JP2003279617A - Icチップのテスト方法及びそのテスト装置 - Google Patents

Icチップのテスト方法及びそのテスト装置

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JP2003279617A
JP2003279617A JP2002085383A JP2002085383A JP2003279617A JP 2003279617 A JP2003279617 A JP 2003279617A JP 2002085383 A JP2002085383 A JP 2002085383A JP 2002085383 A JP2002085383 A JP 2002085383A JP 2003279617 A JP2003279617 A JP 2003279617A
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chip
test
temperature
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Akinori Shindo
昭則 進藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】より安価な高温環境下での機能テストを可能と
するICチップのテスト方法及びそのテスト装置を提供
する。 【解決手段】ICチップ内部への通常とは異なる電気的
接続により前記ICチップ自体を発熱させる昇温工程を
経る(処理S1)。昇温工程は、例えばICチップ内の
電源間の保護ダイオードに順方向電流を与える。ICチ
ップ内はジュール熱により昇温する。所定温度範囲内と
判断されれば(処理S2)、高温環境下による所定のテ
ストプログラムを実行する(処理S3)。テストプログ
ラムを複数に分割し、適当な間隔でテストプログラムを
実行させる。基本的には、分割した一つのテストプログ
ラム実行後、常にICチップ内が所定温度範囲内にある
か判断し(処理S3,S4)、実効的なテストプログラ
ムができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にICチップの
高温環境下での機能テストを実施するICチップのテス
ト方法及びそのテスト装置に関する。
【0002】
【従来の技術】LSI製造の組立工程前におけるウェハ
状態での試験、いわゆるプローブ試験済みの製品に対
し、ICチップ状態での機能テスト、つまり電気的特性
検査を行う評価技術がある。例えばバーンインは、半導
体集積回路デバイスの初期故障、短寿命品などを除去す
るための一手法である。通常、半導体製品のスクリーニ
ング工程として、ICチップに対し温度及び電圧ストレ
スを印加し、ストレスを加速した状況下に置く。これに
より、初期不良品を除去する。
【0003】高温環境を作るには例えばオーブンや専用
ジグを配備する必要がある。例えば、ICハンドラに関
していえば、量産されたICチップを所望の温度環境下
で機能テストを実施し、そのデータを測定し、検査結果
に応じて分類収納する装置である。このようなICハン
ドラは、ICチップ供給用のローダ部、検査前のICチ
ップを所望の温度条件に近付ける予備チャンバ(ソーク
チャンバ)、テスターに繋がるテストヘッドに接続され
ICチップのデータ測定が行われる測定チャンバ、測定
後のICチップを搬入させる予備チャンバ、及び、検査
後のICチップを分類収納するアンローダ部から構成さ
れている。
【0004】上記のように、ICハンドラでは予備チャ
ンバ(ソークチャンバ)が装備され、ICチップを高温
環境下に置くことができる。通常、測定チャンバにもソ
ークチャンバと同様、温度制御系が備えられ、ICチッ
プに対し予備チャンバからの温度を引き継ぎできるよう
になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ICチップの高温環境
下での機能テストを実施するためには予備チャンバ(ソ
ークチャンバ)、温度制御系等、デバイス加熱用の装備
が必要である。定温コントロール性は悪くないが、その
技術開発はテストコストをより高価にする問題があっ
た。
【0006】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、より安価な高温環境下での機能テストを可
能とするICチップのテスト方法及びそのテスト装置を
提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るICチップ
のテスト方法は、ICチップの常温とは異なる高温環境
下での機能テストに関し、前記ICチップ内部への通常
とは異なる電気的接続により前記ICチップ自体を発熱
させる昇温工程と、前記昇温工程から前記ICチップ内
部が余熱で所定温度範囲を維持している間に前記ICチ
