JP2014105996A

JP2014105996A - 半導体装置の試験装置及び試験方法

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Publication number: JP2014105996A
Application number: JP2012256605A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Izuru; 仁居鶴; Kazuhiro Tashiro; 一宏田代
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-22
Also published as: JP5978951B2

Abstract

【課題】試験対象である複数の半導体装置のジャンクション温度を精度良く制御することができる半導体装置の試験装置を提供する。
【解決手段】半導体装置６が取り付けられる複数のソケット５を有するバーンインボード３と、少なくとも側部に形成された開口部４ｂ、１４ｂに向けて配置される送風ファン７ａ〜７ｄを有し、ソケット５を個別に覆う箱４、１４と、バーンインボード３を収納する恒温槽２と、複数の前記半導体装置６の温度を個別に測定する温度センサ５ｃと、温度センサ５ｃにより検出した温度を比較し、送風ファン７ａ〜７ｄを回転することにより目標温度に達しない前記半導体装置６に気体を送風して熱交換させる制御部１０とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置の試験装置及び試験方法に関する。

半導体集積回路装置において発生する初期不良は、ユーザに半導体集積回路装置が渡った後に発生すると致命的な問題になる。そこで、初期不良を取り除くためにスクリーニング、即ちバーンインテストが行われている。バーンインテストの方法として、代表的なものとして電圧加速と温度加速があり、そのような加速試験において半導体集積回路装置の使用時間と不良発生率との関係を求める方法が採用される。

使用時間を横軸にし、不良発生率を縦軸にとってグラフに示すと、グラフの曲線はちょうど風呂桶の形となるので、この曲線はバスタブ曲線と言われている。このようなバスタブ曲線からわかるように、一般的に、常温下では半導体集積回路装置は常温（２５℃〜３０℃）で使用していると約１０００時間までの間に初期不良が発生し、さらに３０万時間ぐらい以上で本当の寿命がくると推測されている。

したがって、常温下で半導体集積回路装置のバーンインテストを行うにはほぼ１０００時間というような長い時間を要してしまうことになる。このため、一般にはバーンインテストを約１２５℃と高温で行うことで温度加速を行い、試験時間を約１時間から約９６時間の範囲内に短縮させている。

半導体集積回路装置は、その製造後と出荷前の各々に対して種々の品質試験を行う必要があり、その中でも電圧加速、温度加速を加えてのバーンインテストは製品の品質保証として重要となる。

コンピュータの半導体集積回路装置に代表される記憶や演算をする素子の配線幅はより細線化されており、年々大容量化・高速化が図られている。一方、半導体集積回路装置の上面の表面積当たりの発熱量は、ペンティアム（登録商標）ＩＶを例にとれば、発熱量は処理速度にほぼ比例して増大する。例えば、クロック数が１．５ＧＨｚのときに発熱量が５７．９Ｗで、２ＧＨｚのときに７５．３Ｗであり、それらの半導体集積回路装置表面温度の許容最高温度はそれぞれ７３℃、７６℃と定められている。

発熱量の大きい半導体集積回路装置を使用するパソコンやサーバでは、この半導体集積回路装置の温度上昇を抑制し、冷却する方法として種々の方式がある。例えば、ヒートシンクを半導体集積回路に取り付けた状態でファン送風する空冷方式、或いはチラー等により冷却した空気をファン送風する空冷方式、或いは冷媒の循環による水冷方式があり、その他の方式としてガス冷却方式、ペルチェ冷却方式等がある。

ところで、バーンイン装置内には通常、同一の恒温槽内に複数のバーンインボードを配備し、それらのバーンインボードには、複数の半導体集積回路装置（以下、ＬＳＩという。）を実装するＬＳＩソケットが取り付けられている。これにより、ＬＳＩソケットに実装した複数のＬＳＩを同時にバーンインテストすることができる。

ところが、ＬＳＩソケットに実装される複数のＬＳＩには、内部の不純物濃度、配線幅などに製造上の誤差が僅かに存在し、各々の周波数特性、消費電流特性、消費電力特性が相違したり、各々の発熱温度が異なったりすることがある。そのような誤差のある複数のＬＳＩを同時に同一条件下で動作させてバーンインテストを行うと、各々のＬＳＩはバーンイン時の到達温度の違いによりジャンクション（周囲）温度が異なることがある。このため、全てのＬＳＩをジャンクション温度の目標の分布範囲内に設定することが困難となる場合がある。ここで、ジャンクション温度Ｔｊ（℃）は、Ｔｊ＝Ｐ×θｊａ＋Ｔａで示される。但し、Ｐは消費電力（Ｗ）、θｊａはパッケージ熱抵抗（℃／Ｗ）、Ｔａは槽内温度（℃）である。

