JPH11345870A

JPH11345870A - 多段容器の温度管理装置

Info

Publication number: JPH11345870A
Application number: JP10169206A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Nakagome; 陽一中込; Kunihiro Furuya; 邦浩古屋; Hiroshi Tsukada; 弘塚田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 1999-12-14
Anticipated expiration: 2018-06-02
Also published as: JP3328664B2; US6239602B1

Abstract

(57)【要約】【課題】従来からウエハ状態で行う信頼性試験の場合
に必要とされる、ウエハとコンタクタとの一括接触技術
については種々提案されているが、信頼性試験を行う際
に恒温槽等の容器内でウエハを一定の試験温度に維持、
管理する技術ついては未だ不十分である。【解決手段】本発明の多段容器の温度管理装置１は、
複数段に渡って配置された複数の試験用容器３内に内蔵
された冷却ジャケット１０Ｂ、１１と、その冷却水用の
タンク１２と、冷却水Ｃを冷却ジャケット１０Ｂ、１１
へ供給するポンプ１５Ａ、１５Ｂと、タンク１２内で使
用前の冷却水Ｃを貯留する第１貯留領域１２Ａと使用後
の冷却水Ｃを貯留する第２貯留領域１２Ｂとに仕切る仕
切板１６Ａ、１６Ｂと、第２貯留領域１２Ｂから第１貯
留領域１２Ａへ冷却水Ｃを移送するポンプ２４と、移送
時に冷却水Ｃを一定温度まで冷却する熱交換器２３とを
備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、複数の容
器内に半導体ウエハ等の被試験体を個別に収納し、各被
試験体の信頼性試験を同時に行う信頼性試験装置に用い
られる多段容器の温度管理装置に関し、更に詳しくは信
頼性試験時に発熱する各被試験体を同時に冷却する冷媒
の温度管理を行う多段容器の温度管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の信頼性試験ではＩＣチップのパ
ッケージ製品に温度的、電気的ストレスを加えてＩＣチ
ップの潜在的欠陥等を顕在化させ、不良品を除去するよ
うにしている。ＩＣチップは、電気製品の小型化、高機
能化に伴って小型化、高集積化している。しかも、最近
では、半導体製品の更なる小型化のための実装技術が種
々開発され、特に、ＩＣチップをパッケージ化せず、い
わゆるベアチップのまま実装する技術が開発されてい
る。ベアチップを市場に出すためにはベアチップの信頼
性試験を行わなくてはならない。従来の信頼性試験装置
の場合にはベアチップとソケットとの電気的接続等の種
々の難しい点を解決しなくてならず、しかも小さなベア
チップを取り扱うため、取り扱いが極めて煩雑になり試
験コストの上昇を招く虞がある。

