JP4859156B2

JP4859156B2 - Temperature characteristic test equipment

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Publication number: JP4859156B2
Application number: JP2001008281A
Authority: JP
Inventors: 邦和石井; 準治水戸部
Original assignee: Espec Corp
Current assignee: Espec Corp
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: JP2002214270A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電部材を介して外部と電気的に導通されて試験される被試験物に試験されるべき温度を与える温度条件付与手段を有する温度特性試験装置に関し、特に、温度によって特性が異なり電気信号が流されて特性が試験される被試験物のうち水晶発振器や半導体デバイス等の高周波電気部品の温度特性試験に好都合に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
例えば水晶発振器の温度特性試験では、水晶発振器に異なった複数種類の温度を与える必要がある。そのため、従来の試験装置では、空調装置を備えていてこれによって試験室に一定温度の空気を循環供給可能にした恒温槽を前記複数種類の温度に対応した台数だけ並設し、水晶発振器を多数個乗せたＤＵＴボードを試験室内に搭載し、それぞれの恒温槽を前記複数種類の温度に調整しておき、それぞれの恒温槽において、個々の水晶発振器に順次コンタクトピンを接触させて電気的導通を図り、温度に対応して変化する振動周波数を測定するようにしていた。この場合、それぞれの恒温槽間では、コンベア装置等により、恒温槽のシール部を通過させてＤＵＴボードを移動させていた。
【０００３】
しかしながら、このような装置では、恒温槽が複数台必要になるのでシステムが複雑になると共に設備費用が極めて高くなること、ボード移載時に恒温槽の温度が乱れて回復させるまでに相当の時間がかかること、水晶発振器への熱伝達が空気接触に依存するため水晶発振器を目的とする試験温度に到達させるまでの時間が長くかかること、水晶発振器を装着したソケットやＤＵＴボード自体も温度上昇させることになり、この点でも時間がかかること、更に、ソケット及びＤＵＴボードを移動させるので個々の水晶発振器毎にコンタクトピンを接触させて電気的導通を図る必要があり、測定時間が長くかかること、等の問題があった。
【０００４】
又、恒温槽では、水晶発振器に付与すべき温度条件を空調制御に依存するため、基本的に精度の高い温度制御が難しいという問題がある。又、循環空気の上流側と下流側、中央と両端で温度差が生じ不均一な温度分布になり易いと共に、水晶発振器の温度を変化させるために長い時間を要するという問題もあった。更に、恒温槽による温度試験では、恒温槽の外部の温度条件の良い場所に試験回路を配置し、水晶発振器には配線によってＤＵＴボードとソケットとを介して試験用電気信号を送っているため、その配線が長くなり、発振される高周波数を検出する上で問題になっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術に於ける上記問題を解決し、導電部材を介して外部と電気的に導通されて試験される被試験物を迅速に精度良く均一に加熱できる温度特性試験装置を提供することを課題とする。又、被試験物の電気的特性を試験する場合に、接触面への被試験物の装着と電気的導通を簡単に且つ短時間で行い被試験物を直接接触加熱できる温度特性試験装置を提供することを課題とする。更に、電気的特性試験の能率を向上させ、被試験物が水晶発振器である場合に、その温度補正を低コストの下に精度良く且つ能率良く行うことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明は、導電部材を介して外部と電気的に導通されて試験される被試験物に試験されるべき温度を与える温度条件付与手段を有する温度特性試験装置において、
前記温度条件付与手段は、前記被試験物が乗せられて接触する接触面と前記被試験物の周囲を囲う囲壁部と熱媒体が流されて前記温度を与えるように形成された伝熱部であって前記導電部材の前記外部の側である他端側部分が通過する貫通部が形成された伝熱部とを備えた伝熱プレートを有することを特徴とする。
【０００７】
上記の伝熱部は、囲壁部の少なくとも一部分を含み熱媒体が流されて前記温度を与えるように形成されることが望ましい。
【０００８】
請求項２発明は、上記に加えて、前記被試験物は複数から成り、前記接触面と前記囲壁部と前記伝熱部と前記導電部材とは前記複数の被試験物のそれぞれに対応して設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、上記に加えて、前記被試験物は温度によって特性が異なり複数種類の異なった温度によって試験されるものであり、前記温度条件付与手段は前記複数種類の異なった温度に対応した単位温度条件付与手段から成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの発明の特徴に加えて、前記導電部材は電気コネクタとして形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、上記に加えて、前記電気コネクタは、前記伝熱プレートに支持された本体部と該本体部に設けられ前記導電部材の前記他端側部分の反対側の一端側部分を回転自在に支持する支持部と前記一端側部分を第１方向に回転させるように付勢する付勢部材とを備え
前記一端側部分は、押圧されたときに前記導電部材を前記第１方向と反対の第２方向に回転させるように形成された被押圧部と前記被試験物が前記接触面に乗せられたときに前記被試験物に接触可能なように形成された先端部とを備え、前記被押圧部が前記付勢部材の付勢力に抗して押圧されると前記被試験物が前記接触面に乗せられるときの通路を開くように前記先端部が開き前記被試験物が前記接触面に乗せられて前記押圧が解除されると前記先端部が前記被試験物に接触するように形成されている、
ことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は、本発明を適用した温度特性試験装置としての水晶発振器温度補正装置の伝熱プレート部分の構造例を示す。
水晶発振器温度補正装置は、電気部品から成る被試験物としての水晶発振器１に試験されるべき温度として複数種類の温度のうちの例えば第１の一定温度ｔ₁を与える温度条件付与手段として伝熱プレート２を備えている。伝熱プレート２は、一定温度ｔ₁を与えるように熱媒体としてブライン等の熱媒液が流される伝熱部である熱媒液流路２１、水晶発振器１が乗せられて接触する接触面２２、水晶発振器１の周囲を囲う囲壁部２３、等を備えている。又、囲壁部２３の少なくとも一部分として、本例ではＹ方向の両側の囲壁部２３（２３₁）に２段に熱媒通路２１を設けている。
【００１３】
水晶発振器１は、温度によって特性としての周波数特性が異なり電気信号が流されて周波数特性が試験される被試験物の一例であり、これを試験するための伝熱プレート２は導電部材であり電気コネクタとして形成されているソケット３を備えている。ソケット３は、囲壁部２３で囲われた中に設けられていて、伝熱プレート２に支持された本体部３１、これに支持ピン３１ａ及び支持部材３１ｂを介して回転自在に支持され外部との電気的導通を図り電気信号を通過可能なように設けられた導電部材の一端側部分であるコンタクトピン３２、これを第１方向であるコンタクト方向として左右のピンをそれぞれ時計方向及び反時計方向に回転させるように付勢する付勢部材としての捩じりバネ３３、等を備えていている。
【００１４】
コンタクトピン３２は、押圧されたときにこれをコンタクト方向と反対の第２方向である開方向に回転させるように形成された被押圧部である突起３２ａ、水晶発振器１が接触面２２に乗せられたときに水晶発振器１の図示しない電極部に接触可能なように形成された先端部３２ｂ等を備えている。そして、突起３２ａが捩じりバネ３３の付勢力に抗して下方Ｚ₁方向に押圧されると、水晶発振器１が接触面２２に乗せられるときの通路として水晶発振器１の幅Ｂより広い間隔Ｃを開くように先端部３２ｂが開き、水晶発振器１が接触面２２に乗せられて押圧が解除されると、先端部３２ｂが捩じりバネ３３の付勢力によって水晶発振器１に接触するように形成されている。
【００１５】
突起３２ａは、水晶発振器１を接触面２２に乗せるように作動する図９及び１０に一例を示す搬送機４００の先端部材等によって押圧されるが、本例では、突起３２ａを直接押圧するのではなく、カバー３４を介して押圧させるようにしている。即ち、カバー３４は、ロボット等に押圧される上面３４ａ、突起３２ａを押す下面材３４ｂ等を備えていると共に、四隅部で本体部３１にねじ込まれたガイドピン３４ｃに嵌め込めこまれていて、これによってＺ方向の移動を案内されるように構成されている。又、通常時には突起３２ａを押圧しないようにＺ₁の反対方向であるＺ₂方向にカバー３４を付勢するコイルばね３５が設けられている。
【００１６】
ソケット３は、電気信号を流すように外部と接続される導電部材の他端側部分である中間コンタクトピン３６を備えていて、これに導電部材の一端側部分であるコンタクトピン３２が図示しない導電材で接続されている。このようなソケット３の本体部３１は、接触面２２を形成する伝熱プレート２の突出台２４に嵌まり込むように装着されていると共に、水晶発振器１が突出台２４の接触面２２に乗せられるときの案内及び位置決めをする機能を有する。ソケット３と囲壁部２３との間には狭い隙間があるが、ソケット３は図示しない介装部材によって囲壁部２３内で一定位置に位置決めされている。
【００１７】
図３及び図４に示す如く、水晶発振器１は本例では複数として１６個から成り、接触面２２と囲壁部２３と熱媒通路２１とソケット３とは１６個の水晶発振器のそれぞれに対応して設けられていて、伝熱プレート２はこれらを組み込んだ構造になっている。なお、１伝熱プレート中の水晶発振器１の個数としては、例えば２４個にするなど、生産設備で要請される処理条件等によって適当に選定される。
【００１８】
このような伝熱プレート２は、前記囲壁部２３や突出台２４を形成している胴体２５、熱媒液流路２１の両端が開口し胴体２５との間にガスケット２５ａを介して胴体２５と結合され熱媒液の入口室及び出口室を構成する両側のエンドブロック２６、胴体２５及びエンドブロック２６の底に取付板２７によって取り付けられた断熱材２７ａ、これらを搭載したベースプレート２８、等で構成されている。
【００１９】
