CN104204827B - Esd测试检查装置和esd测试检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明要解决的技术问题是在ESD测试的高电压符合检查和高电压通电检查中迅速并且准确地进行ESD测试检查。作为ESD测试检查装置(1)，具有：用于对一个或多个检查对象器件进行检查ESD耐性的ESD施加测试的ESD测试装置(10)；和用于诊断ESD施加电压波形的符合与否的诊断电路(5)。诊断电路(5)具有：连接在该ESD测试装置(10)的高电压输出端(探针(11))间的可变电阻(2)与分压电阻(3)的串联电路；和连接在该分压电阻(3)的两端间的作为发光单元的发光检验用LED(4)。

Description

ESD测试检查装置和ESD测试检查方法

技术领域

本发明涉及对是否已对例如LSI元件、LED元件和激光元件等发光元件等检查对象器件施加了来自检查ESD(静电放电：Electro Static Discharge)耐性的高电压施加装置的高电压、或者来自高电压施加装置的规定的高电压是否符合规定值进行诊断的ESD测试检查装置、和使用该ESD测试检查装置的ESD测试检查方法。

背景技术

以往，在LSI元件中，在输入电路侧连接有保护二极管，对保护二极管的ESD耐性进行检查。在LED元件和激光元件等发光元件中，发光元件自身具有二极管结构。该二极管结构由p型扩散层与n型扩散层的pn结构成，因此，ESD耐性根据p型扩散层与n型扩散层的外观而不同，因此需要全部进行ESD耐性的检查。

以往的ESD施加所需要的基本的ESD电路，包括高电压电源与按照ESD标准(HBM(人体模式)、MM(机械模式)等)的高压电容器、施加电阻和使用水银的高耐压继电器。

ESD电路的施加输出部分，使用在基板上固定搭载有用于与器件的端子连接的接触探针的探针卡、或将该接触探针固定在臂上的机械手(manipulator)等，对检查对象器件通电。

对检查对象器件的供给电压的大小，以在可靠性检查中具有代表性的ESD测试(静电放电可靠性测试)等为对象，以大约1～10KV电平的高电压为对象。对来自人体或机械的静电在LSI芯片等检查对象器件中流动的情况下的耐久性进行测试。

图10是表示专利文献1中公开的以往的ESD测试装置的主要部分结构例的电路图。

在图10中，以往的ESD测试装置100，首先，由定时控制器107使得充电用高耐压继电器102导通，来自高电压电源101的电流被蓄积在高压电容器106中。接着，在由定时控制器107使得充电用高耐压继电器102断开后，使放电用高耐压继电器103导通，由此，被蓄积在高压电容器106中的高电压从高耐压继电器103通过施加电阻104被施加至检查对象器件105的一个端子。

这样，能够由定时控制器(timing controller)107对这些高耐压继电器102、103进行导通/断开控制，来对高压电容器106进行充电或放电，从而对检查对象器件105施加规定的高电压。高耐压继电器102、103的切换动作，由定时控制器107在规定的定时(timing)进行。ESD测试规定有多种施加模式和与各种施加模式对应的标准，根据对检查对象器件105施加的电流波形(或电压波形)来判断是否符合。

图11是表示对来自图10的ESD测试装置的施加电流波形是否正确进行检查的情形的图。

如图11所示，通过高耐压继电器102、103的切换动作，对电容器106进行充电或放电，由此，通过接触探针对虚线部所示的检查对象器件105施加规定的高电压的电流波形。此时，利用示波器对通过接触探针的高电压的电流波形(或电压波形)观测电流值的大小、其收敛时间等。

在ESD测试中，按每种ESD施加模式规定有标准，根据示波器的观测来判断施加的电流波形(或电压波形)是否符合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-329818号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在上述以往的ESD测试检查方法中，为了确保制品的出货品质并持续进行生产，作为ESD测试装置的运用，需要定期地确认满足了上述多种ESD施加模式的每种模式的高电压波形的标准。另外，作为其前阶段，对于是否对检查对象器件施加了高电压波形使其通电，也需要进行诊断。但是，利用示波器的观测来判断每种ESD施加模式的标准是否符合，需要大量的时间，检查数越多，其ESD测试检查的准确性也越会产生问题。

本发明人在去年提出申请的日本特开2011-100230号公报中提出了利用ESD测试在多个检查对象器件的ESD测试中一并处理多个，但是，当对用于一并处理多个的多个ESD电路，按每1个电路利用由示波器进行的电流探针观测来实施上述以往的ESD测试的高电压符合检查和高电压通电检查时，存在一并处理多个的数量越增加，越需要非常大量的检查时间的问题。

本发明是解决上述以往的问题的发明，其目的是提供能够在ESD测试的高电压符合检查和高电压通电检查中迅速并且准确地进行ESD测试检查的ESD测试检查装置、和使用该ESD测试检查装置的ESD测试检查方法。

