温度测定装置、检查装置以及控制方法与流程

文档序号:14518525阅读:222来源:国知局
温度测定装置、检查装置以及控制方法与流程

本发明涉及对被测定体的内部温度进行测定的温度测定装置等。



背景技术:

在ic(integratedcircuit:集成电路)等的电子部件的制造过程中,为了事先使初始不良降低并示出其可靠性,进行制造出的电子部件的性能、功能的检查(抗老化测试)。其一有在高温下进行的检查。例如在专利文献1中公开了如下电子部件检查装置:将电子部件输送到输入输出检查用的电信号的插座,一边加热电子部件一边按压到插座使它们的端子连接,检查电子部件的电气特性。

专利文献1:日本专利特开2014-76519号公报

然而,上述的高温下的检查是在将电子部件加热至检查所要求的温度(例如150℃等)的状态下进行。公知有如下方法:由于不能在电子部件的内部设置或者插入温度测定设备,因此从被装配在电子部件的具有二极管、晶体管等的温度特性的元件的动作状况推断性地测定电子部件的内部温度,以使电子部件的内部温度成为上述要求的温度(以下,称为“目标温度”)的方式控制热源进行加热。但是,这种以往的方法不能适用于将电子部件整体看作为黑箱的情况,况且从元件的动作状况推断电子部件整体的内部温度会存在误差,可能引起有起因于电子部件的个体差、周边的热环境的变动等而在实际的内部温度中产生偏差或者有时不能将电子部件加热到目标温度等的问题。此外,在检查的期间,有必要使电子部件的内部温度达到目标温度,但作为测定电子部件的内部温度的方法,未必能说以往方法精度高。



技术实现要素:

已经针对电子部件对上述问题进行了说明,但如果是有必要将内部温度加热到目标温度以用于检查等,则关于电子部件以外的任何部件也可考虑同样的问题。即,本发明是鉴于这种情况而作出的,其目的在于提供能够精确地测定被测定体的内部温度并监视其变化的技术。

为了解决上述课题的第一发明是温度测定装置,其具备:第一热源,能够改变发热温度;放置部,在放置部上放置收纳有测定对象的被测定体;第二热源,是加热所述放置部的热源,能够改变发热温度;温度传感器,对来自所述第一热源且经过所述被测定体的热流路径上的所述测定对象外的规定位置的温度进行检测;以及温度计算部,基于热平衡特性、所述第一热源的温度、所述第二热源的温度以及检测出的所述规定位置的温度来计算所述测定对象的温度,所述热平衡特性是所述测定对象的温度、所述第一热源的温度、所述第二热源的温度以及所述规定位置的温度的热平衡特性。

此外,作为另一发明,也可以构成控制方法,该控制方法是温度测定装置的控制方法,该温度测定装置具备:第一热源,能够改变发热温度;放置部,在放置部上放置收纳有测定对象的被测定体;第二热源,是加热所述放置部的热源,能够改变发热温度;以及温度传感器,对来自所述第一热源且经过所述被测定体的热流路径上的所述测定对象外的规定位置的温度进行检测,该控制方法包含:基于热平衡特性、所述第一热源的温度、所述第二热源的温度以及检测出的所述规定位置的温度来计算所述测定对象的温度,所述热平衡特性是所述测定对象的温度、所述第一热源的温度、所述第二热源的温度以及所述规定位置的温度的热平衡特性。

根据第一发明等,能够使用测定对象的温度、第一热源的温度、第二热源的温度以及规定位置的温度的热平衡特性,由第一热源的温度、第二热源的温度和检测出的规定位置的温度来计算收纳于被测定体的测定对象的温度。据此,能够精确地测定被测定体的内部温度并监视其变化。

此外,作为第二发明也可以将第一发明的温度测定装置构成为,所述第二热源的发热温度比所述第一热源的发热温度设定得高。

根据第二发明,能够将第二热源的发热温度比第一热源的发热温度设定得高。

此外,作为第三发明也可以将第一或第二发明的温度测定装置构成为,所述温度传感器将所述放置部的温度作为所述规定位置的温度来检测。

根据第三发明,能够检测并使用放置被测定体的放置部的温度,计算测定对象的温度。

此外,作为第四发明也可以将第一~第三中任一发明的温度测定装置构成为,具备搬运部,该搬运部保持并向所述放置部搬运所述被测定体且在测定中在规定的停止位置停止,所述第一热源设置于所述搬运部。

根据第四发明,能够通过保持并向放置部搬运被测定体且在测定的期间在规定位置停止的搬运部来加热被测定体(测定对象)。然后,在测定的期间,能够计算收纳于该被加热后的被测定体的测定对象的温度。此外,这时,能够通过加热放置部而对被测定体的周围绝热,能够稳定地进行被测定体的加热。

