WO2005017543A1

WO2005017543A1 - 温度制御装置及び温度制御方法

Info

Publication number: WO2005017543A1
Application number: PCT/JP2004/011843
Authority: WO
Inventors: Masakazu Ando; Hiroyuki Takahashi; Tsuyoshi Yamashita; Takashi Hashimoto
Original assignee: Advantest Corporation
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2005-02-24
Also published as: DE602004028380D1; US8653843B2; JP4275669B2; EP2154541B1; CN1853111B; US8063653B2; US20080164899A1; KR20060034730A; DE602004031311D1; KR100875527B1; EP2154541A1; EP1666895A4; US20120025856A1; KR20070086952A; US7619427B2; CN1853111A; EP1666895A1; KR100777023B1; US20100066398A1; JPWO2005017543A1

Abstract

　テストパターンによる被試験電子部品（２）の温度変化特性と等しいか又は似する温度変化特性を有するヒータ（１１２）を被試験電子部品に接触させながら被試験電子部品をコンタクト端子（１３２ａ，１３２ｂ）へ押し付け、この状態で被試験電子部品にテストパターンを送出するとともに、当該テストパターンによる被試験電子部品の消費電力とヒータの消費電力との総和が一定値になるようにヒータの消費電力を制御する。

Description

明細書

温度制御装置及び温度制御方法

技術分野

[0001] 本発明は、半導体集積回路素子などの各種電子部品（以下、代表的に ICチップと称する。 )をテストするための電子部品試験装置に用いて好ましい温度制御装置及び温度制御方法に関し、特にテスト時におけるテストパターンによって電子部品が自己発熱しても目的とする正確な温度で試験を行うことができる温度制御装置及び温度制御方法に関する。

背景技術

[0002] 半導体デバイスの製造課程においては、最終的に製造された ICチップなどの電子部品を試験する試験装置が必要となる。このような試験装置の一種として、常温または常温よりも高い温度条件もしくは低い温度条件で、 ICチップを試験するための電子部品試験装置が知られている。 ICチップの特性として、常温または高温もしくは低温でも良好に動作することの保証が必要とされるからである。

[0003] この種の電子部品試験装置においては、試験環境を常温、高温または低温といつた一定温度環境にしたうえで、 ICチップをテストヘッドの上に搬送し、そこで ICチップをテストヘッドのコンタクト端子に押圧して電気的に接続することで試験を行う。このような試験により、 ICチップは良好に試験され、少なくとも良品と不良品とに分類される [0004] ところ力近年における ICチップの高速化および高集積化に伴レ、、動作時の自己発熱量が増加する傾向となり、試験中においてもこうした自己発熱量は増加傾向にある。たとえば、 ICチップの種類によっては数十ワットもの自己発熱を生じるものがあるので、自己発熱しない場合と自己発熱した場合の温度の変動幅が著しく大きい。

[0005] このため、たとえば 150°C前後の高温試験を行うと、この熱量に加えて自己発熱による熱量が ICチップに発生し、これにより恒温環境で試験を行っているにも拘わらず的確な試験評価が困難となる。

[0006] 尤も、 ICチップの温度を検出するセンサを当該 ICチップの直近に設け、このセンサで検出された ICチップの実際の温度を温度印加装置にフィードバックすることも提案されている（特許文献 1)力温度センサを ICチップの直近に設けるにしても限界があり、 ICチップと温度センサとの間の熱抵抗をゼロにすることはできなレ、。したがって、外部センサを用いる限り ICチップの真の温度は検出できない。

また、自己発熱により時々刻々変動する ICチップの温度を目的とする試験温度範囲内に維持するための技術として、ヒータ機能とクーラ機能とを兼ね備えた温度制御装置を ICチップに接触させることが提案されている（特許文献 1)が、小型化される傾向にある ICチップの熱容量と、この温度制御装置の熱容量が極端に相違するので、温度制御装置にてフィードバック制御しても ICチップの自己発熱による温度変動に追従できないとレ、つた問題もあった。

特許文献 1 :米国特許第 6, 476， 627号公報

発明の開示

[0007] 本発明は、テスト時のテストパターンによって電子部品が自己発熱しこれにより電子部品の温度が大きく変動しても、目的とする正確な温度で試験を行うことができる温度制御装置、温度制御方法、電子部品試験用ハンドラ、電子部品試験装置及び電子部品の試験方法を提供することを目的とする。

[0008] (1)上記目的を達成するために、本発明の第 1の観点によれば、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置に用いられ、前記被試験電子部品に接触するように設けられた温度調節器と、前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御する電力制御手段と、を有する温度制御装置が提供される。

[0009] 上記目的を達成するために、本発明の第 2の観点によれば、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行するに際し、前記被試験電子部品に温度調節器を接触させるステツプと、前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように前記温度調節器の消費電力を制御するステップと、を有する温度制御方法が提供される。

[0010] 上記目的を達成するために、本発明の第 3の観点によれば、テストパターンが入力されるコンタ外端子へ被試験電子部品を押し付けるプッシャと、前記被試験電子部品に接触するように前記プッシャに設けられた温度調節器とを有し、前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記被試験電子部品の消費電力が制御される電子部品試験用ハンドラが提供される。

[0011] 上記目的を達成するために、本発明の第 4の観点によれば、所定のテストパターンを生成するテストパターン生成手段と、被試験電子部品の端子が押し付けられるコンタクト端子へ、前記テストパターン生成手段で生成されたテストパターンを送出するテストパターン送出手段と、前記テストパターンの応答パターンに基づレ、て前記被試験電子部品の評価を行う判定手段と、前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と、前記被試験電子部品に接触するように設けられた温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御する電力制御手段と、を有する電子部品試験装置が提供される。

[0012] 上記目的を達成するために、本発明の第 5の観点によれば、被試験電子部品の端子をコンタクト端子へ押し付けた状態で、前記コンタクト端子を介して前記被試験電子部品に所定のテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより被試験電子部品のテストを実行する電子部品の試験方法にぉレ、て、前記被試験電子部品に温度調節器を接触させるステップと、前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように前記温度調節器の消費電力を制御するステップと、前記テストパターンの応答信号に基づいて前記被試験電子部品の評価を行うステップと、を有する電子部品の試験方法が提供される。

[0013] 上記発明において、前記電力制御手段は、前記被試験電子部品へ送出されるテストパターン力前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測部と、前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成部と、前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出する消費電力相殺パターン送出部と、を有すること力 Sできる。

[0014] また、前記電力制御手段は、一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給する第 1の電力供給手段と、前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給する第 2 の電力供給手段とを有することができる。

[0015] 上記発明において、前記消費電力を制御するステップは、前記被試験電子部品へ送出されるテストパターンから前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測するステップと、前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成するステップと、前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出するステップと、を有すること力できる。