取付板２７には水晶発振器１との間で電気信号を送受信する回路基板４が取り付けられている。この下部は回路基板に関連した電子部品の収納スペース４１になっている。ベースプレート２８には把手２８ａが取り付けられている。エンドブロック２６には熱媒液が供給及び排出される熱媒液入口２６ａ及び出口２６ｂが設けられている。
【００２０】
回路基板４には、図３及び図４（ａ）の一点鎖線及び図４（ｂ）により詳細に示す如く、ソケット３から伝熱プレート２の胴体２５に突出し導電部材の他端側部分をなす中間コンタクトピン３６及び外側コンタクトピン５が配線６を介して電気的に接続されている。コンタクトピン３６及び５は貫通部である絶縁体から成るパイプ７で囲われていてこの中を通過している。更に、外側コンタクトピン５を熱収縮チューブ８で被覆している。このようにすれば、外界から配線６及び外側コンタクトピン５を通して侵入する熱を効果的に遮断することができる。
【００２１】
即ち、外側コンタクトピン５がパイプ７の中に入っているため、通常の断熱材ではこれを外側コンタクトピン５に十分沿わせることができず断熱が不十分になるが、このような熱収縮チューブ８を使用することにより、外界に対する十分な熱遮断効果を得ることができる。一方、胴体２５は熱媒液流路２１を流れる熱媒液でほぼ一定温度Ｔ₁になっているため、外側コンタクトピン５の胴体２５側及び中間コンタクトピン３６の周囲温度もほぼＴ₁になっていて、この部分で内外間の熱変化が生じ、このように構造の総合効果として、ソケット３、配線及びコンタクトピン３２を介する水晶発振器１への外界からの熱伝達が十分遮断されることになる。
【００２２】
図５は伝熱プレート２に熱媒液を供給するための加熱兼冷却装置であるサーモユニット９の構成例を示す。
サーモユニット９は、熱媒液としてブラインを循環させる熱媒液循環ポンプ９１、加熱器９２、これと切り換えて使用され冷却部９３ａ及び蒸発部９３ｂを備えた冷却用の熱交換器９３、蒸発部９３ｂを含み冷媒が循環する冷凍回路を構成する圧縮機９４、凝縮器９５、膨張機構９６、それぞれ伝熱プレート２の熱媒液入口及び出口２６ａ及び２６ｂに接続される供給管９７及び戻り管９８、図示しない制御装置等で構成されていて、熱媒液を−４０℃程度から８０℃程度までの間の一定の温度に制御して伝熱プレート２に循環供給することができる。
【００２３】
図６は水晶発振器の温度に対する周波数特性の一例を示す。
水晶発振器の振動周波数は温度に対応して変化するが、その原材料である水晶板がカットされたときの状態によって異なってくる。図は代表的なＡＴカットの例を示す。水晶発振器は例えば携帯電話の電子回路の一部に使用されるが、そのような用途において、夏や冬、暑い地域や寒冷地等によって使用時の環境温度が変化しても、常に一定の周波数を発生させる必要がある。そのため、実際の個々の製品毎に温度とそれに対応する周波数とを測定し、それに基づいて水晶発振器に補正値を入力することになる。本発明の水晶発振器温度補正装置、この目的に好都合に使用される。
【００２４】
図７は水晶発振器温度補正装置の全体的システム構成を示す。
本装置は、図５に示すサーモユニット９、これと熱媒液供給管９７及び戻り管９８で接続されていて図３に示す如く１６個の水晶発振器１を搭載可能なように同数の接触面２２を備えた伝熱プレート２、周波数検出器（ＲＦスキャナー）等を含む回路基板４、水晶発振器を図１に示すコンタクトピン３２及び中間コンタクトピン３６に接続し更に図５に示す外側コンタクトピン５及び配線６を介して回路基板４に接続するように構成された接触フローブ系１００、回路基板４と配線によって結合された計測ボード２００、これを構成する周波数カウンタ２０１、電源装置２０２、温度補正データ発信装置２０３等、サーモユニット９及び計測ボード２００と信号をやり取りして熱媒液の温度及び計測ボード２００のデータを制御する制御ＣＰＵ３００、等によって構成されている。
【００２５】
図８は、図１〜図７に示すように１基ごとに独立した水晶発振器温度補正装置を５基組み合わせて１つのテストユニットにした状態を示す。なお、図示の構成は一例であり、試験条件や生産ラインからの要請に応じて種々の構成を採用することができる。
【００２６】
このテストユニットでは、水晶発振器に与えられる温度が複数種類の異なった温度として例えばｔ₁〜ｔ₅までの５種類の温度から成り、伝熱プレート２が５種類の温度に対応した単位温度条件付与手段としての５台の単位伝熱プレート２₁〜２₅から成り、それぞれの単位伝熱プレートが５種類の異なった温度のうちの一つの温度を与えるように構成されている。従って、５台の単位伝熱プレート２はそれぞれ一つの温度を与えればよい。但し本例では、装置の共用性等の点から、５台の単位伝熱プレート２を全て同じ構造にしている。これらの伝熱プレート２は、図１乃至図５に示すものである。
【００２７】
このようなテストユニットは、上記５台の単位伝熱プレート２₁〜２₅を１台又は２台装備したＡ〜Ｃの３区分で構成されている。それぞれの区分には、水晶発振器を移載するための移載装置として本例では合計４台の搬送機４００が、それぞれの区分に対して４００Ａ₁、４００Ａ₂、４００Ｂ及び４００Ｃとして設けられている。
【００２８】
又本例では、搬送機４００による搬送系を補完する装置として、位置ａからｂまで水晶発振器を移動させてｂ位置で位置決めするように構成された位置決め装置５００〜５０３が設けられている。但しこの装置は省略されることがある。又、前記の区分や搬送機の台数等は必要に応じて適当に変更される。
【００２９】
図９及び図１０は単位水晶発振器温度補正装置の２基連続部分の配置及び搬送機の概略構造を示す。
単位装置は、上部の伝熱プレート２、下部の架台６００及びサーモユニット用筐体７００で構成されている。架台６００には、図７に示す計測ボード２００等が格納される計測機器スペース６０１及び搬送機４００を駆動制御する機器が配置された搬送制御用スペース６０２が設けられている。サーモユニット用筐体７００には、図５に示す加熱器や冷凍回路及びこれらの駆動制御部分が設けられている。この部分と伝熱プレート２との間は、図５に示す熱媒液供給及び戻り管９７、９８で結合されている。架台６００及び筐体７００にキャスターを付けてこれらを移動可能にしてもよい。
【００３０】
搬送機４００は、ベース４０１上に立設された支柱４０２に取り付けられたガイドレール４０３、走行機構４０４、昇降機構４０５、本体ブロック４０６、その先端の着脱部４０７、等によって構成されている。
【００３１】
着脱部４０７は、吸脱着ノズル４０７ａ及びプッシュロッド４０７ｂを４セット備えていて、それぞれのセットで合計４個の水晶発振器１を接触面２２に乗せられるように形成されている。このような搬送機は、プッシュロッド４０７ｂ及びこれに関連した構造部分を除いて、通常のワーク吸着式二次元動作ロボットと同様の構造のものである。なお搬送機４００としては、上記のように直線的動作をするものに限らず、三次元の自在な動作が可能で搬送の自由度の高いスカラロボット等であってもよい。
【００３２】
以上のように単位水晶発振器温度補正装置を組み合わせて構成されたテストユニットは次のように運転されその作用効果を発揮する。
【００３３】
本例のテストユニットでは、５台の単位伝熱プレート２₁〜２₅が、それぞれのサーモユニット９によってｔ₁＝２５℃、ｔ₂＝０℃、ｔ₃＝−３５℃、ｔ₄＝５０℃及びｔ₅＝８５℃に温度制御される。２５℃、５０℃及び７５℃では加熱器９２が使用され、０℃及−２５℃では冷凍回路の蒸発器９３が使用される。このように温度制御される熱媒液であるブラインは、熱媒液循環ポンプ９１により、供給管９７、伝熱プレート２の熱媒液入口２６ａ、熱媒液流路２１、出口２６ｂ、戻り管９８、熱交換器９３の冷却部９３ａ、及び加熱器９２を順次経由するように循環される。
【００３４】
熱媒液の循環により、胴体２５、囲壁部２３、頂部に接触面２２を有する突出台２４等の伝熱プレート２の全体が均一に加熱される。又、囲壁部２３（２３₁）の熱媒液流路２１により、囲壁部の中の水晶発振器１の周囲空間も試験温度に近い温度になるので、水晶発振器の接触面２２以外の開放面からの放熱又は吸熱による熱損失が発生しない。その結果、接触面２２に乗せられた水晶発振器１は、接触面２２との直接接触による熱伝達によって迅速に且つ精度良く目的とする試験温度にされる。
【００３５】
又、本例では１台の伝熱プレート２に対して接触面２２を備えた突出台２４が１６個設けられているが、これらが熱容量の大きい熱媒液によって加熱又は冷却される伝熱プレート２の内部に形成されているので、接触面２２の設置位置による温度差が発生しない。その結果、接触面２２に乗せられた１６個の水晶発振器の全てがほぼ均一な試験温度になる。
【００３６】
水晶発振器１が接触面２２に乗せられるときには、図１０に示す搬送機４００が作動する。即ち、吸脱着ノズル４０７ａが水晶発振器１を吸着した状態で搬送機４００が走行機構４０４によってガイドレール４０３に沿って走行し、図示しない位置決め機構によって所定位置に停止し、昇降機構４０５によって本体ブロック４０６が図の実線の位置から二点鎖線の位置まで下降し、吸脱着ノズル４０７ａが少し下方に伸びた所で水晶発振器１の吸着を解除する。
【００３７】
この動作により、着脱部４０７のプッシュロッド４０７ｂは、図２（ｃ）に示す如く、ソケット３のカバー３４の上面３４ａを押し下げ、下面材３４ｂを介してガイドピン３４ｃを押し下げ、支持ピン３１ａを中心として支持部材３１ｂを介してコンタクトピン３２を回転させ、水晶発振器１の幅Ｂより広い間隔Ｃを生じさせ、吸脱着ノズル４０７ａに吸着支持された水晶発振器１を通過可能にする。そして、吸脱着ノズル４０７ａが接触面２２に近い位置に到達すると、ノズル内の真空が解除され、吸着されていた水晶発振器１がノズルから離れて接触面２２上に乗せられる。
【００３８】
この動作が終了すると、昇降機構４０５によって本体ブロック４０６が上昇して図の実線の位置になる。このときには、プッシュロッド４０７ｂによるカバー３４の押し下げが解除され、ガイドピン３４ｃの押し下げも解除され、捩じりバネ３３の付勢力によってコンタクトピン３２が閉じる方向に回転し、間隔が狭くなった図１の状態になる。そして、捩じりバネ３３の付勢力により、コンタクトピン３２の先端部３２ｂが水晶発振器１の図示しない電極部に接触する。
【００３９】
この場合、本発明では、搬送機４００の着脱部４０７の昇降動作とソケット３のコンタクトピン３２の開閉動作とを連携させた機構を採用しているので、昇降という単一の簡単な動作により、極めて短い時間で確実に水晶発振器１を吸着面２２に乗せ且つコンタクトピン３２と接触させることができる。従って、別のコンタクトピンを接触させる機構や動作が不要になる。
【００４０】
水晶発振器１が吸着面２２に乗せられると、両者間の直接接触によって前記の如く水晶発振器が迅速に試験温度に到達する。又、コンタクトピン３２の接触により、中間コンタクトピン３６、外側コンタクトピン５及び配線６を経由して、水晶発振器と回路基板４及び計測ボード２００との間が電気的に導通する。
