JP2003185712A - ダイナミック・バーンイン装置 - Google Patents
ダイナミック・バーンイン装置Info
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- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
- G01R31/2872—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
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- G—PHYSICS
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- G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
- G01R31/2862—Chambers or ovens; Tanks
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置のチップ内温度を正確に制御し
て、最適なバーンイン加速試験を行うとともに、不良Ｉ
Ｃの解析を行うことを可能とすること。 【解決手段】 バーンイン槽１内に赤外線センサ１ｂを
設ける。そして、半導体装置の表面温度を上記センサ１
ｂにより測定する。制御部１２は、半導体装置パッケー
ジの熱抵抗値に基づき上記半導体装置の内部温度を求
め、該内部温度が所望の温度になるように、温度制御装
置１０によりバーンイン槽１内の温度を制御する。ま
た、上記内部温度に基づき加速係数を求め、該加速係数
と予め与えられた加速期間からバーンイン時間を定め、
バーンイン加速試験を行う。さらに、バーンインを行う
ことにより、不良半導体が発生したとき、不良が発生し
た半導体装置の不良アドレスを連続的にアクセスし、前
記赤外線センサ１ｂより測定された上記半導体装置の表
面温度分布から不良半導体装置の不良箇所を特定する。
て、最適なバーンイン加速試験を行うとともに、不良Ｉ
Ｃの解析を行うことを可能とすること。 【解決手段】 バーンイン槽１内に赤外線センサ１ｂを
設ける。そして、半導体装置の表面温度を上記センサ１
ｂにより測定する。制御部１２は、半導体装置パッケー
ジの熱抵抗値に基づき上記半導体装置の内部温度を求
め、該内部温度が所望の温度になるように、温度制御装
置１０によりバーンイン槽１内の温度を制御する。ま
た、上記内部温度に基づき加速係数を求め、該加速係数
と予め与えられた加速期間からバーンイン時間を定め、
バーンイン加速試験を行う。さらに、バーンインを行う
ことにより、不良半導体が発生したとき、不良が発生し
た半導体装置の不良アドレスを連続的にアクセスし、前
記赤外線センサ１ｂより測定された上記半導体装置の表
面温度分布から不良半導体装置の不良箇所を特定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は不良な半導体をスク
リーニングするためのバーンイン装置に関し、特に、最
適なバーンイン温度を設定して、バーンインを行うこと
ができるバーンイン装置に関するものである。
リーニングするためのバーンイン装置に関し、特に、最
適なバーンイン温度を設定して、バーンインを行うこと
ができるバーンイン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体装置の受け入れ等に際
し、バーンイン槽内に半導体装置を収納し、半導体装置
に信号発生器からバーンイン信号を入力し、ダイナミッ
クバーンインを行うことにより、不良品をスクリーニン
グすることが行われている。図５（ａ）に上記バーンイ
ン装置の概略構成を示し、図５（ｂ）にバーンインカー
ドの構成例を示す。バーンイン装置は、例えば同図
（ａ）に示すようにバーンイン槽１と、ＩＣテスタ等か
ら構成される特性モニタ部２と、バーンイン槽１内の温
度を制御する温度制御装置１０と、バーンインの開始／
終了を制御するバーンインコントロール部４とバーンイ
ン時間を設定するタイマー部５から構成される。被試験
対象となるＬＳＩ等の半導体装置は、図５（ｂ）に示す
ように、バーンインカード３に設けられたＩＣソケット
３ａに装着される。半導体装置（以下ＩＣともいう）３
ｂが装着されたバーンインカード３は、バーンイン槽１
内に収納され、バーンイン槽内に設けられたコネクタＣ
に装着される。
し、バーンイン槽内に半導体装置を収納し、半導体装置
に信号発生器からバーンイン信号を入力し、ダイナミッ
クバーンインを行うことにより、不良品をスクリーニン
グすることが行われている。図５（ａ）に上記バーンイ
ン装置の概略構成を示し、図５（ｂ）にバーンインカー
ドの構成例を示す。バーンイン装置は、例えば同図
（ａ）に示すようにバーンイン槽１と、ＩＣテスタ等か
ら構成される特性モニタ部２と、バーンイン槽１内の温
度を制御する温度制御装置１０と、バーンインの開始／
終了を制御するバーンインコントロール部４とバーンイ
ン時間を設定するタイマー部５から構成される。被試験
対象となるＬＳＩ等の半導体装置は、図５（ｂ）に示す
ように、バーンインカード３に設けられたＩＣソケット
３ａに装着される。半導体装置（以下ＩＣともいう）３
ｂが装着されたバーンインカード３は、バーンイン槽１
内に収納され、バーンイン槽内に設けられたコネクタＣ
に装着される。
【０００３】バーンイン槽３内には、槽内の温度を測定
する温度センサ１ａが設けられ、温度センサ１ａにより
バーンイン槽１内の温度を検出し、温度制御装置１０の
温度検出部１０ａに送る。温度制御部１０ｂは図示しな
いヒータ等を制御し、温度検出部１１から入力されるバ
ーンイン槽１内の温度が所定の値になるように制御す
る。上記バーンイン槽１内を上記温度制御装置１０によ
り所定の温度に保持し、特性モニタ部２からコネクタ１