[0016] また、前記消費電力を制御するステップは、一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給するステップと、前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給するステップとを有することができる。

[0017] 本発明の温度制御装置、温度制御方法、電子部品試験用ハンドラ、電子部品試験装置及び電子部品の試験方法では、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行するにあたり、テストパターンによる被試験電子部品の消費電力と温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、温度調節器の消費電力を制御する。

[0018] すなわち、テストパターンの入力があっても被試験電子部品の消費電力と温度調節器の消費電力の総和を一定に制御するので、被試験電子部品と温度調節器を一つの熱系としてみると熱量の収支がゼロとなる。これにより、テストパターンの入力により被試験電子部品の温度が変動しても、この温度変動による熱は温度調節器との間で相殺されるので、被試験電子部品の温度を一定に維持することができる。

[0019] また、被試験電子部品に送出されるテストパターンから被試験電子部品における消費電力パターンを予測し、これを相殺する消費電力相殺パターンを生成して温度調節器へ送出したり、或いは被試験電子部品に供給される電力と温度調節器に供給される電力との総和が常に一定となる回路構成にしたりすることで、被試験電子部品の実際の温度を検出するセンサを設けることなく温度変動を抑制することができる。特に、温度センサを設けることによる被試験電子部品の温度誤差の発生とフィードバック制御による制御遅れを防止することができるので、被試験電子部品をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。

[0020] さらに、被試験電子部品の電力消費による温度変化特性に等しいか又は近似する温度変化特性を備えた温度調節器とすることで、両温度変化特性に相関関係または共通点が生じるので、温度調節器へ送出すべき消費電力相殺パターンの生成作業が容易となる。また、温度変化特性を近似させることで、温度調節器の温度を制御したときの応答性も向上し、制御指令値に対する被試験電子部品への熱量印加が即座に実行される。したがって、被試験電子部品に急激な温度変動が生じてもこれに対して即座に対応することができ、これにより的確な温度環境で試験評価を行うことができる。

[0021] (2)上記目的を達成するために、本発明の第 6の観点によれば、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置に用いられ、前記被試験電子部品を動的に加熱するヒータと、前記被試験電子部品を冷却又は加熱するペルチェ素子からなるクーラと、前記クーラに熱的に接続されて前記クーラの放熱面を冷却又は加熱するヒートシンクと、を有する温度制御装置が提供される。

[0022] また、上記目的を達成するために、本発明の第 7の観点によれば、被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置であって、上記温度制御装置と、テストパターンが入力されるコンタクト端子へ被試験電子部品を押し付けるプッシャと、前記被試験電子部品に熱的に接触するように前記プッシャに設けられ、前記被試験電子部品を冷却又は加熱するペルチェ素子からなるクーラと、を有する電子部品試験装置が提供される。

[0023] 上記発明において、テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいて、前記ヒータの加熱能を動的に制御することができる。 [0024] また、上記発明において、被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて消費電力相殺パターンを発生し、ヒータの加熱能を動的に制御することができる。

[0025] また、上記発明において、被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づレ、て、クーラの冷却又は加熱を制御することができる。

[0026] また、上記発明において、被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、クーラの冷却能をフィードバック制御する第 1制御手段と、テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいてヒータの加熱能をフィードフォーヮード制御する第 2制御手段と、を有することができる。

[0027] 本発明の温度制御装置及び電子部品試験装置では、まず被試験電子部品に内蔵されたサーマルダイオードなどの温度感応素子からの信号を取り込み、この温度に基づレ、てクーラの冷却能を制御するので、被試験電子部品と接触する部位の熱抵抗などの変化の影響を受けることなぐ試験温度（ICデバイスのジャンクション温度）に限りなく近い温度に基づいて試験を行うことができ、試験結果の信頼性が著しく高くなる。

[0028] また、クーラにペルチェ素子を用いているので冷却媒体を用いたクーラに比べて応答性が良ぐ冷却能の制御も簡単であり、また冷却媒体の温度を動的に制御する必要もない。また、過冷却となった場合でも印加極性を反転させるだけで加熱することができ、ヒータとして用いることもできる。

[0029] また、ヒータによる被試験電子部品の加熱能は、テストパターンによる被試験電子部品の消費電力を予測し、これをフィードフォーワード制御するので、被試験電子部品の発熱量とヒータの発熱量との総和を常に一定に維持することができ、これによりフィードバック制御による制御遅れを防止することができ、被試験電子部品をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]本発明の実施形態に係る電子部品試験装置を示すブロック図である。

[図 2]テストの経過時間に対する、（A)被試験電子部品の消費電力パターン、（B)被試験電子部品の温度変化特性、（C)消費電力相殺パターン、（D)温度調節器の温度変化特性及び (E)温度調節器を備えた場合の被試験電子部品の温度変化特性をそれぞれ示すグラフである。

[図 3]本発明の他の実施形態に係る温度制御装置の要部を示す電気回路図である。

[図 4]本発明のさらに他の実施形態に係る電子部品試験装置を示すブロック図である

[図 5]本発明のさらに他の実施形態に係る電子部品試験装置を示すブロック図である発明を実施するための最良の形態

[0031] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

[0032] m

本実施形態に係る電子部品試験装置 1は、被試験 ICチップ 2に高温または低温の温度ストレスを与えた状態または温度ストレスを与えない常温で被試験 ICチップ 2が適切に動作するかどうかを試験し、当該試験結果に応じて被試験 ICチップ 2を分類する装置である。図 1に示す電子部品試験装置 1は、被試験 ICチップ 2を順次テストヘッド 13に設けられたコンタクト端子 132へ搬送し、試験を終了した被試験 ICチップ 2をテスト結果に従って分類して所定のトレイに格納するハンドラ 11と、所定のテストパターンを送出してその応答信号に基づいて被試験 ICチップ 2を試験評価するテスタ 12と、コンタクト端子 132を有しハンドラ 11とテスタ 12とのインターフェースとして機能するテストヘッド 13とから構成されている。テスタ 12とテストヘッド 13、及びハンドラ 11とテスタ 12はケーブルなどの信号線を介して電気的に接続されている。

[0033] なお、コンタクト端子 132は、被試験 ICチップ 2の駆動端子 21aと接触するコンタクト端子 132aと被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bと接触するコンタクト端子 132bがあり、これらを総称してコンタクト端子 132ともいう。また、コンタクト端子 132は、テストへッド 13に設けられたソケット及び配線基板 131を介してテスタ 12からの各種信号を入出力する。

[0034] ハンドラ 11には、これから試験を行う ICチップをテストヘッド 13のコンタクト端子 132 の上部へ搬送する搬送機が設けられ、この搬送機に ICチップ 2を吸着保持してコンタクト端子 132へ押し付けるプッシャ 111が設けられている。本発明においては、これら搬送機及びプッシャ 111の構成は特に限定されないので搬送機の図示は省略するとともにプッシャ 111も模式的に図示する。