このため、各々のＬＳＩの消費電力に固体差がある場合に、例えば、消費電力Ｐが最小１Ｗ、最大５０Ｗとばらつきを持っていて、かつパッケージ熱抵抗θｊａが１℃／ＷのＬＳＩを考える。この例の場合には、ジャンクション温度Ｔｊは当初から１℃〜５０℃の温度分布範囲となってしまう。このため、従来のバーンイン装置のように槽内温度を一定温度に加熱する場合には、前述のようにジャンクション温度Ｔｊの目標の分布範囲を温度差２５℃の１２５℃〜１５０℃とすると、例に挙げた温度分布差５０℃の範囲で発熱するＬＳＩをそのバーンイン装置に入れることができなくなる。

また、同じバーンイン装置内、又は同じバーンインボード上に搭載した複数のＬＳＩは、そのジャンクション温度が異なると、その中でも発熱量の大きいＬＳＩから拡散される熱量が、近接配置された別のＬＳＩ付近に放出される。これにより、その付近に配置したＬＳＩに加温伝達されてしまい、ジャンクション温度を超えてしまう不具合が生じる場合がある。

また、前述のジャンクション温度の目標の分布範囲に全てのＬＳＩのジャンクション温度を入れるために、一般的に、ＬＳＩを固定している押さえ機構の中に、ＬＳＩを表面からヒータを使って個別に加温する構造を備えている。このため、温度センサによりこの温度を計測しながら、消費電力が低いＬＳＩについてはヒータを加温してジャンクション温度Ｔｊを規定の分布範囲に到達させる構造が使われている。この場合、加熱応答速度は内蔵したヒータの性能に依存してしまう。

これに関連する従来技術として次の構造が知られている。
第１の従来のバーンイン試験装置は、１つの恒温槽内に配設され、断熱部材で複数の部屋に区切られ、当該部屋ごとにガスの流入部及び流出部を有するラックを有している。そのバーンイン装置は、１つのファンと、１つのヒータと、複数の弁対と、吸排気口とを備えている。１つのファンは、恒温槽内に配設されてガスを循環させ、また、ヒータは、恒温槽内に配設され、循環するガスを加熱する。さらに、複数の弁体は、前記部屋ごとに対応させて循環するガスの流量を制御する。また、吸排気口は、弁体に対応するとともに、外気を調節可能に吸排気し、少なくとも弁体と吸排気口の制御により、ラック内の部屋ごとに温度制御が行えるように構成されている。

第２の従来のバーンイン試験装置は、気体を供給する気体供給手段と、複数の試料体を実装する一又は複数の試験室と、前記気体供給手段により供給される気体を前記試験室に向けて供給する送風ダクトとを備えている。これにより、気体供給手段により送風ダクトを介して供給された気体を、試験室に実装された各試料体の発熱状況に応じ、試料体毎に流量調整して吹き付け可能となる。そのようなバーンイン試験装置によれば、通電されると自己発熱によって目標とした温度帯を超えて発熱する試料体を目標の温度帯に制御し、その状態で試験を行う。

特開２００５−２５７５６４号公報特開２００８−２６７８１８号公報

上記の第１の従来技術では、複数の部屋にラックが区切られてはいるが、バーンインボード１枚１枚から見ると、同一ラック内に設置されており、このバーンインボードに消費電力の固体差がある複数のＬＳＩを搭載する場合には上述の課題である温度分布の不均一性を改善するものではない。

また、上記の第２の従来技術によれば、個別のＬＳＩにその発熱量に整合した量の気体を送風ダクトから供給する。しかし、供給目標のＬＳＩに近接して配置された他のＬＳＩにもこの気体が放出され、それらのＬＳＩにも熱が伝達されてしまい、目標となるジャンクション温度を制御できない場合がある。

従って、上記の第１、第２の従来のバーンイン試験装置は、バーンインボードに実装された全ての半導体集積回路装置を目標のジャンクション温度の分布範囲に設定することは困難であり、さらなる改善が必要である。

本発明の目的は、バーンイン試験の際に試験対象である複数の半導体装置のジャンクション温度を精度良く制御することができる半導体装置の試験装置及び試験方法を提供することである。

本実施形態の１つの観点によれば、半導体装置が取り付けられる複数のソケットを有するバーンインボードと、側部に形成された第１開口部と前記第１開口部に向けて配置される第１送風ファンとを含み、前記ソケットを個別に覆う複数の箱と、前記バーンインボードを収納する恒温槽と、複数の前記半導体装置の温度を個別に測定する複数の温度センサと、前記複数の温度センサにより検出した前記温度を比較し、前記第１送風ファンを回転させる制御部と、を有する半導体装置の試験装置が提供される。
発明の目的および利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素および組み合わせによって実現され達成される。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、典型例および説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない、と理解されるものである。