用于解决技术问题的手段

本发明的ESD测试检查装置，在对一个或多个检查对象器件分别施加高电压以一并检查ESD耐性的ESD测试装置的各高电压输出端间连接有诊断单元，利用该诊断单元，能够诊断是否已从该ESD测试装置施加了各高电压或者该各高电压是否符合规定的高电压值，由此达到上述目的。

另外，优选本发明的ESD测试检查装置的诊断单元进行的诊断，根据发光单元的发光的有无来进行。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的发光单元为发光检验用LED。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的发光检验用LED的发光颜色为绿色。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的诊断单元具有：连接在上述ESD测试装置的各高电压输出端间的可变电阻与分压电阻的串联电路；和在该分压电阻的两端间正向连接的发光单元。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的诊断单元具有连接在上述ESD测试装置的各高电压输出端间的发光单元。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的诊断单元进行的诊断具有：检测单元，该检测单元检测作为上述诊断单元的发光单元的发光的有无或者检测对该诊断单元施加的高电压是否超过规定阈值电压。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的发光单元的发光阈值电压为在上述串联电路的两端电压施加上述ESD测试装置的规定的高电压时的上述分压电阻的两端电压。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的发光单元是发光响应特性为100nsec以下的发光元件。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的发光单元通过来自ESD测试装置的各高电压进行发光。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的发光单元与包括可变电阻的多个分压电阻中的任一个分压电阻连接。

进一步，优选使用本发明的ESD测试检查装置的ESD测试装置的高电压电源和输出其以外的各高电压的一个或多个ESD电路，对每个该ESD电路连接有上述诊断单元或上述发光单元。

进一步，优选在本发明的ESD测试检查装置的诊断时，将上述高电压的放电周期重复规定期间，使得利用残像效果使上述发光可视化，由此使上述发光单元的发光连续。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的高电压的放电周期根据高电压电源的充电能力设定。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的高电压的放电周期为30msec。

进一步，优选在本发明的ESD测试检查装置的ESD电路有多个的情况下，至少上述发光单元在电路基板上排列有多个。

进一步，优选本发明的ESD测试检查装置的电路基板的一个连接单元与连接在上述ESD电路的高电压输出端间的另一个连接单元连接，对每个该ESD电路连接有上述发光单元。

进一步，优选具有ESD控制器，该ESD控制器以ESD测试模式和ESD测试检查模式对来自本发明的ESD测试检查装置的ESD电路的高电压输出周期进行控制。

本发明的ESD测试检查方法具有：诊断工序，连接在ESD测试装置的各高电压输出端间的诊断单元，能够诊断是否已从对一个或多个检查对象器件分别施加高电压以一并检查ESD耐性的该ESD测试装置施加了各高电压或者该各高电压是否符合规定的高电压值，由此达到上述目的。

根据上述技术方案，以下对本发明的作用进行说明。

在本发明中，在对一个或多个检查对象器件分别施加高电压以一并检查ESD耐性的ESD测试装置的各高电压输出端间连接有诊断单元，利用该诊断单元，能够诊断是否已施加了该ESD测试装置的各高电压或者该各高电压是否符合规定的高电压值。利用上述诊断单元进行的诊断，根据发光单元的发光的有无来进行。

由此，使用诊断单元，根据例如发光单元的发光的有无，进行来自ESD测试装置的各高电压的通电或电压电平的诊断，因此，能够在ESD测试的高电压符合检查和高电压通电检查中迅速并且准确地进行ESD测试检查。

发明效果

由以上可知，根据本发明，使用诊断单元，根据例如发光单元的发光的有无，进行来自ESD测试装置的各高电压的通电或电压电平的诊断，因此，能够在ESD测试的高电压符合检查和高电压通电检查中迅速并且准确地进行ESD测试检查。

附图说明

图1是表示作为本发明的实施方式1的ESD测试检查装置，将诊断电路与ESD测试装置连接的单位结构例的电路图。

图2是表示在图1的ESD测试检查装置中使用具有8个ESD电路的ESD测试装置的情况下的结构例的电路图。

图3是表示具有8个ESD电路的ESD测试装置的结构例的电路图。

图4是示意性地表示图3的ESD测试装置的与器件的接触状态的放大图像的立体图。

图5是示意性地表示图3的ESD测试装置的ESD施加时的结构图像例的立体图。

图6的(a)是表示ESD基板箱的立体图，(b)是ESD施加电压波形的波形图。

图7是表示以个人计算机PC为主体的晶片图和探测管理的框图。

图8是在电路基板上配置有36个图1的诊断电路的诊断电路基板的平面图。

图9是用于对图8的诊断电路基板与探针卡的连结方法进行说明的侧面图。

图10是表示专利文献1中公开的以往的ESD测试装置的主要部分结构例的电路图。

图11是表示对来自图10的ESD测试装置的施加电流波形是否正确进行检查的情形的图。

符号说明

1、1A ESD测试符合检查装置

2 可变电阻

3 分压电阻

4 发光检验用LED

5 诊断电路

6 诊断电路基板

6a 电路基板

7 电阻排列区域

8a 凸销插口

8b 凹销插口

10、10A ESD测试装置

11 探针(probe)

