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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
und eine Einbrennvorrichtung, die die Schaltung verwendet, die Rauscherzeugung
wegen einem Heizgerät
unterdrücken
und Leistungseinsparung verbessern.
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STAND DER
TECHNIK
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In
den letzten Jahren sind Halbleitereinrichtungen zunehmend zu hoher
Geschwindigkeit, hoher Kapazität
gekommen, und zum Verarbeiten größerer Bitdaten
fähig.
Zur gleichen Zeit wurden die Halbleitereinrichtungen vielfältiger.
Ein Einbrenntest, der ein beschleunigter Test abhängig von
Temperaturbedingungen ist, wird in der Halbleitereinrichtung durchgeführt. Der
Einbrenntest ist gekennzeichnet durch Erwärmung einer Einrichtung in
Prüfung
(DUT), wie etwa einer Halbleitereinrichtung, durch die Anwendung
elektrischer Ströme,
um die Zuverlässigkeit
und der gleichen der DUT zu bestimmen. Z.B. erfasst der Test eine
lokale Wärme
wegen einem hohen Widerstandswert in einer fehlerhaften Metallverbindung
eines Chips hoher Integration (LSI).
- Patentliteraturstelle
1: japanische Patentanmeldung Offenlegung Nr. 2000-206176.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEM, DAS DURCH DIE
ERFINDUNG ZU LÖSEN
IST
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Eine
konventionelle Einbrennvorrichtung, die das Heizgerät verwendet,
ist jedoch nicht in der Lage, eine Vielzahl von DUTs gleichzeitig
zu testen, die einen beträchtlich
unterschiedlichen Betrag an Leistung verbrauchen, da sie eine Umgebungstemperatur
um die DUT herum durch das Heizgerät abstimmt.
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Es
kann möglich
sein, die Temperatur jeder DUT abzustimmen, indem das Heizgerät mit jeder DUT
in Kontakt gebracht wird. Eine derartige Temperaturabstimmung erfordert
jedoch eine Schaltsteuerung mit einem Leistungs-Feldeffekt-Transistor (FET),
um Änderungen
in der Temperatur zu folgen. Die Schaltsteuerung erzeugt Rauschen;
das Rauschen wird zu der DUT übertragen
und macht es somit schwierig, den Einbrenntest genau durchzuführen.
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Angesichts
des vorangehenden ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
und eine Einbrennvorrichtung vorzusehen, die die Schaltung verwendet,
die Rauschen reduzieren, das von dem Heizgerät übertragen wird, wenn der Einbrenntest
durchgeführt
wird durch Abstimmen der Temperatur unter Verwendung des Heizgerätes.
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MITTEL ZUM
LÖSEN DES
PROBLEMS
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Um
die wie oben beschriebenen Probleme zu lösen und die Ziele zu erreichen,
schaltet eine Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Spannungssignal EIN/AUS, das von einer Gleichstrom-Leistungsquelle
zugeführt wird,
um eine Leistung eines Heizgerätes
zu steuern durch Steuern einer Spannung, die an das Heizgerät angelegt
wird. Die Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
enthält
eine Span nungsglättungsschaltung,
die zwischen dem Heizgerät
und einem Schaltkreis angeordnet ist, der eine Spannung ein-/ausschaltet,
die von der Gleichstromleistungsquelle zugeführt wird. Die Spannungsglättungsschaltung
wandelt die Spannung in ein analoges Spannungssignal durch Glätten eines
Spannungssignals, das durch Ein-/Ausschalten der Spannung erhalten
wird.
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Die
Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
eine Heizgerät-Steuerschaltung,
die Schalten des Schaltkreises gemäß einem vorbestimmten Spannungsindikatorsignal
steuert; und eine Spannungskomparatorschaltung, die einen Wert des
Spannungsindikatorsignals mit einem Wert des analogen Spannungssignals
vergleicht. In der Heizgerät-Leistungssteuerschaltung steuert
die Heizgerät-Steuerschaltung
die Leistung des Heizgerätes
durch Steuern vom Schalten des Schaltkreises basierend auf einem
Vergleichsergebnis durch die Spannungskomparatorschaltung.
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In
der Heizgerät-Leistungssteuerschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung wandelt die Heizgerät-Steuerschaltung
das Spannungsindikatorsignal in ein zeitlich verteiltes Spannungsindikatorsignal,
das auf eine zeitlich verteilte Art und Weise erhalten wird, sodass
eine Variation des Spannungsindikatorsignals pro vorbestimmte Zeit
innerhalb eines vorbestimmten Betrags ist, und führt das zeitlich verteilte
Spannungsindikatorsignal dem Schaltkreis zu.
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In
der Heizgerät-Leistungssteuerschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
die Heizgerät-Steuerschaltung
eine Tabelle, die eine Beziehung zwischen dem Spannungsindikatorsignal
und einer Serie von zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignalen
entsprechend einer Variation des Spannungsindikatorsignals speichert,
und die Heizgerät-Steuerschaltung
er zeugt das zeitlich verteilte Spannungsindikatorsignal durch Abfragen
der Tabelle.
