処理が適切に終了したか否かを判断し、適切に終了した場合には、通常の温度制御を再開するように構成してあり、前記常温復帰手段は、前記復帰アラーム信号に基づいた常温復帰処理を終了した場合に、常温復帰処理モードを解除し、前記復帰処理信号に基づいた常温復帰処理を終了した場合に、常温復帰処理モードを解除しない復帰処理モード解除手段を有することを特徴とする。
【００１２】
上記試験装置において、前記常温復帰手段は、常温復帰処理中に、復帰中断アラーム信号が発生したか否かを判断する復帰中断アラーム検出手段と、前記復帰中断アラーム検出手段により復帰中断アラーム信号が検出された場合に、前記常温復帰手段による常温復帰処理を中断させる復帰中断手段とを有することが好ましい。また、上記試験装置において、復帰処理モード解除手段は、前記復帰中断手段により常温復帰処理が中断された後、常温復帰処理モードを解除することが好ましい。
【００１４】
上記試験装置において、前記温度制御装置が、常温復帰処理条件に合致しているか否かを判断し、条件に合致している場合のみに、前記常温復帰手段による常温復帰処理を開始させる条件判断手段をさらに有することが好ましい。
【００１５】
上記試験装置において、前記復帰アラーム信号としては、特に限定されないが、前記チャンバ内の温度が所定温度（たとえば設定温度＋α）以上であることを知らせる温度アラーム信号、前記チャンバ内の温度が所定温度（たとえば設定温度＋α）以下であることを知らせる温度アラーム信号、チャンバ内の温度を検出する温度センサの異常を示すアラーム信号、チャンバ内の冷却を開始してからの温度下降が遅すぎることを示す異常アラーム信号、冷却装置および／または加熱装置の異常を示すアラーム信号などを例示することができる。
【００１６】
上記試験装置において、前記復帰中断アラーム信号としては、特に限定されないが、チャンバのカバーが開いていることを知らせるカバーアラーム信号、チャンバ内部が所定温度異常に加熱されていることを示す温度アラーム信号などを例示することができる。
【００１８】
または、上記部品試験装置において、前記復帰処理検出手段が、部品試験装置により試験した部品のロット数を計測し、当該計測されたロット数が、所定ロット数の区切りであることを検出し、その場合に発生される復帰処理信号を検出しても良い。
【００１９】
または、上記部品試験装置において、前記復帰処理検出手段が、試験用メイン装置から発せられる復帰処理信号を検出しても良い。
【００２０】
さらにまたは、上記部品試験装置において、前記復帰処理検出手段が、ホストコンピュータから発せられる復帰処理信号を検出しても良い。
【００２１】
【作用】
本発明の部品試験装置では、温度制御装置の復帰アラーム検出手段により、チャンバ内の異常に関する復帰アラーム信号を検出する。その信号に基づき、制御装置の常温復帰手段が、冷却装置および加熱装置を制御し、冷却装置による冷却を停止し、加熱装置を起動させて、チャンバの内部を常温に戻すように加熱する。すなわち、本発明に係る第１の部品試験装置では、チャンバ内部の温度異常などのアラーム信号が検出された場合に、温度制御を単に停止させるのみでなく、自動的に常温復帰処理を行う。常温復帰処理を自動的に行うことで、チャンバ内部が低温試験時または常温試験時の温度（チャンバの外部よりも低い温度）のままに放置されることがなくなり、チャンバ内部に結露が発生することを有効に防止することができる。
【００２２】
また、本発明の部品試験装置では、部品試験装置の連続運転時間が所定時間以上であることなどを示す復帰処理信号を検出した場合に、自動的に常温復帰処理を行う。試験装置を長期間連続運転して低温試験を行う場合には、チャンバ内部へのＩＣチップの出し入れなどに伴う外気の導入などにより、チャンバの内部に湿気が蓄積することがある。このため、温度アラームなどによる温度制御停止がない場合でも、チャンバ内部に結露が発生するおそれがある。本発明の第２の部品試験装置では、所定時間毎、所定ロット数毎などの条件で、常温復帰処理を自動的に行うことで、チャンバ内部の湿気を有効に除去し、チャンバ内部に結露が発生することを有効に防止することができる。
【００２３】
なお、本発明において、常温復帰処理における常温とは、常温試験時の常温よりも高い温度も含み、たとえば６０゜C以上程度の温度も含む意味で用いる。すなわち、常温復帰処理における常温とは、チャンバ内部の結露を防止できる程度の温度の意味である。
【００２４】
【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。
【００２５】
図１は本発明の１実施形態に係るＩＣチップ部品試験装置の概略構成図、図２はＩＣチップ部品試験装置のテストヘッド付近を示す要部概略断面図、図３および４は自動常温復帰動作のフローチャート図である。