12 高电压电源

13、14、18 高耐压继电器

15 施加电阻

16 高压电容器

17 ESD控制器

19 检查对象器件

21 ESD基板箱

21a 配线输出部

23 配线

19a、19b

24 连接器

22、22A 探针卡

20 半导体晶片

30 晶片载置台(wafer stage)

31 探针台(prober)

32 个人计算机

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的ESD测试检查装置和使用该ESD测试检查装置的ESD测试检查方法的实施方式1进行详细说明。此外，各图中的构成部件各自的厚度和长度等，从图面制作上的观点出发，并不限定于图示的结构。

(实施方式1)

图1是表示作为本发明的实施方式1的ESD测试检查装置，将诊断电路与ESD测试装置连接的单位结构例的电路图。

在图1中，本实施方式1的ESD测试检查装置1具有诊断单元，该诊断单元诊断：是否已从对一个或多个检查对象器件分别施加高电压以一并检查ESD耐性的ESD测试装置10施加了各高电压、或者各高电压是否符合规定的高电压值。

本实施方式1的ESD测试检查方法具有诊断工序，诊断单元诊断：是否已从对一个或多个检查对象器件分别施加高电压以一并检查ESD耐性的ESD测试装置10施加了各高电压、或者各高电压是否符合规定的高电压值。

本实施方式1的ESD测试检查装置1具有：用于对一个或多个检查对象器件进行检查ESD耐性的ESD施加测试的ESD测试装置10；和作为用于对ESD施加电压波形是否符合进行诊断的诊断单元的诊断电路5。

诊断电路5具有：连接在该ESD测试装置10的高电压输出端(探针11)间的可变电阻2与分压电阻3的串联电路；和连接在该分压电阻3的两端间的作为发光单元的发光检验用LED4。此外，发光检验用LED4与包括可变电阻2的多个分压电阻中的任一个分压电阻连接。因此，可以在可变电阻2的两端侧连接发光检验用LED4，在除了可变电阻2以外具有2个分压电阻3的情况下，也可以在其中1个分压电阻3的两端侧连接发光检验用LED4。

或者，作为对是否已经施加来自ESD测试装置10的各高电压进行诊断的诊断单元，作为通电确认，可以具有不经由分压电阻而连接在高电压输出端(探针11)间的作为发光单元的发光检验用LED4。

在此，以在后述的高电压电源12以外的一个ESD电路的高电压输出端(探针11)间连接有诊断电路5或发光检验用LED4的情况作为单位结构例进行了说明，但是，也可以相对于1个高电压电源12并联地存在多个ESD电路，在该情况下，只要在一个或多个ESD电路的每个高电压输出端(探针11)间连接有诊断电路5或发光检验用LED4即可。

ESD测试装置10中，高电压电源12的一个端子通过高耐压继电器13、14与施加电阻15的一端连接。该施加电阻15的另一端通过一个探针11与检查对象器件的一个端子连接。另一个探针11与高电压电源12的另一个端子连接。这些高耐压继电器13、14的连接点，和通过高压电容器16连接的另一个探针11与高电压电源12的另一端的连接点连接，该连接点被接地。设置有对这些高耐压继电器13、14的导通/断开进行控制的ESD控制器17。需要另外设置用于驱动这些高耐压继电器13、14的电源。

在此，与高电压电源12连接的ESD电路具有高耐压继电器13、14、施加电阻15、高压电容器16和高电压输出端(一对探针11)。由包括线路长度在内的同一电路条件规定的ESD施加高电压(高电压波形)需要到达一对探针11。在ESD测试时，一对探针11与检查对象器件的两个端子抵接，对检查对象器件的耐性进行检查。另一方面，在ESD测试的符合检查时，在不使检查对象器件的两个端子与一对探针11抵接，而使一对探针11间开放的状态下，连接上述诊断电路5代替检查对象器件，进行ESD测试的符合检查。

根据上述结构，使用ESD测试装置10的ESD测试检查中，首先，由ESD控制器17使得充电用高耐压继电器13导通，来自高电压电源12的电流被蓄积在高压电容器16中。此时，由ESD控制器17使得放电用高耐压继电器14为断开状态。

接着，在由ESD控制器17使得充电用高耐压继电器13断开后，进行控制使得将放电用高耐压继电器14导通。由此，被蓄积在高压电容器16中的高电压，从高耐压继电器14通过施加电阻15被施加于一个探针11。

该高电压被施加于由可变电阻2和分压电阻3构成的串联电路。在该分压电阻3的两端间产生规定电压，以对发光检验用LED4施加规定电压。当该规定电压超过发光检验用LED4的发光阈值(0.7V～5.0V左右)时，规定电压使发光检验用LED4发光。总之，如果发光检验用LED4的发光阈值电压Vth，为在串联电路的两端电压施加有ESD测试装置的规定的高电压时的分压电阻的两端电压，则在被施加ESD测试装置的规定的高电压以上的电压时，成为发光检验用LED4的发光阈值电压以上，发光检验用LED4发光。根据该发光，能够诊断为在要与检查对象器件连接的各探针11间已经被施加符合规定的电压波形的高电压电平。