【００４１】
水晶発振器１が接触面２２に乗せられて試験温度に到達すると、図７に示す如く、計測ボード２００の電源装置２０２から回路基板４及びコンタクトピン３２等の接触プローブ系１００を介して水晶発振器に電気信号である電源電圧が印加され、それによって水晶発振器が高周波で振動し、回路基板４に設けられたＲＦスキャナーがこの振動周波数を検出して計測ボード２００の周波数カウンタ２０１に送信する。
【００４２】
この場合、温度条件付与手段が伝熱プレート２であるため、図４（ｂ）に示す如く、これから導出された外側コンタクトピン５に十分近い位置にＲＦスキャナーを備えた回路基板４を配置することが極めて容易になる。その結果、ＲＦスキャナーによって水晶発振器１の１０ＭＨｚ以上という高周波数を精度良く検出することができる。
【００４３】
検出した周波数が周波数カウンタ２０１に取り入れられると、制御ＣＰＵ３００は、サーモユニット９から送信される水晶発振器の試験温度信号と周波数カウンタの信号とにより、温度補正データを算出して温度補正データ発信装置２０３に与える。発信装置２０３は、回路基板４等を経由して水晶発振器１に温度補正データを送信し、その補正値を書き込む。
【００４４】
図１１は、発明者等が本発明の装置を用いて水晶発振器の温度及び発振周波数を測定した実験結果を示す。
この実験では、伝熱プレート２の接触面２２を−７．４℃の一定温度に調整し、常温になっていた水晶発振器をソケット３を介して接触面２２に乗せ、コンタクトピン３２を水晶発振器の電極に接触させ、電源装置２０２によって電圧を印加し、その後の接触面２２近傍の温度及び水晶発振器の周波数変化を測定している。その結果によれば、水晶発振器を乗せた後にも接触面２２近傍の温度は変化せず、接触面２２の熱が急速に水晶発振器に伝達され、その温度が急速に常温から接触面２２の温度に近づき、それによって測定周波数が急速に変化し、１５秒後には温度−７．４℃に対応した周波数として採用可能な値になり、５０秒後には完全に安定した一定値になった。
【００４５】
この実験から、本発明の装置では、熱媒液により電熱プレート２を効率良く加熱又は冷却し、伝熱プレート２の囲壁部２３にも熱媒液流路２１を形成して水晶発振器１の環境温度を含み伝熱プレート２全体を均一な試験温度に維持し、水晶発振器１を伝熱プレート２の接触面２２に直接接触させて両者間の効率良い熱伝達を図り、ソケット３を伝熱プレートに常設してこれと同温度に保持して伝熱対象を熱容量の十分小さい水晶発振器のみとし、伝熱プレート２の胴体２５を貫通させたパイプ７を介して中間コンタクトピン３６及び外側コンタクトピン５を外部に導出し、導電体を介する外界と水晶発信器１との間の熱伝達を遮断して水晶発信器における不均一な温度分布の発生を防止し、このような種々の作用効果を発生させる構成を採択結合することにより、水晶発振器が急速に均一な温度分布の下に試験温度に到達して周波数が測定可能な値になることが実証された。
【００４６】
以上では、１基の水晶発振器温度補正装置によって１個の水晶発振器の発振周波数の温度補正をする場合について説明した。実際には、図１等に示す伝熱プレート２用いた図８に示すテストユニットにより、１台の伝熱プレート２で複数個として１６個の水晶発振器を１種類の温度に対して補正し、このような処理を複数種類の温度として５種類の温度に対して連続して行うことになる。その場合には、水晶発振器が伝熱プレート間で移載され試験温度が順次変わって行くことになるが、搬送機４００の動作や温度補正の方法等は基本的にはこれまで説明したとおりであり、同様の作用効果が維持されることになる。
【００４７】
本例のテストユニットでは、既述の如く５台の単位伝熱プレート２₁〜２₅を試験温度ｔ₁〜ｔ₅として２５℃、０℃、−３５℃、５０℃及び７５℃に維持し、試験されるべき水晶発振器を単位伝熱プレート間で順次測定と移載とを繰り返して処理して行く。このような測定及び移載は種々の方法で行われるが、以下では図８によりその一例について説明する。
【００４８】
まず、伝熱プレート１台分の１６個の水晶発振器が外部の生産ラインからテストユニットに取り入れられ、５種類の温度で試験されて別の生産ラインに排出されるまでの工程について説明すると、次のとおりである：
１）区分Ａの搬送機４００Ａ₁が外部の生産ラインから水晶発振器を４個づつ４回取り上げて順次の位置５００ａに置く。
２）これに対応して位置決め装置５００が水晶発振器を４個づつ４回順次位置５００ａから位置５００ｂに移動させて位置決めする。
３）これに対応して搬送機４００Ａ₂が水晶発振器を４個づつ４回順次位置５００ｂからソケット３を介して伝熱プレート２₁の接触面２２に装着してコンタクトピン３２を接触させる。
４）１６個全ての水晶発振器が接触面２２に装着された後温度が第１の試験温度ｔ₁に到達して安定するまでの一定時間であるソークタイムｔｓが経過した後、一定の測定時間ｔｍの間に１６個の水晶発振器１に対してｔ₁に対応した発振周波数の検出と補正値の書き込みを行う。
５）これが終了すると、搬送機４００Ａ₂が接触面２２上の水晶発振器を４個づつ４回取り上げて順次位置５０１ａに置く。
６）これに対応して位置決め装置５０１が水晶発振器１を４個づつ４回順次位置５０１ａから位置５０１ｂに移動させて位置決めする。
７）これに対応して搬送機４００Ｂが水晶発振器を４個づつ４回順次位置５０１ｂからソケット３を介して伝熱プレート２₂の接触面２２に装着してコンタクトピン３２を接触させる。
８）１６個全ての水晶発振器が接触面２２に装着された後温度が第２の試験温度ｔ₂に到達してソークタイムｔｓが経過した後、一定の測定時間ｔｍの間に１６個の水晶発振器に対してｔ₂に対応した発振周波数の検出と補正値の書き込みを行う。
９）これが終了すると、搬送機４００Ｂが接触面２２上の水晶発振器を４個づつ４回取り上げて順次ソケット３を介して伝熱プレート２₃の接触面２２に装着して３２を接触させる。
10）１６個全ての水晶発振器が接触面２２に装着された後温度が第３の試験温度ｔ₃に到達してソークタイムｔｓが経過した後、一定の測定時間ｔｍの間に１６個の水晶発振器１に対してｔ₃に対応した発振周波数の検出と補正値の書き込みを行う。
11）これが終了すると、搬送機４００Ｂが接触面２２上の水晶発振器１を４個づつ４回取り上げて順次位置５０２ａに置く。
12）これに対応して位置決め装置５０２が水晶発振器１を４個づつ４回順次位置５０２ａから位置５０２ｂに移動させて位置決めする。
13) 〜17) 区分Ｃにおいて、区分Ｂにおける７）から１２）までの工程を繰り返し、最初に取り入れた１６個の水晶発振器１の第５の試験温度ｔ５までの試験を完了し、これらを位置５０３ｂに排出する。
【００４９】
最初に外部から取り入れた１６個の水晶発振器の処理は以上のように行われるが、次々と外部から取り入れる水晶発振器１は、それぞれ前工程が終了した後にこれに追従して順次行われる。搬送機４００の搬送速度はこのような処理が可能なように定められている。
【００５０】
図１１は、上記のようなインライン方式で水晶発振器を順次温度試験するときの各温度ステージにおける試験に必要な時間を示す。
図８のテストユニット及び図９及び１０の搬送機による処理例では、図示の如く、各温度ステージにおいて１６個の水晶発振器を試験する時間は、水晶発振器の移動及び装着時間３０秒、ソークタイム２０秒及び測定１５秒から成る合計６５秒になっている。
【００５１】
テストユニットでは各温度ステージでこの試験が連続して行われるので、この時間が水晶発振器１６個分の全処理時間即ち１タクト時間になる。従って、本例の装置では、１日２４時間に１３２９サイクルを行わせて、２１，２６７個の水晶発振器を試験することができる。この試験処理量は、温度安定時間や測定時間が極めて長くかかる通常の恒温槽における処理量の４〜５倍に相当する。
【００５２】
なお、本例のテストユニットでは搬送機１台で一度に４個の水晶発振器を着脱して搬送するようにし、この搬送機を３区分に対して４台設けることにより、それぞれの搬送機を連続的に稼働させて１つの温度ステージにおける水晶発振器の移動及び装着時間を３０秒にしているが、生産ラインの要請に基づく処理量の増減等に対しては、１台の搬送機の着脱個数の増減、搬送速度の増減、搬送機の台数の増加、等によって自在に対応することができる。
【００５３】
表１は、伝熱プレート２に形成されている１６箇所の接触面２２の温度を測定した実験結果を示す。
【表１】

この実験は、冷凍回路使用時における１６箇所の接触面２２の場所の差による温度分布を測定するために行われた。表では、２列１６箇所の位置をそれぞれＰ−１〜Ｐ−１６で示し、Ｐ−２、３、４、６、８、９、１４、１６部分の測定値を示している。位置Ｐ−１１、１２にはソケット３を装着したが、測定時の配線等のために、測定位置にはソケット３が装着されていない。この測定における関連部分の温度しては、外気温度が２７．７℃、ブライン入口温度が−１３．５〜−１３．７℃、ブライン出口温度が−１１．５〜−１１．６であった。
【００５４】
この測定結果によれば、接触面２２の温度は最高−１１．４℃、最低−１１．７℃で、温度分布幅は０．３℃であった。従って、本発明の伝熱プレートによれば、水晶発振器の温度特性試験を行う上で全く問題のない温度分布が得られることが確認された。実際の装置と同様にソケット３を装着すれば、ソケットの保温効果によって温度分布が更に小さくなることが予測される。
【００５５】
なお以上では、電気部品から成る被試験物が水晶発振器である場合について説明したが、種々の特徴を備え十分な作用効果を発揮する本発明の伝熱プレート又はこれに加えてソケットを備えた温度特性試験装置は、例えばウエハや接触面２２に接触可能なように底面が平坦面になっていてソケットを介して装着される半導体デバイス等の接触加熱に適した各種の電気部品の温度試験に有効に利用されるものである。
【００５６】
図１２は、本発明の温度特性試験装置を被試験物としての半導体デバイスであるＩＣ１´に適用した例を示す。伝熱プレート２の胴体２５には導電部材の他端側部分である中間コンタクトピン３６が電気コネクタであるソケット３´から導設されている。中間コンタクトピン３６は、図４に示すように貫通部であるパイプ７を通過して外側コンタクトピン５及び配線６に接続される。ＩＣ１´には本体１１の両端から入出力端子となるリード１２が導設されていて、ＩＣ１´が接触面２２に乗せられると、リード１２がソケット３´の中間コンタクトピン３６の上の部分に差し込まれ、ＩＣ１´がソケット３´に装着されるようになっている。
【００５７】