[0035] なお、ハンドラのタイプとしては、多数個の ICチップをテストトレイに搭載し、これをテストヘッド 13のコンタクト端子 132が臨むように設置された恒温チャンバ内に搬入して多数個の ICチップを同時にテストするタイプのものも、予めヒートプレートを用いて複数個の ICチップを予熱しておき、この中から少数個の ICチップを吸着保持して逐次テストを行うタイプのものも本発明に用いることができる。

[0036] プッシャ 111は、図示しない駆動機構によりテストヘッド 13のコンタクト端子 132に対して図示する矢印方向に接近離反移動するが、その先端にヒータ 112とクーラ 11 3が設けられている。なお、ヒータ 112とクーラ 113の配置の上下関係は逆であっても良い。

[0037] 本実施形態に係るヒータ 112は、被試験 ICチップ 2と同等又はこれに近似する熱容量とされている。たとえば、被試験 ICチップ 2が重量 2g程度のエポキシ樹脂のパッケージからなる場合には、ヒータ 112も 2g程度のエポキシ樹脂のパッケージ内に発熱体 112aを埋め込んで構成される。ただし、本発明に係るヒータは、熱容量が同等又はこれに近似するものに限定されず、要するに被試験 ICチップ 2の温度変化特性と同じ又はこれに近似する温度変化特性を有するものであればよぐ材質や重量を必ずしも等しくする必要はなレヽ。

[0038] なお、ヒータ 112の大きさは必ずしも被試験 ICチップ 2と同じである必要はないが、被試験 ICチップ 2の主面全面に接触できる大きさとされることが好ましぐこれにより伝熱効果がより高くなる。

[0039] 本実施形態に係るヒータ 112は、被試験 ICチップ 2に接触しこの被試験 ICチップ 2 を目的とする試験温度に調節する機能を司り、本発明に係る温度調節器に相当する。なお、発熱体 112aに供給される電力は、後述する消費電力相殺パターン生成部 1 42で生成された消費電力の相殺パターンに基づくものであり、消費電力相殺パターン送出部 143を介して入力される。

[0040] 本実施形態に係るクーラ 113は、ヒータ 112や被試験 ICチップ 2に比べて大きい熱容量を有する部材により構成することができ、たとえば冷却媒体が循環されることによりヒータ 112を冷却する。このクーラ 113は、目的とする試験温度が低温又は常温の際に使用され、試験温度が高温の際には OFFとなる。

[0041] ヒータ 112とクーラ 113は、次のようにして使用することができる。たとえば、目的とする試験温度が低温側で一 60°C、高温側で 150°C、常温で 20°Cであり、被試験 ICチップ 2の自己発熱による温度上昇が各試験温度において最大で 10°Cであるとすると、 _60°Cの低温試験を行う場合には、クーラ 113にてヒータ 112を- 70°Cに冷却し、差分の 10°Cをヒータ 112による加熱又は被試験 ICチップ 2の自己発熱により調節する。同様に 20°Cの常温試験を行う場合には、クーラ 113にてヒータ 112を 10°Cに冷却し、差分の 10°Cをヒータ 112による加熱又は被試験 ICチップ 2の自己発熱により調節する。

[0042] これに対して、 150°Cの高温試験を行う場合には、クーラ 113を OFFし、ヒータ 112 のポテンシャル設定温度を 140°Cとし、差分の 10°Cについて被試験 ICチップ 2の自己発熱又はヒータ 112により調節する。なお、高温試験を行う場合にはクーラ 113に代えて、ヒータ 112や被試験 ICチップ 2よりも熱容量が大きい第 2ヒータを設け、この第 2ヒータにてヒータ 112を 140°Cにカロ熱し、差分の 10°Cをヒータ 112による加熱又は被試験 ICチップ 2の自己発熱により調節してもよい。

[0043] ちなみに、被試験 ICチップ 2をテストヘッド 13のコンタクト端子 132へ搬送するための手段は特に限定されないが、たとえばヒータ 112の下面に真空吸着孔を形成して被試験 ICチップ 2を真空吸着したり、被試験 ICチップ 2をテストトレイに搭載したりする手段を挙げることができる。

[0044] 本実施形態に係るテスタ 12は、所定のテストパターンを生成するテストパターン生成手段 121と、被試験 ICチップ 2の端子 21 (駆動端子 21aと入出力端子 21bを総称して端子 21という。）をコンタクト端子 132へ押し付けた状態でテストパターン生成手段 121にて生成されたテストパターンをコンタクト端子 132へ送出するテストパターン送出手段 122とを有する。

[0045] テストパターン生成手段 121は、被試験 ICチップ 2の駆動端子 21aに定電圧 +Vを印加した状態で、被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bに供給するテストパターン (レヽわゆる論理信号）を生成するものであり、試験仕様に応じてそのテストパターンが適宜設計される。

[0046] さらに、本実施形態に係るテスタ 12は、テストパターン送出手段 122からコンタクト端子 132bを介して被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bへ送出されたテストパターンの応答パターンを取り込み、送出したテストパターンと比較することで被試験 ICチップ 2の試験評価を行う判定手段 123を有する。この判定手段 123による試験評価結果がハンドラ 11に送られ、試験後の ICチップ 2を所定のトレイに分類する。

[0047] 特に本実施形態のテスタ 12には、テストパターンによる被試験 ICチップ 2の消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測部 141と、この消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成部 142と、この消費電力相殺パターンをヒータ 112へ送出する消費電力相殺パターン送出部 143とを備えている。これら消費電力パターン予測部 141，消費電力相殺パターン生成部 142及び消費電力相殺パターン送出部 143が本発明に係る電力制御手段 14を構成する。

[0048] 消費電力パターン予測部 141は、テスタ 12のテストパターン生成手段 121で生成されたテストパターンを被試験 ICチップ 2に送出したときに当該被試験 ICチップ 2にて消費される電力を、当該テストパターン力予測する。すなわち、試験を行う ICチップ 2の回路構成は既知であるので、被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bに入力される論理信号によって被試験 ICチップ 2の内部回路に流れる電流は予め求めることができる。また、ここで生成される消費電力パターンは、テストパターン生成手段 121で生成されたテストパターンと時間的に同期したパターンとして求められることになる。

[0049] 消費電力相殺パターン生成部 142は、消費電力パターン予測部 141で求められた消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する。この消費電力相殺パターンは消費電力パターンと時間的に同期したパターンとして生成されるので、テストパターン生成手段 121で生成されたテストパターンとも時間的に同期したパターンとなる。

