JP4732309B2 - Burn-in equipment - Google Patents
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Description
本発明は、バーンイン装置に関し、特に、複数の被試験デバイスに対して同時にバーンイン試験を行うことのできるバーンイン装置に関する。 The present invention relates to a burn-in apparatus, and more particularly, to a burn-in apparatus that can simultaneously perform a burn-in test on a plurality of devices under test.
電子部品等の初期不良を顕在化し、初期故障品の除去を行うためのスクリーニング試験の一種であるバーンイン(Burn-In)試験を行う装置として、バーンイン装置が知られている。このバーンイン装置においては、被試験デバイス(Device Under Test)である電子部品等を複数装着したバーンインボードをバーンイン装置内に収容し、被試験デバイスに、電圧を印加して電気的ストレスを与えるとともに、恒温槽内部の空気を加熱して所定の温度の熱ストレスを与えることにより、初期不良を顕在化させる。或いは、恒温槽内部の空気を加熱する代わりに、ヒーターにより加熱されたブロックを被試験デバイスに直接接触させることにより、熱ストレスを被試験デバイスに印加する。 2. Description of the Related Art A burn-in apparatus is known as an apparatus that performs a burn-in test, which is a kind of screening test for revealing initial defects of electronic parts and the like and removing early-failed products. In this burn-in apparatus, a burn-in board in which a plurality of electronic components that are devices under test (Device Under Test) are mounted is accommodated in the burn-in apparatus, and voltage is applied to the device under test to apply electrical stress. By heating the air inside the thermostatic chamber and applying a thermal stress at a predetermined temperature, the initial failure becomes obvious. Alternatively, instead of heating the air inside the thermostatic chamber, a thermal stress is applied to the device under test by bringing the block heated by the heater into direct contact with the device under test.
このようなバーンイン装置では、数時間から数十時間に亘る長時間のバーンイン試験が行われることから、試験効率を向上させるために、複数の被試験デバイスを1枚のバーンインボードに挿入するとともに、このバーンインボードを複数毎、バーンイン装置に収納して、バーンイン試験を行うのが一般的である。 In such a burn-in apparatus, since a long-time burn-in test over several hours to several tens of hours is performed, in order to improve test efficiency, a plurality of devices under test are inserted into one burn-in board, Generally, a plurality of burn-in boards are housed in a burn-in apparatus and a burn-in test is performed.
しかしながら、実際には、同一ロット内の電子部品等の被試験デイバスであっても、固有欠陥や製造上のバラツキ等により、各被試験デバイスの消費電力が異なり、被試験デバイス自体の自己発熱量にバラツキが生じてしまう。このため、単純に、恒温槽内部の空気を加熱したり、加熱されたブロックを接触させたりしても、同時に試験されている複数の被試験デバイスに対して、均一な熱ストレスを印加することが困難な場合がある。 However, in reality, even for devices under test such as electronic parts in the same lot, the power consumption of each device under test differs due to inherent defects and manufacturing variations, etc., and the amount of self-heating of the device under test itself Variation will occur. For this reason, even if the air inside the thermostatic chamber is simply heated or a heated block is brought into contact, a uniform thermal stress is applied to a plurality of devices under test that are being tested simultaneously. May be difficult.
特に、近年のように、半導体装置等が大容量化、高機能化、高速化するに従って、動作時の自己発熱量が増加する傾向にあるが、これに伴って、被試験デイバス自体の自己発熱量のバラツキも大きくなる傾向にある。このため、バーンイン試験における各被試験デイバスの正確な温度制御がより強く求められている。 In particular, as semiconductor devices and the like have increased in capacity, function, and speed as in recent years, the amount of self-heating during operation tends to increase. The amount of variation tends to increase. For this reason, there is a strong demand for accurate temperature control of each device under test in the burn-in test.
このような要求を満たすべく、特開2005−265665号公報(特許文献1)で開示するバーンイン装置では、被試験デバイスに直接接触するブロックを個別に加熱したり冷却したりして、各被試験デバイスの温度制御を個別に行うようにしている。 In order to satisfy such a requirement, in the burn-in apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-265665 (Patent Document 1), each block under test is individually heated or cooled with a block in direct contact with the device under test. The device temperature is controlled individually.
しかしながら、このバーンイン装置では、被試験デバイスに接触するブロックを冷却するための冷媒の流路を、複数のブロックに対して共通に設けているため、冷媒の流路の上流側に設けられているブロックと、下流側に設けられているブロックとの間で、冷却能力に差が生じてしまっていた。このため、実際には、バーンイン試験における各被試験デバイスの温度を均一に制御するのが難しかった。
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、バーンイン試験における各被試験デバイスの温度を容易に均一化して制御可能なバーンイン装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a burn-in apparatus that can easily control the temperature of each device under test in a burn-in test by equalizing the temperature easily.
