JPH01163570A

JPH01163570A - Ｉｃデバイスの低温試験装置

Info

Publication number: JPH01163570A
Application number: JP62319761A
Authority: JP
Inventors: Osamu Morioka; 森岡　収; Takahiro Nihei; 二瓶　隆弘
Original assignee: NIPPON LSI KK; Kobe Steel Ltd
Current assignee: NIPPON LSI KK; Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1989-06-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はＩＣデバイスを低温下で性能試験するためのＩ
Ｃデバイスの低温試験装置に関するものである。

（従来技術）従来、ＩＣテスタによるＩＣデバイスの性能試験を一定
の温度条件下で行なうための装置とじて所謂ＩＣハンド
ラーが公知であるが、これは専ら常温または高温下での
試験装置としての機能しか備えておらず、低温下での試
験は、たとえばＩＣテスタのヘッド上に鉄板を介してＩ
Ｃデバイスを載置した状態で液体窒素を吹き句ける等、
常温空気中でＩＣデバイスを直接冷却しながら行なう方
式をとっている。

ところが、この方式によると、空気中の水蒸気が低温の
ＩＣデバイスの表面に付着して着霜、結露が生じ、これ
によりＩＣデバイスに短絡が発生するという問題が生じ
ていた。また、温度変化が激しくて温度管理がしにくい
こと、温度センサによる正確な温度検出が困難なこと等
から温度制御が困難なため、試験精度が低くなるととも
に、温度調整のために作業が中断される場合が多いこと
から連続運転ができないという欠点があった。

（発明の目的）そこで本発明は、ＩＣデバイスの＠霜、結露を防止でき
るとともに、温度制御が容易で、試験精度の向上および
運転の連続化を実現することがでぎるＩＣデバイスの低
温試験装置を提供するものである。

（発明の構成）本発明は、性能試験される被験体としてのＩＣデバイス
が収容されるテストチャンバと、このテストチャンバ内
において上記ＩＣデバイスに接触または近接してこのＩ
Ｃデバイスを冷却するクーリングディスクと、これらテ
ストチャンバ内およびクーリングディスクに冷媒を供給
してこれらを冷却する冷媒供給手段とを具備してなるも
のである。

この構成により、ＩＣデバイスを、冷媒が充満した低温
かつ乾燥状態にあるテストチャンバ内でクーリングディ
スクによって冷却するため、ＩＣデバイスに着霜、結露
が生じない。また、クーリングディスクによる温度変化
の少ない安定した冷却作用を行なうことができ、かつ温
度センサによる正確な温度検出が可能となるため、温度
制御が容易となり、一定低温下での高精度の試験、そし
て連続運転が可能となる。

（実施例）本発明の実施例を図によって説明する。

１は直方形箱状のテストチャンバで、このテストチャン
バ１の底部に縦軸まわりに回転するターンテーブル２が
旋回軸受３を介して設置され、このターンテーブル２上
に被験体としての複数のＩＣデバイス４・・・が周方向
一定間隔置きに載置される。これらＩＣデバイス４・・
・は、テストチャンバ１の外底面中央に配置されたＩＣ
テスタのヘッド（以下、テスタヘッドという）５に、タ
ーンテーブル２．ソケット６、配線７を介して電気的に
接続され、ＩＣデバイス４の低温下での性能試験がＩＣ
テスタによって行なわれる。

また、テストチャンバ１内には、ターンテーブル２の上
部に、右端リング状に形成されたクーリングディスク８
が設けられるとともに、このクーリングディスク８の上
方に熱交換器９、さらにこの熱交換器９の上方でかっ後
壁側に攪拌用ブロワ１０がそれぞれ設けられている。

クーリングディスク８は、第３図に示すように、ステン
レス等の熱伝導性金属材料からなる二枚の右端リング状
金属板８ａ、８ｂが接合されて構成されている。この場
合、一方の金属板８ａには、他方の金属板８ｂとの接合
面に周方向の凹溝８０が設けられ、両金属板接合状態で
この凹１１１８Ｇが閉じられて冷媒通路８ｄが形成され
ている。

このクーリングディスク８は、テストチャンバ１の外部
に設置された液体窒素タンク１１からの冷媒としての液
体窒素が冷媒通路８ｄに供給されることによって冷却さ
れ、このクーリングディスク８によってＩＣデバイス４
が冷却される。この場合、クーリングディスク４をＩＣ
デバイス４に密＠させてもよいし、僅かに離間させてお
いてもよい。また、とくに密着させる場合に、ＩＣデバ
イス４の過冷却を防止するために、クーリングディスク
８の表面をテフロン、シリコン樹脂等によって被覆して
もよい。

クーリングディスク８を通過した液体窒素は、熱交換器
９に入り、この熱交換器９による熱交換作用、および熱
交換器９の出口から放出される窒素ガスによりテストチ
ャンバ１内が冷却される。

また、ブロワ１０によるガス攪拌作用により、テストチ
ャンバ１内のガスが攪拌されエアストチャンバ１内が全
域均一に冷却され、これによりターンテーブル２上の複
数のＩＣデバイス４・・・の雰囲気温度が均等に保たれ
る。なお、高温化した窒素ガスは図示しないガス排出ラ
インを介して室外等に排出される。また、テストチャン
バ１内の過冷却防止のために、同チャンバ内加熱用のヒ
ータを設けてもよい。

テストチャンバ１の一方の側壁にはＩＣデバイス４の搬
入口１２、他方の側壁には同搬出口１３がそれぞれ設け
られている。ＩＣデバイス４は、ターンテーブル２によ
り搬入口１２側から搬出口１３側に向けて回転移動し、
この移動中に一定低温下でのＩＣデバイス４の性能試験
が行なわれる。

また、テストチャンバ１の上記搬入口１２側の側方に前
処理室１４、搬出口１３側の側方に後処理室１５がそれ
ぞれテストチャンバ１と隣接して設けられている。これ
ら前、後両処理室１４．１−　〇　− ５には、それぞれ窒素ガスタンク１６からの窒素ガスが
ヒ〜り１７．１８により加熱されて供給され、この窒素
ガスにより、画処理室１４．１５が常温よりは低温でテ
ストチャンバ１内温度よりは高温、かつ乾燥状態に保持
される。

このように、テストチャンバ１の入口側および出口側に
、温度的にはテストチャンバ内外温度の中間状態の乾燥
室としての画処理室１４．１５を設けることにより、（イ）テストチャンバ１内への外部空気の侵入を防止す
ることができる。

（ロ）ＩＣデバイス４を、テストチャンバ１内への搬入
前に前処理室１４によって予冷すると同時に、その表面
を窒素ガスで覆って露点を下げることかできる。

（ハ）テスト後、ＩＣデバイス４を外部に取出す前に、
後処理室１５で昇温させて外部との温度ギャップを小さ
くすることができる。

これらにより、Ｉｃデバイス４のテストチャンバ１内で
の試験中および試験後の着霜、結露の発生原因を完全に
なくし、ＩＣデバイス４の着霜、結露をより一層確実に
防止することができる。

なお、テストチャンバ１内および画処理室１４゜１５内
は、空気侵入防止効果を高めるために、大気圧より少し
高い圧力に保たれる。また、画処理室１４．１５には、
昇温、乾燥を助けるためのプレートヒータ１９．２０が
設けられている。また、テスタヘッド５の上面とテスト
チャンバ１の外底面との間に小室２１が形成され、この
小室２１にも、窒素ガスタンク１６からの窒素ガスがヒ
ータ２２により加熱されて供給されることにより、テス
タヘッド５の着霜、結露が防止されるようになっている
。さらに、テストチャンバ１および画処理ｖ１４．１５
は、保冷のために断熱材にて被覆される。

一方、クーリングディスク８とテストチャンバ１に対す
る液体窒素の供給ライン、および前、後両処理室１４．
１５に対する窒素ガスの供給ライン、ならびに小室２１
に対する窒素ガスの供給ラインにそれぞれ開閉弁２３．
２４．２５．２６が設けられ、これら各開閉弁２３〜２
６による液体窒素および窒素ガスの供給制御により、ク
ーリングディスク８、テストチャンバ１内、画処理室１
４．１５内、および小室２１内の温度が制御される。