[0050] 既述したように、被試験 ICチップ 2にテストパターンを入力すると、 ICチップ 2の内部回路で消費される電力によって ICチップ 2が自己発熱し、これが目的とする試験温度の変動を招くが、本実施形態ではこの自己発熱の主要因となる消費電力を相殺するパターンをヒータ 112の発熱体 112aに入力することで、被試験 ICチップ 2における消費電力とヒータ 112 (発熱体 112a)の消費電力との総和を一定に維持し、これにより被試験 ICチップ 2の温度変動を抑制する。

[0051] すなわち、 ICチップ 2にテストパターンを入力すると、図 2 (A)に示すように ICチップ

2の内部回路に大小の電流（0， i， i , i )が流れ、そしてこのような大小の電流が m max mm

流れることにより同図（B)に示すように被試験 ICチップ 2は異なる熱量で自己発熱したり或いは自己発熱しなかったりし、これにより ICチップ自体の温度が変動する。このため、本実施形態に係る消費電力相殺パターン生成部 142は、被試験 ICチップ 2における消費電力とヒータ 112の消費電力との総和が常に一定値となるように消費電力相殺パターンを決定する。図 2 (C)に相殺パターンの一例を示す。

[0052] 特に本実施形態に係るヒータ 112は、被試験 ICチップ 2と同等又はこれに近似する熱容量とされてレ、るので、被試験 ICチップ 2の消費電力パターンから消費電力相殺パターンを生成する際の計算式が単純となりプログラム作成作業がきわめて簡単になる。

[0053] このようにして消費電力相殺パターン生成部 142で生成された消費電力相殺パターンは、消費電力相殺パターン送出部 143に送出され、ここからヒータ 112の発熱体 112aに電力（定電圧にした場合には電流）として供給される。この消費電力相殺パターンによるヒータ 112の温度は図 2 (D)に示すように変動し、これと同図（B)に示す被試験 ICチップ 2の温度変化とを合成すると同図（E)に示すように一定温度となる。

[0054] 次に作用を説明する。

[0055] 以下の例においては、図 2を参照しながら本実施形態に係る被試験 ICチップ 2に対し、 150°Cの高温動作試験を行う場合について説明する。この被試験 ICチップ 2 は、テストパターンを入力することで最大 10°Cの自己発熱を生じるものとすると、この被試験 ICチップ 2は、図 2 (B)に示すように自己発熱しない状態の温度 Tに比べて

0 最大 10°C温度上昇し、テスト中は T 10°Cの間を変動することになる。したが

0一 T +

0

つて、ヒータ 112の基準設定温度 T (図 2 (D)参照）を、目的とする試験温度 150°Cよ

1

りも 10°C低い 140°Cにし、残りの 10°Cぶんを被試験 ICチップ 2に入力されるテストパターンに応じて変動させる。 [0056] 図 2を参照しながらさらに具体的に説明すると、被試験 ICチップ 2の入出力端子 21 bには、駆動端子 21aに定電圧 Vが印加された状態で、テストパターン生成手段 121 で生成された所定のテストパターンが入力され、これにより被試験 ICチップ 2の内部回路に同図（A)に示す電流が流れるものとする。時間 0 t

1， t

2一 t , t

3 4一 tがそれ 5 ぞれテストパターン停止状態、時間ーン l (i )、時間

1一 tがテストパタ

2 m 3一 tがテスト

4 パターン 2 (i )、時間 t一 tがテストパターン 3 (i )である。

max 5 6 mm

[0057] このように被試験 ICチップ 2の電流が増加したり減少したりし、電流が増加する場合も大電流 i が流れたり小電流 i が流れたりするので、被試験 ICチップ 2自体の温 max mm

度は、この消費電力パターンに応じて同図（B)に示すように T + 10°Cの間を変

0一 T

0

動する。特に小型化された ICチップ 2は熱容量が小さいので、電流の増減に対して鋭敏に温度変動することになる。

[0058] これに対してヒータ 112に供給する電流としては、ヒータ 112の温度が試験温度 15 0°Cよりも 10°C低い 140°Cとなるようなポテンシャル電流 iを設定し、これに同図（C)

0

に示す消費電力相殺パターンによる電流を加算する。

[0059] すなわち、同図（A)に示す時間 0— t , t一 t , t一 tのように、消費電力パターンの消費電力が小さい時は、被試験 ICチップ 2はほとんど自己発熱しないので、ポシャル電流 iにを加えた電流をヒータ 112に供給し、当該ヒータ 112の温度が 1

0 max

50°Cに達するようにする。これにより、同図（E)に示すように被試験 ICチップ 2も試験温度である 150°Cになり、目的とする試験温度でテストを実行することができる。

[0060] また、同図（A)に示す時間 t一 tがテストパターン l (i )、時間 t一 tがテストパター

1 2 m 3 4

ン 2 (i )、時間 t がテストパターン 3 (i )のように、消費電力がゼロではなくそ max 5 6 mm

の絶対値が相違する場合には、それぞれの消費電力に応じた電流 , をポ m mm テンシャル電流 iに加えた電流をヒータ 112に供給し、当該ヒータ 112の温度が 150

0

°Cに達するようにする。これにより、同図（E)に示すように被試験 ICチップ 2も試験温度である 150°Cになり、目的とする試験温度でテストを実行することができる。

[0061] このように、本実施形態に係る電子部品試験装置、温度制御装置及び電子部品の試験方法では、テストパターンの入力により被試験 ICチップ 2自体の温度が変動しても、この温度変動による熱はヒータ 112との間で相殺されるので、被試験 ICチップ 2の温度を一定に維持することができる。

[0062] また、被試験 ICチップ 2に送出されるテストパターンによって被試験 ICチップ 2で消費される消費電力パターンを予測し、これを相殺する消費電力相殺パターンを生成するので、被試験 ICチップ 2の実際の温度を検出するセンサを設けることなく自己発熱による温度変動を抑制することができる。特に、温度センサを設けることによる被試験 ICチップ 2の温度誤差とフィードバック制御による制御遅れを防止することができるので、被試験 ICチップ 2をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。

[0063] さらに、被試験 ICチップ 2に熱容量が等しいか近似する熱容量のヒータ 112を接触させているので、消費電力相殺パターンの生成作業が簡素化され、また当該ヒータ 1 12の温度を制御したときの応答性が向上し、制御指令値に対する被試験 ICチップ 2 への熱量印加が即座に実行される。したがって、被試験 ICチップ 2に急激な温度変動が生じてもこれに対して即座に対応することができ、これにより的確な温度環境で試験評価を行うことができる。