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In
der Heizgerät-Leistungssteuerschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung erzeugt die Heizgerät-Steuerschaltung
das zeitlich verteilte Spannungsindikatorsignal basierend auf einem
relationalen Ausdruck, der eine Beziehung zwischen dem Spannungsindikatorsignal
und einer Serie von zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignalen
entsprechend einer Variation des Spannungsindikatorsignals anzeigt.
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In
der Heizgerät-Leistungssteuerschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung erzeugt die Heizgerät-Steuerschaltung
das zeitlich verteilte Spannungsindikatorsignal, wobei das zeitlich
verteilte Spannungsindikatorsignal Impulse mit einer gleichen Impulsbreite
und unterschiedlichen Zeitintervallen enthält.
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In
der Heizgerät-Leistungssteuerschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet die Heizgerät-Steuerschaltung
ein Impulsbreiten-Modulationssignal als das zeitlich verteilte Spannungsindikatorsignal.
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In
der Heizgerät-Leistungssteuerschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
der Schaltkreis eine Strombeschränkungsschaltung.
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Eine
Einbrennvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
die Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
gemäß einem
beliebigen der Aspekte der vorliegenden Erfindung, um einen Einbrenntest
in einer Einrichtung in Prüfung
durchzuführen.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Die
Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
und die Einbrennvorrichtung, die die Schaltung verwendet, enthalten
eine Spannungsglättungsschaltung, die
zwischen einem Heizgerät
und einem Schaltkreis angeordnet ist, der ein Spannungssignal, das
von einer Gleichstromleistungsquelle zugeführt wird, ein- /ausschaltet. Die
Spannungsglättungsschaltung wandelt
ein Spannungssignal, das von einer Gleichstromquelle zugeführt wird,
in ein analoges Spannungssignal durch Glätten des Spannungssignals, um
das Spannungssignal, das von der Gleichstromleistungsquelle zugeführt wird,
ein-/auszuschalten, und somit Leistung des Heizgerätes durch
Steuern einer Spannung zu steuern, die an das Heizgerät angelegt
wird. Entsprechend können
die Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
und die Einbrennvorrichtung, die die Schaltung verwendet, verhindern, dass
Rauschen, das durch den Schaltkreis erzeugt wird, zu dem Heizgerät übertragen
wird, wobei dadurch Übertragung
von Rauschen zu dem Heizgerät oder
den umgebenden Komponenten unterdrückt wird.
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In
der Heizgerät-Leistungssteuerschaltung und
der Einbrennvorrichtung, die die Schaltung verwendet, wird das Spannungsindikatorsignal
dem Schaltkreis als das zeitlich verteilte Spannungsindikatorsignal
zugeführt,
was auf eine zeitlich verteilte Art und Weise erhalten wird, sodass
eine Variation des Spannungsindikatorsignals innerhalb eines vorbestimmten
Betrags ist. Entsprechend ist es möglich, Leistungsverlust zu
reduzieren, der durch mangelhaftes Schalten des Schaltkreises wegen
der elektrischen Strombeschränkung
verursacht wird, die durch einen plötzlichen Stromanstieg verursacht wird,
der in der Spannungsglättungsschaltung
erzeugt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm eines schematischen Gesamtaufbaus einer Einbrennvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Schaltungsdiagramm eines detaillierten Aufbaus einer Heizgerätschaltung,
die in 1 gezeigt wird;
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3 ist
ein Zeitsteuerungsdiagramm einer Erzeugung von zeitlich verteilten
Spannungsindikatorsignalen durch eine Heizgerät-Steuerschaltung und Steuerung
des Heizgerätes
basierend auf den zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignalen;
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4 ist
eine Grafik von Temperaturanstiegscharakteristika verschiedener
DUTs, die unterschiedliche Beträge
an Leistung verbrauchen; und
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5 ist
ein vergleichendes Diagramm von Gesamtleistung, wenn Heizgerät-Leistungsbeschränkungssteuerung
durch eine Heizgerät-Leistungsbeschränkungseinheit
durchgeführt
wird und wenn konventionelle Heizgerät-Leistungssteuerung durchgeführt wird.