本実施形態によれば、試験対象である複数の半導体装置のジャンクション温度を精度良く制御することができる。

図１は、第１実施形態に係る半導体装置の試験装置の一例を示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボード上に間仕切り箱を載せた状態の一例を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボード上に間仕切り箱を載せた状態の一例を示す拡大側断面図である。図４は、第１実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボード上に間仕切り箱を載せた状態の一例を示す平面図であり、間仕切り箱は断面で示されている。図５は、第１実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードとその上に第２の例の間仕切り箱を載せた状態を示す斜視図である。図６は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードとその上に間仕切り箱を載せた状態の一例を示す斜視図である。図７は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードとその上に間仕切り箱を載せた状態の一例を示す拡大断面図である。図８は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードとその上に間仕切り箱を載せた状態の一例を示す平面図であり、間仕切り箱は断面で示されている。図９は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードに取り付けられた半導体装置の温度管理の第１例を示す平面図であり、間仕切り箱は断面で示されている。図１０は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードに取り付けられた半導体装置の温度管理の第１例を示す断面図である。図１１は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードに取り付けられた半導体装置の温度管理の第２例を示す平面図であり、間仕切り箱は断面で示されている。図１２は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードに取り付けられた半導体装置の温度管理の第２例を示す側断面図である。図１３は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードに取り付けられた半導体装置の温度管理の第３例を示す平面図であり、間仕切り箱は断面で示されている。図１４は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードに取り付けられた半導体装置の温度管理の第３例を示す側断面図である。図１５は、第３実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードとその上に間仕切り箱を載せた状態の一例を示す側断面図である。図１６は、第３実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードとその上に間仕切り箱を載せた状態の一例を示す斜視図である。図１７は、第３実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードに取り付けられた半導体装置の温度管理の第１例を示す側断面図である。図１８は、第３実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードに取り付けられた半導体装置の温度管理の第２例を示す側断面図である。図１９は、第３実施形態に係る半導体装置の試験装置に使用されるバーンインボードとその上に間仕切り箱を載せた状態の他の例を示す側断面図である。図２０は、第４実施形態に係る半導体装置の試験方法を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照して実施形態を説明する。図面において、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。

（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体装置の試験装置の一例を示す断面図、図２は、図１に示す半導体装置の試験装置に収納するバーンインボード及び間仕切り箱の一例を示す斜視図である。図３は、図２に示すバーンインボード及び間仕切り箱の一部を拡大した断面図、図４は、図２に示すバーンインボード及び間仕切り箱を平面からみた断面図である。

図１において、バーンイン装置１内に取り付けられる恒温槽２は、その内部空間の温度を測定する温度センサ２ａを有し、さらに、複数のバーンインボード３を上下左右に互いに間隔をおいて配置できる内部構造を有している。温度センサ２ａにより検出された温度の電子データは信号線を介して制御部１０に送られる。なお、恒温槽２内は空気が充填されているとして以下に説明するが、窒素、その他の不活性ガス、又はそれを含む気体を充填してもよい。

バーンインボード３の上には、図２、図３、図４に例示するように、複数のＬＳＩソケット５が間隔をおいて複数列に取り付けられている。バーンインボード３は、耐熱絶縁材、例えばガラスエポキシ製の基板を有し、その内部や表面には、バーンイン試験に必要な配線（不図示）、ビア（不図示）等が形成され、さらにそれらに接続される端子３ａが形成されている。端子３ａは、外部の制御部に電気的に接続されている。また、ＬＳＩソケット５は、その内部に取り付けられる半導体装置６内の半導体集積回路をバーンインボード３の電気回路に接続できる構造を有している。

ＬＳＩソケット５の本体には、図２、図３に示すように、半導体装置６の半田バンプ６ａに接続される配線構造５ａが形成されている。また、ＬＳＩソケット５の上蓋５ｂの中央には、上蓋５ｂを閉じた状態で半導体装置６の上面に接触するヒートシンク５ｃが取り付けられ、ヒートシンク５ｃの内部にはヒータ５ｄと温度センサ５ｅが取り付けられている。ヒータ５ｄと温度センサ５ｅは、ＬＳＩソケット５内の配線とバーンインボード３の配線（不図示）、端子３ａを介して外部の制御部１０に接続される。これにより、ヒータ５ｄは制御部１０により温度が制御され、また、温度センサ５ｅにより検出される半導体装置６表面の温度のデータは制御部１０で記憶され処理される。

複数のＬＳＩソケット５は、バーンイン試験の際にバーンインボード３の上で間仕切り箱４により個別に覆われる。間仕切り箱４は、耐熱性の良い材料、例えばステンレスや耐熱性樹脂から形成され、その内部には空間が形成され、外部からの熱を受け難くされている。間仕切り箱４の外形は、下面開放の直方体状に形成され、その内側にはＬＳＩソケット６の側部に嵌め込まれる突起４ａが形成されている。間仕切り箱４の４つの側面には開口部４ｂが形成され、それらの開口部４ｂには、複数枚の羽根を有する送風ファン７ａ〜７ｄが取り付けられている。間仕切り箱４における４つの送風ファン７ａ〜７ｄは、制御部１０によって回転方向、即ち送風方向が調整される。送風ファン７ａ〜７ｄのそれぞれのモータに接続される配線８は、図３に示すように、間仕切り箱４の壁面に這わせてバーンインボード３の配線（不図示）に接続される。