図 3は、本発明の他の実施形態に係る温度制御装置の要部を示す電気回路図である。上述した実施形態では、電力制御手段 14を消費電力パターン予測部 141，消費電力相殺パターン生成部 142及び消費電力相殺パターン送出部 143で構成した、本実施形態では、定電流供給回路 144 (本発明に係る定電流供給手段に相当する。）と、第 1の電力供給回路 145 (本発明に係る第 1の電力供給手段に相当する。）と、第 2の電力供給回路 146 (本発明に係る第 2の電力供給手段に相当する。）とで構成している。

[0065] 同図に示すように、被試験 ICチップ 2の駆動端子 21aには、 +Vの電圧が印加される力この印加ライン 152の印加電圧はセンシングライン 153を介してオペアンプ 15 1の入力端子に接続され、可変電源 150からの入力（+V)によりオペアンプ 151の出力端子がトランジスタ 154及びトランジスタ 146aを介して駆動端子 21aを制御し、これにより被試験 ICチップ 2の駆動端子 21aには一定電圧 Vが印加されることになる

[0066] 本実施形態に係る定電流供給回路 144は、電源端子 +VAにトランジスタ 144a及び抵抗 144bとッヱナ一ダイオード 144c及び抵抗 144dとが並列に接続されることにより構成され、これにより電源端子 +VAから分岐点 147に至るラインには定電流 iが

1 流れることになる。

[0067] 定電流が供給されるラインの分岐点 147には上述したように被試験 ICチップ 2の駆動端子 21aが接続されている力これと並列にトランジスタ 146aと抵抗 112aからなるヒータ 112が接続されている。この分岐点 147から被試験 ICチップ 2に至るラインが本実施形態の第 1の電力供給回路 145を構成し、分岐点 147からヒータ 112に至るラインが本実施形態の第 2の電力供給回路 146を構成する。なお、目的とする電流を流すことができるトランジスタであれば、このトランジスタ 146a自体をヒータ 112として構成することもできる。

[0068] 本実施形態では、被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bにテストパターンが入力されると、電源端子 +VAから定電流 iが供給され、分岐点 147からライン 152を介して（

1

第 1の電力供給回路 145を介して)駆動端子 21aから被試験 ICチップ 2の内部回路に電流 iが流れるが、残りの電流 i =i -iは、分岐点 147からトランジスタ 146aを介

2 3 1 2

して抵抗 112aに流れることになる。

[0069] したがって、被試験 ICチップ 2とヒータ 112に流れる総電流値は一定 iとなり、印加

1

電圧が一定であることから総消費電力も一定となる。これにより被試験 ICチップ 2で生じる熱量とヒータ 112で生じる熱量の総和が常に一定となる。

[0070] このように構成された本実施形態に係る電子部品試験装置、温度制御装置及び電子部品の試験方法でも、テストパターンの入力により被試験 ICチップ 2自体の温度が変動しても、この温度変動による熱はヒータ 112との間で相殺されるので、被試験 IC チップ 2の温度を一定に維持することができる。

[0071] また、被試験 ICチップ 2に供給される電力（電流 i )とヒータ 112に供給される電力（

2

電流 i )との総和が常に一定 iとなる回路構成にしたので、被試験 ICチップ 2の実際

3 1

の温度を検出するセンサを設けることなく自己発熱による温度変動を抑制することができる。特に、温度センサを設けることによる被試験 ICチップ 2の温度誤差とフィードバック制御による制御遅れを防止することができるので、被試験 ICチップ 2をより狭小な温度範囲に維持管理することができる。 [0072] さらに、上述した実施形態に比べてハードウェアで消費電力の総和を一定にしているので、テストパターン力被試験 ICチップ 2の消費電力を予測する作業が不要となり、特にテストパターンが複雑な場合や多種類のテストパターンに対応する場合には有利となる。

図 4は本発明のさらに他の実施形態に係る電子部品試験装置 1を示すブロック図である。本実施形態に係る電子部品試験装置 1も、図 1に示すものと同様に、被試験 ICチップ 2に高温または低温の温度ストレスを与えた状態または温度ストレスを与えない常温で被試験 ICチップ 2が適切に動作するかどうかを試験し、当該試験結果に応じて被試験 ICチップ 2を分類する装置である。

[0074] 図 4に示す電子部品試験装置 1は、被試験 ICチップ 2を順次テストヘッド 13に設けられたコンタクト端子 132へ搬送し、試験を終了した被試験 ICチップ 2をテスト結果に従って分類して所定のトレイに格納するハンドラ 11と、所定のテストパターンを送出してその応答信号に基づいて被試験 ICチップ 2を試験評価するテスタ 12と、コンタクト端子 132を有レヽンドラ 11とテスタ 12とのインターフェースとして機能するテストへッド 13とから構成されている。テスタ 12とテストヘッド 13、及びハンドラ 11とテスタ 12はケーブルなどの信号線を介して電気的に接続されている。

[0075] なお、コンタクト端子 132は、被試験 ICチップ 2の駆動端子 21aと接触するコンタクト端子 132aと、被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bと接触するコンタクト端子 132bがあり、これらを総称して単にコンタクト端子 132ともいう。また、コンタクト端子 132は、テストヘッド 13に設けられたソケット及び配線基板 131を介してテスタ 12からの各種信号を入出力する。

[0076] ハンドラ 11には、これから試験を行う ICチップをテストヘッド 13のコンタクト端子 132 の上部へ搬送する搬送機が設けられ、この搬送機に ICチップ 2を吸着保持してコンタクト端子 132へ押し付けるプッシャ 111が設けられている。本発明においては、これら搬送機及びプッシャ 111の構成は特に限定されないので搬送機の図示は省略するとともにプッシャ 111も模式的に図示する。

[0077] なお、ハンドラ 11のタイプとしては、多数個の ICチップをテストトレイに搭載し、これをテストヘッド 13のコンタクト端子 132が臨むように設置された恒温チャンバ内に搬入して多数個の ICチップを同時にテストするタイプのものも、予めヒートプレートを用いて複数個の ICチップを予熱しておき、この中から少数個の ICチップを吸着保持して逐次テストを行うタイプのものも本発明に用いることができる。

[0078] プッシャ 111は、図示しない駆動機構によりテストヘッド 13のコンタクト端子 132に対して図示する矢印方向に接近離反移動するが、その先端にヒータ 112とクーラ 11 3が設けられている。なお、ヒータ 112とクーラ 113の配置の上下関係は逆であっても良い。