上記のように本例のソケット３´は自動化対応の可能な構造になっている。即ち、例えば図１０（ｂ）に示すロボットの吸脱着ノズル４０７ａ等によってＩＣ１´を吸脱着し、本体１１の接触面２２への着脱とリード１２のソケットへの着脱とを同時に行うことができる。従って、このような半導体デバイスからなる被試験物に対しても、１台の伝熱プレート２に多数のＩＣ１´を装着できる構成や、異なった温度の伝熱プレートを複数台設けて、ＩＣ１´を着脱しつつ異なった複数の温度で試験できる構成等、これまで説明した水晶発振器１の場合と同様の構成を採用することができ、その場合にも、同様な作用効果を得ることができる。
【００５８】
図１３は温度特性試験装置の更に他の例を示す。
本例の装置は、同図（ａ）に示す本体１１及びリード１２を持つＩＣ１´を直接又は基板１３を介して固定部材１４によって伝熱プレート２の接触面２２に取付けると共に、貫通部であるパイプ７を通してリード１２を電線１５又は図４に示すようなコンタクトプローブ機構１６を導設するようにした装置である。本例の装置でも、バイプ７が伝熱プレート２の胴体２５を通過するように設けられているので、電気接触部分を介する外部との熱伝達を遮断でき、接触加熱の下にＩＣ１´を均一温度に良好に加熱又は冷却することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、請求項１の発明においては、温度条件付与手段が、試験されるべき温度を与えるように熱媒体が流される伝熱部を備えた伝熱プレートを有するものであり、これに導電部材を介して外部と電気的に導通されて試験される被試験物が乗せられて接触する接触面を設けるので、接触面との直接接触によって接触面から被試験物に効率良く熱を伝達することができる。その結果、被試験物を速く試験温度に到達させることができる。
【００６０】
又、被試験物の周囲を囲う囲壁部を設けているので、接触面に乗せられた被試験物の接触部以外の表面部分からの放熱又は吸熱による温度変化を抑制することができる。この場合、囲壁部の少なくとも一部分に熱媒液が流されるようにすれば、囲壁部内の温度を積極的に維持し、この中の接触部の温度保持性を良くすると共に、囲壁部内の温度を維持して上記放熱又は吸熱を一層十分に抑制することができる。
【００６１】
又、伝熱プレートの伝熱部に導電部材の外部の側である他端側部分が通過する貫通部を形成しているので、導電部材を介する外部と被試験物との間の熱伝達を貫通部を介して伝熱部によって遮断することができる。その結果、被試験物の温度分布を良好にして、被試験物全体を均一的に精度良く且つ迅速に試験温度にすることができる。
【００６２】
更に、伝熱プレートでは、伝熱プレートの貫通部を通して被試験物と外部に設けられる試験のための回路基板等とを電気的に接続できるので、外部装置を伝熱プレートの近傍に設置することが極めて容易である。その結果、例えば伝熱プレートの直下の位置に回路基板を置くことにより、被試験物との間の高速の電気信号のやり取りを極めて容易に精度良く行うことができる。
【００６３】
請求項２の発明においては、上記において、被試験物が複数から成り、接触面と囲壁部と伝熱部と導電部材とを複数の被試験物のそれぞれに対応して設けるので、被試験物を同時に多量処理することができる。この場合、被試験物が伝熱プレートの内部で且つ伝熱部の設けられた囲壁部の中の接触面に乗せられるので、複数の被試験物のそれぞれの温度差が十分小さくなり、複数の被試験物の温度試験であっても精度の高い試験状態を維持することができる。
【００６４】
請求項３の本発明においては、上記の温度条件付与手段を異なった複数種類の温度に対応して設けるので、被試験物が水晶発振器のように異なった複数種類の温度を与えてそれぞれの温度に対して電気信号を流して試験する被試験物である場合に、被試験物を既にそれぞれの異なった温度にされている温度条件付与手段の伝熱プレートに移載しつつ処理することにより、複数の水晶発振器を装着できる伝熱プレートの前記作用効果を十分に発揮させ、温度特性試験を精度良く極めて高能率に行うことができる。
【００６５】
又、水晶発振器の試験において従来のように複数種類の恒温槽を設けた装置に較べて、構造を小形簡素化してコスト低減を図ることができる。
【００６６】
請求項４の発明においては、上記に加えて、導電部材を電気コネクタとして形成するので、被試験物を接触面に乗せるときにこれを電気コネクタに装着することができる。その結果、被試験物と外部との電気的導通を容易にし、被試験物の温度試験を一層能率良く行うことができる。このような電気コネクタとして、被試験物を例えば押圧及び引抜きによってその導電部材の電気的接続及び切断を可能にしたような構造の自動化対応コネクタを採用すれば、ロボット等の自動搬送兼着脱機械を使用した試験時の高能率処理が可能になる。
【００６７】
請求項５の発明においては、被試験物が温度によって特性が異なり電気信号が流されて前記特性が検査されるものである場合に、囲壁部の中に所定の構成を備えた本体部と支持部と付勢部材とを備えた電気コネクタを設けるので、被試験物を接触面に乗せられると共に乗せたときに特別な操作をすることなく被試験物に電気信号を流すことが可能になる。
【００６８】
即ち、電気信号を通過可能なように設けられた導電部材のうちの一端側部分は、伝熱プレートに支持された支持部に回転可能に支持され付勢部材によって第１方向に回転するように付勢されていると共に、第１方向と反対の第２方向に回転させるように押圧可能にされた被押圧部及び被試験物が接触面に乗せられたときに被試験物に接触可能なように形成された先端部を備えていて、被押圧部が付勢部材の付勢力に抗して押圧されると被試験物が接触面に乗せられるときの通路を開くように先端部が開き、被試験物が前記接触面に乗せられて押圧が解除されると先端部が被試験物に接触するように形成されているので、押圧と押圧解除という一連の操作により、その間に被試験物を接触面に乗せると共にこれに導電部材の一端側部分の先端部を自動的に接触させ、電気信号の通過が可能な状態にすることができる。
【００６９】
このような電気コネクタに使用可能な押圧手段は、例えば、ノズル部分で被試験物を吸着支持してホットプレート等に乗せる昇降及び水平移動の可能な通常のロボットに、一端側部分の被押圧部を押圧する押圧部材を追加することにより製作することができる。従って、本発明によれば、例えば上記押圧手段を用いることにより、押圧−吸着解除−押圧解除という極めて簡単で且つ短時間で行える一連の動作により、被試験物を接触面に装着して通電可能にすることができる。
【００７０】
又、このように電気接続部分と接触面を介した伝熱接触部分とを分けることにより、水晶発振器のような数ｍｍ角程度の非常に小さいサイズの被試験物を容易に接触面に着脱することができる。
【００７１】
又、電気コネクタを伝熱プレートに常時取り付けた状態にしておくことにより、伝熱プレートとの熱移動の対象を被試験物のみに限定し、その熱容量を最小にすることができる。その結果、被試験物を接触面に装着したときに、この部分及び伝熱プレート全体の温度変化を最小にし、被試験物の試験温度への到達時間を最短にすることができる。
【００７２】
更に、伝熱プレートでは、電気コネクタの導電部材と外部に設けられる試験のための回路基板等とを電気的に接続する場合に、外部装置を伝熱プレートの近傍に設置することが極めて容易である。その結果、例えば伝熱プレートの直下の位置に回路基板を置くことにより、被試験物との間の高速の電気信号のやり取りを極めて容易に精度良く行うことができる。又、導電部材と回路基板とを常時接続させておくことにより、コンタクトピンによって被試験物毎に電気的導通を図る必要がなるなるので、電気信号の授受による被試験物の温度特性の測定を瞬時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した伝熱プレートのソケットを含む一部分の断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は上記伝熱プレートの平面図、側面図及びカバーが押圧された状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は上記伝熱プレートの全体構成を示す平面状態及び正面状態の説明図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は上記伝熱プレートの全体構成を示す縦断面図及び電気接続状態を示す説明図である。
【図５】加熱兼冷却装置であるサーモユニットの機器系統を示す説明図である。
【図６】ＡＴカットの場合の水晶発振器の温度に対する発振周波数特性を示す曲線図である。
【図７】水晶発振器温度補正装置の全体構成のを示す説明図である。
【図８】水晶発振器のテストユニットの平面状態の説明図である。
【図９】単位水晶発振器温度補正装置の２基部分の構成を示し、（ａ）は平面状態、（ｂ）は正面状態の説明図である。
【図１０】（ａ）は水晶発振器温度補正装置の搬送機の構成とサーモユニットの配置を示す側面状態の説明図で（ｂ）は１個の水晶発振器着脱部分の正面図である。
【図１１】テストユニットでインライン方式処理をするときの各試験温度における処理時間を示す説明図である。
【図１２】本発明を適用した伝熱プレートの他の例を示す説明図であり、被試験物であるＩＣ装着部分の構造を示す。
【図１３】本発明を適用した伝熱プレートの更に他の例を示す説明図であり、（ａ）はＩＣの概略構造で（ｂ）及び（ｃ）はその装着部分の構造を示す。
【符号の説明】
１水晶発振器（被試験物）
２伝熱プレート（伝熱プレート、温度条件付与手段）
３ソケット（導電部材、電気コネクタ）
５外側コンタクトピン（導電部材の他端側部分）
７パイプ（貫通部）
９サーモユニット（温度条件付与手段）
２１熱媒液流路（伝熱部）
２２接触面
２３囲壁部
３１本体部
３２コンタクトピン（導電部材の一端側部分）
３２ａ突起（被押圧部）
３２ｂ先端部
３３捩じりバネ（付勢部材）
３６中間コンタクトピン（導電部材の他端側部分）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a temperature characteristic test apparatus having a temperature condition applying means for giving a temperature to be tested to a test object to be tested by being electrically connected to the outside through a conductive member. Of the DUTs whose characteristics are tested by flowing an electric signal, they are advantageously used for temperature characteristic tests of high-frequency electrical components such as crystal oscillators and semiconductor devices.