上記課題を解決するため、本発明に係るバーンイン装置は、
被試験デバイスが装着されたバーンインボードが挿入されるスロットと、
前記スロットに挿入されたバーンインボードの被試験デバイスに接触して、前記被試験デバイスの冷却を行う、温度調節ヘッドと、
冷媒を冷却する冷媒冷却装置から送出された冷媒を循環させ、再び前記冷媒冷却装置に冷媒を戻すための主管と、
前記主管と並列に設けられた支管であって、冷媒を前記温度調節ヘッドに供給するとともに、再び前記主管に戻すための支管と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a burn-in apparatus according to the present invention includes:
A slot into which the burn-in board with the device under test is inserted, and
A temperature adjustment head for contacting the device under test of the burn-in board inserted in the slot and cooling the device under test;
A main pipe for circulating the refrigerant sent from the refrigerant cooling device for cooling the refrigerant and returning the refrigerant to the refrigerant cooling device again;
A branch pipe provided in parallel with the main pipe, supplying the refrigerant to the temperature control head and returning the refrigerant to the main pipe again;
It is characterized by providing.
この場合、前記バーンインボードには複数の被試験デバイスを装着可能であり、
前記温度調節ヘッドは、複数の被試験デバイスのそれぞれに対応して、複数設けられており、
前記温度調節ヘッドのそれぞれについて、前記支管が前記主管に対して並列に設けられているようにしてもよい。
In this case, the burn-in board can be equipped with a plurality of devices under test,
A plurality of the temperature control heads are provided corresponding to each of a plurality of devices under test,
For each of the temperature control heads, the branch pipe may be provided in parallel to the main pipe.
また、前記支管は、前記主管から前記温度調節ヘッドに冷媒を供給する供給用支管と、前記温度調節ヘッドから排出された冷媒を前記主管に戻す排出用支管とを備えて構成されており、
前記温度調節ヘッドは、被試験デバイスと接触する下部ブロックを備えて構成されており、
前記供給用支管から供給された冷媒は、前記下部ブロックの中央部分に供給され、この中央部分から前記下部ブロックの外周方向に向かって流れるように形成された流路を流れて、前記排出用支管から排出されるようにしてもよい。
The branch pipe includes a supply branch pipe that supplies a refrigerant from the main pipe to the temperature control head, and a discharge branch pipe that returns the refrigerant discharged from the temperature control head to the main pipe.
The temperature control head includes a lower block that comes into contact with a device under test,
The refrigerant supplied from the supply branch pipe is supplied to the central portion of the lower block, flows through a flow path formed to flow from the central portion toward the outer peripheral direction of the lower block, and the discharge branch pipe It may be discharged from.
この場合、前記流路は、前記下部ブロックの中央部分を中心として、同心円状に配置された円周形状の流路により構成されており、
内側の円周形状の流路から外側の円周形状の流路に繋がる開口を通って、冷媒は、前記下部ブロックの外周方向に流れていくようにしてもよい。
In this case, the flow path is constituted by a circumferential flow path arranged concentrically around the central portion of the lower block,
The refrigerant may flow in the outer circumferential direction of the lower block through an opening connected from the inner circumferential channel to the outer circumferential channel.
この場合、内側の円周形状の流路から冷媒が流れ込んだ開口の円周方向反対側の位置に、外側の円周形状の流路に繋がる開口が形成されているようにしてもよい。 In this case, an opening connected to the outer circumferential channel may be formed at a position opposite to the circumferential direction of the opening in which the refrigerant has flowed from the inner circumferential channel.
また、前記温度調節ヘッドには、前記下部ブロックへの冷媒の流路とは別に、冷媒が流れるバイパス経路が形成されており、前記バイパス経路を通っても、前記供給用支管から供給された冷媒は、前記排出用支管に排出されるとともに、
前記温度調節ヘッドは、前記バイパス経路への冷媒の流れを制御する制御弁をさらに備えるようにしてもよい。
The temperature control head is provided with a bypass path through which the refrigerant flows separately from the refrigerant flow path to the lower block, and the refrigerant supplied from the supply branch pipe through the bypass path. Is discharged to the discharge branch,
The temperature adjustment head may further include a control valve that controls a flow of the refrigerant to the bypass path.
この場合、前記制御弁が開状態になると、冷媒は、前記下部ブロックへの流路を流れるとともに、前記パイパス経路も流れるようにしてもよい。 In this case, when the control valve is in the open state, the refrigerant may flow through the flow path to the lower block and also through the bypass path.
或いは、前記制御弁は開状態と閉状態との2つの状態があり、
前記制御弁が開状態になると、冷媒は、前記下部ブロックへの流路を流れるとともに、前記パイパス経路も流れるが、
前記制御弁が閉状態になると、冷媒は、前記下部ブロックへの流路は流れるが、前記バイパス経路には流れ込まないようにしてもよい。
Alternatively, the control valve has two states, an open state and a closed state,
When the control valve is in the open state, the refrigerant flows through the flow path to the lower block and also flows through the bypass path.
When the control valve is closed, the refrigerant may flow through the flow path to the lower block but may not flow into the bypass path.