次に、上記の試験装置を使用してバーンイン試験を行う方法を説明する。
まず、バーンインボード３の上面に取り付けられたＬＳＩソケット５の本体に半導体装置６を嵌め込んで配線構造５ａに接続し、上蓋５ｂを閉じる。これにより、図３に示すように、半導体装置６の上面にはヒートシンク５ｃが接続され、さらにヒートシンク５ｃを介してヒータ５ｄと温度センサ５ｅが接続される。そして、半導体装置６を全てのＬＳＩソケット５内に取り付けた後に、ＬＳＩソケット５を間仕切り箱４により個別に覆い、その状態でバーンインボード３を図１に示すように恒温槽２に入れる。恒温槽２内の空間は例えば内蔵のヒータ（不図示）により例えば約１００℃〜１３０℃に加熱される。

その後に、制御部１０からバーンインボード３の配線等を介して半導体装置６に試験用の電圧を印加してバーンイン試験を開始する。電圧が印加された半導体装置６は温度が上昇し、さらに恒温槽２内の空間内の熱を得て目標温度まで到達することが好ましい。半導体装置６表面の温度、即ちジャンクション温度は、ヒートシンク５ｃを介して温度センサ５ｅにより検出され、その信号は制御部１０により測定され、記憶される。また、制御部１０は、そのような温度加速下でのバーンイン試験時間を約１時間〜約９６時間の範囲内に設定し、試験時間経過後に半導体装置６への電圧の印加を停止する。

この場合、複数の半導体装置６の周囲に配置された温度センサ５ｅは、間仕切り箱４内で半導体装置６のジャンクション温度を個別に検出し、その検出値は制御部１０により受信される。その検出により、目標温度、例えば１２５°〜１５０°よりも高いジャンクション温度となる半導体装置６が存在する場合には、制御部１０は、そのような高温の半導体装置６を囲む間仕切り箱４のうち少なくとも１つの送風ファン７ａ〜７ｄを回転させてジャンクション温度を調整する。このような送風により間仕切り箱４内の温度は、その内部での気体、即ち空気の入れ替わりにより低下するので、ヒートシンク５ｃを介した熱交換により半導体装置６の温度が低下して目標温度に到達するように調整される。なお、１つの送風ファン７ａを回転させても、回転しない他の送風ファン７ｂ〜７ｄの隙間から僅かに空気が流入することもある。

また、検出された温度が目標温度より低い場合には、隣接する半導体装置６の温度と比較する。低温の半導体装置６の周囲に高温の半導体装置６が存在する場合には、送風ファン７ａ〜７ｄを回転させることにより、高温の半導体装置６を覆う間仕切り箱４内の高温の空気、即ち熱を低温の半導体装置６に送り、低温の半導体装置６を囲む間仕切り箱６では空気を流入する方向で送風ファン７ａ〜７ｄの少なくとも１つが回転する。これにより、温度の相違する空気を間仕切り箱４の相互間で個別かつ早期に移動させ、半導体装置６の全体での温度の平準化を図りながらバーンイン試験が続行される。

例えば、図４に示す平面図において、第２列目、第２行目の半導体装置６（６ａ_２２）の温度が他の半導体装置６より高くなっているとする。この場合、温度センサ５ｅにより検出される温度を管理する制御部１０は、第２列目、第２行目に配置された間仕切り箱４（４ａ_２２）の送風ファン７ａ〜７ｄを回転させ、その内部の空気を低温の空気に入れ替える。これにより、間仕切り箱４ａ_２２内のヒートシンク５ｃを介する空冷により半導体装置６ａ_２２のジャンクション温度が目標温度となるように調整する。

この場合、送風ファン７ａ〜７ｄにより間仕切り箱４から外側に放出された高温の空気は、それより温度の低い側の第２列目、第１行目の低温の半導体装置６（６ａ_２１）を囲む間仕切り箱４（４ａ_２１）に向けて送られる。即ち、第２列目、第１行目の間仕切り箱４ａ_２１は、送風ファン７ａ〜７ｄを回転させ、第２列目、第２行目の間仕切り箱４ａ_２２から熱エネルギーを取り込み、その中のヒートシンク５ｃを介して半導体装置６ａ_２１を加熱する。この場合、第２列目、第１行目の半導体装置６ａ_２１は、目標温度よりも低温の場合や、目標温度の範囲のうち低温側になっていると仮定している。なお、低温の半導体装置６ａ_２１を囲む間仕切り箱４ａ_２１から高温の半導体装置６ａ_２２を囲む間仕切り箱４ａ_２２へ送風してもよい。