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ERLÄUTERUNGEN
VON BUCHSTABEN ODER BEZUGSZEICHEN
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- 1
- Einbrennvorrichtung
- 10
- Teststeuervorrichtung
- 20
- Einrichtungsleistungseinheit
- 21
- Einrichtungsleistungsquelle
- 22
- EIN-/AUS-Steuervorrichtung
- 23
- elektrische
Strommesseinheit
- 24
- Spannungseinstellungseinheit
- 25
- Spannungsmesseinheit
- 26
- Überspannungs-/Überstrom-Erfassungswert-Einstellungseinheit
- 30
- Messeinheit
- 31
- Messplatine
- 32
- DUT
- 33
- Verbinder
- 40
- Temperaturabstimmungseinheit
- 41
- Temperaturmesseinheit
- 42
- Heizgerätschaltung
- 43
- Heizgerät-Steuerschaltung
- 43a
- Tabelle
- 44
- Heizgerät-Leistungsbeschränkungseinheit
- 50
- Leistungsquelle
- 60
- Temperatursteuervorrichtung
- 61
- Temperatursteuerblock
- 62
- Heizgerät
- 63
- PT-Sensor
- 64
- Kühlgerät
- 71
- Transistor
- 72
- FET
- 73
- Spannungsglättungsschaltung
- 74
- Komparator
- 75
- DA-Wandler
- D1
- Zener-Diode
- D2
- Diode
- R1,
R2
- Widerstand
- L
- Drossel
- C
- Kondensator
-
BESTE (R) MODUS/MODI ZUM
AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Eine
Heizgerät-Leistungssteuerschaltung und
eine Einbrennvorrichtung, die die Schaltung verwendet, werden nachstehend
als eine beispielhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es sollte vermerkt werden,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform
begrenzt ist.
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Ausführungsform
-
1 ist
ein Blockdiagramm eines gesamten schematischen Aufbaus der Einbrennvorrichtung gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Es ist ein Blockdiagramm eines Aufbaus
eines DA-Wandlers. In 1 enthält eine Einbrennvorrichtung 1 hauptsächlich eine
Teststeuervorrichtung 10, die einen gesamten Einbrenntest
steuert; eine Einrichtungsleistungseinheit 20, die mit
der Teststeuervorrichtung 10 verbunden ist, führt einer
DUT 32 eine Leistungsquellenspannung zu und misst die Leistungsquellenspannung;
eine Temperaturabstimmungseinheit 40, die mit der Teststeuervorrichtung 10 verbunden
ist und eine Temperatur in dem Einbrenntest abstimmt; eine Messeinheit 30,
die mit der Einrichtungsleistungseinheit 20 verbunden ist
und worin die DUT 32 angeordnet ist; eine Leistungsquelle 50,
die mit der Temperaturabstimmungseinheit 40 verbunden ist;
und eine Temperatursteuervorrichtung 60, die Temperatur
unter Steuerung durch die Temperaturabstimmungseinheit 40 steuert.
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Die
Messeinheit 30 enthält
eine Messplatine 31 und die DUT 32. Die DUT 32 ist
an der Messplatine 31 angeordnet. Die DUT 32 ist
mit der Einrichtungsleistungseinheit 20 über eine
Verdrahtung in der Messplatine 31 und einen Verbinder 33 verbunden.
Die Einrichtungsleistungseinheit 20 enthält eine Einrichtungsleistungsquelle 21 und
eine EIN-/AUS-Steuervorrichtung 22. Die EIN-/AUS-Steuervorrichtung 22 führt Leistungsquellenspannungen Vdd,
Vss von der Einrichtungsleistungsquelle 21 zu der DUT 32 unter
Steuerung durch die Teststeuervorrichtung 10 zu. Die Einrichtungsleistungseinheit 20 enthält ferner
eine Messeinheit des elektrischen Stroms 23, eine Spannungseinstellungseinheit 24, eine
Spannungsmesseinheit 25 und eine Überspannungs-/Überstrom-Erfassungswert-Einstellungseinheit 26.
Die Teststeuervorrichtung 10 kann den Zustand der DUT 32 in
einem beschleunigten Test basierend auf gemessenen Werten erkennen,
die durch die Messeinheit des elektrischen Stroms 23 und
die Spannungsmesseinheit 25 erhalten werden. Pegel der
Leistungsquellenspannungen Vdd, Vss und dergleichen können auf
eine variable Art und Weise durch die Teststeuervorrichtung 10 eingestellt
werden. Der eingestellte Wert wird in der Spannungseinstellungseinheit 24 gespeichert.
Die Überspannungs-/Überstrom-Erfassungswert-Einstellungseinheit 26 speichert
eine Schwelle zur Bestimmung eines Überspannungszustands oder eines Überstromzustands
basierend auf den Ergebnissen einer Messung durch die Messeinheit
des elektrischen Stroms 23 und die Spannungsmesseinheit 25.
Wenn der gemessene Wert die Schwelle überschreitet, bestimmt die
EIN-/AUS-Steuervorrichtung 22, dass die DUT 32 in
dem Überspannungszustand
oder dem Überstromzustand
ist, und verringert oder blockiert eine Ausgabe der Leistungsquellenspannung
von der Einrichtungsleistungsquelle 21. Die Schwelle wird
durch die Teststeuervorrichtung 10 auf eine variable Art
und Weise eingestellt.
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Die
Temperatursteuervorrichtung 60 enthält einen Temperatursteuerblock 61,
in dem ein Heizgerät 62,
ein PT-Sensor (Platin-Widerstandsensor) 63 und ein Kühlgerät 64 angeordnet
sind. Der PT-Sensor 63 führt einen Ausgabewert der Temperaturabstimmungseinheit 40 zu.
