CN102759688B - 高电压检查装置 - Google Patents

Abstract

高电压检查装置。通过对多个检查对象器件集中地以适合标准的电流波形明确且准确地进行高电压施加试验，来大幅度地高效地进行高电压检查。ESD试验装置具有输出规定的高电压的高压电源、对来自高压电源的规定的高电压进行蓄积的作为高电压容量装置的高压电容器、将来自高压电容器的规定的高电压穿过施加电阻输出的高电压输出部、以将来自该高压电源的规定的高电压与高压电容器侧连接或将来自高压电容器的规定的高电压与高电压输出部侧连接的方式进行切换的作为切换装置的高耐压继电器，独立且并联地具有与要进行一并施加处理的多个检查对象器件的个数相同的作为同一电路构成的从高压电容器通过高耐压继电器进而通过施加电阻而到高电压输出部的电路。

Description

高电压检查装置

技术领域

本发明涉及利用检查ESD耐受性的ESD试验装置对例如LSI元件及LED元件及激光元件等发光元件等检查对象器件进行高电压施加检查的高电压检查装置。

背景技术

目前，在LSI元件中，在输入电路侧连接有保护二极管，检查保护二极管的ESD耐受性。在LED元件及激光元件等发光元件中，发光元件自身具有二极管构造。该二极管构造由p型扩散层和n型扩散层的pn结构成，因此ESD耐受性因p型扩散层和n型扩散层的结果而不同，因此需要全数检查ESD耐受性。

现有的ESD施加所必需的基本ESD电路由符合高压电源和ESD标准(HBM(人体模型)、MM(机器模型)等)的高压电容器、施加电阻及使用水银的高耐压继电器构成。

ESD电路的施加输出部分利用将用于连接到器件的端子的接触探针固定搭载于基板的探针卡片及将该接触探针固定于臂的机械手等，对检查对象的器件通电。

向检查对象器件的供给电压的大小以可靠性检查中代表的ESD试验(静电放电可靠性试验)等为对象，且以约1～10KV水平的高电压为对象。对来自人体及机械的静电流到LSI芯片等检查对象器件时的耐久性进行试验。

图21是示意性表示现有ESD试验装置的构成例的电路图。

在图21中，现有ESD试验装置100的高压电源101的一端子通过高耐压继电器102、103而与施加电阻104的一端连接。该施加电阻104的另一端与检查对象器件105的一端子连接。器件105的另一端子与高压电源101的另一端子连接。这两个高耐压继电器102、103的连接点通过高压电容器106而与器件105的另一端子和高压电源101的另一端子的连接点连接，该连接点接地。设有对这两个高耐压继电器102、103的通/断进行控制的定时控制器107。另外需要用于驱动这两个高耐压继电器102、103的电源。

根据上述构成，首先，通过定时控制器107，充电用高耐压继电器102接通，来自高压电源101的电流蓄积于高压电容器106。此时，放电用高耐压继电器103通过定时控制器107设为断开状态。

其次，通过定时控制器107，充电用高耐压继电器102断开，然后控制放电用高耐压继电器103，使其接通。由此，蓄积于高压电容器106的高电压从高耐压继电器103通过施加电阻104而施加于检查对象器件105的一端子。

这样，能够通过定时控制器107对这两个充电用高耐压继电器102、放电用高耐压继电器103进行通/断切换，而使高压电容器106充电或放电，并对检查对象器件105施加规定的高电压。充电用高耐压继电器102、放电用高耐压继电器103的切换动作通过定时控制器107以规定的定时来进行。ESD试验通过数种施加模型和分别规定了标准且施加于检查对象器件105的电流波形(或电压波形)来判断是否适合。

总而言之，ESD试验从高压电源经由ESD施加电路，进而经由插座、臂等接触夹具，对检查对象器件施加高电压。使高电压的供给源侧端子(一根)和GND侧端子(一根)与检查对象器件的各端子接触，对检查对象器件施加高电压。在这种情况下，检查对象器件以单体进行高电压施加处理。虽然具有可将检查对象器件制成多组的装置，但实际的ESD试验是串行地变换端子进行处理。这在专利文献2中有所公开。与此相对，批量生产且进行ESD试验的技术在专利文献1中有所公开。

图22是示意性表示专利文献1公开的现有ESD试验装置的构成例的立体图。

图22中，作为现有ESD试验装置的静电放电试验用夹具200在对安装有电子器件201的印刷电路配线板202进行静电放电试验时，利用下面的试验用夹具，在一次试验中，对多块印刷电路配线板202同时施加静电。在作为被试验对象物的载置台而准备的导电板203的板上一角上设定静电施加点，然后从其静电施加点起分别在每隔等距离的位置放射状地并列分散配备多个印刷电路板支承件204，所述多个印刷电路板支承件204，将印刷电路配线板202支承为立起姿势。另外，包括枪保持件206，用于将静电发生枪205的位置与静电施加点对其设置。将印刷电路配线板202一块一块地以在其配线图案202a与导电板203导通接触那样的方向上立起的姿势装载于各印刷电路板支承件204，在该状态下，从静电发生枪205在静电施加点放静电。由此，从静电发生枪205经由导电板203对载置于板上的多块各印刷电路配线板202一并施加静电。因此，在一次试验中，能够对多块印刷电路配线板202同时施加静电，从而实现准备时间的缩短化。

专利文献1：特开2005-201706号公报

专利文献2：特开2000-329818号公报

在专利文献1公开的上述现有静电放电试验用夹具200中，由于静电发生枪205即施加源为单体，与此相对，检查对象器件存在多个，因此存在难以对每个检查对象器件都作出是否进行了适合规定电压/规定次数的标准的ESD施加的证明之类的问题。总而言之，有可能会因ESD施加时的少许的距离之差而导致主要对多个器件中的一个器件施加ESD施加电压，不会进行明确的ESD施加试验。

发明内容

本发明是为解决上述现有问题而开发的，其目的在于，提供一种高电压检查装置，其能够对多个检查对象器件集中地以适合标准的电流波形(或电压波形)明确且准确地进行高电压施加试验，从而大幅度且高效地进行高电压检查。

特别是，在形成于同一半导体晶片的多个器件中，在对多个检查对象器件集中地以适合标准的电流波形(或电压波形)明确且准确地进行高电压施加试验的情况下，如图12所示，当用正电源设定反向偏压的状态时，会发生从器件6的阴极端子向邻接器件6的阳极端子的短路，被施加的电荷量分散于n-GaN基板，同一器件6的从阴极端子穿过阳极端子的电荷量成为不定。在混有短路不良的情况下，贯通于短路部位的电荷就会集中，因此脱离ESD规定。

本发明是为解决上述现有问题而开发的，其目的在于，提供一种高电压检查装置，其在对多个检查对象器件一并以适合标准的电流波形(或电压波形)明确且准确地进行高电压施加试验的情况下，也能够以简单的构成，不会混有短路不良，大幅度且高效地进行高电压检查。

另外，特别是，在专利文献2公开的上述现有ESD试验装置100中，使用的是水银高耐压继电器。该水银高耐压继电器不仅价格高，而且由于使用水银，会成为限制对象(RoHS指令)。另外，在集中地同时检查多个器件的情况下，需要许多该水银高耐压继电器。另外，在使用水银的高耐压继电器中，在继电器动作时间上会产生以msec为单位的时间差。另外，需要对高耐压继电器的驱动定时进行控制的单元，并且另外需要驱动高耐压继电器的电源。

本发明是为解决上述现有问题而开发的，其目的在于，提供一种高电压检查装置，其不使用高耐压继电器，就能够简化整体构成，且以适合标准的电流波形(或电压波形)进行高电压施加试验。

本发明的高电压检查装置对多个检查对象器件检查ESD耐受性，其中，具有输出规定的高电压的高压电源、分别对该多个检查对象器件一并且同时地施加来自该高压电源的各规定的高电压的ESD电路，由此，实现上述目的。

本发明的高电压检查装置对多个检查对象器件检查ESD耐受性，其具有输出规定的负高电压的高压电源、分别对配设于半导体晶片的多个检查对象器件的各二极管构造一并且同时施加来自该高压电源的各规定的负高电压以使其分别成为反向偏压的ESD电路，由此，实现上述目的。

本发明的高电压检查装置对一或多个检查对象器件检查ESD耐受性，其通过搭载有该一或多个检查对象器件的接触载物台的上下动作，部件开关部件进行通/断，对与一或多个检查对象器件一对一地对应的各高电压容量部件的高电压进行充电/放电，通过来自该各高电压容量部件的放电，进行该一或多个检查对象器件的ESD检查，由此，实现上述目的。

另外，优选具有本发明高电压检查装置的输出规定的高电压的高压电源、对来自该高压电源的规定的高电压进行蓄积的所述一或多个高电压容量部件、将来自该一或多个高电压容量部件的规定的高电压输出的一或多个高电压输出部，通过所述接触载物台的上下动作来切换第一动作和第二动作，所述第一动作是，使该高电压输出部和所述一或多个检查对象器件的各端子离开，并且通过所述开关部件，使该一或多个高电压容量部件与该高压电源侧连接；所述第二动作是，通过该开关部件，将该一或多个高电压容量部件和该高压电源断开，并且使该高电压输出部与所述一或多个检查对象器件的各端子连接。