ｂを介してバーンインカード３に装着された半導体装置
３ｂにバーンイン信号を入力し、半導体装置３ｂのバー
ンイン加速試験を行う。図６にＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の
汎用メモリをバーンインする際のバーンイン信号の一例
を示す。同図に示すように、バーンイン信号は、クロッ
クＣＬＫ、行アドレスストローブＲＡＳ（以下単にＲＡ
Ｓという）、列アドレスストローブＣＡＳ（以下単にＣ
ＡＳという）、ライトイネーブルＷＥと、データＤＩ
Ｎ、行アドレスＡＤ（Ｒ），列アドレスＡＤ（Ｃ）から
なり、アドレスはインクリメントされ、メモリの各セル
にデータを書き込む処理を行う。特性モニタ部２は、上
記バーンイン信号を被試験対象の各ＩＣに印加し、各Ｉ
Ｃ４ｂが正常に動作するかを調べ、不良ＩＣのスクリー
ニングを行う。
する温度センサ１ａが設けられ、温度センサ１ａにより
バーンイン槽１内の温度を検出し、温度制御装置１０の
温度検出部１０ａに送る。温度制御部１０ｂは図示しな
いヒータ等を制御し、温度検出部１１から入力されるバ
ーンイン槽１内の温度が所定の値になるように制御す
る。上記バーンイン槽１内を上記温度制御装置１０によ
り所定の温度に保持し、特性モニタ部２からコネクタ１
ｂを介してバーンインカード３に装着された半導体装置
３ｂにバーンイン信号を入力し、半導体装置３ｂのバー
ンイン加速試験を行う。図６にＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の
汎用メモリをバーンインする際のバーンイン信号の一例
を示す。同図に示すように、バーンイン信号は、クロッ
クＣＬＫ、行アドレスストローブＲＡＳ（以下単にＲＡ
Ｓという）、列アドレスストローブＣＡＳ（以下単にＣ
ＡＳという）、ライトイネーブルＷＥと、データＤＩ
Ｎ、行アドレスＡＤ（Ｒ），列アドレスＡＤ（Ｃ）から
なり、アドレスはインクリメントされ、メモリの各セル
にデータを書き込む処理を行う。特性モニタ部２は、上
記バーンイン信号を被試験対象の各ＩＣに印加し、各Ｉ
Ｃ４ｂが正常に動作するかを調べ、不良ＩＣのスクリー
ニングを行う。
【０００４】従来、上記バーンイン槽１内の温度は、作
業者が、予めＩＣのスペックの熱抵抗値等からＩＣのチ
ップ内温度が所望の値になるようなバーンイン槽１内の
温度を計算し設定していた。例えば、ＩＣの熱抵抗値が
６０（°Ｃ／Ｗ）の場合、ＩＣの内部温度と外部温度の
差ΔＴｊを以下の（１）式で計算し、ＩＣのチップ内温
度をＴｊ（例えば１２５°Ｃ）に設定したい場合、以下
の（２）式により、ＩＣの周囲温度Ｔａ（即ちバーンイ
ン槽内の温度）を求めて、前記温度制御装置を設定して
いた。 ΔＴｊ＝電源電圧×電源電流×熱抵抗値 ＝３．６Ｖ×１００ｍＡ×６０°Ｃ／Ｗ ＝２１．６°Ｃ…（１） Ｔａ＝Ｔｊ−ΔＴｊ＝１２５−２１．６ ＝１０３．４°Ｃ…（２）
業者が、予めＩＣのスペックの熱抵抗値等からＩＣのチ
ップ内温度が所望の値になるようなバーンイン槽１内の
温度を計算し設定していた。例えば、ＩＣの熱抵抗値が
６０（°Ｃ／Ｗ）の場合、ＩＣの内部温度と外部温度の
差ΔＴｊを以下の（１）式で計算し、ＩＣのチップ内温
度をＴｊ（例えば１２５°Ｃ）に設定したい場合、以下
の（２）式により、ＩＣの周囲温度Ｔａ（即ちバーンイ
ン槽内の温度）を求めて、前記温度制御装置を設定して
いた。 ΔＴｊ＝電源電圧×電源電流×熱抵抗値 ＝３．６Ｖ×１００ｍＡ×６０°Ｃ／Ｗ ＝２１．６°Ｃ…（１） Ｔａ＝Ｔｊ−ΔＴｊ＝１２５−２１．６ ＝１０３．４°Ｃ…（２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のバーンイン装置
は以下の問題点を有していた。 (1) 半導体装置のロット製造のバラツキにより電源電流
が変動することがあり、期待するチップ内温度Ｔｊでバ
ーンイン加速試験が行われていない場合があった。 (2) 半導体装置の寿命試験等を行う場合には、通常、温
度条件等を実際に使用するときより厳しくし、時間を加
速して試験を行っており、この加速係数ｋ（加速時間Ｔ
k ／バーンイン時間Ｔbn）は、アレニウスの定理による
温度（チップ内温度）と、電圧の積で定めている。な
お、ここで加速時間Ｔk とは、バーンイン時間を、通常
の使用条件における半導体装置の使用時間に換算した値
である。したがって、寿命試験等を行うときのバーンイ
ン時間Ｔbnは、上記加速係数kとバーンイン時間の積
が、予め与えられる加速期間Ｔk になるように定める。
従来においては、チップ内温度が必ずしも期待する値に
なっていないため、上記加速係数は推定値となり、この
推定加速係数を用いてバーンイン時間を定めていた。こ
のため、適切なバーンイン時間によりバーンイン加速試
験が行われない場合があった。 (3) 不良ＩＣの解析等を行うため、ＩＣのどの部分が不
良であるかを調べることがある。従来のバーンイン装置
においては、不良発生時に、ＩＣのどの部分が不良であ
るか等の詳細な解析をすることができなかった。本発明
は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもの
であって、本発明の目的は、半導体装置のチップ内温度
を正確に制御して、最適なバーンイン加速試験を行うこ
とができ、また不良ＩＣの解析を行うことが可能なバー
ンイン装置を提供することである。
は以下の問題点を有していた。 (1) 半導体装置のロット製造のバラツキにより電源電流
が変動することがあり、期待するチップ内温度Ｔｊでバ
ーンイン加速試験が行われていない場合があった。 (2) 半導体装置の寿命試験等を行う場合には、通常、温
度条件等を実際に使用するときより厳しくし、時間を加
速して試験を行っており、この加速係数ｋ（加速時間Ｔ
k ／バーンイン時間Ｔbn）は、アレニウスの定理による
温度（チップ内温度）と、電圧の積で定めている。な
お、ここで加速時間Ｔk とは、バーンイン時間を、通常