关于诊断电路5中的可变电阻2和分压电阻3的电阻值的设定，设定分压电阻比，使得对发光检验用LED4施加发光阈值电压Vth界限的电压。由此，设定为在对发光检验用LED4施加有规定的发光阈值电压Vth以上的电压的情况下能够发光。因此，当发光检验用LED4发光时，对发光检验用LED4施加有规定的发光阈值电压Vth以上的电压被施加至发光检验用LED4，因此，在可变电阻2与分压电阻3的串联电路的两端施加有规定的施加电压电平以上的高电压波形。此外，如果仅为通电确认，则可以不经由分压电阻，而仅将发光检验用LED4直接连接在各探针11间。

能够由ESD控制器17对这些充电用高耐压继电器13、14进行导通/断开控制，来对高压电容器16进行充电或放电，从而对各探针11间施加规定的高电压。充电用高耐压继电器13、14的切换动作，由ESD控制器17在规定的定时进行。ESD测试规定有多种施加模式和与各种施加模式对应的标准，根据从探针11对检查对象器件施加的电流波形(或电压波形)来判断是否符合。在此，能够根据发光检验用LED4的发光的有无，来诊断是否施加了符合规定的电压波形的高电压电平。

另外，是否施加了来自ESD测试装置10的各高电压的诊断，能够根据连接在1对探针11间的发光检验用LED4的发光的有无来进行诊断。

本实施方式1的ESD测试符合检查装置1，能够利用ESD测试装置10的高电压电源12和其以外的ESD电路，对每1个ESD电路连接具有可变电阻2与分压电阻3的串联电路和发光检验用LED4的符合检查的诊断电路5，由ESD控制器17启动检验模式，根据发光检验用LED4的发光的有无，对一个或多个ESD电路一并调查电路动作和施加电压电平(电压值或电流值的大小)，来诊断是否符合规定的施加电压电平。关于是否施加了来自ESD测试装置10的各高电压的诊断，也能够与此同样地根据直接连接在一对探针11间的发光检验用LED4的发光的有无来进行诊断。

在该情况下，在ESD测试检查(检验模式)时，在施加ESD测试装置10的高电压的各探针11间不与检查对象器件连接的开放状态下，使用通常的ESD测试装置10对诊断单元进行ESD高电压施加。检验模式与实际施加模式的不同在于，在各探针11间不连接检查对象器件。总之，能够通过接收来自探针台或控制PC(个人计算机)的控制信号，与系统同步地通过ESD控制器17对充电用高耐压继电器13、14进行SW控制，在各探针11间施加规定的高电压波形，这将在后面进行说明。

在检验模式的ESD电路诊断时，根据高电压电源12对高压电容器16的充电能力，ESD控制器17以尽可能短的周期自激振荡地以例如30msec周期(在ESD施加测试的实际施加模式中为120msec以上)反复进行将充电用高耐压继电器13、14导通/断开规定期间(2、秒左右)的动作。通过这样缩短放电周期，能够利用残像效果容易地使单次难以看见的发光检验用LED4的发光可视化。能够不使用检测发光的有无的规定的测量器具，通过目视在短时间内准确地检验发光检验用LED4的发光的有无。

发光检验用LED4相对于ESD施加极性正向地连接。将发光检验用LED4作为发光检验用元件使用的理由是因为，发光响应性迅速，微弱电流灵敏度良好，小型且高亮度，并具有对高电压的耐性。

对该情况下的发光响应性进行说明。在灯泡(白炽灯泡)的情况下，从开关导通的瞬间至达到通常的亮度为止，据认为需要0.15～0.25秒左右。在荧光管的情况下更慢，需要1～2秒。在HID的情况下更慢，至稳定发光为止需要几分钟。但是，在LED的情况下，刚一流通电流就明亮地发光，另外，当切断电流时，一瞬间变暗，发光响应性优异。LED元件单体的响应速度据认为是50～100nsec。因此，发光检验用LED4选择具有100nsec以下的迅速的发光响应特性的元件，更优选发光检验用LED4的发光响应特性越迅速越好，可以为50～75nsec。

从ESD电路通过探针11对检查对象器件施加的充电电荷量(电流量)，根据施加电压决定，将施加电压设定得越高，用于诊断的发光确认越容易。例如在HBM标准1000V时几百nsec、2000V时几百nsec的期间，电荷放电虽然持续，但是需要LED的发光响应速度以上的放电时间，因此，能够通过目视确认发光检验用LED4的发光。另外，作为通过人的眼睛使发光确认变得容易的手段，在ESD控制器17除了通常的实际施加模式以外，可以以短的周期、例如30msec的周期使施加动作反复进行，使得能够利用残像效果容易地使发光检验用LED4的发光可视化，这已作为检验模式在前面进行了说明。总之，在ESD电路诊断时，将ESD高电压的放电周期反复进行规定期间，使得利用残像效果使发光可视化，由此，使发光检验用LED4的发光连续进行。