另外，优选通过本发明高电压检查装置的搭载有所述多个检查对象器件的接触载物台的上下动作，开关部件进行通/断，对与多个检查对象器件一对一地对应的各高电压容量部件的高电压进行充电/放电，通过来自该各高电压容量部件的放电，进行该多个检查对象器件的ESD检查。

另外，在本发明的高电压检查装置中，优选具有输出规定的高电压的高压电源、对来自该高压电源的规定的高电压进行蓄积的所述一或多个高电压容量部件、将来自该一或多个高电压容量部件的规定的高电压输出的一或多个高电压输出部，通过所述接触载物台的上下动作来切换第一动作和第二动作，所述第一动作是，使该高电压输出部和所述一或多个检查对象器件的各端子离开，并且通过所述开关部件，使该一或多个高电压容量部件与该高压电源侧连接；所述第二动作是，通过该开关部件，将该一或多个高电压容量部件和该高压电源断开，并且使该高电压输出部与所述一或多个检查对象器件的各端子连接。

另外，本发明高电压检查装置的ESD电路优选具有与应对所述规定的高电压进行一并施加处理的器件个数相同个数的同一电路构成。

另外，本发明高电压检查装置的ESD电路优选具有：对来自所述高压电源的规定的高电压进行蓄积的多个高电压容量部件、将来自该多个高电压容量部件的各规定的高电压分别通过各电阻而输出的多个高电压输出部、以将该多个高电压容量部件分别与该高压电源侧连接或分别与该高电压输出部侧连接的方式进行切换的多个切换部件。

另外，本发明高电压检查装置的同一电路构成优选独立地具有与应进行所述一并施加处理的器件个数相同个数的、从所述高电压容量部件通过所述切换部件进而通过所述电阻而到所述高电压输出部的电路。

另外，本发明高电压检查装置的高压电源优选选定具有与要进行所述一并施加处理的器件个数相同个数的所述多个高电压容量部件相应的充电处理能力的高压电源。

另外，优选具有多个搭载一或多个本发明高电压检查装置的同一电路构成的ESD基板。

另外，优选将本发明高电压检查装置的一或多个ESD基板收纳于框体内。

另外，优选隔开中央圆形部而直立且放射状地配置有本发明高电压检查装置的多个ESD基板，该多个ESD基板的多个同一电路构成的各输出端子分别设置为朝向该中央圆形部侧，可从该多个同一电路构成的各输出端子起将所述多个高电压输出部的各部电连接到设置在该中央圆形部的下方侧的所述多个检查对象器件的各端子。

另外，优选隔开中央圆形部而放射状地配置有本发明高电压检查装置的多个框体，收纳于该多个框体内的多个ESD基板的多个同一电路构成的各输出端子分别设置为朝向该中央圆形部侧，可从该多个同一电路构成的各输出端子起将所述多个高电压输出部的各部电连接到设置在该中央圆形部的下方侧的所述多个检查对象器件的各端子。

另外，从本发明高电压检查装置的多个同一电路构成的各输出端子到通过所述高电压输出部的各部的所述多个检查对象器件为止的、包含应进行所述一并施加处理的器件个数相同个数的独立的配线在内的距离全都设为同一距离，来自所述高压电源的同一ESD施加电压波形分别同时施加于该多个检查对象器件。

另外，本发明高电压检查装置的高电压输出部及与GND电压源连接的GND电压输出部优选分别具有接触部件，所述接触部件，在上面连接有来自所述多个同一电路构成的各高电压输出端子及GND输出端子的多个配线，在下面配设有以对应于该多个配线的方式连接，且相对于所述多个检查对象器件的各端子可电连接的多个接触元件。

另外，本发明高电压检查装置的接触部件优选为在臂上固定有多个接触元件的机械手和固定有多个接触元件的探针卡片中的任一种。

另外，本发明高电压检查装置的高电压输出部及与GND电压源连接的GND电压输出部优选分别具有接触部件，所述接触部件，配设有相对于所述一或多个检查对象器件的各端子可电连接的多个接触元件。

另外，优选将本发明高电压检查装置的根据帕邢定律对放电极限值相对于导电部件间距离的关系进行计算而求出的理论值和实际进行ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离的线用于该导电部件间距离的最小设计值。

另外，本发明高电压检查装置的高压电源优选对配设于半导体晶片的多个检查对象器件的二极管构造施加负高电压，以使其成为反向偏压。

另外，本发明高电压检查装置的对配置于半导体晶片的多个检查对象器件的连接处理优选利用自动输送部件而连续地进行。

另外，本发明高电压检查装置的ESD基板优选在器件更换用时具有插座部。

另外，本发明高电压检查装置的接触部件优选使用放电热耐受性的铟或钨的材质。

另外，本发明高电压检查装置的探针卡片的基板优选为避免放电用的表层配线基板。

另外，优选将本发明高电压检查装置的根据帕邢定律对放电极限值相对于所述接触载物台的上下动作实现的导电部件间距离的关系进行计算而求出的理论值和实际进行ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离的线用于该导电部件间距离的最小设计值。

另外，本发明高电压检查装置的接触部件优选保持避免放电用的接触部件间距离。

另外，作为本发明高电压检查装置的对来自所述高压电源的ESD施加电压波形进行监控的部件，优选在所述探针卡片的基板的接触部件的安装根基部设有圆销连接器。

另外，本发明高电压检查装置的高压电源优选相对于GND电位搭载正电源和负电源，可切换地构成有该正电源和该负电源，相对于所述多个检查对象器件，可切换地构成有正向偏压和反向偏压。

另外，本发明高电压检查装置的配置于半导体晶片的多个检查对象器件间优选被短路处理为GND电位。

另外，优选通过本发明高电压检查装置的半导体晶片的导电外周部电气地被短路处理为所述GND电位，且将在所述多个检查对象器件间短路的GND电位、电连接该半导体晶片的导电外周部的晶片载物台导电层的GND电位、所述ESD电路的GND电位设为共同的GND电位而连接，从而不需要对该多个检查对象器件的GND端子的连接处理。

另外，本发明高电压检查装置的计算机系统优选对控制所述切换部件的切换的ESD控制器及探针的动作进行控制，基于表示所述多个检查对象器件的地址的晶片图，进行探测控制。

另外，在本发明高电压检查装置的探针卡片中，多个某探针的针直立设计基准优选为将根据帕邢定律对放电极限值相对于导电部件间距离的关系进行计算而求出的理论值和实际进行ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离的线用于该导电部件间距离的最小设计值的基准，在需要半导体芯片尺寸以上的距离的情况下，例如，采用保持跳跃一个或两个半导体芯片以上的空间距离的设计。

另外，在本发明高电压检查装置的探针卡片中，一次接触未探测到的空间区域的半导体芯片优选通过以个人计算机PC为主体的探测控制，依次进行接触处理，且无遗漏地执行ESD施加。

根据上述构成，下面，对本发明的作用进行说明。

在本发明中，在对多个检查对象器件检查ESD耐受性的高电压检查装置中，具有输出规定的高电压的高压电源、分别对该多个检查对象器件一并且同时地施加来自该高压电源的各规定的高电压的ESD电路。

由此，通过对多个检查对象器件一并以适合标准的电流波形(或电压波形)明确且准确地进行高电压施加试验，能够大幅度且高效地进行高电压检查。

特别是，在本发明中，在对多个检查对象器件检查ESD耐受性的高电压检查部件中，其具有输出规定的负高电压的高压电源、分别对配设于半导体晶片的多个检查对象器件的各二极管构造一并且同时施加来自该高压电源的各规定的负高电压以使其分别成为反向偏压的ESD电路。

由此，在对多个检查对象器件一并以适合标准的电流波形(或电压波形)明确且准确地进行高电压施加试验的情况下，也能够以简单的构成，不会混有短路不良，大幅度且高效地进行高电压检查。

另外，特别是，在本发明中，在对一或多个检查对象器件检查ESD耐受性的高电压检查部件中，通过搭载有该一或多个检查对象器件的接触载物台的上下动作，开关部件进行通/断，对与一或多个检查对象器件一对一地对应的各高电压容量部件的高电压进行充电/放电，通过来自该各高电压容量部件的放电，进行该一或多个检查对象器件的ESD检查。

由此，不使用高耐压继电器，就能够简化整体构成，并以适合标准的电流波形(或电压波形)进行高电压施加试验。

由以上可知，根据本发明，由于对多个检查对象器件一并以适合标准的电流波形(或电压波形)明确且准确地进行高电压施加试验，因此能够大幅度且高效地进行高电压检查。

另外，在对多个检查对象器件一并以适合标准的电流波形(或电压波形)明确且准确地进行高电压施加试验的情况下，也能够以简单的构成，不会混杂不良短路，大幅度且高效地进行高电压检查。

另外，不使用高耐压继电器，就能够简化整体构成，并以适合标准的电流波形(或电压波形)进行高电压施加试验。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的ESD试验装置的构成例的电路图；

图2是示意性表示多个矩阵状地排列于半导体晶片平面内的四个邻接纵横的半导体芯片的平面图；

图3是表示以理论值和实测值为参数的放电极限值相对于电极间距离的关系的图；

图4是示意性表示图1的ESD试验装置的向器件的接触状态的放大图像的立体图；

图5是示意性表示图1的ESD试验装置的ESD施加时的构成图像例的立体图；

图6是示意性表示图1的ESD试验装置的多个ESD施加器的设置图像例的平面图；

图7(a)是示意性表示图1的ESD试验装置1的多个ESD施加器的另一设置图像例的平面图，图7(b)是图7(a)的ESD施加器和探针卡片及探针的纵剖面图；

图8(a)是示意性表示图7(a)的ESD施加器的立体图，图8(b)是表示ESD试验使用的ESD施加电压波形的图；

图9是表示以个人计算机PC为主体的晶片图和探测管理的方框图；

图10是表示本发明实施方式2的ESD试验装置的构成例的电路图；

图11是利用图10的ESD试验装置进行矩阵状地配置于半导体晶片的多个检查对象器件的ESD耐压检查时的示意图；

图12是利用图1的ESD试验装置且用正电源设定反向偏压的状态时的示意图；

图13是作为在图10的ESD试验装置中以多个器件为ESD施加对象时的探测实施例而说明向半导体芯片的各端子的探针配置的平面图；

图14是示意性表示省略了GND侧的探针时的检查对象器件的连接的图；

图15是示意性表示在本发明实施方式3的ESD试验装置中接触载物台位于上位时的纵剖面图；

图16是示意性表示在图15的ESD试验装置中接触载物台位于下位时的纵剖面图；

图17是表示图15的开关的触点间间隙且虚线表示接触载物台的下位而实线表示接触载物台的上位的图；

图18是表示本发明实施方式3的ESD试验装置的另一构成例的纵剖面图；

图19是表示本发明实施方式3的ESD试验装置的再另一构成例的纵剖面图；

图20是本发明实施方式3的ESD试验装置的另一构成例的纵剖面图；

图21是示意性表示现有ESD试验装置的构成例的电路图；

图22是示意性表示专利文献1公开的现有ESD试验装置的构成例的立体图。

标记说明

1、1A～1G  ESD试验装置

2、2C  高压电源

3  高耐压继电器

4  高压电容器

5  施加电阻

6  检查对象器件

6a、6b  端子

7  晶片载物台

8  半导体晶片

9  ESD控制器

10、10C  ESD电路

11  半导体芯片

12、12a、12b  端子

13  探针

20  探测器(自动输送装置)

21  ESD基板箱

21a 配线输出部

22  探针卡片(接触装置)

22a、22b  探针(接触部件)

23  配线

24  连接器

25  中央圆形部

31  ESD基板

32  中央圆形部

41  晶片载物台绝缘层

42  晶片载物台导电层

51  基座

52  开关

52a 一触点

52b 另一触点

53  接触载物台

54a、54b  端子

54  检查对象器件

55  高压电源

56  高压电容器

57  探针卡片

57a、57b  探针

58  半导体晶片

61  充填有绝缘气体的开关

71  轴承

72  齿条小齿轮

73  开关

81  高耐压晶体管(绝缘栅双极晶体管IGBT)

82  低电压源

100 现有型的ESD试验装置

101 高压电源

102 充电用高耐压继电器

103 放电用高耐压继电器

104 施加电阻

105  检查对象器件

106  高压电容器

107  定时控制器

200  静电放电试验用夹具

206  枪保持件

201  电子器件

202  印刷电路配线板

202a 配线图案

203  导电板

204  印刷电路板支承件

205  静电发生枪

PC   个人计算机

具体实施方式

下面，参照附图对作为本发明的高电压检查装置的实施方式1～3而应用于ESD试验装置的情况进行说明。另外，通过用上述实施方式3的开关52和接触载物台53的上下移动机构及其周边控制电路来代替上述实施方式1的高耐压继电器3及其驱动电源、ESD控制器，可以不使用水银高耐压继电器3而将上述实施方式1应用于上述实施方式3。另外，各图的构成部件的各自的厚度及长度等从附图制作上的观点出发，不局限于图示的构成。

(实施方式1)

图1是表示本发明实施方式1的ESD试验装置的构成例的电路图。

在图1中，本实施方式1的作为高电压检查装置的ESD试验装置1具有输出规定高电压的高压电源2和一并对多个检查对象器件6同时施加来自高压电源2的规定高电压的ESD电路10，对多个检查对象器件6检查ESD耐受性。

该ESD电路10具有：对来自高压电源2的规定高电压进行蓄积的作为高电压容量装置的多个高压电容器4、将来自多个高压电容器4的各规定高电压分别通过施加电阻5而输出的多个高电压输出部、以使来自该高压电源2的规定高电压与高压电容器4侧连接或使来自高压电容器4的规定高电压与高电压输出部侧连接的方式进行切换的多个作为切换装置的高耐压继电器3，作为同一电路构成，独立且并联地具有与一并施加处理的多个检查对象器件6的个数相同个数的、多个从高压电容器4通过高耐压继电器3并通过施加电阻5到高电压输出部的电路。

ESD试验装置1的高压电源2的一端子分别经由多触点(在此为八触点)高耐压继电器3的各触点而与多个(在此为八个)高压电容器4的各一电极连接，多个(在此为八个)高压电容器4的各另一电极分别与高压电源2的另一端子连接，并且接地。多个(在此为八个)高压电容器4的各一电极分别从多触点(在此，八触点)高耐压继电器3的各触点且分别通过各施加电阻5而从高电压输出部与检查对象各器件6的一端子连接。各器件6的另一端子分别从GND电压输出部与高压电源2的另一端子连接，并且接地。在此，虽未图示，但设有以规定定时对多触点(在此，八触点)高耐压继电器3的同时连接切换进行控制的后述的ESD控制器9。另外需要用于驱动该多触点(在此，八触点)高耐压继电器3的电源。

根据要一并处理的高压电容器4的个数的容量的量来选定具有适当充电处理能力的高压电源2而共用。

高耐压继电器3使用在设置上具有方向性的水银继电器，在此，也可以为八触点的高耐压继电器，也可以为两个四触点的高耐压继电器，也可以为四个双触点的高耐压继电器。也可以设置八个单触点的高耐压继电器3来代替八触点的高耐压继电器3。高耐压继电器3对高压电容器4，通过未图示的ESD控制器9，以高压电容器4侧为中心，在高压电源2侧和器件6侧之间同时切换八触点。向高耐压继电器3的控制信号对从八个高压电容器4向八个器件6的高电压的独立的一并施加进行单一同时控制。高耐压继电器3在叠加配置时成为通过线圈磁场而动作的器件，因此有可能发生误动作，不理想。

另外，如后述的图21，如充电用的高耐压继电器102和放电用的高耐压继电器103那样，也可以为独立的高耐压继电器的构成。

在此，使用八个高压电容器4，且选定具有适合试验电压的耐受性的高压电容器，在容量的选定中，以与ESD试验标准一致的方式选定每一试验模型都已规定的容量。例如，如果是HBM标准，则为100pF，如果是MM标准，则为200pF。

在此，使用八个施加电阻5，例如，如果是HBM标准，则使用1.5KΩ左右的施加电阻，如果是MM标准，则设为0KΩ(无电阻)。这些高压电容器4和施加电阻5以电独立的状态搭载与要一并处理的器件6的个数相同的个数。

器件6为例如LSI元件及LED元件及激光元件等发光元件等。

根据上述构成，首先，通过未图示的ESD控制器9，高耐压继电器3的八个触点在高压电源2侧接通，电流从高压电源2分支为八个而流入各高压电容器4，并均等地蓄积为高压电源2的高电压。此时，高耐压继电器3的器件6侧的八个触点由ESD控制器9设为关断状态。

接着，由ESD控制器9来控制，以使高耐压继电器3的高压电源2侧的八个触点关断后，高耐压继电器3的器件6侧的八个触点接通。由此，蓄积于高压电容器4的高电压从高耐压继电器3的八个触点分别穿过各施加电阻5而分别施加于检查对象各器件6的一端子。该情况下，各高压电容器4和检查对象各器件6一对一地对应，大幅度且效率良好地进行明确且准确的ESD检查。

这样，能够由ESD控制器9将这些高耐压继电器3的八个触点从高压电源2侧切换到检查对象各器件6侧而对八个高压电容器4进行充电或放电，从而分别从八个高压电容器4的各高电压输出部将规定的明确且准确的高电压分别施加于检查对象各器件6。高耐压继电器3的八个触点的切换动作通过ESD控制器9以规定的定时同时进行。ESD试验通过数种施加模型和分别规定了标准且施加于检查对象各器件6的ESD电流波形(或ESD电压波形)来判断是否适合。

ESD试验经由从高压电源2经由高耐压继电器3的八个触点而并联地连接有八个高压电容器4和施加电阻5的串联电路的ESD施加电路，进一步经由插座，此外还经由在臂上固定有多个探针(接触部件)的机械手、固定有多个探针(接触部件)的探针卡片等作为接触装置的接触夹具，分别对检查对象各器件6施加高电压。使高电压的供给源侧端子(一根)和GND侧端子(一根)分别与检查对象器件6的各端子接触，同时对检查对象各器件6施加八个高电压。在这种情况下，检查对象各器件6被同时进行八个高电压施加处理。

图2是示意性表示多个矩阵状地排列在半导体晶片平面内的邻接纵横四个半导体芯片的平面图。

在图2中，在多个矩阵状地排列在半导体晶片平面内的作为检查对象器件6的半导体芯片11的两侧分别设有对向的端子12。这样，每一个半导体芯片11都设有两个端子12，都具有箭头所示的作为高电压施加用的接触元件的例如探针13沿端子12的对向方向(三角△)接触的情况和箭头所示的高电压施加用的探针13沿端子12的邻接方向(叉X)接触的情况。

图3是表示以理论值和实测值为参数的放电极限值相对于电极间距离的关系的图。

如图2所示，图3的三角描点▲所示的对向端子间的实测值是箭头所示的高电压施加用的探针13沿端子12的对向方向(三角△)接触时的观测结果。另外，如图2所示，图3的叉描点X所示的邻接端子间的实测值是箭头所示的高电压施加用的探针13沿端子12的邻接方向(叉X)接触时的观测结果。

在图3中，表示了放电极限值相对于电极间距离的关系，四方描点■是从帕邢定律(在将高电压施加于端子间的状态下，求出将距离缩短到什么程度才放电)计算而求出的理论值，与此相对，三角描点▲及叉描点X是在实际进行了ESD试验的状态下而求出的实测值，且是从高压电容器4急剧且瞬时地对器件6的端子间施加ESD施加电压波形时的观测结果。三角描点▲是对向端子间的实测值(对半导体芯片11的对向的两端子间施加高电压彼此时的放电距离)，叉描点X是邻接端子间的实测值(对邻接的半导体芯片11间的邻接端子间施加高电压彼此时的放电距离)。在从高压电源2蓄积于高压电容器4的高电压为例如1500V的情况下，将开始放电电压设为1500V，在四方描点■的理论值中，放电极限值的电极间距离为140μm左右，但在三角描点▲的对向端子间的实测值中，放电极限值的电极间距离为50μm左右，与此相对，在叉描点X的邻接端子间的实测值中，放电极限值的电极间距离为95μm左右。因而可知，对向端子间的实测值的放电极限值比邻接端子间的实测值的放电极限值小。

可将这些实测值和理论值连接在一起的最短距离的线作为放电极限值相对于ESD电路10、电极间距离及探针间距离的设计值的关系来使用。在这种情况下，在理论值的线中，在端子间距离在150μm～200μm之间时，过渡到实测值的线(叉描点X为邻接端子间的实测值的线)。因此，相对于要施加的高电压而言，关于放电极限值的电极间距离，在高电压中的低电压值侧，使用理论值的线，在高电压值侧，使用实测值的线。因此，在从高压电源2蓄积于高压电容器4的高电压为例如低电压值侧的例如1500V的情况下，如果将开始放电电压设为1500V，则需要超过理论值140μm的电极间距离。

图4是示意的表示图1的ESD试验装置1的向器件6的接触状态的放大图像的立体图。图5是示意性表示图1的ESD试验装置1的ESD施加时的构成图像例的立体图。

在图4及图5中，在图1的ESD试验装置1中，具备8ch程度的ESD基板箱21和探针卡片22，所述8ch程度的ESD基板箱21，为了安全起见，将搭载有一台高压电源2、八触点的高耐压继电器3、八个高压电容器4及八个施加电阻5、其他施加电路的ESD基板收纳于框体内，且具有从高压电容器4通过高耐压继电器3的触点到施加电阻5的串联电路的八个电路程度的配线输出部21a；所述探针卡片22，经由上面设有来自ESD基板箱21的配线输出部21a的各配线23的连接器24，分别与下面侧的八组探针22a、22b连接，以与各器件6的两端子6a、6b一对一地对应的方式分别从下面突出地设有八组探针22a、22b；在晶片载物台7上的半导体晶片8上，以一对一地对应的方式配置有多个矩阵状地设置的八个检查对象各器件6的各端子6a、6b和分别与各高压电容器4连接的八组探针22a、22b。

ESD施加电压波形因从ESD基板箱21的配线输出部21a到探针卡片22的配线长度变化而变化。因此，将从高压电容器4到器件6的各端子6a、6b的配线长度全部制成同一配线长度，从而使施加于器件6的各端子6a、6b的ESD电压波形相同。ESD基板为器件更换用也可以具有插座部。

图6是示意性表示图1的ESD试验装置1的多个ESD施加器的设置图像例的平面图。

如图6所示，ESD试验装置1A中，隔开中央圆形部32而直立于其周围并放射状地配置有多个作为ESD施加器的多个ESD基板31，该多个ESD基板31的多个同一电路构成的各输出端子分别设置为朝向中央圆形部32侧。可从多个同一电路构成的各输出端子将多个高电压输出部的各部电连接到设置在中央圆形部32的下方侧的多个检查对象器件6的各端子。从多个同一电路构成的各输出端子到通过高电压输出部的各部的多个检查对象器件6的、包含与要进行一并施加处理的器件个数相同个数的独立的配线在内的距离全都设为同一距离，从而来自高压电源2的同一ESD施加电压波形以分别同时明确且可靠地施加于多个检查对象器件6的各端子的方式构成。

作为该ESD试验装置1A，以去掉了中央圆形部32的环状放射状(相对于中央圆形部32的中心而言，放射状)地配置有多个ESD基板31，所述ESD基板31搭载有ESD电路10的多触点的高耐压继电器3、多个高压电容器4及多个施加电阻5。高耐压继电器3的厚度在通用的4000V耐压用时，约为15mm，在8000V耐压用时，约为30mm。通过该厚度，来确定可配置几块程度的ESD基板31。在高耐压继电器3的厚度为4000V耐压用的15mm且中央圆形部32的内周直径为40cm的情况下，可配置64块ESD基板31。

另外，由于通过高耐压继电器3的厚度来确定ESD基板31的厚度，因此可以使用高耐压继电器3的厚度薄的ESD基板31。例如，在一块ESD基板31为4ch的情况且搭载八个单触点的高耐压继电器3的情况下，高耐压继电器3的厚度在4000V耐压用时为13.5mm，可放射状地搭载83块ESD基板31，共具有332ch程度(332个器件6可同时进行ESD试验)的能力。此时的ESD基板31的外周直径为约50cm左右。

从多个ESD基板31的内周侧引出配线23，并与探针卡片22的端子24连接，将设置于探针卡片22的下面的多组探针22a、22b与多个矩阵状地设置在吸附于晶片载物台7上的半导体晶片8上的检查对象各器件6的端子6a、6b以一对一地对应的方式连接，进行ESD试验。探针22a、22b和器件6的端子6a、6b之间的位置关系边使自动输送装置的构成探针的晶片载物台7侧准确地移动边能够通过图像识别准确地定位。在此，将400μm×200μm尺寸的半导体芯片11每64个排成一列，进行ESD试验，并重复进行之，能够依次自动地进行晶片的芯片全部(例如，10万个)。由于使探针22a、22b直立于相邻列较困难，因此与两列以上进行ESD试验相比，一列进行时不易发生接触错误。

另外，在探针卡片的针直立设计中，在将根据帕邢定律对放电极限值相对于导电部件间距离的关系进行计算而求出的理论值和实际进行ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离需要半导体芯片尺寸以上的情况下，例如，采用保持跳跃一个或两个半导体芯片以上的空间距离的设计，避免对邻接探针间的放电。一次接触没有探测到的空间的半导体芯片通过以后述的个人计算机PC为主体的探测控制，能够依次进行接触处理，且无遗漏地执行ESD施加。

从ESD基板31到器件6的配线长作为图8(b)的ESD施加电压波形的保持标准而优选为20cm以下。将从各ESD基板31到八个器件6的各端子的配线长全都制成同一配线长，从而使施加于器件6的各端子的图8(b)的ESD电压波形相同。由此，ESD试验均等。

图7(a)是示意性表示图1的ESD试验装置1的多个ESD施加器的另一设置图像例的平面图，图7(b)是图7(a)的ESD施加器和探针卡片及探针的纵剖面图。图8(a)是示意性表示图7(a)的ESD施加器的立体图，图8(b)是表示ESD试验使用的ESD施加电压波形的图。

在图7(a)、图7(b)及图8(a)中，ESD试验装置1B隔开中央圆形部25而在其周围放射状地配置有多个框体即多个ESD基板箱21。收纳于多个ESD基板箱21内的多个ESD基板31的多个同一电路构成的各输出端子分别设置为朝向中央圆形部25侧。可从多个同一电路构成的各输出端子起将多个高电压输出部的各部电连接到设置在中央圆形部25的下方侧的多个检查对象器件6的各端子6a、6b。从多个同一电路构成的各输出端子通过各高电压输出部的各部到多个检查对象器件6的、包括与要进行一并施加处理的器件个数相同个数的独立的配线23在内的距离全都设为同一距离，来自高压电源2的同一ESD施加电压波形分别同时施加于多个检查对象器件6。另外，作为高电压输出部，既可以为同一电路构成的输出端子，也可以包含从其输出端子经由配线到探针卡片22的探针22a、22b。

作为ESD试验装置1B，放射状地配设有8ch程度的八个ESD基板箱21，所述8ch程度的八个ESD基板箱21，将搭载有一台高压电源2、八触点的高耐压继电器3、八个高压电容器4及八个施加电阻5、其他施加电路的多个ESD基板31收纳于框体内，且具有从高压电容器4通过高耐压继电器3的触点到施加电阻5的串联电路的八个电路程度的配线输出部21a。从八个ESD基板箱21的内周侧引出配线23，并与探针卡片22的端子24连接，将设置于探针卡片22的下面的八组探针22a、22b与多个矩阵状地设置在构成自动输送装置的探测器的晶片载物台7上的半导体晶片8的多个器件6中的八个检查对象各器件6的各端子6a、6b以一对一地对应的方式连接，进行ESD试验，且重复之。

从该8ch程度的ESD基板箱21的配线输出部21a到各器件6的配线长作为图8(b)的ESD施加电压波形的保持标准而优选为20cm以下。从各ESD基板箱21的各配线输出部21a到八个各器件6的各端子的配线长全都制成同一配线长，从而使施加于各器件6的各端子的图8(b)的ESD电压波形相同。由此，ESD试验均等。

图9是表示以个人计算机PC为主体的晶片图和探测管理的方框图。

在图9中，本实施方式1的ESD试验装置1具有进行探测管理的个人计算机PC、一台高压电源2、接收来自个人计算机PC的指示进行驱动的ESD控制器9、由八个并联电路构成的ESD电路10、探针20，所述八个并联电路，通过ESD控制器9，将高耐压继电器3的八个触点同时切换到高压电源2侧，在八个高压电容器4蓄积来自高压电源2的高电压，其后，以规定的定时将高耐压继电器3的八个触点同时切换到八个各施加电阻5侧；所述探针20用于使晶片载物台7的半导体晶片8移动后，再使从ESD电路10分别经由八个各施加电阻5的ESD施加电压上升，使探针卡片22的八组探针22a、22b分别与八个器件6的各端子6a、6b接触，通过其八组探针22a、22b，对其各端子6a、6b进行施加。在对半导体晶片8的多达10万个的多个芯片依次进行ESD试验的情况下，利用探针20等自动输送装置进行连续探测。

探测管理能够以个人计算机PC为主体，相对于半导体晶片8上的晶片图即表示矩阵状地配置在半导体晶片8上的许多(例如，10万个)半导体芯片11的位置的地址，来存储对哪个地址范围的半导体芯片11进行ESD试验，且哪个地址的半导体芯片11是ESD耐压不良的芯片。在半导体芯片11的二极管构造的反向电压造成的漏电流超过规定值的情况下，利用测定器测定该ESD耐压不良，认定为不良，将其半导体芯片11的地址存储于个人计算机PC。

ESD控制器9不仅对ESD电路的高耐压继电器3的动作进行控制，而且按照用程序等事先对要施加的电压电平的设定及施加次数、施加的极性条件进行了设定的时序进行动作。

由以上可知，根据本实施方式1，在批量生产时，通过对检查对象的多个器件6集中地以适合标准的ESD施加电压波形明确且准确地进行高电压施加试验，由此能够大幅度且高效地进行高电压检查。

另外，在本实施方式1中，未作特别详细地说明，但能够对矩阵状地配设于半导体晶片8的单片化前(切断前)的作为多个器件6的各半导体芯片11进行ESD试验，除此以外，还能够对单片化后(切断后)即带有保持带的状态(半导体芯片11排列成矩阵状的状态)的各半导体芯片11进行ESD试验。

另外，在上述实施方式1中，未作特别说明，但高压电源2也可以相对于GND电位搭载正电源和负电源，可切换地构成正电源和负电源，相对于多个检查对象器件6，可切换地构成正向偏压和反向偏压。

(实施方式2)

在上述实施方式1中，对将来自高压电源2的规定高电压以同一ESD施加电压波形对多个检查对象器件6一并地同时准确地施加的情况进行了说明，但在本实施方式2中，除此以外，还对在半导体芯片11的GND侧的各端子12b为电短路状态的半导体晶片的情况下稳定地进行矩阵状地配置于该半导体晶片的多个检查对象器件6的ESD耐压检查的情况进行说明。

另外，在ESD试验中，在器件的动作极性中，具有正向偏压施加和反向偏压施加这两种施加方法。通常，以反向偏压施加进行试验能够保证较高的可靠性是众所周知的，在此，特别对反向偏压时的用于保持ESD标准的装置构成和能够按照器件的出厂规格进行双向偏压施加的装置构成进行说明。

图10是表示本发明实施方式2的ESD试验装置的构成例的电路图。

图10中，作为本实施方式2的高电压检查装置的ESD试验装置1C具有输出规定的负高电压的高压电源2C、将来自高压电源2C的规定的负高电压对矩阵状地配置于半导体晶片8上的多个检查对象器件6中的规定数量的检查对象器件6集中地同时施加的ESD电路10C，ESD试验装置1C对半导体晶片8上的多个检查对象器件6检查ESD耐受性。

该ESD电路10C具有对来自高压电源2的规定的负高电压进行蓄积的作为多个高电压容量装置的多个高压电容器4、将来自多个高压电容器4的各规定的负高电压分别通过施加电阻5而输出的多个高电压输出部、以将来自该多个高压电源2C的规定的负高电压与高压电容器4侧连接或将来自高压电容器4的规定的高电压与高电压输出部侧连接的方式进行切换的作为多个切换装置的一或多个高耐压继电器3，作为同一电路构成，独立且并联地具有与一并施加处理的多个检查对象器件6的个数相同个数的具有从高压电容器4通过高耐压继电器3进一步通过施加电阻5到高电压输出部的电路。

ESD电路10C由八个并联电路构成，所述八个并联电路，通过ESD控制器9，将高耐压继电器3的八个触点同时切换到高压电源2C侧，在八个高压电容器4蓄积来自高压电源2C的负高电压，其后，以规定的定时将高耐压继电器3的八个触点同时切换到八个各施加电阻5侧，来自八个高压电容器4的负高电压分别经由高耐压继电器3的八个触点分别到达八个各施加电阻5侧。

该情况下的检查对象器件6为其内部具有二极管构造的LED元件及激光元件等发光元件。通过由高压电源2C蓄积的高压电容器4，对矩阵状地配置在半导体晶片8上的多个检查对象器件6的二极管构造施加负高电压，以使其成为反向偏压。

ESD试验装置1C的输出负高电压的高压电源2C的一端子分别经由多触点(在此，八触点)的高耐压继电器3的各触点而与多个(在此为八个)高压电容器4的各一电极连接，多个(在此为八个)高压电容器4的各另一电极分别与高压电源2C的另一端子连接，并且接地。多个(在此为八个)高压电容器4的各一电极从多触点(在此，八触点)的高耐压继电器3的各触点分别通过各施加电阻5而从高电压输出部分别与检查对象各器件6的一端子连接。各器件6的另一端子分别从GND电压输出部与高压电源2C的另一端子连接，并且接地。在此，虽未图示，但设有以规定的定时对多触点(在此，八触点)的高耐压继电器3的同时连接切换进行控制的后述的ESD控制器9。另外需要用于驱动该多触点(在此，八触点)的高耐压继电器3的电源。

图11是利用图10的ESD试验装置1C进行矩阵状地配置在半导体晶片8上的多个检查对象器件6的ESD耐压检查时的示意图。

图11中，在ESD试验装置1C的高压电容器4内充有负高电压，例如，-1500V施加于检查对象各器件6的阳极端子，0V施加于阴极端子。这样，由于对各器件6的阳极端子施加-1500V的负高电压，且对阴极端子施加0V，因此对二极管构造施加ESD反向电压，进行ESD试验。在这种情况下，以高压电源2C为-电源。ESD电路10C的电压供给源侧和GND侧翻转。由于从nGaN基板经由阳极端子吸引高压电容器4的规定电荷量(例如，100pF)，因此通过阳极端子的电荷量恒定。以器件为单位，阳极电极独立，因此作为ESD条件，没有问题。因此，能够可靠地保证对各器件6分别进行高压电容器4的规定电荷量(例如，100pF)的施加。另外，如果将高压电源2C设为+电源，则能够实现正向偏压。

与此相对，如图12所示，当利用正电源且通过将施加电路(GND)的极性翻转而设定反向偏压的状态时，在发生从器件6的阴极端子向邻接器件6的阳极端子的短路的情况下，施加的电荷量被分散于n-GaN基板，同一器件6的从阴极端子通过阳极端子的电荷量成为不定。这样，在混有短路不良的情况下，贯通于短路部位的电荷就会集中，因此脱离ESD规定。通过负高电压的图11的ESD试验装置1C，能够消除之。

图13是作为在图10的ESD试验装置1C中以多个器件为ESD施加对象时的探测实施例而说明对向半导体芯片11的各端子的探针配置的平面图。

如图13所示，ESD电荷供给源即探针22a的向各端子12a的接触以器件为单位(每个半导体芯片11)独立地进行，实施施加电路(包含ESD电路10C和高电压输出部在内的电路)的搭载和探针接触。这样，对于施加图8(b)的ESD电压波形的半导体芯片11的各端子12a的探针22a对于每一半导体芯片11都独立地设置，但对于GND侧端子即半导体芯片11的各端子12b的探针22b在半导体芯片11的GND侧的各端子12b为电短路状态的半导体晶片的情况下，只要相对于ESD电压波形的施加处理而以一点(或半导体芯片11的每多个元件)为接触对象即可。与ESD电路10C的GND(COM)连接的探针22b由于多个器件的GND侧的各端子12b都在晶片8内且电短路，因此仅以GND侧的多个端子12b中的至少一点来接触，就成为完全与每一器件都接触的状态相同的状态。由此，可至少留下一个GND侧的接触探针，无需其他探针。

图14是示意性表示省略了GND侧的探针时的向检查对象器件6的连接的图。

图14中，在晶片载物台绝缘层41的表面侧设有接地的晶片载物台导电层42，在晶片载物台导电层42上搭载有半导体晶片8。矩阵状地配置于半导体晶片8的多个检查对象器件6通过制造工艺在多个检查对象器件6间的GND侧被积极地实施短路处理，以使其短路。另外，在半导体晶片8的边缘侧面形成有导电性膜，从检查对象器件6的接地端子(GND端子)即各端子12b经由晶片边缘侧面的导电性膜而与晶片载物台导电层42电连接。来自配线输出部21a的各配线23经由设置于探针卡片22的上面的端子24，分别与探针卡片22的下面侧的探针22a连接，以与各器件6一对一地对应的方式，从下面突出地分别设有探针22a。

通过将在各器件6间短路的GND、晶片载物台导电层42的GND和ESD电路10C的GND设为共同的GND而连接，可完全不要对各器件6的GND端子的探测。

由以上可知，根据本实施方式2，通过对检查对象的多个器件6集中地以适合标准的ESD施加电压波形明确且准确地进行高电压施加试验，能够大幅度且高效地进行高电压检查。除此以外，在矩阵状地配置在半导体晶片8上的多个检查对象器件6间在GND侧短路的情况及使用器件6间在GND侧短路的晶片的情况下，也能够准确且稳定地大幅度且高效地进行ESD耐压检查。

另外，在上述实施方式1、2中，虽未作特别说明，但探针卡片22的基板不是多层配线基板，而是避免放电用的表层配线基板。在作为探针卡片22的基板而使用多层配线基板的情况下，为数千V的高电压，因此要考虑配线间的电容率(避免放电特性)、距离/电压。探针可以使用放电热耐受性的铟或钨的材质。探针保持避免放电用的探针间距离。作为监控ESD施加电压波形的装置，优选在探针卡片22的基板的探针22a、22b的根基部设有圆销连接器。

(实施方式3)

在本实施方式3中，对不使用作为高耐压继电器3的水银继电器进行ESD试验的情况进行说明。

图15是示意性表示在本发明实施方式3的ESD试验装置中接触载物台位于上位时的纵剖面图。图16是示意性表示在图15的ESD试验装置中接触载物台位于下位时的纵剖面图。

图15中，在对一或多个检查对象器件检查ESD耐受性的本实施方式3的ESD试验装置1D中，通过搭载有一或多个检查对象器件54的接触载物台53的上下动作，作为开关装置的开关52进行通/断，对与一或多个检查对象器件54一对一地对应的作为各高电压容量装置的高压电容器56的高电压进行充电/放电，通过来自各高压电容器56的放电，进行该一或多个检查对象器件54的ESD检查。

本实施方式3的ESD试验装置1D具有：输出规定的高电压的高压电源55、对来自高压电源55的规定的高电压进行蓄积的一或多个高压电容器56、将来自一或多个高压电容器56的规定的高电压输出的作为一或多个高电压输出部的探针卡片57的探针57a、57b，通过接触载物台53的上下动作，来切换第一动作和第二动作，所述第一动作是，使探针卡片57的探针57a、57b和一或多个检查对象器件54的各端子54a、54b离开，并且通过开关52，使一或多个高压电容器56与高压电源55侧连接；所述第二动作是，通过开关52，将一或多个高压电容器56和高压电源55断开，并且分别通过探针卡片57的探针57a、57b而分别与一或多个检查对象器件54的各端子54a、54b连接。

进一步进行详细说明。在基座51上固定有开关52的一触点52a，在接触载物台53的下面且在开关52的一触点52a正上方固定有开关52的另一触点52b。在接触载物台53上固定有检查对象器件54，接触载物台53构成为在规定间隔内上下移动自如。检查对象器件54在此仅表示了一个，但沿前后方向设有多个检查对象器件54。

开关52的一触点52a与高压电源55连接，开关52的另一触点52b经由高压电容器56而接地。高压电容器56与探针卡片57的高电压侧连接，探针卡片57的GND侧接地。

以与各器件54的两个端子54a、54b一对一地对应的方式从探针卡片57的下面突出地分别设有探针57a、57b。各器件54的各端子54a、54b和分别与高压电容器56连接的探针卡片57的探针57a、57b配置为一对一地对应。

高压电源55选定具有与要进行一并施加处理的器件个数相同个数的多个各高压电容器56相应的充电处理能力的高压电源。

高电压输出部及与GND电压源连接的GND电压输出部分别具有接触部件，所述接触部件，配设有可相对于一或多个检查对象器件54的各端子54a、54b电连接的多个接触元件。该接触装置为在臂上固定有多个接触元件的机械手和固定有多个接触元件的探针卡片57中的任一种。作为接触元件，使用放电热耐受性的铟或钨的材质。在此，作为接触装置，使用探针卡片57，作为多个接触部件，使用探针57a、57b。探针卡片57的基板由于被施加高电压，因此不是多层配线基板，而采用避免放电用的表层配线基板。

根据上述构成，在图15中，接触载物台53位于上位，来自高压电容器56的高电压经由探针卡片57的高电压侧的探针57a而施加于各器件54的端子54a，进行ESD试验。即，在接触载物台53位于上位时，相对于高压电容器56，高压电源55断开，来自各高压电容器56的同一ESD施加电压波形从各探针57a施加于各器件54的端子54a。此时，各器件54的端子54b经由探针57b而接地。

在图16中，接触载物台53位于下位，来自高压电源55的高电压经由开关52对高压电容器56进行充电。即，在接触载物台53位于下位时，探针57a、57b和器件54的各端子54a、54b离开，高压电源55与高压电容器56连接，并对其充电。

图17是表示图15的开关52的触点间间隙且虚线表示接触载物台53的下位而实线表示接触载物台53的上位的图。

在图17中，间隙长A为探针57a、57b的接触高度，间隙长B为开关52的触点52a、52b的接触高度。该探针57a、57b在规定的行程范围内，通过弹簧及弹性体等，被施以一定弹力而与器件54的各端子54a、54b接触。另外，开关52的触点52a、52b也在规定的行程范围内，通过弹簧及弹性体等，被施以一定弹力而相互连接。

导电部件间距离的设计值使用将根据帕邢定律对放电极限值相对于接触载物台53的上下动作实现的导电部件间距离(探针57a、57b和器件54的各端子54a、54b的距离及开关52的触点间距离)的关系进行计算而求出的理论值和实际进行了ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离的线。

原来，构成半导体晶片8的自动输送装置的探测器的接触载物台53不仅吸附多个检查对象器件54(或半导体晶片8)进行上下移动，而且为了进行下面的多个检查对象器件54的ESD检查，在平面上进行水平移动，并且进行垂直移动。接触载物台53的上下动作(垂直移动)与ESD电路必要的高耐压继电器(水银继电器)的动作相对应，代替电气的电路动作。

由以上可知，根据本实施方式3，通过接触载物台53的上下动作，开关52进行通/断，对高压电容器56进行充电/放电，进行检查对象器件54的ESD检查，因此检查对象器件54越多，可越不要较多的高耐压继电器(水银继电器)，并且也可不要将其驱动的电源及ESD控制器。

在本实施方式3中，也与上述实施方式1、2的情况同样，在批量生产时，通过对检查对象的多个器件6一并以适合标准的ESD施加电压波形明确且准确地进行高电压施加试验，由此能够大幅度且高效地进行高电压检查。

另外，在本实施方式3中，相对于一个高压电容器56，探针57a、57b和器件54的各端子54a、54b分别以一对一地对应的方式构成，但将高压电容器56的数量设置与检查对象器件个数相同个数，以与其一对一地对应。

另外，在本实施方式3中，通过接触载物台53的上下动作，使开关52通、断，对高压电容器56的充电/放电进行控制，但不局限于此，在ESD试验装置1E中，也可以采用图18的充填有绝缘气体的开关61来代替开关52。充填有绝缘气体的开关61即使因高电压而将电弧引入收纳开关触点的密闭空间内的触点间也将耐绝缘性高的气体充填于其密闭空间内，因此寿命长。

在具有高电压差的状态下，当进行开关52(或接触探针间)的电开关时，能够确认辐射光及热的放电现象。在开关52(或接触探针间)发生了放电的情况下，气中放电的发热发生在开关52的触点，因此通过该放电热，接触面进行氧化，难以成为电气的接触自身，或因开关52的接触电阻的变化而不能持续进行标准相应的ESD施加。

上述高电压的放电阈值因施加电压及开关的触点间距离、温度、湿度等而变化。作为现有技术，得知的是，使用高电压设备的绝缘开关装置等电力设备的作为绝缘介质及消弧介质而利用的具有高绝缘性的气体，但作为同样的方法，通过将开关触点部位密闭且充填绝缘性气体，能够如充填有绝缘气体的开关61那样成为以开关的保护为目的的对策。

作为接触探针部的保护，相对于探针的表面氧化造成的接触电阻的增大而言，通过针尖的监控和定期的研磨处理，来持续进行基于标准的ESD施加。或者，如果是无害气体，则时常向接触部分吹送该气体也是有效的手段。

另外，在本实施方式3中，通过接触载物台53(晶片探针)的上下动作，使开关52通、断，对高压电容器56的充电/放电进行控制，但不局限于此，在图19中，在ESD试验装置1F中，也可以设置进行接触载物台53的上下动作的作为驱动源的轴71及驱动该轴71使其上下移动的齿条和小齿轮72，且在轴71的前端部(下端面)设置开关73，来代替开关52。即，也可以在使上面固定有半导体晶片58的接触载物台53进行上下动作的轴(轴71)的下端面设置开关73。在接触载物台53与轴71一同移动到下侧时，开关73接通，高压电源55对高压电容器56进行充电。另外，在接触载物台53与轴71一同移动到上侧时，开关73断开，高压电源55和高压电容器56断开，执行ESD试验。

另外，在本实施方式3中，通过接触载物台53(晶片探针)的上下动作，使开关52通、断，对高压电容器56的充电/放电进行控制，但不局限于此，在图20中，在ESD试验装置1G中，基座51上的开关52的触点52a接地，在接触载物台53侧的开关52的触点52b上连接有5V程度的电压源，该5V程度的低电压源82与高耐压晶体管81(绝缘栅双极晶体管IGBT)的控制端子连接，高压电源55经由高耐压晶体管81而与高压电容器56连接。通过开关52接通，5V程度的低电压源82发挥功能，高耐压晶体管81(绝缘栅双极晶体管IGBT)接通，来自高压电源55的高电压充电于高压电容器56。另外，当开关52断开时，充电于高压电容器56的高电压作为ESD施加电压波形而施加于各器件54的各端子54a。此时，低电压源82不发挥功能，由此，高耐压晶体管81(绝缘栅双极晶体管IGBT)断开，相对于高压电容器56，高压电源55成为断开状态。与图17的情况相比，该优点为高达数千V的高电压不直接施加于机械开关52，安全且寿命长。

另外，在本实施方式3中，虽未作特别说明，但可应用上述实施方式2的参考例。即，在接触载物台53(晶片探针)上搭载半导体晶片，高压电源55对配设于该半导体晶片的多个检查对象器件54的二极管构造施加负高电压，以使其成为反向偏压。在这种情况下，配置于半导体晶片的多个检查对象器件间被短路处理为GND电位。另外，通过半导体晶片的导电外周部被电短路处理为GND电位，且将在多个检查对象器件54间短路的GND电位、半导体晶片的导电外周部被电连接的接触载物台53的上面导电层的GND电位、由高压电容器56及高电压输出部构成的ESD电路的GND电位设为共同的GND电位而连接，也可以不要对多个检查对象器件54的GND端子的连接处理。

另外，在本实施方式3中，虽未作特别说明，但可应用上述实施方式1的参考例。通过用本实施方式3的开关52和接触载物台53的上下移动机构及其周边控制电路来代替上述实施方式1的高耐压继电器3及其驱动电源、ESD控制器9，不使用水银高耐压继电器3，就能够应用上述实施方式1的参考例。即，在接触载物台53(晶片探针)上搭载半导体晶片，对配置于该半导体晶片的多个检查对象器件54的连接处理利用探针来连续地进行。计算机系统对接触载物台53的上下动作进行控制，并且对探针的动作进行控制，基于表示多个检查对象器件54的地址的晶片图，进行探测控制。高压电源55相对于GND电位而搭载有正电源和负电源，可切换地构成有正电源和负电源，且相对于多个检查对象器件54可切换地构成有正向偏压和反向偏压。

另外，在本实施方式3中，虽未作特别详细地说明，但在半导体试验装置的垂直方向及水平方向上进行振动且具有接触载物台53的装置中，该振动动作代替ESD施加所需的电气电路动作。接触载物台53的振动机构为ESD施加电路所需的开关机构。不需要高耐压继电器3、该动作所需的定时控制器即ESD控制器9、高耐压继电器驱动电源。通过共用开关52，且增加用于对器件54进行ESD施加的配线和高压电容器56，能够实现多个器件一并处理。开关52对多个施加对象一律进行同步控制。将高电压输出部设为探针卡片57的构成，对器件54在晶片状态下进行处理。如上所述，在驱动接触载物台53的轴的端面装设有开关机构。通过接触载物台53的振动动作，发挥从高压电源55对高耐压电容器56进行充电的功能。通过接触载物台53的振动动作，使充电于高耐压电容器56的电荷通电于器件54。接触载物台53的上下动作自身为ESD施加的开关机构。开关52的触点及探针57a、57b和各端子54a、54b的间隙长由接触载物台53的振动距离来确定。开关52的触点及探针57a、57b和各端子54a、54b的间隙长作为用于避免高电压放电的基准，由按照帕邢的计算值来确定。开关52也可以填充耐绝缘性高的气体，且设置为密闭的状态。

由以上可知，用本发明优选的实施方式1～3对本发明进行了例示，但本发明不应限定于该实施方式1～3而作解释是可以理解的。本发明应仅通过权利要求范围来解释其范围。从业者可从本发明的具体优选的实施方式1～3的记载，基于本发明的记载及技术常识，实施等效的范围是可以理解的。本说明书中引用的专利、专利申请及文献其内容自身具体地与本说明书记载的内容同样，其内容应作为对本说明书的参考而引用是可以理解的。

产业上的可利用性

本发明在利用检查ESD耐受性的ESD试验装置对例如LSI元件及LED元件及激光元件等发光元件等检查对象器件进行高电压施加检查的高电压检查装置领域，通过对多个检查对象器件一并以适合标准的电流波形(或电压波形)明确且准确地进行高电压施加试验，能够大幅度且高效地进行高电压检查。

Claims (43)

1.一种高电压检查装置，其对多个检查对象器件检查ESD耐受性，其中，具有输出规定的高电压的高压电源、和分别独立地对该多个检查对象器件一并且同时施加来自从该高压电源蓄积的多个高电压容量部件的各规定的同一高电压波形的ESD电路。

2.一种高电压检查装置，其对多个检查对象器件检查ESD耐受性，其中，具有输出规定的负高电压的高压电源、和分别独立地将来自该高压电源的各规定的负高电压作为同一高电压波形，同时施加到配设于半导体晶片的多个检查对象器件的各二极管构造以使其分别成为反向偏压的ESD电路。

3.一种高电压检查装置，其对多个检查对象器件同时检查ESD耐受性，其中，通过搭载有该多个检查对象器件的接触载物台的上下动作，开关部件进行通/断，从而对与该多个检查对象器件一对一地对应的各高电压容量部件的高电压进行充电/放电，通过来自该各高电压容量部件的放电，分别独立地对该多个检查对象器件施加同一高电压波形，从而进行ESD检查。

4.如权利要求3所述的高电压检查装置，其中，

具有输出规定的高电压的高压电源、对来自该高压电源的规定的高电压进行蓄积的所述多个高电压容量部件、将来自该多个高电压容量部件的规定的高电压输出的多个高电压输出部，通过所述接触载物台的上下动作来切换第一动作和第二动作，所述第一动作是，使该多个高电压输出部和所述多个检查对象器件的各端子离开，并且通过所述开关部件，将该多个高电压容量部件与该高压电源侧连接；所述第二动作是，通过该开关部件，将该多个高电压容量部件和该高压电源断开，并且将该多个高电压输出部与所述多个检查对象器件的各端子连接。

5.如权利要求1或2所述的高电压检查装置，其中，

通过搭载有所述多个检查对象器件的接触载物台的上下动作，开关部件进行通/断，从而对与多个检查对象器件一对一地对应的各高电压容量部件的高电压进行充电/放电，通过来自该各高电压容量部件的放电，进行该多个检查对象器件的ESD检查。

6.如权利要求5所述的高电压检查装置，其中，

具有所述高压电源、对来自该高压电源的规定的高电压进行蓄积的所述多个高电压容量部件、将来自该多个高电压容量部件的规定的高电压输出的多个高电压输出部，通过所述接触载物台的上下动作来切换第一动作和第二动作，所述第一动作是，使该高电压输出部和所述多个检查对象器件的各端子离开，并且通过所述开关部件，将该多个高电压容量部件与该高压电源侧连接；所述第二动作是，通过该开关部件，将该多个高电压容量部件和该高压电源断开，并且将该高电压输出部与所述多个检查对象器件的各端子连接。

7.如权利要求1或2所述的高电压检查装置，其中，

所述ESD电路具有与应一并施加处理所述规定的高电压的器件个数相同个数的同一电路构成。

8.如权利要求7所述的高电压检查装置，其中，

所述ESD电路具有：

对来自所述高压电源的规定的高电压进行蓄积的所述多个高电压容量部件、将来自该多个高电压容量部件的各规定的高电压分别通过各电阻而输出的多个高电压输出部、以将该多个高电压容量部件分别与该高压电源侧连接或分别与该高电压输出部侧连接的方式进行切换的多个切换部件。

9.如权利要求8所述的高电压检查装置，其中，

所述同一电路构成独立地具有从所述高电压容量部件通过所述切换部件并进而通过所述电阻而到所述高电压输出部的电路。

10.如权利要求4所述的高电压检查装置，其中，

所述高压电源选定具有与应进行一并施加处理的器件个数相同个数的所述多个高电压容量部件相应的充电处理能力的高压电源。

11.如权利要求8所述的高电压检查装置，其中，

所述高压电源选定具有与应进行所述一并施加处理的器件个数相同个数的所述多个高电压容量部件相应的充电处理能力的高压电源。

12.如权利要求8所述的高电压检查装置，其中，

具有多个搭载一或多个所述同一电路构成的ESD基板。

13.如权利要求12所述的高电压检查装置，其中，

将一或多个所述ESD基板收纳于框体内。

14.如权利要求12所述的高电压检查装置，其中，

隔开中央圆形部而直立且放射状地配置有所述多个ESD基板，该多个ESD基板的多个同一电路构成的各输出端子分别设置为朝向该中央圆形部侧，可从该多个同一电路构成的各输出端子将所述多个高电压输出部的各部电连接到设置在该中央圆形部的下方侧的所述多个检查对象器件的各端子。

15.如权利要求13所述的高电压检查装置，其中，

隔开中央圆形部而放射状地配置有多个所述框体，收纳于该多个框体内的多个ESD基板的多个同一电路构成的各输出端子分别设置为朝向该中央圆形部侧，可从该多个同一电路构成的各输出端子将所述多个高电压输出部的各部电连接到设置在该中央圆形部的下方侧的所述多个检查对象器件的各端子。

16.如权利要求14所述的高电压检查装置，其中，

从所述多个同一电路构成的各输出端子通过所述高电压输出部的各部的至所述多个检查对象器件为止的、包含应进行所述一并施加处理的器件个数相同个数的独立的配线在内的距离全都设为同一距离，来自所述高压电源的同一ESD施加电压波形分别同时施加于该多个检查对象器件。

17.如权利要求16所述的高电压检查装置，其中，

所述高电压输出部及与GND电压源连接的GND电压输出部分别具有接触部件，所述接触部件，在上面连接有来自所述多个同一电路构成的各高电压输出端子及GND输出端子的多个配线，在下面配设有以对应于该多个配线的方式连接，且相对于所述多个检查对象器件的各端子可电连接的多个接触元件。

18.如权利要求17所述的高电压检查装置，其中，

所述接触部件为在臂上固定有多个接触元件的机械手和固定有多个接触元件的探针卡片中的任一种。

19.如权利要求4所述的高电压检查装置，其中，

所述高电压输出部及与GND电压源连接的GND电压输出部分别具有接触部件，所述接触部件配设有可电连接到所述多个检查对象器件的各端子的多个接触元件。

20.如权利要求19所述的高电压检查装置，其中，

所述接触部件为在臂上固定有多个接触元件的机械手和固定有多个接触元件的探针卡片中的任一种。

21.如权利要求1或2所述的高电压检查装置，其中，

将根据帕邢定律对放电极限值相对于导电元件间距离的关系进行计算而求出的理论值、和实际进行ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离的线用于该导电元件间距离的最小设计值。

22.如权利要求1或4所述的高电压检查装置，其中，

所述高压电源对配设于半导体晶片的多个检查对象器件的二极管构造施加负高电压，以使其成为反向偏压。

23.如权利要求1～3中的任一项所述的高电压检查装置，其中，

对配置于半导体晶片的多个检查对象器件的连接处理利用自动输送装置而连续地进行。

24.如权利要求12所述的高电压检查装置，其中，

所述ESD基板具有插座部以用于器件更换。

25.如权利要求17所述的高电压检查装置，其中，

所述接触元件使用放电热耐受性的铟或钨的材质。

26.如权利要求19所述的高电压检查装置，其中，

所述接触元件使用放电热耐受性的铟或钨的材质。

27.如权利要求18所述的高电压检查装置，其中，

所述探针卡片的基板为避免放电用的表层配线基板。

28.如权利要求20所述的高电压检查装置，其中，

所述探针卡片的基板为避免放电用的表层配线基板。

29.如权利要求3所述的高电压检查装置，其中，

将根据帕邢定律对放电极限值相对于所述接触载物台的上下动作实现的导电元件间距离的关系进行计算而求出的理论值、和实际进行ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离的线用于该导电元件间距离的最小设计值。

30.如权利要求17所述的高电压检查装置，其中，

所述接触元件保持避免放电用的接触元件间距离。

31.如权利要求18所述的高电压检查装置，其中，

作为对来自所述高压电源的ESD施加电压波形进行监控的部件，在所述探针卡片的基板的接触元件的安装根基部设有圆销连接器。

32.如权利要求1或4所述的高电压检查装置，其中，

所述高压电源相对于GND电位搭载正电源和负电源，可切换该正电源和该负电源，相对于所述多个检查对象器件，可切换正向偏压和反向偏压。

33.如权利要求2所述的高电压检查装置，其中，

配置于所述半导体晶片的多个检查对象器件间被短路处理为GND电位。

34.如权利要求22所述的高电压检查装置，其中，

配置于所述半导体晶片的多个检查对象器件间被短路处理为GND电位。

35.如权利要求33所述的高电压检查装置，

通过所述半导体晶片的导电外周部电气地被短路处理为所述GND电位，且将在所述多个检查对象器件间短路的GND电位、电连接该半导体晶片的导电外周部的晶片载物台导电层的GND电位、所述ESD电路的GND电位设为共同的GND电位而连接，从而不需要对该多个检查对象器件的GND端子的连接处理。

36.如权利要求34所述的高电压检查装置，其中，

通过所述半导体晶片的导电外周部电气地被短路处理为所述GND电位，且将在所述多个检查对象器件间短路的GND电位、电连接该半导体晶片的导电外周部的晶片载物台导电层的GND电位、ESD电路的GND电位设为共同的GND电位而连接，从而不需要对该多个检查对象器件的GND端子的连接处理。

37.如权利要求8所述的高电压检查装置，其中，

计算机系统对控制所述切换部件的切换的ESD控制器及探针的动作进行控制，基于表示所述多个检查对象器件的地址的晶片图，进行探测控制。

38.如权利要求23所述的高电压检查装置，其中，

计算机系统对控制切换部件的切换的ESD控制器及探针的动作进行控制，基于表示所述多个检查对象器件的地址的晶片图，进行探测控制。

39.如权利要求37所述的高电压检查装置，其中，

从所述ESD控制器向所述多个切换部件的控制信号对从所述多个高电压容量部件向所述多个检查对象器件的各高电压的独立的一并施加，设为单一同时控制。

40.如权利要求18所述的高电压检查装置，其中，

在所述探针卡片中，

多个某探针的针直立设计基准为将根据帕邢定律对放电极限值相对于导电元件间距离的关系进行计算而求出的理论值、和实际进行ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离的线用于该导电元件间距离的最小设计值的基准，在需要半导体芯片尺寸以上的距离的情况下，采用保持跳跃一个或两个半导体芯片以上的空间距离的设计。

41.如权利要求20所述的高电压检查装置，其中，

在所述探针卡片中，

多个某探针的针直立设计基准为将根据帕邢定律对放电极限值相对于导电元件间距离的关系进行计算而求出的理论值、和实际进行ESD试验而求出的实测值连接在一起的最短距离的线用于该导电元件间距离的最小设计值的基准，在需要半导体芯片尺寸以上的距离的情况下，采用保持跳跃一个或两个半导体芯片以上的空间距离的设计。

42.如权利要求40所述的高电压检查装置，其中，

在所述探针卡片中，

一次接触未探测到的空间区域的半导体芯片通过以个人计算机PC为主体的探测控制，依次进行接触处理，且无遗漏地执行ESD施加。

43.如权利要求41所述的高电压检查装置，其中，

在所述探针卡片中，

一次接触未探测到的空间区域的半导体芯片通过以个人计算机PC为主体的探测控制，依次进行接触处理，且无遗漏地执行ESD施加。