JP2014025829A - バーンインボード及びバーンイン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度印加時間の短縮化及び搬入出作業の効率化を図ることが可能なバーンインボードを提供する。
【解決手段】バーンインボード２０は、ソケット３０が実装された配線基板４０と、配線基板４０に取り付けられた補強枠５０と、を備え、補強枠５０は、枠状に連結された複数の棒状部材６０，７０を有し、棒状部材６０は、配線基板４０に固定された第１の平面部６１と、第１の平面部６１に対して並行に延在する第２の平面部６２と、第１の平面部６１と第２の平面部６２とを接続する接続部６３と、を有しており、棒状部材６０の断面において、接続部６３は、第１の平面部６１と第２の平面部６２とを部分的に接続し、第１の平面部６１と第２の平面部６２との間に空間６５が形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＩＣチップ等の被試験電子部品（ＤＵＴ：Device Under Test）のバーンイン（Burn-in）試験に用いられるバーンインボード、及びそのバーンインボードを備えたバーンイン装置に関するものである。

ＤＵＴが装着される複数のソケットと、当該ソケットがマトリクス状に実装された配線基板と、を備えたバーンインボードが知られている（例えば特許文献１参照）。こうしたバーンインボードは、配線基板を補強するための補強枠を配線基板の裏面に備えている。

特開２００５−２６５６６５号公報

上記の補強枠は、複数の棒状部材を枠状に連結することで構成されているが、この棒状部材は中実の断面形状を有している。一方、ＤＵＴが実装されたバーンインボードは、そのままバーンイン装置の恒温室内に収容され、ＤＵＴと共に高温又は低温の熱ストレスが繰り返し印加される。このため、補強枠の熱容量が大きいほど温度印加に要する時間が長くなるという問題がある。

また、バーンイン試験に際して、多数のバーンインボードを恒温室内に搬入・搬出しなければならないため、補強枠の重量が大きいほど、その搬入出作業の作業性が悪化するという問題もある。

本発明が解決しようとする課題は、温度印加時間の短縮化及び搬入出作業の効率化を図ることが可能なバーンインボード、及びそのバーンインボードを備えたバーンイン装置を提供することである。

［１］本発明に係るバーンインボードは、ソケットが実装された配線基板と、前記配線基板に取り付けられた補強枠と、を備えたバーンインボードであって、前記補強枠は、枠状に連結された複数の棒状部材を有し、少なくとも一つの前記棒状部材は、前記配線基板に固定された第１の平面部と、前記第１の平面部に対して並行に延在する第２の平面部と、前記第１の平面部と前記第２の平面部とを接続する接続部と、を有しており、前記棒状部材の断面において、前記接続部は、前記第１の平面部と前記第２の平面部とを部分的に接続し、前記第１の平面部と前記第２の平面部との間に空間が形成されていることを特徴とする。

［２］上記発明において、前記棒状部材の断面において、前記接続部は、前記第１の平面部に対して実質的に直交し、且つ、前記第２の平面部に対しても実質的に直交する方向に沿って延在していてもよい。

［３］上記発明において、前記棒状部材の断面において、前記接続部は、前記第１の平面部の端部と、前記第２の平面部の端部とを接続していてもよい。

［４］上記発明において、前記補強枠は、隣接する前記棒状部材同士を連結する連結部材をさらに有しており、前記連結部材は、一方の前記棒状部材と複数個所で固定されている第１の固定部と、他方の前記棒状部材と複数個所で固定されている第２の固定部と、を有してもよい。

［５］上記発明において、前記第２の平面部は、導電性を有する樹脂層を有してもよい。

［６］本発明に係るバーンイン装置は、上記のバーンインボードを備えていることを特徴とする。

本発明では、補強枠の棒状部材の断面において、第１の平面部と第２の平面部との間に空間が形成されており、補強枠の熱容量を低減すると共に補強枠の重量を軽減することができるので、温度印加時間の短縮化と搬入出作業の効率化を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態におけるバーンイン装置を示す正面図である。 図２は、本発明の実施形態におけるバーンイン装置のシステム構成を示すブロック図である。 図３（ａ）は、本発明の実施形態におけるバーンインボードの平面図であり、図３（ｂ）は、本発明の実施形態におけるバーンインボードの側面図である。 図４は、図３（ｂ）のIV-IV線に沿った断面図である。 図５（ａ）は、本実施形態における縦部材の断面形状の第１変形例を示す断面図であり、図５（ｂ）は、本実施形態における縦部材の断面形状の第２変形例を示す断面図である。 図６は、本発明の実施形態における補強枠の連結部分の分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