Das Heizgerät 62 wird
durch die Temperaturabstimmungseinheit 40 gesteuert, Leistung
bei Temperaturanstieg zu empfangen. Eine Kühlflüssigkeit passiert das Kühlgerät 62,
um Umgebungen der DUT 32 abzukühlen. Um die Temperatur der
DUT 32 abzustimmen, werden das Heizgerät 62 und der PT-Sensor 63 mit
der DUT 32 in Kontakt gebracht, sodass die Temperaturabstimmung
direkt ausgeführt
wird. Wenn die Temperatur der DUT 32 nicht abgestimmt wird,
sind das Heizgerät 62 und
der PT-Sensor 63 von der DUT 32 physisch getrennt
und berühren
nur den Temperatursteuerblock 61. Somit kann der PT-Sensor 63 die
Temperatur des Heizgerätes 62 oder
der Kühlflüssigkeit
erfassen.
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Die
Temperaturabstimmungseinheit 40 enthält eine Temperaturmesseinheit 41,
die eine Temperatur von Umgebungen des PT-Sensors 63 basierend auf dem
Ausgabewert des PT-Sensors 63 misst; eine Heizgerätschaltung 42,
die Leistung von der Leistungsquelle 50 zu dem Heizgerät 62 zuführt; und eine
Heizgerät-Leistungsbeschränkungseinheit 44, die
Heizgerätleistung
gemäß dem Leistungsverbrauch
der DUT 32 unabhängig
steuert.
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In
der Einbrennvorrichtung 1 wird unter der Gesamtsteuerung
durch die Teststeuervorrichtung 10 die Leistungsquellenspannung
von der Einrichtungsleistungseinheit 20 an die DUT 32 angelegt,
die Temperaturabstimmungseinheit 40 führt die Leistung zu, um Wärme von
dem Heizgerät 62 zu
induzieren, und das Heizgerät 62 wird
mit der DUT 32 in Kontakt gebracht. Somit wird die Temperatur
der DUT 32 in dem Einbrenntest abgestimmt. Die Teststeuervorrichtung 10 erlangt
ein Ergebnis des Einbrenntests über
die Einrichtungsleistungseinheit 21, und führt eine
Temperaturabstimmung durch die Temperaturabstimmungseinheit 40 durch.
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Es
wird nun die Heizgerätschaltung 42 detailliert
beschrieben. 2 ist ein Schaltungsdiagramm eines
detaillierten Aufbaus der Heizgerätschaltung, und zeigt auch
die Leistungsquelle 50 und das Heizgerät 62. In 2 ist
ein Feldeffekttransistor (FET) 72, der ein p-Kanal-Leistungs-FET
ist, mit der Leistungsquelle 50 von 48VGS verbunden, und
die 48VGS-Impulsspannung wird an das Heizgerät 62 gemäß dem Schalten
des FET 72 angelegt. Ein Transistor 71 ist zwischen
einem Gate des FET 72 und der Masse mit einem Widerstand
R2 verbunden, der zwischen dem Transistor 71 und der Masse
verbunden ist. Der Transistor 71 wird gemäß zeitlich
verteilten Spannungsindikatorsignalen geschaltet, wie etwa Impulsbreitenmodulations-
(PWM) Signalen, die von der Heizgerät-Steuerschaltung 43 zugeführt werden, und
der FET 72 wird entsprechend geschal tet. Ferner ist eine
Zener-Diode D1 vorgesehen, die eine konstante Spannung unterhält. Die
Anode der Zener-Diode D1 ist zwischen einem Kollektor des Transistors 71 und
dem Widerstand R2 verbunden, wohingegen die Katode zwischen einem
Emitter des Transistors 71 und dem Gate des FET 72 mit
einem Widerstand R1 verbunden ist, der zwischen der Katode der Zener-Diode
D1 und dem Emitter des Transistors 71 verbunden ist. Die
Katode ist auch mit einem Drain des FET 72 direkt verbunden.
Wenn der Transistor 71 AUS geschaltet ist, wird die 48VGS
der Leistungsquelle 50 an das Gate angelegt, und somit
wird der FET 72 AUS geschaltet. Wenn der Transistor EIN
geschaltet ist, verringert sich ein Pegel der Spannung, die an das
Gate angelegt wird, gemäß einem
Betrag vom Spannungsabfall in der Zener-Diode D1, und somit wird
der FET 72 EIN geschaltet.
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Zwischen
einem Schaltkreis, der den oben erwähnten FET 72 enthält, und
dem Heizgerät 62 ist eine
Spannungsglättungsschaltung 73 angeordnet. Die
Spannungsglättungsschaltung 73 enthält parallel verbundene
Diode D2 und Kondensator C, und eine in Reihe verbundene Drossel
L. Die 48VGS-Impulsspannung, die von dem Schaltkreis zugeführt wird, wird
durch die Spannungsglättungsschaltung 73 geglättet und
in eine analoge Spannung gewandelt. Das Heizgerät 62 erzeugt Leistung
abhängig
von der Amplitude der analogen Spannung.