これにより、バーンインボード３上の半導体装置６のそれぞれの温度、即ちジャンクション温度を平準化することができる。しかも、一方の半導体装置６から移動させた熱エネルギーを他の半導体装置６の加熱或いは冷却に使用するので本試験装置は省エネのシステムとなっている。

送風ファン７ａ〜７ｄの回転による送風を介した半導体装置６同士の熱交換によっても半導体装置６が目標温度より高い場合があれば、制御部１０の制御により恒温槽２の加熱温度を低くして、間仕切り箱４内の熱とその周囲の雰囲気の熱を送風ファン７ａ〜７ｄの回転により交換して半導体装置６の温度を低下させてもよい。この場合、制御部１０は、例えば、半導体装置６上の温度センサ５ｄと恒温槽２の温度センサ２ａの双方の測定温度を比較し、恒温槽２の温度を調整してもよい。なお、ヒータ５ｄによって半導体装置６の温度を個別に調整してもよい。

ところで、図５に示すように、間仕切り箱４の４つの側面だけでなく、その天井にも送風ファン７ｅを取り付けてもよい。この場合の制御部１０による送風ファン７ａ〜７ｅの回転制御として、例えば、側面に取り付けた４つの送風ファン７ａ〜７ｄにより吸気し、天井の送風ファン７ｅにより上に向けて排気してもよい。これにより、その上に配置されるバーンインボード３の一部に温気又は冷気を当てることができる。

（第２の実施の形態）
図６は、第２実施形態に係る半導体装置の試験装置に収納するバーンインボード及び間仕切り箱の一例を示す斜視図である。図７は、図６に示すバーンインボード及び間仕切り箱の一部を拡大した側部の断面図、図８は、図６に示すバーンインボード及び間仕切り箱の平面の断面図である。なお、図６〜図８において、図１〜図４と同じ符号は同じ要素を示している。

図６〜図８において、バーンインボード３は、第１実施形態と同様に、図１に示すバーンイン装置１内に取り付けられる恒温槽２内に上下左右に互いに間隔をおいて配置できる構造を有している。バーンインボード３の上には、図６、図７、図８に例示するように、複数のＬＳＩソケット５が間隔をおいてマトリクス状に取り付けられている。

ＬＳＩソケット５は、バーンイン試験の際にバーンインボード３の上で間仕切り箱１４により個別に覆われる。間仕切り箱１４は、耐熱性の良い材料、例えばステンレスや耐熱性樹脂から形成され、その外形は内部に空間を有する下面開放の直方体状に形成され、その内側にはＬＳＩソケット６の側面に嵌め込まれる突起１４ａが形成されている。間仕切り箱１４の４つの側面のそれぞれには開口部１４ｂが形成され、それらの開口部１４ｂには、シャッター１５ａ〜１５ｄが取り付けられている。シャッター１５ａ〜１５ｄのそれぞれは、横長の羽根板を開閉自在に上下に隙間無く並べた構造を有し、それぞれの羽根板の両側端の上部は開口部１４ｂの内側面に回動自在に軸受けされている。

間仕切り箱１４内において、シャッター１５ａ〜１５ｄよりも内側には、第１実施形態で説明した送風ファン７ａ〜７ｄが配置され、送風ファン７ａ〜７ｄのそれぞれの回転により生じた風向きに合わせてその近傍のシャッター１５ａ〜１５ｄが前方又は後方に自在に開くようになっている。なお、図８に示されるシャッター１５ａ〜１５ｄのうち黒い部分は閉じた状態を示し、白い部分は送風ファン７ａ〜７ｄの回転により開いた状態を示している。この表示は他の図面も同様である。

次に、バーンイン試験を行う方法を説明する。
まず、第１実施形態と同様に、バーンインボード３の上面に取り付けられたＬＳＩソケット５の本体に半導体装置６を嵌め込んで上蓋５ｂを閉じた後に、ＬＳＩソケット５に間仕切り箱１４を上から嵌め込む。そして、バーンインボード３を図１に示すように恒温槽２に入れる。

その後に、恒温槽２の内部の温度を上げ、その内部の温度を例えば１００°〜１３０°の温度範囲に到達するように加熱し、制御する。その後に、制御部１０によりＬＳＩソケット５内の半導体装置６に電圧を印加してバーンイン試験を行う。

この場合、複数の半導体装置６のそれぞれの周囲に配置された温度センサ５ｄは半導体装置６のジャンクション温度を検出し、その検出値に基づいて制御部１０はその温度が目標温度、例えば１２５°〜１５０°になっているか否かを判断する。また、その検出により、目標温度よりも高いジャンクション温度となる半導体装置６が存在していると制御部１０が判断する場合には、制御部１０は、温度の高い半導体装置６を覆う間仕切り箱４の送風ファン７ａ〜７ｄを駆動して内部を空冷する。