の使用条件における半導体装置の使用時間に換算した値
である。したがって、寿命試験等を行うときのバーンイ
ン時間Ｔbnは、上記加速係数kとバーンイン時間の積
が、予め与えられる加速期間Ｔk になるように定める。
従来においては、チップ内温度が必ずしも期待する値に
なっていないため、上記加速係数は推定値となり、この
推定加速係数を用いてバーンイン時間を定めていた。こ
のため、適切なバーンイン時間によりバーンイン加速試
験が行われない場合があった。 (3) 不良ＩＣの解析等を行うため、ＩＣのどの部分が不
良であるかを調べることがある。従来のバーンイン装置
においては、不良発生時に、ＩＣのどの部分が不良であ
るか等の詳細な解析をすることができなかった。本発明
は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもの
であって、本発明の目的は、半導体装置のチップ内温度
を正確に制御して、最適なバーンイン加速試験を行うこ
とができ、また不良ＩＣの解析を行うことが可能なバー
ンイン装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１に示すように、バー
ンイン槽内に、赤外線センサ等の半導体装置の表面温度
や表面温度分布を測定することができる測定手段を設け
る。そして、該測定手段により測定された半導体装置の
表面温度と、半導体装置のパッケージの熱抵抗値に基づ
き上記半導体装置の内部温度を求め、該半導体装置の内
部温度に基づき、上記バーンイン槽内の温度を制御す
る。また、上記のようにして求めた内部温度に基づき加
速係数を求め、該加速係数と予め与えられた加速期間か
らバーンイン時間を定め、該バーンイン時間により上記
半導体装置のバーンイン加速試験を行う。さらに、バー
ンインを行うことにより、不良半導体が発生したとき、
不良が発生した半導体装置の不良アドレスを連続的にア
クセスし、前記測定手段により半導体装置の表面温度分
布を測定し、上記半導体装置の不良箇所を特定する。本
発明においては、上記のように半導体装置の内部温度を
求めて、該内部温度に基づきバーンイン槽内の温度を制
御するようにしたので、期待するチップ内温度でバーン
イン加速試験を行うことが可能となる。また、内部温度
に基づき加速係数を求め、該加速係数と予め与えられた
加速期間からバーンイン時間を定め、該バーンイン時間
により上記半導体装置のバーンイン加速試験を行うよう
にしたので、適切なバーンイン時間によりバーンイン加
速試験を行うことができる。さらに、不良が発生した半
導体装置の不良アドレスを連続的にアクセスし、該半導
体装置の表面温度分布を測定して、不良半導体装置の不
良箇所を特定するようにしたので、不良箇所の検査を行
い不良原因等を解析することが可能となる。
ンイン槽内に、赤外線センサ等の半導体装置の表面温度
や表面温度分布を測定することができる測定手段を設け
る。そして、該測定手段により測定された半導体装置の
表面温度と、半導体装置のパッケージの熱抵抗値に基づ
き上記半導体装置の内部温度を求め、該半導体装置の内
部温度に基づき、上記バーンイン槽内の温度を制御す
る。また、上記のようにして求めた内部温度に基づき加
速係数を求め、該加速係数と予め与えられた加速期間か
らバーンイン時間を定め、該バーンイン時間により上記
半導体装置のバーンイン加速試験を行う。さらに、バー
ンインを行うことにより、不良半導体が発生したとき、
不良が発生した半導体装置の不良アドレスを連続的にア
クセスし、前記測定手段により半導体装置の表面温度分
布を測定し、上記半導体装置の不良箇所を特定する。本
発明においては、上記のように半導体装置の内部温度を
求めて、該内部温度に基づきバーンイン槽内の温度を制
御するようにしたので、期待するチップ内温度でバーン
イン加速試験を行うことが可能となる。また、内部温度
に基づき加速係数を求め、該加速係数と予め与えられた
加速期間からバーンイン時間を定め、該バーンイン時間
により上記半導体装置のバーンイン加速試験を行うよう
にしたので、適切なバーンイン時間によりバーンイン加
速試験を行うことができる。さらに、不良が発生した半
導体装置の不良アドレスを連続的にアクセスし、該半導
体装置の表面温度分布を測定して、不良半導体装置の不
良箇所を特定するようにしたので、不良箇所の検査を行
い不良原因等を解析することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例のバーンイ
ン装置の構成を示す図である。同図において、１は前記
したバーンイン槽であり、バーンイン槽１内にはバーン
インカード３が収納され、バーンインカード３に取り付
けられたＩＣソケット３ａには被検査対象となるＩＣ３
ｂが装着される。なお、同図では、ＩＣ３ｂが一つしか
示されていないが、前記図５に示したように、バーンイ
ンカード３には複数のＩＣが装着されている。バーンイ
ンカード３に装着された半導体装置３ｂには、前記した
ようにＩＣテスタ等からなる特性モニタ部２から、例え
ば図６に示したようなバーンイン信号を入力され、特性
モニタ部２により各ＩＣの電気的特性がモニタされる。
１ａはバーンイン槽内の温度を検出する温度センサ、１
０は前記した温度制御装置であり、温度センサ１ａによ
り検出されたバーンイン槽内の温度が温度制御装置１０
に送出され、温度制御装置１０は、前記したようにバー
ンイン槽１内に設けられたヒータ等を制御して、バーン
イン槽内の温度が所定の値になるように制御する。
ン装置の構成を示す図である。同図において、１は前記
したバーンイン槽であり、バーンイン槽１内にはバーン
インカード３が収納され、バーンインカード３に取り付
けられたＩＣソケット３ａには被検査対象となるＩＣ３
ｂが装着される。なお、同図では、ＩＣ３ｂが一つしか
示されていないが、前記図５に示したように、バーンイ
ンカード３には複数のＩＣが装着されている。バーンイ
