JPH07169805A - 半導体装置の試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路基板の配置された位置による冷却効果の
差を低減させると共に冷却効果をより高いものとし、良
好な試験が行えるようにした半導体装置の試験装置を提
供する。 【構成】 基板収納体１６に放射状に収納された回路基
板２４に搭載されている大規模集積回路装置２５にヒー
トパイプ２７の蒸発部２８を熱的に接続させると共に、
基板収納体１６に設けられた冷却流路２０にヒートパイ
プ２７の凝縮部２９を熱的に接続させており、これによ
り冷却流路２０によって各ヒートパイプ２７の凝縮部２
９は同じように冷却され、各ヒートパイプ２７における
熱移送は夫々略等しく行われる。そしてヒートパイプ２
７の蒸発部２８が固定された各回路基板２４の大規模集
積回路装置２５は冷却が均等に行われることになり、大
規模集積回路装置２５の温度が略同じ温度に維持される
ことになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路装置等の半導
体装置の試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、集積回路装置等の半導体装
置に対して製造途中や製造過程終了後に特性のチェック
や動作試験などの機能試験が実施される。そしてこのよ
うな試験に用いられる試験装置は、回路基板に大規模集
積回路装置を搭載して形成された試験回路に被試験半導
体装置を接続して行うようになっている。

【０００３】以下、従来例を図５を参照して説明する。
図５は概略の構成図で、図において１は基板収納体であ
り、この基板収納体１の内部には図示しない大規模集積
回路装置（ＬＳＩ）を複数搭載して試験回路が形成され
ている回路基板２が放射状に多数配置されている。３は
基板収納体１の図示しない上板上の放射状に配置された
回路基板２の略中央部分に設けられたコンタクトボード
であり、４はコンタクトボード３に装着された被試験半
導体装置の、例えば集積回路装置（ＩＣ）である。

【０００４】そして回路基板２の試験回路とコンタクト
ボード３とは、夫々の対応する部位がリード線等によて
電気的に接続されており、試験回路によってコンタクト
ボード３に装着されたＩＣ４の入力端子にテスト信号を
供給したり、ＩＣ３の出力端子からの出力信号を測定し
たりすることができるようになっている。

【０００５】また基板収納体１の内部には、放射状に配
置された回路基板２を取り囲むように複数の送風機５，
６が設けられている。そして送風機５の運転によって基
板収納体１内に外部空気が流入し、流入した外部空気は
回路基板２間の間隙７に供給され外方側から中心方向に
通流し、その後に別の回路基板２間の間隙８を中心部か
ら外方側に通流して送風機６により基板収納体１から外
に排出される。なお、矢印Ａは模式的に示す空気の流れ
である。

【０００６】このように構成されたものでは、ＩＣ４を
コンタクトボード３に装着して試験を実施すると、回路
基板２は搭載されているＬＳＩ等が発熱してその温度が
上昇する。また同時に送風機５，６の運転が開始され、
外部空気が通流することによって温度が上昇している回
路基板２やこれに搭載されているＬＳＩ等の冷却が行わ
れる。

【０００７】しかしながら上記の従来技術においては、
送風機５により取り込まれた直後の外部空気が間隙７を
通流することで冷却される回路基板２やＬＳＩ等の冷却
効果と、すでに中心部から外方側に通流する冷却を行い
温度が上昇している空気が間隙８を通流することで冷却
される回路基板２やＬＳＩ等の冷却効果との間には差が
生じる。このため回路基板２の温度はそれが配置されて
いる位置によって異なり、回路基板２毎に電気的な特性
に著しい違いができ、試験対象であるＩＣ４の試験結果
に悪影響を及ぼすことになる。