【０００３】そこで、ウエハ状態のまま試験できる信頼
性試験技術が例えば特開平７−２３１０１９号公報、特
開平８−５６６６号公報及び特開平８−３４００３０号
公報において提案されている。特に、前二者の公報には
信頼性試験時にウエハとプローブシート等のコンタクタ
とを熱的影響を受けることなく確実に一括接触させる技
術が提案されている。このようにウエハ状態で信頼性試
験を行う場合には、高温下でウエハとコンタクタとを精
度良く一括接触させることが試験の信頼性を確保する上
で極めて重要である。また、信頼性試験用の恒温槽等の
容器内でウエハの温度を効率良く試験温度まで昇温した
後、その試験温度を如何に精度良く制御し、維持するか
も極めて重要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
らウエハ状態で行う信頼性試験の場合に必要とされる、
ウエハとコンタクタとの一括接触技術については種々提
案されているが、信頼性試験を行う際に恒温槽等の容器
内でウエハを一定の試験温度に維持、管理する技術つい
ては未だ不十分である。そこで、本出願人は、信頼性試
験時にウエハを一定の試験温度に管理する技術を開発
し、特願平９−３１８９２０号明細書においてウエハ温
度制御装置及びウエハ収納室として提案した。この発明
はあくまでもウエハ収納室（容器）単体内でウエハ温度
を一定温度に管理する技術に関するものであり、この段
階では複数の容器を同時に温度管理する技術については
開発課題として残されていた。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、信頼性試験中に複数の容器内に個別に収納
された被検査体等の発熱体を同時に冷却する冷媒を常に
一定温度に維持、管理することができ、ひいては各容器
内の発熱体の温度を常に一定温度に維持することができ
る多段容器の温度管理装置を提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の多段容器の温度管理装置は、複数段に渡って配置され
た複数の容器内でそれぞれの内部に収納された発熱体を
冷却して一定温度に維持する冷却ジャケットと、この冷
却ジャケットで用いられる冷媒を貯留するタンクと、こ
のタンクから上記冷却ジャケットへ冷媒配管を介して上
記冷媒を供給するポンプと、このポンプを用いて供給す
る冷媒を貯留する第１貯留領域と上記冷却ジャケットか
ら戻った冷媒を貯留する第２貯留領域とに仕切るように
上記タンク内に設けられた少なくとも一枚の移動可能な
仕切板と、この仕切板で仕切られた第２貯留領域から第
１貯留領域へ上記冷媒を移送するポンプと、このポンプ
を介して移送される冷媒を一定温度まで冷却する熱交換
器とを備え、且つ、第２貯留領域内の冷媒温度を測定す
る温度測定器を第２貯留領域に設け、この温度測定器の
測定結果に基づいて上記仕切板を移動させ、第１、第２
貯留領域の冷媒熱量を調節することを特徴とするもので
ある。

【０００７】また、本発明の請求項２に記載の多段容器
の温度管理装置は、請求項１に記載の発明において、上
記冷却ジャケットは、上記発熱体を上下両側から冷却す
る上下の冷却ジャケットからなることを特徴とするもの
である。

【０００８】また、本発明の請求項３に記載の多段容器
の温度管理装置は、請求項１または請求項２に記載の発
明において、上記仕切板を２枚設けて上記タンク内を三
室に仕切り、第１貯留領域と第２貯留領域間にバッファ
貯留領域を形成したことを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の請求項４に記載の多段容器
の温度管理装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項
に記載の発明において、上記各冷媒配管それぞれに定圧
制御弁を設けたことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明の請求項５に記載の多段容器
の温度管理装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項
に記載の発明において、上記各冷媒配管にリリーフ弁を
設けたことを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の請求項６に記載の多段容器
の温度管理装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項
に記載の発明において、上記発熱体は、半導体ウエハ
と、この半導体ウエハの試験用電極と一括接触したコン
タクタと、このコンタクタと気密に接触すると共に上記
半導体ウエハを収納する収納体とからなることを特徴と
するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。本実施形態の多段容器の
温度管理装置１（以下、単に「温度管理装置」と称
す。）は、例えば図１に示す冷媒回路を備えて構成され
ている。この温度管理装置１は例えば図２に示す信頼性
試験装置２内に図３に示すように配設されている。この
信頼性試験装置２には図２に示すように信頼性試験用容
器（以下、単に「試験用容器」と称す。）３が例えば上
下７段に渡って配置され、温度管理装置１を介して各試
験用容器３内に収納された発熱体（例えば、シェル）４
を一定の試験温度に同時に維持、管理するようにしてあ
る。これらの試験用容器３は信頼性試験装置２を構成す
るラック（図示せず）に対して着脱可能になっている。

【００１３】次に、本実施形態の温度管理装置１につい
て説明する前に、まず試験用容器３及びシェル４につい
て図４〜図６を参照しながら説明する。試験用容器３
は、図４に示すように、温度制御室３Ａと、温度制御室
３Ａに隣接するコネクタ室３Ｂとからなり、両者３Ａ、
３Ｂは断熱壁（図示せず）によって遮断され、断熱壁に
よりコネクタ室３Ｂが極力昇温しないようにしてある。
この温度制御室３Ａ内では後述するように被試験体であ
るウエハＷの温度をその試験温度に制御すると共にウエ
ハＷの周囲の温度が極力上昇しないようにしてある。

