WO2020188844A1

WO2020188844A1 - 電子部品試験装置

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Publication number: WO2020188844A1
Application number: PCT/JP2019/029904
Authority: WO
Inventors: 木村　洋一
Original assignee: 日新ネオ株式会社
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2020-09-24
Also published as: TW202036012A; WO2020188792A1

Abstract

電子部品の加熱又は冷却を短時間で行い、温度調節も容易に行うことが可能な電子部品試験装置を提供する。試験装置１は、冷却水を流通させる管路３７と、管路３７に連通し冷却水による冷却を行うための中空状のヘッド部３９と、ヘッド部３９に裏面４１ｂが取り付けられ表面４１ａが複数のＩＣチップＣに対してそれぞれ接触される複数の熱電素子４１とを備え、複数の熱電素子４１が、それぞれ表面４１ａ及び裏面４１ｂの一方が加熱面となったときに表面４１ａ及び裏面４１ｂの他方が冷却面となり、ＩＣチップＣの加熱又は冷却を行う。

Description

電子部品試験装置

　本発明は、複数の電子部品を加熱又は冷却しつつ試験を行う電子部品試験装置に関する。

　半導体装置等の製造過程においては、最終的に製造されたＩＣチップ等の電子部品に対する試験を行う試験装置が必要となる。このような試験装置としては、例えば、特許文献１に記載のものがある。

　この試験装置は、ケース内の閉空間に複数のＩＣチップを保持するテストトレイを配置し、各ＩＣチップを駆動プレートの下面に設けられた押圧部により加圧しつつ駆動プレートの上面に設けられた調温器で駆動プレート及び押圧部を介して伝熱により加熱又は冷却する。従って、加熱又は冷却下でＩＣチップの試験を行わせることができる。

　しかし、従来の試験装置は、駆動プレート及び押圧部を介して調温器によりＩＣチップを加熱又は冷却する構成であるため、調温器での温度変化に対するＩＣチップの温度変化の応答性が悪く、ＩＣチップの加熱又は冷却に時間がかかると共に温度調節が困難であった。

特開平１１－３５２１８３号公報

　解決しようとする問題点は、電子部品の加熱又は冷却に時間がかかると共に温度調節が困難であった点である。

　本発明は、電子部品の加熱又は冷却を短時間で行うと共に温度調節を容易に行うことが可能な電子部品試験装置を提供する。この電子部品試験装置は、複数の電子部品を加熱又は冷却しつつ試験を行う電子部品試験装置であって、冷却用流体を流通させる管路と、前記管路に連通し前記冷却用流体による冷却を行うための中空状のヘッド部と、前記ヘッド部に裏面が取り付けられ表面が前記複数の電子部品に対してそれぞれ接触される複数の熱電素子とを備え、前記複数の熱電素子は、それぞれ前記表面及び裏面の一方が加熱面となったときに前記表面及び裏面の他方が冷却面となり、前記電子部品の加熱又は冷却を行う。

　本発明の電子部品試験装置は、熱電素子の表面が加熱面又は冷却面となって電子部品に接触するため、熱電素子の表面の温度変化に対する電子部品の温度変化の応答性を向上し、電子部品の加熱又は冷却を短時間で行うことができ、温度調節も容易に行うことができる。

本発明の実施例１に係る電子部品試験装置を示す概略図である。図１の電子部品試験装置のテストチャンバーの開放時を示す一部を断面にした側面図である。図１の電子部品試験装置のテストチャンバーの閉止時を示す一部を断面にした側面図である。図３の熱電素子とＩＣチップとを示す側面図である。図１の電子部品試験装置の制御部を示すブロック図である。本発明の実施例２に係る電子部品試験装置のテストチャンバーを示す一部を断面にした側面図である。本発明の実施例３に係る電子部品試験装置のテストチャンバーを示す一部を断面にした側面図である。本発明の実施例４に係る電子部品試験装置のテストチャンバーに用いられるヘッド部を示す断面図である。図８のＩＸ－ＩＸ線に係る断面図である。

　電子部品の加熱又は冷却を短時間で行い、温度調節も容易に行うという目的を、以下の構成の電子部品試験装置により実現した。

　すなわち、電子部品試験装置は、冷却用流体を流通させる管路と、管路に連通し冷却用流体による冷却を行うための中空状のヘッド部と、ヘッド部に裏面が取り付けられ表面が複数の電子部品に対してそれぞれ接触される複数の熱電素子とを備え、複数の熱電素子は、それぞれ表面及び裏面の一方が加熱面となったときに表面及び裏面の他方が冷却面となり、電子部品の加熱又は冷却を行う。

　熱電素子の表面は、好ましくはポリイミドフィルムによって被覆される。

　電子部品試験装置は、好ましくは、複数の電子部品を支持する第１ケースと、ヘッド部を支持すると共に第１ケースに対して相対的に近接離間移動可能であり、第１ケースへの近接移動によって第１ケースと共に閉空間を形成する第２ケースとを更に備え、閉空間内で複数の熱電素子の表面が複数の電子部品に接触する。