このようにして、半導体装置６表面の温度を下げてジャンクション温度が目標温度に達するように調整する。例えば、図７の左側の間仕切り箱１４ａ_１１に示すように、対向する２つの送風ファン７ａ、７ｂの回転方向を同じにし、これによりシャッター１５ａ、１５ｃを開かせて外部から低い温度の空気（気体）を入れる。これにより、目標より高い温度の半導体装置６を早期に目標温度のジャンクション温度まで低下することができる。

また、検出された温度が目標温度より低い場合には、送風ファン７ａ〜７ｄの回転とシャッター１５ａ〜１５ｄの開きにより、温度の高い外部の空気を間仕切り箱１４内に取り入れる。これにより、間仕切り箱１４内ではヒートシンク５ｂを介して半導体装置６表面の温度を上げる。これにより、半導体装置６のジャンクション温度を目標温度に早期に達成させる。

以上のような送風ファン７ａ〜７ｄの回転制御によりジャンクション温度の調整をしながらバーンイン試験を行う。そのような温度は、試験時間が満了するまで温度センサ５ｅの検出値に基づいて制御部１０により管理される。

この場合、送風ファン７ａ〜７ｄにより高温の空気が間仕切り箱１４の外側に放出されるが、隣接する間仕切り箱１４のうち開口部１４ｂがシャッター１５ａ〜１５ｄで閉じられていると、その中には温風は入らない。従って、第１実施形態と異なり、停止している送風ファン７ａ〜７ｄの羽根の隙間を通して間仕切り箱４内に外気が流れ込むことはない。また、送風ファン７ａ〜７ｄにより送風された空気は、シャッター１５ａ〜１５ｄが閉じられた間仕切り箱１４に入らずに間仕切り箱４の間の空間を通って流れ、循環する。これにより、恒温槽２内の温度が高くなる場合には、制御部１０は恒温槽２自体の加熱温度を下げる。このため、加熱に必要な総エネルギー量は殆ど変わらないので省エネに敵っている。

次に、恒温槽２内において、間仕切り箱１４の内側と外側の温度と、隣同士の間仕切り箱１４の相互間の温度の制御について具体例を挙げて説明する。

まず、図９、図１０に示すように、第１列目にある第１行目〜第４行目の間仕切り箱１４をそれぞれ第１〜第４の間仕切り箱１４ｘ_１１〜１４ｘ_１４とする。さらに、第２列目にある第１行目〜第４行目の間仕切り箱１４をそれぞれ第５〜第８の間仕切り箱１４ｘ_２１〜１４ｘ_２４とする。

そして上記のような方法によりジャンクション温度を設定してバーンイン試験を行う。さらに、バーンイン試験の途中における第１〜第８の間仕切り箱１４ｘ_１１〜１４ｘ_１４、１４ｘ_２１〜１４ｘ_２４のそれぞれの中の温度センサ５ｅの検知温度を制御部１０により検知する。この場合、第１〜第８の間仕切り箱１４ｘ_１１〜１４ｘ_１４、１４ｘ_２１〜１４ｘ_２４のそれぞれの中の半導体装置６が１５０℃、９０℃、１００℃、１３０℃、１００℃、１５０℃、１５０℃、１３０℃の温度に発熱し、さらに恒温槽２内の設定温度を目標温度よりも低い１００℃に加熱さしているとする。この状態で、制御部１０はそれらの検出温度を比較する。

第７の間仕切り箱１４ｘ_２３内の半導体装置６の温度は、目標温度の上限の１５０℃であり、しかも恒温槽２の設定温度１００℃より高く、隣接する第３の間仕切り箱１４ｘ_１３内の温度よりも高くなっている。さらに、第７の間仕切り箱１４ｘ_２３の斜め横に隣接する第２の間仕切り箱１４ｘ_１２内の半導体装置６の温度は目標温度よりも低くなっている。

そこで、それらの温度を比較して第７の間仕切り箱１４ｘ_２３内の熱エネルギーを第２の間仕切り箱１４ｘ_１２内に移し、第２の間仕切り箱１４ｘ_１２内の半導体装置６の温度を上昇させることにする。

その方法として、図９、図１０に示すように、第７の間仕切り箱１４ｘ_２３では、第３の間仕切り箱１４ｘ_１３に近い送風ファン７ａとこれに対向する送風ファン７ｂを回転させる。これにより、第７の間仕切り箱１４ｘ_２３内の高温の空気は第３の間仕切り箱１４ｘ_１３に向けて排気され、さらに恒温槽２内の１００℃の空気は第７の間仕切り箱１４ｘ_２３内に吸気される。