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Ein
Komparator 74 vergleicht den Wert der analogen Spannung,
die an das Heizgerät 62 angelegt
wird, und einen Wert eines Spannungsindikatorsignals, das von der
Heizgerät-Steuerschaltung 43 zugeführt wird,
und führt
ein Ergebnis des Vergleichs der Heizgerät-Steuerschaltung 43 zu.
Da das Spannungsindikatorsignal digitale Daten ist, wird das Spannungsindikatorsignal
dem Komparator 74 zugeführt,
nachdem es in ein analoges Signal durch einen DA-Wandler 75 gewandelt
wurde. Die Heizgerät-Steuerschaltung 43 steuert
das zeitlich verteilte Span nungsindikatorsignal basierend auf dem
Ergebnis des Vergleichs so, um einen Wert, der als ein Ergebnis
des Vergleichs erhalten wird, Null zu machen. Das Spannungsindikatorsignal
ist ein Signal, das einen Zielspannungspegel anzeigt, wohingegen
das zeitlich verteilte Spannungsindikatorsignal ein Spannungsindikatorsignal
ist, das auf eine zeitlich verteilte Art und Weise erhalten wird,
sodass eine Variation der analogen Spannung zu dem Zielspannungspegel innerhalb
eines vorbestimmten Betrags ist. Die Signale werden dem Schaltkreis
direkt zugeführt.
In dem obigen wandelt der DA-Wandler 75 das
Spannungsindikatorsignal in das analoge Signal. Ein AD-Wandler kann
jedoch durch den DA-Wandler ersetzt werden, um ein analoges Spannungssignal
in digitale Daten zu wandeln, und der Komparator 74 kann
dann die digitalen Daten für
einen Vergleich verarbeiten.
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In
der oben erwähnten
Heizgerätschaltung 42 erzeugt
die Impulsspannung, die durch den Schaltkreis generiert wird, Rauschen
zu Spannungssignalen. In der Ausführungsform ist die Spannungsglättungsschaltung 73 zwischen
dem Schaltkreis und dem Heizgerät 62 angeordnet,
um so die Impulsspannung in eine geglättete analoge Spannung zu wandeln,
wodurch der Rauschtransfer zu dem Heizgerät 62 unterdrückt wird.
Insbesondere werden in dem Einbrenntest das Heizgerät und die
DUT 32 in Kontakt miteinander gebracht. Falls das Rauschen zu
der DUT 32 transferiert wird, kann äußerst genaues Testen in der
DUT 32 nicht durchgeführt
werden. In der Ausführungsform
erzeugt das Heizgerät 62 wenig
Rauschen, und daher kann der Einbrenntest bei hoher Genauigkeit
durchgeführt
werden.
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Ferner
erzeugt, wie in 3 gezeigt, die Heizgerät-Steuerschaltung 43 die
zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignale für das Schalten des FET 72,
wobei dadurch verhindert wird, dass eine plötzliche Spannungsänderung Überstrom
verursacht, und reduziert Leistungsverlust in dem FET 72,
der durch mangelhaftes Schalten des FET 72 in der Beschränkung der
elektrischen Ströme
durch die Zener-Diode D1 verursacht wird.
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Wie
in 3 gezeigt, gibt die Teststeuervorrichtung 10 zu
Beginn des Tests oder während
des Tests einen Spannungsindikatorwert, der ein Zielspannungspegel
ist, wie in 3(a) gezeigt, zu der Heizgerät-Steuerschaltung 43 basierend
auf der Temperatur, die von der Temperaturmesseinheit 41 gemeldet
wird, aus. Die Heizgerät-Steuerschaltung 43 erzeugt
zeitlich verteilte Spannungsindikatorwerte, wie in 3(b) gezeigt,
basierend auf dem Spannungsindikatorwert, und erzeugt zeitlich verteilte Spannungssignale,
wie in 3(c) gezeigt, entsprechend
den zeitlich verteilten Spannungsindikatorwerten. Die Heizgerät-Steuerschaltung 43 legt
die zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignale an den Transistor 71 an,
und verursacht als ein Ergebnis das Schalten des FET 72.
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Wenn
der Spannungsindikatorwert "0V → 24V" ist, wie in 3(a) gezeigt, erzeugt die Heizgerät-Steuerschaltung 43 die
zeitlich verteilten Spannungsindikatorwerte, sodass die Erhöhung/Verringerung
in der Spannung pro Einheitszeit nicht mehr als 5V ist, und erzeugt
die zeitlich verteilten Indikatorsignale als die Impulssignale basierend
darauf. Eine Serie von zeitlich verteilten Spannungsindikatorwerten entsprechend
dem Spannungsindikatorwert kann in einer Tabelle 43a im
voraus gespeichert werden, und ein zeitlich verteilter Spannungsindikatorwert
entsprechend einem gegebenen Spannungsindikatorwert kann für die Erzeugung
der zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignale abgerufen werden.