　電子部品試験装置は、好ましくは、ヘッド部を第２ケースに支持し、複数の熱電素子の表面を複数の電子部品に弾接可能とする素子側弾性体を更に備える。

　電子部品試験装置は、好ましくは、複数の電子部品を第１ケースに支持し、複数の電子部品を複数の熱電素子の表面に弾接可能とする部品側弾性体を更に備える。

　この場合、複数の電子部品は基板に取り付けられ、部品側弾性体は、基板を第１ケースに支持するのが好ましい。

　電子部品試験装置は、好ましくは、閉空間に対して除湿されたガスを供給する除湿ガス供給部と、閉空間からガスを排出するガス排出部とを更に備える。

　電子部品試験装置は、好ましくは、複数の熱電素子を個別に制御する複数の個別制御部と、複数の個別制御部を制御する中央制御部とを更に備える。

　ヘッド部は、冷却用流体をヘッド部に流入させる流入口と、冷却用流体をヘッド部から流出させる流出口と、流入口及び流出口間に配置されヘッド部内を流入口側の第１チャンバーと複数の熱電素子が取り付けられる流出口側の第２チャンバーとに区画する第１隔壁と、第２チャンバー内に設けられ熱電素子に対応して配置された複数のヒートシンクと、第１隔壁に設けられ複数のヒートシンクにそれぞれ対向して冷却用流体を第１チャンバーから第２チャンバーへ流動させる複数の第１開口部と、を備えた構成としてもよい。

　また、複数の第１開口部は、複数のヒートシンクとの間の寸法が同一であると共に、冷却用流体の流動方向で流入口から遠くなるに従って開口寸法が大きく設定され、各第１開口部を介して第１チャンバーから第２チャンバーへ流動させる冷却用流体の流量を均一化する構成としてもよい。

　また、ヘッド部は、流出口と第２チャンバーとの間に第３チャンバーを区画する第２隔壁と、第２区画壁に設けられ冷却用流体を第２チャンバーから第３チャンバーへ流動させる複数の第２開口部とを備えた構成としてもよい。

　［電子部品試験装置］
　図１は、本発明の実施例１に係る電子部品試験装置を示す概略図である。

　本実施例の電子部品試験装置１（以下、単に「試験装置１」と称する。）は、本体部３上にテストチャンバー５を備え、テストチャンバー５内に収容した電子部品としてのＩＣ（Integrated Circuit）チップＣ（図２及び３参照）に対し加熱又は冷却しつつ動作の試験を行うものである。

　本体部３には、タッチパネル式のディスプレイ７が設けられ、ディスプレイ７は、試験装置１の試験状況の表示や操作入力を行わせる。本体部３内には、ＩＣチップＣの検査を行うテストユニット９の他、制御部１１、電源１３、後述する温度調整部２３用のチラー１５等が収容されている。なお、テストユニット９、電源１３、及びチラー１５は、周知のものを採用すればよい。なお、制御部１１については後述する。

　図２及び図３は、図１の試験装置１のテストチャンバー５を示す一部を断面にした側面図であり、図２はテストチャンバー５の開放時、図３はテストチャンバー５の閉止時を示す。図４は、図３のテストチャンバー５内の熱電素子４１とＩＣチップCとを示す側面図である。

　テストチャンバー５は、第１ケースとしての下部ケース１７と、第２ケースとしての上部ケース１９と、部品支持部２１と、温度調整部２３と、除湿部２５とを備えている。

　下部ケース１７及び上部ケース１９は、金属等からなる断面チャンネル形状の部材であり、上下方向で相互に向かい合わせて配置されている。上部ケース１９は、下部ケース１７に対して相対的に近接離間移動可能であり、下部ケース１７への近接移動によって下部ケース１７と共に閉空間２７を形成する。この閉空間２７の形成時の上部ケース１９の位置は、閉位置と称する。

　上部ケース１９の近接離間移動は、アクチュエーター（図示せず）によって行わせることができる。アクチュエータは、周知のものを用いればよい。なお、本実施例では上部ケース１９が下部ケース１７に対して近接離間移動するが、上部ケース１９を固定して下部ケース１７を上部ケース１９に対して近接離間移動可能としてもよい。

　また、上部ケース１９と下部ケース１７の近接離間の方向は、上下方向となっているが、上下方向に対して傾斜した方向等、他の方向にすることも可能である。

　閉空間２７は、上部ケース１９及び下部ケース１７間のシール部材２９によって密閉されている。シール部材２９は、弾性体であり、上部ケース１９の開口縁部１９ａに取り付けられている。ただし、シール部材２９は、下部ケース１７の開口縁部１７ａに取り付けてもよい。

　部品支持部２１は、複数のＩＣチップＣを下部ケース１７に対して支持するものである。従って、本実施例では、下部ケース１７が複数のＩＣチップＣを支持した構成となっている。

　本実施例の部品支持部２１は、部品支持板２９と、部品側弾性体としての下部弾性体３１とを備えている。

　部品支持板２９は、金属等からなる平板であり、表面２９ａがＩＣチップＣを載置する平坦な載置面を構成している。本実施例では、複数のＩＣチップＣが基板Ｂ上に搭載されており、部品支持板２９の表面２９ａには、ＩＣチップＣを搭載した基板Ｂが載置される。基板Ｂは、ハンドラー（図示せず）等によって、事前に部品支持板２９の表面２９ａに載置されるようになっている。なお、複数のＩＣチップＣは、基板Ｂに搭載するのではなく、それぞれ下部ケース１７のソケット等に配置する構成を採用してもよい。