【０００８】さらに、近時における被試験半導体装置の
高機能化や高集積化等が進む状況の下では、基板収納体
１に配置される回路基板２の枚数や搭載するＬＳＩの数
量が著しく増加することになる。このため基板収納体１
を大きなものとせず、また回路基板２やＬＳＩ等の冷却
効果が回路基板２が配置された位置によって差を生じる
ことがないようにすると共に、冷却効果をより一層高い
ものとすることが必要となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の外
部空気を基板収納体に取り込み回路基板間の間隙を通流
させるものでは回路基板が配置されている位置によって
冷却効果が異なることになり、回路基板やこれに搭載さ
れた大規模集積回路装置等の温度に差を生じ、回路基板
毎に電気的な特性に著しい違いができ、被試験半導体装
置の試験結果に悪影響を及ぼす。このような状況に鑑み
て本発明はなされたもので、その目的とするところは回
路基板の配置された位置による冷却効果の差を低減させ
ると共に冷却効果をより高いものとし、良好な試験が行
えるようにした半導体装置の試験装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の試
験装置は、被試験半導体装置を試験するための大規模集
積回路装置を搭載し試験回路を形成してなる複数の回路
基板と、これらの回路基板を放射状に配置して収納する
基板収納体とを備えた半導体装置の試験装置において、
基板収納体に冷却流体を流す冷却流路を設け該冷却流路
にヒートパイプの凝縮部を熱的に接続させると共に、大
規模集積回路装置にヒートパイプの蒸発部を熱的に接続
させたことを特徴とするものであり、さらに、ヒートパ
イプの蒸発部を大規模集積回路装置のパッケージ外面に
固着し、ヒートパイプの凝縮部を基板収納体に設けられ
た環状冷却流路の側壁に形成した係合溝に着脱可能に係
合させたことを特徴とするものであり、さらに、ヒート
パイプが蒸発部と凝縮部との間に可撓性を有する部位を
備えていることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】上記のように構成された半導体装置の試験装置
は、基板収納体に放射状に収納された回路基板に搭載さ
れている大規模集積回路装置にヒートパイプの蒸発部を
熱的に接続させると共に、基板収納体に設けられた冷却
流路にヒートパイプの凝縮部を熱的に接続させている。
このため、冷却流路によって各ヒートパイプの凝縮部は
同じように冷却され、各ヒートパイプの熱移送は夫々略
等しく行われる。そしてヒートパイプの蒸発部が固定さ
れた各回路基板の大規模集積回路装置は冷却が均等に行
われることになり、大規模集積回路装置の温度が略同じ
温度に維持されることになる。この結果、回路基板の配
置された位置による冷却効果の差は低減されたものとな
り、冷却効果はより高いものとなり、良好な試験が行え
るようになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。先ず第１の実施例を図１乃至図３により説明す
る。図１は一部切欠して示す要部の斜視図であり、図２
は要部の縦断面図であり、図３は拡大して示す部分横断
面図である。

【００１３】図１乃至図３において、１１は試験装置の
テストヘッドであり、これは図示しない試験装置本体に
設けられた支持架台１２の先端部に取り付けられてい
る。テストヘッド１１は、中央部に上下方向に貫通する
顕微鏡筒孔１３を設け上下端が上板１４及び下板１５に
よって閉塞された略円筒状の基板収納体１６と、この基
板収納体１６の内部を上下に二分するように設けられた
母基板１７と、基板収納体１６の外側周壁内面に沿って
設けられた断面形状が矩形の環状の流路管１８を備えて
構成されている。

【００１４】そして流路管１８の内側の側壁外面には側
壁上部から中間の位置まで係合溝１９が等ピッチで多数
削設されており、流路管１８内の冷却流路２０には外部
に設けられた図示しない冷却流源から温度及び流量が制
御された冷媒、例えば水等の冷却流体が流入配管２１を
介して流入し、流路管１８の冷却流路２０内を通流した
後に流出配管２２を介して排出されるようになってい
る。また母基板１７上にはコネクタ２３が係合溝１９の
位置に対応して同一円周上に並ぶように設けられてい
る。

【００１５】一方、２４は大規模集積回路装置（ＬＳ
Ｉ）２５を複数下端辺に平行に配列されるように搭載し
て試験回路が形成されている矩形状の回路基板であり、
この回路基板２４は下端辺がコネクタ２３に支持されて
母基板１７上に放射状に配置されている。また回路基板
２４に搭載されているＬＳＩ２５の外面には取付具２６
によってヒートパイプ２７の蒸発部２８が固定され、Ｌ
ＳＩ２５とヒートパイプ２７の蒸発部２８とが熱的に結
合されている。これによりヒートパイプ２７は下板１５
に平行になる。