Die zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignale können auf
eine beliebige Art und Weise eingestellt werden, so weit wie die
Erhöhung/Verringerung
in der Spannung pro Einheitszeit nicht mehr als ein vorbestimmter
Wert ist. Z.B. kann ein ersterer Teil der zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignale
auf einen geringen Spannungswert eingestellt sein, und der Spannungspegel
kann innerhalb der Grenze des vorbestimmten Wertes allmählich erhöht werden.
Mit anderen Worten kann der Spannungspegel von einem aktuellen Pegel
zu einem Zielpegel auf eine beliebige Art und Weise geändert werden,
so weit wie jeder geänderte Wert
nicht mehr als ein vorbestimmter Wert ist. Der Spannungspegel kann
auf eine Art und Weise einer Funktion oder eines Programms geändert werden.
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Wenn
die zeitlich verteilten Spannungssignale an den FET 72 angelegt
werden, wandelt die Spannungsglättungsschaltung 73 die
zeitlich verteilten Spannungssignale in geglättete analoge Spannungssignale,
wie in 3(d) gezeigt. Dann erzeugt das
Heizgerät 62 die
Leistung entsprechend dem analogen Spannungssignal.
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Andererseits
vergleicht der Komparator 74 die analogen Spannungssignale
und den Spannungsindikatorwert, und führt das Ergebnis der Heizgerät-Steuerschaltung 43 zu.
Die Heizgerät-Steuerschaltung 43 führt, wie
in 3(e) gezeigt, die zeitlich verteilten
Spannungsindikatorsignale zu, um den Spannungspegel zu erhöhen, wenn
der Komparatorausgang auf einem hohen Pegel ist. Andererseits steuert
die Heizgerät-Steuerschaltung 43 den
Spannungspegel, um den aktuellen Pegel aufrechtzuerhalten, wenn
der Komparatorausgang auf einem tiefen Pegel ist, wie in 3(e) gezeigt.
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In
der obigen Beschreibung werden die zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignale
auf eine derartige Art und Weise erzeugt, dass sich die Zahl von
Impulsen mit der identischen Impulsbreite pro Einheitszeit erhöht/verringert.
Alternativ können
die PWM-Signale, deren Impulsbreite sich jede Einheitszeit ändert, als
die zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignale eingesetzt werden.
Im Sinne von Zeitverteilung ist es wünschenswert, dass die eingesetzten
Signale so konfi guriert sind, dass sich die Zahl von Impulsen mit
der identischen Impulsbreite pro Einheitszeit erhöht/verringert,
um einen plötzlichen Anstieg
in dem Spannungspegel zu vermeiden.
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Da
die oben beschriebenen zeitlich verteilten Spannungsindikatorsignale
an den FET 72 angelegt werden, steigt in der Ausführungsform
der Spannungspegel nicht plötzlich
an, und als ein Ergebnis gibt es keine plötzliche Akkumulation von elektrischen
Strömen
in dem Kondensator C. Somit beeinträchtigt die Funktion der elektrischen
Strombeschränkung
den FET 72 nicht negativ und würde mangelhaftes Schalten des
FET 72 nicht verursachen. Deshalb kann Leistungsverlust
in dem mangelhaften Schalten beseitigt werden. Als ein Ergebnis kann
unnötiger
Leistungsverbrauch außer
dem Leistungsverbrauch für
das Heizgerät 72 zu
einem maximal möglichen
Ausmaß beseitigt
werden, und eine leistungssparende Einbrennvorrichtung kann realisiert
werden.
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In
dem beschleunigten Test mit der Einbrennvorrichtung 1 wird
eine Temperatur, die an die DUT 32 angelegt wird, gesteuert.
Wenn die gleiche Leistungsquellenspannung an andere DUTs 32 angelegt
wird, verbrauchen einige DUT höherer
Leistung als andere DUT. Wenn die Leistung von Heizgerät 62 100%
zum Start des Tests, wie in 4 gezeigt,
ungeachtet einer Differenz im Leistungsverbrauch jeder DUT 32 zugeführt wird,
weist die Temperatur jeder DUT 32 unterschiedliche zeitliche Änderungen
abhängig
von dem Betrag vom Leistungsverbrauch der DUT 32 auf. Wenn
die Einrichtung hohe Leistung verbraucht, erreicht die Temperatur der
Einrichtung rasch einen Zielpegel, wohingegen wenn die Einrichtung
geringe Leistung verbraucht, erreicht die Temperatur der Einrichtung
den Zielpegel langsam.
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Wenn
verschiedene Typen von DUTs 32 gleichzeitig getestet werden,
wird das Ende des Tests mit Verweis auf die Einrichtung bestimmt,
die die Zieltemperatur langsam erreicht. Zur gleichen Zeit muss Leistungsverbrauch
der Einbrennvorrichtung 1 als Ganzes betrachtet werden.
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In
der Ausführungsform
wird der Leistungsverbrauch des Heizgerätes 62 so gesteuert,
dass die Summe des Leistungsverbrauchs der DUT 32 und des
Leistungsverbrauchs des Heizgerätes 62 konstant
ist. Die Heizgerät-Leistungsbeschränkungseinheit 44 steuert
den Leistungsverbrauch dafür.
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5 zeigt
einen Vergleich zwischen der Heizgerät-Leistungssteuerung in der
Ausführungsform
und der Heizgerät-Leistungssteuerung
in einem konventionellen System. In 5 steuert
die Heizgerät-Leistungsbeschränkungseinheit 44 den
Leistungsverbrauch so, dass das Heizgerät 62 maximale Leistung
verbraucht, wenn die DUT eine Einrichtung mit einem minimalen Leistungsverbrauch
ist. Der Leistungsverbrauch des Heizgerätes 62 für die DUT, die
mehr Leistung als die DUT mit dem minimalen Leistungsverbrauch verbraucht,
wird gesteuert, ein maximaler Leistungsverbrauch innerhalb einer
Grenze zu sein, dass die Summe vom Leistungsverbrauch der Einrichtung
und des Heizgerätes
nicht eine Gesamtleistung P2 überschreitet,
d.h. die Summe des Leistungsverbrauchs der DUT mit dem minimalen Leistungsverbrauch
und des maximalen Leistungsverbrauchs des Heizgerätes 62.
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Die
Heizgerät-Leistungsbeschränkungseinheit 44 findet
eine Beziehung zwischen dem Leistungsverbrauch der DUT 32 und
einem relativen maximalen Leistungsverbrauch des Heizgerätes 62 im voraus,
und steuert den maximalen Leistungsverbrauch des Heizgerätes 62 entsprechend
jeder DUT. Wenn der Betrag vom Leistungsverbrauch durch die DUT 32 nicht
bekannt ist, wird die verbrauchte Leistung über die Einrichtungsleistungseinheit 20 gemessen.
Basierend auf dem Ergebnis der Messung kann die Heizgerät-Leistungsbeschränkungseinheit 44 die Grenze
vom Leistungsverbrauch durch das Heizgerät 62 entsprechend
dem Leistungsverbrauch jeder DUT bestimmen.
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Somit
wird ungeachtet der Differenz in dem Leistungsverbrauch jeder DUT
die Gesamtleistung, d.h. die Summe des Leistungsverbrauchs durch
die DUT und des Leistungsverbrauchs durch das Heizgerät 62,
auf einem konstanten Pegel der Gesamtleistung P2 gehalten. Dann
wird der Anstieg der Temperatur jeder DUT im wesentlichen der gleiche
wie der der DUT mit dem minimalen Leistungsverbrauch.
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In
der konventionellen Einbrennvorrichtung wird von dem Heizgerät gefordert,
eine Kapazität vom
Leistungsverbrauch gleich der Gesamtleistung P1 zu haben, d.h. der
Summe des maximalen Leistungsverbrauchs der DUT und des maximalen
Leistungsverbrauchs des Heizgerätes.
In der Ausführungsform
wird von dem Heizgerät
nur gefordert, eine Kapazität
gleich der Gesamtleistung P2 der Einbrennvorrichtung 1 zu
haben. Somit können
die Größe und das
Gewicht der Einbrennvorrichtung 1 weiter reduziert werden,
und zur gleichen Zeit kann Leistungseinsparung realisiert werden.
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In
der obigen Ausführungsform
wird die Gesamtleistung gesteuert, die Gesamtleistung P2 ungeachtet
der Differenz in dem Leistungsverbrauch jeder DUT zu sein. Alternativ
kann jedoch die Gesamtleistung so gesteuert werden, die Gesamtleistung
P3 zu sein, d.h. eine Summe eines Zwischenpegels vom Leistungsverbrauch
durch die DUT und des 100%-Leistungsverbrauchs des Heizgerätes 62.
In diesem Fall können
die Verringerung in Größe und Gewicht,
und die Leistungseinsparung im Vergleich mit der konventionellen
Einbrennvorrichtung weiter gefördert
werden.
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Die
oben beschriebene Einbrennvorrichtung enthält das Heizgerät für jede DUT
und stimmt die Temperatur direkt ab. Das Heizgerät 62 und der PT-Sensor 63 der
Temperatursteuervorrichtung 60 sind mit der DUT 32 während des
Einbrenntests in Kontakt, und mit der DUT 32 nicht in Kontakt,
wenn der Einbrenntest nicht durchgeführt wird.