先ず、本実施形態におけるバーンイン装置１の全体構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は本実施形態におけるバーンイン装置の正面図、図２は本実施形態におけるバーンイン装置のシステム構成を示すブロック図である。

本実施形態におけるバーンイン装置１は、ＩＣチップ等のＤＵＴの初期不良を摘出し、初期不良品の除去を目的としたスクリーニング試験の一種であるバーンイン試験を実施するための装置である。このバーンイン装置１は、図１及び図２に示すように、バーンインボード２０を収容可能なバーンインチャンバ１１と、バーンインボード２０に装着されたＤＵＴ１００（図２参照）に電源電圧を印加する試験用電源１２と、当該ＤＵＴ１００に信号を入力するバーンインコントローラ１３と、を備えている。

このバーンイン装置１は、バーンインチャンバ１１内に収容されたバーンインボード２０に装着されたＤＵＴ１００に熱ストレス（例えば、−５５℃〜＋１８０℃程度）を印加した後に、当該ＤＵＴ１００に電源電圧と信号を印加しながら、ＤＵＴ１００のスクリーニングを実行する。

バーンインチャンバ１１は、図１に示すように、断熱壁等により区画された恒温室１１１と、当該恒温室１１１を開閉可能なドア１１２と、を有している。この恒温室１１１の中には、バーンインボード２０を保持するためのスロット１１３が複数設けられている。それぞれのスロット１１３は、バーンインボード２０の左右両端を支持する一対のレール１１４を有している。バーンインボード２０は、このレール１１４の上をスライドしながら、ドア１１２を介して恒温室１１１内に搬入される。恒温室１１１内には、２４段のスロット１１１が２列設けられており、合計で４８枚のバーンインボード２０を収容することが可能となっている。

なお、同図において、一方のドア（図中右側のドア）が図示されておらず、恒温室１１１が開放された状態で図示されている。これに対し、他方のドア１１２（図中左側のドア）は閉じた状態で図示されており、これに伴って、図中左側の２４段のスロット１１３は図示されていない。なお、スロット１１３の数や配置（すなわち、恒温室１１１内におけるバーンインボード２０の収容枚数や位置関係）は、図１に示す例に限定されず、試験効率等を考慮して任意に設定することができる。

また、各スロット１１３の奥にはコネクタ１１５（図２参照）が設けられており、このコネクタ１１５には、スロット１１３に挿入されたバーンインボード２０のコネクタ４１が嵌合することが可能となっている。

図２に示すように、このコネクタ１１５は、ＤＵＴ用電源１２及びバーンインコントローラ１３に電気的に接続されている。なお、図２には、１枚のバーンインボード２０しか図示していないが、他のバーンインボード２０も、同様の要領で、ＤＵＴ用電源１２及びバーンインコントローラ１３に接続されている。

さらに、図１に示すように、バーンインチャンバ１１は、エバポレータ１１６と、ヒータ１１７と、ファン１１８と、を備えている。恒温室１１１内の空気は、ファン１１８によって循環されながら、エバポレータ１１６によって冷却されたり、ヒータ１１７によって加熱されることで、恒温室１１１内の温度調整が行われる。こうしたエバポレータ１１６、ヒータ１１７、及びファン１１８の動作は、バーンインコントローラ１３によって制御されている。

ＤＵＴ用電源１２は、上記のコネクタ１１５，４１を介して、バーンインボード２０上の各ＤＵＴ１００に電源電圧を印加するように接続されており、バーンインコントローラ１３によって制御されている。

バーンインコントローラ１３は、ＤＵＴ１００への印加電圧及び印加信号の制御や恒温室１１１内の温度調整の制御に加えて、バーンイン試験中に異常な反応があったＤＵＴを不良品と判断し、当該ＤＵＴのシリアルナンバ（例えば、スロット１１３の番号とバーンインボード２０上の位置とに対応したもの）を記憶して、試験結果をフィードバックすることが可能となっている。

次に、本実施形態におけるバーンインボード２０の構成について、図３及び図４を参照しながら詳説する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は本実施形態におけるバーンインボードを示す図、図４は図３（ａ）のIV-IV線に沿った断面図、図５（ａ）及び図５（ｂ）は縦部材の断面形状の変形例を示す断面図、図６は本実施形態における補強枠の連結部分を示す分解斜視図である。

