JP2545968B2 - Ｉｃ冷却用ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 チップ部分が露出しているICの検査工程等で使用され
るIC冷却用ユニットに関し、 チップに損傷を与えることなくまたゴミやホコリを付
着させることなく、効果的に冷却することを目的とし、 ICチップサイズをカバーするに足る大きさのステージ
を備えた放熱体と、先端にノズルを備えた圧縮空気流入
パイプとからなるIC冷却用ユニットであって、 前記放熱体には、上記ステージ表面とほぼ平行して該
放熱体を貫通する１個の流気孔と、該ステージ表面から
該流気孔に達するチップ吸引孔とが形成され、 前記流気孔の該チップ吸引孔と交叉する位置に前記ノ
ズルの先端が位置するように、前記圧縮空気流入パイプ
を上記流気孔の片側開口から挿着したときの該流気孔の
残部を、上記ノズル先端近傍の狭径部から他方の開口側
に順次拡径するホーン状に形成して構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はチップ部分が露出しているICの検査工程等で
使用される冷却装置に係り、特に特性を損なうことなく
効果的に該ICを冷却して生産性の向上を図ったIC冷却用
ユニットに関する。

近年、LSIの高集積化につれて多ピン化，表面実装化
の傾向が益々強まっているが、その結果として最近では
露出したICチップ上の複数の電極にテープ状のリードを
一括して自動的に接続するパッケージ（Tape Automated
Bonding以下略してTABとする）ICが使用されるように
なっている。

かかるTAB・ICでは、熱容量が極めて小さいためデバ
イスとしての消費電力が大きくなると自己発熱でチップ
温度が過熱し特性が損なわれることから、試験検査等の
工程毎に該チップを強制的に冷却する必要がある。

〔従来の技術〕

第３図は従来の冷却ユニットを説明する図であり、
（１）はTAB・ICの外観図，（２）は冷却ユニット構成
例をまた（３）は他の構成例を示している。

第３図（１）で、１はICチップ,2は該ICチップ１を取
り囲むような例えば四角状の絶縁フィルム３の表面に形
成されている複数の導体パターンでありその一端には内
周に沿う所定位置に接続電極2aがまた他端には外周に沿
う所定位置に接続電2bがそれぞれ形成されている。また
４はテープ状のリード線である。

そこで、複数の該リード線４で上記ICチップ１の図面
裏面側に形成されている図示されない複数の電極と該電
極に対応する上記導体パターン３の内周側の接続電極2a
とを接続して、ICチップ１が露出しているTAB・IC5を構
成するようにしている。

図（２）はかかる構成になるTAB・IC5を試験または検
査する場合の冷却ユニット構成例を示した断面図であ
る。

図で、例えば上記TAB・IC5の絶縁フィルム３とほぼ同
じ大きさの絶縁物からなるIC測定台６には、該絶縁フィ
ルム３上の上記各接続電極2bと対応する位置に図示矢印
方向に微動できる測定プローブ７が配設されており、そ
の先端部7aが上記各接続電極2bと対向すると共に他端は
図示されない測定器に接続されている。

また図の８は測定加圧台である。

ここで該測定加圧台８を上昇させた状態で上記IC測定
台６上の所定位置に図（１）で説明したTAB・IC5を表裏
反転させて載置した後上記測定加圧台８を降下すると、
上記の絶縁フィルム３がIC測定台６と測定加圧台８で挟
まれた状態となり、各測定プローブ７の上記先端部7aが
該絶縁フィルム３上の対応する接続電極2bと接触する。

そこで該測定プローブ７の他端に接続されている図示
されない測定器で該TAB・IC5の各種特性を測定すること
ができる。

なお測定のために該TAB・IC5に電源を投入すると、該
TAB・IC5のチップはほぼ瞬間的に加熱される。

従って実際の測定に当たっては、上記の測定加圧台８
で該TAB・IC5を挟持固定し図示の如くチップ表面に空
気または窒素ガスを吹き付けた状態で測定プローブ７の
他端に接続されている測定器の電源を投入し、該チップ
部分を強制的に冷却しながら該TAB・IC5の各種特性を測
定するようにしている。

