JP5161870B2 - ソケットガイド、ソケットユニット、電子部品試験装置およびソケットの温度制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品試験装置のテストヘッド上に設けられるソケットガイド、ソケットユニット、それらを備えた電子部品試験装置およびソケットの温度制御方法に関するものである。

ＩＣデバイス等の電子部品の製造過程においては、最終的に製造された電子部品の性能や機能を試験するために電子部品試験装置が用いられている。

電子部品試験装置は、一般的に、テスタ本体と、ハンドラと、テストヘッドとを備えており、テストヘッド上には、被試験ＩＣデバイスが装着されるソケットが設けられている。かかる電子部品試験装置では、ソケットにＩＣデバイスが装着された状態で、テスタ本体からテストヘッドにテスト信号を供給し、そのテスト信号をソケットからＩＣデバイスに印加し、ＩＣデバイスから読み出される応答信号をテストヘッドからテスタ本体に送ることにより、ＩＣデバイスの電気的特性を測定する。

上記ＩＣデバイスの試験においては、ＩＣデバイスに高温や低温の熱ストレスを与えて試験を行うことが多い。ＩＣデバイスに熱ストレスを与える方法としては、例えば、ＩＣデバイスをテストヘッドに搬送する前に予め加熱または冷却しておく方法等がある。

この場合、被試験ＩＣデバイスを予め加熱または冷却するとともに、被試験ＩＣデバイスを装着するソケットも加熱または冷却することが好ましい。被試験ＩＣデバイスとソケットとの間に温度差があると、被試験ＩＣデバイスをソケットに装着したときに被試験ＩＣデバイスとソケットとの間で熱移動が生じ、被試験ＩＣデバイスに与えられた熱ストレスが緩和されてしまう可能性があるからである。

ＩＣソケットを加熱する方法としては、特許文献１に示すように、ソケットに接しているソケットガイドをヒータによって加熱する方法と、特許文献２に示すように、加熱気体をソケットの中に流入させる方法とがある。
特開平１１−２７１３８９ 特開平２００２−２３６１４０

ここで、ソケット本体の材質は、通常、熱伝導性の低いプラスチック樹脂であるため、特許文献１のようにソケットガイドをヒータによって加熱するだけではソケットを効率的に加熱することができず、ソケットを所望の温度にすることは困難であった。

一方、特許文献２の方法では、加熱気体を供給するために、外部に別途エアヒータが必要になる。通常、外部のエアヒータとソケットとの間の距離は長いため、エア流路の途中で加熱気体の温度が降下してしまい、ソケットにて所望の温度が得られないという問題があった。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、ソケットを所望の温度に効率良く制御することのできるソケットガイド、ソケットユニット、電子部品試験装置および温度制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットに隣接して設けられ、被試験電子部品が前記ソケットの所定の位置に装着されるように、前記被試験電子部品を保持する部材をガイドするソケットガイドであって、前記ソケットガイドを加熱または冷却することのできる熱源を備えるとともに、前記ソケットに流体を供給することのできる流路が形成されていることを特徴とするソケットガイドを提供する（発明１）。流体としては、例えば空気等の気体の他、水等の液体であってもよい。

上記発明（発明１）によれば、第１に、ソケットガイドは熱源によって所望の温度に加熱または冷却される。ソケットガイドはソケットに隣接しているため、加熱または冷却されたソケットガイドからの熱伝導によって、ソケットも加熱または冷却される。第２に、熱源によって加熱または冷却されたソケットガイドの流路を流体が通ることにより、流体も加熱または冷却され、その流体がソケットに供給される。ソケットガイドはソケットに隣接しているため、加熱または冷却された流体は、そのままの温度でソケットに供給され、それによりソケットは所望の温度に加熱または冷却される。このように、上記発明（発明１）によれば、ソケットを所望の温度に効率良く制御することができる。また、流体はソケットガイドで加熱または冷却されるため、ソケットガイドに供給する前の流体をあらかじめ温度調節しておく必要がなく、ソケットガイドの熱源とは別の熱源は不要である。ただし、当該別の熱源を設けることも本発明の範囲には含まれる。

上記発明（発明１）において、前記流路の一端は流体入口となっており、前記流路の他端は前記ソケットに対して開口している流体出口となっていることが好ましい（発明２）。

上記発明（発明１）においては、前記流路として、前記流体を外部から前記ソケットに導入する導入路と、前記流体を前記ソケットから外部に排出する排出路とが形成されていてもよい（発明３）。