ップに対し所定のテストプログラムを実行するテスト工
程と、を具備したことを特徴とする。
【0008】上記本発明に係るICチップのテスト方法
によれば、昇温工程としてICチップ内部への通常とは
異なる電気的接続を利用し、ICチップ自体の発熱を促
進させる。この余熱によりICチップ自体が所定温度範
囲を維持している間に所定のテストプログラムを実行す
れば、高温環境下でのテストとして十分な信頼性が得ら
れる。
【0009】なお、上記本発明に係るICチップのテス
ト方法では、好ましくは、前記昇温工程は前記ICチッ
プ内の電源間の保護素子に順方向電流を与え、そのジュ
ール熱によって達成されることを特徴とする。これによ
り、ICチップ内部の温度に敏感なダイオードの順方向
電圧特性を把握しておき、ICチップ内部を所定温度範
囲に移行させ、高温環境下を作る。
【0010】また、上記本発明に係るICチップのテス
ト方法において、前記テストプログラムは実質的に複数
に分割され、前記昇温工程とテスト工程が交互に行われ
ることを特徴とする。昇温工程停止によって余熱が所定
温度範囲を外れたら、テストプログラムに実効力はない
ので、再び昇温工程を経ることにより、ICチップに対
し高温環境下を作る。これにより、テストプログラムを
続行する。
【0011】本発明に係るICチップのテスト装置は、
ICチップの設置領域と、少なくとも前記ICチップに
おける自らの発熱を促す特定の電気的接続及び電気的特
性検査に関る信号の授受を担う信号伝達機構と、前記特
定の電気的接続及び電気的特性検査に利用されるための
信号の生成、解析に関係するテストシステムが構築され
たテスター本体と、を具備し、前記テスター本体におけ
るテストシステムとして、前記特定の電気的接続から前
記ICチップ内部が余熱で所定温度範囲を維持している
間に前記電気的特性検査に関る各テスト項目が記述され
た全プログラムのうちから、テスト項目が選択され前記
電気的特性検査が実施されることを特徴とする。
【0012】上記本発明に係るICチップのテスト装置
によれば、信号伝達機構として、電気的特性検査に関る
信号の授受の他に、ICチップ自体を発熱させるモード
を備えている。これにより、ICチップ内部が余熱で所
定温度範囲を維持している間に所定のテスト項目が選択
されプログラムが実行されれば、高温環境下でのテスト
として十分な信頼性が得られる。
【0013】なお、上記本発明に係るICチップのテス
ト装置では、好ましくは、ICチップにおける特定の電
気的接続は、前記ICチップ内の電源間の保護素子に順
方向電流が与えられることを特徴とする。保護素子によ
るジュール熱を利用して、ICチップ内部を高温環境下
にする。ICチップ内部の温度に敏感なダイオードの順
方向電圧特性を把握しておき、ICチップ内部を所定温
度範囲に置くように制御する。
【0014】また、上記本発明に係るICチップのテス
ト装置において、前記信号伝達機構において、特定の電
気的接続の期間と電気的特性検査の期間が交互に設けら
れることを特徴とする。ICチップに対し特定の電気的
接続による余熱を得た後、その余熱が所定温度範囲を外
れたら、テストプログラムに実効力はないので、再び特
定の電気的接続の期間を経ることにより、ICチップに
対し高温環境下を作る。これにより、テストプログラム
を続行する。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態に係
るICチップのテスト方法を示す流れ図である。また、
図2は、ICチップの加熱手段を示す概略図、図3は、
ICチップ内のシリコンダイオードに関係する順電流−
電圧特性と温度の関係を示す特性図、図4は、ICチッ
プ内のシリコンダイオードに関係する順方向電圧と温度
の関係を示す特性図である。
【0016】図1に示すICチップのテスト方法につい
て、図2〜図4を適宜参照しながら説明する。LSI製
造の組立工程前におけるウェハ状態での試験、いわゆる
プローブ試験済みのチップ製品に対し、ICチップ状態
における高温状況下の機能テスト(電気的特性検査)が
行われる。まず、ICチップ内部への通常とは異なる電
気的接続により前記ICチップ自体を発熱させる昇温工
程を経る(処理S1)。
【0017】上記昇温工程は、例えばICチップ内の電
源間の保護ダイオードに順方向電流を与える。図2に示
すように、ICチップ内に配線されたVSS−VDD間
の保護ダイオードD1,D2に順方向電流を流す。IC
の構造にもよるが、電力は1W程度に抑えれば問題な
い。これにより、ICチップ内はジュール熱により昇温
する。特にICチップがモールド樹脂で封止されている
ものなら、モールド樹脂による保温作用も得られる。
【0018】ICチップ内昇温について、予め図3,図
4に示されるように、ダイオードの温度特性の情報をテ
スター側で持っていれば、ICチップ自体の温度状況が