しかしこの場合には、風圧によってリード線４が変形
して隣線同志が接触したりまた破損したりすることがあ
るため冷却能力に限界が生じ、結果的に消費電力の大き
いTAB・ICには適用することができない。

図（３）は消費電力の大きいTAB・ICに適用されてい
る冷却ユニットを例示した図である。

図で示す図（２）同様のIC測定台６の所定位置には冷
却フィン９が装着されており、TAB・IC5を図（２）のよ
うにIC測定台６上に装着し測定加圧台８を降下させて該
TAB・IC5を固定した時点で、該冷却フィン９の上面9aが
TAB・IC5のICチップ１の下面1aと接触するように構成さ
れているものである。

この場合、該TAB・IC5のチップ１に発生する熱は冷却
フィン９に伝導して放熱するため効率の良い冷却を実現
させることができる。

しかしかかる構成になる場合には、冷却フィン９の上
面9aとチップ１の下面1aとの接触を完全に行うことが難
しくチップ温度が不安定になるため、該チップ１の上面
1bすなわち回路パターン形成面を抑える別の圧力印加機
構が必要となるが、該チップの回路パターン面を直接押
圧するためチップに損傷を与え易くまた該面にゴミやホ
コリを付着させる欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のIC冷却ユニットでは、空気の如き気体を吹き付
けるIC冷却ユニットの場合には消費電力の大きいTAB・I
Cには適用できないと言う問題があり、また冷却フィン
を装着したIC冷却ユニットの場合にはチップに損傷を与
えたりゴミ，ホコリ等の塵埃が付着して特性が低下し易
くなると言う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、ICチップサイズをカバーするに足る大
きさのステージを備えた放熱体と、先端にノズルを備え
た圧縮空気流入パイプとからなるIC冷却用ユニットであ
って、前記放熱体には、上記ステージ表面とほぼ平行し
て該放熱体を貫通する１個の流気孔と、該ステージ表面
から該流気孔に達するチップ吸引孔とが形成され、前記
流気孔の該チップ吸引孔と交叉する位置に前記ノズルの
先端が位置するように、前記圧縮空気流入パイプを上記
流気孔の片側開口から挿着したときの該流気孔の残部
が、上記ノズル先端近傍の狭径部から他方の開口側に順
次拡径するホーン状に形成されているIC冷却用ユニット
によって解決される。

〔作 用〕

試験検査等の工程毎に、熱容量が大きく且つ冷却手段
を備えた放熱体に被検のICチップを真空吸着せしめる
と、特別な圧力印加機構を付加することなく該チップを
効率よく放熱させた状態で上述した試験検査等の工程を
行わせことができる。

そこで本発明では、真空吸着させるための圧縮空気が
貫通し得る流路を備えた放熱体にICチップの非回路パタ
ーン形成面を真空チャック手段で吸着し得るようにIC冷
却用ユニットを構成している。

従って、ICチップの機械的損傷や塵埃付着による特性
低下が抑制し得ると同時に、該チップから発生し上記放
熱体に伝導した熱が該放熱体表面から放散させられると
共に該放熱体を通って排気させられる圧縮空気によって
該放熱体自体が冷却させられるので、該チップとしての
特性を損なうことなく効果的に冷却し得るIC冷却用ユニ
ットを構成することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明になるIC冷却用ユニットを説明する原
理図であり、（Ａ）は模式断面図（Ｂ）は斜視図であ
る。

また第２図は実施例を示す構成図であり、第１図同様
に（ａ）は模式断面図をまた（ｂ）は斜視図をそれぞれ
表わしている。

第１図（Ａ），（Ｂ）で、１がICチップ,4が該ICチッ
プ１上の複数の電極に接続されているテープ状のリード
線を示していることは第３図の場合と同様である。

また10は例えば銅（Cu）の如く熱伝導性のよい材料か
らなる円柱状の放熱体であり、上部ステージ10aは鏡面
状の平面に形成されている。

また該放熱体10にはほぼ直径方向に貫通する１個の流
気孔10bと上記ステージ10aから該孔10bに達する長手方
向中心軸上のチップ吸引孔10cが形成されている。

特に上記流気孔10bは、一方の開口部から上記チップ
吸引孔10cと交差する位置までは同一径で、該孔10cを越
えた部分に形成した狭径部10dを経た後他端側の開口部
までは該開口部側が径の大きいホーン状に形成されてい
る。