[0002]
[Prior art]
For example, in a temperature characteristic test of a crystal oscillator, it is necessary to give a plurality of different temperatures to the crystal oscillator. For this reason, the conventional test apparatus is equipped with an air conditioner, and by this, constant temperature chambers that can circulate and supply air at a constant temperature to the test room are arranged in parallel by the number corresponding to the plurality of types of temperatures, and a large number of crystal oscillators are provided. Each DUT board is mounted in a test chamber, and each thermostat is adjusted to the above-mentioned plural types of temperatures. In each thermostat, contact pins are sequentially brought into contact with the individual crystal oscillators for electrical conduction. The vibration frequency that changes according to the temperature is measured. In this case, between each thermostat, the DUT board was moved by passing the seal part of the thermostat by a conveyor device or the like.
[0003]
However, in such an apparatus, since a plurality of thermostats are required, the system becomes complicated and the equipment cost becomes extremely high, and a considerable amount of time is required until the temperature of the thermostat is disturbed during board transfer. Because of this, heat transfer to the crystal oscillator depends on air contact, so it takes a long time to reach the target test temperature of the crystal oscillator, and the temperature of the socket and the DUT board itself equipped with the crystal oscillator is also increased. In this respect, it takes time. Further, since the socket and the DUT board are moved, it is necessary to contact the contact pin for each crystal oscillator to achieve electrical continuity, and it takes a long measurement time. There was a problem.
[0004]
Further, in the thermostatic bath, since the temperature condition to be applied to the crystal oscillator depends on the air conditioning control, there is a problem that it is basically difficult to perform highly accurate temperature control. In addition, there is a problem that a temperature difference is likely to occur between the upstream side and the downstream side of the circulating air, and between the center and both ends, resulting in an uneven temperature distribution, and a long time is required to change the temperature of the crystal oscillator. Furthermore, in the temperature test by the thermostat, a test circuit is arranged in a place with a good temperature condition outside the thermostat, and a test electrical signal is sent to the crystal oscillator via a DUT board and a socket by wiring. The wiring becomes long, which causes a problem in detecting a high frequency to be oscillated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and provides a temperature characteristic testing apparatus capable of heating a test object to be tested while being electrically connected to the outside through a conductive member quickly and accurately. Is an issue. In addition, when testing the electrical characteristics of the DUT, we provide a temperature characteristic testing device that can easily and quickly connect the DUT to the contact surface and conduct the electrical connection in a short time to heat the DUT directly. The task is to do. Another object of the present invention is to improve the efficiency of the electrical characteristic test, and to accurately and efficiently perform temperature correction at a low cost when the DUT is a crystal oscillator.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a temperature condition applying means for applying a temperature to be tested to a test object to be tested by being electrically connected to the outside through a conductive member. In a temperature characteristic test apparatus having
The temperature condition applying means is a heat transfer section formed so that the contact surface on which the DUT is placed, the surrounding wall portion surrounding the DUT, and the heat medium are flowed to give the temperature. And a heat transfer plate provided with a heat transfer portion in which a penetrating portion through which the other end portion which is the outside side of the conductive member passes is formed.
[0007]
The heat transfer part preferably includes at least a part of the surrounding wall part and is formed so as to flow the heat medium and give the temperature.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the above, the test object includes a plurality of test objects, and the contact surface, the surrounding wall part, the heat transfer part, and the conductive member correspond to each of the plurality of test objects. It is provided.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the above, the DUT has different characteristics depending on the temperature and is tested at a plurality of different temperatures. It comprises a corresponding unit temperature condition applying means.
[0010]
The invention of claim 4 is the invention of claims 1 to 3. Any In addition to the features of the invention, the conductive member is formed as an electrical connector.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the above, the electrical connector includes a main body portion supported by the heat transfer plate and one end side portion provided on the main body portion and opposite to the other end side portion of the conductive member. And a urging member that urges the end portion to rotate in the first direction.
When the one end side portion is pressed, the pressed portion formed to rotate the conductive member in the second direction opposite to the first direction and the DUT are placed on the contact surface. A tip portion formed so as to be in contact with the object to be tested, and when the pressed part is pressed against the urging force of the urging member, the object to be tested is placed on the contact surface. The tip is opened so as to open the passage when the test object is placed and the test object is placed on the contact surface, and when the pressure is released, the tip part is formed to contact the test object,
It is characterized by that.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 4 show structural examples of a heat transfer plate portion of a crystal oscillator temperature correction apparatus as a temperature characteristic test apparatus to which the present invention is applied.
The crystal oscillator temperature correction device is, for example, a first constant temperature t among a plurality of types of temperatures to be tested by the crystal oscillator 1 as an object to be tested, which is an electrical component. ₁ The heat transfer plate 2 is provided as a temperature condition applying means for supplying the heat. The heat transfer plate 2 has a constant temperature t ₁ The heat medium liquid flow path 21 which is a heat transfer part through which a heat medium liquid such as brine flows as the heat medium, the contact surface 22 on which the crystal oscillator 1 is placed and in contact, and the surrounding wall part surrounding the crystal oscillator 1 23, etc. Further, as at least a part of the surrounding wall portion 23, in this example, the surrounding wall portions 23 (23 on both sides in the Y direction). ₁ The heat medium passage 21 is provided in two stages.
[0013]
The crystal oscillator 1 is an example of a DUT whose frequency characteristics are different depending on temperature and an electric signal is sent to test the frequency characteristics. The heat transfer plate 2 for testing this is a conductive member and is an electric A socket 3 formed as a connector is provided. The socket 3 is provided inside the surrounding wall portion 23, and is rotatably supported via a main body portion 31 supported by the heat transfer plate 2 and a support pin 31a and a support member 31b. A contact pin 32 which is one end side portion of a conductive member provided so as to be able to conduct electrical signals and pass an electrical signal, and this is a contact direction which is the first direction, and the left and right pins are clockwise and counterclockwise respectively. A torsion spring 33 as an urging member that urges to rotate is provided.
[0014]
When the contact pin 32 is pressed, a protrusion 32a, which is a pressed portion formed to rotate the contact pin 32 in an opening direction that is the second direction opposite to the contact direction, and the crystal oscillator 1 are placed on the contact surface 22. A tip 32b formed so as to be able to come into contact with an electrode portion (not shown) of the crystal oscillator 1 at the time. Then, the protrusion 32a is moved downwardly against the urging force of the torsion spring 33. ₁ When pressed in the direction, the tip 32b opens so as to open a gap C wider than the width B of the crystal oscillator 1 as a passage when the crystal oscillator 1 is put on the contact surface 22, and the crystal oscillator 1 is put on the contact surface 22 When the pressure is released, the tip 32b is formed so as to contact the crystal oscillator 1 by the biasing force of the torsion spring 33.
[0015]
The protrusion 32a is pressed by the tip member or the like of the transfer machine 400 shown in FIGS. 9 and 10 that operates so as to place the crystal oscillator 1 on the contact surface 22. In this example, the protrusion 32a is not directly pressed. Instead, they are pressed through the cover 34. That is, the cover 34 includes an upper surface 34a pressed by a robot or the like, a lower surface material 34b that presses the protrusion 32a, and the like, and is fitted into a guide pin 34c screwed into the main body 31 at four corners. Thus, the movement in the Z direction is guided. Also, Z should not be pressed during normal operation. ₁ The opposite direction of Z ₂ A coil spring 35 is provided to urge the cover 34 in the direction.
[0016]
The socket 3 is provided with an intermediate contact pin 36 which is the other end side portion of the conductive member connected to the outside so that an electric signal flows, and the contact pin 32 which is the one end side portion of the conductive member is provided with a conductive material (not shown). Connected with materials. The main body 31 of the socket 3 is mounted so as to be fitted into the projecting base 24 of the heat transfer plate 2 forming the contact surface 22, and the crystal oscillator 1 is placed on the contact surface 22 of the projecting base 24. It has the function of guiding and positioning when being performed. Although there is a narrow gap between the socket 3 and the surrounding wall portion 23, the socket 3 is positioned at a fixed position in the surrounding wall portion 23 by an interposition member (not shown).
[0017]
As shown in FIGS. 3 and 4, the crystal oscillator 1 includes a plurality of 16 in this example, and the contact surface 22, the surrounding wall portion 23, the heat medium passage 21, and the socket 3 correspond to each of the 16 crystal oscillators. The heat transfer plate 2 has a structure in which these are incorporated. The number of crystal oscillators 1 in one heat transfer plate is appropriately selected according to the processing conditions required by the production facility, such as 24.
[0018]
Such a heat transfer plate 2 includes the body 25 forming the surrounding wall portion 23 and the protruding base 24, and both ends of the heat transfer liquid passage 21 open to the body 25 via the gasket 25a. Consists of an end block 26 on both sides constituting the inlet chamber and the outlet chamber of the heat medium liquid, a body 25, a heat insulating material 27a attached to the bottom of the end block 26 by a mounting plate 27, a base plate 28 on which these are mounted, and the like. Has been.
[0019]
A circuit board 4 that transmits and receives electrical signals to and from the crystal oscillator 1 is attached to the mounting plate 27. This lower portion is a storage space 41 for electronic components related to the circuit board. A handle 28 a is attached to the base plate 28. The end block 26 is provided with a heat medium liquid inlet 26a and an outlet 26b through which the heat medium liquid is supplied and discharged.
[0020]
The circuit board 4 protrudes from the socket 3 to the body 25 of the heat transfer plate 2 to form the other end portion of the conductive member, as shown in more detail by the one-dot chain line in FIGS. 3 and 4A and FIG. 4B. The intermediate contact pin 36 and the outer contact pin 5 are electrically connected via the wiring 6. The contact pins 36 and 5 are surrounded by and pass through a pipe 7 made of an insulator which is a through portion. Further, the outer contact pin 5 is covered with a heat shrinkable tube 8. If it does in this way, the heat | fever which penetrate | invades through the wiring 6 and the outer side contact pin 5 from the outside can be interrupted | blocked effectively.
[0021]
That is, since the outer contact pin 5 is contained in the pipe 7, the normal heat insulating material cannot sufficiently follow the outer contact pin 5 and the heat insulation becomes insufficient. By using 8, a sufficient heat shielding effect against the outside can be obtained. On the other hand, the body 25 is a heat medium liquid flowing in the heat medium liquid flow path 21 and has a substantially constant temperature T. ₁ Therefore, the ambient temperature around the body 25 side of the outer contact pin 5 and the intermediate contact pin 36 is also substantially T. ₁ In this portion, a heat change occurs between the inside and the outside. Thus, as a total effect of the structure, heat transfer from the outside to the crystal oscillator 1 through the socket 3, the wiring and the contact pin 32 is sufficiently blocked. It will be.
[0022]
FIG. 5 shows a configuration example of a thermo unit 9 which is a heating and cooling device for supplying a heat transfer liquid to the heat transfer plate 2.
