JPWO2007023557A1 - 電子部品試験装置および電子部品試験装置における温度制御方法 - Google Patents

Abstract

ＩＣデバイスＤの内部に設けられたサーマルダイオードの電圧に基づいてＩＣデバイスＤの温度を測定する温度測定装置５１と、プッシャ１５０に設けられた温度センサ１５４および温度印加装置１５３と、所定のＩＣデバイスＤについての温度測定装置５１による測定温度と温度センサ１５４による測定温度との差から補正値を算出するキャリブレーション手段とを備えており、実稼動中に温度測定装置５１によって被試験ＩＣデバイスＤの温度を測定し、得られた測定温度とキャリブレーション手段で算出した補正値とに基づいて温度印加装置１５３を制御する電子部品試験装置１。

Description

本発明は、ＩＣデバイスなどの電子部品を試験するための装置であって、電子部品の温度制御を行うことのできる電子部品試験装置、およびかかる電子部品試験装置における温度制御方法に関するものである。

ＩＣデバイス等の電子部品の製造過程においては、最終的に製造された電子部品を試験する電子部品試験装置が必要とされている。

電子部品試験装置を用いたＩＣデバイスの試験は、例えば、次のようにして行われる。ソケットが取り付けられたテストヘッドの上方に、被試験ＩＣデバイスを搬送した後、被試験ＩＣデバイスを押圧してソケットに装着することによりソケットの接続端子と被試験ＩＣデバイスの外部端子とを接触させる。その結果、被試験ＩＣデバイスは、ソケット、テストヘッドおよびケーブルを通じてテスタ本体に電気的に接続される。そして、テスタ本体からケーブルを通じてテストヘッドに供給されるテスト信号を被試験ＩＣデバイスに印加し、被試験ＩＣデバイスから読み出される応答信号をテストヘッドおよびケーブルを通じてテスタ本体に送ることにより、被試験ＩＣデバイスの電気的特性を測定する。

上記試験は、被試験ＩＣデバイスに熱ストレスを与えて行うことが多い。被試験ＩＣデバイスに熱ストレスを与える方法として、例えば、被試験ＩＣデバイスをテストヘッドに搬送する前に、予めヒートプレートにより所定の設定温度に加熱しておく方法が用いられるが、さらに、被試験ＩＣデバイスを搬送（吸着）・押圧する装置にヒータを設け、そのヒータにより被試験ＩＣデバイスを加熱することも行われている。

被試験ＩＣデバイスの加熱温度を正確に制御するには、被試験ＩＣデバイスの温度を測定することが必要である。ここで、ＩＣデバイスの種類によっては、その内部にサーマルダイオードを備えているものがあり、このサーマルダイオードの電圧を計測することにより、被試験ＩＣデバイスの温度を測定することが可能である。

しかしながら、サーマルダイオードを利用して測定する被試験ＩＣデバイスの温度は必ずしも正確でない場合が多く、その測定温度をそのまま利用したのでは、被試験ＩＣデバイスの加熱温度を正確に制御することは難しい。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、電子部品の内部の温度検出器を利用しつつ、電子部品の温度制御を正確に行うことのできる電子部品試験装置および温度制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１に本発明は、電子部品の内部に設けられた温度検出器からの検出信号に基づいて前記電子部品の内部温度を測定する第１の温度測定装置と、前記電子部品の外部に配設されて前記電子部品に熱的に結合された状態で前記電子部品の温度を測定することのできる、基準の温度を測定する第２の温度測定装置と、前記電子部品に熱的に結合されて加熱または吸熱により前記電子部品を温度制御することのできる温度制御装置と、前記温度制御装置と前記電子部品とを所定の一定温度にした状態における、前記第１の温度測定装置による第１測定温度と前記第２の温度測定装置による基準の温度である第２測定温度との差から、前記第１の温度測定装置に対する補正値を算出するキャリブレーション手段と、を備え、実稼動中において、前記第１の温度測定装置によって被試験電子部品の内部温度を測定し、得られた第１測定温度と前記キャリブレーション手段で算出した補正値とに基づいて前記電子部品の内部温度を特定し、前記温度制御装置を加熱または吸熱制御して前記電子部品の内部温度を所定温度にする、ことを特徴とする電子部品試験装置を提供する（発明１）。