ンカード３に装着された半導体装置３ｂには、前記した
ようにＩＣテスタ等からなる特性モニタ部２から、例え
ば図６に示したようなバーンイン信号を入力され、特性
モニタ部２により各ＩＣの電気的特性がモニタされる。
１ａはバーンイン槽内の温度を検出する温度センサ、１
０は前記した温度制御装置であり、温度センサ１ａによ
り検出されたバーンイン槽内の温度が温度制御装置１０
に送出され、温度制御装置１０は、前記したようにバー
ンイン槽１内に設けられたヒータ等を制御して、バーン
イン槽内の温度が所定の値になるように制御する。
【０００８】バーンイン槽３内には、上記温度センサ１
ａに加え、赤外線センサ制御部１１により制御される赤
外線センサ１ｂが設けられている。赤外線センサ１ｂ
は、例えば特開平１−５３１７４号公報に記載されるよ
うなスキャンニング型のセンサであり、上記赤外線セン
サ制御部１１により赤外線センサ１ｂをスキャンして、
バーンイン槽１内に収納された各ＩＣパッケージの表面
温度を測定したり、特定のＩＣパッケージの表面温度分
布を測定する。赤外線センサ１ｂとしては、上記公報に
開示されるものの外、市販されている各種の赤外線セン
サを使用することができる。赤外線センサ１ｂにより検
出されたＩＣの表面温度、表面温度分布等は、赤外線セ
ンサ制御部１１を介して制御部１２に送られる。
ａに加え、赤外線センサ制御部１１により制御される赤
外線センサ１ｂが設けられている。赤外線センサ１ｂ
は、例えば特開平１−５３１７４号公報に記載されるよ
うなスキャンニング型のセンサであり、上記赤外線セン
サ制御部１１により赤外線センサ１ｂをスキャンして、
バーンイン槽１内に収納された各ＩＣパッケージの表面
温度を測定したり、特定のＩＣパッケージの表面温度分
布を測定する。赤外線センサ１ｂとしては、上記公報に
開示されるものの外、市販されている各種の赤外線セン
サを使用することができる。赤外線センサ１ｂにより検
出されたＩＣの表面温度、表面温度分布等は、赤外線セ
ンサ制御部１１を介して制御部１２に送られる。
【０００９】制御部１２は、後述するように上記赤外線
センサ１ｂにより検出されたＩＣの表面温度と、ＩＣの
熱抵抗値データからＩＣのチップ内温度を求め、該チッ
プ内温度が所望の値になるように前記温度制御装置１０
を制御する。また上記チップ内温度に基づきバーンイン
時間を定めて、後述するように、タイマー部１４にバー
ンイン時間を設定する。また、上記制御部１２は、バー
ンインコントロール部１３を制御して、バーンインを開
始／停止させる。さらに、後述するように、バーンイン
を行うことにより不良なＩＣが生じたとき、上記制御部
１２は、特性モニタ部２から上記不良ＩＣのアドレスに
連続的にバーンイン信号を送出させ、赤外線センサ１ｂ
により測定された上記不良ＩＣの表面温度分布に基づ
き、異常発熱箇所を特定する。
センサ１ｂにより検出されたＩＣの表面温度と、ＩＣの
熱抵抗値データからＩＣのチップ内温度を求め、該チッ
プ内温度が所望の値になるように前記温度制御装置１０
を制御する。また上記チップ内温度に基づきバーンイン
時間を定めて、後述するように、タイマー部１４にバー
ンイン時間を設定する。また、上記制御部１２は、バー
ンインコントロール部１３を制御して、バーンインを開
始／停止させる。さらに、後述するように、バーンイン
を行うことにより不良なＩＣが生じたとき、上記制御部
１２は、特性モニタ部２から上記不良ＩＣのアドレスに
連続的にバーンイン信号を送出させ、赤外線センサ１ｂ
により測定された上記不良ＩＣの表面温度分布に基づ
き、異常発熱箇所を特定する。
【００１０】以下、図１および図２〜図４により、本発
明の実施例について説明する。 （１）実施例１ 前記したように、従来においては、ＩＣのバラツキによ
り、期待するチップ内温度Ｔｊでバーンイン加速試験が
行われていない場合があった。そこで、本実施例では、
バーンイン槽内に収納されたバーンインカードに装着さ
れたＩＣの表面温度からＩＣのチップ内温度を求め、バ
ーンイン槽内を最適な温度に設定する。図２は本実施例
のおける制御部１２の処理を示すフローチャートであり
図２を参照しながら、本実施例について説明する。ＩＣ
が装着されたバーンインカードを図１に示すようにバー
ンイン槽１内に収納する。制御部１２は温度制御装置１
０によりバーンイン槽１内を所定の温度まで上昇させ、
バーンインコントロール部１３にバーンイン開始信号を
送出する（図２のステップＳ１）。これにより、特性モ
ニタ部２は、バーンイン信号をバーンイン槽１内のバー
ンインカード３に装着された各ＩＣ３ｂに送出する。赤
外線センサ１ｂは、複数のＩＣパッケージの表面温度を
検出し、制御部１２に送る。制御部１２は、上記赤外線
センサ１ｂにより検出されたＩＣパッケージの表面温度
の平均値を求める（ステップＳ２，Ｓ３）。そして、上
記ＩＣパッケージの表面温度の平均値ＴｓからＩＣのチ
ップ内温度Ｔｊを計算する（ステップＳ４）。
明の実施例について説明する。 （１）実施例１ 前記したように、従来においては、ＩＣのバラツキによ
り、期待するチップ内温度Ｔｊでバーンイン加速試験が
行われていない場合があった。そこで、本実施例では、
バーンイン槽内に収納されたバーンインカードに装着さ
れたＩＣの表面温度からＩＣのチップ内温度を求め、バ
ーンイン槽内を最適な温度に設定する。図２は本実施例
のおける制御部１２の処理を示すフローチャートであり
図２を参照しながら、本実施例について説明する。ＩＣ
が装着されたバーンインカードを図１に示すようにバー
ンイン槽１内に収納する。制御部１２は温度制御装置１
０によりバーンイン槽１内を所定の温度まで上昇させ、
バーンインコントロール部１３にバーンイン開始信号を
送出する（図２のステップＳ１）。これにより、特性モ
ニタ部２は、バーンイン信号をバーンイン槽１内のバー
ンインカード３に装着された各ＩＣ３ｂに送出する。赤
外線センサ１ｂは、複数のＩＣパッケージの表面温度を