また11は先端部にノズル11aを備え他端が図示されな
いポンプに接続されている圧縮空気流入パイプであり、
該ノズル11aの先端がほぼ上記狭径部10dの近傍に位置す
るように流気孔10bの同一径の部分に装着されている。

そこでかかる構成になる放熱体10のステージ10aにIC
チップ１の非回路パターン形成面を載置し、図示されな
いポンプを動作させて圧縮空気流入パイプ11に圧縮空気
を送り込むと、該圧縮空気はノズル11aから噴出して図
示矢印Ａの方向に進み該放熱体10から射出する。

この際ノズル先端近傍の圧力が低下することから該放
熱体10のチップ吸引孔10c内の空気が破線矢印Ｂで示す
ように吸引されて該孔10cの内部が負圧となり、結果的
にステージ10aに載置したICチップ１を吸引して密着さ
せることになる。

従って、過熱状態にあるICチップ１の熱が放熱体10に
伝導して放熱されることから該ICチップ１の冷却が速や
かに行なえると共に、圧縮空気自体も該放熱体10を冷却
しながら排気されるため更に効果的な冷却が実現でき
る。

実施構成例を示す第２図で、IC測定台６の所定位置に
は、第１図の放熱体10と同様に流気孔15bとチップ吸引
孔15caを備え，且つ該流気孔15bの同一径の部分には圧
縮空気流入パイプ16が固定された放熱体15が装着されて
おり、TAB・IC5を該IC測定台６上に載置した状態で測定
加圧台８を降下させて該TAB・IC5を固定したときに、測
定プローブ７の先端部7aが該TAB・IC5の接続電極2bと接
触すると共に該放熱体15の上部ステージ15aがTAB・IC5
のICチップ１の下面1aと接触するような関係位置を保っ
て構成されている。

なお図の17は該放熱体15から噴出する圧縮空気を図示
Ｃの如く例えば図面下方に向きを変えて排出させるため
の風切板である。

そこで、該放熱体15の圧縮空気流入パイプ16に図示さ
れないポンプからの圧縮空気を送り込み該圧縮空気をノ
ズル16aから噴出させると、第１図で説明した如くTAB・
IC5のチップ１が該放熱体15のステージ15aに吸引されて
密着する。

従って、該TAB・IC5のチップ１に発生する熱が該放熱
体15に伝導して放熱すると共に、加熱された該放熱体15
も圧縮空気によって冷却されるため効率の良い冷却が実
現できる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明により、ICとしての特性を損なうこ
となく効果的に冷却できるIC用冷却ユニットを提供する
ことができる。

なお本発明の説明に当たっては凹凸のない放熱体を使
用した場合について行っているが、該放熱体に冷却フィ
ンの如き凹凸を付与れば更に冷却効果を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるIC冷却用ユニットを説明する原理
図、 第２図は実施例を示す構成図、 第３図は従来の冷却ユニットを説明する図、 である。図において、 １はICチップ、1aは下面、 2bは接続電極、 ４はリード線、５はTAB・IC、 ６はIC測定台、７は測定プローブ、 7aは先端部、８は測定加圧台、 10,15は放熱体、10a,15aはステージ、 10b,15bは流気孔、10dは狭径部、 10c,15cはチップ吸引孔、 11,16は圧縮空気流入パイプ、 11a,16aはノズル、 をそれぞれ表わす。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ICチップサイズをカバーするに足る大きさ
   のステージを備えた放熱体と、先端にノズルを備えた圧
   縮空気流入パイプとからなるIC冷却用ユニットであっ
   て、 前記放熱体には、上記ステージ表面とほぼ平行して該放
   熱体を貫通する１個の流気孔と、該ステージ表面から該
   流気孔に達するチップ吸引孔とが形成され、 前記流気孔の該チップ吸引孔と交叉する位置に前記ノズ
   ルの先端が位置するように、前記圧縮空気流入パイプを
   上記流気孔の片側開口から挿着したときの該流気孔の残
   部が、上記ノズル先端近傍の狭径部から他方の開口側に
   順次拡径するホーン状に形成されていることを特徴とす
   るIC冷却用ユニット。