電子部品の内部に設けられた温度検出器としては、例えば、サーマルダイオード、静電気保護用ダイオード等が挙げられる。この温度検出器は、電子部品の温度計測を本来の目的とする必要はなく、何らかの方法により電子部品の温度計測に役立つものであれば足りる。

一般的に、電子部品の内部に設けられた温度検出器を利用した電子部品の測定温度は、必ずしも正確でない場合があるが、上記発明（発明１）のようにキャリブレーション手段で算出した補正値を用いることにより、電子部品の内部に設けられた温度検出器を利用して電子部品の正確な温度を取得することができ、したがって、より正確に電子部品の温度制御を行うことが可能となる。

上記発明（発明１）において、前記温度検出器は、前記電子部品内に形成されたサーマルダイオードであってもよい（発明２）。試験に付されている電子部品の温度は動的に変動することがあるが、一般的にサーマルダイオードは温度検出に関して高速な応答性を有しているため、温度変化する電子部品を所定の温度範囲に維持しながら試験することが可能となる。

上記発明（発明１）において、前記第２の温度測定装置は、前記電子部品の外部端子を接続相手のソケット方向へ押圧し、かつ前記電子部品に熱的に結合するプッシャに設けられていることが好ましい（発明３）。プッシャは電子部品に直接接触するため、第２の温度測定装置をプッシャに設けることにより、電子部品の温度を正確に測定することが可能である。

上記発明（発明１）において、前記温度制御装置は、前記電子部品の外部端子を接続相手のソケット方向へ押圧し、且つ前記電子部品に熱的に結合するプッシャに設けられていることが好ましい（発明４）。プッシャは電子部品に直接接触するため、温度制御装置をプッシャに設けることにより、電子部品の温度制御を効果的に行うことが可能である。

上記発明（発明１）においては、被試験電子部品の品種切り替え時に、前記キャリブレーション手段を実行すること（発明５）、あるいは、被試験電子部品の品種切り替え時に、オペレータに対して前記キャリブレーション手段の実行を促す手段（例えば、モニタへのメッセージの表示、スピーカからの音声案内等）を備えていることが好ましい（発明６）。キャリブレーション手段によって取得する補正値は、通常、電子部品の品種毎に異なるからである。なお、全ての被試験電子部品毎にキャリブレーション手段を実行すると、スループットに与える影響が大きくなる。

また、上記発明（発明１）においては、電子部品のロット毎の試験開始前に、前記キャリブレーション手段を実行すること（発明７）、あるいは、電子部品のロット毎の試験開始前に、オペレータに対して前記キャリブレーション手段の実行を促す手段（例えば、モニタへのメッセージの表示、スピーカからの音声案内等）を備えていることが好ましい（発明８）。電子部品の品種が同じでも、ロット毎のプロセスの違いにより電子部品またはその内部の温度検出器の特性が変化して補正値が変わる場合があるからである。

第２に本発明は、あらかじめ、電子部品の内部に設けられた温度検出器からの検出信号に基づいて前記電子部品の内部温度（ジャンクション温度）を測定するとともに、前記電子部品の外部に配設されて前記電子部品に熱的に結合された温度測定装置によって前記電子部品の基準の温度を測定し、前記で測定された両測定温度の差から当該温度検出器の補正値を算出して保存しておき、実稼動中に試験に付される電子部品の温度検出器からの検出信号に基づいて当該電子部品の内部温度を測定して得られた内部測定温度と、当該電子部品と同一品種の電子部品について保存されている前記補正値とに基づいて、当該電子部品を加熱または吸熱して当該電子部品の内部温度を所定温度に制御する、ことを特徴とする電子部品試験装置における温度制御方法を提供する（発明９）。

上記発明（発明９）においては、前記補正値の算出を、被試験電子部品の品種切り替え時に行うことが好ましく（発明１０）、特に、前記補正値の算出を、電子部品のロット毎の試験開始前にも行うことが好ましい（発明１１）。