検出し、制御部１２に送る。制御部１２は、上記赤外線
センサ１ｂにより検出されたＩＣパッケージの表面温度
の平均値を求める（ステップＳ２，Ｓ３）。そして、上
記ＩＣパッケージの表面温度の平均値ＴｓからＩＣのチ
ップ内温度Ｔｊを計算する（ステップＳ４）。
【００１１】すなわち、ＩＣの内部温度と表面温度の差
ΔＴｊは前記（１）式に示したように、電源電圧×電源
電流×ＩＣパッケージの熱抵抗値から求めることができ
る。制御部１２は、バーンインカードに供給される電源
電圧、電源電流と、予め与えられるＩＣパッケージの熱
抵抗値から上記ΔＴｊを求め、上記表面温度の平均値Ｔ
ｓとΔＴｊの和からＩＣのチップ内温度Ｔｊを計算す
る。そして、上記ＩＣのチップ内温度Ｔｊが予め定めら
れた値（例えば１２５°Ｃ）になるバーンイン槽１内の
温度を求め（ステップＳ５）、上記温度制御装置１０の
温度制御部１０ｂに出力する（ステップＳ６）。一方、
バーンイン槽内の温度は温度センサ１ａにより検出さ
れ、温度検出部１０ａから温度制御部１０ｂに送られ
る。温度制御部１２は、上記バーンイン槽１内の温度が
上記温度になるように図示しないヒータ等を制御する
（ステップＳ６）。以上のように、本実施例において
は、ＩＣの表面温度を検出して、電源電圧、電源電流
と、ＩＣパッケージの熱抵抗値から、ＩＣのチップ内温
度を求め、チップ内温度が予め設定された温度になるよ
うにバーンイン槽内の温度を制御しているので、ＩＣの
電源電流等にバラツキがあっても、チップ内温度を所望
の値にすることができる。このため、所望のチップ内温
度でバーンイン加速試験を行うことが可能となる。
ΔＴｊは前記（１）式に示したように、電源電圧×電源
電流×ＩＣパッケージの熱抵抗値から求めることができ
る。制御部１２は、バーンインカードに供給される電源
電圧、電源電流と、予め与えられるＩＣパッケージの熱
抵抗値から上記ΔＴｊを求め、上記表面温度の平均値Ｔ
ｓとΔＴｊの和からＩＣのチップ内温度Ｔｊを計算す
る。そして、上記ＩＣのチップ内温度Ｔｊが予め定めら
れた値（例えば１２５°Ｃ）になるバーンイン槽１内の
温度を求め（ステップＳ５）、上記温度制御装置１０の
温度制御部１０ｂに出力する（ステップＳ６）。一方、
バーンイン槽内の温度は温度センサ１ａにより検出さ
れ、温度検出部１０ａから温度制御部１０ｂに送られ
る。温度制御部１２は、上記バーンイン槽１内の温度が
上記温度になるように図示しないヒータ等を制御する
（ステップＳ６）。以上のように、本実施例において
は、ＩＣの表面温度を検出して、電源電圧、電源電流
と、ＩＣパッケージの熱抵抗値から、ＩＣのチップ内温
度を求め、チップ内温度が予め設定された温度になるよ
うにバーンイン槽内の温度を制御しているので、ＩＣの
電源電流等にバラツキがあっても、チップ内温度を所望
の値にすることができる。このため、所望のチップ内温
度でバーンイン加速試験を行うことが可能となる。
【００１２】（２）実施例２
前記したように、半導体装置の寿命試験等を行う場合、
バーンイン時間は、加速係数（チップ内温度と電圧の
積）と、予め与えられる加速期間に基づき定められる。
上記第１の実施例によれば、ＩＣのチップ内温度を所望
の値にすることができるので、上記加速係数を正確に求
めることができる。そこで、本実施例においては、上記
のようにして求めた加速係数と、予め与えられる加速期
間からバーンイン時間を求め、このバーンイン時間によ
りバーンインを行い、半導体装置の寿命試験を行う。図
３は本実施例における制御部１２の処理を示すフローチ
ャートであり図３を参照しながら、本実施例について説
明する。ＩＣが装着されたバーンインカードを図１に示
すようにバーンイン槽１内に収納する。制御部１２は温
度制御装置１０によりバーンイン槽１内を所定の温度ま
で上昇させ、バーンインコントロール部１３にバーンイ
ン開始信号を送出する（図３のステップＳ１）。これに
より、特性モニタ部２は、バーンイン信号をバーンイン
槽１内のバーンインカード３に装着された各ＩＣ３ｂに
送出する。
バーンイン時間は、加速係数（チップ内温度と電圧の
積）と、予め与えられる加速期間に基づき定められる。
上記第１の実施例によれば、ＩＣのチップ内温度を所望
の値にすることができるので、上記加速係数を正確に求
めることができる。そこで、本実施例においては、上記
のようにして求めた加速係数と、予め与えられる加速期
間からバーンイン時間を求め、このバーンイン時間によ
りバーンインを行い、半導体装置の寿命試験を行う。図
３は本実施例における制御部１２の処理を示すフローチ
ャートであり図３を参照しながら、本実施例について説
明する。ＩＣが装着されたバーンインカードを図１に示
すようにバーンイン槽１内に収納する。制御部１２は温
度制御装置１０によりバーンイン槽１内を所定の温度ま
で上昇させ、バーンインコントロール部１３にバーンイ
ン開始信号を送出する（図３のステップＳ１）。これに
より、特性モニタ部２は、バーンイン信号をバーンイン
槽１内のバーンインカード３に装着された各ＩＣ３ｂに
送出する。
【００１３】赤外線センサ１ｂは、複数のＩＣパッケー
ジの表面温度を検出し、制御部１２に送る。制御部１２
は、上記赤外線センサ１ｂにより検出されたＩＣパッケ
ージの表面温度の平均値を求める（ステップＳ２，Ｓ
３）。ついで、制御部１２は、上記ＩＣパッケージの表
面温度の平均値Ｔｓから前記したように、ＩＣのチップ
内温度Ｔｊを計算する（ステップＳ４）。そして、上記
ＩＣのチップ内温度Ｔｊが予め定められた値（例えば１
２５°Ｃ）になるような、バーンイン槽内の温度を求
め、バーンイン槽内の温度を制御する（ステップＳ５，
Ｓ６）。一方、制御部１２は、上記チップ内温度Ｔｊと
ＩＣに印加される電圧Ｖから加速係数を求め（ステップ
Ｓ７）、入力された加速時間Ｔk と、加速係数ｋからバ
ーンイン時間Ｔbnを算出する（ステップＳ８）。すなわ
ち、前記したように、加速係数ｋは、〔温度Ｔｊ〕×