[0079] 本実施形態に係るヒータ 112は、上述した実施形態のように被試験 ICチップ 2と同等又はこれに近似する熱容量とすることや、被試験 ICチップ 2の温度変化特性と同じ又はこれに近似する温度変化特性を有することが好ましいが、必ずしもこれらに限定されなレ、。また、発熱体 112aの伝熱特性としては、クーラ 113側へは直接的に伝熱されない構造とし、被試験 ICチップ 2へは効率良く加熱する構造に形成することが望ましい。例えば、図 4に示す発熱体 112aの上部側に熱抵抗の大きな低熱伝導部材 1 12bを介在させたり、空洞空間を形成させたりすることで実現できる。更に、被試験 IC チップ 2の動的温度制御が可能となるように、加熱応答時間が最短時間となる構造の発熱体 112a及び低熱伝導部材 112bを形成することが望ましレ、。発熱体 112aで発生する熱源の経路は、直下の伝熱面へ熱伝導し、伝熱面で被試験 ICチップ 2を接触加熱しながら横方向へ熱伝導し、ヒータ 112の周辺部から上部のクーラ 113側へ熱伝導する。これら構造により、被試験 ICチップ 2を急速加熱可能な発熱構造体とすること力 Sできる。

[0080] 本実施形態に係るヒータ 112は、被試験 ICチップ 2に接触しこの被試験 ICチップ 2 を目的とする試験温度に調節する動的温度制御機能を司る。なお、発熱体 112aに供給される電力は、後述する消費電力相殺パターン生成部 142で生成された消費電力の相殺パターンに基づくものであり、消費電力相殺パターン送出部 143を介して入力され、フィードフォーワード制御が実行される。

[0081] 本実施形態に係るクーラ 113は、一方の主面が吸熱面 113a、他方の主面が放熱面 113bであるペルチェ素子からなり、第 1制御手段 155からの制御信号により図外の電源から供給される電流値が制御されるようになっている。また電流方向を切り替えることで冷却と加熱の両用ができる。この結果、ヒートシンク 114を流れる冷媒の温度は、動的に制御する必要性がなくすることができる。また、被試験 ICチップの設定温度を- 60°Cから + 150°Cまでの広範な温度範囲に対して、比較的容易に実現できる禾 IJ点ちある。

[0082] なお、同図に示すクーラ 113を構成するペルチェ素子は、下面が吸熱面 113aとなつてヒータ 112を冷去 Pすることにより、ヒータ 112と ICチップ 2との接触面の温度、ひいては ICチップ 2のジャンクション温度 Tjを所望の温度に維持するが、過冷却した場合などは、図外の電源からの印加極性を反転させ、下面を放熱面に変更することで、ヒータ 112の温度低下を抑制することができる。

[0083] このクーラ 113については、後述する ICチップ 2のサーマルダイオード 21cからの温度に基づいたフィードバック制御が実行される。

[0084] ヒータ 112とクーラ 113は、次のようにして使用することができる。たとえば、目的とする試験温度が低温側で 60°C、高温側で 150°C、常温で 20°Cであり、被試験 ICチップ 2の自己発熱による温度上昇が各試験温度において最大で 10°Cであるとすると、 _60°Cの低温試験を行う場合には、クーラ 113にてヒータ 112を 70°Cに冷去 Pし、差分の 10°Cをヒータ 112による加熱又は被試験 ICチップ 2の自己発熱により調節する。同様に 20°Cの常温試験を行う場合には、クーラ 113にてヒータ 112を 10°Cに冷去し、差分の 10°Cをヒータ 112による加熱又は被試験 ICチップ 2の自己発熱により調節する。

[0085] これに対して、 150°Cの高温試験を行う場合には、クーラ 113を OFFし、ヒータ 112 のポテンシャル設定温度を 140°Cとし、差分の 10°Cについて被試験 ICチップ 2の自己発熱又はヒータ 112により調節する。なお、 150°Cの高温試験を行う場合には、上述した常温試験と同様に、クーラ 113にてヒータ 112を 140°Cに冷却し、差分の 10°C をヒータ 112による加熱又は被試験 ICチップ 2の自己発熱により調節しても良い。

[0086] ちなみに、被試験 ICチップ 2をテストヘッド 13のコンタクト端子 132へ搬送するための手段は特に限定されないが、たとえばヒータ 112の下面に真空吸着孔を形成して被試験 ICチップ 2を真空吸着したり、被試験 ICチップ 2をテストトレイに搭載したりする手段を挙げることができる。

[0087] 本実施形態に係るテスタ 12は、所定のテストパターンを生成するテストパターン生成手段 121と、被試験 ICチップ 2の端子 21 (駆動端子 21aと入出力端子 21bを総称して端子 21という。）をコンタクト端子 132へ押し付けた状態でテストパターン生成手段 121にて生成されたテストパターンをコンタクト端子 132へ送出するテストパターン送出手段 122とを有する。

[0088] テストパターン生成手段 121は、被試験 ICチップ 2の駆動端子 21aに定電圧 +Vを印加した状態で、被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bに供給するテストパターン (レヽわゆる論理信号）を生成するものであり、試験仕様に応じてそのテストパターンが適宜設計される。

[0089] さらに、本実施形態に係るテスタ 12は、テストパターン送出手段 122からコンタクト端子 132bを介して被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bへ送出されたテストパターンの応答パターンを取り込み、送出したテストパターンと比較することで被試験 ICチップ 2の試験評価を行う判定手段 123を有する。この判定手段 123による試験評価結果がハンドラ 11に送られ、試験後の ICチップ 2を所定のトレイに分類する。

[0090] 特に本実施形態では、テストパターンによる被試験 ICチップ 2の消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測手段 161と、この消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成手段 162と、この消費電力相殺パターンをヒータ 112へ送出する第 2制御手段 163とを備えている。

[0091] 消費電力パターン予測手段 161は、テスタ 12のテストパターン生成手段 121で生成されたテストパターンを被試験 ICチップ 2に送出したときに当該被試験 ICチップ 2 にて消費される電力を、当該テストパターンから予測する。すなわち、試験を行う IC チップ 2の回路構成は既知であるので、被試験 ICチップ 2の入出力端子 21bに入力される論理信号によって被試験 ICチップ 2の内部回路に流れる電流は予め求めることができる。また、ここで生成される消費電力パターンは、テストパターン生成手段 12 1で生成されたテストパターンと時間的に同期したパターンとして求められることになる。

[0092] 消費電力相殺パターン生成手段 162は、消費電力パターン予測手段 141で求められた消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する。この消費電力相殺パターンは消費電力パターンと時間的に同期したパターンとして生成されるので、テストパターン生成手段 121で生成されたテストパターンとも時間的に同期したパターンとなる。

[0093] 既述したように、被試験 ICチップ 2にテストパターンを入力すると、 ICチップ 2の内部回路で消費される電力によって ICチップ 2が自己発熱し、これが目的とする試験温度の変動を招くが、本実施形態ではこの自己発熱の主要因となる消費電力を相殺するパターンをヒータ 112の発熱体 112aに入力することで、被試験 ICチップ 2における消費電力とヒータ 112 (発熱体 112a)の消費電力との総和を一定に維持し、これにより被試験 ICチップ 2の温度変動を抑制する。