　かかる部品支持板２９と下部ケース１７との間には、下部弾性体３１が介在している。従って、本実施例では、部品支持板２９を介して下部弾性体３１により複数のＩＣチップＣ、特に基板Ｂを下部ケース１７に支持した構成となっている。なお、下部弾性体３１を省略し、部品支持板２９を下部ケース１７に固着する構成としてもよい。

　下部弾性体３１は、複数のコイルばね３１ａによって構成されている。ただし、下部弾性体３１は、シリコンスポンジ等の複数のブロック状の弾性片によって構成してもよい。この下部弾性体３１は、部品支持板２９と下部ケース１７との間で軸部３３の周囲に保持されている。軸部３３は、下部ケース１７に固着され、上下方向に延びて部品支持板２９を挿通している。

　軸部３３の上端には、膨出形状のストッパー３５が設けられている。ストッパー３５は、上部ケース１９が下部ケース１７に対して離間した開位置にある場合、下部弾性体３１の弾性力によって上部ケース１９に向けて（上方に）付勢されている部品支持板２９が押し付けられ、部品支持板２９の位置決めを行っている。

　下部弾性体３１は、上部ケース１９が閉位置にある場合、後述する複数の熱電素子４１の表面４１ａにより、ＩＣチップＣが上部ケース１９の移動方向（下方）に押圧されて圧縮される。この結果、下部弾性体３１は、複数のＩＣチップＣを複数の熱電素子４１の表面４１ａに弾接可能とする。なお、ＩＣチップＣは、熱電素子４１の表面４１ａと表面Ｃａにおいて弾接するが、ＩＣチップＣの配置や構成によっては、熱電素子４１の表面４１ａと側面において弾接してもよい。

　温度調整部２３は、管路３７と、ヘッド部３９と、複数の熱電素子４１とを備えている。

　管路３７は、冷却用流体としての冷却水を流通させるものである。管路３７は、チラー１５の一部を構成している。すなわち、管路３７は、チラー１５の一部として温度管理がなされた冷却水を循環させる。この管路３７には、ヘッド部３９が設けられている。

　ヘッド部３９は、管路３７に連通し、冷却水による冷却を行うための中空状の部材である。ヘッド部３９は、アルミニウムや錫等の合金で形成され、内部に管路３７から冷却水が供給される。

　本実施例のヘッド部３９は、平面矩形の箱状に形成されており、表面３９ａに複数の熱電素子４１が取り付けられ、ヘッド支持部４３を介して上部ケース１９に支持されている。熱電素子４１のヘッド部３９への取付けは、例えば溶接や接着によって行わせることができる。

　ヘッド支持部４３は、ヘッド支持板４５と、素子側弾性体としての上部弾性体４７とを備えている。

　ヘッド支持板４５は、部品支持部２１の部品支持板２９と同様、金属等からなる平板であり、表面４５ａがヘッド部３９を取り付ける取付面を構成している。ヘッド部３９のヘッド支持板４５への取付けは、溶接や接着等によって行わせることができる。

　かかるヘッド支持板４５と上部ケース１９との間には、上部弾性体４７が介在している。従って、本実施例では、ヘッド支持板４５を介して上部弾性体４７によりヘッド部３９を上部ケース１９に支持した構成となっている。なお、上部弾性体４７を省略し、ヘッド支持板４５を上部ケース１９に固着する構成としてもよい。

　上部弾性体４７は、下部弾性体３１と同様、複数のコイルばね４７ａによって構成されているが、シリコンスポンジ等の複数のブロック状の弾性片によって構成してもよい。この上部弾性体４７は、ヘッド支持板４５と上部ケース１９との間で軸部４９の周囲に保持されている。軸部４９は、上下方向に延びて両端部がヘッド支持板４５及び上部ケース１９のステー１９ａを挿通している。

　なお、ステー１９ａは、上部ケース１９内に溶接等によって取り付けられ、上部ケース１９の一部を構成している。ステー１９ａは、省略することも可能である。

　ステー１９ａを挿通した軸部４９の上端には、上ストッパー５１ａが設けられ、ヘッド支持板４５を挿通した軸部４９の下端には、下ストッパー５１ｂが設けられている。本実施例では、軸部４９がボルトからなり、上ストッパー５１ａが軸部４９に螺合されたナットであり、下ストッパー５１ｂがボルトのヘッドである。

　かかる上ストッパー５１ａ、軸部４９、下ストッパー５１ｂにより、ヘッド支持板４５をステー１９ａ（上部ケース１９）に支持している。上部ケース１９が開位置にある場合は、上部弾性体４７の弾性力によって下部ケース１７に向けて（下方に）付勢されているヘッド支持板４５が下ストッパー５１ｂに押し付けられ位置決められている。

　上部弾性体４７は、上部ケース１９が閉位置にある場合、複数の熱電素子４１の表面４１ａがＩＣチップＣに当接することで圧縮される。この結果、上部弾性体４７は、複数の熱電素子４１の表面４１ａを複数のＩＣチップＣに弾接可能とする。本実施例では、かかる弾接と下部弾性体３１による弾接との協働により、複数の熱電素子４１の表面４１ａと複数のＩＣチップＣとを確実に接触させることができる。

　複数の熱電素子４１は、それぞれペルチェ素子によって構成されている。具体的には、各熱電素子４１は、一対のセラミック基板５３ａ，５３ｂ間に複数の熱電半導体５５を介在させて構成されている。セラミック基板５３ａ，５３ｂは、それぞれ熱電素子４１の表面４１ａ及び裏面４１ｂを構成している。

　熱電素子４１の表面４１ａ及び裏面４１ｂは、電源１３から印加される電流の向きに応じて、何れか一方が加熱面となったときに同他方が冷却面となる。

　熱電素子４１の裏面４１ａは、ヘッド部３９に取り付けられている。本実施例では、熱電素子４１の裏面４１ａとヘッド部３９の表面３９ａとの間に金属板からなるベース５７を介在させている。なお、ベース５７は、省略することも可能である。

　熱電素子４１の裏面４１ｂは、加熱面となっているときにヘッド部３９によって冷却が行われ、冷却面となっているときにヘッド部３９を介して冷却水の冷却を行う。

　熱電素子４１の表面４１ａは、ＩＣチップＣに接触する部分であり、ＩＣチップＣを加熱又は冷却する。本実施例の熱電素子４１の表面４１ａは、ポリイミドフィルム５９によって被覆されている。ポリイミドフィルム５９は、熱電素子４１の表面４１ａとＩＣチップＣの表面Ｃａとを接触時の損傷から保護するものである。なお、ポリイミドフィルム５９は、省略することも可能である。かかる熱電素子４１は、制御部１１に接続され、表面の温度が制御される。

　図５は、試験装置１の制御部１１を示すブロック図である。

　制御部１１は、複数の個別制御部６３と、中央制御部６５とを備えている。

　複数の個別制御部６３は、演算装置であり、それぞれ複数の熱電素子４１に接続されている。個別制御部６３は、接続されている熱電素子４１を制御する。具体的には、熱電素子４１に印加される電流方向を制御し、加熱又は冷却温度をパルスのデューティー比を変更することで制御する。

　これにより、複数の個別制御部６３は、複数の熱電素子４１を個別に制御する構成となっている。かかる個別制御部６３の制御では、熱電素子４１の表面４１ａの温度を設定温度に保持する。設定温度は、例えば－２０℃～＋１２０℃等である。各個別制御部６３に対する設定温度は、中央制御部６５によって設定される。

　中央制御部６５は、演算装置であり、複数の個別制御部６３及びその他の試験装置１の各部を制御する。本実施例の中央制御部６５は、ディスプレイ７上での表示や操作入力を通じて個別制御部６３に対する設定温度等の設定情報を受け付けると、それに基づいて個別制御部６３に対する設定を行う。なお、複数の個別制御部６３を省略して、中央制御部６５で全ての熱電素子４１を制御してもよい。

　図２及び図３の除湿部２５は、除湿ガス供給部６７と、ガス排出部６９とを備えている。なお、除湿部２５は、省略することも可能である。

　除湿ガス供給部６７は、テストチャンバー５の内外を挿通するガス供給管７１にテストチャンバー５外で除湿ユニット７３が接続されて構成されている。除湿ユニット７３は、試験装置１の本体部３に収容され、ガス供給管７１を流れるガスである空気を除湿する。これにより、テストチャンバー５内の閉空間２７内には、除湿された空気が供給可能となっている。なお、除湿ユニット７３は、周知のものを採用すればよい。

　ガス排出部６９は、テストチャンバー５の閉空間２７からガスを排出する。ガス排出部６９は、弁等を有するガス排出管７５によって構成することができる。このガス排出部６９は、除湿ガス供給部６７による除湿された空気の供給に応じ、閉空間２７から空気を排出し、テストチャンバー５の閉空間２７内を除湿された空気に置換可能とする。

　［電子部品試験装置の動作］
　試験装置１では、複数のＩＣチップＣの試験を行う場合、事前に上部ケース１９を開位置に移動させ、テストチャンバー５を開放しておく。この状態で、部品支持部２１の部品支持板２９の表面２９ａに複数のＩＣチップＣが搭載された基板Ｂを載置する。

　基板Ｂの載置は、上記のようにハンドラー等によって行われ、部品支持板２９の特定位置に基板Ｂを位置決める。基板Ｂの位置決めにより、複数のＩＣチップＣの表面Ｃａが温度調整部２３の複数の熱電素子４１の表面４１ａにそれぞれ上下方向で対向する。

　この状態で上部ケース１９を下部ケース１７に対して近接移動させて閉位置に位置させる。上部ケース１９が閉位置となると、上部ケース１９の開口縁部１９ａと下部ケース１７の開口縁部１７ａとがシール部材２９を介して合わさる。これにより、テストチャンバー５は、閉止されて内部に閉空間２７が形成されると共に形成された閉空間２７が密閉される。

　このとき、上部ケース１９の近接移動に応じ、複数の熱電素子４１の表面４１ａがそれぞれ複数のＩＣチップＣの表面Ｃａに接触し、熱電素子４１の表面４１ａとＩＣチップＣの表面Ｃａとが相互に押圧する。

　かかる押圧により、上部弾性体４７及び下部弾性体３１が圧縮され、熱電素子４１の表面４１ａとＩＣチップＣの表面Ｃａとが弾接することになる。このため、熱電素子４１の表面４１ａとＩＣチップＣの表面Ｃａとを確実に接触させることができる。このとき、熱電素子４１の表面４１ａのポリイミドフィルム５９によって、熱電素子４１の表面４１ａとＩＣチップＣの表面Ｃａの接触による損傷を抑制できる。

　こうしてテストチャンバー５の内部に閉空間２７が形成されると、除湿部２５によって閉空間２７内の除湿が行われる。具体的には、除湿ガス供給部６７から除湿された空気が閉空間２７内に供給され、ガス排出部６９から除湿された空気の供給に応じて空気が排出される。かかる除湿された空気の供給及び空気の排出により、閉空間２７内は除湿された空気に置換される。

　かかる除湿後には、複数の熱電素子４１の表面４１ａが加熱面又は冷却面となり、ＩＣチップＣを加熱又は冷却する。このとき、熱電素子４１の表面４１ａがＩＣチップＣの表面Ｃａに接触しているので、熱電素子４１の表面４１ａの温度変化に対するＩＣチップＣの温度変化の応答性を向上することができる。従って、ＩＣチップＣの加熱又は冷却を短時間で行うことができ、温度調節も容易に行うことができる。

　また、ＩＣチップＣは、下部弾性体３１のコイルばね３１ａにより、下部ケース１７から離して位置しているので、下部ケース１７との間の熱交換が抑制される。このため、より容易にＩＣチップＣの加熱又は冷却を短時間で行うことができ、温度調節も行うことができる。

　また、ＩＣチップＣを冷却する場合は、閉空間２７内が除湿されているので、霜や結露の発生を抑制でき、ＩＣチップＣの不具合を抑制できる。

　かかる複数のＩＣチップＣの加熱又は冷却の際には、複数の熱電素子４１の温度を異なる設定とすることができ、またＩＣチップＣの加熱と冷却を混在させることができ、異なる環境の試験を一度に行うことも可能である。

　この場合でも、複数の熱電素子４１をヘッド部３９に取り付けた構成であるため、熱電素子４１の裏面４１ａが加熱面である場合にヘッド部３９により冷却され、冷却面である場合にヘッド部３９内の冷却水を冷却し、いずれの場合も熱電素子４１の裏面４１ｂの熱がヘッド部３９（冷却水）との熱交換によって消費される。従って、複数の熱電素子４１の相互間での熱の影響を抑制し、正確なＩＣチップＣの加熱又は冷却を行わせることができる。

　そして、かかるＩＣチップＣの加熱又は冷却下において、動作の試験を実行する。試験は、ＩＣチップＣに接続されたテストユニット９によって行うことができる。

　［実施例１の効果］
　以上説明したように、本実施例の試験装置１は、冷却水を流通させる管路３７と、管路３７に連通し冷却水による冷却を行うための中空状のヘッド部３９と、ヘッド部３９に裏面４１ｂが取り付けられ表面４１ａが複数のＩＣチップＣに対してそれぞれ接触される複数の熱電素子４１とを備え、複数の熱電素子４１が、それぞれ表面４１ａ及び裏面４１ｂの一方が加熱面となったときに表面４１ａ及び裏面４１ｂの他方が冷却面となり、ＩＣチップＣの加熱又は冷却を行う。

　従って、熱電素子４１の表面４１ａが加熱面又は冷却面となってＩＣチップＣに接触するため、熱電素子４１の表面４１ａの温度変化に対するＩＣチップＣの温度変化の応答性を向上し、ＩＣチップＣの加熱又は冷却を短時間で行うことができ、温度調節も容易に行うことができる。

　しかも、本実施例では、複数の熱電素子４１の温度を異なる設定とすることができ、またＩＣチップＣの加熱と冷却を混在させ、異なる環境の試験を一度に行うことも可能である。

　この場合でも、熱電素子４１の裏面４１ｂの熱がヘッド部３９（冷却水）との熱交換によって消費されるので、複数の熱電素子４１の相互間での加熱又は冷却の影響を抑制し、正確なＩＣチップＣの加熱又は冷却を行わせることができる。

　また、本実施例の試験装置１では、熱電素子４１の表面４１ａをポリイミドフィルム５９によって被覆したため、ＩＣチップＣに熱電素子４１の表面４１ａを接触させても、接触によるＩＣチップＣ及び熱電素子４１の表面４１ａの損傷を抑制することができる。

　また、本実施例の試験装置１は、複数のＩＣチップＣを支持する下部ケース１７と、ヘッド部３９を支持すると共に下部ケース１７に対して相対的に近接離間移動可能であり、下部ケース１７への近接移動によって下部ケース１７と共に閉空間２７を形成する上部ケース１９とを備え、閉空間２７内で複数の熱電素子４１の表面４１ａが複数のＩＣチップＣに接触する。

　従って、上部ケース１９を下部ケース１７に対して相対的に近接移動させることによって、閉空間２７の形成と共に複数の熱電素子４１の表面４１ａを複数のＩＣチップＣに接触させることができ、試験の迅速化を図ることができる。

　また、本実施例の試験装置１は、ヘッド部３９を上部ケース１９に支持し、複数の熱電素子４１の表面４１ａを複数のＩＣチップＣに弾接可能とする上部弾性体４７を備える。

　このため、本実施例では、熱電素子４１の表面４１ａとＩＣチップＣとを確実に接触させることができ、熱電素子４１の表面４１ａの温度変化に対するＩＣチップＣの温度変化の応答性をより確実に向上し、より確実に短時間でＩＣチップＣの加熱又は冷却を行うことができ、より容易にＩＣチップＣの温度調節を行うことができる。

　しかも、複数の熱電素子４１のそれぞれに対して上部弾性体４７を設ける必要はなく、簡素な構造とすることができる。

　また、本実施例の試験装置１は、複数のＩＣチップＣを下部ケース１７に支持し、複数のＩＣチップＣを複数の熱電素子４１の表面４１ａに弾接可能とする下部弾性体３１を備える。

　このため、本実施例では、より確実に熱電素子４１の表面４１ａとＩＣチップＣとを接触させることができ、熱電素子４１の表面４１ａの温度変化に対するＩＣチップＣの温度変化の応答性をより確実に向上し、より確実に短時間でＩＣチップＣの加熱又は冷却を行うことができ、より容易にＩＣチップＣの温度調節を行うことができる。

　また、本実施例では、下部弾性体３１がコイルばね３１ａであるため、ＩＣチップＣを下部ケース１７から離して位置させてＩＣチップＣと下部ケース１７との間の熱交換を抑制できる。このため、より容易にＩＣチップＣの加熱又は冷却を短時間で行うことができ、温度調節も行うことができる。

　また、本実施例では、複数のＩＣチップＣが取り付けられた基板Ｂを備え、下部弾性体３１が基板Ｂを下部ケース１７に支持する。

　従って、複数のＩＣチップＣのそれぞれに対して下部弾性体３１を設ける必要はなく、簡素な構造とすることができる。

　また、本実施例の試験装置１は、閉空間２７に対して除湿されたガスを供給する除湿ガス供給部６７と、閉空間２７からガスを排出するガス排出部６９とを備える。

　従って、本実施例では、閉空間２７に対する除湿されたガスの供給とガスの排出とにより閉空間２７内を除湿でき、ＩＣチップＣを冷却する場合に霜や結露の発生を抑制してＩＣチップＣの不具合を抑制できる。

　また、本実施例の試験装置１は、複数の熱電素子４１の表面４１ａの温度を個別に制御する複数の個別制御部６３と、複数の個別制御部６３を制御する中央制御部６５とを備える。

　従って、本実施例では、容易且つ確実に各ＩＣチップＣの温度調節を行うことができる。

　図６は、本発明の実施例２に係る電子部品試験装置のテストチャンバーを示す一部を断面にした側面図である。なお、本実施例では、実施例１と対応する構成に同符号を付して重複した説明を省略する。

　本実施例の試験装置１は、下部弾性体３１を断熱性を有するシート状としたものである。なお、上部弾性体４７もシート状としてもよい。

　シート状の下部弾性体３１としては、例えばシリコンシートやシリコンスポンジ等を用いることができる。また、本実施例では、下部弾性体３１をシート状としたことに伴い、部品支持部２１の部品支持板２９を省略している。その他は、実施例１と同一である。

　従って、実施例２でも、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

　図７は、本発明の実施例３に係る電子部品試験装置のテストチャンバーを示す一部を断面にした側面図である。なお、本実施例では、実施例１と対応する構成に同符号を付して重複した説明を省略する。

　本実施例の電子部品試験装置１は、除湿部２５の除湿ガス供給部６７に冷却部７７を設けたものである。その他は、実施例１と同一である。

　冷却部７７は、ガス供給管７１を流れる空気を冷却するものであり、周知の冷却装置を採用することが可能である。この冷却部７７は、制御部１１によって制御され、ＩＣチップＣの試験中に加熱から冷却へと移行する際に駆動される。

　これにより、除湿ガス供給部６７は、ＩＣチップＣの試験中に加熱から冷却へと移行する際に、冷却された乾燥空気をガス供給管７１からチャンバー５内の閉空間２７へと供給可能とする。

　かかる冷却された乾燥空気の供給により、ＩＣチップＣ及び部品支持部２１の部品支持板２９等の残留熱を下げることができ、加熱状態から冷却状態に移行する時間を短縮することができる。

　また、除湿部２５を利用して冷却された空気を供給するようにしたので、構造の簡素化を図ることができる。

　加えて、実施例３でも、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

　図８は、本発明の実施例４に係る電子部品試験装置のテストチャンバーに用いられるヘッド部を示す断面図、図９は、図８のＩＸ－ＸＩ線に係る断面図である。なお、本実施例では、実施例１と対応する構成に同符号を付して重複した説明を省略する。

　本実施例は、実施例１に対し、ヘッド部３９の構造を変更したものである。その他は、実施例１と同一である。

　本実施例のヘッド部３９は、実施例１と同様、平面矩形の箱状に形成されており、長辺に沿った長手方向の両端に流入口７９及び流出口８１が設けられている。

　流入口７９及び流出口８１は、管路３７に接続される部分であり、流入口７９は、冷却用流体としての冷却水をヘッド部３９内に流入させ、流出口８１は、冷却水をヘッド部３９から流出させる。

　かかる流入口７９及び流出口８１間には、第１隔壁８３が設けられている。この第１隔壁８３により、ヘッド部３９内は、流入口７９側の第１チャンバー８５と流出口８１側の第２チャンバー８７とに区画されている。

　第１チャンバー８５は、ヘッド部３９の長手方向の一側及び幅方向の両側に沿って設けられており、流入口７９から流入した冷却水をヘッド部３９の幅方向両側で長手方向に沿って案内する。

　第２チャンバー８７は、第１チャンバー８５の幅方向内側に位置し、ヘッド部３９の表面３９ａにおいて複数の熱電素子４１が取り付けられるようになっている。この第２チャンバー８７内には、複数の熱電素子４１に対応して配置された複数のヒートシンク８９が設けられている。

　ヒートシンク８９は、ベースプレート８９ａ上に複数の冷却フィン８９ｂを有し、ベースプレート８９ａがヘッド部３９の内面に固定されている。なお、冷却フィン８９ａは、プレート型、ピン型、格子型等、各種のものを採用可能である。ヒートシンク８９が固定されるヘッド部３９の内面は、ヘッド部３９の表面３９ａに熱電素子４１が取り付けられている部分の内面となる。これにより、ヒートシンク８９は、熱電素子４１の裏面４１ｂから熱又は冷熱を吸収する構成となっている。

　本実施例のヒートシンク８９は、熱電素子４１に応じ、ヘッド部３９の長手方向に沿って２列に配置されている。ただし、ヒートシンク８９の配置は、これに限定されるものではなく、熱電素子４１に応じて適宜変更される。

　ヒートシンク８９に対向するように、第１隔壁８３には、複数の第１開口部９１が設けられている。

　第１開口部９１は、それぞれヒートシンク８９に対向して冷却水を第１チャンバー８５から第２チャンバー８７へ流動させるようになっている。このため、第２チャンバー８７に流動した冷却水は、各第１開口部９１から各ヒートシンク８９へと供給される。なお、第１開口部９１とヒートシンク８９の対向方向は、ヘッド部３９の幅方向となっているが、ヒートシンク８９に応じて適宜変更される。

　複数の第１開口部９１は、それぞれ対向するヒートシンク８９との間の寸法が同一となっている。また、第１開口部９１は、冷却水の流動方向で流入口７９から遠くなるに従って開口寸法が大きく設定され、各第１開口部９１を介して第２チャンバー８７へ流動する冷却水の流量を均一化している。

　ここでの流量の均一化は、ヒートシンク８９へ供給された冷却水とヒートシンク８９との間の熱交換により、熱電素子４１を同一温度に制御する際の温度のばらつきをなくすことができるようにする程度を意味する。

　さらに、第１開口部９１は、第１チャンバー８５と第２チャンバー８７との間のディフューザーとして機能し、第２チャンバー８７内を高レイノルズ数に維持し、チラー１５からの冷却水の圧力損失を最小にするように大きさが設定されている。

　ヒートシンク８９へ供給された冷却水は、第３チャンバー９３を介して流出口８１から排出される。

　第３チャンバー９３は、流出口８１と第２チャンバー８７との間に形成された第２隔壁９５によって区画されている。第３チャンバー９３は、第２チャンバー８７の幅方向中央部で長手方向に沿って伸びている。

　この第３チャンバー９３を区画する第２隔壁９５には、複数の第２開口部９７が設けられている。第２開口部９７は、冷却水を第２チャンバー８７から第３チャンバー９３へ流動させる。本実施例の第２開口部９７は、第１開口部９１に対してヒートシンク８９を挟んで対向して配置されている。第２開口部９７の大きさは、それぞれ対向する第１開口部９１と同一に設定されている。なお、第２開口部９７は、その大きさを調整することにより、第２チャンバー８７と第３チャンバー９３との間でディフューザーとして機能させることも可能である。

　かかる実施例４では、流入口７９からヘッド部３９内に流入した冷却水を第１開口部９１から各ヒートシンク８９に直接供給してヒートシンク８９と冷却水との間で熱交換させることができる。この結果、複数の熱電素子４１からヘッド部３９により熱又は冷熱を確実に吸収して、それら熱電素子４１の温度を確実に制御することができる。

　また、第１チャンバー８５と第２チャンバー８７との間でディフューザー機能を発揮させ、チラー１５からの冷却水の圧力損失を低減することができる。

　また、本実施例の複数の第１開口部９１は、複数のヒートシンク８９との間の寸法が同一であると共に、冷却水の流動方向で流入口７９から遠くなるに従って開口寸法が大きく設定され、各第１開口部９１を介して第１チャンバー８５から第２チャンバー８７へ流動させる冷却水の流量を均一化する。

　従って、本実施例では、複数の熱電素子４１に対する熱又は冷熱の吸収性能を均一化することができ、より確実に複数の熱電素子４１の温度を制御することができる。

　また、本実施例のヘッド部３９は、流出口８１と第２チャンバー８７との間に第３チャンバー９３を区画する第２隔壁９５と、第２隔壁９５に設けられ冷却水を第２チャンバー８７から第３チャンバー９３へ流動させる複数の第２開口部９７とを備えている。

　従って、本実施例では、第２開口部９７の大きさの設定により、第２チャンバー８７内の圧力を調整することができ、より確実にチラー１５からの冷却水の圧力損失を低減することができる。

１　電子部品試験装置
１７　下部ケース（第１ケース）
１９　上部ケース（第２ケース）
２７　閉空間
３１　下部弾性体（部品側弾性体）
３１ａ　コイルばね
３７　管路
３９　ヘッド部
４１　熱電素子
４１ａ　表面
４１ｂ　裏面
４７　上部弾性体
５９　ポリイミドフィルム
６３　個別制御部
６５　中央制御部
６７　除湿ガス供給部
６９　ガス排出部
７９　流入口
８１　流出口
８３　第１隔壁
８５　第１チャンバー
８７　第２チャンバー
８９　ヒートシンク
９１　第１開口部
９３　第３チャンバー
９５　第２隔壁
９７　第２開口部Ｂ　基板
Ｃ　ＩＣチップ（電子部品）

Claims

　複数の電子部品を加熱又は冷却しつつ試験を行う電子部品試験装置であって、
　冷却用流体を流通させる管路と、
　前記管路に連通し前記冷却用流体による冷却を行うための中空状のヘッド部と、
　前記ヘッド部に裏面が取り付けられ表面が前記複数の電子部品に対してそれぞれ接触される複数の熱電素子とを備え、
　前記複数の熱電素子は、それぞれ前記表面及び裏面の一方が加熱面となったときに前記表面及び裏面の他方が冷却面となり、前記電子部品の加熱又は冷却を行う、
　電子部品試験装置。
　請求項１の電子部品試験装置であって、
　前記熱電素子の表面をポリイミドフィルムによって被覆した、
　電子部品試験装置。
　請求項１又は２の電子部品試験装置であって、
　前記複数の電子部品を支持する第１ケースと、
　前記ヘッド部を支持すると共に前記第１ケースに対して相対的に近接離間移動可能であり前記第１ケースへの近接移動によって前記第１ケースと共に閉空間を形成する第２ケースとを備え、
　前記閉空間内で前記複数の熱電素子の表面が前記複数の電子部品に接触する、
　を備えた電子部品試験装置。
　請求項３の電子部品試験装置であって、
　前記ヘッド部を前記第２ケースに支持し前記複数の熱電素子の表面を前記複数の電子部品に弾接可能とする素子側弾性体を備えた、
　電子部品試験装置。
　請求項３又は４の電子部品試験装置であって、
　前記複数の電子部品を前記第１ケースに支持し前記複数の電子部品を前記複数の熱電素子の表面に弾接可能とする部品側弾性体を備えた、
　電子部品試験装置。
　請求項５の電子部品試験装置であって、
　前記複数の電子部品が取り付けられた基板を備え、
　前記部品側弾性体は、前記基板を前記第１ケースに支持する、
　電子部品試験装置。
　請求項１～６の何れか一項の電子部品試験装置であって、
　前記閉空間に対して除湿されたガスを供給する除湿ガス供給部と、
　前記閉空間からガスを排出するガス排出部と、
　を備えた電子部品試験装置。
　請求項１～７の何れか一項の電子部品試験装置であって、
　前記複数の熱電素子の表面の温度を個別に制御する複数の個別制御部と、
　前記複数の個別制御部を制御する中央制御部と、
　を備えた電子部品試験装置。
　請求項７の電子部品試験装置であって、
　前記ガス供給管を流れるガスを冷却する冷却部を備え、
　前記除湿ガス供給部は、前記電子部品に対する加熱から冷却へと移行する際に前記冷却部によって冷却されたガスを前記閉空間に供給する、
　電子部品試験装置。
　請求項１～９の何れか一項に記載の電子部品試験装置であって、
　前記ヘッド部は、
　前記冷却用流体を前記ヘッド部に流入させる流入口と、
　前記冷却用流体を前記ヘッド部から流出させる流出口と、
　前記流入口及び前記流出口間に配置され前記ヘッド部内を前記流入口側の第１チャンバーと前記複数の熱電素子が取り付けられる前記流出口側の第２チャンバーとに区画する第１隔壁と、
　前記第２チャンバー内に設けられ前記熱電素子に対応して配置された複数のヒートシンクと、
　前記第１隔壁に設けられ前記複数のヒートシンクにそれぞれ対向して前記冷却用流体を前記第１チャンバーから前記第２チャンバーへ流動させる複数の第１開口部と、
　を備えた、
　電子部品試験装置。
　請求項１０記載の電子部品試験装置であって、
　前記複数の第１開口部は、前記複数のヒートシンクとの間の寸法が同一であると共に、前記冷却用流体の流動方向で前記流入口から遠くなるに従って開口寸法が大きく設定され、各第１開口部を介して前記第１チャンバーから前記第２チャンバーへ流動させる前記冷却用流体の流量を均一化する、
　電子部品試験装置。
　請求項１０又は１１記載の電子部品試験装置であって、
　前記ヘッド部は、
　前記流出口と前記第２チャンバーとの間に第３チャンバーを区画する第２隔壁と、
　前記第２区画壁に設けられ前記冷却用流体を前記第２チャンバーから前記第３チャンバーへ流動させる複数の第２開口部と、
　を備えた、
　電子部品試験装置。