第３に本発明は、電子部品の内部に設けられた温度検出器からの信号を受けて前記電子部品の内部温度を測定する第１の温度測定装置と、前記電子部品の外部に配設されて前記電子部品に熱的に結合された状態で前記電子部品の温度を測定することのできる、基準の温度を測定する第２の温度測定装置と、前記電子部品に熱的に結合されて加熱または吸熱により前記電子部品を温度制御することのできる温度制御装置と、前記温度制御装置と前記電子部品とを所定の一定温度にした状態における、前記第１の温度測定装置による第１測定温度と前記第２の温度測定装置による基準の温度である第２測定温度との差から、前記第１の温度測定装置に対する補正値を算出するキャリブレーション手段と、を備えることを特徴とする電子部品試験装置を提供する（発明１２）。

本発明によれば、電子部品の内部の温度検出器を利用しつつ、電子部品の温度制御を正確に行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品試験装置を示す平面図である。 図２は、図１における電子部品試験装置の部分断面（Ａ−Ａ断面）側面図である。 図３は、同電子部品試験装置におけるテストヘッドのコンタクト部の詳細を示す断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）である。

符号の説明

１…電子部品試験装置
１０…電子部品ハンドリング装置（ハンドラ）
２０…テストヘッド
１５０…プッシャ
１５３…温度印加装置（温度制御装置）
１５４…温度センサ（第２の温度測定装置）
５１…温度測定装置（第１の温度測定装置）
Ｄ…ＩＣデバイス（電子部品）

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、電子部品試験装置１は、電子部品ハンドリング装置（以下「ハンドラ」という。）１０とテストヘッド２０とテスタ本体３０とを備え、テストヘッド２０とテスタ本体３０とはケーブル４０を介して電気的に接続されている。

ハンドラ１０には基板１０９が設けられており、基板１０９上に空トレイ１０１、供給トレイ１０２、分類トレイ１０３、２つのＸ−Ｙ搬送装置１０４，１０５、ヒートプレート１０６および２つのバッファ部１０８が設けられている。また、基板１０９には開口部１１０が形成されており、図２に示すように、ハンドラ１０の背面側に配置されたテストヘッド２０のコンタクト部２０１には、基板１０９の開口部１１０を通じてＩＣデバイスＤが装着されるようになっている。

電子部品試験装置１は、ハンドラ１０の供給トレイ１０２に搭載された試験前のＩＣデバイス（電子部品の一例）Ｄを、２つのＸ−Ｙ搬送装置１０４，１０５によって順次搬送するとともに、一方のＸ−Ｙ搬送装置１０５によってテストヘッド２０のコンタクト部２０１に押し付け、テストヘッド２０およびケーブル４０を介してＩＣデバイスＤの試験を実行した後、試験済みのＩＣデバイスＤを試験結果に従って分類トレイ１０３に格納するように構成されている。

なお、本実施形態では、内部に温度検出器としてのサーマルダイオードを備えているＩＣデバイスＤを試験対象とする。サーマルダイオードの両端子はＩＣデバイスＤの外部端子に接続されているものとする。サーマルダイオードに微少な一定の電流を流したときに得られる順方向の電圧の推移特性は、集積回路の形成形態により異なるが、特に同一製造プロセス又は同一生産ロットに係るＩＣデバイスの場合には一定した推移特性を示す。即ち、あるジャンクション温度における順方向電圧値と温度係数ΔＶ／℃とは、同一製造プロセス又は同一生産ロットの場合、近似した特性を示す。このため、このサーマルダイオードの電圧を測定することにより、集積回路のジャンクション温度（接合部温度）、ひいてはＩＣデバイスＤの温度を的確に知ることができる。
以下、各装置について説明する。

一方のＸ−Ｙ搬送装置１０４は、Ｘ軸方向に沿って設けられた２本のレール１０４ａと、Ｙ軸方向に沿って２本のレール１０４ａに移動可能に取り付けられたレール１０４ｂと、レール１０４ｂに移動可能に取り付けられた取付ベース１０４ｃと、取付ベース１０４ｃに取り付けられた２つのＩＣデバイス吸着装置１０４ｄとを備えている。レール１０４ｂはＸ軸方向に移動可能であり、取付ベース１０４ｃはＹ軸方向に移動可能であるため、ＩＣデバイス吸着装置１０４ｄは、分類トレイ１０３から、供給トレイ１０２、空トレイ１０１、ヒートプレート１０６および２つのバッファ部１０８に至る領域まで移動することができる。