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Während das
Heizgerät 62 und
der PT-Sensor 63 mit der DUT nicht in Kontakt sind, kann
daher der folgende Test durchgeführt
werden. Zuerst ist in dem oben beschriebenen Zustand der Temperatursteuerblock 61 mit
jedem von dem Heizgerät 62,
dem PT-Sensor 63 und der Kühlflüssigkeit in Kontakt. Deshalb
ist es möglich
zu prüfen,
ob der PT-Sensor 63 zusammenbricht und/oder wie genau der
PT-Sensor 63 ist, indem der PT-Sensor 63 veranlasst
wird, die Temperatur der Kühlflüssigkeit
zu messen, da die Temperatur der Kühlflüssigkeit konstant ist und gleich der
Temperatur des Temperatursteuerblocks 61 ist.
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Ferner
ist es möglich
zu erfassen, ob es eine Trennung des Heizgerätes 62 gibt und/oder
ob es einen Fehler in der Heizgerätschaltung 42 gibt,
durch Messen und Prüfen
einer Differenz zwischen der Temperatur des Heizgerätes 62 ohne
die Anwendung elektrischer Ströme
und der Temperatur des Heizgerätes 62,
an das eine vorbestimmte Leistung angelegt wird, unter Verwendung
des PT-Sensors 63. Falls z.B. die Temperatur, die durch
den PT-Sensor 63 gemessen wird, höher als die Temperatur der Kühlflüssigkeit
ist, während
die Leistung nicht an das Heizgerät 62 angelegt wird,
kann erfasst werden, dass die AUS-Steuerung der Leistungsquelle 50 nicht
richtig durchgeführt
wird. Dann kann die Heizgerätschaltung 62 die
Leistungsversorgung von der Leistungsquelle 50 blockieren.
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Wenn
andererseits das Heizgerät 62 und
der PT-Sensor 63 mit der DUT in Kontakt sind, ist es möglich, einen
thermischen Kontaktwiderstand zwischen der Seite des Temperatursteuerblocks 61 und der
DUT 32 zu prüfen,
indem ein vorbestimmter Betrag an Leistung dem Heizgerät 62 zugeführt und eine
Tempe raturänderung
pro Einheitszeit unter Verwendung des PT-Sensors 63 gemessen
wird. Wenn der thermische Kontaktwiderstand höher ist, erfasst der PT-Sensor 63 eine
kleinere Temperaturänderung pro
Einheitszeit.
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Ferner
kann in der Ausführungsform
ein Defekt in dem Verbinder 33 oder Verbindungsleitungen zwischen
der Einrichtungsleistungsquelle 21 und der DUT 32 erfasst
werden. Z.B. wird eine Differenz zwischen jeder von Belastungsspannungen
F+, F– und jeder
von Abtastspannungen S+, S– der
Seite der Einrichtungsleistungsquelle 21 gemessen. Ferner wird
ein elektrischer Stromwert durch die elektrische Strommesseinheit 23 gemessen.
Wenn die gemessenen Werte einen Ausdruck:
(Belastungsspannung – Abtastspannung)/elektrischer
Stromwert > vorbestimmter
Widerstand
erfüllen,
wird der Verbinder 33 beurteilt, einen Kontaktfehler zu
haben. Wenn es keine Differenz zwischen der Belastungsspannung und
der Abtastspannung gibt, obwohl der elektrische Strom fließt, wird die
Abtastleitung zwischen der DUT 32 und der Einrichtungsleistungsquelle 21 beurteilt,
in einem unterbrochenen Zustand zu sein. Wenn die wie oben beschriebenen
fehlerhaften Zustände
erfasst werden, schaltet die Teststeuervorrichtung 10 die
Einrichtungsleistungsquelle 21 aus. Somit wird verhindert, dass
Wärmeerzeugung
und/oder Ausbrennen durch den Kontaktfehler des Verbinders und dergleichen
in dem Einbrenntest verursacht werden, während dessen ein großer elektrischer
Strom durch die DUT fließt.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die
Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
und die Einbrennvorrichtung, die die Schaltung verwendet, gemäß der vorliegenden
Erfindung sind für
eine Einbrennvorrichtung von Nutzen, die einen Einbrenntest in Halbleitereinrichtungen
durchführt,
und ist insbesondere als ein Mittel geeignet, das Verringerung von
Rauschen erlaubt, das von dem Heizgerät übertragen wird, wenn die Temperaturabstimmung
unter Verwendung eines Heizgerätes
durchgeführt
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
wird eine Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
vorgesehen, die ein Spannungssignal ein-/ausschaltet, das von einer
Gleichstromleistungsquelle zugeführt
wird, um eine Leistung eines Heizgerätes durch Steuern einer Spannung,
die an das Heizgerät
angelegt wird, zu steuern. Die Heizgerät-Leistungssteuerschaltung
enthält
eine Spannungsglättungsschaltung,
die zwischen dem Heizgerät
und einem Schaltkreis angeordnet ist, der eine Spannung ein-/ausschaltet,
die von der Gleichstromleistungsquelle zugeführt wird. Die Spannungsglättungsschaltung
wandelt die Spannung in ein analoges Spannungssignal durch Glätten eines
Spannungssignals, das durch Ein-/Ausschalten der Spannung erhalten
wird.