〔電圧Ｖ〕であり、加速時間Ｔk は、〔加速係数ｋ〕×
〔バーンイン時間Ｔbn〕であるので、バーンイン時間Ｔ
bnは、Ｔk ／Ｔj ×Ｖにより求めることができる。制御
部１２は上記のようにバーンイン時間Ｔbnを算出し、算
出されたバーンイン時間Ｔbnをタイマ部１４に設定する
（図３のステップＳ９）。タイマ部１４は、バーンイン
を開始してから上記設定された時間経過すると、バーン
インコントロール部１３に停止信号を送出し、バーンイ
ン加速試験を終了させる。以上のように本実施例におい
ては、ＩＣのチップ内温度に基づき加速係数を定め、該
加速係数に基づきバーンイン時間を求めて、バーンイン
加速試験を行っているので、適切なバーンイン時間を設
定して、バーンイン加速試験を行うことができる。
ジの表面温度を検出し、制御部１２に送る。制御部１２
は、上記赤外線センサ１ｂにより検出されたＩＣパッケ
ージの表面温度の平均値を求める（ステップＳ２，Ｓ
３）。ついで、制御部１２は、上記ＩＣパッケージの表
面温度の平均値Ｔｓから前記したように、ＩＣのチップ
内温度Ｔｊを計算する（ステップＳ４）。そして、上記
ＩＣのチップ内温度Ｔｊが予め定められた値（例えば１
２５°Ｃ）になるような、バーンイン槽内の温度を求
め、バーンイン槽内の温度を制御する（ステップＳ５，
Ｓ６）。一方、制御部１２は、上記チップ内温度Ｔｊと
ＩＣに印加される電圧Ｖから加速係数を求め（ステップ
Ｓ７）、入力された加速時間Ｔk と、加速係数ｋからバ
ーンイン時間Ｔbnを算出する（ステップＳ８）。すなわ
ち、前記したように、加速係数ｋは、〔温度Ｔｊ〕×
〔電圧Ｖ〕であり、加速時間Ｔk は、〔加速係数ｋ〕×
〔バーンイン時間Ｔbn〕であるので、バーンイン時間Ｔ
bnは、Ｔk ／Ｔj ×Ｖにより求めることができる。制御
部１２は上記のようにバーンイン時間Ｔbnを算出し、算
出されたバーンイン時間Ｔbnをタイマ部１４に設定する
（図３のステップＳ９）。タイマ部１４は、バーンイン
を開始してから上記設定された時間経過すると、バーン
インコントロール部１３に停止信号を送出し、バーンイ
ン加速試験を終了させる。以上のように本実施例におい
ては、ＩＣのチップ内温度に基づき加速係数を定め、該
加速係数に基づきバーンイン時間を求めて、バーンイン
加速試験を行っているので、適切なバーンイン時間を設
定して、バーンイン加速試験を行うことができる。
【００１４】（３）実施例３
不良ＩＣの解析等を行うため、ＩＣのどの部分が不良で
あるかを調べることがある。本実施例は、上記バーンイ
ン加速試験により不良ＩＣが発生したとき、不良ＩＣの
表面温度分布から不良ＩＣの不良箇所を特定し、不良Ｉ
Ｃを効率的に解析できるようにしたものである図４は本
実施例のおける制御部１２の処理を示すフローチャート
であり図４を参照しながら、本実施例について説明す
る。前記第１、第２の実施例で説明したように、ＩＣが
装着されたバーンインカードをバーンイン槽１内に収納
し、バーンイン槽１内を所定の温度まで上昇させ、特性
モニタ部２から、バーンイン信号をバーンイン槽１内の
バーンインカード３に装着された各ＩＣ３ｂに送出し、
バーンイン加速試験を行う（図４のステップＳ１，Ｓ
２）。特性モニタ部２は、各ＩＣの電気的特性をモニタ
し、不良なＩＣが発生したかを調べる（ステップＳ３，
Ｓ４）。例えば、ＩＣが汎用メモリの場合、特性モニタ
部２は、前記図６に示すバーンイン信号を送出し、各Ｉ
Ｃの各アドレスに対して、データの書き込み／読み取り
処理を行い、各ＩＣ３ｂが正常に動作するかを調べる。
そして、不良なＩＣが発生していない場合には、制御部
１２の、その旨を通知し処理を終了する。
あるかを調べることがある。本実施例は、上記バーンイ
ン加速試験により不良ＩＣが発生したとき、不良ＩＣの
表面温度分布から不良ＩＣの不良箇所を特定し、不良Ｉ
Ｃを効率的に解析できるようにしたものである図４は本
実施例のおける制御部１２の処理を示すフローチャート
であり図４を参照しながら、本実施例について説明す
る。前記第１、第２の実施例で説明したように、ＩＣが
装着されたバーンインカードをバーンイン槽１内に収納
し、バーンイン槽１内を所定の温度まで上昇させ、特性
モニタ部２から、バーンイン信号をバーンイン槽１内の
バーンインカード３に装着された各ＩＣ３ｂに送出し、
バーンイン加速試験を行う（図４のステップＳ１，Ｓ
２）。特性モニタ部２は、各ＩＣの電気的特性をモニタ
し、不良なＩＣが発生したかを調べる（ステップＳ３，
Ｓ４）。例えば、ＩＣが汎用メモリの場合、特性モニタ
部２は、前記図６に示すバーンイン信号を送出し、各Ｉ
Ｃの各アドレスに対して、データの書き込み／読み取り
処理を行い、各ＩＣ３ｂが正常に動作するかを調べる。
そして、不良なＩＣが発生していない場合には、制御部
１２の、その旨を通知し処理を終了する。
【００１５】一方、不良ＩＣが発生すると、制御部１２
は特性モニタ部２から不良ＩＣの情報を取得し（ステッ
プＳ５）、特性モニタ部２に、そのＩＣの不良アドレス
に対する連続アクセスを指令する。これにより、特性モ
ニタ部２は、上記不良アドレスに対して連続アクセスを
開始する（図４のステップＳ６）。一方、制御部１２
は、赤外線センサ制御部１１に対して、上記不良ＩＣの
スキャンを指令する。これにより、赤外線センサ１ｂ
は、上記不良ＩＣ上をスキャンして、その表面温度を検
出する。制御部１２は、赤外線センサ１ｂにより検出さ
れた不良ＩＣパッケージの表面温度分布を取得し（ステ
ップＳ６）、赤外線センサ１ｂより検出された不良ＩＣ
パッケージの異常発熱部分から不良ＩＣの不良箇所を特
定する（ステップＳ７）。すなわち、上記のように不良
アドレスに対して連続アクセスをすることにより、その
アドレスに対応した部分の温度が他の部分より上昇する
ので、ＩＣパッケージの表面温度分布により、ＩＣパッ
ケージ上における不良アドレスの位置を特定することが
できる。なお、上記不良ＩＣの表面温度分布をモニタ上