図２および図３に示すように、ＩＣデバイス吸着装置１０４ｄの下端部には、ＩＣデバイスＤを吸着することのできる吸着部１４が設けられており、この吸着部１４は、Ｚ軸アクチュエータ（図示せず）によってロッドを介してＺ軸方向（すなわち上下方向）に移動可能となっている。

なお、本実施形態では、取付ベース１０４ｃに２つのＩＣデバイス吸着装置１０４ｄが設けられているため、一度に２個のＩＣデバイスＤを吸着、搬送および解放することが可能である。

他方のＸ−Ｙ搬送装置１０５は、Ｘ軸方向に沿って設けられた２本のレール１０５ａと、Ｙ軸方向に沿って２本のレール１０５ａに移動可能に取り付けられたレール１０５ｂと、レール１０５ｂに移動可能に取り付けられた取付ベース１０５ｃと、取付ベース１０５ｃに取り付けられた２つのＩＣデバイス吸着装置１０５ｄとを備えている。レール１０５ｂはＸ軸方向に移動可能であり、取付ベース１０５ｃはＹ軸方向に移動可能であるため、ＩＣデバイス吸着装置１０５ｄは、２つのバッファ部１０８とテストヘッド２０との間の領域を移動することができる。

図２および図３に示すように、ＩＣデバイス吸着装置１０５ｄの下端部には、ＩＣデバイスＤを吸着するとともに、吸着したＩＣデバイスＤをテストヘッド２０のコンタクト部２０１に押し付けることのできる吸着・押圧部１５が設けられており、この吸着・押圧部１５は、Ｚ軸アクチュエータ（図示せず）によってロッド１５１を介してＺ軸方向（すなわち上下方向）に移動可能となっている。

なお、本実施形態では、取付ベース１０５ｃに２つのＩＣデバイス吸着装置１０５ｄが設けられているため、一度に２個のＩＣデバイスＤを吸着、搬送、押圧および解放することが可能である。

２つのバッファ部１０８は、レール１０８ａおよびアクチュエータ（図示せず）によって２つのＸ−Ｙ搬送装置１０４，１０５の動作領域の間を往復移動可能となるように構成されている。図１中上側のバッファ部１０８は、ヒートプレート１０６から搬送されてきたＩＣデバイスＤをテストヘッド２０へ移送する作業を行い、図１中下側のバッファ部１０８は、テストヘッド２０でテストを終了したＩＣデバイスＤを払い出す作業を行う。これら２つのバッファ部１０８の存在により、２つのＸ−Ｙ搬送装置１０４，１０５は互いに干渉し合うことなく同時に動作できるようになっている。

基板１０９上においてＸ−Ｙ搬送装置１０４の動作領域に設けられた供給トレイ１０２は、試験前のＩＣデバイスＤを搭載するトレイであり、分類トレイ１０３は、試験済みのＩＣデバイスＤを試験結果に応じたカテゴリに分類して格納するトレイであり、本実施形態では分類トレイ１０３は４つ設けられている。

また、基板１０９上に設けられたヒートプレート１０６は、たとえばヒータを備えた金属製のプレートであって、ＩＣデバイスＤを落とし込む複数の凹部１０６ａが形成されており、この凹部１０６ａに供給トレイ１０２から試験前のＩＣデバイスＤがＸ−Ｙ搬送装置１０４により移送されるようになっている。ヒートプレート１０６は、ＩＣデバイスＤに所定の熱ストレスを印加するための加熱源であり、ＩＣデバイスＤはヒートプレート１０６で所定の温度に加熱された後、図１において上側のバッファ部１０８を介してテストヘッド２０のコンタクト部２０１に装着されるようになっている。

図３に示すように、テストヘッド２０のコンタクト部２０１には、接続端子であるプローブピン２０２ａを有するソケット２０２が固定してある。プローブピン２０２ａは、ＩＣデバイスＤの接続端子に対応する数およびピッチで設けられており、上方向にバネ付勢されている。このプローブピン２０２ａは、テストヘッド２０を介してテスタ本体３０に電気的に接続されている。