【００２６】
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。
【００２７】
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、マザーボード１２が装着してあり、マザーボード１２の上には、このマザーボード１２に対して、着脱自在に交換用アダプタ１４が装着してある。交換用アダプタ１４の上には、ボードスペーサ１６およびソケットボード１８が装着してあり、その上にソケット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。
【００２８】
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。
【００２９】
試験すべきＩＣチップ２２の種類が変わった場合には、交換用アダプタ１４をマザーボード１２から取り外して、別のアダプタ１４を取り付けることで、異なるＩＣチップ２２の検査に対応することができる。なお、試験の内容が大幅に変更される場合には、テストヘッド１０を、ハンドラ４から取り外して、別のテストヘッド１０をハンドラ４の下部空間部分に配置することで対応することができる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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２３０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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。これら熱交換装置６０および６２は、試験装置２が低温試験が可能なものであれば、冷媒として液体窒素などを用いた冷却装置と、チャンバ内に冷風を循環させる送風装置とを有する。試験装置が、高温試験が可能である場合には、これら熱交換装置６０および６２は、加熱装置と送風装置とを有する。試験装置が、低温試験および高温試験が可能である場合には、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。
【００４１】
以下の説明では、試験装置２が、高温試験と低温試験との双方が可能な試験装置であり、その装置を用いて、主として低温試験を行う場合について説明する。図１に示す試験装置２を用いてチャンバ６の内部を低温とし、テストステージ８において、ＩＣチップの低温試験を行う場合に、何らかの異常により、チャンバ６の内部を所定温度以下に維持できない場合がある。そのような場合には、通常、温度アラームが発せられ、温度制御装置７０による温度制御が停止する。従来の装置では、単に温度制御を停止するのみであったため、チャンバ６の内部に結露が生じることがあった。また、チャンバ内の結露は、試験装置２を長期間運転することでも生じることがある。
【００４２】
本実施形態に係る試験装置２では、図１に示す温度制御装置７０に、図３および４に示す制御フローを実行させることにより、チャンバ内に発生するおそれがある結露を有効に防止している。
【００４３】
図３に示すステップＳ１にて制御がスタートすると、ステップＳ２にて、図１に示す温度制御装置７０が熱交換装置６０，６２およびその他の熱交換装置に制御信号を送り、チャンバ６の内部の低温制御または常温制御を行う。低温制御では、たとえば−５５．０゜Cから１５．９゜Cの範囲にあるいずれかの設定温度でチャンバ６の内部温度制御を行う。また、常温制御では、たとえば１６．０゜Cから３９．９゜Cの範囲にあるいずれかの設定温度でチャンバ６の内部温度制御を行う。その設定温度を基準とし、たとえば±α（３゜C〜７゜C）の温度範囲に収まるように、チャンバ６の内部温度を制御する。
【００４４】
チャンバ６の内部が上記の温度条件に維持された状態で、図１に示すローダ用トレイ３２Ａから第１ＸＹ搬送装置３４を用いてＩＣチップをチャンバ６の内部にあるソークステージ３６の搭載位置４４にある凹部４２に順次移し、ターンテーブル３８をインデックス回転させる。ターンテーブル３８がインデックス回転する間に、ＩＣチップは、十分に冷却される。ＩＣチップは、ターンテーブル３８の取り出し位置４６にて、コンタクトアーム４８を用いて、テストステージ８のテストヘッド１０の上に移され、図２に示すように、コンタクトアームの吸着ヘッド２４によりソケット２０に装着され、そこで試験される。試験が終了したＩＣチップ２２は、図１に示すコンタクトアーム４８により、出口ステージ４０の入り口５２に移され、そこで、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から外気温度近くまでに戻される。この出口ステージ４０において、ＩＣチップを外気温度近くまで戻すことで、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。