本実施形態におけるバーンインボード２０は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ＤＵＴ１００を装着可能なソケット３０と、このソケット３０が実装された配線基板４０と、配線基板４０を補強する補強枠５０と、配線基板４０の裏面を保護するボトムカバー９０と、を備えている。

配線基板４０の上面４０１には、複数のソケット３０がマトリクス状（本例では１６行１４列）に配列されている。一方、配線基板４０の下面４０２には、当該配線基板４０の外縁に沿って補強枠５０が取り付けられている。なお、配線基板４０に実装されるソケット３０の数や配置は特に限定されない。

この補強枠５０は、２本の縦部材６０と、２本の横部材７０と、これらを連結する４つの連結部材８０と、を備えている。この補強枠５０は、連結部材８０を介して縦部材６０と横部材７０とが交互に連結されて構成されており、全体として配線基板４０の外縁に対応した矩形の枠形状を有している。

縦部材６０、横部材７０、及び連結部材８０は、いずれもステンレス鋼で構成されている。従来のアルミニウム製の補強枠では、その表面に酸化被膜が形成されてしまうため、配線基板４０に静電気が帯電しやすい。これに対し、本実施形態では、ステンレス鋼で補強枠５０を構成することで、配線基板４０から静電気を除去しやすくなっている。なお、縦部材６０、横部材７０、及び連結部材８０を樹脂材料で構成してもよい。

本実施形態における縦部材６０は、図４に示すように、第１の平面部６１と、第２の平面部６２と、接続部６３と、を有しており、全体として略コの字状の断面形状を有している。なお、特に図示しないが、本実施形態では横部材７０も縦部材６０と同様の断面形状を有しているが、特にこれに限定されない。例えば、一部の棒状部材が略コの字状の断面形状を有し、残りの棒状部材が従来の中実の断面形状を有してもよい。

第１の平面部６１は、配線基板４０と実質的に平行に延在している。この第１の平面部６１には取付孔６１１（図６参照）が形成されており、この取付孔６１１にボルト４２が固定されることで、第１の平面部６１に配線基板４０が取り付けられている。第２の平面部６２も、第１の平面部６１と同様に、配線基板４０と実質的に平行に延在している。なお、横部材７０の第１の平面部７１にも、配線基板４０が固定される取付孔７１１が形成されている（図６参照）。

一方、接続部６３は、縦部材６０の断面（縦部材６０の長手方向に対して実質的に直交する方向に沿って縦部材６０を切断した場合の断面）において、第１の平面部６１に対して実質的に直交し、且つ、第２の平面部６２に対しても実質的に直交する方向に沿って延在しており、第１の平面部６１の端部と第２の平面部６２の端部とを接続している。

このように、本実施形態では、縦部材６０の断面において、接続部６３が第１の平面部６１と第２の平面部６２とを部分的に接続しているので、第１の平面部６１と第２の平面部６２との間に空間６５が形成されている。このため、棒状部材６０，７０の質量が減少するので補強枠５０の熱容量の低減を図ることができ、温度印加に要する時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、縦部材６０の断面において、第１の平面部６１と第２の平面部６２との間に空間６５が形成されており、棒状部材６０，７０の軽量化が図られているので、恒温室１１１へのバーンインボード２０の搬入出作業の効率化を図ることもできる。

なお、棒状部材６０，７０の断面形状は、略コの字形状に限定されず、例えば、図５（ａ）に示すように、２つの接続部６３で第１の平面部６１の両端と第２の平面部の両端を接続して、全体として中空部６６を有する略ロの字状の断面形状としてもよい。

或いは、図５（ｂ）に示すように、第１の平面部６１の中央部と第２の平面部６２の中央部を接続部６３で接続して、全体して略エの字状の断面形状としてもよい。

図４に戻り、本実施形態では、第２の平面部６２及び接続部６３の外側面６２１，６３１に、導電性と耐摩耗性を有する樹脂層６４が設けられている。こうした樹脂層６４は、例えば、導電性フッ素樹脂コーティング処理（例えば、日本フッソ工業株式会社製ＥＣシリーズ）を外側面６２１，６３１に施すことで形成することができる。なお、帯電防止樹脂プレート（例えば、中興化成工業株式会社製ＡＧＢ−１００）を外側面６２１，６３１に貼り付けることで樹脂層６４を形成してもよい。

第２の平面部６２の外側面６２１に耐摩耗性を有する樹脂層６４を形成することで、スロット１１３のレール１１４上を補強枠５０がスライドする際に金属粉が発生するのを抑制することができ、当該金属粉に起因した短絡や絶縁不良の発生を抑制することができる。