【００１４】即ち、図４に示すように上記温度制御室３
Ａ内の基台５の四隅にはシリンダ機構６が配設され、各
シリンダ機構６のシリンダロッド上端はそれぞれ基台５
の上方には配設された押圧板７の四隅に連結されてい
る。この押圧板７の裏面には図示しないクランプ機構が
配設され、このクランプ機構を介してシェル４を受け取
るようにしてある。また、コネクタ室３Ｂ内にはテスタ
（図示せず）と接続するためのコネクタ及び配線基板が
配設されている。従って、温度制御室３Ａ内のクランプ
機構を介してシェル４を試験用容器３内に着脱するよう
にしてある。このシェル４は、図４に示すように、ウエ
ハＷと、このウエハＷの試験用電極と一括接触したコン
タクタ４Ａと、このコンタクタ４Ａと気密に接触すると
共にウエハＷを保持するウエハ保持体としてのウエハチ
ャック４Ｂとを備え、ウエハＷの信頼性試験を行う時に
はこれら三者がシェル４として一体化した状態で各試験
用容器３に対してそれぞれ着脱自在に挿着するようにし
てある。ここで、ウエハＷとコンタクタ５が一体化した
状態とは、ウエハ全面に形成された多数のＩＣチップそ
れぞれの試験用電極パッドとこれらの電極パッドに対応
してコンタクタ４Ａに設けられたバンプ端子とがそれぞ
れ一括して接触し、ウエハＷとコンタクタ４間で導通可
能になった状態をいう。

【００１５】また、図５に示すように基台５と押圧板７
の間にはベースプレート８が基台５に対して平行に配設
され、このベースプレート８の略中央に円形状の孔８Ａ
が形成されている。また、図４、図５に示すようにベー
スプレート８には孔８Ａを囲む多数（例えば、２０００
〜３０００本）のポゴピン９がリング状に複数列に渡っ
て植設されている。これらのポゴピン９はコンタクタ４
Ａのバンプ端子の周囲にリング状に配置された多数の外
部端子４Ｃに対応して設けられ、接触時にバンプ端子と
外部端子４Ｃが電気的に導通可能になっている。尚、図
５において、４Ｄはコンタクタ４ＡとウエハＷの電気的
接続を中継する異方性導電性シートである。

【００１６】更に、図５に示すように上記ベースプレー
ト８の孔８Ａの内側にはこの孔８Ａよりやや小径に形成
されたボトムジャケット１０が基台５上に配設され、ボ
トムジャケット１０の上面はベースプレート８上面と略
同一高さになっている。このボトムジャケット１０は、
例えば図６に示すように、ウエハ温度制御装置１０Ａを
内蔵し、このウエハ温度制御装置１０Ａを介してボトム
ジャケット１０上のシェル４を所定の試験温度（例え
ば、１５０℃）まで昇温し、その温度を保持するように
してある。

【００１７】上記ウエハ温度制御装置１０Ａは、図６に
示すように、冷却ジャケット１０Ｂ、面ヒータ１０Ｃ、
温度センサ１０Ｄ、ＰＩＤ調節計１０Ｅ、リレー１０Ｆ
及びヒータ電源１０Ｇを有している。冷却ジャケット１
０Ｂは面ヒータ１０Ｃの下方に配置され、面ヒータ１０
Ｃはボトムジャケット１０の表面側に配置されている。
これら両者は熱抵抗シート（図示せず）を介して熱的に
遮断され、この熱抵抗シートを介して面ヒータ１０Ｃか
ら冷却ジャケット１０Ｂへの熱流を遮断し、冷却ジャケ
ット１０Ｂ内を流れる冷媒（例えば、冷却水）Ｃを例え
ば７０℃前後に保持し、ひいてはシェル４を常に試験温
度である例えば１１０℃に保持するようにしてある。そ
して、温度センサ１０Ｄにより面ヒータ１０Ｃによる加
熱温度を検出し、この検出値に基づいてＰＩＤ調節計１
０Ｅが作動して面ヒータ１０Ｃの温度を制御し、シェル
４の試験温度を保持するようにしてある。ボトムジャケ
ット１０の上方には押圧板７に固定された上部冷却ジャ
ケット１１が配置され、これら両ジャケット１０Ｂ、１
１でシェル４を冷却してシェル４の試験温度を維持する
ようにしてある。各冷却ジャケット１０Ｂ、１１の内部
には冷媒流路１０Ｈ、１１Ａが形成され、各冷媒流路１
０Ｈ、１１Ａを冷却水Ｃが流通するようにしてある。
尚、以下の説明では冷却ジャケット１０Ｂを下部冷却ジ
ャケットという。