此外,作为第五发明也可以将第一~第四中任一发明的温度测定装置构成为,具备基于计算出的所述测定对象的温度进行所述热源的温度控制的控制部。

根据第五发明,能够实现使测定对象的温度成为规定的温度的那样的热源的温度控制。

此外,作为第六发明也可以将第一~第五中任一发明的温度测定装置构成为,所述温度计算部根据热环境将所述热平衡特性设定为可变。

根据第六发明,能够使用与热环境对应的热平衡特性,计算测定对象的温度。

此外,作为第七发明也可以将第六发明的温度测定装置构成为,所述温度计算部根据基于装置框体内的温度以及对流程度之中的任一方的所述热环境而将所述热平衡特性设定为可变。

根据第七发明,能够使用与装置框体内的温度或装置框体内的对流程度对应的热平衡特性,计算测定对象的温度。

此外,作为第八发明也可以构成具备第一~第七中任一发明的温度测定装置的检查装置,所述测定对象是电子电路。

根据第八发明,在电子电路的检查装置中,能够将检查对象的电子电路作为测定对象而精确地测定其温度并监视其变化。

此外,作为第九发明也可以将第八发明的检查装置构成为,所述放置部具有用于所述电子电路的插座,具备设置于装置框体内的规定空间的、动作补偿温度比所述热源的温度低并通过电线与所述插座连接的电路检查处理装置以及用于冷却所述电路检查处理装置的冷却装置,所述温度计算部根据所述规定空间的热环境将所述热平衡特性设定为可变。

根据第九发明,使比热源的温度低的动作补偿温度的电路检查处理装置设置于框体内的规定空间,通过冷却装置冷却该电路检查处理装置。因此,设置电路检查处理装置的规定空间的热环境对电子电路的温度可能造成影响,但由于使用与该规定空间的热环境对应的热平衡特性,因此在电子电路的温度的计算时,能够实现考虑有该影响的计算。

此外,作为第十发明也可以将第八或第九发明的检查装置构成为,所述温度传感器将所述插座内的电线附近位置的温度作为所述规定位置的温度来检测。

根据第十发明,能够在来自热源的热流易于流动的位置检测并使用温度,计算电子电路的温度。

附图说明

图1是示出ic测试处理机的整体构成实例的概略立体图。

图2是示出检查单元的概略构成实例的示意图。

图3是示出第二加热部的构成实例的概略立体图。

图4是示出第一热流路径的热流路径模型的图。

图5是示出第二热流路径的热流路径模型的图。

图6是示出热平衡特性表的数据构成实例的图。

图7是说明ic温度tic的计算精度的图。

图8是示出检查单元10的温度分布的图。

图9是示出控制装置的主要的功能构成实例的框图。

图10是示出控制装置进行的处理的流程的流程图。

图11是示出变形例中的第一热流路径的热流路径模型的图。

图12是示出变形例中的第二热流路径的热流路径模型的图。

图13是示出变形例中的热平衡特性表的数据构成实例的图。

图14是示出变形例中的检查单元的概略构成实例的示意图。

附图标记说明:

100…检查装置、1…ic测试处理机、10…检查单元、110...放置部、111...插座、113...插座销、115...第二加热部、117...插座加热器、118...第二温度检测器、119...第三温度检测器、120...吸附手部、121...第一加热部、123...手部加热器、125...第一温度检测器、30...控制装置、31...操作输入部、33...显示部、35...通信部、37...控制部、371...热环境设定部、373...温度控制部、375...内部温度计算部、377...手部加热器温度计算部、379...插座加热器温度计算部、40...存储部、41...主程序、411...温度控制程序、43...热平衡特性表、45...对流程度数据、47...检测温度数据、471...第一热源温度数据、472...第二热源温度数据、473...插座温度数据、49...计算内部温度数据、13...除电装置、60...电路检查处理装置、70...冷却装置、80...温度计、11...框体、15...收纳空间、20...ic封装件、21...端子、22...ic、201...非接触温度计

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的优选的实施方式进行说明。在以下,将作为电子电路的ic(integratedcircuit:集成电路)用作被测定体,例示出在高温下检查ic的电气特性的ic测试处理机(testhandler)。ic测试处理机被设置于承包半导体制造工序的后工序(组装、检查/试验)的后工序受委托工厂(osat:outsourcedassemblyandtest,外包封装与测试)等而使用。另外,本发明并不由以下说明的实施方式限定,能够适用本发明的方式也并不限定于以下的实施方式。此外,在附图的记载中,对同一部分标注同一的符号。

[整体构成]

图1是示出作为检查装置100的ic测试处理机1的整体构成实例的概略立体图,图2是示出ic测试处理机1具备的检查单元10的概略构成实例的示意图。ic测试处理机1具备构成大致长方体状的框体11的上段的检查单元10、控制该检查单元10的动作的控制装置30、用于显示检查单元10的状态等的显示装置50和用于消除检查单元10内的静电的多个除电装置(离子发生器)13。此外,ic测试处理机1具有作为装置框体内的规定空间而设置于框体11的下段的收纳空间15,具备设置于该收纳空间15的电路检查处理装置60、冷却装置70和温度计80。

作为主要的构成,检查单元10具备设置于检查单元10内的适当位置并放置收纳有检查对象(也是后述的内部温度的测定对象)ic22的ic封装件20的放置部110、和在检查单元10内移动并作为将ic封装件20依次向放置部110搬运的搬运部的吸附手部120。另外,在图2中,示出了吸附手部120将ic封装件20已搬运至放置部110的状态。

吸附手部120通过未图示的吸引机构在前端面侧吸附并保持ic封装件20,搬运ic封装件20。该吸附手部120在前端部分具有作为第一热源的第一加热部121,能够加热并保持ic封装件20(ic22)。第一加热部121是通过在热传导体122的内部埋设发热体(以下,称为“手部加热器(handheater)”)123而构成。

手部加热器123构成为能够在规定的温度范围改变发热温度,通过构成控制装置30的温度控制部373来控制发热温度。该手部加热器123用于将ic22加热到规定的目标温度(例如150℃等),使能够改变的发热温度的温度范围为例如从室温至180℃左右。