另外，说明对于对LED的施加高电压施加的耐性。在实际使用中，关于LED的耐久性完全没有问题，对于LED动作电压，实际上，即使施加1000V以上的正向电压Vf也完全没有问题。作为其理由，可以列举：从ESD电路通过探针11对检查对象器件施加的充电电荷量(电流量)被限制为规定量；电荷的放电时间(电流通电时间)短至几百nsec，作为破坏的主要原因的发热量微小等。

顺便说一下，红色LED正向电压Vf为2.1-2.6V，绿色LED正向电压Vf为3.3-3.9V，蓝色LED正向电压Vf为3.2-4.0V，白色LED正向电压Vf为3.1-4.0V。作为发光检验用LED4，使用对人的眼睛而言灵敏度高的绿色LED在视认性方面有利。

在图1中，说明了作为ESD测试检查装置，利用ESD测试装置10的高电压电源12和其以外的一个或多个ESD电路，对每一个ESD电路连接有符合检查用的诊断电路5的情况或对每一个ESD电路直接正向连接有发光检验用LED4的情况，其中，符合检查用的诊断电路5具有可变电阻2与分压电阻3的串联电路和发光检验用LED4，这说明了对一个或多个ESD电路，一并地根据发光检验用LED4的发光的有无，对施加电压电平进行诊断的情况，在图2中，具体而言，对利用1个高电压电源12和与其并联连接的8个ESD电路，8个一并地利用ESD施加进行ESD测试的检查的情况进行说明。

图2是表示图1的ESD测试符合检查装置中使用具有8个ESD电路的ESD测试装置的情况的结构例的电路图。图3是表示具有8个ESD电路的ESD测试装置的结构例的电路图。

在图2中，本实施方式1的ESD测试检查装置1A具有：输出规定的高电压的高电压电源2；和对多对探针11一并同时施加来自高电压电源2的规定的高电压的多个(在此为8个)ESD电路，对每1对探针11连接诊断电路5，根据发光检验用LED4的发光的有无，来进行规定的高电压电平是否良好的检查。

该ESD电路具有：作为高电压电容单元的多个高压电容器16，其蓄积来自高电压电源12的规定的高电压；多个作为切换单元的高耐压继电器18，其进行切换使得将来自该高电压电源12的规定的高电压连接至高压电容器16侧或将来自高压电容器16的高电压连接至高电压输出部侧；和多对(在此为8对)高电压输出部，其将来自多个高压电容器16的各规定的高电压从高耐压继电器18分别通过施加电阻15同时输出至多对探针11，作为同一电路结构，将从高压电容器16起经由高耐压继电器18以及施加电阻15到达探针11的ESD电路分别独立地并联配置8个。

对该高电压输出部的每1对探针11连接有诊断电路5。利用多个(在此为8个)诊断电路5，根据发光检验用LED4的发光的有无，来诊断一并被施加的高电压波形电平是否符合规定电平、或者是否已通过探针11施加了高电压。

ESD测试装置10A中，高电压电源12的一个端子分别通过多触点(在此为8触点)的高耐压继电器18的各触点与多个(在此为8个)高压电容器16的各一个电极连接，多个(在此为8个)高压电容器16的各另一个电极分别与高电压电源12的另一个端子连接并且被接地。多个(在此为8个)高压电容器16的各一个电极分别从多触点(在此为8触点)的高耐压继电器3的各触点分别通过各施加电阻15从高电压输出部的探针11分别连接至诊断电路5。

ESD测试装置10A具有高电压电源12和8个并联的ESD电路，对各个ESD电路连接诊断电路5而构成本实施方式1的ESD测试检查装置A。此外，在ESD测试时，代替分别在ESD测试装置10A的多对探针11间分别连接各诊断电路5，如图3所示，分别在ESD测试装置10A的多对探针11间分别连接各检查对象器件19来实施ESD测试。

各检查对象器件19的一个端子分别与从高电压输出部的探针11起经由施加电阻15和高耐压继电器18而到达高压电容器16的一个端子的各独立的ESD电路分别连接。另外，各检查对象器件19的另一个端子分别从GND电压输出部的探针11分别连接至高压电容器16的另一个端子并且被接地。虽然在此未图示，但是设置有在规定定时控制多触点(在此为8触点)的高耐压继电器18的同时连接切换的上述的ESD控制器17。

高电压电源12，根据要一并处理的高压电容器16的个数的电容来选择具有适当的充电处理能力的高电压电源，并共用。

高耐压继电器18使用在设置上具有方向性的水银继电器，在此可以为8触点的继电器，但是也可以为2个4触点的继电器，也可以为4个2触点的继电器。也可以代替8触点的高耐压继电器3而设置8个1触点的高耐压继电器3。高耐压继电器18，相对于高压电容器16，由未图示的ESD控制器17，8触点同时以高压电容器16侧为中心，在高电压电源12侧与检查对象器件19或诊断电路5侧之间进行切换。对于从8个高压电容器16向8个器件19或诊断电路5的高电压的独立的一并施加，对高耐压继电器18的控制信号为单一同时控制。当高耐压继电器18重叠配置时，因为是利用线圈磁场进行动作的部件，所以存在产生误动作的可能性，因此不优选。