【００１８】次に、上記温度管理装置１について図１〜
図３を参照しながら説明する。温度管理装置１は、図
１、図３に示すように、上記各試験用容器３内にそれぞ
れ配設された下部冷却ジャケット１０Ｂ及び上部冷却ジ
ャケット１１と、これらの各ジャケット１０Ｂ、１１で
用いられる冷却水Ｃを貯留するタンク１２と、このタン
ク１２から各冷却ジャケット１０Ｂ、１１へ第１、第２
冷却水配管１３、１４を介して冷却水Ｃをそれぞれ供給
すると共に各冷却ジャケット１０Ｂ、１１から第２貯留
領域１２Ｂへ使用後の冷却水Ｃを戻す第１、第２ポンプ
１５Ａ、１５Ｂとを備えている。そして、タンク１２内
には上下左右に移動可能な第１、第２仕切板１６Ａ、１
６Ｂが設けられ、第１、第２仕切板１６Ａ、１６Ｂを介
してタンク１２内が第１、第２、第３貯留領域１２Ａ、
１２Ｂ、１２Ｃに仕切られている。第１貯留領域１２Ａ
では各冷却ジャケット１０Ｂ、１１へ供給する例えば５
０℃の冷却水Ｃを貯留し、第２貯留領域１２Ｂでは各冷
却ジャケット１０Ｂ、１１から戻った例えば７０℃の冷
却水Ｃを貯留するようにしてある。第３貯留領域１２Ｃ
は、第１、第２貯留領域１２Ａ、１２Ｂ間に介在し、そ
れぞれの冷却水Ｃが流入すると共に第１、第２貯留領域
１２Ａ、１２Ｂを遮断するバッファ領域として形成され
ている。従って、第１貯留領域１２Ａの冷却水Ｃは第３
貯留領域１２Ｃを介して常に一定の温度（例えば５０
℃）を維持するようにしてある。

【００１９】図１、図３に示すように第１冷却水配管１
３は第１往き配管１３Ａと第１戻り配管１３Ｂからなっ
ている。第１往き配管１３Ａは一端がタンク１２側面の
第１貯留領域１２Ａ側に連結され、他端が分岐して上下
７段の下部冷却ジャケット１０Ｂの内部流路１０Ｈ（図
６参照）の入口に連結されている。第１戻り配管１３Ｂ
は一端がタンク１２の第２貯留領域１２Ｂ側上面に連結
され、他端が分岐して上下７段の下部冷却ジャケット１
０Ｂの内部流路１０Ｈ（図６参照）の出口に連結されて
いる。また、第１往き配管１３Ａには第１冷却水ポンプ
１５Ａと分岐管との間に位置する圧力計１７Ａが配設さ
れ、第１冷却水ポンプ１５Ａを介して第１貯留領域１２
Ａから上部冷却ジャケット１０Ｂへ供給される冷却水Ｃ
の圧力を測定するようにしてある。