【００１６】さらにヒートパイプ２７の凝縮部２９は先
端部が回路基板２４の外周側端辺から突出していて、こ
の突出した凝縮部２９の先端部が、回路基板２４を母基
板１７上に放射状に配置した時に流路管１８の係合溝１
９に係合し、流路管１８とヒートパイプ２７の凝縮部２
９とが熱的に結合される。なお、回路基板２４を母基板
１７上に配置する際には、凝縮部２９の先端部を流路管
１８の側壁上部の溝開口に係合させた後に、係合溝１９
が形成されている方向に凝縮部２９の先端部をヒートパ
イプ２７とこれが固定されている回路基板２４と共に引
き下ろすように装着し、回路基板２４の下端辺がコネク
タ２３に支持されるようにする。

【００１７】また、基板収納体１６の上板１４の上面中
央部分には顕微鏡筒孔１３を覆うようにコンタクトボー
ド３０が配置され、上板１４の上面に突出する多数のポ
ゴピン３１とコンタクトボード３０に設けられたＩＣソ
ケットの対応する端子とが電気的に接触している。これ
により回路基板２４の所定端子と、それに対応するコン
タクトボード３０のＩＣソケットの端子がポゴピン３１
を介して接続される。

【００１８】さらに各回路基板２４からは母基板１７の
下方側に多数のリード線３２が延出しており、これらの
リード線３２は束ねられリード線束３３として基板収納
体１６の外部に引き出され、試験装置本体の測定回路等
に接続されている。これによってコンタクトボード３０
のＩＣソケットに装着された被試験半導体装置である、
例えば集積回路装置（ＩＣ）３４の回路基板２４の試験
回路による特性のチェックや動作試験などでの測定結果
が得られるようになっている。

【００１９】そして、このように構成されたものではコ
ンタクトボード３０のＩＣソケットに被試験半導体装置
のＩＣ３４を装着し、回路基板２４の試験回路により試
験を実施する。試験を実施することによって回路基板２
４に搭載されたＬＳＩ２５が発熱し、回路基板２４の温
度も上昇する。ＬＳＩ２５の温度が上昇してくると、こ
れに固定されているヒートパイプ２７の蒸発部２８の温
度も上がり始めるが、ヒートパイプ２７は凝縮部２９の
先端部が冷却流体が流れる流路管１８の側壁に係合され
熱的に結合されているので蒸発部２８から凝縮部２９へ
の熱移送が行われ、ＬＳＩ２５の温度が所定温度となる
ように維持される。

【００２０】こうしたヒートパイプ２７による熱移送で
は効率的な冷却が行われ、放射状に多数配置されている
回路基板２４毎の冷却に殆ど差がなく、各回路基板２４
に実装されているＬＳＩ２５は均等に冷却される。この
ため回路基板２４毎に電気的な特性に違いが生じるとい
うことがなくなり、被試験半導体装置のＩＣ３４の試験
結果は悪影響を受けなくなる。またＩＣ３４が高機能
化、高集積化等したものであっても、充分に良好な冷却
をを行うことができる。

【００２１】またヒートパイプ２７による熱移送が効率
的であるため、ＩＣ３４が高機能化、高集積化等したも
のであっても充分に良好な冷却をを行うことができ、回
路基板２４に実装するＬＳＩ２５の数量が増加したりし
ても、基板収納体１６の大きさを過大なものとしなくて
もよくなる。

【００２２】さらに、冷却に送風機等の運転騒音や振動
を生じる機器を用いていないため、試験作業者の作業環
境を良好に保つことができ、また振動によって被試験半
導体装置に位置ずれ等の悪影響を与えたりすることがな
い。そして送風機を収納するスペースや充分な冷却が行
えるよう送風路を確保する必要がないため、基板収納体
１６は大形化したものとしなくてもよい。

【００２３】次に第２の実施例を図４により説明する。
図４は要部の斜視図である。図４において、４１はＬＳ
Ｉ２５を複数下端辺に対し斜めに配列し被試験半導体装
置からの距離が略等しくなるように搭載して試験回路が
形成されている回路基板であり、この回路基板４１は第
１の実施例におけると同様に基板収納体１６内の図示し
ない母基板上に放射状に配置される。これにより回路基
板４１に実装された複数のＬＳＩ２５は図示しない被試
験半導体装置のＩＣから略等距離に配列されるようにし
て基板収納体１６内に収納される。