また、前記温度調節ヘッドには、ヒーターも埋め込まれており、前記ヒーターが発熱することにより、前記温度調節ヘッドに接触している被試験デバイスを加熱することが可能であるようにしてもよい。 In addition, a heater may be embedded in the temperature control head, and the device under test that is in contact with the temperature control head may be heated when the heater generates heat.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiments described below do not limit the technical scope of the present invention.
図1は、本実施形態に係るバーンイン装置10の全体構成を示す正面図であり、図2は、図1のバーンイン装置10を右側から見た側面図である。図3は、このバーンイン装置10に収納されるバーンインボードBIBのレイアウトを説明する平面図である。
FIG. 1 is a front view showing the overall configuration of the burn-in
図1及び図2に示すように、バーンイン装置10の恒温槽20内部には、複数のバーンインボードBIBが収納される。図3に示すように、バーンインボードBIBには、複数のソケット100が設けられており、このソケットに被試験デバイスDUTである半導体装置が挿入される。本実施形態では、例えば1枚のバーンインボードBIBに、2行×4列=8個のソケット100が設けられており、このため、8個の被試験デイバスDUTが挿入可能である。但し、バーンインボードBIB上における設けるソケット100の数や配置は任意であり、種々に変更可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of burn-in boards BIB are accommodated in the
図1及び図2に示すように、恒温槽20内部には、複数のスロット30が設けられている。本実施形態では、例えばスロット30が16段2列で配置されており、合計32枚のバーンインボードBIBを収納することが可能になっている。但し、恒温槽20内部におけるスロット30の数や配置は任意であり、種々に変更可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
恒温槽20は断熱壁等により区画されており、ドア40を閉じることにより、恒温槽20の内部は熱的に周囲から遮断された空間となる。一方、ドア40を開状態にすることにより、バーンインボードBIBをスロット30に挿入したり、バーンインボードBIBをスロット30から抜去したりすることができる。
The
バーンインボードBIBの挿入方向先端部には、エッジコネクタ110が設けられており(図3参照)、バーンインボードBIBをスロット30に挿入する際には、このエッジコネクタ110を、バーンイン装置10に設けられているコネクタ50に挿入することにより、バーンインボードBIBを、バーンイン装置10内に設けられているドライバボードDRBに電気的に接続することができる。
An
バーンイン装置10の正面右側には、このバーンイン装置10の各種制御を行うバーンインコントローラ200が設けられている。このバーンインコントローラ200の制御に基づいて、バーンイン装置10は、各バーンインボードBIBに対向する位置に設けられた温度調整ボード300を下降させて、バーンインボードBIBに挿入された被試験デバイスDUTの温度制御を行う。
A burn-in
図4は、このバーンインボードBIBに対応して設けられている温度調整ボード300の全体構成を説明するための図であり、温度調整ボード300を上から見た平面図を示している。この図4に示すように、温度調整ボード300には、被試験デバイスDUTに対応して、温度調節ヘッド400が配置されている。すなわち、本実施形態では、2行×4列=8個の温度調節ヘッド400が配置されている。
FIG. 4 is a diagram for explaining the overall configuration of the
詳しくは後述するが、この温度調節ヘッド400は、被試験デバイスDUTに直接接触することにより、被試験デバイスDUTを加熱したり冷却したりする機能を備えている。本実施形態においては、この温度調節ヘッド400に設けられたヒーター470(図9参照)に電力が供給されるとことにより、被試験デバイスDUTを加熱するように構成されている。
As will be described in detail later, the
一方、被試験デバイスDUTを冷却する場合には、冷媒冷却装置であるチラー500から供給され、循環している冷媒により、被試験デバイスDUTは冷却される。すなわち、チラー500から送出された冷媒は、主管P10からこの温度調整ボード300に供給され、主管P12、P14を通って、再びチラー500に戻る。また、主管P12には、支管P20が並列に設けられており、主管P12を流れる冷媒の一部が、並列的に温度調節ヘッド400に供給される。より具体的には、主管P12から供給用支管P22を介して、温度調節ヘッド400に冷媒が供給され、排出用支管P24を介して、温度調節ヘッド400から主管P12に冷媒が排出される。主管P12における冷媒の流れと、支管P22における冷媒の流れは、並列的なものあることから、例えば、1つの温度調節ヘッド400で冷媒の流れが止まっても、主管P12における冷媒の流れが滞ることはないことになる。
On the other hand, when the device under test DUT is cooled, the device under test DUT is cooled by the circulating refrigerant supplied from the
どのような冷媒を用いるかは任意であるが、本実施形態では、例えば、フロリナート(登録商標)を冷媒として用いている。フロリナートは揮発性の冷媒であり、万が一、漏れが生じたとしても、バーンイン装置10や被試験デバイスDUTにダメージを与えることが無いようにしている。無論、冷媒として、フロンや冷却水などを用いることも可能である。
Although what kind of refrigerant is used is arbitrary, in this embodiment, for example, Fluorinert (registered trademark) is used as the refrigerant. Fluorinate is a volatile refrigerant, so that even if a leak occurs, the burn-in