また、樹脂層６４に導電性を付与することで、配線基板４０に帯電した静電気を補強枠５０及びレール１１４を介して除去することができ、静電気によるＤＵＴやテストボードの損傷を防止することができる。なお、接続部６３の外側面６３１には樹脂層６４を形成しなくてもよい。

連結部材８０は、補強枠５０の四隅にそれぞれ設けられており、図６に示すように、相互に隣接する縦部材６０と横部材７０とを連結している。この連結部材８０は、略Ｌ字形状のアングルであり、第１の固定部８１と第２の固定部８２とを有している。

連結部材８０の第１の固定部８１には、縦部材６０の接続部６３の端部に形成された固定孔６３２に対応するように、２つの固定孔８１１が形成されている。これらの固定孔６３２，８１１を介して、皿リベット８５によって縦部材６０と連結部材８０とが固定されている。なお、図４では、皿リベット８５は図示が省略されている。

同様に、連結部材の第２の固定部８２にも、横部材７０の接続部７３の端部に形成された固定孔７３２に対応するように、２つの固定孔８２１が形成されている。これらの固定孔７３２，８２１を介して、皿リベット８５によって横部材７０と連結部材８０とが固定されている。

本実施形態では、縦部材６０の第１の平面部６１と第２の平面部６２との間に空間６５が形成されていると共に、横部材７０の第１の平面部７１と第２の平面部７２との間にも空間が形成されているので、棒状部材６０，７０とは独立した連結部材８０によって連結することができる。そして、こうした連結部材８０を用いることで、隣接する棒状部材６０，７０を複数個所で固定することができるので、補強枠５０の強度向上を図ることができる。

ボトムカバー９０は、補強枠５０の背面側に設けられている。このボトムカバー９０は、配線基板４０の背面やコネクタ４１を保護すると共に、ソケット３０へのＤＵＴ１００の挿抜時における配線基板４０の撓みを抑制する。

以上のように、本実施形態では、棒状部材６０，７０の断面において、第１の平面部６１，７１と第２の平面部６２，７２との間に空間６５が形成されており、補強枠５０の熱容量低減と軽量化を図ることができるので、温度印加時間の短縮化と搬入出作業の効率化を図ることができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１…バーンイン装置
１１…バーンインチャンバ
１１３…スロット
１１４…レール
２０…バーンインボード
３０…ソケット
４０…配線基板
５０…補強枠
６０…縦部材
６１…第１の平面部
６２…第２の平面部
６３…接続部
６３２…固定孔
６４…導電性樹脂層
６５…空間
７０…横部材
７１…第１の平面部
７２…第２の平面部
７３…接続部
７３２…固定孔
８０…連結部材
８１…第１の固定部
８１１…固定孔
８２…第２の固定部
８２１…固定孔
８５…皿リベット
１００…ＤＵＴ

Claims (6)

1. ソケットが実装された配線基板と、
   前記配線基板に取り付けられた補強枠と、を備えたバーンインボードであって、
   前記補強枠は、枠状に連結された複数の棒状部材を有し、
   少なくとも一つの前記棒状部材は、
   前記配線基板に固定された第１の平面部と、
   前記第１の平面部に対して並行に延在する第２の平面部と、
   前記第１の平面部と前記第２の平面部とを接続する接続部と、を有しており、
   前記棒状部材の断面において、前記接続部は、前記第１の平面部と前記第２の平面部とを部分的に接続し、前記第１の平面部と前記第２の平面部との間に空間が形成されていることを特徴とするバーンインボード。
2. 請求項１に記載のバーンインボードであって、
   前記棒状部材の断面において、前記接続部は、前記第１の平面部に対して実質的に直交し、且つ、前記第２の平面部に対しても実質的に直交する方向に沿って延在していることを特徴とするバーンインボード。
3. 請求項１又は２に記載のバーンインボードであって、
   前記棒状部材の断面において、前記接続部は、前記第１の平面部の端部と、前記第２の平面部の端部とを接続していることを特徴とするバーンインボード。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のバーンインボードであって、
   前記補強枠は、隣接する前記棒状部材同士を連結する連結部材をさらに有しており、
   前記連結部材は、
   一方の前記棒状部材と複数個所で固定されている第１の固定部と、
   他方の前記棒状部材と複数個所で固定されている第２の固定部と、を有することを特徴とするバーンインボード。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のバーンインボードであって、
   前記第２の平面部は、導電性を有する樹脂層を有することを特徴とするバーンインボード。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のバーンインボードを備えたことを特徴とするバーンイン装置。

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