特開 2024-6017 温度制御装置及び検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024006017

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】温度制御装置及び検査装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20240110BHJP

   F25B 9/00 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

F25B1/00 399Y

F25B9/00 301

F25B1/00 396C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106548

(22)【出願日】2022-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】594185097

【氏名又は名称】伸和コントロールズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100164688

【弁理士】

【氏名又は名称】金川 良樹

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 勇

(72)【発明者】

【氏名】関 篤史

(72)【発明者】

【氏名】高山 蹊男

(72)【発明者】

【氏名】森宗 歩

(57)【要約】

【課題】良好な環境性能を確保しつつ、耐久性を向上できるとともに装置サイズの大型化を抑制できる温度制御装置の提供。
【解決手段】一実施の形態に係る温度制御装置は、圧縮機１１と、第１熱交換器１２と、膨張機１４と、第２熱交換器１５とを含み、自然冷媒を循環させる冷凍サイクル装置１０と、第１熱交換器１２を通過する自然冷媒と熱交換して第１熱交換器１２から流出する第１流体を受け入れて通流させる第１側下流流路部を含む第１流体通路２０と、第２熱交換器１５を通過する自然冷媒と熱交換して第２熱交換器１５から流出する第２流体を受け入れて通流させる第２側下流流路部を含む第２流体通路３０と、前記第１側下流流路部から流出する第１流体を受け入れて通流させることが可能であるとともに、前記第２側下流流路部から流出する第２流体を受け入れて通流させることが可能である伝熱部材４０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機と、第１熱交換器と、膨張機と、第２熱交換器とを含み、前記圧縮機から流出する自然冷媒が前記第１熱交換器、前記膨張機及び前記第２熱交換器をこの順で通過した後、前記圧縮機に循環し、前記圧縮機と前記膨張機とが共通の駆動軸で連結される冷凍サイクル装置と、
前記第１熱交換器に第１流体を流入させる第１側上流流路部と、前記第１熱交換器を通過する前記自然冷媒と熱交換して前記第１熱交換器から流出する前記第１流体を受け入れて通流させる第１側下流流路部と、を含む第１流体通路と、
前記第２熱交換器に第２流体を流入させる第２側上流流路部と、前記第２熱交換器を通過する前記自然冷媒と熱交換して前記第２熱交換器から流出する前記第２流体を受け入れて通流させる第２側下流流路部と、を含む第２流体通路と、
前記第１側下流流路部から流出する前記第１流体を受け入れて通流させた後、前記第１側上流流路部に流出させることが可能であるとともに、前記第２側下流流路部から流出する前記第２流体を受け入れて通流させた後、前記第２側上流流路部に流出させることが可能な伝熱部材と、を備え、
前記伝熱部材を介して温度制御対象を温度制御する、温度制御装置。

【請求項2】

前記第１側下流流路部と前記第１側上流流路部とを接続する第１バイパス流路と、
前記第１側下流流路部から前記伝熱部材へ通流する前記第１流体の流量と、前記第１バイパス流路を通流する前記第１流体の流量との割合を調節する第１弁機構と、
前記第２側下流流路部と前記第２側上流流路部とを接続する第２バイパス流路と、
前記第２側下流流路部から前記伝熱部材へ通流する前記第２流体の流量と、前記第２バイパス流路を通流する前記第２流体の流量との割合を調節する第２弁機構と、を更に備える、請求項１に記載の温度制御装置。

【請求項3】

前記伝熱部材に前記第１流体を通流させる際、前記第２弁機構は、前記伝熱部材における前記第２流体の通流を遮断し、前記第２バイパス流路における前記第２流体の通流を許容し、
前記伝熱部材に前記第２流体を通流させる際、前記第１弁機構は、前記伝熱部材における前記第１流体の通流を遮断し、前記第１バイパス流路における前記第１流体の通流を許容する、請求項２に記載の温度制御装置。

【請求項4】

前記伝熱部材には、前記第１側下流流路部から流出する前記第１流体を受け入れて通流させた後、前記第１側上流流路部に流出させる複数の第１伝熱流路部が形成され、複数の前記第１伝熱流路部は、前記第１側下流流路部から分岐するように並列に位置する、請求項１乃至３のいずれかに記載の温度制御装置。

【請求項5】

前記伝熱部材には、前記第２側下流流路部から流出する前記第２流体を受け入れて通流させた後、前記第２側上流流路部に流出させる複数の第２伝熱流路部が形成され、複数の前記第２伝熱流路部は、前記第２側下流流路部から分岐するように並列に位置する、請求項４に記載の温度制御装置。

【請求項6】

各前記第１伝熱流路部は、蛇行状、渦巻き状、螺旋状、又は流路面積を拡大させる形状の第１側インタフェース部分を含み、
各前記第２伝熱流路部は、蛇行状、渦巻き状、螺旋状、又は流路面積を拡大させる形状の第２側インタフェース部分を含み、
前記伝熱部材には、複数の温度制御部分が設けられ、
複数の前記第１側インタフェース部分のいずれかと複数の前記第２側インタフェース部分のいずれかとが互いに近接して温調源を形成し、前記温調源上の前記伝熱部材の表面に前記温度制御部分が設けられる、請求項５に記載の温度制御装置。