【００２０】更に、第１往き配管１３Ａの各分岐管には
上流側から下流側へ定圧制御弁１８Ａ、流量計１９Ａ及
び３ポート電磁弁等からなる切換弁２０がそれぞれ配設
され、各定圧制御弁１８Ａを介して各冷却ジャケット１
０Ｂへ常に一定流量の冷却水Ｃを供給すると共にそれぞ
れの流量を流量計１９Ａを介して測定するようにしてあ
る。そして、各冷却ジャケット１０Ｂで冷却水Ｃが不要
になれば、それぞれの切換弁２０が作動して冷却水Ｃを
第１貯留領域１２Ａへ戻すようにしてある。また、第１
往き配管１３Ａは第１冷却水ポンプ１５Ａと圧力計１７
Ａの間で分岐し、その分岐管の延長端がタンク１２の第
１貯留領域１２Ａ側の上面に連結されている。この分岐
管には定圧リリーフ弁２１Ａが配設され、第１往き配管
１３Ａ内の水圧が所定値（例えば０．５Ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）を超えた時に定圧リリーフ弁２１Ａが作動してタ
ンク１２内の第１貯留領域１２Ａへ冷却水Ｃを戻すよう
にしてある。

【００２１】また、第２冷却水配管１４も第１冷却水配
管１３と同様に分岐して形成された第２往き配管１４Ａ
と第２戻り配管１４Ｂからなっている。そして、第２往
き配管１４Ａには圧力計１７Ｂ及び定圧リリーフ弁２１
Ｂが配設され、その各分岐管には定圧制御弁１８Ｂ及び
流量計１９Ｂがそれぞれ配設され、これらの各機器は第
１冷却水配管１３に配設された対応機器と同様の機能を
有している。

【００２２】第１、第２貯留領域１２Ａ、１２Ｂは互い
に連通管２２を介して連結され、この連通管２２には熱
交換器２３及び移送ポンプ２４が配設され、この移送ポ
ンプ２４を介して第２貯留領域１２Ｂ内の冷却水Ｃを第
１貯留領域１２Ａへ移送するようにしてあり、しかも、
この間に熱交換器２３を介して冷却水Ｃを例えば７０℃
から５０℃まで冷却するようにしてある。また、連通管
２２には熱交換器２３の前後に配置した温度測定器２２
Ａ、２２Ａが配設され、各温度測定器２２Ａを介して熱
交換器２３前後で冷却水Ｃの温度を管理するようにして
ある。尚、２２Ｂは流量計である。熱交換器２３には一
次冷却水（例えばクーリングタワーの３０℃の水）を供
給する配管２３Ａが接続され、この配管２３Ａから熱交
換器２３に供給された一次冷却水により冷却水Ｃを例え
ば７０℃から５０℃まで冷却するようにしてある。ま
た、熱交換器の入口側及び出口側にはそれぞれ温度測定
器２３Ｂ、２３Ｂが配設され、各温度測定器２３Ｂ、２
３Ｂを介して熱交換器２３前後の一次冷却水の温度を測
定し、その温度差に応じて一次冷却水の流量を比例弁
（図示せず）を介して調整するようにしてある。尚、２
３Ｃは流量計である。

【００２３】上記タンク１２の第２貯留領域１２Ｂには
例えば３本の水位測定器２５が測定高さを違えて配設さ
れ、これらの水位測定器２５によって水位を管理するよ
うにしてある。また、第１仕切板１６Ａが上下に移動す
ることで第１貯留領域１２Ａから第３貯留領域１２Ｃへ
オーバーフローする量を調整し、第２仕切板１６Ｂが上
下に移動することで第２貯留領域１２Ｂと第３貯留領域
１２Ｃとの開口を調整し、第２貯留領域１２Ｂ内の冷却
水Ｃの温度を調整するようにしてある。更に、第１、第
２仕切板１６Ａ、１６Ｂが左右に移動することで第１、
第２、第３貯留領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの容量を調
整し、冷却水Ｃの温度を調整するようにしてある。