【００４５】
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、外気温度近くまで戻された後、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のいずれかに搬送し、トレイ毎に分類される。
【００４６】
このような試験に際して、図１に示す温度制御装置７０は、図３に示すステップＳ３に示すように、常時、アラーム信号が発生しているかを検出する。アラーム信号としては、たとえばチャンバ６内の温度が所定温度（たとえば設定温度＋α）以上であることを知らせる温度アラーム信号、チャンバ６内の温度が所定温度（たとえば設定温度＋α）以下であることを知らせる温度アラーム信号、チャンバ内の温度を検出する温度センサの異常を示すアラーム信号、チャンバ内の冷却を開始してからの温度下降が遅すぎることを示す異常アラーム信号、熱交換装置６０および６２の異常を示すアラーム信号、チャンバ以外での異常を示すアラーム信号などである。
【００４７】
これらのアラーム信号が検出されない場合には、ステップＳ４へ行き、検出された場合には、ステップＳ５へ行く。ステップＳ５（復帰アラーム検出手段）では、検出されたアラーム信号が、温度制御を停止させるための復帰アラーム信号か否かを判断する。チャンバ以外での異常を示すアラーム信号などの復帰アラーム信号でない場合には、温度制御を停止させるためのアラームではないので、ステップＳ６へ行き、温度制御以外のアラームに対する処理を行い、ステップＳ２へ戻る。ステップＳ５にて、復帰アラーム信号であると判断された場合には、ステップＳ７にて、図１に示す温度制御装置７０は、通常試験時の温度制御を停止し、ステップＳ８へ行く。
【００４８】
ステップＳ８（条件判断手段）では、試験装置２が、自動復帰処理条件に合致しているか否かを判断する。自動復帰処理条件に合致している場合とは、たとえば次の全ての条件を満たす場合である。すなわち、▲１▼自動常温復帰処理機能の設定値が有効であり、▲２▼温度制御装置７０のスイッチがオンであり、▲３▼チャンバ６のカバーが全て閉まっており、▲４▼ステップＳ５にて復帰アラーム信号であると判断され、これらの全ての条件を満足する場合である。ただし、本発明では、自動復帰処理条件に合致している場合としては、上記の▲１▼〜▲４▼の全ての条件を必ずしも全て満足することなく、いずれか１以上、または他の条件であっても良い。
【００４９】
ステップＳ８にて自動常温復帰処理条件が合致しないと判断された場合には、ステップＳ９へ行き、自動常温復帰処理を行うことなく、そのままの状態を維持する。その場合には、装置のオペレータが、手動により、チャンバ６の内部で結露が発生することを防止する。
【００５０】
ステップＳ８にて、条件が合致すれば、ステップＳ１０（常温復帰手段）にて、自動常温復帰処理を行い、その後、ステップＳ１１にて、通常温度制御状態に戻ったか否かを判断し、戻った場合にのみ、ステップＳ２へ戻り、前述した制御を繰り返す。
【００５１】
図３に示す自動常温復帰処理の詳細を図４に示す。図４に示すように、自動常温復帰処理では、まで、ステップＳ２０にて、図１に示すハンドラ４の動作を停止し、ＩＣチップの搬送を停止する。次に、ステップＳ２１では、自動常温復帰処理を開始する。具体的には、図１に示す温度制御装置７０が、熱交換装置６０，６２に内蔵してある加熱装置としてのヒータ、およびチャンバ６の内部に配置してある全てのヒータに制御信号を送り、チャンバ６の内部を急速に加熱し、チャンバ６の内部を常温まで戻す。なお、ここで、常温とは、常温試験時の常温（１６．０〜３９．９゜C）よりも高い温度も含み、たとえば６０゜C以上程度の温度も含む意味で用いる。すなわち、常温復帰処理における常温とは、チャンバ内部の結露を防止できる程度の温度の意味である。この常温復帰に必要な処理時間は、チャンバ６の内容積、チャンバ６の初期温度およびヒータの能力などにもよるが、数分ないし十数分程度である。
【００５２】
ステップＳ２１にて自動常温復帰処理が開始すると、次に、ステップＳ２２（復帰中断アラーム検出手段）にて、その復帰処理中に、中断アラーム信号が発生したか否かを検出する。中断アラーム信号としては、チャンバ６の扉が開いたアラーム信号や、チャンバ６の内部温度が異常に上昇したことを示す温度アラーム信号などが例示される。このような中断アラーム信号を、図１に示す制御装置７０が受けた場合には、図４に示すステップＳ２５へ行き、全ての温度制御を停止し、ステップＳ２６（復帰中断手段）にて、常温復帰処理を中断する。ステップＳ２２にて、中断アラームを検出しない場合には、ステップＳ２３へ行き、自動常温復帰処理を継続し、ステップＳ２４にて、常温復帰処理制御が終了か否かを判断する。常温復帰処理制御が終了か否かは、チャンバ６の内部温度が、結露防止可能な程度の常温まで十分に上昇したか否かにより判断され、具体的には、温度センサ７２および７４の出力信号を基準として制御装置７０が判断する。ステップＳ２４にて、常温復帰処理が終了と判断された場合には、ステップＳ２７へ行き、そうでない場合には、ステップＳ２３を継続する。
【００５３】
ステップＳ２６にて常温復帰処理が中断された場合と、ステップＳ２４にて、常温復帰処理が終了した場合とには、ステップＳ２７にて、これらの復帰処理が、図３に示すステップＳ５により判断された復帰アラーム信号による復帰処理か否かを判断する。その場合には、ステップＳ２８（復帰処理モード解除手段）へ行き、自動常温復帰処理モードを解除する。すなわち、復帰アラーム信号に基づく自動常温復帰処理モードは、１回のみ行われる。このような事態が何度も継続して続くことを防止するためである。なお、復帰アラーム信号に基づく自動常温復帰処理モードを、再度設定すれば、復帰アラーム信号に基づく自動常温復帰処理モードとなり、前述した制御を行うことができる。
【００５４】
本実施形態では、このような復帰アラーム信号に基づく自動常温復帰処理に加えて、図３に示すステップＳ４以降に示す自動常温復帰動作も行う。
図３に示すステップＳ４に行く場合とは、ステップＳ３にてアラームが発生することなく、図１に示す試験装置２を長時間運転した場合であり、そのような場合には、ステップＳ４（復帰処理信号検出手段）にて、図１に示す制御装置７０は、自動常温復帰処理信号が発生しているか否かを検出し、発生していない場合には、ステップＳ２へ戻り、それ以降の制御を繰り返す。発生している場合には、ステップＳ１０へ行き、上述した図４に示す自動常温復帰処理を行う。ただし、図４に示すステップＳ２７では、復帰アラーム信号に基づく復帰処理でないと判断され、ステップＳ２８へ行くことなくステップＳ１１へ行き、常温復帰処理モードは解除されない。すなわち、この場合には、繰り返し自動常温復帰処理が成される可能性がある。
【００５５】
ステップＳ４にて、自動常温復帰処理信号が発生している場合とは、たとえば部品試験装置２の連続運転時間を計測し、当該計測された連続運転時間が、所定時間以上である場合である。
【００５６】
または、部品試験装置２のハンドラ４の制御装置が、試験した部品のロット数を計測し、当該計測されたロット数が、所定ロット数の区切りであることを検出し、その場合に、復帰処理信号を、図１に示す制御装置７０へ送信することで、自動常温復帰処理信号を検出しても良い。
【００５７】
または、図１および２に示すテストヘッド１０に接続される試験用メイン装置（図示省略）から発せられる復帰処理信号を、図１に示す制御装置７０が検出することで、判断しても良い。試験用メイン装置では、測定条件、測定結果、測定時間などの管理を行っているので、その情報に基づき、自動常温復帰処理信号（復帰処理要求）を出しても良い。
【００５８】
さらにまた、図１に示す部品試験装置２をネットワーク上で生産管理および監視しているシステムでは、ホストコンピュータから発せられる復帰処理信号を、図１に示す制御装置７０が検出することで、判断しても良い。ホストコンピュータでも、試験用メイン装置と同様に、測定条件、測定結果、測定時間などの管理を行っているので、その情報に基づき、自動常温復帰処理信号（復帰処理要求）を出しても良い。
【００５９】
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。
【００６０】
たとえば、上述した実施形態では、図１に示すチャンバ６の内部で低温試験を行う場合について主として説明したが、そのチャンバ６の内部で常温試験を行う場合にも、本発明を適用することができる。また、図１に示す試験装置２は、チャンバ６の内部で、常温試験および／または高温試験も行うことができるタイプであるが、本発明に係る試験装置は、低温試験のみを行う試験装置または常温試験のみを行う装置にも適用することができる。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。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る部品試験装置によれば、温度アラームの発生や長期間の連続運転に際しても、チャンバの内部に結露が発生すること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チップ部品試験装置の概略構成図である。
【図２】 図２はＩＣチップ部品試験装置のテストヘッド付近を示す要部概略断面図である。
【図３】 図３は自動常温復帰動作の全体フローチャート図である。
【図４】 図４は自動常温復帰動作の要部フローチャート図である。
【符号の説明】
２… 部品試験装置
４… ハンドラ
６… チャンバ
８… テストステージ
１０… テストヘッド
２０… ソケット
２２… ＩＣチップ（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
６０… ソークステージ用熱交換装置（冷却装置＋加熱装置）
６２… テストステージ用熱交換装置（冷却装置＋加熱装置）
７０… 温度制御装置
７２，７４… 温度センサ
Claims (9)
- 部品を試験するためのテストステージを内部に有するチャンバと、
前記チャンバの内部を常温以下の温度に冷却することが可能な冷却装置と、
前記チャンバの内部を常温に戻すように加熱することが可能な加熱装置と、
前記チャンバ内部の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサからの出力に応じて、前記冷却装置および／または加熱装置の出力を制御する温度制御装置とを有する部品試験装置であって、
前記温度制御装置は、
前記チャンバ内の異常に関する復帰アラーム信号が発生したか否かを検出する復帰アラーム検出手段と、
常温復帰処理信号が発生したか否かを検出する復帰処理信号検出手段と、
前記復帰アラーム検出手段で検出された復帰アラーム信号、又は、前記復帰処理信号検出手段で検出された復帰処理信号に基づき、前記冷却装置による冷却を停止し、前記加熱装置を起動させて、前記チャンバの内部を常温に戻すように加熱する常温復帰手段と、を有しており、
前記復帰処理信号検出手段は、部品試験装置の連続運転時間を計測し、当該計測された連続運転時間が、所定時間以上であることを検出し、その場合に発生される復帰処理信号を検出し、
前記温度制御装置は、前記復帰アラーム信号又は前記復帰処理信号に基づく前記常温復帰手段による常温復帰処理が終了した後、常温復帰手段による常温復帰処理が適切に終了したか否かを判断し、適切に終了した場合には、通常の温度制御を再開するように構成してあり、
前記常温復帰手段は、前記復帰アラーム信号に基づいた常温復帰処理を終了した場合に、常温復帰処理モードを解除し、前記復帰処理信号に基づいた常温復帰処理を終了した場合に、常温復帰処理モードを解除しない復帰処理モード解除手段を有する部品試験装置。 - 前記常温復帰手段は、
常温復帰処理中に、復帰中断アラーム信号が発生したか否かを判断する復帰中断アラーム検出手段と、
前記復帰中断アラーム検出手段により復帰中断アラーム信号が検出された場合に、前記常温復帰手段による常温復帰処理を中断させる復帰中断手段とを有する請求項１に記載の部品試験装置。 - 前記復帰処理モード解除手段は、前記復帰中断手段により常温復帰処理が中断された後、所定の条件で、常温復帰処理モードを解除する請求項２に記載の部品試験装置。
- 前記温度制御装置が、
常温復帰処理条件に合致しているか否かを判断し、条件に合致している場合のみに、前記常温復帰手段による常温復帰処理を開始させる条件判断手段をさらに有する請求項１〜３のいずれかに記載の部品試験装置。 - 前記復帰アラーム信号が、前記チャンバ内の温度が所定温度以上であることを知らせる温度アラーム信号である請求項１〜４のいずれかに記載の部品試験装置。
- 前記復帰中断アラーム信号が、チャンバのカバーが開いていることを知らせるカバーアラーム信号である請求項２に記載の部品試験装置。
- 前記復帰処理検出手段が、部品試験装置により試験した部品のロット数を計測し、当該計測されたロット数が、所定ロット数の区切りであることを検出し、その場合に発生される復帰処理信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の部品試験装置。
- 前記復帰処理検出手段が、試験用メイン装置から発せられる復帰処理信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の部品試験装置。
- 前記復帰処理検出手段が、ホストコンピュータから発せられる復帰処理信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の部品試験装置。
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