放置部110能够拆装地保持ic封装件20,并且具有在电路检查处理装置60与ic22之间流通电信号的插座111。在插座111的上表面形成有凹部112,在检查时通过吸附手部120使ic封装件20安装于插座111。然后,插座111排列具备多个插座销(电线)113,该插座销113在凹部112中露出一端部,并与安装于凹部112的ic22的各端子21电连接。各插座销113的另一端部经由电缆连接器611而连接对应的电缆61的电线的末端,并与电路检查处理装置60连接。

此外,放置部110具有作为第二热源的第二加热部115。图3是示出第二加热部115的构成实例的概略立体图。第二加热部115例如在不锈钢板116的外周部配设棒状的发热体117而构成。在图3的例子中,在不锈钢板116的四边之中、沿对置的两边配设有发热体(以下,包括这些发热体,也称为“插座加热器(socketheater)”)117。然后,在不锈钢板116的中央设置有贯通孔,嵌入插座111的凹部112而固定。由此,第二加热部115成为如下构成:在安装于凹部112的ic封装件20(在图3中未图示)的侧面外方,对远离ic封装件20的区域进行加热。另外,发热体117的配设位置、数量并不特别限定,例如,也可以在不锈钢板116的全部四边配设发热体117包围ic封装件20,构成第二加热部115。

插座加热器117与手部加热器123同样地构成为能够在规定的温度范围进行发热温度的改变,通过温度控制部373使其发热温度控制在比手部加热器123高的温度。在本实施方式中,使插座加热器117的发热温度为比手部加热器123的发热温度高出规定值的温度。也可以适当设定增高多大程度,但优选例如使规定值为20℃以上。通过使插座加热器117的发热温度比手部加热器123的发热温度增高20℃以上,从而使如后所述的绝热效果提高,可稳定地进行ic22的加热。使能够改变的发热温度的温度范围为例如从室温至180℃左右。

在此,对一个ic22的检查所涉及的检查单元10的动作简单地进行说明,首先,吸附手部120吸附并保持收纳有检查对象ic22的ic封装件20,搬运至放置部110并安装于插座111的凹部112。此时,吸附手部120比图2的位置靠下降,将ic封装件20按压在凹部112,从而使ic22的各端子21与对应的插座销113接触,将ic封装件20安装于插座111,将该下降后的位置作为停止位置停止规定时间。在该停止的期间,进行检查,但在检查时,在第一加热部121中手部加热器123以规定的发热温度发热,经由与ic封装件20接触的热传导体122来加热ic封装件20。另外,加热也可以在将ic封装件20安装于插座111之前开始。由此,ic22的内部成为被加热到目标温度的状态。此外,与该加热并行地,插座加热器117以比手部加热器123高的发热温度发热,对ic封装件20的侧面外方进行加热。然后,在吸附手部120停止的期间,电路检查处理装置60执行检查处理,对检查对象ic22的电气特性进行检查。若结束检查,则吸附手部120将ic封装件20从放置部110搬出,转移到下一个ic22所涉及的检查。

在如以上那样动作的检查单元10中,吸附手部120具备用于检测第一加热部121的温度的第一温度检测器125。第一温度检测器125的设置位置也可以是第一加热部121的任意位置,诸如第一加热部121的内部、表面等。

另一方面,放置部110具备用于检测第二加热部115的温度的第二温度检测器118。第二温度检测器118的设置位置设置于插座加热器117的附近位置。

此外,放置部110具备作为检测ic22外的规定位置的温度的温度传感器的第三温度检测器119。第三温度检测器119的设置位置也可以为插座111内的任意位置,但希望设置于比ic封装件20靠下方(热流方向下游侧)、任一插座销113的附近位置。如后述那样,来自手部加热器123的热流向在图2中由箭头所示的热流方向流动,通过插座111向下侧的收纳空间15散热。然后,温度控制部373使用从该手部加热器123向收纳空间15流动的热流路径模型来计算(推断)收纳于ic封装件20之中的ic22的温度(以下,称为“ic温度”)tic。另一方面,因为插座111的主体由peek(polyetheretherketone:聚醚醚酮)树脂等的热传导率低的材料形成,所以在插座111内传递的热流主要集中在热传导率高的导体即插座销113。因此,作为后述的插座温度tskt使用了插座销113的温度的一方比使用主体部分的温度更能够精确地计算ic温度tic。

控制装置30控制ic22的检查所涉及的检查单元10的动作。在该控制装置30中,温度控制部373计算并使用检查对象ic22的ic温度tic,以使ic温度tic成为目标温度的方式随时控制手部加热器123的发热温度。

电路检查处理装置60由计算机等构成,进行对检查对象ic22的电信号的输入输出,执行检查该ic22的电气特性的处理(检查处理)。具体地,电路检查处理装置60经由插座将检查用的电信号输出到ic22。然后,响应与此,通过解析从ic22已输入的电信号来判定其电气特性的好坏,挑选良品/不良品。

冷却装置70用于冷却电路检查处理装置60,例如使用风机将室内的空气取入收纳空间15,并排放收纳空间15的空气,从而对收纳空间15进行空冷。在电路检查处理装置60的动作保障温度在室温左右时,如上述那样,使来自手部加热器123的热流散热到收纳空间15。冷却装置70如这样使释放到收纳空间15的热扩散,防止电路检查处理装置60的温度上升。由该冷却装置70使收纳空间15的温度大概保持在室温(24℃~25℃左右)。另外,并不限于空冷方式,也可以使用无风机类型、水冷方式的冷却装置。此外,也可以将使用热介质进行冷却的空调器作为冷却装置70来使用。