に表示し、モニタ画面を作業者が観察して、不良箇所を
特定するようにしてもよい。以上のように、本実施例に
おいては、不良ＩＣが発生したとき、その不良アドレス
に連続的にアクセスし、赤外線センサ１ｂにより、不良
ＩＣパッケージ表面温度分布を検出するようにしたの
で、不良ＩＣの不良箇所を特定することができる。この
ため、例えば、不良ＩＣを開いて、不良ＩＣの内部の不
良箇所を検査することが可能となり、不良原因の解析等
を行うことができる。
は特性モニタ部２から不良ＩＣの情報を取得し（ステッ
プＳ５）、特性モニタ部２に、そのＩＣの不良アドレス
に対する連続アクセスを指令する。これにより、特性モ
ニタ部２は、上記不良アドレスに対して連続アクセスを
開始する（図４のステップＳ６）。一方、制御部１２
は、赤外線センサ制御部１１に対して、上記不良ＩＣの
スキャンを指令する。これにより、赤外線センサ１ｂ
は、上記不良ＩＣ上をスキャンして、その表面温度を検
出する。制御部１２は、赤外線センサ１ｂにより検出さ
れた不良ＩＣパッケージの表面温度分布を取得し（ステ
ップＳ６）、赤外線センサ１ｂより検出された不良ＩＣ
パッケージの異常発熱部分から不良ＩＣの不良箇所を特
定する（ステップＳ７）。すなわち、上記のように不良
アドレスに対して連続アクセスをすることにより、その
アドレスに対応した部分の温度が他の部分より上昇する
ので、ＩＣパッケージの表面温度分布により、ＩＣパッ
ケージ上における不良アドレスの位置を特定することが
できる。なお、上記不良ＩＣの表面温度分布をモニタ上
に表示し、モニタ画面を作業者が観察して、不良箇所を
特定するようにしてもよい。以上のように、本実施例に
おいては、不良ＩＣが発生したとき、その不良アドレス
に連続的にアクセスし、赤外線センサ１ｂにより、不良
ＩＣパッケージ表面温度分布を検出するようにしたの
で、不良ＩＣの不良箇所を特定することができる。この
ため、例えば、不良ＩＣを開いて、不良ＩＣの内部の不
良箇所を検査することが可能となり、不良原因の解析等
を行うことができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、以下の効果を得ることができる。 （１）半導体装置の内部温度を求めて、該内部温度に基
づきバーンイン槽内の温度を制御するようにしたので、
最適なバーンイン温度を設定することができる。 （２）上記内部温度に基づき加速係数を求め、該加速係
数と予め与えられた加速期間からバーンイン時間を定
め、該バーンイン時間により上記半導体装置のバーンイ
ン加速試験を行うようにしたので、適切なバーンイン時
間によりバーンイン加速試験を行うことができる。 （３）不良が発生した半導体装置の不良アドレスを連続
的にアクセスし、該半導体装置の表面温度分布を測定し
て、不良半導体装置の不良箇所を特定するようにしたの
で、不良箇所の検査を行い不良原因等を解析することが
可能となる。
は、以下の効果を得ることができる。 （１）半導体装置の内部温度を求めて、該内部温度に基
づきバーンイン槽内の温度を制御するようにしたので、
最適なバーンイン温度を設定することができる。 （２）上記内部温度に基づき加速係数を求め、該加速係
数と予め与えられた加速期間からバーンイン時間を定
め、該バーンイン時間により上記半導体装置のバーンイ
ン加速試験を行うようにしたので、適切なバーンイン時
間によりバーンイン加速試験を行うことができる。 （３）不良が発生した半導体装置の不良アドレスを連続
的にアクセスし、該半導体装置の表面温度分布を測定し
て、不良半導体装置の不良箇所を特定するようにしたの
で、不良箇所の検査を行い不良原因等を解析することが
可能となる。
【図１】本発明の実施例のバーンイン装置の構成を示す
図である。
図である。
【図２】本発明の第１の実施例の処理を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】本発明の第２の実施例の処理を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】本発明の第３の実施例の処理を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】バーンイン装置とバーンインカードの構成例を
示す図である。
示す図である。
【図６】汎用メモリをバーンインする際のバーンイン信
号の一例を示す図である。
号の一例を示す図である。
１ バーンイン槽
１ａ 温度センサ
１ｂ 赤外線センサ
２ 特性モニタ部
３ バーンインカード
３ａ ＩＣソケット
３ｂ 半導体装置
１０ 温度制御装置
１１ 赤外線センサ制御部
１２ 制御部
１４ タイマー部
１３ バーンインコントロール部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G003 AA08 AC01 AD02 AE08 AF06
AG01 AH02 AH04
2G132 AA08 AB03 AC03 AD18 AE22
AG01 AH01 AL12 AL26
Claims (3)
- 【請求項１】 バーンイン用の信号をバーンイン槽内に
収納された被試験対象の半導体装置に入力し、半導体装
置のバーンインを行うダイナミック・バーンイン装置で
あって、 上記半導体装置の表面温度を測定する測定手段と、 上記測定手段により測定された表面温度に基づき、上記
半導体装置の内部温度を求め、該半導体装置の内部温度
に基づき、上記バーンイン槽内の温度を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とするダイナミック・バーンイ
ン装置。 - 【請求項２】 上記制御手段は、半導体装置の内部温度
と予め与えられた加速期間から、バーンイン時間を定
め、該バーンイン時間により上記半導体装置のバーンイ
ン加速試験を行うことを特徴とする請求項１のダイナミ
ック・バーンイン装置。 - 【請求項３】 バーンイン用の信号をバーンイン槽内に