【請求項7】

圧縮機と、第１熱交換器と、膨張機と、第２熱交換器とを含み、前記圧縮機から流出する自然冷媒が前記第１熱交換器、前記膨張機及び前記第２熱交換器をこの順で通過した後、前記圧縮機に循環し、前記圧縮機と前記膨張機とが共通の駆動軸で連結される冷凍サイクル装置と、
前記第１熱交換器に第１流体を流入させる第１側上流流路部と、前記第１熱交換器を通過する前記自然冷媒と熱交換して前記第１熱交換器から流出する前記第１流体を受け入れて通流させる第１側下流流路部と、を含む第１流体通路と、
前記第２熱交換器に第２流体を流入させる第２側上流流路部と、前記第２熱交換器を通過する前記自然冷媒と熱交換して前記第２熱交換器から流出する前記第２流体を受け入れて通流させる第２側下流流路部と、を含む第２流体通路と、
前記第１側下流流路部から流出する前記第１流体を受け入れて通流させた後、前記第１側上流流路部に流出させることが可能であるとともに、前記第２側下流流路部から流出する前記第２流体を受け入れて通流させた後、前記第２側上流流路部に流出させることが可能な伝熱部材と、を備え、
保持部材に保持された検査対象物又は前記伝熱部材に保持された検査対象物を前記伝熱部材によって温度制御する、検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施の形態は、温度制御装置及び検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

環境保護の観点から自然冷媒を用いる冷凍サイクル装置が注目されている。自然冷媒は、オゾン層破壊係数及び地球温暖化係数が一般的なフロン系の冷媒に対して極めて低い。そのため、自然冷媒は、環境保護の観点で極めて有用である。

【0003】

自然冷媒としては、例えば、アンモニア、二酸化炭素、空気、酸素、窒素等が挙げられる。このうちの空気、酸素、窒素は、沸点が極めて低いため、超低温帯での冷却を可能とする。

【0004】

自然冷媒を用いる冷凍サイクル装置としては、空気を用いる空気冷凍サイクル装置が従来から知られている（例えば、特許文献１）。このような空気冷凍サイクル装置は大型冷凍庫等で既に用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６９４６１１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＬＳＩやＩＣ等の半導体装置の動作試験を行う際、ハンドラ装置と呼ばれる装置が用いられることがある。一般にハンドラ装置は、半導体装置を冷却及び加熱することが可能であり、これにより、冷却又は加熱された半導体装置の動作試験を可能とする。

【0007】

従来の一般的なハンドラ装置は、半導体装置を冷却する手段として、ペルチェ素子又はフロン系の冷媒を循環させる冷凍装置を用いていた。

【0008】

しかしながら、ペルチェ素子は、望まれる温度条件によっては耐久性が十分でない場合がある。また、フロン系の冷媒は環境保護の観点で使用を制限されつつある。

【0009】

また、フロン系の冷媒を循環させる冷凍装置をハンドラ装置で用いる場合、通常、冷凍装置の蒸発器によってブラインを冷却し、冷却したブラインを介して半導体装置を冷却する。そして、このようなハンドラ装置において半導体装置を加熱する場合には、半導体装置の冷却に使用したブラインをヒータによって加熱し、加熱したブラインで半導体装置を加熱する場合がある。しかしながら、冷却されたブラインを加熱して所望の温度まで上昇させる場合、ブラインが所望の温度に到達するまでの時間が長くなる。一方で、冷却用のハンドラ装置とは別に加熱用のハンドラ装置を用いてもよいが、冷却用のハンドラ装置と別の加熱用のハンドラ装置との間での半導体装置の入替に手間がかかる。また、使用機器の占有サイズ及びコストが大きくなり得る。

【0010】

そこで、本発明の課題は、自然冷媒を用いる冷凍サイクル装置を用いることで良好な環境性能を確保しつつ、耐久性を向上できるとともに装置サイズの大型化を抑制できる温度制御装置及び検査装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一実施の形態に係る温度制御装置は、圧縮機と、第１熱交換器と、膨張機と、第２熱交換器とを含み、前記圧縮機から流出する自然冷媒が前記第１熱交換器、前記膨張機及び前記第２熱交換器をこの順で通過した後、前記圧縮機に循環し、前記圧縮機と前記膨張機とが共通の駆動軸で連結される冷凍サイクル装置と、前記第１熱交換器に第１流体を流入させる第１側上流流路部と、前記第１熱交換器を通過する前記自然冷媒と熱交換して前記第１熱交換器から流出する前記第１流体を受け入れて通流させる第１側下流流路部と、を含む第１流体通路と、前記第２熱交換器に第２流体を流入させる第２側上流流路部と、前記第２熱交換器を通過する前記自然冷媒と熱交換して前記第２熱交換器から流出する前記第２流体を受け入れて通流させる第２側下流流路部と、を含む第２流体通路と、前記第１側下流流路部から流出する前記第１流体を受け入れて通流させた後、前記第１側上流流路部に流出させることが可能であるとともに、前記第２側下流流路部から流出する前記第２流体を受け入れて通流させた後、前記第２側上流流路部に流出させることが可能な伝熱部材と、を備え、前記伝熱部材を介して温度制御対象を温度制御する。