高压电容器16在此使用8个，选择具有适合于测试电压的耐性的高压电容器，在容量的选择中，选择按每个测试模式决定的容量，使得符合ESD测试的标准。例如，当为HBM标准时，为100pF，当为MM标准时，为200pF。

施加电阻15在此使用8个，例如，当为HBM标准时，为1.5KΩ，当为MM标准时，为0KΩ(无电阻)。这些高压电容器16和施加电阻15以电独立的状态搭载与要一并处理的器件19或诊断电路5的个数相应的量。

器件19例如为LSI元件、LED元件和激光元件等发光元件等。

根据上述结构，首先，高耐压继电器18的8个触点由未图示的ESD控制器17在高电压电源12侧导通，电流从高电压电源12分支为8个而流入各高压电容器16，均等地被蓄积至高电压电源12的高电压。此时，高耐压继电器18的器件6侧的8个触点由ESD控制器17控制为断开状态。

接着，由ESD控制器17进行控制，使得在高耐压继电器18的高电压电源12侧的8个触点断开之后，高耐压继电器18的诊断电路5侧的8个触点导通。由此，被蓄积在高压电容器16中的高电压从高耐压继电器18的8个触点、从各施加电阻15分别通过各探针11被分别施加至诊断电路5。在该情况下，各高压电容器16与诊断电路5一对一地对应，能大幅地高效率地进行明确并且准确的ESD施加电压电平的诊断。此外，如果仅为通电确认，则能够不经由分压电阻，而在各探针11间直接连结发光检验用LED4，根据发光检验用LED4的发光的有无来进行通电确认。

这样，能够由ESD控制器17将这些高耐压继电器18的8个触点从高电压电源12侧切换至诊断电路5侧，对8个高压电容器16进行充电或放电，从8个高压电容器16将规定的明确并且准确的高电压分别从各高电压输出部的探针11分别施加至诊断电路5。高耐压继电器18的8个触点的切换动作，由ESD控制器17在规定的定时同时进行。ESD测试规定有多种施加模式和与各种施加模式对应的标准，根据对检查对象的各器件6施加的ESD电流波形(或ESD电压波形)，能够通过诊断电路5的发光检验用LED4的发光的有无，迅速地诊断符合还是不符合。

图4是示意性地表示图3的ESD测试装置10A的与器件19的接触状态的放大图像的立体图。图5是示意性地表示图3的ESD测试装置10A的ESD施加时的结构图像例的立体图。

在图4和图5中，在图3的ESD测试装置10A中具备：8ch的ESD基板箱21，其为了安全而将搭载有1台高电压电源12、8触点的高耐压继电器18、8个高压电容器16和8个施加电阻15、其他附加电路的ESD基板(未图示)收容在壳体内，具有从高压电容器16通过高耐压继电器18的触点到达施加电阻15的串联电路的8个电路的量(8个ESD电路)的配线输出部21a；和探针卡22，来自ESD基板箱21的配线输出部21a的各配线23通过在该探针卡22的上表面设置的连接器24与该探针卡22的下表面侧的各探针11的8个组分别连接，以与各器件19的2个端子19a、19b一对一地对应的方式从该探针卡22的下表面突出地分别设置有一对探针11的8个组，在晶片载置台30上的半导体晶片20上呈矩阵状设置有多个的检查对象中的8个检查对象的各器件19的各器件19的各端子19a、19b，与和各高压电容器16分别连接的各探针11的8个组，以一对一地对应的方式配置。

如图4所示，从ESD基板箱21内的ESD基板至探针卡22为止的配线长度变化，由此ESD施加电压波形变化。因此，使从高压电容器16至器件19的各端子19a、19b为止的配线长度全部为相同配线长度，以使对器件19的各端子19a、19b或诊断电路5施加的ESD电压波形相同。ESD基板可以具有用于更换部件的插口部。

从图6的(a)的ESD基板箱21的配线输出部21a至器件19或诊断电路5为止的配线长度，为了保持图6的(b)的ESD施加电压波形的标准，优选为20cm以下。使从各ESD基板至8个器件19的各端子或诊断电路5为止的配线长度全部为相同配线长度，以使对器件19的各端子或诊断电路5施加的图6的(b)的ESD电压波形相同。由此，ESD测试变得均匀，能够根据在诊断电路5中发光检验用LED4的发光的有无，来迅速并且准确地诊断在该ESD测试中使用的ESD施加电压波形电平的符合或不符合。

从该8ch的ESD基板箱21的配线输出部21a至各器件19或诊断电路5为止的配线长度，为了保持图6的(b)的ESD施加电压波形的标准，优选为20cm以下。使从各ESD基板箱21的各配线输出部21a至8个的各器件19的各端子19a19b或诊断电路5为止的配线长度全部为相同配线长度，以使对各器件19的各端子或诊断电路5施加的图6的(b)的ESD电压波形相同。由此，ESD测试变得均匀。能够进行此时的ESD施加电压波形电平的符合诊断。

