JP2000206201A

JP2000206201A - 半導体集積回路

Info

Publication number: JP2000206201A
Application number: JP11011502A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Furue; 勝也古江
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】検査費用を低減でき、信頼性の高い検査が可
能な半導体集積回路を得る。【解決手段】被測定回路内に設けられた制御信号演算
部８は、温度センサ７からのジャンクション温度がが所
定の温度に到達するまでは、クロック周波数設定部６に
対して、動作周波数を高速にするような制御信号を出力
し、クロック周波数設定部６は、その制御信号を受けて
基準周波数を高速に変換する。これにより被測定回路１
内で自己発熱が起こり、ジャンクション温度が所定の温
度に到達して検査が可能となる。また、ある時間経過後
もジャンクション温度が所定の温度に到達しない場合
は、モニター端子９から検査装置４にエラー信号を出力
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高温テストやバ
ーンインを行う際に、自己発熱により所定の温度に設定
できる半導体集積回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は半導体集積回路の検査方法を説明
する構成図を示すもので、１は検査装置４の検査対象の
半導体集積回路である被測定回路、２は被測定回路の内
部にあり、自己発振または外部からの印加によるクロッ
クを基準に、予め定められた周波数をもつ信号を出力す
るクロック信号出力部である。３は内部に格納された被
測定回路の温度をテストやバーンインで必要な所定の温
度にするための恒温槽である。また、４は被測定回路を
電気的に検査する検査装置で、接続ケーブル５を介して
電源や信号を被測定回路１に供給し、被測定回路１から
の出力結果を判定する。このような従来の半導体集積回
路においては、通常、クロック信号出力部２からの、予
め定められた周波数をもつ周期的信号によって被測定回
路１が動作するが、例えばテストでは８５℃、バーンイ
ンにおいては１２５℃といった常温よりも高い温度のも
とで実施する必要がある。そこで、図４のフローチャー
トに示すように、恒温槽３をヒータ等により所定の温度
まで加熱することによって（Ｓ１）、被測定回路１の温
度を上昇させる。被測定回路１の温度が必要な温度にな
れば、検査を開始、終了させる（Ｓ２およびＳ３）。そ
の後、恒温槽３を常温まで冷却する（Ｓ４）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の半
導体集積回路では、テストやバーンインにおいて必要な
温度にまで被測定回路の温度を上昇させるためには、恒
温槽やヒータ等が必要であって、熱効率または設備の面
から、検査費用が高価であった。また、複数の被測定回
路のテストを一度に行う場合にも同一の恒温槽を用いて
温度上昇させるため、個々の被測定回路によって温度の
ばらつきがあり、検査結果の信頼性に欠けるといった問
題点があった。このような問題点の解決策として、例え
ば特開平７−１９８７７７号公報において、クロック信
号の動作周波数の変化に応答してジャンクション温度が
変化する現象を利用して、個々の被測定回路のジャンク
ション温度を測定し、その温度をもとにクロック信号の
動作周波数を外部のコントローラから制御する例が示さ
れている。しかし、この例では、被測定回路ごとに温度
測定器を接続する必要があり、さらに、被測定回路ごと
に異なるクロックを高周波数で供給するため、接続ケー
ブルが多く、ノイズの影響があるばかりでなく、応答性
が悪いなどの問題点があった。

【０００４】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、検査費用を低減で
き、信頼性の高い検査が可能な半導体集積回路を得るも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体集
積回路においては、半導体素子のジャンクション温度を
検出する温度センサと、この温度センサからの温度とテ
スト等に必要な予め定められた所定の温度とを比較し、
上記ジャンクション温度が上記所定の温度に到達するた
めの制御信号を演算して当該半導体集積回路に内蔵され
予め定められた基準周波数に基づいて信号を出力するク
ロック信号出力部に出力する演算部とを当該半導体集積
回路内部に設け、上記クロック信号出力部は、上記制御
信号にしたがって上記基準周波数を変換するものであ
る。

【０００６】また、演算部からクロック信号出力部に出
力する制御信号は、ジャンクション温度が所定の温度に
到達するまでは基準周波数をそれより大きい値に変換す
るものであり、所定の温度に到達すれば元の基準周波数
にもどすものである。

【０００７】また、演算部は、動作開始から予め定めら
れた時間が経過してもジャンクション温度が所定の温度
に到達しない場合には、エラー信号を検査装置に出力す
るものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の一形態例である半導体集積回路の検査方法を説明
する構成図を示すもので、１は検査装置４の検査対象の
半導体集積回路である被測定回路で、クロック周波数設
定部６、温度センサ７および制御信号演算部８を内部に
備えている。検査装置４は、接続ケーブル５を介して電
源や信号を被測定回路１に供給し、被測定回路１からの
出力結果を判定する。クロック周波数設定部６は、予め
定められた基準周波数に基づいて信号を出力し、制御信
号演算部８からの制御信号に従って上記基準周波数を変
換する。温度センサ７は半導体素子のジャンクション温
度を検出する。制御信号演算部８は、温度センサ７から
のジャンクション温度とテストやバーンインで必要とな
る所定の温度とを比較し、ジャンクション温度が所定の
温度に到達するまで、クロック周波数設定部に予め定め
られている基準周波数を高速に設定するための制御信号
を出力する。また、ジャンクション温度が所定の温度に
到達するための所要時間を予め保持し、動作開始からこ
の所要時間経過後も、ジャンクション温度が所定の温度
に到達しない場合は、エラー信号をモニター端子９を介
して検査装置４に出力する。