【００２４】また、上記タンク１２には第１貯留領域１
２Ａ内の冷却水Ｃの温度を測定する温度測定器２６が設
けられ、この温度測定器２６にはＰＩＤ調節計２７が接
続されている。更に、タンク１２には第１貯留領域１２
Ａの冷却水Ｃを加熱するヒータ２８が取り付けられ、こ
のヒータ２８はＰＩＤ調節計２７の制御下で機能するよ
うにしてある。従って、第１貯留領域１２Ａの冷却水Ｃ
の放熱や分岐管からの戻り水等により冷却水Ｃの温度が
低下するようなことがあると、温度測定器２６の測定値
に基づいてＰＩＤ調節計２７がヒータ２８を制御し、冷
却水Ｃの温度が常に設定温度（例えば５０℃）で安定す
るようにしてある。尚、上記タンク１２の上面にはタン
ク１２内を大気開放する開放管２９が連結され、この開
放管２９でタンク１２内から大気へ逸散しようとする水
蒸気を結露させ、結露水を第３貯留領域１２Ｃで回収す
るようにしてある。

【００２５】次に、動作について説明する。ウエハＷの
信頼性試験を実施する場合には、まず信頼性試験装置２
内の各試験用容器３内にシェル４を自動搬送機を用いて
挿着する。全ての試験用容器３内にシェル４の挿着が終
了したら温度管理装置１を駆動する。信頼性試験を開始
すると、ボトムジャケット１０のウエハ温度制御装置１
０Ａが作動し、面ヒータ１０Ｃと下部冷却ジャケット１
０Ｂが協働し、ボトムジャケット１０を試験温度（例え
ば１５０℃）まで昇温する一方、上部冷却ジャケット１
１により試験時に発熱するシェル４を上面から冷却し、
シェル４の試験温度を保持する。

【００２６】ところで、下部冷却ジャケット１０Ｂ及び
上部ジャケット１１が機能する場合に、各冷却ジャケッ
ト１０Ｂ、１１には常に一定温度（例えば５０℃）の冷
却水Ｃが一定流量で循環し、シェル４の試験温度を安定
化している。即ち、第１冷却水ポンプ１５Ａを介してタ
ンク１２の第１貯留領域１２Ａから例えば５０℃の冷却
水Ｃを汲み上げ第１往き配管１３Ａを介して上下７段の
下部冷却ジャケット１０Ｂへ冷却水Ｃを供給する。この
際、定圧リリーフ弁２１Ａを介して第１往き配管１３Ａ
を通る冷却水Ｃの圧力を一定圧（例えば０．５Ｋｇｆ／
ｃｍ²）に保ち、定圧制御弁１８Ａを介して冷却水Ｃの
流量を一定流量に保っている。従って、各下部冷却ジャ
ケット１０Ｂの冷却能力は常に一定している。また、各
下部冷却ジャケット１０Ｂの冷却能力が過剰な場合に
は、それぞれの切換弁２０が作動し、冷却水は下部冷却
ジャケット１０Ｂに供給されない。

【００２７】また、上部冷却ジャケット１１の場合にも
下部冷却ジャケット１０Ｂと同様に第２冷却水ポンプ１
５Ｂを介してタンク１２の第１貯留領域１２Ａから例え
ば５０℃の冷却水Ｃを汲み上げ第２往き配管１４Ａを介
して上下７段の上部冷却ジャケット１１へ冷却水Ｃを供
給する。この際、第２往き配管１４Ａの定圧リリーフ弁
２１Ｂを介して冷却水Ｃの圧力を一定圧（例えば０．５
Ｋｇｆ／ｃｍ²）に保ち、定圧制御弁１８Ｂを介して冷
却水Ｃの流量を一定流量に保ち、各上部冷却ジャケット
１１の冷却能力を常に一定にしている。