[0094] この構成は上述した実施形態と同様であり、 ICチップ 2にテストパターンを入力すると、図 2 (A)に示すように ICチップ 2の内部回路に大小の電流（0, i ， i , i )が流 m max mm れ、そしてこのような大小の電流が流れることにより同図（B)に示すように被試験 ICチップ 2は異なる熱量で自己発熱したり或いは自己発熱しな力たりし、これにより ICチップ自体の温度が変動する。このため、本実施形態に係る消費電力相殺パターン生成手段 162は、被試験 ICチップ 2における消費電力とヒータ 112の消費電力との総和が常に一定値となるように消費電力相殺パターンを決定する。図 2 (C)に相殺パターンの一例を示す。

[0095] ここでヒータ 112の熱容量を被試験 ICチップ 2と同等又はこれに近似する熱容量とすることで、被試験 ICチップ 2の消費電力パターンから消費電力相殺パターンを生成する際の計算式を単純化することができプログラム作成作業がきわめて簡単になる

[0096] このようにして消費電力相殺パターン生成手段 162で生成された消費電力相殺パターンは、第 2制御手段 163に送出され、ここからヒータ 112の発熱体 112aに電力（定電圧にした場合には電流）として供給される。この消費電力相殺パターンによるヒータ 112の温度は図 2 (D)に示すように変動し、これと同図（B)に示す被試験 ICチップ 2の温度変化とを合成すると同図（E)に示すように一定温度となる。

[0097] なお、ヒータ 112には温度センサ 115が設けられ、ヒータ 112の実際の温度が第 2 制御手段 163に送出されて、ヒータ 112の部位の温度が所望温度かを監視し、必要によりクーラ 113の冷却/加熱能力、又は冷媒温度調節器 114cの冷却能力を制御する。なお、ヒータ 112の過熱防止の検出用に使用することもできる。また、サーマノレダイオード 21cが設けられていない ICチップ 2を被試験電子部品とした場合には、この温度センサ 115の検出信号を第 1制御手段 165に送出し、ヒータ 112の実際の温度に基づいてクーラ 113の温度制御を行う。

[0098] 特に本実施形態の電子部品試験装置 1は、 ICチップ 2の内部につくり込まれたサ一マルダイオード 21c (本発明に係る温度感応素子に相当する。）を利用して、 ICチップ 2のテスト時における実際の温度、特にジャンクション温度 Tj (ICチップの接合部温度）を検出することとしている。

[0099] たとえばサーマルダイオードなどの素子は、温度に対する信号特性が一義的に定まる温度感応素子であるので、テスタ 12による応答信号の読み取り時等に、このサーマルダイオード 21cと電気的に接続された入出力端子 21b (接地端子を含む）からの出力信号をも読み取り、これにより ICチップ 2の実際の温度を演算する。

[0100] このため、テストヘッド 13のコンタクト端子 132から、サーマルダイオード 21cに対応する入出力端子 21bの電気信号を Tj温度演算手段 164へ取り込む。 Tj温度演算手段 164には、 ICチップ 2のサーマルダイオード 21cのダイオード特性から実際の温度を演算する演算プログラムが格納されており、これにより求められた ICチップ 2の実際の温度を第 1制御手段 165へ送出する。

[0101] なお、テストヘッド 13から Tj温度演算手段 164へのサーマルダイオード 21cに関する電気信号の取り込みは、テスタ 12に設定されるテストプログラム中に当該サーマルダイオード 21cの電気信号の取り込みコマンドを追加することで達成されるので、ハ一ドウエアの変更等をともなうことなく実施することができる。

[0102] 第 1制御手段 165に入力された温度データは、 ICチップ 2におけるジャンクション温度に限りなく近い温度であることから、この温度がテスト条件とされている温度範囲にあるかどうかを判断し、もしその温度条件から外れているときはクーラ 113のペルチェ素子に対して温度条件内に入るような印加電圧に調節（フィードバック制御）する。

[0103] 本実施形態では、クーラ 113にペルチヱ素子を用いているので、その放熱面 113b 力ら排熱させるためのヒートシンク 114を備えている。このヒートシンク 114は、フロリナート（フッ素系不活性液体)などの冷媒を入口 114aから導入して出口 114bから排出し、これを冷媒温度調節器 114cにより循環させることでヒートシンク 114を温度的な接地部としている。このヒートシンク 114の温度制御は、第 1制御手段 165に送出されたサーマルダイオード 21cからの温度に基づいたフィードバック制御が実行される。

[0104] 以上のように、本実施形態では、まず ICチップ 2に内蔵されたサーマルダイオード 2 lcなどの温度感応素子からの信号を取り込み、この温度に基づいてクーラ 113の冷却能をフィードバック制御するので、 ICチップ 2と押圧接触する部位の熱抵抗などの変化の影響を受けることなぐ試験温度 (ICデバイス 2のジャンクション温度 Tj)に限りなく近い温度に基づいて試験を行うことができ、試験結果の信頼性が著しく高くなる。

[0105] また、クーラ 113にペルチヱ素子を用いているので、冷却媒体を用いたクーラに比ベて応答性が良ぐ冷却能の制御も簡単である。また、過冷却となった場合でも印加極性を反転させるだけで加熱することができ、ヒータ 112として機能することにもなる。また、クーラ 113にペルチヱ素子を用いているので、冷却媒体の冷媒温度を動的に制御する必要性が無くなる。

[0106] また、ヒータ 112による ICチップ 2の加熱能は、テストパターンによって ICチップ 2の消費電力を予測し、これをフィードフォーワード制御するので、 ICチップ 2の発熱量とヒータ 112の発熱量との総和を常に一定に維持することができ、これによりフィードバック制御による制御遅れを防止することができ、 ICチップ 2をより狭小な温度範囲に維持管理すること力できる。

[0107] ところで、上述した図 4のブロック図では、サーマルダイオード 21cで検出した温度の信号に基づいて、第 1制御手段 165がクーラ 113を制御するという具体例で本発明を説明したが、発熱体 112a側も同時に制御するようにしても良レ、。この場合には、応答特性の早い発熱体 112aにより、より良好な温度制御ができる。

[0108] また、発熱体 112aからの熱源が被試験 ICチップ 2の内部に到達するまでに例えば数十ミリ秒程度の熱伝搬遅延時間がかかる。そこで、テストパターン生成手段 121が熱伝搬遅延時間に相当する時間、早い消費電力相殺パターンを発生して消費電力パターン予測手段 161へ供給するようにしても良い。これにより、一層応答特性の良い温度制御ができる。