上記発明（発明１，２）において、前記流路は、前記流路を通る流体が前記熱源によって所望の温度になるように、蛇行していることが好ましい（発明４）。

第２に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットと、前記ソケットガイド（発明１〜４）とを備えたことを特徴とするソケットユニットを提供する（発明５）。

上記発明（発明５）において、前記ソケットは、接続端子と、前記接続端子を保持するソケット本体とを備えており、前記ソケット本体には、前記ソケットガイドの流路に連通し、前記流体を前記接続端子に対して供給することのできる流路が形成されていてもよい（発明６）。

上記発明（発明６）において、前記ソケットは、被試験電子部品を位置決めして支持し、前記接続端子が摺動可能に貫通するフローティング部材を前記ソケット本体上に備えており、前記ソケット本体に形成された流路の一端は、前記ソケット本体と前記フローティング部材との間の空隙に向かって開口していてもよい（発明７）。

第３に本発明は、テストヘッド上に設けられた前記ソケットガイド（発明１〜４）と、前記ソケットガイドの流路に流体を供給することのできる流体供給装置とを備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する（発明８）。

第４に本発明は、テストヘッド上に設けられた前記ソケットユニット（発明５〜７）と、前記ソケットユニットにおける前記ソケットガイドの流路に流体を供給することのできる流体供給装置とを備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する（発明９）。

上記発明（発明８，９）において、前記流体供給装置は、熱源を備えていなくてもよい（発明１０）。

第５に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットの温度制御方法であって、前記ソケットガイド（発明１〜４）を使用し、前記ソケットガイドの流路に流体を供給することを特徴とするソケットの温度制御方法を提供する（発明１１）。

第６に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットの温度制御方法であって、前記ソケットユニット（発明５〜７）を使用し、前記ソケットユニットにおける前記ソケットガイドの流路に流体を供給することを特徴とするソケットの温度制御方法を提供する（発明１２）。

上記発明（発明１１，１２）において、前記ソケットガイドの流路に供給する前の流体には、熱を印加しなくてもよい（発明１３）。

本発明によれば、ソケットを所望の温度に効率良く制御することができる。また、ソケットガイドに流体を供給する流体供給装置は、ソケットガイドの熱源とは別の熱源を備える必要がない。

本発明の一実施形態に係る電子部品試験装置の平面図である。 同実施形態に係る電子部品試験装置の側面部分断面図（図１におけるＩ−Ｉ断面図）である。 同電子部品試験装置におけるソケットユニットの平面断面図である。 同電子部品試験装置におけるソケットユニットの側面断面図である。

符号の説明

１…電子部品試験装置
２…ＩＣデバイス（電子部品）
１０…電子部品ハンドリング装置（ハンドラ）
７０…ソケットユニット
８０…ソケット
８１…ソケット本体
８２…コンタクトピン（接続端子）
８３…フローティングプレート（フローティング部材）
８４…エア流路
９０…ソケットガイド
９１…ソケットガイド本体
９２ａ…エア導入路（流路）
９２１…エア入口（流体入口）
９２２…エア出口（流体出口）
９２ｂ…エア排出路（流路）
９３…熱源部
３１５…コンタクトアーム（被試験電子部品を保持する部材）

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るハンドラの平面図、図２は同実施形態に係るハンドラの側面部分断面図（図１におけるＩ−Ｉ断面図）、図３は同電子部品試験装置におけるソケットユニットの平面断面図、図４は同電子部品試験装置におけるソケットユニットの側面断面図である。

なお、図４に示す被試験ＩＣデバイスの形態は、一例として、外部端子として半田ボールを備えるＢＧＡパッケージやＣＳＰ（Chip Size Package）パッケージ等であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、外部端子としてリードピンを備えるＱＦＰ（Quad Flat Package）パッケージやＳＯＰ（Small Outline Package）パッケージ等であってもよい。

図１及び図２に示すように、本実施形態における電子部品試験装置１は、ハンドラ１０と、テストヘッド３００と、テスタ２０とを備え、テストヘッド３００とテスタ２０とはケーブル２１を介して接続されている。そして、ハンドラ１０の供給トレイ用ストッカ４０１に格納された供給トレイ上の試験前のＩＣデバイスを搬送してテストヘッド３００のコンタクト部３０１のソケット８０に押し当て、このテストヘッド３００及びケーブル２１を介してＩＣデバイスの試験を実行した後、試験が終了したＩＣデバイスを試験結果に従って分類トレイ用ストッカ４０２に格納された分類トレイ上に搭載する。