【００２８】次いで、第２貯留領域１２Ｂの冷却水Ｃを
冷却して第１貯留領域１２Ａへ戻す。それには、移送ポ
ンプ２４を介してタンク１２内の第２貯留領域１２Ｂか
ら例えば約７０℃の冷却水Ｃを吸引すると、連通管２２
を介して冷却水Ｃを熱交換器２３へ導入し、ここで例え
ば約７０℃の冷却水Ｃを５０℃まで冷却する。更に、移
送ポンプ２４を介して例えば５０℃の冷却水Ｃをタンク
１２内の第１貯留領域１２Ａへ移送し、冷却用として消
費された例えば５０℃の冷却水Ｃを補充する。冷却水Ｃ
の冷却に使用される一次冷却水の冷却能力に過不足が生
じた場合には、一次冷却水の出入りの水温を温度測定器
２３Ｂ、２３Ｂ及び比例弁によって管理しているため、
一次冷却水の流量を変えて熱交換器２３による冷却能力
を調整して冷却水Ｃを確実に例えば７０℃から５０℃ま
で冷却する。更に、第１貯留領域１２Ａの冷却水Ｃが放
熱等により低下することがあっても、その水温を温度測
定器２６、ＰＩＤ調節計２７及びヒータ２８を介して目
標温度（例えば５０℃）に制御している。

【００２９】従って、ウエハＷの信頼性試験を実施して
いる間、上述した冷却水Ｃの循環を繰り返し、第１貯留
領域１２Ａの冷却水Ｃの水温を常に例えば５０℃に維
持、管理し、下部冷却ジャケット１０Ｂ及び上部冷却ジ
ャケット１１の冷却能力を安定化し、シェル４の試験温
度（例えば１５０℃）に常ぶ維持する。このようにして
ウエハＷが試験温度に達したら図５に示すようにドライ
バからコネクタ、ポゴピン９、コンタクタ４Ａを介して
ウエハＷへテスト信号Ｓ1を送信し、ウエハＷから試験
結果信号Ｓ2を逆の経路を辿ってテスタへ送信し、ウエ
ハ状態のまま全ＩＣチップについて安定した信頼性試験
を実施することができる。

【００３０】以上説明したように本実施形態によれば、
下部冷却ジャケット１０Ｂ及び上部冷却ジャケット１１
を用いてシェル４を上下両側から冷却するため、シェル
４を温度分布無く均一に冷却することができ、より安定
した信頼性試験を実施することができる。また、第１、
第２仕切板１６Ａ、１６Ｂを設けてタンク１２内を第
１、第２、第３貯留領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに仕切
り、第１貯留領域１２Ａと第２貯留領域１２Ｂ間に第３
貯留領域１２Ｃを形成したため、第３貯留領域１２Ｃが
第１、第２貯留領域１２Ａ、１２Ｂのバッファ領域にな
り、第１貯留領域１２Ａの冷却水Ｃをより確実に一定温
度（例えば５０℃）に保つことができる。更に、第１、
第２往き配管１３Ａ、１４Ａの各分岐管それぞれに定圧
制御弁１８Ａ、１８Ｂを設けたため、上流側の圧力変動
に影響されることなく、一定流量の冷却水Ｃを下部冷却
ジャケット１０Ｂ及び上部冷却ジャケット１１へ供給す
ることができ、各冷却ジャケット１０Ｂ、１１の冷却能
力を安定化することができる。また、第１、第２往き配
管１３Ａ、１４Ａに定圧リリーフ弁２１Ａ、２１Ｂを設
けたため、各配管１３Ａ、１４Ａ内の水圧を常に一定に
維持し、冷却水Ｃの循環量を安定化することができる。

【００３１】尚、本発明は上記実施形態に何等制限され
るものではなく、必要に応じて適宜設計変更することが
できる。例えば、本実施形態では第１、第２仕切板１６
Ａ、１６Ｂを設けた場合について説明したが、仕切板は
一枚であっても良く、また、仕切板は必要に応じて人為
的に移動させるようにしても良い。また、第１貯留領域
１２Ａの冷却水Ｃの水温は第１、第２仕切板１６Ａ、１
６Ｂ及び熱交換器２３によって一定温度になるようにし
てあるため、その水温はＰＩＤ制御しなくても良い。

【００３２】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明によれ
ば、信頼性試験中に複数の容器内に個別に収納された被
検査体等の発熱体を同時に冷却する冷媒を常に一定温度
に維持、管理することができ、ひいては各容器内の発熱
体の温度を常に一定温度に維持することができる多段容
器の温度管理装置を提供することができる。