温度计80检测收纳空间15的温度,并输出到控制装置30。

[原理]

(1)ic的加热

在本实施方式中,使手部加热器123的温度为150℃等的高温,另一方面检查单元10的下侧为设置电路检查处理装置60等的收纳空间15,收纳空间15的温度比手部加热器123的发热温度低。如果冷却装置70驱动,则收纳空间15的温度在室温左右。因此,来自手部加热器123的热流如在图2中由箭头所示那样向下方流动,通过插座111以及电缆61向收纳空间15(外部空气)散热。此外,在本实施方式中,插座加热器117以比手部加热器123高的发热温度对ic封装件20的侧面外方进行加热。

因此,在此,考虑从第一热源位置ph1以及第二热源位置ph2向收纳空间15内的任意的位置(以下,称为“内部空间位置”)pout流动的两个热流路径。第一个是分别以第一热源位置ph1以及第二热源位置ph2为起点的热流路径,是在至经由作为测定对象(也是检查对象)ic22的内部位置(以下,称为“ic内位置”)pic之前的过程中汇合并去往内部空间位置pout的热流路径(第一热流路径)。第二个是分别以第一热源位置ph1以及第二热源位置ph2为起点的热流路径,是在至经由插座111的规定位置(以下,称为“插座位置”)pskt之前的过程中汇合并去往内部空间位置pout的热流路径(第二热流路径)。第一热源位置ph1例如是第一温度检测器125的设置位置,第二热源位置ph2是第二温度检测器118的设置位置,插座位置pskt是第三温度检测器119的设置位置。

在热流在第一热流路径、第二热流路径流动时,在该过程中,受到来自外部的热的流入以及向外部的热的流出的影响。在本实施方式中,将该热的交换称作“热平衡”。若考虑该热平衡将第一热流路径电气电路模型化,则能够构筑图4那样的热流路径模型。另外,从第一热源位置ph1至ic内位置pic的路径、从第二热源位置ph2至ic内位置pic的路径、从ic内位置pic至内部空间位置pout的路径可考虑各种各样的路径。在图4的热流路径模型中,这些各路径被表示为一个热电阻。各个热电阻的值是未知的。

同样地,若考虑上述热平衡将第二热流路径电气电路模型化,则能够构筑图5那样的热流路径模型。然后,从第一热源位置ph1至插座位置pskt的路径、从第二热源位置ph2至插座位置pskt的路径、从插座位置pskt至内部空间位置pout的路径可考虑各种各样的路径。在图5的热流路径模型中,这些各路径被表示为一个热电阻。各个热电阻的值是未知的。

首先,在图4的第一热流路径中,从第一热源位置ph1去往ic内位置pic的热流q11能够使用第一热源位置ph1的温度(以下,称为“第一热源温度”)th1、作为ic内位置pic的温度的ic温度tic、和第一热源位置ph1与ic内位置pic之间的热电阻r11通过下式(1)来表示。另一方面,从第二热源位置ph2去往ic内位置pic的热流q12能够使用第二热源位置ph2的温度(以下,称为“第二热源温度”)th2、ic温度tic、和第二热源位置ph2与ic内位置pic之间的热电阻r12通过下式(2)来表示。然后,在至ic内位置pic之前汇合并去往内部空间位置pout的热流q11+q12能够使用ic温度tic、内部空间位置pout的温度(以下,称为“内部空间温度”)tout、和ic内位置pic与内部空间位置pout之间的热电阻r13通过下式(3)来表示。

[数学式1]

此外,在图5的第二热流路径中,从第一热源位置ph1去往插座位置pskt的热流q21能够使用第一热源温度th1、插座位置pskt的温度(以下,称为“插座温度”)tskt、和第一热源位置ph1与插座位置pskt之间的热电阻r21通过下式(4)来表示。另一方面,从第二热源位置ph2去往插座位置pskt的热流q22能够使用第二热源温度th2、插座温度tskt、和第二热源位置ph2与插座位置pskt之间的热电阻r22通过下式(5)来表示。然后,在至插座位置pskt之前汇合并去往内部空间位置pout的热流q21+q22能够使用插座温度tskt、内部空间温度tout、和插座位置pskt与内部空间位置pout之间的热电阻r23通过下式(6)来表示。

[数学式2]

式(1)、(2)、(3)能够如下式(7)那样进行改写,式(4)、(5)、(6)能够如下式(8)那样进行改写。

[数学式3]

接下来,为了计算ic温度tic,从式(7)以及式(8)消去内部空间温度tout的项。因此,若关于内部空间温度tout求解式(7)则成为下式(9)那样,若关于内部空间温度tout求解式(8)则成为下式(10)那样。

[数学式4]

式(9)以及式(10)能够如下式(11)那样进行改写。

[数学式5]

在此,能够将式(11)的各项的系数如下式(12)、(13)、(14)、(15)那样进行置换。

[数学式6]

此时,式(11)能够如下式(16)那样进行改写。

[数学式7]

a(th1-tic)+b(th2-tic)-tic=c(th1-tskt)+d(th2-tskt)-tskt…(16)

若关于ic温度tic求解式(16),则成为下式(17)那样。

[数学式8]

在此,在式(12)、(13)、(14)、(15)中定义的各系数a~d由热电阻r11、r12、r13、r21、r22、r23表示,可考虑为表示在第一热流路径以及第二热流路径流动的热流通过相应的热电阻而受到的热平衡的影响。即,可以说各系数a~d是示出ic温度tic、第一热源温度th1、第二热源温度th2以及插座温度tskt的热平衡特性的值。使用各个系数a~d,导入由下式(18)、(19)、(20)表示的热平衡相对系数d1、d2、d3。