The thermo unit 9 includes a heat medium liquid circulation pump 91 that circulates brine as a heat medium liquid, a heater 92, a cooling heat exchanger 93 that includes a cooling unit 93a and an evaporation unit 93b, and an evaporation unit. The supply pipe 97 and the return pipe 98 connected to the compressor 94, the condenser 95, the expansion mechanism 96, and the heating medium liquid inlet and

outlet

26a and 26b of the heat transfer plate 2, respectively, which constitute the refrigeration circuit including the refrigerant 93b. The heat transfer fluid can be circulated and supplied to the heat transfer plate 2 by controlling the temperature of the heat transfer liquid at a constant temperature between about −40 ° C. and about 80 ° C.
[0023]
FIG. 6 shows an example of frequency characteristics with respect to the temperature of the crystal oscillator.
The vibration frequency of the crystal oscillator changes according to the temperature, but varies depending on the state when the crystal plate as the raw material is cut. The figure shows an example of a typical AT cut. Crystal oscillators are used, for example, in a part of electronic circuits of mobile phones. In such applications, even if the environmental temperature changes during use due to summer, winter, hot regions, cold regions, etc., the frequency is always constant. Need to be generated. Therefore, the temperature and the corresponding frequency are measured for each actual product, and a correction value is input to the crystal oscillator based on the measured temperature. The crystal oscillator temperature correction device of the present invention is advantageously used for this purpose.
[0024]
FIG. 7 shows the overall system configuration of the crystal oscillator temperature correction apparatus.
This apparatus is connected by the thermo unit 9 shown in FIG. 5, the heating medium liquid supply pipe 97 and the return pipe 98, and the same number of contact surfaces so that 16 crystal oscillators 1 can be mounted as shown in FIG. 1, a heat transfer plate 2 having a circuit board 22, a circuit board 4 including a frequency detector (RF scanner), etc., and a crystal oscillator are connected to the contact pin 32 and the intermediate contact pin 36 shown in FIG. And the contact flow system 100 configured to be connected to the circuit board 4 through the wiring 6, the measurement board 200 coupled to the circuit board 4 by the wiring, the frequency counter 201, the power supply device 202, and the temperature correction data constituting the measurement board 200. Control CP for controlling the temperature of the heat transfer fluid and the data of the measurement board 200 by exchanging signals with the thermo unit 9 and the measurement board 200 such as the transmitter 203. 300, is constituted by the like.
[0025]
FIG. 8 shows a state in which five independent crystal oscillator temperature correction devices are combined into one test unit as shown in FIGS. In addition, the structure of illustration is an example and can employ | adopt various structures according to the test condition and the request | requirement from a production line.
[0026]
In this test unit, the temperature given to the crystal oscillator is a plurality of different temperatures, for example, t ₁ ~ T _Five 5 unit heat transfer plates 2 as unit temperature condition providing means corresponding to the 5 types of temperatures. ₁ ~ 2 _Five Each unit heat transfer plate is configured to provide one of five different temperatures. Therefore, each of the five unit heat transfer plates 2 only needs to be given one temperature. However, in this example, all of the five unit heat transfer plates 2 have the same structure from the viewpoint of device commonality. These heat transfer plates 2 are shown in FIGS.
[0027]
Such a test unit includes the above five unit heat transfer plates 2. ₁ ~ 2 _Five Is composed of three sections A to C equipped with one or two. In each section, a total of four transfer machines 400 in this example as a transfer device for transferring a crystal oscillator are included in each section. ₁ 400A ₂ , 400B and 400C.
[0028]
In this example, positioning devices 500 to 503 configured to move the crystal oscillator from position a to b and position at the b position are provided as devices that complement the transport system by the transport machine 400. However, this device may be omitted. Further, the above-mentioned divisions and the number of transfer machines are appropriately changed as necessary.
[0029]
9 and 10 show the arrangement of two continuous portions of the unit crystal oscillator temperature correction device and the schematic structure of the carrier.
The unit device includes an upper heat transfer plate 2, a lower frame 600, and a thermo unit casing 700. The gantry 600 is provided with a measurement device space 601 in which the measurement board 200 and the like shown in FIG. 7 are stored, and a transport control space 602 in which a device for driving and controlling the transport machine 400 is arranged. The thermo unit casing 700 is provided with the heater and refrigeration circuit shown in FIG. This portion and the heat transfer plate 2 are connected by a heat medium liquid supply and return pipes 97 and 98 shown in FIG. A caster may be attached to the gantry 600 and the casing 700 to make them movable.
[0030]
The transporter 400 includes a guide rail 403 attached to a support column 402 erected on a base 401, a traveling mechanism 404, an elevating mechanism 405, a main body block 406, an attaching / detaching portion 407 at the tip thereof, and the like.
[0031]
The detachable portion 407 includes four sets of the adsorption / desorption nozzle 407a and the push rod 407b, and is formed so that a total of four crystal oscillators 1 can be placed on the contact surface 22 in each set. Such a transfer machine has a structure similar to that of a normal workpiece adsorption type two-dimensional motion robot except for the push rod 407b and a structural portion related thereto. The transfer device 400 is not limited to the one that performs a linear operation as described above, and may be a SCARA robot that can perform a three-dimensional free operation and has a high degree of freedom in transfer.
[0032]
As described above, the test unit configured by combining the unit crystal oscillator temperature correction device is operated as follows and exhibits its operational effects.
[0033]
In the test unit of this example, five unit heat transfer plates 2 ₁ ~ 2 _Five Is t by each thermo unit 9 ₁ = 25 ° C, t ₂ = 0 ° C, t _Three = -35 ° C, t _Four = 50 ° C. and t _Five The temperature is controlled to 85 ° C. At 25 ° C., 50 ° C. and 75 ° C., the heater 92 is used, and at 0 ° C. and −25 ° C., the evaporator 93 of the refrigeration circuit is used. The brine, which is the heat medium liquid whose temperature is controlled in this way, is supplied from the heat medium liquid circulation pump 91 to the supply pipe 97, the heat medium liquid inlet 26a, the heat medium liquid flow path 21, the outlet 26b, and the return pipe of the heat transfer plate 2. 98, the cooling unit 93a of the heat exchanger 93, and the heater 92 are sequentially circulated.
[0034]
Due to the circulation of the heat transfer liquid, the entire heat transfer plate 2 such as the trunk 25, the surrounding wall 23, and the protrusion 24 having the contact surface 22 at the top is uniformly heated. Further, the surrounding wall portion 23 (23 ₁ ), The space surrounding the crystal oscillator 1 in the surrounding wall is also close to the test temperature, so that heat loss due to heat dissipation or heat absorption from the open surface other than the contact surface 22 of the crystal oscillator is reduced. Does not occur. As a result, the crystal oscillator 1 placed on the contact surface 22 is brought to the target test temperature quickly and accurately by heat transfer by direct contact with the contact surface 22.
[0035]
In this example, 16 protrusions 24 having contact surfaces 22 are provided for one heat transfer plate 2, but these heat transfer plates are heated or cooled by a heat transfer medium having a large heat capacity. 2, the temperature difference due to the installation position of the contact surface 22 does not occur. As a result, all of the 16 crystal oscillators placed on the contact surface 22 have a substantially uniform test temperature.
[0036]
When the crystal oscillator 1 is placed on the contact surface 22, the transfer machine 400 shown in FIG. That is, the transporter 400 travels along the guide rail 403 by the travel mechanism 404 with the suction / desorption nozzle 407 a attracting the crystal oscillator 1, stops at a predetermined position by a positioning mechanism (not shown), and the main body block 406 by the lifting mechanism 405. Is lowered from the position of the solid line to the position of the two-dot chain line in the figure, and the adsorption of the crystal oscillator 1 is released when the adsorption / desorption nozzle 407a extends slightly downward.
[0037]
By this operation, as shown in FIG. 2C, the push rod 407b of the attaching / detaching portion 407 pushes down the upper surface 34a of the cover 34 of the socket 3, pushes down the guide pin 34c via the lower surface member 34b, and centers the support pin 31a. Then, the contact pin 32 is rotated via the support member 31b to generate a gap C wider than the width B of the crystal oscillator 1 so that the crystal oscillator 1 adsorbed and supported by the adsorption / desorption nozzle 407a can pass. When the adsorption / desorption nozzle 407a reaches a position close to the contact surface 22, the vacuum in the nozzle is released, and the adsorbed crystal oscillator 1 is separated from the nozzle and placed on the contact surface 22.
[0038]
When this operation is completed, the main body block 406 is raised by the elevating mechanism 405 to the position indicated by the solid line in the figure. At this time, the push-down of the cover 34 by the push rod 407b is released, the push-down of the guide pin 34c is also released, and the contact pin 32 rotates in the closing direction by the urging force of the torsion spring 33, and the interval becomes narrower. It becomes the state of. Then, due to the biasing force of the torsion spring 33, the tip end portion 32 b of the contact pin 32 comes into contact with an electrode portion (not shown) of the crystal oscillator 1.
[0039]
In this case, in the present invention, since a mechanism in which the lifting / lowering operation of the attaching / detaching portion 407 of the transporter 400 and the opening / closing operation of the contact pin 32 of the socket 3 are coordinated is adopted, The crystal oscillator 1 can be reliably placed on the suction surface 22 and brought into contact with the contact pin 32 in an extremely short time. Therefore, a mechanism or operation for bringing another contact pin into contact with each other is not necessary.
[0040]
When the crystal oscillator 1 is placed on the adsorption surface 22, the crystal oscillator quickly reaches the test temperature as described above by direct contact between the two. Further, the contact of the contact pin 32 electrically connects the crystal oscillator, the circuit board 4 and the measurement board 200 via the intermediate contact pin 36, the outer contact pin 5 and the wiring 6.
[0041]
When the crystal oscillator 1 is placed on the contact surface 22 and reaches the test temperature, as shown in FIG. 7, the crystal oscillator 1 is supplied from the power supply device 202 of the measurement board 200 via the contact probe system 100 such as the circuit board 4 and the contact pins 32. A power supply voltage, which is an electric signal, is applied, whereby the crystal oscillator vibrates at a high frequency, and an RF scanner provided on the circuit board 4 detects this vibration frequency and transmits it to the frequency counter 201 of the measurement board 200.
[0042]
In this case, since the temperature condition applying means is the heat transfer plate 2, as shown in FIG. 4B, the circuit board 4 provided with the RF scanner is disposed at a position sufficiently close to the outer contact pin 5 derived therefrom. Is extremely easy. As a result, the high frequency of 10 MHz or more of the crystal oscillator 1 can be accurately detected by the RF scanner.
[0043]
When the detected frequency is taken into the frequency counter 201, the control CPU 300 calculates temperature correction data based on the crystal oscillator test temperature signal and the frequency counter signal transmitted from the thermo unit 9, and the temperature correction data transmission device 203. To give. The transmission device 203 transmits temperature correction data to the crystal oscillator 1 via the circuit board 4 and the like, and writes the correction value.