ソケット２０２には、図３に示すように、開口部２０３ａおよびガイドピン２０３ｂを有するソケットガイド２０３が装着されており、ＩＣデバイス吸着装置１０５ｄの吸着・押圧部１５に吸着保持されたＩＣデバイスＤが、ソケットガイド２０３の開口部２０３ａを通じてソケット２０２に押し付けられるようになっている。

吸着・押圧部１５は、ロッド１５１の下端部に取り付けられたプッシャ１５０と、プッシャ１５０が嵌合するプッシャベース１５２とを備えている。上記のように、ＩＣデバイスＤがソケット２０２に押し付けられるとき、ソケットガイド２０３に設けられたガイドピン２０３ｂが、プッシャベース１５２に形成されたガイド孔１５２ａに挿入され、これによりＩＣデバイスＤとソケット２０２との位置合わせが行われる。

プッシャ１５０の下端部には、吸着・押圧部１５が吸着保持しているＩＣデバイスＤの温度を測定することのできる温度センサ１５４が設けられている。また、プッシャ１５０の内部には、吸着・押圧部１５が吸着保持しているＩＣデバイスＤを加熱または冷却することのできる温度印加装置１５３が設けられている。温度印加装置１５３としては、例えば、ヒータ、ペルチェ素子、冷媒等を使用することができる。温度センサ１５４および温度印加装置１５３は、図示しない温度制御部に電気的に接続されている。なお、温度センサ１５４と温度印加装置１５３との間には、断熱材を介在させることが好ましい。

ソケット２０２は、ソケットボード２０４上に設けられており、ソケットボード２０４の下側にはパフォーマンスボード５が配置されている。パフォーマンスボード５には、ＩＣデバイスＤ内のサーマルダイオードの電圧を計測してＩＣデバイスＤの温度を測定することのできる温度測定装置５１が設けられている。この温度測定装置５１は、温度センサ１５４および温度印加装置１５３と同じく、図示しない温度制御部に電気的に接続されている。

なお、プッシャ１５０の温度センサ１５４は、ＩＣデバイスＤ内のサーマルダイオードを利用した温度測定装置５１の温度校正用にも使用する基準の温度を測定するため、白金温度センサのように、経時変化が小さく安定したものを適用することが好ましい。

ハンドラ１０には、図示しないモニタ（表示装置）が設けられている。このモニタには、ＩＣデバイスＤの品種切り替え時およびＩＣデバイスＤのロット毎の試験開始前に、オペレータに対して後述するキャリブレーションの実行を促すよう、メッセージが表示されるようになっていてもよい。また、ＩＣデバイスの品種切り替え時において、未だキャリブレーションが行われていない場合は、所望により、試験の実行を禁止する制御手段が設けられていてもよい。

本実施形態に係る電子部品試験装置１では、ＩＣデバイスＤの品種切り替え時およびＩＣデバイスＤのロット毎の試験開始前に、次のようにしてキャリブレーションを実行する。このキャリブレーションは、自動的に実行してもよいし、マニュアルによって実行してもよい。

Ｘ−Ｙ搬送装置１０４のＩＣデバイス吸着装置１０４ｄは、ハンドラ１０の供給トレイ１０２に搭載されたＩＣデバイスＤを吸着保持してヒートプレート１０６の凹部１０６ａまで移送し、その凹部１０６ａ上でＩＣデバイスＤを解放する。ＩＣデバイスＤは、ヒートプレート１０６で所定の時間放置されることにより、所定の温度（例えば６０℃）に加熱される。Ｘ−Ｙ搬送装置１０４のＩＣデバイス吸着装置１０４ｄは、ヒートプレート１０６で所定の温度に加熱されたＩＣデバイスＤを吸着保持し、レール１０８ａの図１中左端に位置しているバッファ部１０８に移送して、バッファ部１０８上でＩＣデバイスＤを解放する。

ＩＣデバイスＤが載置されたバッファ部１０８は、レール１０８ａの図１中右端まで移動する。Ｘ−Ｙ搬送装置１０５のＩＣデバイス吸着装置１０５ｄは、移動してきたバッファ部１０８上のＩＣデバイスＤを吸着保持し、テストヘッド２０のコンタクト部２０１に移送する。そして、ＩＣデバイス吸着装置１０５ｄのプッシャ１５０は、基板１０９の開口部１１０を通じてＩＣデバイスＤをコンタクト部２０１のソケット２０２に押し付け、ＩＣデバイスＤの外部端子をソケット２０２のプローブピン２０２ａにコンタクトさせる。