[数学式9]

使用热平衡相对系数d1、d2、d3,式(17)能够如下式(21)那样进行改写。

[数学式10]

tic=d1th1+d2th2+d3tskt…(21)

在式(21)中,由于能够由第一温度检测器125检测第一热源温度th1、能够由第二温度检测器118检测第二热源温度th2、能够由第三温度检测器119检测插座温度tskt,因此均是已知的。因此,通过预先决定热平衡相对系数d1、d2、d3的值,能够计算ic温度tic。此外,可以说该热平衡相对系数d1、d2、d3也是表示ic温度tic、第一热源温度th1、第二热源温度th2以及插座温度tskt的热平衡特性的值。

只是,收纳空间15的热环境对从ic内位置pic至内部空间位置pout的热流路径所涉及的热电阻r13、从插座位置pskt至内部空间位置pout的热流路径所涉及的热电r23有影响。然后,该热环境根据收纳空间15的对流程度而变动。因此,在本实施方式中,通过冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态的组合来定义收纳空间15的对流程度,针对每个该对流程度预先决定相应的热环境下(也就是说相应的冷却装置70以及除电装置13的驱动状态下)的热平衡相对系数d1、d2、d3的值。

图6是示出决定了热平衡相对系数d1、d2、d3的热平衡特性表的数据构成实例的图。如图6所示,在热平衡特性表中与“强对流”“弱对流”“自然对流”的三阶段的对流程度建立对应,储存热平衡相对系数d1、d2、d3的值。在图6的例子中,假定在能够选择“强”或“弱”作为构成冷却装置70的风机的风量的情况下,“强对流”与冷却装置70在驱动的情况下风机的风量设定是“强”的情况、且除电装置13驱动的情况相应。“弱对流”与冷却装置70在驱动的情况下风机的风量设定是“弱”的情况、且除电装置13驱动的情况相应。“自然对流”与冷却装置70以及除电装置13均停止的情况相应。

然后,在检查时,对第一热源温度th1、第二热源温度th2以及插座温度tskt随时进行检测,并且读出并使用与实际的收纳空间15的对流程度(冷却装置70以及除电装置13的驱动状态)对应的热平衡相对系数d1、d2、d3的值,按照式(21)计算ic温度tic。也可以构成为将计算出的ic温度tic适当显示在显示装置50并提示给用户。

图7是说明ic温度tic的计算精度的图,绘图示出了将热平衡相对系数d1、d2、d3作为固定值来使用并计算出ic温度tic的情况下、和一边改变冷却装置70以及除电装置13的驱动状态一边从热平衡特性表读出并使用对应于其对流程度的热平衡相对系数d1、d2、d3的值而计算出ic温度tic的情况下的推断误差。推断误差通过结合ic温度tic的真实值进行测定而求得。如图7所示,ic温度tic通过例如将收纳空间15的对流程度作为其热环境来考虑,并将热平衡相对系数d1、d2、d3设定为可变,从而能够更高精度地测定ic温度tic。

(2)ic的周围的绝热

插座加热器117通过加热ic封装件20的侧面外方而将ic封装件20的周围绝热。图8是示出检查单元10的图2所示的构成部分中的温度分布的图。首先,若着眼于手部加热器123,则由单点划线所包围的手部加热器123的周边区域(第一加热部121的部分)a11比ic封装件20的下方(检查单元10的下侧的收纳空间15侧)温度高。另一方面,因为手部加热器123埋设于热传导体122,不与外部空气接触,所以该区域a11的向外部空气的热流通小。因此,来自该手部加热器123的热流向图8的下方流动,并散热到检查单元10的下侧的收纳空间15。

此外,由双点划线所包围的插座加热器117的周边区域a13(第二加热部115的部分)也比ic封装件20的下方(检查单元10的下侧的收纳空间15侧)高温,且比周边区域a11高温。由于插座加热器117的发热温度比手部加热器123的发热温度调整得高,因此区域a13的温度整体变为最高。另一方面,该区域a13的热流通也大。这是因为插座加热器117暴露于检查单元10内或者配置于热传导性高的构件,并以其表面为界限产生较大的温度差(温度梯度)。然后,由于插座111的温度的一方比ic22的温度高,因此来自插座加热器117的热流不会到达至ic22,而用作加热ic22的侧面外方或者下方。该情况从在图8中在ic22以及其周围(侧方、下方)未发现温度变化而明确。这样,由插座加热器117从ic封装件20的侧面外方进行加热,从而使ic封装件20的周围绝热。

在此,来自手部加热器123的热流方向下游为收纳空间15,与上游侧存在温度差。而且,因为收纳空间15被冷却装置70冷却,所以可能产生加热ic22的热被收纳空间15侧夺取的现象。与此相对,根据本实施方式,如上述那样,由于能够将收纳有ic22的ic封装件20的周围绝热,因此能够将ic22稳定地加热至目标温度。

[功能构成]

图9是示出控制装置30的主要的功能构成实例的框图。如图9所示,控制装置30具备操作输入部31、显示部33、通信部35、控制部37和存储部40,与检查单元10、温度计80一起构成温度测定装置。