[0044]
FIG. 11 shows the results of experiments in which the inventors measured the temperature and oscillation frequency of a crystal oscillator using the apparatus of the present invention.
In this experiment, the contact surface 22 of the heat transfer plate 2 is adjusted to a constant temperature of −7.4 ° C., and the crystal oscillator that is at room temperature is placed on the contact surface 22 through the socket 3, and the contact pin 32 is placed in the crystal oscillator. Then, a voltage is applied by the power supply device 202, and then the temperature near the contact surface 22 and the frequency change of the crystal oscillator are measured. According to the result, the temperature in the vicinity of the contact surface 22 does not change even after the crystal oscillator is placed, the heat of the contact surface 22 is rapidly transferred to the crystal oscillator, and the temperature is rapidly changed from the normal temperature to the temperature of the contact surface 22. As a result, the measurement frequency changed rapidly, and after 15 seconds, it became a value that could be adopted as a frequency corresponding to a temperature of −7.4 ° C., and after 50 seconds, it became a completely stable and constant value.
[0045]
From this experiment, in the apparatus of the present invention, the electrothermal plate 2 is efficiently heated or cooled by the heat medium liquid, and the heat medium liquid flow path 21 is also formed in the surrounding wall portion 23 of the heat transfer plate 2 to thereby provide an environment of the crystal oscillator 1. The entire heat transfer plate 2 including the temperature is maintained at a uniform test temperature, and the crystal oscillator 1 is brought into direct contact with the contact surface 22 of the heat transfer plate 2 to achieve efficient heat transfer between them, and the socket 3 is connected to the heat transfer plate. In this case, the heat transfer target is only a crystal oscillator having a sufficiently small heat capacity, and the intermediate contact pin 36 and the outer contact pin 5 are connected through the pipe 7 penetrating the body 25 of the heat transfer plate 2. To the outside, interrupting heat transfer between the outside world through the conductor and the crystal transmitter 1 to prevent the occurrence of non-uniform temperature distribution in the crystal transmitter, and to generate such various effects Adopted configuration By case, that the frequency crystal oscillator reaches the test temperature under the rapid uniform temperature distribution becomes measurable value was demonstrated.
[0046]
The case where the temperature correction of the oscillation frequency of one crystal oscillator is performed by one crystal oscillator temperature correction device has been described above. Actually, the test unit shown in FIG. 8 using the heat transfer plate 2 shown in FIG. 1 or the like corrects a plurality of 16 crystal oscillators with respect to one kind of temperature by one heat transfer plate 2, Such a process is continuously performed on five types of temperatures as a plurality of types of temperatures. In that case, the crystal oscillator is transferred between the heat transfer plates, and the test temperature changes sequentially. However, the operation of the carrier 400 and the method of temperature correction are basically as described above. There is a similar effect.
[0047]
In the test unit of this example, as described above, five unit heat transfer plates 2 ₁ ~ 2 _Five The test temperature t ₁ ~ T _Five The crystal oscillator to be tested is processed by repeating measurement and transfer sequentially between the unit heat transfer plates while maintaining at 25 ° C., 0 ° C., −35 ° C., 50 ° C. and 75 ° C. Such measurement and transfer are performed by various methods, and an example thereof will be described below with reference to FIG.
[0048]
First, the process from the introduction of 16 crystal oscillators for one heat transfer plate to the test unit from the external production line, testing at 5 different temperatures, and discharging to another production line is as follows: As follows:
1) Section A carrier 400A ₁ Picks up four crystal oscillators from an external production line four times and places them in sequential positions 500a.
2) Correspondingly, the positioning device 500 sequentially moves four crystal oscillators four times from the position 500a to the position 500b for positioning.
3) Corresponding to this, the conveyor 400A ₂ Has four crystal oscillators four times sequentially from the position 500b through the socket 3 to the heat transfer plate 2 ₁ The contact pin 32 is brought into contact with the contact surface 22.
4) After all 16 crystal oscillators are mounted on the contact surface 22, the temperature is the first test temperature t. ₁ After the soak time ts, which is a fixed time until reaching and stabilizes, t is set for 16 crystal oscillators 1 during a fixed measurement time tm. ₁ Detection of oscillation frequency corresponding to, and writing of correction value.
5) When this is finished, the conveyor 400A ₂ Picks up four quartz oscillators on the contact surface 22 four times and sequentially places them at the position 501a.
6) Correspondingly, the positioning device 501 moves the crystal oscillator 1 four times at a time four times sequentially from the position 501a to the position 501b and positions it.
7) Corresponding to this, the transfer machine 400B four crystal oscillators four times at a time four times sequentially from the position 501b through the socket 3 to the heat transfer plate 2 ₂ The contact pin 32 is brought into contact with the contact surface 22.
8) After all 16 crystal oscillators are mounted on the contact surface 22, the temperature is the second test temperature t. ₂ T so that the soak time ts has elapsed and t crystals for 16 crystal oscillators are measured during a fixed measurement time tm. ₂ Detection of oscillation frequency corresponding to, and writing of correction value.
9) When this is completed, the transfer device 400B picks up four crystal oscillators on the contact surface 22 four times, and sequentially heats the heat transfer plate 2 through the socket 3. _Three Is attached to the

contact surface

22 and 32 is brought into contact.
10) The temperature after all 16 crystal oscillators are mounted on the contact surface 22 is the third test temperature t. _Three After the soak time ts elapses, the t16 crystal oscillators 1 are subjected to t during a certain measurement time tm. _Three Detection of oscillation frequency corresponding to, and writing of correction value.
11) When this is completed, the transfer machine 400B picks up four crystal oscillators 1 on the contact surface 22 four times and sequentially places them at the position 502a.
12) Corresponding to this, the positioning device 502 sequentially moves the crystal oscillator 4 four times four times from the position 502a to the position 502b for positioning.
13) to 17) In section C, the steps from 7) to 12) in section B are repeated, and the tests of the first 16 crystal oscillators 1 introduced to the fifth test temperature t5 are completed. Discharge to 503b.
[0049]
The processing of the 16 crystal oscillators initially taken from the outside is performed as described above, but the crystal oscillators 1 that are successively taken in from the outside are sequentially performed following the previous process. The conveyance speed of the conveyance machine 400 is determined so that such processing is possible.
[0050]
FIG. 11 shows the time required for the test at each temperature stage when the crystal oscillator is sequentially subjected to the temperature test by the in-line method as described above.
In the processing example by the test unit of FIG. 8 and the transfer machine of FIGS. 9 and 10, as shown in the figure, the time for testing the 16 crystal oscillators at each temperature stage is the movement and mounting time of the crystal oscillators of 30 seconds, the soak time 20 A total of 65 seconds consisting of seconds and 15 seconds of measurement.
[0051]
Since this test is continuously performed at each temperature stage in the test unit, this time is the total processing time, that is, one tact time for 16 crystal oscillators. Therefore, in the apparatus of this example, 21,267 crystal oscillators can be tested by performing 1329 cycles in 24 hours a day. This test processing amount corresponds to 4 to 5 times the processing amount in a normal thermostatic bath that takes extremely long temperature stabilization time and measurement time.
[0052]
In the test unit of this example, four crystal oscillators are attached to and detached from one carrier at a time, and four of these carriers are provided for three sections, so that each carrier can be continuously connected. The movement and installation time of the crystal oscillator in one temperature stage is set to 30 seconds, but for the increase or decrease of the processing amount based on the demand of the production line, the number of attachments / detachments of one transport machine is This can be dealt with freely by increasing / decreasing, increasing / decreasing the conveying speed, increasing the number of conveying machines, etc.
[0053]
Table 1 shows the experimental results of measuring the temperatures of the 16 contact surfaces 22 formed on the heat transfer plate 2.
[Table 1]

This experiment was performed in order to measure the temperature distribution due to the difference in location of the 16 contact surfaces 22 when using the refrigeration circuit. In the table, the positions of 16 locations in 2 rows are indicated by P-1 to P-16, respectively, and the measured values of P-2, 3, 4, 6, 8, 9, 14, 16 portions are shown. Although the socket 3 is mounted at the positions P-11 and 12, the socket 3 is not mounted at the measurement position due to wiring at the time of measurement. Regarding the temperature of the relevant part in this measurement, the outside air temperature was 27.7 ° C, the brine inlet temperature was -13.5 to -13.7 ° C, and the brine outlet temperature was -11.5 to -11.6. .
[0054]
According to this measurement result, the temperature of the contact surface 22 was a maximum of −11.4 ° C., a minimum of −11.7 ° C., and the temperature distribution width was 0.3 ° C. Therefore, according to the heat transfer plate of the present invention, it was confirmed that a temperature distribution having no problem at the time of performing the temperature characteristic test of the crystal oscillator can be obtained. If the socket 3 is mounted in the same manner as in an actual device, the temperature distribution is expected to be further reduced due to the heat retaining effect of the socket.
[0055]
In the above description, the case where the DUT that is an electrical component is a crystal oscillator has been described. However, the temperature of the heat transfer plate of the present invention that has various features and exhibits sufficient operational effects or a socket in addition to this. The characteristic test apparatus is effective for temperature testing of various electrical components suitable for contact heating, such as a semiconductor device mounted through a socket, which has a flat bottom surface so that it can come into contact with the wafer or the contact surface 22, for example. Is used.
[0056]
FIG. 12 shows an example in which the temperature characteristic test apparatus of the present invention is applied to an IC 1 ′ which is a semiconductor device as a device under test. An intermediate contact pin 36 that is the other end portion of the conductive member is led from a socket 3 ′ that is an electrical connector to the body 25 of the heat transfer plate 2. As shown in FIG. 4, the intermediate contact pin 36 is connected to the outer contact pin 5 and the wiring 6 through the pipe 7 that is a through portion. Leads 12 serving as input / output terminals are led from both ends of the main body 11 to the IC 1 ′. When the IC 1 ′ is placed on the contact surface 22, the leads 12 are placed on the intermediate contact pins 36 of the socket 3 ′. The IC 1 'is inserted into the socket 3'.
[0057]
As described above, the socket 3 ′ of this example has a structure that can be automated. That is, for example, the IC 1 ′ can be adsorbed and desorbed by the adsorption / desorption nozzle 407 a of the robot shown in FIG. 10B, and the attachment / detachment of the main body 11 to / from the contact surface 22 and the attachment / detachment of the lead 12 to / from the socket can be performed simultaneously. Accordingly, even for a DUT made of such a semiconductor device, a structure in which a large number of ICs 1 'can be mounted on one heat transfer plate 2 or a plurality of heat transfer plates having different temperatures are provided. A configuration similar to that of the crystal oscillator 1 described so far can be employed, such as a configuration in which testing can be performed at a plurality of different temperatures while attaching and detaching, and in this case, the same operational effects can be obtained.
[0058]
FIG. 13 shows still another example of the temperature characteristic test apparatus.
The apparatus of this example attaches the IC 1 ′ having the main body 11 and the leads 12 shown in FIG. 5A directly or via the substrate 13 to the contact surface 22 of the heat transfer plate 2 by the fixing member 14 and is a through portion. In this device, the lead 12 is led through the pipe 7 to the electric wire 15 or the contact probe mechanism 16 as shown in FIG. Also in the apparatus of this example, since the vip 7 is provided so as to pass through the body 25 of the heat transfer plate 2, heat transfer with the outside through the electric contact portion can be cut off, and the IC 1 ′ is made uniform under contact heating. Heat or cool well to temperature.
[0059]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, in the first aspect of the present invention, the temperature condition applying means includes the heat transfer plate provided with the heat transfer section through which the heat medium flows so as to give the temperature to be tested. There is a contact surface on which the test object to be tested is placed in electrical connection with the outside via a conductive member, so that the test object is efficiently contacted with the contact surface by direct contact with the contact surface. Can transfer heat well. As a result, the device under test can quickly reach the test temperature.
[0060]
Moreover, since the surrounding wall part surrounding the circumference | surroundings of a test object is provided, the temperature change by the thermal radiation or heat absorption from surface parts other than the contact part of the test object put on the contact surface can be suppressed. In this case, if the heat transfer fluid is allowed to flow through at least a part of the surrounding wall, the temperature in the surrounding wall is positively maintained, the temperature retaining property of the contact portion is improved, and the temperature in the surrounding wall is reduced. The heat dissipation or heat absorption can be suppressed more sufficiently by maintaining.
[0061]
In addition, the heat transfer part of the heat transfer plate is formed with a penetrating part through which the other end side, which is the outer side of the conductive member, passes, so heat transfer between the outside via the conductive member and the DUT It can interrupt | block by a heat-transfer part through a penetration part. As a result, the temperature distribution of the test object can be improved, and the entire test object can be uniformly and accurately brought to the test temperature quickly.
[0062]
Furthermore, in the heat transfer plate, the DUT can be electrically connected to the circuit board for testing provided outside through the through-hole of the heat transfer plate, so an external device should be installed in the vicinity of the heat transfer plate. Is extremely easy. As a result, for example, by placing the circuit board at a position immediately below the heat transfer plate, high-speed electrical signals can be exchanged with the DUT very easily and accurately.
[0063]
In the invention of claim 2, in the above, the test object is composed of a plurality, and the contact surface, the surrounding wall part, the heat transfer part, and the conductive member are provided corresponding to each of the plurality of test objects. Can be processed at the same time. In this case, since the DUT is placed on the contact surface inside the heat transfer plate and in the surrounding wall portion provided with the heat transfer section, the temperature difference between the DUTs becomes sufficiently small, Even in the temperature test of the DUT, a highly accurate test state can be maintained.
[0064]
In the present invention of claim 3, since the temperature condition applying means is provided corresponding to a plurality of different temperatures, the object to be tested is applied with a plurality of different temperatures as in a crystal oscillator. In the case of a test object to be tested by flowing an electric signal, the test object is processed while being transferred to the heat transfer plate of the temperature condition applying means that has already been set to different temperatures. The effect of the heat transfer plate on which a plurality of crystal oscillators can be mounted can be fully exhibited, and the temperature characteristic test can be performed with high accuracy and high efficiency.
[0065]
Further, in the test of the crystal oscillator, the structure can be simplified and the cost can be reduced as compared with the conventional apparatus provided with a plurality of types of thermostatic chambers.
[0066]
In the invention of claim 4, in addition to the above, since the conductive member is formed as an electrical connector, it can be attached to the electrical connector when the test object is placed on the contact surface. As a result, electrical continuity between the DUT and the outside can be facilitated, and the temperature test of the DUT can be performed more efficiently. As such an electrical connector, if an automated connector having a structure that enables electrical connection and disconnection of the conductive member of the device under test, for example, by pressing and pulling out, is adopted, an automatic transporting and detaching machine such as a robot can be used. Enables high-efficiency processing during the test used.
[0067]
According to a fifth aspect of the present invention, when the DUT has different characteristics depending on the temperature and an electric signal is passed to inspect the characteristics, the main body portion having a predetermined configuration in the surrounding wall portion and the support are provided. Since the electrical connector including the portion and the urging member is provided, the test object can be placed on the contact surface and an electric signal can be passed through the test object without any special operation when it is placed.
[0068]
That is, one end side portion of the conductive member provided so as to be able to pass an electric signal is rotatably supported by the support portion supported by the heat transfer plate and is rotated in the first direction by the biasing member. The pressed part and the test object that are urged and can be pressed to rotate in the second direction opposite to the first direction can contact the test object when placed on the contact surface. The tip is opened so as to open a passage when the object to be tested is placed on the contact surface when the pressed portion is pressed against the biasing force of the biasing member. When the test object is placed on the contact surface and the pressure is released, the tip is formed so as to come into contact with the test object. Place on the contact surface and the tip of one end of the conductive member Automatically contacted, it is possible to have ready passage of electrical signals.
[0069]
The pressing means that can be used for such an electrical connector is, for example, an ordinary robot capable of moving up and down and horizontally moving the object to be tested by sucking and supporting the object under test at the nozzle portion, and a pressed portion at one end side portion. It can be manufactured by adding a pressing member that presses. Therefore, according to the present invention, for example, by using the above-mentioned pressing means, the test object can be attached to the contact surface and energized by a series of operations that can be performed in a very simple and short time, ie, pressing-adsorption releasing-pressing releasing. Can be.
[0070]
In addition, by separating the electrical connection portion and the heat transfer contact portion via the contact surface in this way, a very small size test piece of about several square mm like a crystal oscillator can be easily attached to and detached from the contact surface. be able to.
[0071]
Further, by keeping the electrical connector always attached to the heat transfer plate, the heat transfer target with the heat transfer plate can be limited to only the DUT, and the heat capacity can be minimized. As a result, when the test object is mounted on the contact surface, the temperature change of this part and the entire heat transfer plate can be minimized, and the time required for the test object to reach the test temperature can be minimized.
[0072]
Furthermore, in the heat transfer plate, it is extremely easy to install an external device in the vicinity of the heat transfer plate when electrically connecting the conductive member of the electrical connector and a circuit board for testing provided outside. is there. As a result, for example, by placing the circuit board at a position immediately below the heat transfer plate, high-speed electrical signals can be exchanged with the DUT very easily and accurately. In addition, since the conductive member and the circuit board are always connected, it is necessary to establish electrical continuity for each DUT by the contact pin. Therefore, the temperature characteristics of the DUT can be measured by sending and receiving electrical signals. Can be done instantly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view including a socket of a heat transfer plate to which the present invention is applied.
FIGS. 2A to 2C are a plan view, a side view, and a cross-sectional view showing a state where the cover is pressed, of the heat transfer plate.
FIGS. 3A and 3B are explanatory views of a planar state and a front state showing the overall configuration of the heat transfer plate. FIGS.
4A and 4B are a longitudinal sectional view showing an overall configuration of the heat transfer plate and an explanatory view showing an electrical connection state. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a device system of a thermo unit that is a heating and cooling device.
FIG. 6 is a curve diagram showing oscillation frequency characteristics with respect to temperature of a crystal oscillator in the case of AT cut.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a crystal oscillator temperature correction device.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a planar state of a test unit of a crystal oscillator.
FIGS. 9A and 9B show a configuration of two base crystal oscillator temperature correction devices, where FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a front view explanatory view.
FIG. 10A is an explanatory view of a side state showing the configuration of the carrier of the crystal oscillator temperature correction device and the arrangement of the thermo unit, and FIG. 10B is a front view of one crystal oscillator attaching / detaching portion.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a processing time at each test temperature when the in-line processing is performed in the test unit.
FIG. 12 is an explanatory view showing another example of a heat transfer plate to which the present invention is applied, and shows the structure of an IC mounting portion that is a device under test.
13A and 13B are explanatory views showing still another example of a heat transfer plate to which the present invention is applied, in which FIG. 13A is a schematic structure of an IC, and FIGS.
[Explanation of symbols]
1 Crystal oscillator (device under test)
2 Heat transfer plate (heat transfer plate, temperature condition applying means)
3 Socket (conductive member, electrical connector)
5 Outer contact pin (the other end of the conductive member)
7 Pipe (penetrating part)
9 Thermo unit (Temperature condition applying means)
21 Heat transfer liquid flow path (heat transfer part)
22 Contact surface
23 Enclosure
31 Body
32 Contact pin (one end of the conductive member)
32a Protrusion (Pressed part)
32b Tip
33 Torsion spring (biasing member)
36 Intermediate contact pin (the other end of the conductive member)

Claims

In a temperature characteristic test apparatus having a temperature condition giving means for giving a temperature to be tested to a test object to be tested by being electrically connected to the outside through a conductive member,
The temperature condition applying means is a heat transfer section formed so that the contact surface on which the DUT is placed, the surrounding wall portion surrounding the DUT, and the heat medium are flowed to give the temperature. A temperature characteristic testing apparatus comprising: a heat transfer plate including a heat transfer portion formed with a through portion through which the other end side portion which is the external side of the conductive member passes.

The test object includes a plurality of test objects, and the contact surface, the surrounding wall part, the heat transfer part, and the conductive member are provided corresponding to each of the plurality of test objects. The temperature characteristic test apparatus according to 1.

The test object has different characteristics depending on temperature and is tested at a plurality of different temperatures, and the temperature condition applying means includes unit temperature condition applying means corresponding to the plurality of different temperatures. The temperature characteristic test apparatus according to claim 2.

Temperature characteristic test apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive member is formed as an electrical connector.

The electrical connector includes a main body part supported by the heat transfer plate, a support part provided on the main body part and rotatably supporting one end side portion opposite to the other end side part of the conductive member, and the one end side. A biasing member that biases the portion to rotate in the first direction, and the one end side portion is formed to rotate the conductive member in a second direction opposite to the first direction when pressed. And a tip portion formed so as to come into contact with the test object when the test object is placed on the contact surface, and the pressed part is attached to the biasing member. When pressed against a force, the tip opens so as to open a passage when the DUT is put on the contact surface, and the DUT is put on the contact surface to release the pressure. And the tip is formed in contact with the DUT ,
The temperature characteristic test apparatus according to claim 4, wherein: