JPH0854441A - Ｉｃテスタのテストヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却プレートの冷却能力をほぼ同一にして、
被試験対象の試験を正確に行うことができるＩＣテスタ
のテストヘッドを実現することを目的にする。 【構成】 本発明は、放射状に設けられるプリント基板
に搭載される電子部品の冷却を冷却プレートにより行う
ＩＣテスタのテストヘッドに改良を加えたものである。
本装置は、流体を流入し、冷却プレートに与える流体を
分配して供給する供給部と、円周状に配管され、供給部
からの流体の供給を受けて、少なくとも１つの冷却プレ
ートと流体の授受を行うチューブと、このチューブから
流体を流入し、冷却プレートに用いられた流体を排出す
る排出部と、を有することを特徴とする装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射状に設けられるプ
リント基板に搭載される電子部品の冷却を冷却プレート
により行うＩＣテスタのテストヘッドに関し、特に、冷
却プレートの冷却能力をほぼ同一にするＩＣテスタのテ
ストヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣテスタは、ＩＣやＬＳＩなどの被試
験対象をテストヘッドの中央部に載せて、被試験対象の
試験を行っている。このようなテストヘッドは、被試験
対象との距離を短くするため、プリント基板が放射状に
配置されている。そして、このプリント基板に搭載され
る電子部品をファン、つまり、空冷により冷却を行って
いた。

【０００３】しかし、ＩＣテスタの多ピン化、高速化、
小型化に伴い、使用する電子部品のＩＣ化、プリント基
板への高密度実装化により、電子部品の高発熱密度化に
伴う冷却が問題となり、従来の空冷では冷却能力に限界
が発生していた。そこで、水冷により、冷却を行い冷却
能力を高めている。例えば、特開平３−１９６６５６号
公報に開示されているような装置である。このような装
置は、テストヘッドの上部に円周状に配管される供給パ
イプと下部に円周状に配管される排出パイプを有してい
る。この供給パイプから冷却プレートが冷却水の供給を
受け、プリント基板の電子部品を冷やして排出パイプへ
冷却水を排出している。そして、冷却プレートに与える
冷却水は、熱交換器が供給パイプへ冷却水を供給し、排
出パイプから冷却水を取り入れて冷却水の循環を行って
いる。

【０００４】このように水冷により冷却能力を高めてい
ても、円周状に配管される供給パイプからプリント基板
を冷却する冷却プレートに冷却水を供給しているので、
熱交換器からの冷却水が供給される供給パイプの供給口
付近に設けられた冷却プレートと、供給口と離れたとこ
ろに設けられた冷却プレートとに送られる流量には、圧
力差による流量差が生じる。流量差が生じることによ
り、冷却プレートの冷却能力が、冷却プレートごとに異
なってくる。その結果、プリント基板ごとに温度差が生
じ、プリント基板ごとの電子部品に能力差が生じる。こ
のことにより、ＩＣテスタの性能に誤差が生じ、被試験
対象の試験が正確に行うことができないという問題点が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冷却
プレートの冷却能力をほぼ同一にして、被試験対象の試
験を正確に行うことができるＩＣテスタのテストヘッド
を実現することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、放射状に設け
られるプリント基板に搭載される電子部品の冷却を冷却
プレートにより行うＩＣテスタのテストヘッドにおい
て、流体を流入し、前記冷却プレートに与える流体を分
配して供給する供給部と、円周状に配管され、前記供給
部からの流体の供給を受けて、少なくとも１つの前記冷
却プレートと流体の授受を行うチューブと、このチュー
ブから流体を流入し、前記冷却プレートに用いられた流
体を排出する排出部と、を有することを特徴とするもの
である。

【０００７】

【作用】このような本発明では、流体は、供給部に流入
し、供給部により分配されてチューブに流入する。そし
て、流体は、チューブから冷却プレートに供給される。
このとき、冷却プレートは、プリント基板の電子部品が
発生する熱を流体に伝熱する。この熱が伝熱した流体は
チューブを通り、排出部に流入する。この流体を排出部
が排出を行う。

【０００８】

【実施例】以下図面を用いて本発明を説明する。図１は
ＩＣテスタの構成概念図である。図において、ＴＨはテ
ストヘッドで、被試験対象（図示せず）に直接結合しや
すくするため、スタンドＳＴに対して上下方向及び回転
可能に支持されている。このテストヘッドＴＨ内には被
試験対象の各ピンにテスト信号を与えるテスト信号発生
部を多数搭載した構成となっている。ＴＭはユーザが操
作を行うターミナルである。ＣＮＴはコントロール部
で、ターミナルＴＭと接続し、テストヘッドＴＨの動作
制御や、システム全体の制御などを行う。ＨＣは熱交換
器で、テストヘッドＴＨから冷却水を流入し、冷却水を
一定温度（例えば３５°Ｃ程度）にしてテストヘッドＴ
Ｈに送り、テストヘッドＴＨ内の冷却を行う。

【０００９】次に、被試験対象のピン数が２５６ピンに
対応できるテストヘッドＴＨ内部の構成について説明す
る。図２は、テストヘッドＴＨの具体的構成を示した上
面図である。図３は、テストヘッドＴＨの具体的要部構
成を示した側面図である。

【００１０】図において、１，２，３はプリント基板
で、放射状に設けられ、電子部品（ここでは、例えばＬ
ＳＩのみならず、電源モジュールなどをも含む）を搭載
する。そして、プリント基板１は、３２枚あり、ピンエ
レクトロニクス回路やタイミング発生部などが搭載され
ている。これらピンエレクトロニクス回路やタイミング
発生部などは、被試験対象の試験を行うのに重要な部分
で、性能が要求されるため、温度安定度が要求される。
プリント基板２，３は、それぞれ１６枚あり、外部から
の直流高電圧（２８０Ｖ）を直流低電圧（５Ｖ）に変換
するＤＣ／ＤＣコンバータなどが搭載され、電力をプリ
ント基板１に供給する。これらＤＣ／ＤＣコンバータな
どは、一定の温度以下になればよい。つまり、ピンエレ
クトロニクス回路などより厳密な温度管理が要求されな
い。

【００１１】４，５は、それぞれ１６枚あり、放射状に
設けられる冷却プレートで、熱伝導率が高い材料、例え
ば、アルミニウム合金で作られる。そして、それぞれプ
リント基板１，プリント基板２，３が両側にネジなどに
より取り付けられ、内部に熱伝導率の高い材料である銅
で作られる流路管を有し、プリント基板１、プリント基
板２，３に搭載される電子部品をシリコーンオイルコン
パウンドなどを介して冷却する。そして、プリント基板
１を取り付けた冷却プレート４の４枚を放射状に並べた
ものを１組とし、また、プリント基板２，３を取り付け
た冷却プレート５の４枚を放射状に並べたものを１組と
する。この組を交互に放射状に並べている。６は供給部
であるマニホールドで、熱交換器から流体である冷却水
を流入し、冷却プレート４，５に与える冷却水を分配し
て供給する。

【００１２】７はチューブで、熱伝導率の低い材料、例
えば樹脂などで作られ、円周状に配管され、マニホール
ド６からの冷却水の供給を受けて、冷却プレート４と冷
却水の授受を行ったのち、冷却プレート５と冷却水の授
受を行うように配管されている。つまり、チューブ７
は、マニホールド６から冷却プレート４までのチューブ
７１，冷却プレート４から冷却プレート５までのチュー
ブ７２，冷却プレート５からマニホールド８までのチュ
ーブ７３より構成されている。そして、冷却プレート
４，５の配置される位置によりチューブ７１，７３の長
さは異なってくるが、チューブ７１，７２，７３の合計
の長さは同じになる。

【００１３】８は排出部であるマニホールドで、チュー
ブ７から冷却水を流入し、冷却プレート４，５に用いら
れた冷却水を熱交換器へ排出する。９はチューブガイド
で、熱伝導率の低い材料、例えば、樹脂で作られ、チュ
ーブ７をガイドする。

【００１４】さらに、以下に細部構成について説明す
る。始めに、チューブ７とチューブガイド９の構成につ
いて説明する。図４はチューブ７とチューブガイド９の
要部構成を示した斜視図である。チューブガイド９にお
いて、９０はリング形の仕切板で、２つのチューブ７を
１組とし、この１組ごとにチューブ７を仕切り、他の組
のチューブ７に熱が伝導しないようにする。９１は連結
板で、９つの仕切板９０をリング形の内側で連結する。
９３は保持板で、仕切板９０のリング形の外側に固定さ
れ、チューブ７が仕切板９０に沿うようにチューブ７を
保持する。

【００１５】ここで、１組をなすチューブ７間には仕切
りがないが、一方が冷却プレート４と冷却水の授受を行
った後、他方のチューブ７が冷却プレート４と冷却水の
授受を行うので、冷却に使用した冷却水と未使用の冷却
水の接触する距離が短い。したがって、１組をなすチュ
ーブ７間の伝熱は、それほどなく、ほとんど影響を受け
ない。

【００１６】次にプリント基板１と冷却プレート４との
構成を以下に説明する。図５，６は、それぞれプリント
基板１と冷却プレート４との構成を示した正面図，側面
図である。図において、１０は電子部品であるＬＳＩ
で、プリント基板１に搭載されている。４０は冷却プレ
ート４の内部に設けられる流路管で、プリント基板１に
冷却プレート４を取り付けたときに、ＬＳＩ１０が位置
する場所を通るように配管される。

【００１７】同様に、プリント基板２，３と冷却プレー
ト５との構成も上記の構成と類似の構成をとる。図２，
３を用いて説明する。２０はＤＣ／ＤＣコンバータを有
する電源モジュールで、プリント基板２，３に搭載され
る。５０は冷却プレート５の内部に設けられる流路管
で、プリント基板２，３に冷却プレート５を取り付けた
ときに、電源モジュール２０が位置する場所を通るよう
に配管される。

【００１８】このような装置の動作を以下で説明する。
プリント基板１上に固定するＬＳＩ１０が発生する熱
は、シリコーンオイルコンパウンドを介して冷却プレー
ト４に伝熱する。そして、熱は、冷却プレート４の内部
を介して、流路管４０に伝熱する。一方、熱交換器ＨＣ
から供給される冷却水は、マニホールド６に流入する。
そして、マニホールド６からチューブ７１に冷却水が分
配供給され、チューブ７１を介して冷却プレート４の流
路管４０に流入する。流路管４０に流入した冷却水は、
ＬＳＩ１０から伝熱してきた熱を冷却プレート４の内部
のアルミニウム合金と流路管４０とを介して熱を吸収す
る。熱を吸収した冷却水は、流路管４０からチューブ７
２へ流入する。チューブ７２に流入した冷却水は、今度
は、冷却プレート５の流路管に流入し、上記と同様にプ
リント基板２，３の電源モジュール２０の熱を冷却プレ
ート５内部と流路管５０とを介して吸収し、チューブ７
３へ流れる。チューブ７３に流れた冷却水は、マニホー
ルド８に流入し、マニホールド８から熱交換器ＨＣへ流
れる。

【００１９】このように、マニホールド６からチューブ
７へ冷却水を分配し、チューブ７を円周状に配管して、
チューブ７の長さを等しくするように構成にしたので、
冷却水の圧力差をほぼ等しくでき、冷却プレート４の冷
却能力のバラツキを小さくすることができる。また、チ
ューブ７を円周状に配管し、冷却プレート４，５と冷却
水を授受する構成にしたので、従来より軽くすることが
できる。つまり、従来の構成で、冷却プレート管の冷却
能力をほぼ同一にするためには、供給パイプ，排出パイ
プの管径を大きくする必要があるが、本発明は、そのよ
うな必要がない。

【００２０】そして、冷却性能が要求されるプリント基
板１の電子部品の冷却を行う冷却プレート４を通った冷
却水を、冷却性能が要求されるプリント基板１の電子部
品より低い冷却性能でも十分なプリント基板２，３の電
子部品の冷却を行う冷却プレート５に用いたので、冷却
水総流量を減らすことができ、チューブ７の配管量を減
らすことができ、配管する手間を省くことができる。ま
た、チューブ７を配管するスペースが少なくて済む。

【００２１】さらに、樹脂製のチューブ７を樹脂製のチ
ューブガイド９によりガイドして、チューブ７を仕切っ
ているので、冷却に使用した冷却水と、これから使用す
る冷却水との間の断熱を行うことができる。

【００２２】なお、本発明はこのようなものに限定され
るものではなく、以下のものでもよい。図７はテストヘ
ッドＴＨの他の例を示す構成概念図である。このテスト
ヘッドＴＨは、例えば被試験対象のピン数が５１２ピン
のものに対応するように構成されており、上下の２段に
プリント基板が配置できる。この構成のテストヘッドＴ
Ｈは、上段にピンエレクトロニクスなどを搭載した６４
枚のプリント基板１と３２枚の冷却プレート４とを放射
状に配置し、下段にそれぞれＤＣ／ＤＣコンバータなど
を搭載した３２枚のプリント基板２，３と３２枚の冷却
プレート５とを放射状に配置する。下段のプリント基板
２の電源回路から、コネクタを介して、直ぐ上の段に配
置されているプリント基板１に電力を供給している。そ
して、冷却プレート４に冷却水を流した後に、冷却水を
冷却プレート５に流すようにチューブ７を円周状に配管
する。つまり、冷却プレート４，５を上段，下段に分け
ても、同様な効果が得られる。

【００２３】また、チューブ７を冷却プレート４，５に
配管する例を示したが、冷却プレート４だけに配管する
ものでもよい。つまり、この構成によれば、冷却プレー
ト４間の冷却能力は、ほぼ同一にすることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果があ
る。請求項１によれば、供給部からチューブへ冷却水を
分配し、チューブを円周状に配管して、チューブの長さ
を等しくするように構成にしたので、冷却水の圧力差を
ほぼ等しくでき、冷却プレートの冷却能力のバラツキを
小さくすることができる。

【００２５】請求項２によれば、冷却性能が要求される
プリント基板の電子部品の冷却を行う冷却プレートを通
った冷却水を、冷却性能が要求されるプリント基板の電
子部品より低い冷却性能でも十分なプリント基板の電子
部品の冷却を行う冷却プレートに用いたので、冷却水総
流量を減らすことができ、チューブの配管量を減らすこ
とができ、配管する手間を省くことができる。また、チ
ューブを配管するスペースが少なくて済む。

【００２６】請求項３によれば、樹脂製のチューブを樹
脂製のチューブガイドによりガイドして、チューブを仕
切っているので、冷却に使用した冷却水と、これから使
用する冷却水との間の断熱を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＩＣテスタの構成概念図である。

【図２】テストヘッドＴＨの具体的構成を示した上面図
である。

【図３】テストヘッドＴＨの具体的構成を示した側面図
である。

【図４】チューブ７とチューブガイド９の要部構成を示
した斜視図である。

【図５】プリント基板１と冷却プレート４との構成を示
した正面図である。

【図６】プリント基板１と冷却プレート４との構成を示
した側面図である。

【図７】テストヘッドＴＨの他の例を示す構成概念図で
ある。

【符号の説明】

ＴＨ テストヘッド １〜３ プリント基板 ４，５ 冷却プレート ６，８ マニホールド ７ チューブ ９ チューブガイド １０ ＬＳＩ ２０ 電源モジュール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射状に設けられるプリント基板に搭載
   される電子部品の冷却を冷却プレートにより行うＩＣテ
   スタのテストヘッドにおいて、 流体を流入し、前記冷却プレートに与える流体を分配し
   て供給する供給部と、 円周状に配管され、前記供給部からの流体の供給を受け
   て、少なくとも１つの前記冷却プレートと流体の授受を
   行うチューブと、 このチューブから流体を流入し、前記冷却プレートに用
   いられた流体を排出する排出部と、を有することを特徴
   とするＩＣテスタのテストヘッド。
2. 【請求項２】 冷却性能が要求されるプリント基板の電
   子部品を冷却する冷却プレートにチューブを配管したの
   ち、冷却性能が要求されるプリント基板の電子部品より
   低い冷却性能でも十分なプリント基板の電子部品を冷却
   する冷却プレートに配管することを特徴とする請求項１
   のＩＣテスタのテストヘッド。
3. 【請求項３】 チューブを樹脂製とし、樹脂製のチュー
   ブガイドでガイドし、チューブ間を仕切ることを特徴と
   する請求項１のＩＣテスタのテストヘッド。