このとき、プッシャ１５０の温度センサ１５４によってＩＣデバイスＤの測定温度Ｔ_１を測定するとともに、パフォーマンスボード５の温度測定装置５１によって、ＩＣデバイスＤ内のサーマルダイオードに一定の電流を印加したときの電圧値を計測し、当該計測した電圧値に基づいてＩＣデバイスＤの測定温度Ｔ_２とする。このときの測定温度Ｔ_２の値は、終始一貫して用いられる非校正の温度値と仮定する。これらの情報は、温度制御部に送信される。

温度制御部は、温度センサ１５４による測定温度Ｔ_１と、温度測定装置５１による非校正の測定温度Ｔ_２との差（Ｔ_１−Ｔ_２）を算出して、これを補正値Ｔ_３として登録（記憶）する。例えば、温度センサ１５４による測定温度Ｔ_１が６０℃、温度測定装置５１による非校正の測定温度Ｔ_２が５８℃であった場合、その差２℃を補正値Ｔ_３として登録する。ここで、デバイスは、高温試験／低温試験の何れにおいても、ほぼ一定した設定温度条件で試験実施される場合が多いので、全温度範囲に対する校正を行う必要性はない。なお、任意の設定温度条件で試験実施したい場合には、複数の温度ポイント（例えば１２０℃，１００℃，８０℃）における差（Ｔ_１−Ｔ_２）を各々算出（例えば２℃，０℃，−２℃）する。これから、係数は（２℃−（−２℃））／（１２０℃−８０℃）＝０．１として得られる。得られた係数を補正値Ｔ_３と共に登録しておくことで、任意の設定温度条件で運用可能になる。

以上のようにして取得する補正値Ｔ_３は、通常、ＩＣデバイスＤの品種により異なるため、上記キャリブレーションは、ＩＣデバイスＤの品種切り替え時に行う。また、ＩＣデバイスＤの品種が同じでも、ロット毎のプロセスの違いによりＩＣデバイスＤのサーマルダイオードの特性がわずかに変化し得るため、上記キャリブレーションは、ＩＣデバイスＤのロット毎の試験開始前にも行うことが望ましい。

次に、実稼動時における電子部品試験装置１の動作を説明する。
ＩＣデバイスＤをソケット２０２にコンタクトさせるまでの動作は、上記キャリブレーションにおける動作と同じである。

プッシャ１５０がＩＣデバイスＤをコンタクト部２０１のソケット２０２に押し付け、ＩＣデバイスＤの外部端子がソケット２０２のプローブピン２０２ａに接続したら、温度測定装置５１によって、ＩＣデバイスＤ内のサーマルダイオードの電圧を計測してＩＣデバイスＤの測定温度Ｔ_４を求め、その情報を温度制御部に送信する。

温度制御部は、キャリブレーションで登録された補正値Ｔ_３を読み出し、上記温度測定装置５１で測定された測定温度Ｔ_４に補正値Ｔ_３を加えた値（Ｔ_４＋Ｔ_３）を、ＩＣデバイスＤの実際の温度Ｔ_５として使用する。そして、実際の温度Ｔ_５が目的とする温度とずれている場合には、ＩＣデバイスＤが目的温度となるように、プッシャ１５０内部の温度印加装置１５３を制御する。また、それに加えて、ヒートプレート１０６の温度制御を行ってもよい。

例えば、温度測定装置５１で測定された測定温度Ｔ_４が５９℃であり、補正値Ｔ_３が２℃であった場合には、ＩＣデバイスＤの実際の温度Ｔ_５を６１℃と判断し、目的温度が６０℃であった場合には、ＩＣデバイスＤの温度が１℃下がるように、プッシャ１５０内部の温度印加装置１５３を制御する。また、例えば、温度測定装置５１で測定された測定温度Ｔ_４が５７℃であり、補正値Ｔ_３が２℃であった場合には、ＩＣデバイスＤの実際の温度Ｔ_５を５９℃と判断し、目的温度が６０℃であった場合には、ＩＣデバイスＤの温度が１℃上がるように、プッシャ１５０内部の温度印加装置１５３を制御する。