【００３３】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、請求項１に記載の発明において、発熱体を温度分
布無く均一に冷却することができる多段容器の温度管理
装置を提供することができる。

【００３４】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、請求項１または請求項２に記載の発明において、
２枚の仕切板で形成される第３貯留領域が第１、第２貯
留領域のバッファ領域になり、第１貯留領域の冷媒をよ
り確実に一定温度に保つことができる多段容器の温度管
理装置を提供することができる。

【００３５】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明
において、上流側の圧力変動に影響されることなく、一
定流量の冷媒を冷却ジャケットへ供給することができ、
その冷却能力を安定化することができる多段容器の温度
管理装置を提供することができる。

【００３６】また、本発明の請求項５に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明
において、冷却水配管内の圧力を常に一定に維持し、冷
媒の循環量を安定化することができる多段容器の温度管
理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度管理装置の一実施形態の冷却水回
路を示す構成図である。

【図２】図１に示す温度管理装置を適用した信頼性試験
装置の一例を部分的に破断して示す斜視図である。

【図３】図２に示す信頼性試験装置の冷却水回路をより
具体的に示す断面図である。

【図４】図２に示す信頼性試験装置の試験用容器を取り
出して示す斜視図で、シェルを装着する状態を示す図で
ある。

【図５】図４に示すシェルと試験用容器との関係を示す
分解斜視図である。

【図６】図５に示すボトムジャケットの構成を説明する
ための断面図である。

【符号の説明】

１温度管理装置２信頼性試験装置３試験用容器（容器）４シェル（発熱体）１０Ｂ下部冷却ジャケット１１上部冷却ジャケット１２タンク１２Ａ第１貯留領域１２Ｂ第２貯留領域１２Ｃ第３貯留領域１３、１４冷却水配管１５Ａ、１５Ｂ冷却水ポンプ１６Ａ、１６Ｂ仕切板１８Ａ、１８Ｂ定圧制御弁２１Ａ、２１Ｂ定圧リリーフ弁２２連通管２３熱交換器２４移送ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数段に渡って配置された複数の容器内
でそれぞれの内部に収納された発熱体を冷却して一定温
度に維持する冷却ジャケットと、この冷却ジャケットで
用いられる冷媒を貯留するタンクと、このタンクから上
記冷却ジャケットへ冷媒配管を介して上記冷媒を供給す
るポンプと、このポンプを用いて供給する冷媒を貯留す
る第１貯留領域と上記冷却ジャケットから戻った冷媒を
貯留する第２貯留領域とに仕切るように上記タンク内に
設けられた少なくとも一枚の移動可能な仕切板と、この
仕切板で仕切られた第２貯留領域から第１貯留領域へ上
記冷媒を移送するポンプと、このポンプを介して移送さ
れる冷媒を一定温度まで冷却する熱交換器とを備え、且
つ、第２貯留領域内の冷媒温度を測定する温度測定器を
第２貯留領域に設け、この温度測定器の測定結果に基づ
いて上記仕切板を移動させ、第１、第２貯留領域の冷媒
熱量を調節することを特徴とする多段容器の温度管理装
置。
【請求項２】上記冷却ジャケットは、上記発熱体を上
下両側から冷却する上下の冷却ジャケットからなること
を特徴とする請求項１に記載の多段容器の温度管理装
置。
【請求項３】上記仕切板を２枚設けて上記タンク内を
三室に仕切り、第１貯留領域と第２貯留領域間に第３貯
留領域を形成したことを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の多段容器の温度管理装置。
【請求項４】上記各冷媒配管それぞれに定圧制御弁を
設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか
１項に記載の多段容器の温度管理装置。
【請求項５】上記各冷媒配管にリリーフ弁を設けたこ
とを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記
載の多段容器の温度管理装置。
【請求項６】上記発熱体は、半導体ウエハと、この半
導体ウエハの試験用電極と一括接触したコンタクタと、
このコンタクタと気密に接触すると共に上記半導体ウエ
ハを収納する収納体とからなることを特徴とする請求項
１〜請求項５のいずれか１項に記載の多段容器の温度管
理装置。