【0012】

一実施の形態に係る温度制御装置は、前記第１側下流流路部と前記第１側上流流路部とを接続する第１バイパス流路と、前記第１側下流流路部から前記伝熱部材へ通流する前記第１流体の流量と、前記第１バイパス流路を通流する前記第１流体の流量との割合を調節する第１弁機構と、前記第２側下流流路部と前記第２側上流流路部とを接続する第２バイパス流路と、前記第２側下流流路部から前記伝熱部材へ通流する前記第２流体の流量と、前記第２バイパス流路を通流する前記第２流体の流量との割合を調節する第２弁機構と、を更に備えてもよい。

【0013】

前記伝熱部材に前記第１流体を通流させる際、前記第２弁機構は、前記伝熱部材における前記第２流体の通流を遮断し、前記第２バイパス流路における前記第２流体の通流を許容し、前記伝熱部材に前記第２流体を通流させる際、前記第１弁機構は、前記伝熱部材における前記第１流体の通流を遮断し、前記第１バイパス流路における前記第１流体の通流を許容してもよい。

【0014】

前記伝熱部材には、前記第１側下流流路部から流出する前記第１流体を受け入れて通流させた後、前記第１側上流流路部に流出させる複数の第１伝熱流路部が形成され、複数の前記第１伝熱流路部は、前記第１側下流流路部から分岐するように並列に位置してもよい。

【0015】

前記伝熱部材には、前記第２側下流流路部から流出する前記第２流体を受け入れて通流させた後、前記第２側上流流路部に流出させる複数の第２伝熱流路部が形成され、複数の前記第２伝熱流路部は、前記第２側下流流路部から分岐するように並列に位置してもよい。

【0016】

各前記第１伝熱流路部は、蛇行状、渦巻き状、螺旋状、又は流路面積を拡大させる形状の第１側インタフェース部分を含み、各前記第２伝熱流路部は、蛇行状、渦巻き状、螺旋状、又は流路面積を拡大させる形状の第２側インタフェース部分を含み、前記伝熱部材には、複数の温度制御部分が設けられ、複数の前記第１側インタフェース部分のいずれかと複数の前記第２側インタフェース部分のいずれかとが互いに近接して温調源を形成し、前記温調源上の前記伝熱部材の表面に前記温度制御部分が設けられてもよい。

【0017】

また、一実施の形態に係る検査装置は、圧縮機と、第１熱交換器と、膨張機と、第２熱交換器とを含み、前記圧縮機から流出する自然冷媒が前記第１熱交換器、前記膨張機及び前記第２熱交換器をこの順で通過した後、前記圧縮機に循環し、前記圧縮機と前記膨張機とが共通の駆動軸で連結される冷凍サイクル装置と、前記第１熱交換器に第１流体を流入させる第１側上流流路部と、前記第１熱交換器を通過する前記自然冷媒と熱交換して前記第１熱交換器から流出する前記第１流体を受け入れて通流させる第１側下流流路部と、を含む第１流体通路と、前記第２熱交換器に第２流体を流入させる第２側上流流路部と、前記第２熱交換器を通過する前記自然冷媒と熱交換して前記第２熱交換器から流出する前記第２流体を受け入れて通流させる第２側下流流路部と、を含む第２流体通路と、前記第１側下流流路部から流出する前記第１流体を受け入れて通流させた後、前記第１側上流流路部に流出させることが可能であるとともに、前記第２側下流流路部から流出する前記第２流体を受け入れて通流させた後、前記第２側上流流路部に流出させることが可能な伝熱部材と、を備え、保持部材に保持された検査対象物又は前記伝熱部材に保持された検査対象物を前記伝熱部材によって温度制御する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、良好な環境性能を確保しつつ、耐久性を向上できるとともに装置サイズの大型化を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１の実施の形態に係る検査装置を概略的に示す図である。

【図2】図１の検査装置を構成する伝熱部材及び保持部材を示す図である。

【図3】図１に示す検査装置で検査対象物を温度制御する様子を示す図である。

【図4】第２の実施の形態に係る検査装置を構成する伝熱部材を示す図である。

【図5】第３の実施の形態に係る検査装置を構成する伝熱部材を示す図である。

【図6】第４の実施の形態に係る検査装置を構成する伝熱部材及び保持部材を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の各実施の形態を説明する。

【0021】

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる検査装置Ｔ１の概略図である。図１に示す検査装置Ｔ１は、自然冷媒を循環させる冷凍サイクル装置１０と、第１流体を通流させる第１流体通路２０と、第２流体を通流させる第２流体通路３０と、第１流体通路２０及び第２流体通路３０に接続される伝熱部材４０と、保持部材５０と、コントローラ１００とを備える。ここで、冷凍サイクル装置１０、第１流体通路２０、第２流体通路３０及び伝熱部材４０は、温度制御装置１を構成している。

【0022】

検査装置Ｔ１は、保持部材５０に保持された検査対象物６０を伝熱部材４０によって冷却又は加熱し、温度制御を行う。本実施の形態では検査対象物６０が一例としてＬＳＩ、ＩＣ等の電子部品である。検査装置Ｔ１は検査対象物６０を高温域又は低温域に温度制御した状態で検査対象物６０の動作試験を行うことができる。すなわち、本実施の形態に係る検査装置Ｔ１はハンドラ装置を含む検査装置である。ただし、検査対象物６０は特に限られず、本発明に係る検査装置は、検査対象としてウェハを検査するプローバを含む検査装置でもよい。また、本発明に係る検査装置は、テスタ等の各種検査装置も構成し得る。

【0023】

冷凍サイクル装置１０は、本実施の形態では自然冷媒としての空気を循環させる。すなわち、冷凍サイクル装置１０は、空気冷媒サイクル装置である。

【0024】

冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１と、第１熱交換器１２と、回収熱交換器１３と、膨張機１４と、第２熱交換器１５とを含む。冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１、第１熱交換器１２、回収熱交換器１３、膨張機１４及び第２熱交換器１５を空気がこの順で循環するように冷媒循環路１６で接続する。空気は、圧縮機１１で圧縮された後、第１熱交換器１２及び回収熱交換器１３で段階的に冷却され、その後、膨張機１４に流入する。その後、空気は膨張機１４で膨張させられて、膨張機１４から流出する。

【0025】

冷凍サイクル装置１０は、膨張機１４で膨張させた空気を例えば－１０℃～－１１０℃までの範囲で降温させて第２熱交換器１５に流入させることが可能となっている。第２熱交換器１５は、第２流体通路３０に接続されている。ここで、第２熱交換器１５は、流入した低温の空気で第２流体通路３０が通流させる第２流体を冷却することが可能となっている。そして、空気は、第２熱交換器１５を通過した後、圧縮機１１に循環する。

【0026】

第２熱交換器１５から流出した空気は、詳しくは、圧縮機１１に循環する前に、回収熱交換器１３で第１熱交換器１２を流出した空気と熱交換する。これにより、膨張機１４に流入する前の空気が、第１熱交換器１２及び回収熱交換器１３で段階的に冷却される。一方で、第２熱交換器１５から流出した空気は、回収熱交換器１３で昇温された後、圧縮機１１に流入する。

【0027】

圧縮機１１は、流入した空気を圧縮した後、第１熱交換器１２に送る。圧縮機１１は、圧縮した空気を例えば８０℃以上に昇温させて第１熱交換器１２に流入させることが可能となっている。第１熱交換器１２は、第１流体通路２０に接続されている。ここで、第１熱交換器１２は、圧縮機１１から流出した高温の空気と第１流体とを熱交換させる。これにより、第１熱交換器１２は空気を冷却できる。また、第１流体を、第１熱交換器１２に流入した高温の空気によって加熱できる。

【0028】

また、圧縮機１１と膨張機１４とは、共通のモータ１７の駆動軸１７Ａで連結されている。これにより、駆動軸１７Ａの回転によって圧縮機１１と膨張機１４とが連動して回転する。

【0029】

なお、本実施の形態では冷凍サイクル装置１０が空気冷媒サイクル装置であるが、その他の形式の装置でもよい。冷凍サイクル装置１０は、自然冷媒として、窒素などを用いる冷凍サイクル装置でもよい。

【0030】

第１流体通路２０は、第１側上流流路部２１と、第１側下流流路部２２とを含む。第１熱交換器１２は、図示しない第１流体が流入する流入口と、第１流体を流出させる流出口とを含む。第１側上流流路部２１の下流端開口は第１熱交換器１２の流入口に接続され、第１側下流流路部２２の上流端開口は第１熱交換器１２の流出口に接続されている。また、第１流体通路２０は、第１側上流流路部２１の上流端開口を伝熱部材４０に形成される流路部（後述の第１伝熱流路部４１）の下流端開口に接続し、第１側下流流路部２２の下流端開口を伝熱部材４０に形成される上記流路部の上流端開口に接続する。これにより、第１流体通路２０は伝熱部材４０と協働して閉じ回路を形成し、伝熱部材４０を介して第１流体を循環させる。

【0031】

第１流体通路２０が伝熱部材４０を介して第１流体を循環させる場合、第１側上流流路部２１は、伝熱部材４０から流出した第１流体を通流させて第１熱交換器１２に流入させる。第１側下流流路部２２は、第１熱交換器１２で自然冷媒と熱交換した第１流体を受け入れて通流させる。第１側下流流路部２２には、第１側ポンプ２２Ａが設けられる。第１側ポンプ２２Ａは、第１流体を通流させるための駆動力を発生させる。なお、第１側ポンプ２２Ａの設置位置は特に限られず、例えば第１側上流流路部２１に第１側ポンプ２２Ａが設けられてもよい。

【0032】

また、本実施の形態では、第１側上流流路部２１と第１側下流流路部２２とを接続する第１バイパス流路２４と、第１側下流流路部２２から伝熱部材４０へ通流する第１流体の流量と、第１バイパス流路２４を通流する第１流体の流量との割合を調節する第１弁機構２６と、が設けられている。

【0033】

第１バイパス流路２４は、詳しくは、第１側下流流路部２２における第１側ポンプ２２Ａの下流側の部分に接続されている。より詳しくは、本実施の形態における第１弁機構２６は、第１側三方弁２７を含んで構成される。第１側三方弁２７は、第１側第１ポート２７１と、第１側第２ポート２７２と、第１側第３ポート２７３とを含む。そして、第１側第１ポート２７１から第１側第２ポート２７２に至る流路は、第１側上流流路部２１の一部を構成している。そして、第１バイパス流路２４は、その上流端開口を第１側第３ポート２７３に接続し、その下流端開口を第１側下流流路部２２に接続している。

【0034】

第１側三方弁２７は、第１側第１ポート２７１で受け入れられて第１側第２ポート２７２から流出する第１流体の流量と、第１側第１ポート２７１で受け入れられて第１側第３ポート２７３から流出する第１流体の流量との割合を調節できる。これにより、第１側下流流路部２２から伝熱部材４０へ通流する第１流体の流量と、第１バイパス流路２４を通流する第１流体の流量との割合を調節できる。

【0035】

第１側三方弁２７が第１側第１ポート２７１と第１側第２ポート２７２とを接続し、第１側第１ポート２７１と第１側第３ポート２７３とを遮断した場合には、第１熱交換器１２から流出した第１流体は、伝熱部材４０を介して第１熱交換器１２に戻る。第１側三方弁２７が第１側第１ポート２７１と第１側第２ポート２７２とを遮断し、第１側第１ポート２７１と第１側第３ポート２７３とを接続した場合には、第１熱交換器１２から流出した第１流体は、伝熱部材４０を通過せず、第１バイパス流路２４を通って第１熱交換器１２に戻る。ここで、第１側上流流路部２１における第１バイパス流路２４の接続位置の上流側には第１側逆止弁２８が設けられる。第１側逆止弁２８は、第１バイパス流路２４から第１側上流流路部２１に流入した第１流体が逆流して伝熱部材４０に流入することを制限する。なお、第１弁機構２６は第１側三方弁２７を含んで構成されるが、２つ以上の二方弁を組み合わせた構成でもよい。

【0036】

第１流体は、一例として水である。ただし、第１流体は特に限られるものではなく、例えばブラインでもよい。ブラインはエーテル系液体でもよいし、フッ素系液体でもよい。また、第１流体はシリコーンオイルでもよい。また、第１流体は空気、窒素、アルゴン等の気体でもよい。

【0037】

第２流体通路３０は、第２側上流流路部３１と、第２側下流流路部３２とを含む。第２熱交換器１５は、図示しない第２流体が流入する流入口と、第２流体を流出させる流出口とを含む。第２側上流流路部３１の下流端開口は第２熱交換器１５の流入口に接続され、第２側下流流路部３２の上流端開口は第２熱交換器１５の流出口に接続されている。また、第２流体通路３０は、第２側上流流路部３１の上流端開口を伝熱部材４０に形成される流路部（後述の第２伝熱流路部４２）の下流端開口に接続し、第２側下流流路部３２の下流端開口を伝熱部材４０に形成される上記流路部の上流端開口に接続する。これにより、第２流体通路３０は伝熱部材４０と協働して閉じ回路を形成し、伝熱部材４０を介して第２流体を循環させる。

【0038】

第２流体通路３０が伝熱部材４０を介して第２流体を循環させる場合、第２側上流流路部３１は、伝熱部材４０から流出した第２流体を通流させて第２熱交換器１５に流入させる。第２側下流流路部３２は、第２熱交換器１５で自然冷媒と熱交換した第２流体を受け入れて通流させる。第２側下流流路部３２には、第２側ポンプ３２Ａが設けられる。第２側ポンプ３２Ａは、第２流体を通流させるための駆動力を発生させる。なお、第２側ポンプ３２Ａの設置位置は特に限られず、例えば第２側上流流路部３１に第２側ポンプ３２Ａが設けられてもよい。

【0039】

また、本実施の形態では、第２側上流流路部３１と第２側下流流路部３２とを接続する第２バイパス流路３４と、第２側下流流路部３２から伝熱部材４０へ通流する第２流体の流量と、第２バイパス流路３４を通流する第２流体の流量との割合を調節する第２弁機構３６と、が設けられている。

【0040】

第２バイパス流路３４は、詳しくは、第２側下流流路部３２における第２側ポンプ３２Ａの下流側の部分に接続されている。より詳しくは、本実施の形態における第２弁機構３６は、第２側三方弁３７を含んで構成される。第２側三方弁３７は、第２側第１ポート３７１と、第２側第２ポート３７２と、第２側第３ポート３７３とを含む。そして、第２側第１ポート３７１から第２側第２ポート３７２に至る流路は、第２側下流流路部３２の一部を構成している。そして、第２バイパス流路３４は、その上流端開口を第２側第３ポート３７３に接続し、その下流端開口を第２側下流流路部３２に接続している。

【0041】

第２側三方弁３７は、第２側第１ポート３７１で受け入れられて第２側第２ポート３７２から流出する第１流体の流量と、第２側第１ポート３７１で受け入れられて第２側第３ポート３７３から流出する第２流体の流量との割合を調節できる。これにより、第２側下流流路部３２から伝熱部材４０へ通流する第２流体の流量と、第２バイパス流路３４を通流する第２流体の流量との割合を調節できる。