【０００９】このように構成された半導体集積回路にお
ける動作について、図２のフローチャートを参照しなが
ら説明する。まず、検査を開始すると（Ｔ１）、通常被
測定回路１はクロック周波数設定部６からの周期的信号
によって動作する。このとき信号の周波数は予め定めら
れた基準周波数が設定されている。ここで、制御信号演
算部８は温度センサ７からの測定温度を入力する（Ｔ
２）。その測定温度が当該被測定回路１のテストに必要
な所定の温度に達しているか否かの判断を行い（Ｔ
３）、もし所定の温度に達していれば（Ｔ３でＹｅｓの
とき）、そのまま検査を続行する（Ｔ４）。測定温度が
所定の温度に達していない場合は（Ｔ３でＮｏのと
き）、動作開始からの経過時間が予め保持している所要
時間を超えていないかを判断する（Ｔ５）。この所要時
間は、ジャンクション温度が所定の時間に到達するため
に予め定められた時間であり、この時間を超えてもジャ
ンクション温度が所定の温度に達していない場合は（Ｔ
５でＹｅｓのとき）、エラー信号をモニター端子９から
検査装置４に出力する（Ｔ６）。これにより、もし何ら
かの不具合によりジャンクション温度が上昇しない場合
は、検査装置４からその不具合を検知し、検査を中断す
ることができる。

【００１０】動作開始からの経過時間が上記所要時間を
超えていない場合は（Ｔ５でＮｏのとき）、一旦検査を
中断し、制御信号演算部８はクロック周波数設定部６の
周波数を基準周波数より大きくするための制御信号を出
力する。これを受けて、クロック周波数設定部６は基準
周波数を高速に変換する（Ｔ７）。一般に、周波数と電
流との間にはＩ＝ｆｃＶ（Ｉ：電流、ｆ：周波数、ｃ：
容量、Ｖ：電圧）という関係があり、すなわち周波数ｆ
の変化に応答して電流Ｉが変化し、電流が変化すること
によって消費電力が変化し、その結果としてジャンクシ
ョン温度が変化するという現象がある。上記Ｔ７の処理
は、この現象を利用してジャンクション温度を所定の温
度まで上昇させようとするものである。そして、Ｔ２に
もどって再度ジャンクション温度を測定する。ジャンク
ション温度が所定の温度に到達するまで、周波数を高く
設定して上記Ｔ２〜Ｔ３〜Ｔ５を繰り返す。

【００１１】制御信号演算部８が出力する制御信号は、
例えばクロック周波数設定部６が、基準周波数ｆ１と設
定可能な最高速の周波数ｆ２との２パターンを設定し得
るならば、所定の温度に到達するまではｆ２を指定し、
所定の温度に到達すればｆ１を指定するようなものでよ
い。また、クロック周波数設定部６の設定可能な範囲
で、基準周波数ｆ１をａ倍するものであってもよい。な
お、変換後の周波数が大きければ大きいほど、所定の温
度に到達するまでの時間が短くなることはいうまでもな
い。必要な所定の温度に到達したならば、その温度にお
いて検査を行い、全ての検査が終了すれば（Ｔ８でＹｅ
ｓのとき）、処理を終了する。さらに検査があれば（Ｔ
８でＮｏのとき）、Ｔ２にもどって処理を続行する。以
上により、テストやバーンインにおいて恒温槽やヒータ
が不要となり、検査費用が低減できる。また、動作周波
数を高速にするための制御信号を被測定回路内部で演算
するようにしたので、ノイズの影響の少ない、信頼性の
高い検査が実施できる。

【００１２】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００１３】被測定回路の内部において、半導体素子の
ジャンクション温度をテストやバーンインで必要な所定
の温度に到達させるための制御信号を演算し、クロック
信号の周波数を高速に設定するようにしたので、被測定
回路ごとに温度測定器を接続する必要がなくなり、検査
費用が低減できるとともに、ノイズの影響が少ないの
で、信頼性の高い検査が可能となる。

【００１４】また、クロック信号の周波数を通常より高
速にして自己発熱させることにより、ジャンクション温
度を所定の温度に到達させるので、設備面または熱効率
の面からも検査費用を低減できる。

【００１５】また、ジャンクショ温度が予め定められた
時間を経過しても所定の温度に到達しない場合は、エラ
ー信号を検出装置に出力するので、不具合発生時には、
検査装置から検査を中断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態例による半導体集積
回路の検査方法を示す図である。

【図２】図１の被測定回路の検査の処理の流れを示す
フローチャートである。

【図３】従来の半導体集積回路の検査方法を示す図で
ある。

【図４】図３の被測定回路の検査の処理の流れを示す
フローチャートである。

【符号の説明】１被測定回路、４検査装置、５接続ケーブル、６
クロック周波数設定部、７温度センサ、８制御信
号演算部、９モニター端子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査装置によりテストされる半導体集積
回路の内部に、予め定められた基準周波数に基づいて信
号を出力するクロック信号出力部を備えた半導体集積回
路において、上記半導体集積回路内の半導体素子のジャンクション温
度を検出する温度センサと、この温度センサからの温度
とテスト等に必要な予め定められた所定の温度とを比較
し、上記ジャンクション温度が上記所定の温度に到達す
るための制御信号を演算して上記クロック信号出力部に
出力する演算部とを上記半導体集積回路内部に設け、上
記クロック信号出力部は、上記制御信号にしたがって上
記基準周波数を変換することを特徴とする半導体集積回
路。
【請求項２】演算部からクロック信号出力部に出力す
る制御信号は、ジャンクション温度が所定の温度に到達
するまでは基準周波数をそれより大きい値に変換するも
のであり、所定の温度に到達すれば元の基準周波数にも
どすものであることを特徴とする請求項１記載の半導体
集積回路。
【請求項３】演算部は、動作開始から予め定められた
時間が経過してもジャンクション温度が所定の温度に到
達しない場合には、エラー信号を検査装置に出力するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の半導体集積回
路。