图7是表示以个人计算机PC为主体的晶片图和探测管理的框图。

在图7中，本实施方式1的ESD测试检查装置1A，通过接收来自进行探测管理的个人计算机32的指示进行驱动的ESD控制器17的检验模式，将高耐压继电器18的8个触点同时切换至高电压电源12侧，在8个高压电容器16中蓄积来自高电压电源12的高电压，然后，从由在规定的定时将高耐压继电器18的8个触点同时切换至8个的各施加电阻15侧的8个并联电路构成的ESD电路，对8对的各探针11间的诊断电路5分别施加ESD施加电压电平。能够根据诊断电路5的发光检验用LED4的发光的有无，通过目视迅速并且准确地进行ESD测试的高电压符合检查和高电压通电检查等ESD测试检查。

在目视以外的自动诊断检查的情况下，可以：利用作为检测单元的光耦合器等检测作为发光单元的发光检验用LED的发光的有无，或者利用包括比较电路的电子电路等检测单元检测是否已经超过对诊断电路5施加的高电压或与其对应的规定阈值电压。

在ESD测试装置10A中，在对半导体晶片20的多达10万个的大量的芯片依次进行ESD测试的情况下(实际施加模式)，使用探针台31等自动搬送装置将晶片载置台30在3轴方向驱动，连续地进行探测。探测管理能够以个人计算机PC为主体，对于半导体晶片20上的晶片图、即表示在半导体晶片20上呈矩阵状配置的大量(例如10万个)的作为检查对象器件的半导体芯片的位置的地址，存储对哪个地址范围的半导体芯片进行ESD测试、哪个地址的半导体芯片为ESD耐压不良。关于ESD耐压不良，在半导体芯片的二极管结构的逆向电压导致的漏电流超过规定值的情况下，利用测定器对此进行测定而认定为不良，将该半导体芯片的地址存储在个人计算机PC中。

在诊断检查的情况下，对于表示大量的ESD电路的位置的地址，能够存储对哪个地址范围的ESD电路进行ESD测试检查、哪个地址的ESD电路为ESD施加不良。关于ESD施加不良，将该ESD电路的地址存储在个人计算机PC中。

ESD控制器17不仅按照ESD电路的高耐压继电器18的动作控制进行动作，而且按照利用程序等对要施加的电压电平的设定和施加次数、施加的极性条件预先设定的顺序进行动作。ESD控制器17具有ESD测试模式(实际施加模式)和检验模式(ESD测试检查模式)。

接着，对ESD测试检查装置1或1A的诊断电路5的小型化进行说明。LED为点光源，在ESD电路为大量电路(接下来示出36个电路)的情况下，能够实现诊断电路5的基板的小型化。

即，在有大量ESD电路的情况下，使至少发光单元(发光检验用LED4)在电路基板上大量排列配置，电路基板的一个连接单元(后述的凸销插口8a)与连接在ESD电路的高电压输出端间(探针卡22A的探针11间)的另一个连接单元(后述的凹销插口8b)相互连接，对每1个ESD电路连接作为诊断单元的诊断电路5。在图8和图9对此进行具体说明。

图8是在电路基板上配置有36个图1的诊断电路5的诊断电路基板的平面图。图9是用于说明利用一次操作连结图8的诊断电路基板与探针卡的方法的侧面图。

如图8和图9所示，在诊断电路基板6上排列有36个诊断电路5。诊断电路基板6在电路基板6a的俯视右侧区域上以9行4列呈矩阵状排列有36个发光检验用LED4。另外，诊断电路基板6在电路基板6a的俯视左侧区域上具有电阻排列区域7，该电阻排列区域7排列有可变电阻2与分压电阻3的串联电路的36个电路的量。对这些可变电阻2与分压电阻3的每个串联电路，在分压电阻3的两端间利用电路基板6a的配线连接有发光检验用LED4。

在探针卡22A的下表面侧配置有36对探针11，对探针卡22A侧的每1对探针11分别配置有1对凹销插口8b。在诊断电路基板6侧，以与可变电阻2和分压电阻3的串联电路的两端部分别对应的方式分别配置有1对凸销插口8a。凸销插口8a和凹销插口8b构成为在上下装卸自如，通过利用一次操作将凸销插口8a插入凹销插口8b，对每1对探针11连接可变电阻2与分压电阻3的串联电路的两端部。由此，对每1对探针11连接诊断电路5，从而能够根据发光检验用LED4的发光的有无，来对36对的ESD施加高电压波形的电压电平是否为规定的电压电平以上进行诊断。

由以上可知，根据本实施方式1，作为ESD测试检查装置1，具有：用于对一个或多个检查对象器件进行检查ESD耐性的ESD施加测试的ESD测试装置10；和用于诊断ESD施加电压波形的符合与否的诊断电路5。诊断电路5具有：连接在该ESD测试装置10的高电压输出端(探针11)间的可变电阻2与分压电阻3的串联电路；和连接在该分压电阻3的两端间的作为发光单元的发光检验用LED4。此外，如果仅进行通电确认，则可以不经由分压电阻，而仅直接将发光检验用LED4连接在各探针11间。

