JP6047474B2 - 環境試験装置 - Google Patents
環境試験装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6047474B2 JP6047474B2 JP2013197667A JP2013197667A JP6047474B2 JP 6047474 B2 JP6047474 B2 JP 6047474B2 JP 2013197667 A JP2013197667 A JP 2013197667A JP 2013197667 A JP2013197667 A JP 2013197667A JP 6047474 B2 JP6047474 B2 JP 6047474B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heater
- sample body
- value
- target value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
以下、本発明の実施形態に係る環境試験装置1ついて図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る環境試験装置1を示す正面図である。環境試験装置1は、通電によって発熱する試料体5を加熱しながら環境試験するための装置である。環境試験装置1は、パワー半導体などの電子部品の信頼性を確認する高温逆バイアス試験、バーンイン試験などの信頼性評価試験を行うことができる。
次に、本実施形態に係る環境試験装置1の動作について説明する。環境試験装置1による環境試験は、下記の試料体配置ステップ、熱抵抗測定ステップ、初期目標値算出ステップ、及び本試験ステップを含む環境試験方法を実行する。
試料配置ステップでは、例えば図1及び図2に示すように複数の試料体5が試料配置台4上の所定の位置に配置される。具体的には、図4に示すように各試料体5は、ヒータブロック6の加熱面6a上に搭載される。各試料体5の放熱面5a側には、必要に応じて放熱板8が配置される。試料体5を配置した試料配置台4は、恒温槽2内の所定の位置に配置される。その後、恒温槽2の図略の扉が閉じられる。
次に、熱抵抗測定ステップが行われる。図6は、本実施形態に係る環境試験装置1における等価熱抵抗モデルを示す図である。本実施形態では、ヒータブロック6は、加熱面6aを除く部分が断熱部材7によって覆われており、恒温槽2内の空気に対して断熱されている。すなわち、ヒータブロック6の熱の大半は、恒温槽2内の空気に直接放散されず、試料体5に伝わる。したがって、本実施形態では、図6に示すような熱抵抗モデルが近似的に成り立つ。
Ta1=Tj―Rth(Tj−Ta)×P ・・・(2)
これらの式(1),(2)より各熱抵抗が次のように求められる。
第2熱抵抗Rth(Tj−Ta)=(Tj−Ta1)/P ・・・(4)
次に、目標値算出部13は、後述する本試験を開始するときのヒータ目標値Th(初期ヒータ目標値Th0)及び本試験を開始するときの槽内目標値Ta0(初期槽内目標値Ta0)を次式に基づいて算出する。
Ta0=Tj0−Rth(Tj−Ta)×P0 ・・・(6)
すなわち、初期ヒータ目標値Th0は、初期設定値P0、試験温度Tj0、及び第1熱抵抗Rth(h−Tj)に基づいて算出される。初期槽内目標値Ta0は、初期設定値P0、試験温度Tj0、及び第2熱抵抗Rth(Tj−Ta)に基づいて算出される。
次に、制御手段10は、試料体5に通電しながら試料体5を通常の使用温度よりも高い温度(試験温度Tj0)の空気中に曝して試料体5に温度ストレスを与える本試験を実行する。具体的には次の通りである。
したがって、制御手段10は、本試験における実際の制御では、試験温度Tj0と試料体5の温度Tjとの差を監視して、これらに温度偏差がある場合には、この偏差をヒータブロック6の温度Thの設定値Th0に反映し、その結果として試料体5の温度Tjが試験温度Tj0に一致又は近似するように制御する。
そして、予め定められた本試験の試験時間が経過するなどの試験終了のタイミングに到達すると、制御手段10は、試料体5への通電、ヒータブロック6のヒータ62への通電、恒温槽2のヒータ32への通電などを停止するように各部位を制御する。
図9(A),(C)は、本実施形態に係る環境試験装置1を用いて環境試験を行ったときの試料体の温度と試験温度(目標値)との関係を示すグラフである。図9(B),(D)は、従来の環境試験装置を用いて環境試験を行ったときの試料体の温度と試験温度(目標値)との関係を示すグラフである。
以上説明したように、本実施形態では、恒温槽2が有する許容発熱負荷に対して、試料体5の発熱量が占有できる範囲を従来に比べて大きくすることができる。これにより、この構成では、従来に比べて、発熱量の大きな試料体5の環境試験が可能になる。
2 恒温槽
4 試料配置台
5 試料体
5a 放熱面
6 ヒータブロック
6a 加熱面
7 断熱部材
8 放熱板
10 制御手段
10A 温度調節器
10B コントローラ
11 温度制御部
12 熱抵抗算出部
13 目標値算出部
14 ヒータ目標値変更部
15 槽内目標値変更部
16 記憶部
31 温度センサ
32 ヒータ
33 ファン
51 温度センサ
61 温度センサ
62 ヒータ
P ヒータ出力(加熱電力)
P0 ヒータ出力の初期設定値
Ps 試料体の発熱量
Rth(h−Tj) ヒータブロックと試料体との間の熱抵抗
Rth(Tj−Ta) 試料体と恒温槽内の空気との間の熱抵抗
Ta 槽内温度
Ta0 槽内目標値(初期槽内目標値)
Ta1 槽内暫定値
Th ヒータブロックの温度
Th0 ヒータ目標値(初期ヒータ目標値)
Th1 ヒータ暫定値
Tj 試料体の温度
Tj0 試験温度
Claims (5)
- 通電によって発熱する試料体を加熱しながら環境試験する環境試験装置であって、
槽内温度の調節が可能な恒温槽と、
前記恒温槽内に配置され、前記試料体を加熱する加熱面を有するヒータブロックと、
前記加熱面を除いて前記ヒータブロックを覆い、前記ヒータブロックを前記恒温槽内の空気に対して断熱する断熱部材と、
前記試料体に通電した状態で前記試料体の温度(Tj)が試験温度(Tj0)に近づくように前記ヒータブロックの温度(Th)をヒータ目標値(Th0)に調節するとともに、前記槽内温度(Ta)を前記試験温度(Tj0)よりも小さい槽内目標値(Ta0)に調節する制御を行う温度制御部を含む制御手段と
を備えており、
前記制御手段は、前記ヒータブロックのヒータ出力(P)、前記試験温度(Tj0)、及び前記ヒータブロックと前記試料体との間の第1熱抵抗に基づいて前記ヒータ目標値(Th0)を算出し、前記ヒータブロックのヒータ出力(P)、前記試験温度(Tj0)、及び前記試料体と前記恒温槽内の空気との間の第2熱抵抗に基づいて前記槽内目標値(Ta0)を算出する目標値算出部を含む、
環境試験装置。 - 前記制御手段は、前記試料体の温度(Tj)と前記試験温度(Tj0)との偏差が小さくなるように、前記偏差に基づいて前記ヒータ目標値(Th0)を設定変更するヒータ目標値変更部を含む、請求項1に記載の環境試験装置。
- 前記制御手段は、前記第1熱抵抗及び前記第2熱抵抗を算出する熱抵抗算出部を含み、
前記熱抵抗算出部は、前記試料体に通電していない状態で、前記ヒータブロックの温度(Th)を暫定的なヒータ暫定値(Th1)に調節するとともに、前記槽内温度(Ta)を暫定的な槽内暫定値(Ta1)に調節し、温度平衡に達した後の前記試料体の温度(Tj)、前記ヒータブロックのヒータ出力(P)、及び前記ヒータ暫定値(Th1)に基づいて前記第1熱抵抗を算出し、温度平衡に達した後の前記試料体の温度(Tj)、前記ヒータブロックのヒータ出力(P)、及び前記槽内暫定値(Ta1)に基づいて前記第2熱抵抗を算出する、請求項1又は2に記載の環境試験装置。 - 前記制御手段は、前記試料体の発熱量(Ps)が増加して前記発熱量(Ps)と前記ヒータブロックのヒータ出力(P)の設定値(P0)との関係が所定の条件を満たすと、前記ヒータ出力(P)の設定値(P0)をより大きな値に設定変更し、設定変更された前記ヒータブロックのヒータ出力(P)の設定値(P0)から前記ヒータ目標値(Th0)を再算出し、設定変更された前記ヒータブロックのヒータ出力(P)の設定値(P0)、前記試験温度(Tj0)、及び前記第2熱抵抗に基づいて前記槽内目標値(Ta0)を再算出し、再算出された値に前記槽内目標値(Ta0)を再設定する槽内目標値変更部を含む、請求項1〜3の何れか1項に記載の環境試験装置。
- 前記試料体の熱を放散するための放熱板を備える、請求項1〜4の何れか1項に記載の環境試験装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013197667A JP6047474B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 環境試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013197667A JP6047474B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 環境試験装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015064263A JP2015064263A (ja) | 2015-04-09 |
JP6047474B2 true JP6047474B2 (ja) | 2016-12-21 |
Family
ID=52832257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013197667A Active JP6047474B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 環境試験装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6047474B2 (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3656058A (en) * | 1969-07-02 | 1972-04-11 | Claude L Leathers | Environmental test bed assembly for miniature electronic components |
JP2705420B2 (ja) * | 1991-12-27 | 1998-01-28 | 日立電子エンジニアリング株式会社 | 低温ハンドラの温度制御方法 |
JP3099254B2 (ja) * | 1994-02-28 | 2000-10-16 | 安藤電気株式会社 | 浮動機構つき吸着ハンドおよび搬送接触機構 |
JP2000304804A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-11-02 | Denken Eng Kk | バーンイン装置及びバーンイン方法 |
JP2005156172A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Nippon Eng Kk | ミドルパワー及びハイパワーic用テストバーンイン装置 |
US7355428B2 (en) * | 2004-01-14 | 2008-04-08 | Delta Design, Inc. | Active thermal control system with miniature liquid-cooled temperature control device for electronic device testing |
JP2009115456A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Advantest Corp | ハンドラ、テストトレイおよびメモリ装置 |
JP4763003B2 (ja) * | 2008-02-04 | 2011-08-31 | 株式会社アドバンテスト | ヒータ付プッシャ、電子部品ハンドリング装置および電子部品の温度制御方法 |
-
2013
- 2013-09-25 JP JP2013197667A patent/JP6047474B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015064263A (ja) | 2015-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10763141B2 (en) | Non-contact temperature calibration tool for a substrate support and method of using the same | |
KR101366880B1 (ko) | 온도 제어형 태양광 전력 인버터들을 포함하는 태양광 전력 인버터들, 및 연관된 시스템들 및 방법들 | |
JP5509443B2 (ja) | 測定装置及び熱伝導率推定方法 | |
JP2009042211A (ja) | 半導体デバイスのための電力推定 | |
JP2014153168A (ja) | 放射率測定装置及び放射率測定方法 | |
JP7335896B2 (ja) | 半導体ウエハ質量計測装置および半導体ウエハ質量計測方法 | |
JP2022501823A (ja) | 半導体ウエハの温度を制御する方法および装置 | |
JP2017166824A5 (ja) | ||
JP5870339B2 (ja) | 熱衝撃試験装置 | |
Ghimire et al. | Online chip temperature monitoring using υ ce-load current and IR thermography | |
JP6047474B2 (ja) | 環境試験装置 | |
JP2012032157A (ja) | 熱衝撃試験装置 | |
Ahmed et al. | Natural convection heat transfer from a heat sink with fins of different configuration | |
JPH10206246A (ja) | 物体温度の非接触測定装置及び方法 | |
CN103543174B (zh) | 结环热阻的测试方法及系统 | |
US20070296434A1 (en) | Temperature control method and apparatus and test method and apparatus of semiconductor devices | |
KR102257190B1 (ko) | 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법 | |
JP2015119599A (ja) | 電力変換装置及び方法 | |
JP2014190801A (ja) | 半導体デバイス温度制御装置 | |
JP3539662B2 (ja) | 半導体ウェーハの温度調節プレート | |
KR101230492B1 (ko) | 열전소자 평가 장치의 온도 제어 시스템 및 방법 | |
JPH11150166A (ja) | 半導体ウェーハの温度調節プレート | |
KR20150031566A (ko) | 반도체 칩 실장 테스트 장치 | |
KR20140135362A (ko) | 설정온도의 조절이 용이한 항온유지장치 | |
JP5167008B2 (ja) | 結露量の制御可能な環境試験装置およびその結露量制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150525 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160712 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6047474 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |