JPH11352183A - 電子部品試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の電子部品を同時に試験する際などに、
一度に試験すべき全ての電子部品を、略均一な温度条件
で試験することができ、しかも総合的な試験工程時間の
短縮を図ることが可能な電子部品試験装置を提供するこ
と。 【解決手段】 試験すべき複数の電子部品がそれぞれ装
着されるように、テストヘッド上に配置された複数のソ
ケットと、前記各電子部品を各ソケットの接続端子方向
に押圧可能なプッシャと、前記プッシャを前記ソケット
方向に移動させる駆動プレートと、前記駆動プレートに
直接または間接的に装着してあり、前記プッシャを介し
て前記電子部品を伝熱により温度調節する温調器とを有
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、ＩＣチップなどの
電子部品を、熱ストレスを印加した状態で試験する試験
装置に係り、さらに詳しくは、複数の電子部品を同時に
試験する際などに、一度に試験すべき全ての電子部品
を、略均一な温度条件で試験することができる電子部品
試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置など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、常温よりも高い温度条件（熱ストレス条件）で、
複数のＩＣチップを一度に試験するための装置が知られ
ている。

【０００３】このような試験装置においては、テストヘ
ッドの上部をテストチャンバで覆い、内部を密閉空間と
し、複数のＩＣチップを保持するテストトレイがテスト
ヘッドの上に搬送され、そこで、プッシャによりＩＣチ
ップをテストヘッドに押圧して接続し、温風により加熱
しながら試験を行う。このような熱ストレス下の試験に
より、ＩＣチップは良好に試験され、少なくとも良品と
不良品とに分けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
試験装置では、テストチャンバ内部のＩＣチップを温風
のみにより加熱しているため、特に温風の上流側に位置
するＩＣチップと下流側に位置するＩＣチップとでは、
加熱温度のばらつきが生じてしまうという課題がある。
これは、複数のＩＣチップをテストヘッド側に押圧する
機構の部分には温風が流通しにくいことなどに起因して
いる。多数のＩＣチップを同時に試験しようとする場合
に、特に温度の不均一が生じやすい。

【０００５】温度の不均一が大きいと、特定のＩＣチッ
プは、基準スペックの温度条件外で試験が行われること
になり、試験の信頼性が低下し好ましくない。

【０００６】また、熱ストレス条件下のＩＣチップの試
験に際しては、一度に試験すべき全てのＩＣチップを、
素早く所定の温度条件まで加熱することが好ましく、総
合的な試験工程時間の短縮を図ることができる。しかし
ながら、従来の試験装置では、温風のみの加熱であった
ため、全てのＩＣチップを所定温度まで加熱するために
要する昇温時間が長いという課題もあった。

【０００７】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、複数の電子部品を同時に試験する際などに、一度に
試験すべき全ての電子部品を、略均一な温度条件で試験
することができ、しかも総合的な試験工程時間の短縮を
図ることが可能な電子部品試験装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電子部品試験装置は、試験すべき複数
の電子部品がそれぞれ装着されるように、テストヘッド
上に配置された複数のソケットと、前記各電子部品を各
ソケットの接続端子方向に押圧可能なプッシャと、前記
プッシャを前記ソケット方向に移動させる駆動プレート
と、前記駆動プレートに直接または間接的に装着してあ
り、前記プッシャを介して前記電子部品を伝熱により温
度調節する温調器とを有する。

【０００９】本発明に係る試験装置は、前記テストヘッ
ドの上部に配置されたソケット、プッシャおよび駆動プ
レートを囲む空間を密閉するテストチャンバと、前記テ
ストチャンバの内部に、温度調節された気体を循環させ
る温調用送風装置とをさらに有する電子部品試験装置で
あって、前記温調器が、前記テストチャンバの内部を循
環する気体の流れ方向に沿って複数に分割され、個別に
温度制御可能な個別温調部分を有することが好ましい。

【００１０】本発明に係る試験装置は、複数の電子部品
に沿って流れる温調された気体の流れ方向に沿って生じ
る電子部品の位置による温度不均一を補償し、各電子部
品を均一な温度状態で試験するように、前記個別温調部
分から各電子部品に伝熱する熱量を個別に制御する制御
手段をさらに有することが好ましい。

【００１１】前記複数の電子部品は、テストトレイによ
り保持され、当該テストトレイが、前記プッシャとソケ
ットとの間に搬送されることが好ましい。

【００１２】前記複数のプッシャは、アダプタの下端に
それぞれ固定してあり、前記アダプタが、マッチプレー
トに対して弾性保持してあり、前記マッチプレートが電
子部品の種類に応じて交換自在に、前記テストヘッドの
上に配置してあり、前記マッチプレートの上部に、前記
駆動プレートが上下方向移動自在に配置してあることが
好ましい。

【００１３】前記温調器としては、特に限定されない
が、加熱用温調器である場合には、面状発熱体であるこ
とが好ましい。また、前記温調器としては、吸熱用温調
器であっても良く、その場合には、ペルチェ素子などが
用いられる。

【００１４】本発明に係る試験装置により試験される電
子部品としては、特に限定されないが、たとえばＩＣチ
ップを例示することができる。

【００１５】

【作用】本発明に係る試験装置では、各電子部品を各ソ
ケットの接続端子方向に押圧可能するプッシャを介し
て、温調器により複数の電子部品を伝熱により温度調節
するため、温風のみにより電子部品を温度調節する試験
装置に比較して、試験すべき電子部品を素早く目的とす
る温度に設定することができる。したがって、試験工程
時間の短縮を図ることができる。

【００１６】また、本発明に係る試験装置では、温調器
により複数の電子部品を伝熱により温度調節するため、
温風のみにより電子部品を温度調節する試験装置に比較
して、温度分布の不均一が生じにくい。そのため、同時
に試験すべき全ての電子部品を略同じ温度条件にするこ
とが容易であり、熱ストレス条件下での電子部品の試験
の信頼性が向上する。

【００１７】本発明に係る試験装置において、温調用送
風装置と組み合わせることにより、電子部品を所定温度
まで到達させる時間をさらに短縮することができる。ま
た、温調用送風装置のみでは、送風位置により電子部品
の温度に差異が生じやすいが、本発明の装置のように、
伝熱による温調器と組み合わせることで、温調された気
体の流れ方向に沿って生じる電子部品の位置による温度
不均一を補償することができる。その結果、同時に試験
すべき全ての電子部品を略同じ温度条件にすることがで
き、熱ストレス条件下での電子部品の試験の信頼性が向
上する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。

【００１９】図１は本発明の１実施形態に係るＩＣ試験
装置の要部断面図、図２はＩＣ試験装置の全体側面図、
図３は図２に示すハンドラの斜視図、図４は被試験ＩＣ
の取り廻し方法を示すトレイのフローチャート、図５は
同ＩＣ試験装置のＩＣストッカの構造を示す斜視図、図
６は同ＩＣ試験装置で用いられるカスタマトレイを示す
斜視図、図７は同ＩＣ試験装置で用いられるテストトレ
イを示す一部分解斜視図、図８は同ＩＣ試験装置のテス
トヘッドにおけるソケット付近の構造の一例示す分解斜
視図、図９は図８に示すソケット付近の断面図、図１０
はテストヘッドのソケット付近においてプッシャが下降
した状態を示す断面図である。

【００２０】まず、本発明の１実施形態に係る電子部品
試験装置としてのＩＣ試験装置の全体構成について説明
する。図２に示すように、本実施形態に係るＩＣ試験装
置１０は、ハンドラ１と、テストヘッド５と、試験用メ
イン装置６とを有する。ハンドラ１は、試験すべきＩＣ
チップを順次テストヘッド５に設けたＩＣソケットに搬
送し、試験が終了したＩＣチップ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動作を実行する。

【００２１】テストヘッド５に設けたＩＣソケットは、
ケーブル７を通じて試験用メイン装置６に接続してあ
り、ＩＣソケットに着脱自在に装着されたＩＣチップを
ケーブル７を通じて試験用メイン装置６に接続し、試験
用メイン装置６からの試験用信号によりＩＣチップをテ
ストする。

【００２２】ハンドラ１の下部には、主としてハンドラ
１を制御する制御装置が内蔵してあるが、一部に空間部
分８が設けてある。この空間部分８に、テストヘッド５
が交換自在に配置してあり、ハンドラ１に形成した貫通
孔を通してＩＣチップをテストヘッド５上のＩＣソケッ
トに装着することが可能になっている。

【００２３】このＩＣ試験装置１０は、試験すべき電子
部品としてのＩＣチップを、常温よりも高い温度状態
（高温）または低い温度状態（低温）で試験するための
装置であり、ハンドラ１は、図３および４に示すよう
に、チャンバ１００を有する。チャンバ１００は、試験
すべきＩＣチップに、目的とする高温または低温の熱ス
トレスを与えるための恒温槽１０１と、この恒温槽１０
１で熱ストレスが与えられた状態にあるＩＣチップをテ
ストするためのテストチャンバ１０２と、テストチャン
バ１０２で試験されたＩＣチップから熱ストレスを除去
するための除熱槽１０３とを有する。図２に示すテスト
ヘッド５の上部は、図１に示すように、テストチャンバ
１０２の内部に挿入され、そこでＩＣチップ２の試験が
成されるようになっている。

【００２４】なお、図４は本実施形態のＩＣ試験装置に
おける試験用ＩＣチップの取り廻し方法を理解するため
の図であって、実際には上下方向に並んで配置されてい
る部材を平面的に示した部分もある。したがって、その
機械的（三次元的）構造は、主として図３を参照して理
解することができる。

【００２５】図３および４に示すように、本実施形態の
ＩＣ試験装置１０のハンドラ１は、これから試験を行な
うＩＣチップを格納し、また試験済のＩＣチップを分類
して格納するＩＣ格納部２００と、ＩＣ格納部２００か
ら送られる被試験ＩＣチップをチャンバ部１００に送り
込むローダ部３００と、テストヘッドを含むチャンバ部
１００と、チャンバ部１００で試験が行なわれた試験済
のＩＣを分類して取り出すアンローダ部４００とから構
成されている。ハンドラ１の内部では、ＩＣチップは、
トレイに収容されて搬送される。

【００２６】ハンドラ１に収容される前のＩＣチップ
は、図６に示すカスタマトレイＫＳＴ内に多数収容して
あり、その状態で、図３および４に示すハンドラ１のＩ
Ｃ収納部２００へ供給され、そこで、カスタマトレイＫ
ＳＴから、ハンドラ１内で搬送されるテストトレイＴＳ
Ｔ（図７参照）にＩＣチップ２が載せ替えられる。ハン
ドラ１の内部では、図４に示すように、ＩＣチップは、
テストトレイＴＳＴに載せられた状態で移動し、高温ま
たは低温の温度ストレスが与えられ、適切に動作するか
どうか試験（検査）され、当該試験結果に応じて分類さ
れる。以下、ハンドラ１の内部について、個別に詳細に
説明する。

【００２７】ＩＣ格納部２００ 図３に示すように、ＩＣ格納部２００には、試験前のＩ
Ｃチップを格納する試験前ＩＣストッカ２０１と、試験
の結果に応じて分類されたＩＣチップを格納する試験済
ＩＣストッカ２０２とが設けてある。

【００２８】これらの試験前ＩＣストッカ２０１および
試験済ＩＣストッカ２０２は、図５に示すように、枠状
のトレイ支持枠２０３と、このトレイ支持枠２０３の下
部から侵入して上部に向って昇降可能とするエレベータ
２０４とを具備している。トレイ支持枠２０３には、カ
スタマトレイＫＳＴが複数積み重ねられて支持され、こ
の積み重ねられたカスタマトレイＫＳＴのみがエレベー
タ２０４によって上下に移動される。

【００２９】図３に示す試験前ＩＣストッカ２０１に
は、これから試験が行われるＩＣチップが格納されたカ
スタマトレイＫＳＴが積層されて保持してある。また、
試験済ＩＣストッカ２０２には、試験を終えて分類され
たＩＣチップが収容されたカスタマトレイＫＳＴが積層
されて保持してある。

【００３０】なお、これら試験前ＩＣストッカ２０１と
試験済ＩＣストッカ２０２とは、略同じ構造にしてある
ので、試験前ＩＣストッカ２０１の部分を、試験済ＩＣ
ストッカ２０２として使用することや、その逆も可能で
ある。したがって、試験前ＩＣストッカ２０１の数と試
験済ＩＣストッカ２０２の数とは、必要に応じて容易に
変更することができる。

【００３１】図３および図４に示す実施形態では、試験
前ストッカ２０１として、２個のストッカＳＴＫ−Ｂが
設けてある。ストッカＳＴＫ−Ｂの隣には、試験済ＩＣ
ストッカ２０２として、アンローダ部４００へ送られる
空ストッカＳＴＫ−Ｅを２個設けてある。また、その隣
には、試験済ＩＣストッカ２０２として、８個のストッ
カＳＴＫ−１，ＳＴＫ−２，…，ＳＴＫ−８を設けてあ
り、試験結果に応じて最大８つの分類に仕分けして格納
できるように構成してある。つまり、良品と不良品の別
の外に、良品の中でも動作速度が高速のもの、中速のも
の、低速のもの、あるいは不良の中でも再試験が必要な
もの等に仕分けされる。

【００３２】ローダ部３００ 図５に示す試験前ＩＣストッカ２０１のトレイ支持枠２
０３に収容してあるカスタマトレイＫＳＴは、図３に示
すように、ＩＣ格納部２００と装置基板１０５との間に
設けられたトレイ移送アーム２０５によってローダ部３
００の窓部３０６に装置基板１０５の下側から運ばれ
る。そして、このローダ部３００において、カスタマト
レイＫＳＴに積み込まれた被試験ＩＣチップを、Ｘ−Ｙ
搬送装置３０４によって一旦プリサイサ（preciser）３
０５に移送し、ここで被試験ＩＣチップの相互の位置を
修正したのち、さらにこのプリサイサ３０５に移送され
た被試験ＩＣチップを再びＸ−Ｙ搬送装置３０４を用い
て、ローダ部３００に停止しているテストトレイＴＳＴ
に積み替える。

【００３３】カスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴ
ＳＴへ被試験ＩＣチップを積み替えるＩＣ搬送装置３０
４としては、図３に示すように、装置基板１０５の上部
に架設された２本のレール３０１と、この２本のレール
３０１によってテストトレイＴＳＴとカスタマトレイＫ
ＳＴとの間を往復する（この方向をＹ方向とする）こと
ができる可動アーム３０２と、この可動アーム３０２に
よって支持され、可動アーム３０２に沿ってＸ方向に移
動できる可動ヘッド３０３とを備えている。

【００３４】このＸ−Ｙ搬送装置３０４の可動ヘッド３
０３には、吸着ヘッドが下向に装着されており、この吸
着ヘッドが空気を吸引しながら移動することで、カスタ
マトレイＫＳＴから被試験ＩＣチップを吸着し、その被
試験ＩＣチップをテストトレイＴＳＴに積み替える。こ
うした吸着ヘッドは、可動ヘッド３０３に対して例えば
８本程度装着されており、一度に８個の被試験ＩＣチッ
プをテストトレイＴＳＴに積み替えることができる。

【００３５】なお、一般的なカスタマトレイＫＳＴにあ
っては、被試験ＩＣチップを保持するための凹部が、被
試験ＩＣチップの形状よりも比較的大きく形成されてい
るので、カスタマトレイＫＳＴに格納された状態におけ
る被試験ＩＣチップの位置は、大きなバラツキをもって
いる。したがって、この状態で被試験ＩＣチップを吸着
ヘッドに吸着し、直接テストトレイＴＳＴに運ぶと、テ
ストトレイＴＳＴに形成されたＩＣ収納凹部に正確に落
し込むことが困難となる。このため、本実施形態のハン
ドラ１では、カスタマトレイＫＳＴの設置位置とテスト
トレイＴＳＴとの間にプリサイサ３０５と呼ばれるＩＣ
チップの位置修正手段が設けられている。このプリサイ
サ３０５は、比較的深い凹部を有し、この凹部の周縁が
傾斜面で囲まれた形状とされているので、この凹部に吸
着ヘツドに吸着された被試験ＩＣチップを落し込むと、
傾斜面で被試験ＩＣチップの落下位置が修正されること
になる。これにより、８個の被試験ＩＣチップの相互の
位置が正確に定まり、位置が修正された被試験ＩＣチッ
プを再び吸着ヘッドで吸着してテストトレイＴＳＴに積
み替えることで、テストトレイＴＳＴに形成されたＩＣ
収納凹部に精度良く被試験ＩＣチップを積み替えること
ができる。

【００３６】チャンバ１００ 上述したテストトレイＴＳＴは、ローダ部３００で被試
験ＩＣチップが積み込まれたのちチャンバ１００に送り
込まれ、当該テストトレイＴＳＴに搭載された状態で各
被試験ＩＣチップがテストされる。

【００３７】チャンバ１００は、テストトレイＴＳＴに
積み込まれた被試験ＩＣチップに目的とする高温または
低温の熱ストレスを与える恒温槽１０１と、この恒温槽
１０１で熱ストレスが与えられた状態にある被試験ＩＣ
チップをテストヘッドに接触させるテストチャンバ１０
２と、テストチャンバ１０２で試験された被試験ＩＣチ
ップから、与えられた熱ストレスを除去する除熱槽１０
３とで構成されている。

【００３８】除熱槽１０３では、恒温槽１０１で高温を
印加した場合は、被試験ＩＣチップを送風により冷却し
て室温に戻し、また恒温槽１０１で低温を印加した場合
は、被試験ＩＣチップを温風またはヒータ等で加熱して
結露が生じない程度の温度まで戻す。そして、この除熱
された被試験ＩＣチップをアンローダ部４００に搬出す
る。

【００３９】図３に示すように、チャンバ１００の恒温
槽１０１および除熱槽１０３は、テストチャンバ１０２
より上方に突出するように配置されている。また、恒温
槽１０１には、図４に概念的に示すように、垂直搬送装
置が設けられており、テストチャンバ１０２が空くまで
の間、複数枚のテストトレイＴＳＴがこの垂直搬送装置
に支持されながら待機する。主として、この待機中にお
いて、被試験ＩＣチップに高温または低温の熱ストレス
が印加される。

【００４０】図４に示すように、テストチャンバ１０２
には、その中央下部にテストヘッド５が配置され、テス
トヘッド５の上にテストトレイＴＳＴが運ばれる。そこ
では、図７に示すテストトレイＴＳＴにより保持された
全てのＩＣチップ２を同時または順次テストヘッド５に
電気的に接触させ、テストトレイＴＳＴ内の全てのＩＣ
チップ２について試験が行われる。一方、試験が終了し
たテストトレイＴＳＴは、除熱槽１０３で除熱され、Ｉ
Ｃチップ２の温度を室温に戻したのち、図３および４に
示すアンローダ部４００に排出される。

【００４１】また、図３に示すように、恒温槽１０１と
除熱槽１０３の上部には、装置基板１０５からテストト
レイＴＳＴを送り込むための入り口用開口部と、装置基
板１０５へテストトレイＴＳＴを送り出すための出口用
開口部とがそれぞれ形成してある。装置基板１０５に
は、これら開口部からテストトレイＴＳＴを出し入れす
るためのテストトレイ搬送装置１０８が装着してある。
これら搬送装置１０８は、たとえば回転ローラなどで構
成してある。この装置基板１０５上に設けられたテスト
トレイ搬送装置１０８によって、除熱槽１０３から排出
されたテストトレイＴＳＴは、アンローダ部４００およ
びローダ部３００を介して恒温槽１０１へ返送される。

【００４２】図７は本実施形態で用いられるテストトレ
イＴＳＴの構造を示す分解斜視図である。このテストト
レイＴＳＴは、矩形フレーム１２を有し、そのフレーム
１２に複数の桟（さん）１３が平行かつ等間隔に設けて
ある。これら桟１３の両側と、これら桟１３と平行なフ
レーム１２の辺１２ａの内側とには、それぞれ複数の取
付け片１４が長手方向に等間隔に突出して形成してあ
る。これら桟１３の間、および桟１３と辺１２ａとの間
に設けられた複数の取付け片１４の内の向かい合う２つ
の取付け片１４によって、各インサート収納部１５が構
成されている。

【００４３】各インサート収納部１５には、それぞれ１
個のインサート１６が収納されるようになっており、こ
のインサート１６はファスナ１７を用いて２つの取付け
片１４にフローティング状態で取付けられている。この
目的のために、インサート１６の両端部には、それぞれ
取付け片１４への取付け用孔２１が形成してある。こう
したインサート１６は、たとえば１つのテストトレイＴ
ＳＴに、１６×４個程度取り付けられる。

【００４４】なお、各インサート１６は、同一形状、同
一寸法とされており、それぞれのインサート１６に被試
験ＩＣチップ２が収納される。インサート１６のＩＣ収
容部１９は、収容する被試験ＩＣチップ２の形状に応じ
て決められ、図７に示す例では矩形の凹部とされてい
る。

【００４５】ここで、テストヘッド５に対して一度に接
続される被試験ＩＣチップ２は、図７に示すように４行
×１６列に配列された被試験ＩＣチップ２であれば、た
とえば行方向に３つ置きに配列された合計４列の被試験
ＩＣチップ２である。つまり、１回目の試験では、１列
目から３列おきに配置された合計１６個の被試験ＩＣチ
ップ２を、図８に示すように、それぞれテストヘッド５
のソケット５０のコンタクトピン５１に接続して試験す
る。２回目の試験では、テストトレイＴＳＴを１列分移
動させて２列目から３列おきに配置された被試験ＩＣチ
ップを同様に試験し、これを４回繰り返すことで全ての
被試験ＩＣチップ２を試験する。この試験の結果は、テ
ストトレイＴＳＴに付された例えば識別番号と、テスト
トレイＴＳＴの内部で割り当てられた被試験ＩＣチップ
２の番号で決まるアドレスで、ハンドラ１の制御装置に
記憶される。

【００４６】図８に示すように、テストヘッド５の上に
は、ソケット５０が、図７に示すテストトレイＴＳＴに
おいて、たとえば行方向に３つおきに合計４列の被試験
ＩＣチップ２に対応した数（４行×４列）で配置してあ
る。なお、一つ一つのソケット５０の大きさを小さくす
ることができれば、図７に示すテストトレイＴＳＴに保
持してある全てのＩＣチップ２を同時にテストできるよ
うに、テストヘッド５の上に、４行×１６列のソケット
５０を配置しても良い。

【００４７】図８に示すように、ソケット５０が配置さ
れたテストヘッド５の上部には、各ソケット５０毎に一
つのソケットガイド４０が装着してある。ソケットガイ
ド４０は、ソケット５０に対して固定してある。

【００４８】テストヘッド５の上には、図７に示すテス
トトレイＴＳＴが搬送され、一度にテストされる被試験
ＩＣチップ２の間隔に応じた数（上記テストトレイＴＳ
Ｔにあっては、３列おきに合計４列の計１６個）のイン
サート１６が、対応するソケットガイド４０の上に位置
するようになっている。

【００４９】図８に示すプッシャ３０は、ソケットガイ
ド４０の数に対応して、テストヘッド５の上側に設けて
ある。図１に示すように、各プッシャ３０は、アダプタ
６２の下端に固定してある。各アダプタ６２は、マッチ
プレート６０に弾性保持してある。マッチプレート６０
は、テストヘッド５の上部に位置するように、且つプッ
シャ３０とソケットガイド４０との間にテストプレート
ＴＳＴが挿入可能となるように装着してある。このマッ
チプレート６０は、テストヘッド５またはＺ軸駆動装置
７０の駆動プレート７２に対して、Ｚ軸方向に移動自在
に装着してあり、試験すべきＩＣチップ２の形状などに
合わせて、アダプタ６２およびプッシャ３０と共に、交
換自在な構造になっている。なお、テストプレートＴＳ
Ｔは、図１において紙面に垂直方向（Ｘ軸）から、プッ
シャ３０とソケットガイド４０との間に搬送されてく
る。チャンバ１００内部でのテストプレートＴＳＴの搬
送手段としては、搬送用ローラなどが用いられる。テス
トトレイＴＳＴの搬送移動に際しては、Ｚ軸駆動装置７
０の駆動プレートは、Ｚ軸方向に沿って上昇しており、
プッシャ３０とソケットガイド４０との間には、テスト
トレイＴＳＴが挿入される十分な隙間が形成してある。

【００５０】図１に示すように、テストチャンバ１０２
の内部に配置された駆動プレート７２の下面には、アダ
プタ６２に対応する数の押圧部７４が固定してあり、マ
ッチプレート６０に保持してあるアダプタ６２の上面を
押圧可能にしてある。駆動プレート７２には、駆動軸７
８が固定してあり、駆動軸７８は、図示省略してある圧
力シリンダに接続してある。圧力シリンダは、たとえば
空気圧シリンダなどで構成してあり、駆動軸７８をＺ軸
方向に沿って上下移動させ、アダプタ６２を押圧可能と
なっている。

【００５１】各アダプタ６２の下端に装着してあるプッ
シャ３０の中央には、図８および９に示すように、被試
験ＩＣチップを押し付けるための押圧子３１が形成さ
れ、その両側にインサート１６のガイド孔２０およびソ
ケットガイド４０のガイドブッシュ４１に挿入されるガ
イドピン３２が設けてある。また、押圧子３１とガイド
ピン３２との間には、当該プッシャ３０がＺ軸駆動装置
７０にて下降移動する際に、下限を規制するためのスト
ッパガイド３３が設けてあり、このストッパガイド３３
は、ソケットガイド４０のストッパ面４２に当接するこ
とで、被試験ＩＣチップ２を破壊しない適切な圧力で押
し付けるプッシャの下限位置が決定される。

【００５２】各インサート１６は、図７に示すように、
テストトレイＴＳＴに対してファスナ１７を用いて取り
付けてあり、図８〜１０に示すように、その両側に、上
述したプッシャ３０のガイドピン３２およびソケットガ
イド４０のガイドブッシュ４１が上下それぞれから挿入
されるガイド孔２０を有する。

【００５３】プッシャ３０の下降状態を示す図１０に示
すように、図において左側のガイド孔２０は、位置決め
のための孔であり、右側のガイド孔２０よりも小さい内
径にしてある。そのため、左側のガイド孔２０には、そ
の上半分にプッシャ３０のガイドピン３２が挿入されて
位置決めが行われ、その下半分には、ソケットガイド４
０のガイドブッシュ４１が挿入されて位置決めが行われ
る。ちなみに、図において右側のガイド孔２０と、プッ
シャ３０のガイドピン３２およびソケットガイド４０の
ガイドブッシュ４１とは、ゆるい嵌合状態とされてい
る。

【００５４】図９および１０に示すように、インサート
１６の中央には、ＩＣ収容部１９が形成してあり、ここ
に被試験ＩＣチップ２を落とし込むことで、図７に示す
テストトレイＴＳＴに被試験ＩＣチップが積み込まれる
ことになる。

【００５５】図９および１０に示すように、テストヘッ
ド５に固定されるソケットガイド４０の両側には、プッ
シャ３０に形成してある２つのガイドピン３２が挿入さ
れて、これら２つのガイドピン３２との間で位置決めを
行うためのガイドブッシュ４１が設けられており、この
ガイドブッシュ４１の図示上左側のものは、前述したよ
うに、インサート１６との間でも位置決めを行う。

【００５６】図１０に示すように、ソケットガイド４０
の下側には、複数のコンタクトピン５１を有するソケッ
ト５０が固定されており、このコンタクトピン５１は、
図外のスプリングによって上方向にバネ付勢されてい
る。したがって、被試験ＩＣチップを押し付けても、コ
ンタクトピン５１がソケット５０の上面まで後退する一
方で、被試験ＩＣチップ２が多少傾斜して押し付けられ
ても、ＩＣチップ２の全ての端子にコンタクトピン５１
が接触できるようになっている。

【００５７】本実施形態では、上述したように構成され
たチャンバ１００において、図１に示すように、テスト
チャンバ１０２を構成する密閉されたケーシング８０の
内部に、温調用送風装置９０が装着してある。温調用送
風装置９０は、ファン９２と、熱交換部９４とを有し、
ファン９２によりケーシング内部の空気を吸い込み、熱
交換部９４を通してケーシング８０の内部に吐き出すこ
とで、ケーシング８０の内部を、所定の温度条件（高温
または低温）にする。

【００５８】温調用送風装置９０の熱交換部９４は、ケ
ーシング内部を高温にする場合には、加熱媒体が流通す
る放熱用熱交換器または電熱ヒータなどで構成してあ
り、ケーシング内部を、たとえば室温〜１６０゜C程度の
高温に維持するために十分な熱量を提供可能になってい
る。また、ケーシング内部を低温にする場合には、熱交
換部９４は、液体窒素などの冷媒が循環する吸熱用熱交
換器などで構成してあり、ケーシング内部を、たとえば
−６０゜C〜室温程度の低温に維持するために十分な熱量
を吸熱可能になっている。ケーシング８０の内部温度
は、たとえば温度センサ８２により検出され、ケーシン
グ８０の内部が所定温度に維持されるように、ファン９
２の風量および熱交換部９４の熱量などが制御される。

【００５９】温調用送風装置９０の熱交換部９４を通し
て発生した温風または冷風は、ケーシング８０の上部を
Ｙ軸方向に沿って流れ、装置９０と反対側のケーシング
側壁に沿って下降し、マッチプレート６０とテストヘッ
ド５との間の隙間を通して、装置９０へと戻り、ケーシ
ング内部を循環するようになっている。

【００６０】本実施形態では、このような温調用送風装
置９０に加えて、Ｚ軸駆動装置７０の駆動プレート７２
の上面に、複数の面状発熱体７６（温調器の個別温調部
分）が配置してある。各面状発熱体７６は、Ｙ軸方向に
沿って配置してある押圧部７４に対応して駆動プレート
の上面に、分割して配置してある。図１において、面状
発熱体７６の分割方向は、テストチャンバの内部をテス
トヘッド５上のＩＣチップ２のＹ軸方向配列方向に沿っ
て循環する温調された空気の流れ方向に一致する。Ｙ軸
方向に分割して配置された複数の面状発熱体７６は、Ｘ
軸方向には、分割されていない帯状の発熱体である。た
だし、Ｘ軸方向にも面状発熱体７６を分割して個別に制
御しても良い。

【００６１】各面状発熱体７６は、制御手段としての制
御装置９６からの出力信号により制御され、個別に温度
制御が可能になっている。面状発熱体としては、特に限
定されないが、たとえば基布に導電性塗料を塗布した発
熱層を有する面状発熱体、導電性線条体（線、帯、糸）
を面状に配置して成る発熱層を持つ面状発熱体、導電性
粒子が分散された導電性シートから成る発熱層を持つ面
状発熱体、絶縁シート上に導電性塗料層から成る発熱層
が形成された面状発熱体などを例示することができる。

【００６２】各面状発熱体７６は、制御装置９６からの
出力信号に基づき、Ｙ軸方向に沿って配置された複数の
ＩＣチップ２に沿って流れる温調された空気の流れ方向
に沿って生じるＩＣチップ２の位置による温度不均一を
補償し、各ＩＣチップ２を均一な温度状態で試験するよ
うに、各面状発熱体７６から各ＩＣチップ２に伝熱する
熱量を個別に制御するようになっている。

【００６３】たとえばテストチャンバ１０２の内部を高
温状態とするために、温調送風装置９０から吹き出され
る温度調節された空気が温風である場合には、テストヘ
ッド５の上部で温風の下流側に配置されるＩＣチップ２
の温度は、その上流側に配置されるＩＣチップ２の温度
よりも低温になる傾向にある。そこで、本実施形態で
は、テストヘッド５の上部で温風の下流側に配置される
ＩＣチップ２に対して面状発熱体７６から伝熱する熱量
を、その上流側に配置されるＩＣチップ２に対して面状
発熱体７６から伝熱する熱量よりも大きくなるように、
制御装置９６による制御を行う。

【００６４】具体的には、温調送風装置９０のみによる
ＩＣチップ２の不均一な温度分布を予め実測またはシュ
ミレーションにより求め、その温度分布を補償して均一
な温度分布となるように、各面状発熱体７６から伝熱す
る定常的な熱量を決定する。または、Ｙ軸方向に配列さ
れた複数のＩＣチップ２の温度分布を温度センサにより
リアルタイムで計測し、それらの温度センサからの出力
信号に基づき、制御装置９６により、各面状発熱体７６
から各ＩＣチップ２へと伝熱する熱量を制御する。その
結果、均一な温度分布でＩＣチップの高温ストレス試験
を行うことができる。

【００６５】また、テストチャンバ１０２の内部を低温
状態とするために、温調送風装置９０から吹き出される
温度調節された空気が冷風である場合には、テストヘッ
ド５の上部で冷風の下流側に配置されるＩＣチップ２の
温度は、その上流側に配置されるＩＣチップ２の温度よ
りも高くなる傾向にある。そこで、本実施形態では、テ
ストヘッド５の上部で冷風の下流側に配置されるＩＣチ
ップ２に対して面状発熱体７６から伝熱する熱量を、そ
の上流側に配置されるＩＣチップ２に対して面状発熱体
７６から伝熱する熱量よりも小さくするように、制御装
置９６による制御を行う。具体的な制御は、高温ストレ
スの場合と同じである。その結果、均一な温度分布でＩ
Ｃチップの低温ストレス試験を行うことができる。

【００６６】なお、面状発熱体７６からＩＣチップ２へ
の伝熱を良好にする観点からは、その伝熱の経路となる
駆動プレート７２、押圧部７４、アダプタ６２およびプ
ッシャ３０は、伝熱特性に優れた金属で構成してあるこ
とが好ましい。

【００６７】アンローダ部４００ 図３および４に示すアンローダ部４００にも、ローダ部
３００に設けられたＸ−Ｙ搬送装置３０４と同一構造の
Ｘ−Ｙ搬送装置４０４，４０４が設けられ、このＸ−Ｙ
搬送装置４０４，４０４によって、アンローダ部４００
に運び出されたテストトレイＴＳＴから試験済のＩＣチ
ップがカスタマトレイＫＳＴに積み替えられる。

【００６８】図３に示すように、アンローダ部４００の
装置基板１０５には、当該アンローダ部４００へ運ばれ
たカスタマトレイＫＳＴが装置基板１０５の上面に臨む
ように配置される一対の窓部４０６，４０６が二対開設
してある。

【００６９】また、図示は省略するが、それぞれの窓部
４０６の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させる
ための昇降テーブルが設けられており、ここでは試験済
の被試験ＩＣチップが積み替えられて満杯になったカス
タマトレイＫＳＴを載せて下降し、この満杯トレイをト
レイ移送アーム２０５に受け渡す。

【００７０】ちなみに、本実施形態のハンドラ１では、
仕分け可能なカテゴリーの最大が８種類であるものの、
アンローダ部４００の窓部４０６には最大４枚のカスタ
マトレイＫＳＴしか配置することができない。したがっ
て、リアルタイムに仕分けできるカテゴリは４分類に制
限される。一般的には、良品を高速応答素子、中速応答
素子、低速応答素子の３つのカテゴリに分類し、これに
不良品を加えて４つのカテゴリで充分ではあるが、たと
えば再試験を必要とするものなどのように、これらのカ
テゴリに属さないカテゴリが生じることもある。

【００７１】このように、アンローダ部４００の窓部４
０６に配置された４つのカスタマトレイＫＳＴ（図５お
よび６参照）に割り当てられたカテゴリー以外のカテゴ
リーに分類される被試験ＩＣチップが発生した場合に
は、アンローダ部４００から１枚のカスタマトレイＫＳ
ＴをＩＣ格納部２００に戻し、これに代えて新たに発生
したカテゴリーの被試験ＩＣチップを格納すべきカスタ
マトレイＫＳＴをアンローダ部４００に転送し、その被
試験ＩＣチップを格納すればよい。ただし、仕分け作業
の途中でカスタマトレイＫＳＴの入れ替えを行うと、そ
の間は仕分け作業を中断しなければならず、スループッ
トが低下するといった問題がある。このため、本実施形
態のハンドラ１では、アンローダ部４００のテストトレ
イＴＳＴと窓部４０６との間にバッファ部４０５を設
け、このバッファ部４０５に、希にしか発生しないカテ
ゴリの被試験ＩＣチップを一時的に預かるようにしてい
る。

【００７２】たとえば、バッファ部４０５に２０〜３０
個程度の被試験ＩＣチップが格納できる容量をもたせる
とともに、バッファ部４０５の各ＩＣ格納位置に格納さ
れたＩＣチップのカテゴリをそれぞれ記憶するメモリを
設けて、バッファ部４０５に一時的に預かった被試験Ｉ
Ｃチップのカテゴリと位置とを各被試験ＩＣチップ毎に
記憶しておく。そして、仕分け作業の合間またはバッフ
ァ部４０５が満杯になった時点で、バッファ部４０５に
預かっている被試験ＩＣチップが属するカテゴリのカス
タマトレイＫＳＴをＩＣ格納部２００から呼び出し、そ
のカスタマトレイＫＳＴに収納する。このとき、バッフ
ァ部４０５に一時的に預けられる被試験ＩＣチップは複
数のカテゴリにわたる場合もあるが、こうしたときは、
カスタマトレイＫＳＴを呼び出す際に一度に複数のカス
タマトレイＫＳＴをアンローダ部４００の窓部４０６に
呼び出せばよい。

【００７３】試験装置１０の作用 本実施形態に係る試験装置１０では、図１に示すよう
に、温調送風装置９０以外に、面状発熱体７６により、
駆動プレート７２、押圧部７４，アダプタ６２およびプ
ッシャ３０を介して、複数のＩＣチップ２を伝熱により
温度調節する。このため、温調送風装置９０からの温風
のみによりＩＣチップ２を温度調節する従来の試験装置
に比較して、試験すべきＩＣチップ２を素早く目的とす
る温度に設定することができる。したがって、総合的な
試験工程時間の短縮を図ることができる。

【００７４】また、本実施形態に係る試験装置１０で
は、面状発熱体７６により複数のＩＣチップ２を伝熱に
より温度調節するため、温風のみによりＩＣチップ２を
温度調節する従来の試験装置に比較して、温度分布の不
均一が生じにくい。そのため、同時に試験すべき全ての
ＩＣチップ２を略同じ温度条件にすることが容易であ
り、熱ストレス条件下でのＩＣチップ２の試験の信頼性
が向上する。

【００７５】また、温調用送風装置９０のみでは、送風
位置によりＩＣチップ２の温度に差異が生じやすいが、
本実施形態の装置１０のように、伝熱によるＩＣチップ
２の温度調節を行う面状発熱体７６と組み合わせること
で、温調された気体の流れ方向に沿って生じるＩＣチッ
プ２の位置による温度不均一を補償することができる。
その結果、同時に試験すべき全てのＩＣチップ２を略同
じ温度条件にすることができ、熱ストレス条件下でのＩ
Ｃチップ２の試験の信頼性が向上する。

【００７６】その他の実施形態 なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で種々に改変することができ
る。

【００７７】たとえば、上述した実施形態では、駆動プ
レート７２の上面に個別制御可能な面状発熱体７６を装
着したが、面状発熱体の装着位置は、それらの位置に限
らず、駆動プレート７２と押圧部７４との間、押圧部７
４の下面、アダプタ６２の上面などの位置であっても良
い。また、伝熱による温度調節するための温調器として
は、面状発熱体７６に限らず、その他のヒータなどの加
熱用温調器であっても良い。または、伝熱による温度調
節するための温調器としては、ペルチェ素子などの吸熱
用温調器であっても良い。試験装置を用いて高温ストレ
ス試験を行う場合に、温調用送風装置９０により送風さ
れる温風の流れの上流側に位置するＩＣチップ２の温度
が、その下流側のＩＣチップ２の温度よりも高くなる傾
向にある。下流側のＩＣチップ２の温度条件に合わせ
て、温調用送風装置９０からの熱量を設定すれば、上流
側に位置するＩＣチップ２の温度が試験スペックよりも
高くなるおそれがある。

【００７８】そのような場合には、前記実施形態の面状
発熱体７６の代わりに吸熱用温調器を配置し、上流側に
位置するＩＣチップ２から吸熱する熱量を、その下流側
のＩＣチップ２から吸熱する熱量よりも大きくし、温度
分布の不均一を無くすことが好ましい。

【００７９】また、上述した実施形態に係る試験装置１
０では、図３および４に示すように、チャンバ１００
を、恒温槽１０１と、テストチャンバ１０２と、除熱槽
１０３とで構成したが、本発明に係る試験装置では、恒
温槽１０１および／または除熱槽１０３は、省略するこ
とも可能である。

【００８０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
電子部品試験装置によれば、複数の電子部品を同時に試
験する際などに、一度に試験すべき全ての電子部品を、
略均一な温度条件で試験することができ、しかも総合的
な試験工程時間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の１実施形態に係るＩＣ試験装置
の要部断面図である。

【図２】図２はＩＣ試験装置の全体側面図である。

【図３】図３は図２に示すハンドラの斜視図である。

【図４】図４は被試験ＩＣの取り廻し方法を示すトレイ
のフローチャートである。

【図５】図５は同ＩＣ試験装置のＩＣストッカの構造を
示す斜視図である。

【図６】図６は同ＩＣ試験装置で用いられるカスタマト
レイを示す斜視図である。

【図７】図７は同ＩＣ試験装置で用いられるテストトレ
イを示す一部分解斜視図である。

【図８】図８は同ＩＣ試験装置のテストヘッドにおける
ソケット付近の構造の一例示す分解斜視図である。

【図９】図９は図８に示すソケット付近の断面図であ
る。

【図１０】図１０はテストヘッドのソケット付近におい
てプッシャが下降した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１… ハンドラ ２… ＩＣチップ ５… テストヘッド ６… 試験用メイン装置 １０… ＩＣ試験装置（電子部品試験装置） １６… インサート ３０… プッシャ ４０… ソケットガイド ５０… ソケット ６０… マッチプレート ６２… アダプタ ７０… Ｚ軸駆動装置 ７２… 駆動プレート ７４… 押圧部 ７６… 面状発熱体（温調器の個別温調部） ８０… ケーシング ８２… 温度センサ ９０… 温調送風装置 ９２… ファン ９４… 熱交換器 ９６… 制御装置 １００… チャンバ １０１… 恒温槽 １０２… テストチャンバ １０３… 除熱槽 ＴＳＴ… テストトレイ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験すべき複数の電子部品がそれぞれ装
   着されるように、テストヘッド上に配置された複数のソ
   ケットと、 前記各電子部品を各ソケットの接続端子方向に押圧可能
   なプッシャと、 前記プッシャを前記ソケット方向に移動させる駆動プレ
   ートと、 前記駆動プレートに直接または間接的に装着してあり、
   前記プッシャを介して前記電子部品を伝熱により温度調
   節する温調器とを有する電子部品試験装置。
2. 【請求項２】 前記テストヘッドの上部に配置されたソ
   ケット、プッシャおよび駆動プレートを囲む空間を密閉
   するテストチャンバと、 前記テストチャンバの内部に、温度調節された気体を循
   環させる温調用送風装置とをさらに有する電子部品試験
   装置であって、 前記温調器が、前記テストチャンバの内部を循環する気
   体の流れ方向に沿って複数に分割され、個別に温度制御
   可能な個別温調部分を有する請求項１に記載の電子部品
   試験装置。
3. 【請求項３】 複数の電子部品に沿って流れる温調され
   た気体の流れ方向に沿って生じる電子部品の位置による
   温度不均一を補償し、各電子部品を均一な温度状態で試
   験するように、前記個別温調部分から各電子部品に伝熱
   する熱量を個別に制御する制御手段をさらに有する請求
   項２に記載の電子部品試験装置。
4. 【請求項４】 前記複数の電子部品は、テストトレイに
   より保持され、当該テストトレイが、前記プッシャとソ
   ケットとの間に搬送される請求項１〜３のいずれかに記
   載の電子部品試験装置。
5. 【請求項５】 前記複数のプッシャは、アダプタの下端
   にそれぞれ固定してあり、 前記アダプタが、マッチプレートに対して弾性保持して
   あり、 前記マッチプレートが電子部品の種類に応じて交換自在
   に、前記テストヘッドの上に配置してあり、 前記マッチプレートの上部に、前記駆動プレートが上下
   方向移動自在に配置してある請求項１〜４のいずれかに
   記載の電子部品試験装置。
6. 【請求項６】 前記温調器が面状発熱体である請求項１
   〜５のいずれかに記載の電子部品試験装置。
7. 【請求項７】 前記電子部品がＩＣチップである請求項
   １〜６のいずれかに記載の電子部品試験装置。