操作输入部31接受用户的各种操作输入,将对应于操作输入的操作输入信号向控制部37输出。能够通过按钮开关、杠杆开关、拨盘开关、触摸面板等来实现。

显示部33通过lcd(liquidcrystaldisplay:液晶显示器)、oeld(organicelectroluminescencedisplay:有机电致发光显示器)、电子纸显示器等的显示装置来实现,进行基于来自控制部37的显示信号的各种显示。在图1中,显示装置50对应于显示部33。

通信部35是在控制部37的控制下用于与外部之间收发数据的通信装置。例如,控制装置30能够经由通信部35收发与电路检查处理装置60所必要的数据。作为该通信部35的通信方式,能够适用如下各种方式:利用无线通信进行无线连接的形式、经由依据规定的通信标准的电缆进行有线连接的形式、经由与被称作托架(cradle)等的充电器兼用的中间装置进行连接的形式等。

控制部37在与各功能部之间进行数据的输入输出控制,基于规定的程序、数据、来自操作输入部31的操作输入信号、从第一温度检测器125随时输入的检测温度、从第二温度检测器118随时输入的检测温度、从第三温度检测器119随时输入的检测温度、从温度计80随时输入的收纳空间15的温度等执行各种运算处理,控制ic22的检查所涉及的检查单元10的动作。例如,通过cpu(centralprocessingunit:中央处理器)、gpu(graphicsprocessingunit:图形处理器)等的微处理器、asic(applicationspecificintegratedcircuit:专用集成电路)、fpga(fieldprogrammablegatearray:现场可编程门阵列)、ic存储器等的电子部件来实现。

该控制部37包含热环境设定部371和温度控制部373。

热环境设定部371设定实际的收纳空间15的对流程度。例如,生成设定有冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态的对流程度数据。冷却装置70的驱动状态包含是否在驱动(驱动/停止)的设定和风机的风量设定(“强”或“弱”)。关于除电装置13,设定是否在驱动(驱动/停止)。然后,热环境设定部371在每当使冷却装置70以及除电装置13的驱动状态改变时,更新对流程度数据45。

温度控制部373以使ic温度tic成为目标温度的方式控制手部加热器123的发热温度,并且基于手部加热器123的发热温度控制插座加热器117的发热温度。该温度控制部373具备内部温度计算部375、手部加热器温度计算部377和插座加热器温度计算部379。

内部温度计算部375使用热平衡相对系数d1、d2、d3、第一热源温度th1、第二热源温度th2和插座温度tskt,按照式(21)计算ic温度tic。这时,关于热平衡相对系数d1、d2、d3,按照对流程度数据45从热平衡特性表43读出并使用对应的热平衡相对系数d1、d2、d3的值。

手部加热器温度计算部377基于内部温度计算部375计算出的ic温度tic与目标温度之差,计算手部加热器123的发热温度。

插座加热器温度计算部379基于手部加热器温度计算部377计算出的手部加热器123的发热温度,将比该发热温度高出规定值的温度作为插座加热器117的发热温度来计算。

存储部40通过ic存储器、硬盘、光盘等的存储介质来实现。在存储部40中,预先储存或者在每次进行处理时暂时性储存用于使控制装置30动作而实现控制装置30具备的各种功能的程序、在该程序的执行中使用的数据等。另外,控制部37与存储部40的连接并不限于基于装置内的内部总线电路的连接,也可以通过lan(localareanetwork:局域网)、互联网等的通信线路来实现。在该情况下,也可以使存储部40通过独立于控制装置30的外部存储装置来实现。

此外,存储部40存储主程序41、热平衡特性表43、对流程度数据45、检测温度数据47和计算内部温度数据49。

控制部37通过读出并执行主程序41来控制ic22的检查所涉及的检查单元10的动作。该主程序41包含用于使控制部37作为热环境设定部371以及温度控制部373发挥功能的温度控制程序411。另外,将这些各部分作为控制部37通过读出并执行温度控制程序411而以软件方式实现的部分进行了说明,但也能够构成各部分专用的电子电路而以硬件方式实现。

热平衡特性表43针对作为冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态的组合而定义的收纳空间15的多个对流程度中的每一个,存储预先决定的热平衡相对系数d1、d2、d3的值(参照图6)。

对流程度数据45存储热环境设定部371所设定的收纳空间15的对流程度。

检测温度数据47包含第一热源温度数据471、第二热源温度数据472和插座温度数据473。第一热源温度数据471按时序存储由第一温度检测器125随时检测的第一热源温度th1。第二热源温度数据472按时序存储由第二温度检测器118随时检测的第二热源温度th2。插座温度数据473按时序存储由第三温度检测器119随时检测的插座温度tskt。

计算内部温度数据49按时序存储由内部温度计算部375随时计算的ic温度tic。

[处理的流程]

图10是示出控制装置30进行的处理的流程的流程图。在此说明的处理能够通过控制部37从存储部40读出并执行包含温度控制程序411的主程序41,并使ic测试处理机1的各部分动作来实现。

首先,开始处理,在该处理中热环境设定部371随时获取实际的冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态,并将这些驱动状态设定为收纳空间15的对流程度(步骤s1)。通过在此的处理来生成/更新对流程度数据45。

这之后,控制部37控制检查单元10的动作并开始ic22的检查(步骤s3)。然后,每次吸附手部120吸附收纳有成为检查对象的新的ic22的ic封装件20并放置于放置部110,则重复进行步骤s5~步骤s17的处理,在步骤s3中已开始的检查中依次使被作为检查对象的ic温度tic成为目标温度的方式使手部加热器123发热,并且根据手部加热器123的发热温度调整插座加热器117的发热温度。

即,首先,在步骤s5中,内部温度计算部375按照对流程度数据45从热平衡特性表43读出对应的热平衡相对系数d1、d2、d3的值。接着,内部温度计算部375获取由第一温度检测器125检测出的检测温度作为第一热源温度th1、获取由第二温度检测器118检测出的检测温度作为第二热源温度th2、获取由第三温度检测器119检测出的检测温度作为插座温度tskt(步骤s7)。然后,内部温度计算部375使用在步骤s5中已读出的热平衡相对系数d1、d2、d3、在步骤s7中已获取的第一热源温度th1、第二热源温度th2以及插座温度tskt,由式(21)计算ic温度tic(步骤s9)。

如果计算出ic温度tic,则手部加热器温度计算部377基于ic温度tic与目标温度之差,计算手部加热器123的发热温度(步骤s11)。然后,温度控制部373按照在步骤s11中计算出的发热温度来控制手部加热器123(步骤s13)。

此外,插座加热器温度计算部379将规定值与在步骤s11中计算出的手部加热器123的发热温度相加来计算插座加热器117的发热温度(步骤s15)。然后,温度控制部373按照在步骤s15中计算出的发热温度来控制插座加热器117(步骤s17)。

这之后,当没有检查对象的ic22(ic封装件20),直到是否结束本处理时(步骤s19:否),返回步骤s7,重复上述的处理。

如以上所说明的那样,根据本实施方式,能够将事先设定的热平衡相对系数d1、d2、d3作为各温度的热平衡特性来使用,从由第一温度检测器125随时检测的第一热源温度th1、由第二温度检测器118随时检测的第二热源温度th2和由第三温度检测器119随时检测的插座温度tskt来计算ic温度tic。这时,考虑收纳空间15的对流程度,能够将热平衡相对系数d1、d2、d3设定为可变。据此,能够精确地测定ic22的温度并监视其变化。

然后,能够基于计算出的ic温度tic与目标温度之差计算手部加热器123的发热温度,以使ic温度tic成为目标温度的方式控制手部加热器123的发热温度。在此,即使使手部加热器123以相同发热温度进行了发热,例如起因于表面粗度等的ic封装件20的个体差、收纳空间15等的框体11内的热环境的变动等,在ic22的实际温度中也可能产生偏差。此外,根据基于吸附手部120的ic封装件20的吸附位置的偏离,有时ic22的温度也会偏差。与此相对,根据本实施方式,能够一边计算ic温度tic一边随时控制手部加热器123。因此,由于在将ic22适度地加热到目标温度的状态下可进行检查,因此可谋求可靠性的改善。

此外,与基于手部加热器123的ic封装件20(ic22)的加热并行地,能够基于手部加热器123的发热温度以比其高出规定值的温度来调整插座加热器117的发热温度。据此,能够加热ic封装件20的侧面外方,能够将ic封装件20的周围绝热。因此,能够抑制基于收纳空间15的热环境的影响而稳定地进行基于手部加热器123的ic22的加热。

[变形例1]

在上述的实施方式中,例示出了具备作为第一热源的第一加热部121和作为第二热源的第二加热部115的两个热源的检查单元10。与此相对,也可以构成为进一步地将其他加热部设置在适当位置,具备n个(n≥3)热源。在该其他加热部也设置用于检测该热源温度的温度检测器。例如,如在图2中由单点划线所示那样,也可以在第二加热部115的下方设置对插座111的底部附近进行加热的加热部114。

在本变形例1的情况下,作为从n个热源的位置phn(n=1,2,……,n)向内部空间位置pout流动的热流路径,考虑如下两个热流路径:分别以各热源的位置phn为起点的热流路径、在至经由ic内位置pic之前的过程中汇合并去往内部空间位置pout的热流路径(第一热流路径);和分别以各热源的位置phn为起点的热流路径、在至经由插座位置pskt之前的过程中汇合并去往内部空间位置pout的热流路径(第二热流路径)。

若与上述的实施方式同样地考虑热平衡并将第一热流路径电气电路模型化,则能够构筑图11那样的热流路径模型。此外,若将第二热流路径电气电路模型化,则能够构筑图12那样的热流路径模型。

首先,在图11的第一热流路径中,从各热源的位置phn去往ic内位置pic的各热流q1n(n=1,2,……,n)和这些去往内部空间位置pout的热流q11+q12+……q1n能够使用各热源的热源温度thn(n=1,2,……,n)、ic温度tic、内部空间温度tout和图11所示的各电阻r11~r1(n+1)通过下式(22)来表示。

[数学式11]

此外,在图12的第二热流路径中,从各热源的位置phn去往插座位置pskt的各热流q2n(n=1,2,……,n)和这些去往内部空间位置pout的热流q21+q22+……q2n能够使用各热源的热源温度thn、插座温度tskt、内部空间温度tout和图12所示的各电阻r21~r2(n+1)通过下式(23)来表示。

[数学式12]

式(22)能够如下式(24)那样进行改写,式(23)能够如下式(25)那样进行改写。

[数学式13]

接下来,为了消去内部空间温度tout的项,若关于内部空间温度tout求解式(24)则成为下式(26)那样,若关于内部空间温度tout求解式(25)则成为下式(27)那样。

[数学式14]

式(26)以及式(27)能够如下式(28)那样进行改写。

[数学式15]

在此,能够将式(28)的左边的各项的系数如下式(29)那样进行置换,将式(28)的右边的各项的系数如下式(30)那样进行置换。

[数学式16]