このうち、液体窒素供給ラインの開閉弁２３は、クーリ
ングディスク８の温度を検出する温度センサ２７からの
信号に基づいてコントローラ２８によって自動的に開閉
制御され、これによりＩＣデバイス４の冷却温度が自動
的に一定に制御されるようになっている。いいかえれば
、この低温試験装置によると、従来の常温空気中での窒
素吹き付は方式等と異なり、テストチャンバ１内の低温
雰囲気中でクーリングディスク８によってＩＣデバイス
４を冷却するため、ＩＣデバイス４の冷却温度が安定し
ていること、温度センサ２６がＩＣデバイス同様、着霜
、結露のおそれがなく、正確な温度検出を行ないうろこ
と等により、従来方式では困難乃至は不可能であった冷
却温度の自動制御が可能となるものである。また、こう
して温度制御が可能となることにより、運転の連続化が
可能となる。

ところで、上記実施例では、クーリングディスク８に通
した液体窒素を熱交換器９を介してテストチャンバ１内
に供給する構成をとったが、クーリングディスク８と熱
交換器９に別々の系統から冷媒を供給するようにしても
よい。また、熱交換器９およびプロワ１０は、テストチ
ャンバ１内全域を均一温度に保つうえで非常に有効であ
るが、これらを設けない場合でも、たとえばテストチャ
ンバ１内に多数箇所から冷媒を送り込む等の工夫により
対処可能である。さらに、クーリングディスク８および
テストチャンバ１内に供給する冷媒として、上記実施例
で用いた液体窒素に代えて、冷却したメタノールやフロ
ンガス等を用いてもよい。一方、ＩＣデバイスの着霜、
結露防止上、上記実施例のようにテストチャンバ１０入
口側に前処理室、出口側に後処理室を設けるのが最も望
ましいが、これら画処理室がない場合でも、テストチャ
ンバ内が低温かつ乾燥状態に保持されることにより、実
用上十分な効果を上げることができる。

（発明の効果）上記のように本発明のＩＣデバイスの低温試験装置によ
るときは、ＩＣデバイスを、冷媒が充満した低温かつ乾
燥状態のテストチャンバ内でクーリングディスクによっ
て冷却するため、このＩＣデバイスに着霜、結露が生じ
るおそれがなくなる。

また、低温雰囲気中でクーリングディスクにより安定し
た冷却作用を行なうことができ、かつ温度センサによる
正確な温度制御が可能となるため、従来の常温空気中で
の窒素吹き付は方式等では困難であった温度制御が容易
となり、ＩＣデバイスの試験精度を向上させることがで
きるとともに、連続運転が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる試験装置の構成を示す
概略縦断面図、第２図は同水平断面図、第３図は第２図
Ｉ−１［［線に沿うクーリングディスクの拡大断面図で
ある。１・・・テストチャンバ、４・・・ＩＣデバイス、５・
・・ＩＣテスタのヘッド、８・・・クーリングディスク
、８ｄ・・・クーリングディスクの冷媒通路、１１・・
・クーリングディスクおよびテストチャンバ内に冷媒と
しての液体窒素および窒素ガスを供給する液体窒素タン
ク。特許出願人　　株式会社神戸製鋼所同　　　　日本エル・ニス・アイ株式会社代　理　人　
　弁理士　小谷悦司同　　　　弁理士　長１）正同　　　　弁理士　板谷康夫

Claims

【特許請求の範囲】

１、性能試験される被験体としてのＩＣデバイスが収容
されるテストチャンバと、このテストチャンバ内におい
て上記ＩＣデバイスに接触または近接してこのＩＣデバ
イスを冷却するクーリングディスクと、これらテストチ
ャンバ内およびクーリングディスクに冷媒を供給してこ
れらを冷却する冷媒供給手段とを具備してなることを特
徴とするＩＣデバイスの低温試験装置。