ハンドラ１０は、主にテスト部３０と、ＩＣデバイス格納部４０と、ローダ部５０と、アンローダ部６０とから構成される。

ＩＣデバイス格納部４０は、試験前及び試験後のＩＣデバイスを格納する部分であり、主に供給トレイ用ストッカ４０１と、分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３と、トレイ搬送装置４０４とから構成される。

供給トレイ用ストッカ４０１には、試験前の複数のＩＣデバイスが搭載された複数の供給トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように、２つの供給トレイ用ストッカ４０１が具備されている。

分類トレイ用ストッカ４０２は、試験後の複数のＩＣデバイスが搭載された複数の分類トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように４つの分類トレイ用ストッカ４０２が具備されている。これら４つの分類トレイ用ストッカ４０２を設けることにより、試験結果に応じて、最大４つの分類にＩＣデバイスを仕分けして格納できるように構成されている。

空トレイ用ストッカ４０３は、供給トレイ用ストッカ４０１に搭載されていた全ての試験前のＩＣデバイス２０がテスト部３０に供給された後の空トレイを格納する。なお、各ストッカ４０１〜４０３の数は、必要に応じて適宜設定することが可能である。

トレイ搬送装置４０４は、図１においてＸ軸、Ｚ軸方向に移動可能な搬送装置であり、主にＸ軸方向レール４０４ａと、可動ヘッド部４０４ｂと、４つの吸着パッド４０４ｃとから構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、一部の分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３とを包含する範囲を動作範囲とする。

トレイ搬送装置４０４においては、ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向レール４０４ａがＸ軸方向に移動可能に可動ヘッド部４０４ｂを片持ち支持しており、可動ヘッド部４０４ｂには図示しないＺ軸方向アクチュエータと、先端部に４つの吸着パッド４０４ｃが具備されている。

トレイ搬送装置４０４は、供給トレイ用ストッカ４０１にて空になった空トレイを吸着パッド４０４ｃにより吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上で可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより空トレイ用ストッカ４０１に移送する。同様に、分類トレイ用ストッカ４０２において分類トレイ上に試験後のＩＣデバイスが満載された場合に、空トレイ用ストッカ４０３から空トレイを吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上にて可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより、分類トレイ用ストッカ４０２に移送する。

ローダ部５０は、試験前のＩＣデバイスをＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１からテスト部３０に供給する部分であり、主にローダ部搬送装置５０１と、２つのローダ用バッファ部５０２（図１においてＸ軸負方向の２つ）と、ヒートプレート５０３とから構成される。

ローダ部搬送装置５０１は、ＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の供給トレイ上のＩＣデバイスをヒートプレート５０３上に移動させるとともに、ヒートプレート５０３上のＩＣデバイスをローダ用バッファ部５０２上に移動させる装置であり、主にＹ軸方向レール５０１ａと、Ｘ軸方向レール５０１ｂと、可動ヘッド部５０１ｃと、吸着部５０１ｄとから構成されている。このローダ部搬送装置５０１は、供給トレイ用ストッカ４０１と、ヒートプレート５０３と、２つのローダ用バッファ部５０２とを包含する範囲を動作範囲としている。

図１に示すように、ローダ部搬送装置５０１の２つのＹ軸方向レール５０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール５０２ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。Ｘ軸方向レール５０２ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（図示せず）を有する可動ヘッド部５０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。

図２に示すように、可動ヘッド部５０１ｃは、下端部に吸着パッド５０１ｅを有する吸着部５０１ｄを４つ備えており、上記Ｚ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、４つの吸着部５０１ｄをそれぞれ独立してＺ軸方向に昇降させることができる。

各吸着部５０１ｄは、負圧源（図示せず）に接続されており、吸着パッド５０１ｅからエアを吸引して負圧を発生させることにより、ＩＣデバイスを吸着保持することができ、また、吸着パッド５０１ｅからのエアの吸引を停止することにより、ＩＣデバイスを解放することができる。

ヒートプレート５０３は、ＩＣデバイスに所定の熱ストレスを印加するための加熱源であり、例えば下部に発熱源（図示せず）を有する金属製の伝熱プレートである。ヒートプレート５０３の上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための凹部５０３ａが複数形成されている。なお、かかる加熱源の替わりに、冷却源が設けられてもよい。