従って、第７の間仕切り箱１４ｘ_２３内の空気の温度は下がり、その中の半導体装置６の温度は空冷により低下する。また、第３の間仕切り箱１４ｘ_１３において、第７の間仕切り箱１４ｘ_２３に近い送風ファン７ｂを吸気側に回転させて、第７の間仕切り箱１４ｘ_２３から高温の空気を流入させる。これにより、第３の間仕切り箱１４ｘ_１３内には、高い温度の空気が入り込むので、その中の半導体装置６はその上のヒートシンク５ｃを介して加熱され、温度が上昇する。なお、送風ファン７ａ〜７ｄの回転により生じる風力によりシャッター１５ａ〜１５ｄが開く。

さらに、図９に示すように、第３の間仕切り箱１４ｘ_１３では、隣の第２の間仕切り箱１４ｘ_１２に近い側の送風ファン１５ｃを排気側に回転させ、その中の高温の空気を第２の間仕切り箱１４ｘ_１２に移動させる。これにより、第２の間仕切り箱１４ｘ_１２内の半導体装置６はヒートシンク５ｃを介して加熱され、温度が上昇する。さらに同様にして、図９の破線の矢印に示す方向に空気を移動させることにより、全ての間仕切り箱１４内の半導体装置６の温度は平準化され、目標温度１２５℃〜１５０℃に達するまで温度が調整される。

次に、恒温槽２の温度を目標温度１２５℃〜１５０℃の範囲内に設定し、この状態で間仕切り箱１４内の半導体装置６のジャンクション温度を調整する方法の一例を図１１、図１２に基づいて説明する。

例えば、検出温度第１〜第８の間仕切り箱１４ｘ_１１〜１４ｘ_１４、１４ｘ_２１〜１４ｘ_２４のそれぞれの中の半導体装置６の温度が１１０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１００℃、１２０℃、１２０℃、１１０℃に発熱しているとする。また、恒温槽２による加熱温度を目標温度の範囲内の１３０℃とする。

制御部１０は、温度センサ２ａ、５ｅ等を介して全ての間仕切り箱１４内の半導体装置６と恒温槽２内のそれぞれの温度を互いに比較する。そして、全ての間仕切り箱１４内の半導体装置６の温度が間仕切り箱１４の周囲の恒温槽２内の温度よりも低く、しかも目標温度以下の場合には、送風ファン７ａ〜７ｄを制御する。この場合、全ての間仕切り箱１４のうち互いに向かい合わない送風ファン７ａ〜７ｄを回転させて外気を全ての間仕切り箱１４に取り入れることが好ましい。しかし、複数の間仕切り箱１４の相互間に形成される空気の流路において、空気の排気路を確保する必要がある。そこで、温度が最も低い半導体装置６を覆う第２の間仕切り箱１４ｘ_１２における送風ファン７ａ〜７ｄのうち他の間仕切り箱１４に隣接しない送風ファン７ａを排気用に回転させる。そして、図１１の破線の矢印に示す方向に空気が移動するように、全ての間仕切り箱１４内の送風ファン７ａ〜７ｄの回転を制御する。

これにより、第１〜第８の間仕切り箱１４ｘ_１１〜１４ｘ_１４、１４ｘ_２１〜１４ｘ_２４の各々には温度の高い方から低い方向に向かってその周囲の熱が入り、その中のヒートシンク５ｃを介して半導体装置６を加熱し、半導体装置６のジャンクション温度を目標温度に上昇させる。これにより恒温槽２内の温度は熱交換により次第に低下するが、制御部１０は、必要に応じて恒温槽２の温度を高くする。この場合、隣り合わせる半導体装置６の表面温度が同じである場合には、それらを囲む間仕切り箱４のシャッター１５ａ〜１５ｄのうち互いに対向するものを開いても熱交換は殆どされないので、そのような対向するシャッターは閉じるようにしてもよい。例えば、図１１では、第４の間仕切り箱１４ｘ_１４と第８の間仕切り箱１４ｘ_２４のうちの互いに対向するシャッター１５ａ、１５ｂは、送風ファン７ａ、７ｂの回転停止により閉じた状態にする。同様に、第６の間仕切り箱１４ｘ_２２と第７の間仕切り箱１４ｘ_２３において互いに対向するシャッター１５ｃ、１５ｄも同様用に閉じる。なお、そのように送風ファン７ａ〜７ｄを回転させて熱気を移動させても各半導体装置６の温度が目標に達しない場合には、ヒートシンク５ｃ内のヒータ５ｄによって加熱して温度を目標に達するようにしてもよい。

次に、恒温槽２の加熱温度が目標温度の最低値１２５℃より低く、しかも一部の間仕切り箱１４に覆われる半導体装置６表面の温度が目標温度よりも低い場合のジャンクション温度調整方法を図１３、図１４に基づいて説明する。

図１３において、第１〜第８の間仕切り箱１４ｘ_１１〜１４ｘ_１４、１４ｘ_２１〜１４ｘ_２４のそれぞれの中の半導体装置６の温度を１５０℃、９０℃、１００℃、１３０℃、１００℃、１５０℃、１５０℃、１３０℃とする。さらに、恒温槽２内の設定温度を目標温度範囲の１２５℃〜１５０℃よりも低い１００℃とする。