[0109] また、上述した図 4のブロック図では、消費電力パターン予測手段 161と、消費電力相殺パターン生成手段 162とを備える構成であるが、図 5に示すように、これを省略し、サーマルダイオード 21cで被試験 ICチップ 2のジャンクション温度を検出し、これに基づレ、てクーラ 113と発熱体 112aの両方を同時に制御する構成としても良レ、。両者の役割担当は、クーラ 113が緩やかな温度変化の相殺を担当し、発熱体 112aが急峻な温度変化の相殺を担当するのが望ましい。この場合には、消費電力相殺パターンの生成が不要となる。

[0110] また、他の構成例として、サーマルダイオード 21cが検出する温度変化の変化量に基づいて発熱体 112aへ供給する加熱電力量を微分的に加算付与/減算付与する手段を追加しても良い。例えば、ジャンクション温度の降下を検出したら加熱電力を微分的に増加させ、ジャンクション温度の上昇を検出したら加熱電力を微分的に減少させる。これにより、熱伝搬の応答特性を補正することができるので、より一層応答特性の良レ、温度制御ができる。

[0111] なお、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、上記の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。

Claims

請求の範囲

[1] 被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置に用いられ、

前記被試験電子部品に接触するように設けられた温度調節器と、

前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御する電力制御手段と、を有する温度制御装置。

[2] 前記電力制御手段は、

前記被試験電子部品へ送出されるテストパターンから前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測する消費電力パターン予測部と、

前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成する消費電力相殺パターン生成部と、

前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出する消費電力相殺パターン送出部と、を有する請求項 1記載の温度制御装置。

[3] 前記電力制御手段は、

一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給する第 1の電力供給手段と、

前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給する第 2の電力供給手段と、を有する請求項 1記載の温度制御装置。

[4] 前記温度調節器の電力消費による温度変化特性が、前記被試験電子部品の電力消費による温度変化特性と等しいか又は近似する請求項 1一 3の何れかに記載の温度制御装置。

[5] 前記温度調節器の熱容量が、前記被試験電子部品の熱容量と等しいか又は近似する請求項 4記載の温度制御装置。

[6] 被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行するに際し、

前記被試験電子部品に温度調節器を接触させるステップと、

前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように前記温度調節器の消費電力を制御するステップと、を有する温度制御方法。

[7] 前記消費電力を制御するステップは、

前記被試験電子部品へ送出されるテストパターンから前記被試験電子部品における消費電力パターンを予測するステップと、

前記前記被試験電子部品における消費電力パターンを相殺する消費電力相殺パターンを生成するステップと、

前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出するステップと、を有する請求項 6記載の温度制御方法。

[8] 前記消費電力を制御するステップは、

一定電流を供給する定電流供給手段から並列の一方に分岐して前記被試験電子部品へ電流を供給するステップと、

前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給するステップとを有する請求項 6記載の温度制御方法。

[9] テストパターンが入力されるコンタクト端子へ被試験電子部品を押し付けるプッシャと前記被試験電子部品に接触するように前記プッシャに設けられた温度調節器と、を有し、

前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御することを特徴とする電子部品試験用ハンドラ。

[10] 所定のテストパターンを生成するテストパターン生成手段と、

被試験電子部品の端子が押し付けられるコンタクト端子へ、前記テストパターン生成手段で生成されたテストパターンを送出するテストパターン送出手段と、

前記テストパターンの応答パターンに基づいて前記被試験電子部品の評価を行う判定手段と、

前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と、前記被試験電子部品に接触するように設けられた温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように、前記温度調節器の消費電力を制御する電力制御手段と、を有する電子部品試験装置。

[11] 前記電力制御手段は、

前記消費電力相殺パターンを前記温度調節器へ送出する消費電力相殺パターン送出部と、を有する請求項 10記載の電子部品試験装置。

[12] 前記電力制御手段は、

前記定電流供給手段から並列の他方に分岐して前記温度調節器へ電流を供給する第 2の電力供給手段と、を有する請求項 10記載の電子部品試験装置。

[13] 被試験電子部品の端子をコンタ外端子へ押し付けた状態で、前記コンタ外端子を介して前記被試験電子部品に所定のテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより被試験電子部品のテストを実行する電子部品の試験方法において、

前記テストパターンによる前記被試験電子部品の消費電力と前記温度調節器の消費電力との総電力が一定値となるように前記温度調節器の消費電力を制御するステップと、

前記テストパターンの応答パターンに基づいて前記被試験電子部品の評価を行うステツプと、を有する電子部品の試験方法。

[14] 被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置に用いられ、

前記被試験電子部品を動的に加熱するヒータと、

前記被試験電子部品を冷却又は加熱するペルチェ素子からなるクーラと、前記クーラに熱的に接続されて前記クーラの放熱面を冷却又は加熱するヒートシンクと、を有する温度制御装置。

[15] 前記テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいて、前記ヒータの加熱能を動的に制御することを特徴とする請求項 14記載の温度制御装置。

[16] 前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて消費電力相殺パターンを発生し、前記ヒータの加熱能を動的に制御することを特徴とする請求項 14記載の温度制御装置。

[17] 前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、前記クーラの冷却又は加熱を制御することを特徴とする請求項 14記載の温度制御装置。

[18] 前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、前記クーラの冷却能をフィードバック制御する第 1制御手段と、

前記テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいて前記ヒータの加熱能をフィードフォーワード制御する第 2制御手段と、を有することを特徴とする請求項 14記載の温度制御装置。

[19] 被試験電子部品へテストパターンを送出し、その応答パターンを検出することにより前記被試験電子部品のテストを実行する電子部品試験装置であって、

請求項 14一 18の何れかに記載の温度制御装置と、

テストパターンが入力されるコンタクト端子へ被試験電子部品を押し付けるプッシャと、

前記被試験電子部品に熱的に接触するように前記プッシャに設けられ、前記被試験電子部品を冷却又は加熱するペルチェ素子からなるクーラと、

を有する電子部品試験装置。

[20] 前記テストパターンによる被試験電子部品の消費電力に基づいて消費電力相殺パターンを発生し、前記ヒータの加熱能を動的に制御することを特徴とする請求項 19 記載の電子部品試験装置。

[21] 前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、前記ヒータの加熱能を動的に制御することを特徴とする請求項 19記載の電子部品試験装置

[22] 前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号に基づいて、前記クーラの冷却又は加熱を制御することを特徴とする請求項 19記載の電子部品試験装置

[23] 前記テストパターンによる被試験電子部品の消費電力、及び前記被試験電子部品の内部に到達する熱伝導時間に基づいて、消費電力相殺パターンを所定の早期時間手前の段階で発生させ、前記ヒータの加熱能を動的に制御することを特徴とする請求項 19記載の電子部品試験装置。

[24] 前記被試験電子部品に設けられた温度感応素子からの信号の温度変化量に基づいて、前記ヒータの加熱能を微分的に加算付与 Z減算付与することを特徴とする請求項 19記載の電子部品試験装置。