上記のようにしてＩＣデバイスＤの温度制御が連続的に維持されながらデバイス試験が開始されると、ＩＣデバイスＤにはテスタ本体３０からテストヘッド２０を通じてテスト信号が印加され、ＩＣデバイスＤからの応答信号はテストヘッド２０を通じてテスタ本体３０に送られる。これにより、ＩＣデバイスＤの良否判定、性能別のランク分けが行われる。ここで、ＩＣデバイスＤの消費電力は試験条件により動的に変動するが、ＩＣデバイスＤ内のサーマルダイオードが数ミリ秒程度の高速な温度検出の応答性を有しているので、実用的に所定の温度範囲を維持して試験を行うことができる。

ＩＣデバイスＤの試験が終了したら、Ｘ−Ｙ搬送装置１０５のＩＣデバイス吸着装置１０５ｄは、試験済みのＩＣデバイスＤをレール１０８ａの図１中右端に位置しているバッファ部１０８に移送し、バッファ部１０８は図１中左端まで移動する。Ｘ−Ｙ搬送装置１０４のＩＣデバイス吸着装置１０４ｄは、試験済みのＩＣデバイスＤをバッファ部１０８から吸着保持し、試験結果に従って分類トレイ１０３に格納する。

一般的に、ＩＣデバイスＤの内部に存在するサーマルダイオード等を利用したＩＣデバイスＤの測定温度は、必ずしも正確でない場合があるが、上記のようにキャリブレーションによる補正値を用いることにより、サーマルダイオードの高速な温度検出の応答性を利用してＩＣデバイスＤの的確な温度制御が可能となる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上記ハンドラ１０は、チャンバレスタイプのハンドラであるが、チャンバタイプのハンドラであってもよい。この場合、プッシャ１５０の温度印加装置１５３に加えて又はプッシャ１５０の温度印加装置１５３に替えて、チャンバ内を循環するエアによってＩＣデバイスＤに温度を印加してもよい。

また、本実施形態では、ＩＣデバイス内のサーマルダイオードを利用してＩＣデバイスの温度を測定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＩＣデバイス内の内部温度（ジャンクション温度）が測定可能な他の温度検出器（温度依存要素）を利用してＩＣデバイスの温度を測定してもよい。例えば、試験実行時に使用されない入力端子や出力端子が存在する場合や、試験の実行に支障とならない入力端子や出力端子が存在する場合においては、それらの入力端子や出力端子に接続されている静電気保護用ダイオードを適用してもよい。但し、この場合には電源ノイズの影響を受け易くなるため、電源ノイズを除去する処理が必要となる。さらには、ＩＣデバイス内のジャンクション温度と相関関係を示す他の温度依存要素を利用してもよい。

また、補正値Ｔ_３の取得は、一定の温度状態で行えばよい。従って、ＩＣデバイスに電源を供給しない無消費電力とした条件、またはＩＣデバイスに一定電力を供給した実稼働に近い条件、の何れの条件でも補正値Ｔ_３を取得することができる。なお、電源供給時において、静電気保護用ダイオードを温度測定に適用する場合には、電源供給をＯＦＦした直後に温度測定することで、電源ノイズの影響を受けないようにすることが可能である。

また、本実施形態では、ＩＣデバイス内のサーマルダイオードを温度測定装置５１のみが利用する場合について説明したが、テスタ本体３０側でもＩＣデバイス内の温度検出にサーマルダイオードを使用したい場合がある。この場合には、サーマルダイオードに印加する電流を温度測定装置５１側から供給するか、テスタ本体３０側から供給するかを予め決めておき、サーマルダイオードの両端の電圧信号を温度測定装置５１が受けるように接続することで、両者にて利用することができる。これにより、テスタ本体３０側とハンドラ１０側との両者でＩＣデバイスのジャンクション温度の状況を常時把握できる。

また、本実施形態では、ＩＣデバイス内のサーマルダイオードからの信号を温度測定装置５１が受信する接続構成で説明したが、テスタ本体３０側でサーマルダイオードの信号を受信できる接続構成とし、テスタ本体３０側で計測した電圧値または演算処理した測定温度Ｔ_２をハンドラ１０側の温度測定装置５１に供給するようにしてもよい。これにより、テスタ本体３０側とハンドラ１０側との両者でＩＣデバイスのジャンクション温度の状況を常時把握できる。