【0042】

第２側三方弁３７が第２側第１ポート３７１と第２側第２ポート３７２とを接続し、第２側第１ポート３７１と第２側第３ポート３７３とを遮断した場合には、第２熱交換器１５から流出した第２流体は、伝熱部材４０を介して第２熱交換器１５に戻る。第２側三方弁３７が第２側第１ポート３７１と第２側第２ポート３７２とを遮断し、第２側第１ポート３７１と第２側第３ポート３７３とを接続した場合には、第２熱交換器１５から流出した第２流体は、伝熱部材４０を通過せず、第２バイパス流路３４を通って第２熱交換器１５に戻る。ここで、第２側上流流路部３１における第２バイパス流路３４の接続位置の上流側には第２側逆止弁３８が設けられる。第２側逆止弁３８は、第２バイパス流路３４から第２側上流流路部３１に流入した第２流体が逆流して伝熱部材４０に流入することを制限する。なお、第２弁機構３６は第２側三方弁３７を含んで構成されるが、２つ以上の二方弁を組み合わせた構成でもよい。

【0043】

本実施の形態では、基本的に、伝熱部材４０に第１流体を通流させる際、第２弁機構３６は、伝熱部材４０における第２流体の通流を遮断し、第２バイパス流路３４における第２流体の通流を許容する。一方で、伝熱部材４０に第２流体を通流させる際、第１弁機構２６は、伝熱部材４０における第１流体の通流を遮断し、第１バイパス流路２４における第１流体の通流を許容する。ただし、このような弁機構２６，３６の動作は特に限られず、伝熱部材４０に同時に第１流体及び第２流体が流入してもよい。なお、弁機構２６，３６は、コントローラ１００によって制御される。

【0044】

第２流体は、一例としてブラインである。ブラインはエーテル系液体でもよいし、フッ素系液体でもよい。ただし、第２流体は特に限られるものではなく、シリコーンオイルや、水でもよい。また、第２流体は空気、窒素、アルゴン等の気体でもよい。

【0045】

伝熱部材４０は、第１側下流流路部２２から流出する第１流体を受け入れて通流させた後、第１側上流流路部２１に流出させることが可能であるとともに、第２側下流流路部３２から流出する第２流体を受け入れて通流させた後、第２側上流流路部３１に流出させることが可能である。詳しくは、伝熱部材４０には、第１伝熱流路部４１と、第２伝熱流路部４２とが形成される。そして、第１伝熱流路部４１の上流端開口は、第１側下流流路部２２の下流端開口に接続され、第１伝熱流路部４１の下流端開口は、第１側上流流路部２１の上流端開口に接続される。また、第２伝熱流路部４２の上流端開口は、第２側下流流路部３２の下流端開口に接続され、第２伝熱流路部４２の下流端開口は、第２側上流流路部３１の上流端開口に接続される。

【0046】

本実施の形態における伝熱部材４０には、複数の第１伝熱流路部４１及び複数の第２伝熱流路部４２が形成されている。複数の第１伝熱流路部４１は、第１側下流流路部２２から分岐するように並列に位置する。複数の第２伝熱流路部４２は、第２側下流流路部３２から分岐するように並列に位置する。詳しくは、各第１伝熱流路部４１の上流端開口は、伝熱部材４０に形成される第１共通分配流路部４１Ａを介して第１側下流流路部２２の下流端開口に接続される。各第１伝熱流路部４１の下流端開口は、伝熱部材４０に形成される第１合流配流路部４１Ｂを介して第１側上流流路部２１の上流端開口に接続される。同様に、各第２伝熱流路部４２の上流端開口は、伝熱部材４０に形成される第２共通分配流路部４２Ａを介して第２側下流流路部３２の下流端開口に接続される。各第２伝熱流路部４２の下流端開口は、伝熱部材４０に形成される第２合流配流路部４２Ｂを介して第２側上流流路部３１の上流端開口に接続される。

【0047】

なお、伝熱部材４０に形成される流路構成は上述の態様に限られない。例えば、第１共通分配流路部４１Ａ及び第１合流配流路部４１Ｂが形成されず、各第１伝熱流路部４１が直接的に第１側上流流路部２１及び第１側下流流路部２２に接続されてもよい。また、第１伝熱流路部４１及び第２伝熱流路部４２はそれぞれ、単一の流路でもよい。

【0048】

図２は、伝熱部材４０及び保持部材５０を示している。図１及び図２に示すように、本実施の形態における伝熱部材４０は板状である。そして、本実施の形態では、伝熱部材４０の一方の主面に凸状に隆起した複数の温度制御部分４４が設けられている。複数の温度制御部分４４は規則的に配置され、図示の例では一列に並ぶ。温度制御部分４４はマトリクス状や、千鳥配列にて配置されてもよい。検査装置Ｔ１は、温度制御部分４４のそれぞれを検査対象物６０に接触させることが可能となっている。これにより、複数の検査対象物６０を、それぞれ別の温度制御部分４４で温度制御できる。温度制御部分４４は隆起しているが、周囲の部分と面一でもよいし、凹んでいてもよい。

【0049】

ここで、本実施の形態では、各第１伝熱流路部４１が蛇行状の第１側インタフェース部分４６を含む。各第２伝熱流路部４２は、蛇行状の第２側インタフェース部分４８を含む。そして、複数の第１側インタフェース部分４６のいずれかと複数の第２側インタフェース部分４８のいずれかとが互いに近接して温調源４０Ｓを形成する。そして、各温調源４０Ｓ上の伝熱部材４０の表面に上記の温度制御部分４４が設けられる。温調源４０Ｓは、温度制御部分４４の内部に位置する。

【0050】

伝熱部材４０は、第１流体通路２０からの第１流体及び／又は第２流体通路３０からの第２流体によって冷却又は加熱される。そして、互いに近接するペアである第１側インタフェース部分４６及び第２側インタフェース部分４８が温調源４０Ｓを構成し、この温調源４０Ｓによって伝熱部材４０の表面に設けられた温度制御部分４４が効率的に冷却又は加熱される。すなわち、第１側インタフェース部分４６及び第２側インタフェース部分４８では伝熱部材４０における所定面積当たりの流体接触時間が長く確保される。これにより、効率的な熱伝達又は吸熱が可能となる。

【0051】

第１側インタフェース部分４６及び第２側インタフェース部分４８は、伝熱部材４０における所定面積当たりの流体接触時間を長く確保できる形状であればよく、例えば渦巻き状、螺旋状、又は流路面積を拡大させる形状等でもよい。伝熱部材４０の熱伝導率は高いことが好ましく、伝熱部材４０は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属で形成されることが好ましい。

【0052】

なお、本実施の形態では伝熱部材４０に第１伝熱流路部４１及び第２伝熱流路部４２が形成される。ただし、これに代えて、伝熱部材４０に、第１流体通路２０の一部及び第２流体通路３０の一部を収容する空間が形成されてもよい。この場合、伝熱部材４０は、第１流体通路２０の一部を介して第１流体により温度制御され、第２流体通路３０の一部を介して第２流体により温度制御される。

【0053】

保持部材５０は、図２に示すように検査対象物６０の表面を露出させつつ収容する凹状の複数の収容部５１を有する。複数の収容部５１の配置パターンは、伝熱部材４０における温度制御部分４４の配置パターンと同じである。

【0054】

本実施の形態では、検査装置Ｔ１が、図３に示すように伝熱部材４０の温度制御部分４４と保持部材５０に保持された検査対象物６０とが接触するように、伝熱部材４０と保持部材５０との相対距離を調整することが可能となっている。伝熱部材４０及び保持部材５０は、いずれか一方のみが移動可能に構成されてもよいし、両方が移動可能に構成されてもよい。なお、図示しないが、保持部材５０には電子部品である検査対象物６０に導通するコンタクトピンが設けられている。

【0055】

図１に戻り、コントローラ１００は、第１弁機構２６及び第２弁機構３６を制御できる。具体的には、コントローラ１００は、伝熱部材４０に第１流体を通流させる際、第１弁機構２６が、伝熱部材４０における第１流体の通流を許容し、第１バイパス流路２４における第１流体の通流を遮断するように、第１弁機構２６を制御する。また、この際、コントローラ１００は、第２弁機構３６が、伝熱部材４０における第２流体の通流を遮断し、第２バイパス流路３４における第２流体の通流を許容するように第２弁機構３６を制御する。一方で、伝熱部材４０に第２流体を通流させる際には、コントローラ１００は、上述と逆の状態に第１弁機構２６及び第２弁機構３６を制御する。また、コントローラ１００は、伝熱部材４０と保持部材５０との相対距離を調節でき、モータ１７の回転数も調節できる。

【0056】

コントローラ１００は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭなどを含むコンピュータで構成されてもよく、この場合、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、各種処理を行う。また、コントローラ１００は、その他のプロセッサや電気回路（例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｌｌｅｙ）など）で構成されてもよい。

【0057】

以上に説明した本実施の形態に係る検査装置Ｔ１は、自然冷媒を用いる冷凍サイクル装置１０を用いることで良好な環境性能を確保できる。また、伝熱部材４０は、冷凍サイクル装置１０によって冷却又は加熱された第１流体及び／又は第２流体によって冷却又は加熱される。そして、伝熱部材４０は検査対象物６０を温度制御する機械的な構成であるため、良好な耐久性を確保できる。そして、検査装置Ｔ１は、単一の冷凍サイクル装置１０によって伝熱部材４０を冷却も加熱もできる。そのため、装置サイズの大型化を抑制できる。

【0058】

また、本実施の形態では、伝熱部材４０に第１流体を通流させる際、第２弁機構３６は、伝熱部材４０における第２流体の通流を遮断し、第２バイパス流路３４における第２流体の通流を許容する。伝熱部材４０に第２流体を通流させる際、第１弁機構２６は、伝熱部材４０における第１流体の通流を遮断し、第１バイパス流路２４における第１流体の通流を許容する。これにより、低温での温度制御と高温での温度制御との切り替え時間を抑制できる。

【0059】

また、伝熱部材４０において複数の第１伝熱流路部４１は、第１側下流流路部２２から分岐するように並列に位置する。複数の第２伝熱流路部４２は、第２側下流流路部３２から分岐するように並列に位置する。これにより、複数の検査対象物６０を効率的に温度制御できる。特に自然冷媒の冷凍サイクル装置１０は一般に大きい冷凍能力及び加熱能力を確保できる。そのため、本実施の形態によれば、複数の検査対象物６０を均一的に十分に冷却又は加熱できることで、信頼性の高い検査を効率的に行うことができる。

【0060】

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態に係る検査装置Ｔ２について図４を参照しつつ説明する。本実施の形態における構成部分のうちの第１の実施の形態と同様のものには同一の符号を付す。以下では、第１の実施の形態との相違点のみを説明する。

【0061】

第２の実施の形態では伝熱部材４０が検査対象物６０を保持している。伝熱部材４０には、検査対象物６０を収容する凹状の複数の収容部兼温度制御部分４４’が形成されている。収容部兼温度制御部分４４’の周囲の伝熱部材４０の内部には、第１伝熱流路部４１の第１側インタフェース部分４６と第２伝熱流路部４２の第２側インタフェース部分４８とが位置している。

【0062】

収容部兼温度制御部分４４’は、底面に載せたマウント部材４９を介して検査対象物６０を保持している。マウント部材４９は、収容部兼温度制御部分４４’の底面及び側面と接する。そして、第１伝熱流路部４１の第１側インタフェース部分４６と第２伝熱流路部４２の第２側インタフェース部分４８は、マウント部材４９を介して検査対象物６０を温度制御するように構成される。また、マウント部材４９には、検査対象物６０に導通するコンタクトピンが通されている。本実施の形態に係る検査装置Ｔ２はハンドラ装置を含む検査装置として構成されてもよいし、プローバを含む検査装置として構成されてもよいし、テスタ等として構成されてもよい。

【0063】

＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態に係る検査装置Ｔ３について図５を参照しつつ説明する。本実施の形態における構成部分のうちの第１及び第２の実施の形態と同様のものには同一の符号を付す。以下では、第１及び第２の実施の形態との相違点のみを説明する。

【0064】

第３の実施の形態では保持部材５０が検査対象物６０を収容する収容部５１を有する。そして、収容部５１の周囲における保持部材５０の内部に空気又は液体を通流させる流体ジャケット５２が形成される。流体ジャケット５２は、収容部５１で外部に開口し、空気又は液体を収容部５１に流入させることができる。本実施の形態では、収容部５１がマウント部材４９を保持し、マウント部材４９と収容部５１の底面との間に空間が形成される。そして、当該空間に流体ジャケット５２からの空気又は液体が収容部５１に流入する。これにより、流体ジャケット５２からの空気又は液体がマウント部材４９を介して検査対象物６０を冷却又は加熱する。

【0065】

一方で、伝熱部材４０は、流体ジャケット５２を通流する空気又は液体を温度制御する流体ジャケット５２上で保持部材５０に接している。伝熱部材４０は、第１伝熱流路部４１及び／又は第２伝熱流路部４２により流体ジャケット５２を通流する空気又は液体を冷却又は加熱する。本実施の形態に係る検査装置Ｔ３はハンドラ装置を含む検査装置として構成されてもよいし、プローバを含む検査装置として構成されてもよいし、テスタ等として構成されてもよい。

【0066】

＜第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態に係る検査装置Ｔ４について図６を参照しつつ説明する。本実施の形態における構成部分のうちの第１乃至第３の実施の形態と同様のものには同一の符号を付す。以下では、第１乃至第３の実施の形態との相違点のみを説明する。

【0067】

第３の実施の形態では、伝熱部材４０が保持部材５０に接し、保持部材５０の保持された検査対象物６０を保持部材５０を介して温度制御する。伝熱部材４０の構成は、第１の実施の形態と同様である。そして、検査装置Ｔ４は、検査対象物６０に接触されるプローブ７０を保持した可動プローブ台７１を備えている。

【0068】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は以上に説明した実施の形態に限られるものではなく、上述の実施の形態には種々の変更を加えることができる。例えば上述の実施の形態では、第１流体通路２０及び第２流体通路３０が共通の伝熱部材４０に接続されている。これに代えて、互いに分離した第１伝熱部材と第２伝熱部材とが用いられてもよい。この場合、第１伝熱部材は、第１流体通路２０の第１側下流流路部２２から流出する第１流体を受け入れて通流させた後、第１側上流流路部２１に流出させる。第２伝熱部材は、第２流体通路３０の第２側下流流路部３２から流出する第２流体を受け入れて通流させた後、第２側上流流路部３１に流出させる。この場合、温度制御対象は、第１伝熱部材又は第２伝熱部材を介して温度制御される。

【符号の説明】

【0069】

Ｔ１, Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４…検査装置
１…温度制御装置
１０…冷凍サイクル装置
１１…圧縮機
１２…第１熱交換器
１４…膨張機
１５…第２熱交換器
１６…冷媒循環路
１７…モータ
１７Ａ…駆動軸
２０…第１流体通路
２１…第１側上流流路部
２２…第１側下流流路部
２４…第１バイパス流路
２６…第１弁機構
２７…第１側三方弁
２８…第１側逆止弁
３０…第２流体通路
３１…第２側上流流路部
３２…第２側下流流路部
３４…第２バイパス流路
３６…第２弁機構
３７…第２側三方弁
３８…第２側逆止弁
４０…伝熱部材
４０Ｓ…温調源
４１…第１伝熱流路部
４２…第２伝熱流路部
４４…温度制御部分
４６…第１側インタフェース部分
４８…第２側インタフェース部分
５０…保持部材
６０…検査対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】