ローダ用バッファ部５０２は、ＩＣデバイスをローダ部搬送装置５０１の動作範囲と、テスト部搬送装置３１０の動作範囲との間を往復移動させる装置であり、主にバッファステージ５０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂとから構成されている。

ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂの片側端部にバッファステージ５０２ａが支持されており、図１に示すように、バッファステージ５０２ａの上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための平面視矩形の凹部５０２ｃが４つ形成されている。

試験前のＩＣデバイスは、ローダ部搬送装置５０１により供給トレイ用ストッカ４０１からヒートプレート５０３に移動され、ヒートプレート５０３にて所定の温度に加熱された後、再度ローダ部搬送装置５０１によりローダ用バッファ部５０２に移動され、そしてローダ用バッファ部５０２によって、テスト部３０に導入される。

テスト部３０は、被試験ＩＣデバイス２の外部端子（半田ボール）をコンタクト部３０１のソケット８０のコンタクトピン８２に電気的に接触させることにより試験を行う部分である。このテスト部３０は、主にテスト部搬送装置３１０を備えて構成されている。

テスト部搬送装置３１０は、ローダ用バッファ部５０２及びアンローダ用バッファ部６０２と、テストヘッド３００との間のＩＣデバイスの移動を行う装置である。

テスト部搬送装置３１０は、ハンドラ１０の基台１２上に固定された２つのＹ軸方向レール３１１に、Ｙ軸方向に摺動可能に２つのＸ軸方向支持部材３１１ａを支持している。各Ｘ軸方向支持部材３１１ａの中央部には、可動ヘッド部３１２が支持されており、可動ヘッド部３１２は、ローダ用バッファ部５０２及びアンローダ用バッファ部６０２と、テストヘッド３００とを包含する範囲を動作範囲とする。なお、一組のＹ軸方向レール３１１上で同時に動作する２つのＸ軸方向支持部材３１１ａのそれぞれに支持される可動ヘッド部３１２は、互いの動作が干渉することがないよう制御されている。

各可動ヘッド部３１２は、その下部に４つのコンタクトアーム３１５を具備している。４つのコンタクトアーム３１５は、ソケット８０の配列に対応して設けられており、図２に示すように、各コンタクトアーム３１５の下端部には、吸着部３１７が設けられている。

各吸着部３１７は、負圧源（図示せず）に接続されており、吸着部３１７からエアを吸引して負圧を発生させることにより、ＩＣデバイスを吸着保持することができ、また、吸着部３１７からのエアの吸引を停止することにより、ＩＣデバイスを解放することができる。

上記可動ヘッド部３１２によれば、コンタクトアーム３１５が保持した４つのＩＣデバイス２をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させ、テストヘッド３００のコンタクト部３０１に押し付けることが可能となっている。

テストヘッド３００のコンタクト部３０１は、本実施形態においては、４つのソケット８０を備えており、４つのソケット８０は、テスト部搬送装置３１０の可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５の配列に実質的に一致するような配列で配置されている。なお、ソケット８０を含むソケットユニット７０の詳細については、後述する。

図２に示すように、テスト部３０においては、ハンドラ１０の基台１２に開口部１１が形成されており、その開口部１１からテストヘッド３００のコンタクト部３０１が臨出し、ＩＣデバイスが押し当てられるようになっている。

ローダ用バッファ部５０２に載置された４個の試験前のＩＣデバイスは、テスト部搬送装置３１０によりテストヘッド３００のコンタクト部３０１まで移動されて４個同時に試験に付され、その後、再度テスト部搬送装置３１０によりアンローダ用バッファ部６０２に移動され、そしてアンローダ用バッファ部６０２によって、アンローダ部６０に排出される。

アンローダ部６０は、試験後のＩＣデバイスをテスト部３０からＩＣデバイス格納部４０に排出する部分であり、主にアンローダ部搬送装置６０１と、２つのアンローダ用バッファ部６０２（図１においてＸ軸正方向の２つ）とから構成される。

アンローダ用バッファ部６０２は、テスト部搬送装置３１０の動作範囲とＩＣデバイスをアンローダ部搬送装置６０１の動作範囲との間を往復移動する装置であり、主にバッファステージ６０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ６０２ｂとから構成されている。

ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂの片側端部にバッファステージ６０２ａが支持されており、バッファステージ６０２ａの上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための凹部６０２ｃが４つ形成されている。

アンローダ部搬送装置６０１は、アンローダ用バッファ部６０２上のＩＣデバイスを分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに移動させ搭載する装置であり、主に、Ｙ軸方向レール６０１ａと、Ｘ軸方向レール６０１ｂと、可動ヘッド部６０１ｃと、吸着部６０１ｄとから構成されている。このアンローダ部搬送装置６０１は、２つのアンローダ用バッファ６０２と、分類トレイ用ストッカ４０２とを包含する範囲を動作範囲としている。

図１に示すように、アンローダ部搬送装置６０１の２つのＹ軸方向レール６０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール６０２ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。Ｘ軸方向レール６０２ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（図示せず）を具備した可動ヘッド部６０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。

可動ヘッド部６０１ｃは、下端部に吸着パッドを有する吸着部６０１ｄを４つ備えており、上記Ｚ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、４つの吸着部６０１ｄをそれぞれ独立してＺ軸方向に昇降させることができる。

アンローダ用バッファ部６０２に載置された試験後のＩＣデバイスは、テスト部３０からアンローダ部６０に排出され、そして、アンローダ部搬送装置６０１によりアンローダ用バッファ部６０２から分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに搭載される。

ここで、本実施形態におけるソケットユニット７０について詳述する。図３及び図４に示すソケットユニット７０は、図２に示すテストヘッド３００のコンタクト部３０１に設けられており、ソケット８０と、ソケット８０に接触するソケットガイド９０とを備えている。

図４に示すように、ソケット８０は、複数のコンタクトピン８２と、それらコンタクトピン８２を支持するソケット本体８１と、ソケット本体８１上に設けられたフローティングプレート８３とを備えている。

ソケット本体８１は、中央部が凹部、その周りが凸部となっており、複数のコンタクトピン８２は、ＩＣデバイス２の半田ボールの配列に実質的に一致するような配列にてソケット本体８１の凹部に設けられている。

フローティングプレート８３は、図示しない弾性部材によってソケット本体８１の凹部にフローティング状態で位置しており、フローティングプレート８３には、コンタクトピン８２が摺動可能に貫通する孔が複数設けられている。かかるフローティングプレート８３は、ＩＣデバイス２を所定の位置に位置決めして支持するとともに、コンタクトピン８２が倒れることを防止する。なお、図４に示すように、ソケット本体８１の凹部上面とフローティングプレート８３の底面との間には空隙が存在し、その空隙にはコンタクトピン８２の基部が存在する。

ソケット本体８１には、流体であるエアの流路（エア流路）８４が形成されている。図４に示すように、エア流路８４の一端はソケット本体８１の凸部上面にて開口しており、この一端がエア入口８４１となっている。また、エア流路８４の他端は、ソケット本体８１の凹部上面とフローティングプレート８３の底面との間の空隙に向かって開口しており、この他端がエア出口８４２となっている。

ソケットガイド９０は、被試験ＩＣデバイス２がソケット８０の所定の位置に装着されるように、被試験ＩＣデバイス２を保持するコンタクトアーム３１５をガイドするものであり、図３及び図４に示すように、ソケット８０を囲繞するように設けられたソケットガイド本体９１と、ソケットガイド本体９１に接触し、ソケットガイド本体９１を加熱または冷却することのできる熱源部９３とを備えている。

ソケットガイド本体９１の中央部分は矩形の開口部になっており、ソケット８０のコンタクトピン８２は、この開口部に露出している。ソケットガイド本体９１は、熱伝導性の良好な材料、例えば、アルミニウム合金等の金属からなることが好ましい。図４に示すように、ソケットガイド９０は、ソケットガイド本体９１の開口部近傍の下面にてソケット本体８１の凸部上面に接触している。

ソケットガイド本体９１には、流体であるエアの流路として、エアを外部からソケット８０に導入するエア導入路９２ａと、エアをソケット８０から外部に排出するエア排出路９２ｂとが形成されている。

エア導入路９２ａの一端はソケットガイド本体９１の外周縁にて開口しており、この一端がエア入口９２１となっている。このエア入口９２１には、図示しないエア供給装置につながっている配管が接続される。エア導入路９２ａの他端はソケットガイド本体９１の開口部近傍の下面にて開口しており、この他端がエア出口９２２となっている。ソケットガイド本体９１に形成されたエア導入路９２ａのエア出口９２２は、上記ソケット本体８１に形成されたエア流路８４のエア入口８４１に対応する位置に形成されており、これにより、ソケットガイド本体９１のエア導入路９２ａとソケット本体８１のエア流路８４とは連通している。なお、本実施形態におけるエア導入路９２ａは、ソケットガイド本体９１の開口部を挟んで２本形成されており、それぞれ図３に示すように蛇行している。エア導入路９２ａをこのように蛇行させることにより、エア導入路９２ａを一直線状にする場合よりも、エア導入路９２ａの長さを２〜１０倍程度長くすることができる。

エア排出路９２ｂの一端はソケットガイド本体９１の内周縁にて開口しており、この一端がエア入口９２３となっている。また、エア排出路９２ｂの他端はソケットガイド本体９１の外周縁にて開口しており、この他端がエア出口９２４となっている。なお、本実施形態におけるエア排出路９２ｂは、ソケットガイド本体９１の開口部を挟んで２本形成されており、それぞれ図３に示すように直線状になっている。

本実施形態では、エア排出路９２ｂのエア入口９２３と、エア導入路９２ａのエア出口９２２は、それぞれソケットガイド本体９１の開口部の隣接する辺またはその近傍に位置している。

エア導入路９２ａのエア入口９２１には、図示しないエア供給装置から配管を通じてエアが供給される。本実施形態におけるエア供給装置は、エアを加熱または冷却する熱源は備えておらず、常温のエアを供給する。

熱源部９３は、例えば、ヒータやペルチェ素子等を備えており、所望によりさらに温度センサを備えていてもよい。本実施形態における熱源部９３は、図４に示すようにソケットガイド本体９１の上面側部に取り付けられているが、これに限定されるものではない。

上記ソケットユニット７０におけるソケット８０の温度制御方法について説明する。ここでは一例として、ソケット８０を高温に温度制御するものとする。

第１に、熱源部９３（例えばヒータを内蔵した熱源部）は、ソケットガイド本体９１を所望の温度に加熱する。ソケットガイド本体９１とソケット本体８１とは接触しているため、ソケットガイド本体９１が加熱されることにより、ソケットガイド本体９１からの熱伝導でソケット本体８１、そしてソケット本体８１に設けられているコンタクトピン８２も加熱される。ただし、ソケット本体８１は、通常、熱伝導性の低いプラスチック樹脂からなるため、これだけでは所望の温度まで加熱されない場合がある。

第２に、エア供給装置から供給されたエアは、ソケットガイド本体９１のエア導入路９２ａのエア入口９２１に流入し、蛇行しているエア導入路９２ａを通ってエア出口９２２に至る。ソケットガイド本体９１は、熱源部９３により加熱されているため、エア導入路９２ａを通過するエアも加熱される。特に、エア導入路９２ａは蛇行しており、エアのソケットガイド本体９１での滞在時間が長くなるため、エアは十分に加熱される。

ソケットガイド本体９１で加熱されたエアは、ソケットガイド本体９１のエア導入路９２ａのエア出口９２２から、ソケット本体８１のエア流路８４のエア入口８４１に流入し、エア流路８４を通ってエア出口８４２から流出する。ここで、ソケットガイド本体９１で加熱されたエア（加熱エア）がソケット本体８１のエア流路８４のエア出口８４２から流出するまでの流路は非常に短いため、その流路途中で加熱エアの温度が降下するおそれは殆どない。

ソケット本体８１のエア流路８４のエア出口８４２から流出した加熱エアは、ソケット本体８１の凹部上面とフローティングプレート８３の底面との間の空隙に流れ込み、ソケット本体８１およびフローティングプレート８３を加熱するとともに、当該空隙に存在するコンタクトピン８２の基部を加熱する。そして加熱エアは、コンタクトピン８２とフローティングプレート８３の穴との間の間隙を通って、フローティングプレート８３の上側に抜ける。このとき、加熱エアはコンタクトピン８２全体を加熱することとなる。このようにして、ソケット８０は、所望の温度（ＩＣデバイス２と同じ温度）まで加熱される。

この状態で、高温の熱ストレスが与えられたＩＣデバイス２がソケット８０に装着されて、ＩＣデバイス２の外部端子がコンタクトピン８２に接触したときに、当該コンタクトピン８２も、ＩＣデバイス２のパッケージに接触するフローティングプレート８３も、加熱エアによって所望の温度まで加熱されているため、ＩＣデバイス２の温度が低下するおそれはない。

ＩＣデバイス２がソケット８０に装着された状態においては、フローティングプレート８３の上側に抜けた加熱エアは、ＩＣデバイス２に噴き当ってから、ソケットガイド本体９１の内周縁に開口しているエア排出路９２ｂのエア入口９２３に流入し、エア排出路９２ｂを通ってエア出口９２４から外部に排出される。なお、エア出口９２４から排出されたエアは、配管を介してエア供給装置に戻し、循環させてもよい。

本実施形態に係るソケットユニット７０によれば、以上のようにして、ソケット８０を所望の温度に効率良く制御することができる。また、ソケット８０に供給されるエアは、ソケット８０に隣接するソケットガイド９０にて十分加熱され、ソケット８０に至るまでに降温しないため、エア供給装置は、エアヒータ等の熱源を備える必要がない。

次に、上述したハンドラ１０の搬送・試験の動作フローについて説明する。
最初に、ローダ部搬送装置５０１が、４つの吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅにより、ＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の最上段に位置する供給トレイ上の４つのＩＣデバイスを吸着し、保持する。

ローダ部搬送装置５０１は、４つのＩＣデバイスを保持したまま可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータにより４つのＩＣデバイスを上昇させ、Ｙ軸方向レール５０１ａ上でＸ軸方向レール５０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール５０１ｂ上で可動ヘッド部５０１ｃを摺動させてローダ部５０に移動させる。

そして、ローダ部搬送装置５０１は、ヒートプレート５０３の凹部５０３ａの上方で位置決めを行い、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド５０１ｅを解放してＩＣデバイスをヒートプレート５０３の凹部５０３ａに落とし込む。ヒートプレート５０３によってＩＣデバイスが所定の温度まで加熱されたら、再度、ローダ部搬送装置５０１が加熱された４つのＩＣデバイスを保持して、待機している一方のローダ用バッファ部５０２の上方に移動する。

ローダ部搬送装置５０１は、待機している一方のローダ用バッファ部５０２のバッファステージ５０２ａの上方で位置決めを行い、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅが吸着保持しているＩＣデバイスを解放し、ＩＣデバイス２をバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに載置する。

ローダ用バッファ部５０２は、４つのＩＣデバイスをバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに搭載したまま、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させ、ローダ部５０のローダ部搬送装置５０１の動作範囲からテスト部３０のテスト部搬送装置３１０の動作範囲へ４つのＩＣデバイスを移動させる。

上記のようにＩＣデバイスが載置されたバッファステージ５０２ａがテスト部搬送装置３１０の動作範囲内に移動してきたら、テスト部搬送装置３１０の可動ヘッド部３１２は、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに載置されたＩＣデバイス上に移動する。そして、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータが伸長し、可動ヘッド部３１２の４つのコンタクトアーム３１５の吸着部３１７により、ローダ用バッファ部５０２のバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに位置する４つのＩＣデバイスを吸着し、保持する。

４つのＩＣデバイスを保持した可動ヘッド部３１２は、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータにより上昇する。

次に、テスト部搬送装置３１０は、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させ、可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５の吸着部３１７で保持している４つのＩＣデバイスを、テストヘッド３００のコンタクト部３０１における４つのソケット８０の上方に搬送する。

そして、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータを伸長させる。これにより、ＩＣデバイス２を保持しているコンタクトアーム３１５は、ソケットガイド９０にガイドされつつＩＣデバイス２をソケット８０に装着し、ＩＣデバイス２の外部端子をコンタクトピン８２に接触させる（図４参照）。この接触の間に、コンタクトピン８２を介して電気的な信号の送受信を行い、ＩＣデバイス２の試験を遂行する。

ここで、前述したように、ソケット８０は所望の温度まで加熱されているため、ソケット８０への装着によりＩＣデバイス２の温度が低下するおそれはなく、したがって、ＩＣデバイス２に所望の温度の熱ストレスを与えた状態で試験を行うことができる。

ＩＣデバイス２の試験が完了したら、テスト部搬送装置３１０は、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータの収縮により、試験後のＩＣデバイスを上昇させ、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させて、可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５で保持している４つのＩＣデバイスを当該テスト部搬送装置３１０の動作範囲内で待機している一方のアンローダ用バッファ部６０２のバッファステージ６０２ａの上方に搬送する。

可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド３１７ｃを解放することによりバッファステージ６０２ａの凹部６０２ｃに４つのＩＣデバイスを落とし込む。

アンローダ用バッファ部６０２は、試験後の４つのＩＣデバイスを搭載したまま、Ｘ軸アクチュエータ６０２ｂを駆動させ、テスト部３０のテスト部搬送装置３１０の動作範囲から、アンローダ部６０のアンローダ部搬送装置６０１の動作範囲へＩＣデバイスを移動させる。

次に、アンローダ用バッファ部６０２の上方に位置するアンローダ部搬送装置６０１の可動ヘッド部６０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、可動ヘッド部６０１ｃの４つの吸着部６０１ｄにより、アンローダ用バッファ部６０２のバッファステージ６０２ａの凹部６０２ｃに位置する試験後の４つのＩＣデバイスを吸着し、保持する。

アンローダ部搬送装置６０１は、試験後の４つのＩＣデバイスを保持したまま可動ヘッド部６０１ｃのＺ軸方向アクチュエータにより４つのＩＣデバイスを上昇させ、Ｙ軸方向レール６０１ａ上でＸ軸方向レール６０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール６０１ｂ上で可動ヘッド部６０１ｃを摺動させてＩＣデバイス格納部４０の分類トレイ用ストッカ４０２上に移動させる。そして、各ＩＣデバイスの試験結果に従って、各分類トレイ用ストッカ４０２の最上段に位置する分類トレイ上に各ＩＣデバイスを搭載する。
以上のようにして、ＩＣデバイスの試験が１回行われる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、ソケットガイド本体９１のエア排出路９２ｂは省略されてもよい。また、ソケット本体８１のエア流路８４は省略され、ソケットガイド本体９１のエア導入路９２ａから流出した加熱エアを直接ソケット８０のコンタクトピン８２に噴き付けるようにしてもよい。さらに、ソケット８０は、フローティングプレート８３を具備しないものであってもよい。

本発明は、電子部品に高温または低温の熱ストレスを与えて試験を行う電子部品試験装置に有用である。

Claims (12)

1. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットに隣接して設けられ、被試験電子部品が前記ソケットの所定の位置に装着されるように、前記被試験電子部品を保持する部材をガイドするソケットガイドであって、
   前記ソケットガイドを加熱または冷却することのできる熱源を備えるとともに、
   前記ソケットに流体を供給することのできる流路が形成されており、
   前記流路は、前記流路を通る流体が前記熱源によって所望の温度になるように、蛇行している
   ことを特徴とするソケットガイド。
2. 前記流路の一端は流体入口となっており、前記流路の他端は前記ソケットに対して開口している流体出口となっていることを特徴とする請求項１に記載のソケットガイド。
3. 前記流路として、前記流体を外部から前記ソケットに導入する導入路と、前記流体を前記ソケットから外部に排出する排出路とが形成されていることを請求項１に記載のソケットガイド。
4. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットと、
   請求項１〜３のいずれかに記載のソケットガイドと
   を備えたことを特徴とするソケットユニット。
5. 前記ソケットは、接続端子と、前記接続端子を保持するソケット本体とを備えており、
   前記ソケット本体には、前記ソケットガイドの流路に連通し、前記流体を前記接続端子に対して供給することのできる流路が形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のソケットユニット。
6. 前記ソケットは、被試験電子部品を位置決めして支持し、前記接続端子が摺動可能に貫通するフローティング部材を前記ソケット本体上に備えており、
   前記ソケット本体に形成された流路の一端は、前記ソケット本体と前記フローティング部材との間の空隙に向かって開口している
   ことを特徴とする請求項５に記載のソケットユニット。
7. テストヘッド上に設けられた請求項１〜３のいずれかに記載のソケットガイドと、
   前記ソケットガイドの流路に流体を供給することのできる流体供給装置と
   を備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
8. テストヘッド上に設けられた請求項４〜６のいずれかに記載のソケットユニットと、
   前記ソケットユニットにおける前記ソケットガイドの流路に流体を供給することのできる流体供給装置と
   を備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
9. 前記流体供給装置は、熱源を備えていないことを特徴とする請求項７または８に記載の電子部品試験装置。
10. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットの温度制御方法であって、
    請求項１〜３のいずれかに記載のソケットガイドを使用し、前記ソケットガイドの流路に流体を供給することを特徴とするソケットの温度制御方法。
11. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットの温度制御方法であって、
    請求項４〜６のいずれかに記載のソケットユニットを使用し、前記ソケットユニットにおける前記ソケットガイドの流路に流体を供給することを特徴とするソケットの温度制御方法。
12. 前記ソケットガイドの流路に供給する前の流体には、熱を印加しないことを特徴とする請求項１０または１１に記載のソケットの温度制御方法。

Images