図5は、本実施形態に係るバーンイン装置10のシステム構成を説明するためのブロック図である。この図5に示すように、温度調整ボード300は、バーンインコントローラ200の制御信号に基づいて、上昇したり下降したりする。すなわち、バーンインコントローラ200の制御信号に基づいて、シリンダ60が駆動し、温度調整ボード300を上昇させたり、下降させたりする。温度調整ボード300が下降すると、この温度調整ボード300に設けられた温度調節ヘッド400が、被試験デバイスDUTと直接接触し、被試験デバイスDUTの温度を温度調節ヘッド400で調節できるようになる。非試験時には、温度調整ボード300を上昇させて、被試験デバイスDUTが装着されたバーンインボードBIBを挿入したり、抜去したりすることができるようになる。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the system configuration of the burn-in
上述したように、冷媒冷却装置であるチラー500から送出された冷媒は、バーンイン装置10内を循環して、温度調整ボード300に設けられた各温度調節ヘッド400まで到達して、温度調節ヘッド400の冷却をした後、再び、チラー500に戻るように構成されている。
As described above, the refrigerant sent from the
ヒータ用電源600は、温度調節ヘッド400に設けられたヒーター470(図9参照)に電力を供給することが可能なように構成されている。供給する電力量は、各温度調節ヘッド400毎に個別に制御可能であり、バーンインコントローラ200により制御される。すなわち、バーンインコントローラ200は、温度を上げたい被試験デバイスDUTが存在する場合には、ヒーター用電源600に、該当する被試験デバイスDUTに対応する温度調節ヘッド400のヒーター470に、電力を供給する制御信号を出力することができ、被試験デバイスDUTの温度を上げる必要のない場合には、ヒーター用電源600に、該当する被試験デバイスDUTに対応する温度調節ヘッド400のヒーターへの電力を停止する制御信号を出力することができる。
The
非試験デバイス用電源700は、ドライバボードDRBとコネクタ50とエッジコネクタ110を介して、バーンインボードBIBに電力を供給することが可能なように構成されている。バーンインボードBIBに電力を供給するか否かや、供給する電力量は、バーンインコントローラ200からの制御信号に基づいて制御される。
The non-test
バーンインコントローラ200は、このようにバーンイン試験における各種の制御を行う。バーンインコントローラ200が行う制御は、上述した温度制御に加えて、例えば、被試験デバイスDUTに印加するテスト信号を生成したり、バーンイン試験中の非試験デバイスDUTの出力を検査し、異常な出力のあった被試験デバイスDUTを不良品と判定したりする。
The burn-in
次に、温度調整ボード300に設けられている温度調節ヘッド400の構成について詳しく説明する。
Next, the configuration of the
図6は、温度調節ヘッド400の構成を示す斜視図であり、図7は、温度調節ヘッド400を上側から見た平面図であり、図8は、下部ブロックを上側から見た平面図である。図9は、図7の温度調節ヘッド400におけるA−A線断面図であり、図10は、図7の温度調節ヘッド400におけるB−B線断面図である。
6 is a perspective view showing the configuration of the
これらの図に示すように、本実施形態に係る温度調節ヘッド400は、上部ブロック402と、下部ブロック404と、弁ブロック406とを備えて構成されている。上部ブロック402には、供給用支管P22に接続される配管口410と、排出用支管P24に接続される配管口412とが形成されている。すなわち、この温度調節ヘッド400においては、配管口410から冷媒が供給され、配管口412から排出される。
As shown in these drawings, the
弁ブロック406に設けられている制御弁414が閉状態の場合、配管口410から供給された冷媒は、上部ブロック402を水平方向に延びる円筒形状の流路416を通って上部ブロック402の中央部分に到達し、上部ブロック402の中央部分を垂直方向に延びる円筒形状の流路418を上方から下方に流れて、下部ブロック404に到達する。
When the
下部ブロック404に到達した冷媒は、流路418から、下部ブロック供給口420に流れ込む。この下部ブロック404には、下部ブロック404内に冷媒が拡散して流れるように入り組んだ経路の流路が形成されている。すなわち、下部ブロック供給口420の外側には、この下部ブロック供給口420を囲むように円周形状の流路422が形成されており、下部ブロック供給口420から流路422へは、冷媒は開口424を通って流れ込む。
The refrigerant that has reached the
流路422の外側には、この流路422を囲むように円周形状の流路426が形成されている。流路422から流路426へは、冷媒は開口428を通って流れ込む。開口428は、開口424とは円周方向反対側の位置に形成されている。このため、開口422から流路422に流れ込んだ冷媒は、流路422の左右の経路を均等に流れて、開口428に到達する。
A
流路426の外側には、この流路426を囲むように円周形状の流路430が形成されている。流路426から流路430へは、冷媒は開口432を通って流れ込む。開口432は、開口428とは円周方向反対側の位置に形成されている。このため、開口428から流路426に流れ込んだ冷媒は、流路426の左右の経路を均等に流れて、開口432に到達する。
A
開口432の円周方向反対側の位置には、下部ブロック排出口434が形成されている。このため、開口432から流路430に流れ込んだ冷媒は、流路430の左右の経路を均等に流れて、下部ブロック排出口434に到達する。
A lower
このように入り組んだ冷媒の流路を形成するために、下部ブロック404には、中央部分にある下部ブロック供給口420を中心として、同心円状に配置された円周形状の仕切壁440、442、444が形成されている。そして、仕切壁440に開口424が形成され、仕切壁442に開口428が形成され、仕切壁444に開口432が形成されている。本実施形態においては、開口424と開口428は円周上の正反対の位置に形成されており、開口428と開口432は円周上の正反対の位置に形成されており、開口432と下部ブロック排出口434は円周上の正反対の位置に形成されている。また、仕切壁444と、下部ブロック404の外周本体部446とにより、流路430は画定されることとなる。
In order to form such a complicated refrigerant flow path, the
本実施形態の下部ブロック404は、アルミニウムや銅などの熱伝導性に優れた材料から構成されている。このため、下部ブロック供給口420から流入した冷媒が、流路422、426、430とを通って、下部ブロック排出口434から排出されるまでの間に、下部ブロック404は冷却され、この下部ブロック404に接触している被試験デバイスDUTも冷却されることとなる。
The
このように、本実施形態では、冷却された状態にある冷媒が、下部ブロック404の中央部分から外側に向かって全体的に拡散して流れるように流路が配置されている。このため、中心が高温状態になる傾向にある被試験デバイスDUTを、効率的に冷却することができる。
As described above, in the present embodiment, the flow path is arranged so that the cooled refrigerant flows from the central portion of the
下部ブロック排出口434に到達した冷媒は、上部ブロック402を垂直方向に延びる円筒形状の流路450を下方から上方に流れ、上部ブロック402を水平方向に延びる円筒形状の流路452を通って、配管口412に到達する。上述したように、配管口412には排出用支管P24が接続されており、この排出用支管P24を通って、冷媒は再び主管P12に戻る。
The refrigerant that has reached the lower
弁ブロック406に設けられている制御弁414は、例えば電磁弁により構成されており、コイルにより構成されている弁駆動部460により開閉動作する。図11は、この制御弁414が閉状態にある場合における温度調節ヘッド400のA−A線断面図を拡大して示す図であり、図12は、その開状態を示す図である。
The
これら図11及び図12に示すように、弁駆動部460の駆動により制御弁414が閉状態になると、弁本体部462が上部ブロック402を水平方向に延びる円筒形状の流路464の開口466を閉止する。これが図11の状態である。本実施形態では、この弁本体部462はゴムや弾性樹脂などの弾性部材で構成されており、開口466から冷媒が流れ込まないようにするために必要十分な程度に閉止する。一方、弁駆動部460の駆動により制御弁414が開状態になると、弁本体部462は、上部ブロック402を水平方向に延びる流路464の開口466を開状態にする。これが図12の状態である。
As shown in FIGS. 11 and 12, when the
制御弁414が閉状態の場合、上述したように、冷媒は、流路416、418、420、422、426、430、450、452と流れるが、制御弁414が開状態の場合、この経路に加えて、別の経路も流れて、排出用支管P24から排出されるバイパス経路も形成される。
When the
具体的には、図12に示すように、流路416を流れ込んだ冷媒は、制御弁414が開状態であると、上部ブロック402を水平方向に延びる円筒形状の流路468を通り、開口466から流路464にも流れ込む。すなわち、流路418に流れ込むだけでなく、流路464にも流れ込む。流路464に流れ込んだ冷媒は、上述した流路452の途中で、流路418に流れ込んだ冷媒に、合流する。そして、合流した冷媒は、流路452から配管口412を介して、排出用支管P24へ排出される。
Specifically, as shown in FIG. 12, when the
このように、本実施形態に係る温度調節ヘッド400では、制御弁414が開状態の場合、制御弁414が閉状態のときに形成される下部ブロック404を流れる冷媒の経路に加えて、バイパス経路が形成される。
Thus, in the
このようにバイパス経路を形成するのは、被試験デバイスDUTの発熱により、冷媒が沸騰してしまうのを回避するためである。すなわち、温度調節ヘッド400における冷媒の流れを完全に止めてしまうと、温度調節ヘッド400内にある冷媒が、被試験デバイスDUTの発熱により沸騰してしまう。これを避けるために、本実施形態では、被試験デバイスDUTの温度を下げる必要がないときでも、温度調節ヘッド400内の冷媒が流れるようにしているのである。
The reason why the bypass path is formed in this manner is to prevent the refrigerant from boiling due to heat generated by the device under test DUT. That is, if the flow of the refrigerant in the
バイパス経路が形成されている場合、下部ブロック404にも最低流量の冷媒は流れ込み、下部ブロック404における冷媒の流れが止まることはない。また、被試験デバイスDUTは冷却する必要はないので、冷媒の多くの部分は、バイパス経路を流れて、排出用支管P24から排出される。これにより、温度調節ヘッド400における冷媒の流れを止めることなく、温度調節ヘッド400における被試験デバイスDUTへの冷却能力を変更することができるのである。
When the bypass path is formed, the refrigerant having the lowest flow rate also flows into the
また、このようにバイパス経路を形成することにより、制御弁414が破損した場合に、被試験デバイスDUTが異常過熱してしまうのを回避することができる。例えば、制御弁414が開状態のまま動作しない状態が起こっても、温度調節ヘッド400の下部ブロック404を流れる冷媒の量がゼロにはならないので、被試験デバイスDUT自体の自己発熱による異常過熱を回避することができる。このため、冷媒の流路として、下部ブロック404への経路と、バイパス経路の2つを設けることにより、制御弁414が破損した場合の安全設計を図ることができるのである。
Further, by forming the bypass path in this way, it is possible to avoid the device under test DUT from being abnormally overheated when the
さらに、本実施形態に係る温度調節ヘッド400の下部ブロック404には、ヒーター470が埋め込まれている。具体的には、下部ブロック404に、水平方向に並列に2つのヒーター挿入孔472が形成されており、この2つのヒーター挿入孔472にそれぞれヒーター470が挿入されている。
Furthermore, a
上述したように、ヒーター470には、ヒーター用電源600から電力を供給できるように構成されており、ヒーター470に電力が供給されると、ヒーター470は発熱し、下部ブロック404が加熱される。下部ブロック404に被試験デバイスDUTが接触している場合には、下部ブロック404の熱が被試験デバイスDUTに伝達され、被試験デバイスDUTも加熱される。
As described above, the
さらに、本実施形態に係る温度調節ヘッド400の下部ブロック404には、温度検出部480が埋め込まれている。具体的には、下部ブロック404に、水平方向にセンサ挿入孔482が形成されており、このセンサ挿入孔482から、温度センサ484が挿入されている。
Furthermore, a
温度センサ484の先端部は、下部ブロック404の中央部分まで挿入されている。この下部ブロック404の中央部分には、センサ開口488が形成されており、このセンサ開口488に、センサブロック490が挿入されている。このセンサブロック490と温度センサ484により、本実施形態に係る温度検出部480が構成されている。
The tip of the
この温度検出部480の上面には、温度検出部480のセンサブロック490を下方向に付勢するための付勢部材として、スプリング492が設けられている。このため、センサブロック490は、下方向に付勢されており、下部ブロック404が被試験デバイスDUTに接触している場合には、センサブロック490も被試験デバイスDUTに密着する。これにより、被試験デバイスDUTの温度がセンサブロック490に伝わり、これを温度センサ484で検出する。
A
温度センサ484で検出された温度は、検出温度信号として、バーンインコントローラ200に送信される。バーンインコントローラ200では、この検出温度信号に基づいて、被試験デバイスDUTの温度を特定し、温度調節ヘッド400の制御を行う。例えば、バーンインコントローラ200は、ヒーター470に電力を供給して加熱したり、逆に、ヒーター470に供給していた電力を減らしたり、停止したりする。また、バーンインコントローラ200は、制御弁414を閉状態にして下部ブロック404に流れ込む冷媒の流量を増やしたり、逆に、制御弁414を開状態にして下部ブロック404に流れ込む冷媒の流量を減らしたりする。
The temperature detected by the
また、図9及び図10から分かるように、上部ブロック402と下部ブロック404との間は、円周形状のOリング494によりシールされている。すなわち、上部ブロック402を下部ブロック404に嵌め合わせると、上部ブロック402の外周部と下部ブロック404の内周部との間に、円周形状の間隙496が形成される。この間隙496にOリング494を挿入することにより、上部ブロック402と下部ブロック404との間がシールされる。Oリング494は、ゴムや弾性樹脂などの弾性部材により構成されており、上部ブロック402と下部ブロック404との隙間から冷媒が漏れ出すのを防止している。このように、Oリング494が円周形状に形成されていることから、Oリング494に印加される内部からの圧力を均等に分散させることができ、Oリング494の潰し量を低減できる。
Further, as can be seen from FIGS. 9 and 10, the
図13は、このバーンイン装置10で行われる温度制御の一例を説明するための温度変化のグラフを示している。この図13のグラフにおいては、横軸はバーンイン試験を開始してからの経過時間を示しており、縦軸は温度検出部480で検出された温度を示している。
FIG. 13 shows a graph of temperature change for explaining an example of temperature control performed in the burn-in
この図13に示すように、(1)バーンイン試験の開始直後は、制御弁414は閉状態となり、流量0.75L/minで冷媒を温度調節ヘッド400に供給する。これにより、被試験デバイスDUTの初期温度を安定させる。
As shown in FIG. 13, (1) immediately after the start of the burn-in test, the
被試験デバイスDUTの状態が安定した時点で、バーンイン装置10は、(2)被試験デバイスDUTへの電力供給を開始する。被試験デバイスDUTに電力が供給されると、(3)被試験デバイスDUTは自己発熱により、温度が上昇する。この図13の例では、被試験デバイスDUTは80℃まで上昇して安定している。但し、被試験デバイスDUTの中には、80℃を超えてしまうものもあり、逆に、80℃に達しないものもある。この(3)では、制御弁414は閉状態のままである。
When the state of the device under test DUT becomes stable, the burn-in
バーンイン試験の検査温度が例えば135℃であると想定すると、80℃以上になった被試験デバイスDUTについては、バーンイン装置10は、(4)制御弁414の閉状態を維持して、0.75L/minの冷媒の流量を確保したまま、ヒーター470への電力供給を開始して、ヒーター470による温度制御を始める。これにより、(5)135℃まで、被試験デバイスDUTの温度を上昇させて、維持させる。
Assuming that the inspection temperature of the burn-in test is, for example, 135 ° C., for the device under test DUT that has reached 80 ° C. or higher, the burn-in
一方、80℃に到達しなかった被試験デバイスDUTについては、バーンイン装置10は、制御弁414を開状態にして、下部ブロック404に流れ込む冷媒の流量を0.4L/minに下げた上で、ヒーター470への電力供給を開始して、ヒーター470による温度制御を始める。これにより、(5)135℃まで、被試験デバイスDUTの温度を上昇させて、維持させる。すなわち、被試験デバイスDUTが80℃に到達していない場合、冷媒の流量を下げることにより、被試験デバイスDUTの温度が上昇しやすいようにしている。
On the other hand, for the device under test DUT that did not reach 80 ° C., the burn-in
以上のように、本実施形態に係るバーンイン装置10によれば、冷媒が流れる主管P12と並列に支管P20を設け、この支管P20の途中に温度調節ヘッド400を設けるようにしたので、主管P12と並列的に温度調節ヘッド400へ冷媒を供給することができる。このため、直列に接続した温度調節ヘッド400を順番に冷媒が流れる場合と比べて、各温度調節ヘッド400における冷媒温度の偏りを少なくすることができ、被試験デバイスDUTに対する冷却能力の均一化を図ることができる。
As described above, according to the burn-in
また、本実施形態に係るバーンイン装置10によれば、制御弁414の開閉状態を制御することにより、温度調節ヘッド400の下部ブロック404に流れ込む冷媒の流量を制御し、冷媒の流量を制御することにより被試験デバイスDUTの温度調節を行うようにした。すなわち、冷媒の流量制御による温度調節を主とし、ヒーター470のオン/オフ制御による被試験デバイスDUTの温度調節は従とした。このような温度制御にすることにより、同時にバーンイン試験を行うことのできる被試験デバイスDUTの電流量及び発熱量の範囲を広く確保することができる。つまり、パワーバンドが広がって、電流量及び発熱量が異なる広い範囲の被試験デバイスDUTを、同時にバーンイン試験できるようになる。
Further, according to the burn-in
さらに、このように主として冷媒の流量制御により、被試験デバイスDUTの温度調節をするようにしたので、バーンイン装置10の消費電力の削減を図ることができる。すなわち、被試験デバイスDUTは自己発熱をしているので、この自己発熱に加えてヒーターまでも用いて加熱した上で、冷媒による冷却をするのでは消費エネルギーが大きくなってしまう。このため、本実施形態のように、被試験デバイスDUTの自己発熱を利用した上で、冷媒による流量制御で被試験デバイスDUTの温度調節をすれば、消費エネルギーの削減を図ることができる。
Further, since the temperature of the device under test DUT is adjusted mainly by controlling the flow rate of the refrigerant in this way, the power consumption of the burn-in
また、本実施形態に係るバーンイン装置10によれば、下部ブロック404の中央部分を中心とした同心円状に、円周形状の流路422、426、430を複数形成することとしたので、流路422、426、430の幅を比較的広く確保することができる。このため、流路を流れる冷媒の圧力損出を少なくすることができ、バーンイン装置10の負荷を軽減することができる。
Further, according to the burn-in
さらに、上部ブロック402に形成される流路は、いずれも水平方向に円筒形状の流路、又は、垂直方向に延びる円筒形状の流路であるので、上部ブロック402に流路を形成するための切削加工を容易にすることができる。
Furthermore, since the flow paths formed in the
なお、本発明は上記実施形態に限定されず種々に変形可能である。例えば、主管P10、P12、P14の配置や支管P20の配置は、任意であり、温度調節ヘッド400に冷媒を並列に供給するために種々に変形可能である。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, the arrangement of the main pipes P10, P12, P14 and the arrangement of the branch pipe P20 are arbitrary, and can be variously modified in order to supply the refrigerant to the
また、上述した温度調節ヘッド400内における冷媒の流路のレイアウトは一例に過ぎず、温度調節ヘッド400の形状や大きさに基づいて、種々の変更を加えることが可能である。
The layout of the refrigerant flow path in the
また、温度調節ヘッド400における加熱機能は必ずしも必要なものではなく、被試験デバイスDUTの自己発熱が大きい場合には、ヒーター470による加熱機能を省くことも可能である。
Further, the heating function in the
また、上述した実施形態では、本発明をバーンイン装置10に適用した場合を例に説明したが、本発明はバーンイン装置10に限らず、温度調整ヘッド400を有する様々な温度調節装置に対して適用することが可能である。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the burn-in
10 バーンイン装置
20 恒温槽
30 スロット
40 ドア
50 コネクタ
100 ソケット
110 エッジコネクタ
200 バーンインコントローラ
300 温度調整ボード
400 温度調節ヘッド
500 チラー
DUT 被試験デバイス
BIB バーンインボード
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記スロットに挿入されたバーンインボードの前記複数の被試験デバイスのそれぞれに対応して1個ずつ設けられている、複数の温度調節ヘッドであって、前記複数の被試験デバイスに接触して、前記被試験デバイスの冷却を行う、複数の温度調節ヘッドと、
冷媒を冷却する冷媒冷却装置から送出された冷媒を循環させ、再び前記冷媒冷却装置に冷媒を戻すための主管と、
前記複数の温度調節ヘッドのそれぞれに対応して1つずつ設けられている複数の支管であって、当該複数の支管のそれぞれが、前記主管と並列に設けられて、前記主管から冷媒を前記温度調節ヘッドに供給するとともに、再び前記主管に戻すための複数の支管と、
を備えることを特徴とするバーンイン装置。 A plurality of burn-in board can be mounted to the device under test is inserted, and the slot,
A plurality of temperature control heads, each provided corresponding to each of the plurality of devices under test of the burn-in board inserted into the slot, contacting the plurality of devices under test, A plurality of temperature control heads for cooling the device under test;