此时,式(28)能够如下式(31)那样进行改写。

[数学式17]

a1(th1-tic)+a2(th2-tic)+…+an(th2-tic)-tic

=b1(th1-tskt)+b2(th2-tskt)+…+bn(th2-tskt)-tskt…(31)

若关于ic温度tic求解式(31),则成为下式(32)那样。

[数学式18]

然后,使用在式(29)、(30)中定义的各系数an(n=1,2,……,n)、bn(n=1,2,……,n),导入在下式(33)中表示的热平衡相对系数d1~dn+1。

[数学式19]

使用热平衡相对系数d1~dn+1,式(32)能够如下式(34)那样进行改写。

[数学式20]

tic=d1th1+d1th2+…dnthn+dn+1tskt…(34)

在式(34)中,能够由对应的温度检测器检测各热源的热源温度thn和插座温度tskt,均是已知的。因此,通过预先决定热平衡相对系数d1~dn+1的值,从而能够计算ic温度tic。在本变形例中,也通过冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态的组合来定义对流程度,针对每个对流程度预先准备储存有热平衡相对系数d1~dn+1的值的热平衡特性表。然后,读出并使用与实际的收纳空间15的对流程度对应的热平衡相对系数d1~dn+1的值,按照式(34)计算ic温度tic。

[其他变形例]

例如,ic封装件20的加热方式并不限于使具备手部加热器123的第一加热部121接触来加热ic封装件20的方式,也可以是将ic封装件20搬入内部被控制在规定温度的室(恒温槽)内并加热到目标温度的方式。

此外,在上述的实施方式中,通过冷却装置70的驱动状态和除电装置13的驱动状态的组合来定义收纳空间15的对流程度,预先针对每个对流程度准备储存有热平衡相对系数d1、d2、d3的值的热平衡特性表。然后,使用与实际的冷却装置70以及除电装置13的驱动状态一致的对流程度的热平衡相对系数d1、d2、d3来计算ic温度tic。与此相对,也可以在收纳空间15设置风速计,随时检测收纳空间15的风速,确定对流程度。然后,也可以使用与已确定的对流程度对应的热平衡相对系数d1、d2、d3。在该情况下,只要针对每个风速预先准备设定有对应的热平衡相对系数d1、d2、d3的热平衡特性表即可。本变形例也能够适用于变形例1。

此外,也可以构成为使用框体11内的温度来代替对流程度,将热平衡相对系数d1、d2、d3设定为可变。在该情况下,针对收纳空间15的每个温度预先准备储存有对应的热平衡相对系数d1、d2、d3的值的热平衡特性表。然后,随时获取由温度计80检测出的收纳空间15的温度,将对应的热平衡相对系数d1、d2、d3使用于ic温度tic的计算。据此,能够将收纳空间15的温度作为其热环境来考虑,将热平衡相对系数d1、d2、d3设定为可变,因此能够精确地测定ic温度tic。图13是示出本变形例中的热平衡特性表的数据构成实例的图。如图13所示,在本变形例中的热平衡特性表中与阶段性的温度范围建立对应,设定热平衡相对系数d1、d2、d3的值。本变形例也能够适用于变形例1。

此外,在上述的实施方式中,作为在第二热流路径流动的热流q21、热流q22或热流q2n(n=1,2,……,n),以在插座位置pskt流动的热流为例,使用插座温度tskt进行了说明。与此相对,如图14所示,也可以使用ic封装件20的表面温度tpkg来代替插座温度tskt。在该情况下,ic封装件20的表面温度tpkg也可以使用设置于适当位置的红外辐射温度计等的非接触温度计201来检测。非接触温度计201的设置位置并不特别限定,例如,能够设置于安装ic封装件20的插座111等。在图14中,以在将ic封装件20安装于插座111时ic封装件20的侧面成为测定对象位置的方式,使非接触温度计201被定位。

此外,在上述的实施方式中,作为基准插座温度tskto以及插座温度tskt,使用了由第二温度检测器118检测出的检测温度。与此相对,也可以通过红外线辐射温度计等的接触温度计来测定插座111的表面温度或底面温度,并作为基准插座温度tskto以及插座温度tskt来使用。

此外,在上述的实施方式中,由第一温度检测器125检测第一加热部121的温度并作为第一热源温度th1、由第二温度检测器118检测第二加热部115的温度并作为第二热源温度th2,计算ic温度tic。与此相对,也可以构成为将手部加热器温度计算部377计算的手部加热器123的发热温度作为第一热源温度th1、将插座加热器温度计算部379计算的插座加热器117的发热温度作为第二热源温度th2来使用,计算ic温度tic。本变形例也能够适用于变形例1。

此外,在上述的实施方式中,作为被测定体即电子电路例示出ic,对用于检查ic的ic测试处理机进行了说明,但也能够同样地适用于对电子部件(电子设备)、电子部件模块等的电气特性进行检查的检查装置。

此外,在上述的实施方式中,将控制装置30作为与电路检查处理装置60分体的装置进行了说明,但也可以作为具有双方的功能的一体的装置来构成。

此外,在上述的实施方式中,例示出了使插座加热器117的发热温度为比手部加热器123的发热温度高出规定值的温度的控制,但也可以构成为将插座加热器117的发热温度以规定值(例如180℃)固定、并以该插座加热器117的发热温度以下的温度来控制手部加热器123的发热温度。此外,也可以以等温来控制手部加热器123的发热温度和插座加热器117的发热温度。

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