本発明の電子部品試験装置および温度制御方法は、電子部品の正確な温度制御を必要とする試験を行うのに有用である。

Claims (12)

1. 電子部品の内部に設けられた温度検出器からの検出信号に基づいて前記電子部品の内部温度を測定する第１の温度測定装置と、
   前記電子部品の外部に配設されて前記電子部品に熱的に結合された状態で前記電子部品の温度を測定することのできる、基準の温度を測定する第２の温度測定装置と、
   前記電子部品に熱的に結合されて加熱または吸熱により前記電子部品を温度制御することのできる温度制御装置と、
   前記温度制御装置と前記電子部品とを所定の一定温度にした状態における、前記第１の温度測定装置による第１測定温度と前記第２の温度測定装置による基準の温度である第２測定温度との差から、前記第１の温度測定装置に対する補正値を算出するキャリブレーション手段と、を備え、
   実稼動中において、前記第１の温度測定装置によって被試験電子部品の内部温度を測定し、得られた第１測定温度と前記キャリブレーション手段で算出した補正値とに基づいて前記電子部品の内部温度を特定し、前記温度制御装置を加熱または吸熱制御して前記電子部品の内部温度を所定温度にする、
   ことを特徴とする電子部品試験装置。
2. 前記温度検出器は、前記電子部品内に形成されたサーマルダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の電子部品試験装置。
3. 前記第２の温度測定装置は、前記電子部品の外部端子を接続相手のソケット方向へ押圧し、かつ前記電子部品に熱的に結合するプッシャに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品試験装置。
4. 前記温度制御装置は、前記電子部品の外部端子を接続相手のソケット方向へ押圧し、且つ前記電子部品に熱的に結合するプッシャに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品試験装置。
5. 被試験電子部品の品種切り替え時に、前記キャリブレーション手段を実行することを特徴とする請求項１に記載の電子部品試験装置。
6. 被試験電子部品の品種切り替え時に、オペレータに対して前記キャリブレーション手段の実行を促す手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品試験装置。
7. 電子部品のロット毎の試験開始前に、前記キャリブレーション手段を実行することを特徴とする請求項１に記載の電子部品試験装置。
8. 電子部品のロット毎の試験開始前に、オペレータに対して前記キャリブレーション手段の実行を促す手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品試験装置。
9. あらかじめ、電子部品の内部に設けられた温度検出器からの検出信号に基づいて前記電子部品の内部温度を測定するとともに、前記電子部品の外部に配設されて前記電子部品に熱的に結合された温度測定装置によって前記電子部品の基準の温度を測定し、前記で測定された両測定温度の差から当該温度検出器の補正値を算出して保存しておき、
   実稼動中に試験に付される電子部品の温度検出器からの検出信号に基づいて当該電子部品の内部温度を測定して得られた内部測定温度と、当該電子部品と同一品種の電子部品について保存されている前記補正値とに基づいて、当該電子部品を加熱または吸熱して当該電子部品の内部温度を所定温度に制御する、
   ことを特徴とする電子部品試験装置における温度制御方法。
10. 前記補正値の算出は、電子部品の品種切り替え時に行うことを特徴とする請求項９に記載の電子部品試験装置における温度制御方法。
11. 前記補正値の算出は、電子部品のロット毎の試験開始前に行うことを特徴とする請求項９に記載の電子部品試験装置における温度制御方法。
12. 電子部品の内部に設けられた温度検出器からの信号を受けて前記電子部品の内部温度を測定する第１の温度測定装置と、
    前記電子部品の外部に配設されて前記電子部品に熱的に結合された状態で前記電子部品の温度を測定することのできる、基準の温度を測定する第２の温度測定装置と、
    前記電子部品に熱的に結合されて加熱または吸熱により前記電子部品を温度制御することのできる温度制御装置と、
    前記温度制御装置と前記電子部品とを所定の一定温度にした状態における、前記第１の温度測定装置による第１測定温度と前記第２の温度測定装置による基準の温度である第２測定温度との差から、前記第１の温度測定装置に対する補正値を算出するキャリブレーション手段と、
    を備えることを特徴とする電子部品試験装置。
    

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