A main pipe for circulating the refrigerant sent from the refrigerant cooling device for cooling the refrigerant and returning the refrigerant to the refrigerant cooling device again;
A plurality of branch pipes provided one by one corresponding to each of the plurality of temperature control heads, each of the plurality of branch pipes being provided in parallel with the main pipe, and supplying the refrigerant from the main pipe to the temperature A plurality of branch pipes for supplying to the adjustment head and returning to the main pipe again;
A burn-in device comprising:
前記温度調節ヘッドは、被試験デバイスと接触する下部ブロックを備えて構成されており、
前記供給用支管から供給された冷媒は、前記下部ブロックの中央部分に供給され、この中央部分から前記下部ブロックの外周方向に向かって流れるように形成された流路を流れて、前記排出用支管から排出される、ことを特徴とする請求項1に記載のバーンイン装置。 The branch pipe is configured to include a supply branch pipe that supplies a refrigerant from the main pipe to the temperature control head, and a discharge branch pipe that returns the refrigerant discharged from the temperature control head to the main pipe.
The temperature control head includes a lower block that comes into contact with a device under test,
The refrigerant supplied from the supply branch pipe is supplied to the central portion of the lower block, flows through a flow path formed to flow from the central portion toward the outer peripheral direction of the lower block, and the discharge branch pipe The burn-in device according to claim 1, wherein the burn-in device is discharged from the vehicle.
内側の円周形状の流路から外側の円周形状の流路に繋がる開口を通って、冷媒は、前記下部ブロックの外周方向に流れていく、ことを特徴とする請求項2に記載のバーンイン装置。 The flow path is constituted by a circumferential flow path arranged concentrically around the central portion of the lower block,
3. The burn-in according to claim 2 , wherein the refrigerant flows in an outer circumferential direction of the lower block through an opening connected from the inner circumferential channel to the outer circumferential channel. 4. apparatus.
前記温度調節ヘッドは、前記バイパス経路への冷媒の流れを制御する制御弁をさらに備える、ことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載のバーンイン装置。 In addition to the refrigerant flow path to the lower block, the temperature adjustment head has a bypass path through which the refrigerant flows.Even through the bypass path, the refrigerant supplied from the supply branch pipe is Being discharged into the discharge branch,
The burn-in device according to any one of claims 2 to 4 , wherein the temperature adjustment head further includes a control valve that controls a flow of the refrigerant to the bypass path.
前記制御弁が開状態になると、冷媒は、前記下部ブロックへの流路を流れるとともに、前記パイパス経路も流れるが、
前記制御弁が閉状態になると、冷媒は、前記下部ブロックへの流路は流れるが、前記バイパス経路には流れ込まない、
ことを特徴とする請求項5に記載のバーンイン装置。 The control valve has two states, an open state and a closed state,
When the control valve is in the open state, the refrigerant flows through the flow path to the lower block and also flows through the bypass path.
When the control valve is closed, the refrigerant flows through the flow path to the lower block, but does not flow into the bypass path.
The burn-in apparatus according to claim 5 .
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