【００２４】また回路基板４１に搭載されているＬＳＩ
２５の外面には取付具２６によってヒートパイプ４２の
蒸発部２８が固定され、ＬＳＩ２５とヒートパイプ４２
の蒸発部２８とが熱的に結合されている。ヒートパイプ
４２は蒸発部２８と凝縮部２９との間に可撓部４３を有
するもので、この可撓部４３で折り曲げることで凝縮部
２９は先端部が回路基板４１の外周側端辺から突出する
ようになっている。

【００２５】そして、凝縮部２９の先端部が、回路基板
４１を母基板上に放射状に配置した時に流路管１８の係
合溝１９に係合し、流路管１８とヒートパイプ４２の凝
縮部２９とが熱的に結合される。なお、回路基板４１を
母基板上に配置する際には、先ずヒートパイプ４２を略
真っ直ぐにした状態で回路基板４１を母基板上に支持さ
せ、次いでヒートパイプ４２を可撓部４３で折り曲げる
ようにして凝縮部２９の先端部を流路管１８の係合溝１
９に略直角となるように変形させ、確実に係合させて熱
的結合を密にする。

【００２６】このように構成されたものでも、第１の実
施例と同様に図示しないコンタクトボードのＩＣソケッ
トに被試験半導体装置を装着し、回路基板４１の試験回
路により試験を実施される。実施にともない回路基板４
１に搭載されているＬＳＩ２５が発熱するが、ＬＳＩ２
５はヒートパイプ４２による流路管１８内の冷却流体へ
の熱移送によって所定温度に維持される。

【００２７】そして第１の実施例と同様の作用・効果が
得られると共に、回路基板４１に実装された各ＬＳＩ２
５が被試験半導体装置から略等しい距離を隔てて位置す
ることになるため試験回路の特性が向上したものとな
り、またこの向上した特性も、ヒートパイプ４２の凝縮
部２９先端と流路管１８の係合溝１９との係合が可撓部
４３の変形でより確実に行え、両者の密な熱的結合によ
る冷却で維持できる。

【００２８】尚、本発明は上記の各実施例のみに限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更
して実施し得るものである。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、基板収納体に放射状に収納された回路基板に搭載さ
れている大規模集積回路装置にヒートパイプの蒸発部を
熱的に接続させると共に、基板収納体に設けられた冷却
流路にヒートパイプの凝縮部を熱的に接続させる構成と
したことにより、回路基板の配置された位置による冷却
効果の差を低減させ、冷却効果をより高いものとし、良
好な試験が行えるようになる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る要部を一部切欠し
て示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る要部の縦断面図で
ある。

【図３】本発明の第１の実施例における拡大して示す部
分横断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る要部の斜視図であ
る。

【図５】従来例の概略の構成図である。

【符号の説明】

１１…テストヘッド １６…基板収納体 １９…係合溝 ２０…冷却流路 ２４…回路基板 ２５…大規模集積回路装置（ＬＳＩ） ２７…ヒートパイプ ２８…蒸発部 ２９…凝縮部 ３４…ＩＣ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被試験半導体装置を試験するための大規
   模集積回路装置を搭載し試験回路を形成してなる複数の
   回路基板と、これらの回路基板を放射状に配置して収納
   する基板収納体とを備えた半導体装置の試験装置におい
   て、前記基板収納体に冷却流体を流す冷却流路を設け該
   冷却流路に前記ヒートパイプの凝縮部を熱的に接続させ
   ると共に、前記大規模集積回路装置にヒートパイプの蒸
   発部を熱的に接続させたことを特徴とする半導体装置の
   試験装置。
2. 【請求項２】 前記ヒートパイプの蒸発部を前記大規模
   集積回路装置のパッケージ外面に固着し、前記ヒートパ
   イプの凝縮部を前記基板収納体に設けられた環状冷却流
   路の側壁に形成した係合溝に着脱可能に係合させたこと
   を特徴とする請求項１記載の半導体装置の試験装置。
3. 【請求項３】 前記ヒートパイプが蒸発部と凝縮部との
   間に可撓性を有する部位を備えていることを特徴とする
   請求項１及び請求項２記載の半導体装置の試験装置。