由此，使用诊断单元，例如根据发光单元(发光检验用LED4)的发光的有无，进行来自ESD测试装置10或10A的各高电压的通电或电压电平的诊断，因此，与以往相比能够大幅地迅速并且准确地进行ESD测试符合检查。例如当使用示波器进行32个ESD电路的高电压施加电平的检查时，ESD电路的1个电路花费3分钟，32个电路花费96分钟，而根据本实施方式1，不依赖于ESD电路的电路数量，只是检查发光检验用LED4的点亮的有无，因此，能够一并地最大也在1分钟以内实施检查。因此，一并检查ESD耐性的ESD电路的数量越多效率越高。

此外，虽然在上述实施方式1中并未特别说明，但是高电压电源12相对于GND电位搭载有正电源和负电源，且构成为正电源与负电源能够切换，也可以构成为相对于多个检查对象器件6，能够切换正向偏压与反向偏压。在正向偏压与反向偏压时，诊断电路5的连接方向为相反方向。

如以上所述，使用本发明的优选的实施方式1对本发明进行了例示，但是本发明不应该限定于该实施方式1进行解释。能够理解，本发明的范围应该仅根据权利要求的范围来解释。能够理解，本领域技术人员能够根据本发明的具体的优选的实施方式1的记载，基于本发明的记载和技术常识在等价的范围内实施。能够理解，本说明书中引用的专利、专利申请和文献，其内容自身与具体地记载在本说明书中的内容同样，其内容应当作为对本说明书的参考被援用。

产业上的可利用性

本发明在对来自高电压施加装置的电流波形是否正确进行检查的ESD测试符合检查装置和使用该ESD测试符合检查装置的ESD测试符合检查方法的领域中，使用诊断单元，根据例如发光单元的发光的有无，进行来自ESD测试装置的各高电压的通电或电压电平的诊断，因此，能够迅速并且准确地进行ESD测试符合检查，其中，该高电压施加装置是对例如LSI元件、LED元件和激光元件等发光元件等检查对象器件检查ESD耐性的高电压施加装置。

Claims (12)

1.一种ESD测试检查装置，其特征在于：

在对一个或多个检查对象器件分别施加高电压以一并检查ESD耐性的ESD测试装置的各高电压输出端间连接有诊断单元，利用该诊断单元，能够诊断是否已从该ESD测试装置施加了各高电压或者该各高电压是否符合规定的高电压值，

所述诊断单元具有：连接在所述ESD测试装置的各高电压输出端间的可变电阻与分压电阻的串联电路；和在该分压电阻的两端间正向连接的发光单元，

利用所述诊断单元进行的诊断，根据所述发光单元的发光的有无来进行，

在所述诊断时，将所述高电压的放电周期重复规定期间，使得利用残像效果使所述发光可视化，由此使所述发光单元的发光连续，

使用所述ESD测试装置的高电压电源和输出其以外的各高电压的多个ESD电路，对每个该ESD电路连接有所述诊断单元，

在具有多个所述ESD电路的情况下，至少所述发光单元在电路基板上排列有多个，

所述电路基板的一个连接单元与连接在所述ESD电路的高电压输出端间的另一个连接单元连接，对每个该ESD电路连接有所述发光单元，

所述电路基板的一个连接单元是凸销插口，

连接在所述ESD电路的高电压输出端间的另一个连接单元是凹销插口。

2.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

所述发光单元为发光检验用LED。

3.如权利要求2所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

所述发光检验用LED的发光颜色为绿色。

4.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

利用所述诊断单元进行的诊断具有：检测单元，该检测单元检测作为所述诊断单元的发光单元的发光的有无或者检测对该诊断单元施加的高电压是否超过规定阈值电压。

5.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

所述发光单元的发光阈值电压为在所述串联电路的两端电压施加所述ESD测试装置的规定的高电压时的所述分压电阻的两端电压。

6.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

所述发光单元是发光响应特性为100nsec以下的发光元件。

7.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

所述发光单元通过来自ESD测试装置的各高电压进行发光。

8.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

所述发光单元与包括可变电阻的多个分压电阻中的任一个分压电阻连接。

9.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

所述高电压的放电周期根据高电压电源的充电能力设定。

10.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

所述高电压的放电周期为30msec。

11.如权利要求1所述的ESD测试检查装置，其特征在于：

具有ESD控制器，该ESD控制器以ESD测试模式和ESD测试检查模式对来自所述ESD电路的高电压输出周期进行控制。

12.一种ESD测试检查方法，其是使用权利要求1～3、5和8～9中任一项所述的ESD测试检查装置的ESD测试检查方法，该ESD测试检查方法的特征在于，具有：

诊断工序，连接在该ESD测试检查装置的各高电压输出端间的诊断单元，能够诊断是否已从对一个或多个检查对象器件分别施加高电压以一并检查ESD耐性的该ESD测试检查装置施加了各高电压或者该各高电压是否符合规定的高电压值。