収納された被試験対象の半導体装置に入力し、半導体装
置のバーンインを行うダイナミック・バーンイン装置で
あって、 上記半導体装置の表面温度分布を測定する測定手段と、
被試験対象の半導体装置の特性をモニタする特性モニタ
部と、バーンイン装置を制御する制御手段を備え、 上記制御手段は、不良半導体が発生したとき、上記特性
モニタ部により、不良が発生した半導体装置の不良アド
レスに対して連続的にアクセスさせ、前記測定手段によ
り測定された上記半導体装置の表面温度分布に基づき、
上記半導体装置の不良箇所を特定することを特徴とする
ダイナミック・バーンイン装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386153A JP4148677B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | ダイナミック・バーンイン装置 |
| US10/869,966 US7023229B2 (en) | 2001-12-19 | 2004-06-18 | Dynamic burn-in equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386153A JP4148677B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | ダイナミック・バーンイン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003185712A true JP2003185712A (ja) | 2003-07-03 |
| JP4148677B2 JP4148677B2 (ja) | 2008-09-10 |
Family
ID=27595383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001386153A Expired - Fee Related JP4148677B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | ダイナミック・バーンイン装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7023229B2 (ja) |
| JP (1) | JP4148677B2 (ja) |
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| JP2005331425A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Fujitsu Ltd | 不良デバイス解析方法 |
| JP2018084468A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 株式会社リコー | ダイナミックバーンイン装置及びそのための制御装置 |
| KR102495025B1 (ko) * | 2022-03-18 | 2023-02-06 | 주식회사디아이 | 번인챔버의 온도 균일성 모니터링 장치 |
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| US6002263A (en) * | 1997-06-06 | 1999-12-14 | Cascade Microtech, Inc. | Probe station having inner and outer shielding |
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| US6965226B2 (en) | 2000-09-05 | 2005-11-15 | Cascade Microtech, Inc. | Chuck for holding a device under test |
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| US7535247B2 (en) | 2005-01-31 | 2009-05-19 | Cascade Microtech, Inc. | Interface for testing semiconductors |
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| US8319503B2 (en) | 2008-11-24 | 2012-11-27 | Cascade Microtech, Inc. | Test apparatus for measuring a characteristic of a device under test |
| US8008934B2 (en) * | 2009-06-10 | 2011-08-30 | Freescale Semiconductor, Inc. | Burn-in system for electronic devices |
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| KR102245131B1 (ko) | 2014-10-23 | 2021-04-28 | 삼성전자 주식회사 | 프로그램 가능한 신뢰성 에이징 타이머를 이용하는 장치 및 방법 |
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| JPH0758311B2 (ja) | 1987-08-22 | 1995-06-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の検査方法 |
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