どのようになっているかを知る通信手段となる。これを
踏まえてICチップ全体の温度を所定温度範囲内になる
ように近付ける。所定温度範囲内であると判断されれば
(処理S2)、高温環境下(例えば120℃〜170℃
くらい)による所定のテストプログラムを実行する(処
理S3)。
【0019】テストプログラム実行中、当然のことなが
ら電源間ダイオードには電流が流せないことを注意すべ
きである。つまり、昇温工程は停止されているので、I
Cチップ内の余熱が所定温度範囲を外れる時がくる。そ
の時はテストプログラムの実効力がなくなる。よって、
テストプログラムを複数に分割し、適当な間隔でテスト
プログラムを実行させる。基本的には、分割した一つの
テストプログラム実行後、常にICチップ内が所定温度
範囲内にあるか判断し、信頼性のある実効的なテストプ
ログラムができるようにする。
【0020】例えば、分割した一つのテストプログラム
実行後、再び処理S4のように、経時変化を見込んだ処
理S2より低い設定で所定温度範囲内にあるか否かを判
断する。この再度の温度判定で所定範囲外になった場合
は、処理S1で昇温工程を経ることにより、ICチップ
に対し再び高温環境下を作る。また、この処理S4の温
度判定で所定範囲内を外れなくても、処理S2の温度判
定をする。処理S2で所定範囲外と判断されれば、処理
S1の昇温工程を経て再びICチップに対し高温環境下
を作る。これにより、所定のテストプログラムを続行す
る(S2,S3)。
【0021】上記実施形態の方法によれば、ICチップ
内部への通常とは異なる電気的接続によりICチップ自
体を発熱させる昇温工程を経る(処理S1)。従って、
高温環境を作るための、例えばオーブンや専用ジグを配
備する必要はない。また、テスターの情報から、検査さ
れているICチップ自体の温度状況がどのようになって
いるか温度特性をモニタしつつ、テストプログラムを進
めることができる。常に定温での測定にはならないが、
厳密を要さない高温状況下の機能テストなら十分に対応
できる。例えばバーンインのような、ICチップの初期
故障、短寿命品などを除去するためのスクリーニング工
程としての利用が期待できる。
【0022】図5は、本発明の一実施形態に係るICチ
ップのテスト装置の構成を示すブロック図である。前記
図1に示すテスト方法を実現するICハンドラの構成で
ある。テスト装置50は、量産されたICチップを所望
の温度環境で検査し、所定のデータを測定し、データ結
果に応じて分類収納する装置である。すなわち、ICチ
ップ供給用のローダ部51、テスター60に繋がるテス
トヘッド61に接続されICチップのデータ測定が行わ
れる測定チャンバ52、及び、測定後のICデバイスを
分類収納するアンローダ部53から構成されている。
【0023】上記測定チャンバ52では、1個または複
数のICチップが検査される。ICチップは樹脂封止製
品またはベアチップ製品が考えられる。測定チャンバ5
2に繋がるテストヘッド61では、信号伝達機構521
が含まれている。信号伝達機構521は、少なくともI
Cチップにおける自らの発熱を促す特定の電気的接続、
つまり図1の処理S1を実現する回路接続と、通常の電
気的特性検査に関る信号の授受の両者を切替え制御する
ことができる。これにより、このテスト装置において、
チップ加熱のための予備チャンバや測定チャンバ52内
の温度雰囲気と連動させる温度制御系が不要である。
【0024】テスター60本体は、上記特定の電気的接
続及び特定の電気的接続及び電気的特性検査に利用され
るための信号の生成、解析に関係するテストシステムが
構築される。従って、このテストシステムには、図1の
処理S1〜S4を実現するためのプログラムも含まれて
いる。
【0025】テスター60本体におけるテストシステム
として、図1の処理S1のような特定の電気的接続から
ICチップ内部が余熱で所定温度範囲を維持している間
に電気的特性検査に関る各テスト項目が記述された全プ
ログラムのうちから、テスト項目が選択され所定の電気
的特性検査が実施される。すなわち、ICチップ内部の
温度に敏感なダイオードの順方向電圧特性を把握してお
き、ICチップ内部を所定温度範囲に導くように制御す
る(図1の処理S1〜S4参照)。
【0026】上記実施形態の構成によれば、信号伝達機
構521として、電気的特性検査に関る信号の授受の他
に、ICチップ自体を発熱させるモードを備えている。
これにより、ICチップ内部が余熱で所定温度範囲を維
持している間に所定のテスト項目が選択されプログラム
が実行されれば、高温環境下でのテストとして十分な信
頼性が得られる。
【0027】上記各実施形態の方法及び装置によれば、
ICチップ自体を発熱させるモードを備える。定温状態
とはならないが、ICチップ内部が余熱で所定温度範囲
を維持している間に所定のテストプログラムが実行され
る。デバイス加熱用のハード装備が不要でテストコスト
は削減でき、簡便な高温環境下での機能テストとして十
分な信頼性が得られる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、I
Cチップにおける特定の電気的接続により、ジュール熱
を利用してICチップ内部を高温環境下にする。ICチ
ップ内部の温度に敏感なダイオードの順方向電圧特性を
把握しておき、ICチップ内部を所定温度範囲に置くよ
うに制御する。この結果、より安価な高温環境下での機
能テストを可能とするICチップのテスト方法及びその
テスト装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るICチップのテスト
方法を示す流れ図である。
【図2】本発明に係るICチップの加熱手段を示す概略
図である。
【図3】ICチップ内のシリコンダイオードに関係する
順電流−電圧特性と温度の関係を示す特性図である。
【図4】ICチップ内のシリコンダイオードに関係する
順方向電圧と温度の関係を示す特性図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るICチップのテスト
装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
S1〜S4…処理ステップ D1,D2…保護ダイオード 50…テスト装置 51…ローダ部 52…測定チャンバ 521…信号伝達機構 53…アンローダ部 60…テスター 61…テストヘッド

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ICチップの常温とは異なる高温環境下
    での機能テストに関し、 前記ICチップ内部への通常とは異なる電気的接続によ
    り前記ICチップ自体を発熱させる昇温工程と、 前記昇温工程から前記ICチップ内部が余熱で所定温度
    範囲を維持している間に前記ICチップに対し所定のテ
    ストプログラムを実行するテスト工程と、を具備したこ
    とを特徴とするICチップのテスト方法。
  2. 【請求項2】 前記昇温工程は前記ICチップ内の電源
    間の保護素子に順方向電流を与え、そのジュール熱によ
    って達成されることを特徴とする請求項1記載のICチ
    ップのテスト方法。
  3. 【請求項3】 前記テストプログラムは実質的に複数に
    分割され、前記昇温工程とテスト工程が交互に行われる
    ことを特徴とする請求項2または3記載のICチップの
    テスト方法。
  4. 【請求項4】 ICチップの設置領域と、 少なくとも前記ICチップにおける自らの発熱を促す特
    定の電気的接続及び電気的特性検査に関る信号の授受を
    担う信号伝達機構と、 前記特定の電気的接続及び電気的特性検査に利用される
    ための信号の生成、解析に関係するテストシステムが構
    築されたテスター本体と、を具備し、 前記テスター本体におけるテストシステムとして、前記
    特定の電気的接続から前記ICチップ内部が余熱で所定
    温度範囲を維持している間に前記電気的特性検査に関る
    各テスト項目が記述された全プログラムのうちから、テ
    スト項目が選択され前記電気的特性検査が実施されるこ
    とを特徴とするICチップのテスト装置。
  5. 【請求項5】 前記ICチップにおける特定の電気的接
    続は、前記ICチップ内の電源間の保護素子に順方向電
    流が与えられることを特徴とする請求項4記載のICチ
    ップのテスト装置。
  6. 【請求項6】 前記信号伝達機構において、特定の電気
    的接続の期間と電気的特性検査の期間が交互に設けられ
    ることを特徴とする請求項4または5に記載のICチッ
    プのテスト方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112325920A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 北京清大天达光电科技股份有限公司 一种传感器芯片标定测试调度方法及系统
CN115792583A (zh) * 2023-02-06 2023-03-14 中国第一汽车股份有限公司 一种车规级芯片的测试方法、装置、设备及介质

Cited By (3)

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CN112325920A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 北京清大天达光电科技股份有限公司 一种传感器芯片标定测试调度方法及系统
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