まず、ジャンクション温度が低い第２、第３、第５の間仕切り箱１４ｘ_１２、１４ｘ_１３、１４ｘ_２１のうち他の間仕切り箱１４に隣接しない側の送風ファン７ａ〜７ｄの回転を停止する。また、ジャンクション温度がほぼ同一で互いに隣接する第４、第８の間仕切り箱１４ｘ_１４、１４ｘ_２４と第６、第７の間仕切り箱１４ｘ_２２、１４ｘ_２３において互いに隣接する送風ファン７ａ〜７ｄを停止する。さらに、互いに隣接する間仕切り箱１４において、温度の高い方から低い方に向けて空気が移動するように送風ファン７ａ〜７ｄの回転方向を制御する。さらに、目標温度１２５℃〜１５０℃の範囲内かそれ以上の温度に発熱している半導体装置６を覆う第４、第６〜第８の間仕切り箱１４ｘ_１４、１４ｘ_２２〜１４ｘ_２４では、温度の低い他の間仕切り箱１４に向けて空気を排出するように送風ファン７ａ〜７ｄを回転させる。これにより、全ての間仕切り箱１４内の温度の差が縮小して目標温度に達するようにジャンクション温度が制御される。

以上のように、本実施形態では、間仕切り箱１４の開口部１４ｂに開閉自在なシャッター１５ａ〜１５ｄを取り付け、その内側に第１実施形態と同様に送風ファン７ａ〜７ｄを取り付けている。このため、第１実施形態と同様に、送風ファン７ａ〜７ｄにより間仕切り箱１４の空気（気体）の出入りを間仕切り箱１４相互間で個別に制御できるので、間仕切り箱１４内に必要な熱の出入りを個別に調整することができる。これにより、ジャンクション温度の管理の精度を高くすることができる。しかも、間仕切り箱１４の開口部１４ｂにはシャッター１５ａ〜１５ｄが取り付けられているので、停止された送風ファン７ａ〜７ｄの羽根の間を通して不用な熱風又は冷風が入ることを防止できる。

（第３の実施の形態）
図１５は、第３実施形態に係る半導体装置の試験装置に収納するバーンインボード及び間仕切り箱の一例を示す断面図である。なお、図１５において、図１〜図４と同じ符号は同じ要素を示している。

図１５において、バーンインボード３は、第１実施形態と同様に、図１に示すバーンイン装置１の恒温槽２内に上下左右に互いに間隔をおいて配置できる構造を有している。バーンインボード３の上には、図６、図７、図８に示したと同様に複数のＬＳＩソケット５が間隔をおいてマトリクス状に取り付けられている。

ＬＳＩソケット５を覆う間仕切り箱１４は、第２実施形態と同様に、４つの側面に開口部１４ｂが形成され、さらに天井にも開口部１４ｅが形成されている。それらの５つの開口部１４ｂ、１４ｅにはシャッター１５ａ〜１５ｅが取り付けられ、それらの内側には送風ファン７ａ〜７ｅが配置されている。４つの側面に取り付けられるシャッター１５ａ〜１５ｄは、第２実施形態と同様に、送風ファン７ａ〜７ｄの回転の風向きによって内側又は外側に開く構造を有している。また、天井に取り付けられるシャッター１５ｅは、ゴムのような弾性材から形成される複数枚の横長の羽根板を横方向に隙間無く並べた構造を有し、それぞれの羽根板の両側端の一部は開口部１４ｅの内側面に軸受けされ、送風ファン７ｅの回転の風向きにより上側又は下側に開く構造を有している。なお、天井側の送風ファン７ｅには天井と側面を這わせる配線（不図示）が接続されている。

このような間仕切り箱１４によれば、その内部の熱を外部に放出する際に、天井に設けられた送風ファン７ｅとシャッター１５ｅによって上方又は下方に気体を導くことができ、恒温槽２内で三次元的に熱の移動を管理することができる。即ち、天井にシャッター１５ｅ及び送風ファン７ｅを有する間仕切り箱１４を備えたバーンインボード３は上下方向に熱を移動させてジャンクション温度を調整することが可能になる。例えば、図１に示した恒温槽２内において、図１６に示すように間仕切り箱１４を有するバーンインボード３を上下に配置する場合に、上下のバーンインボード３に配置される半導体装置６のジャンクション温度を例えば次のように調整することができる。

図１７は、恒温槽２内で上下に配置される２枚のバーンインボード３の一部を示し、それぞれのバーンインボード３（３ａ、３ｂ）上で半導体装置６が実装された２つのＬＳＩソケット５は間仕切り箱１４により覆われている。例えば、恒温槽２内の温度を１２５℃に設定する。また、下側のバーンインボード３ａの第１、第２の間仕切り箱１４ｙ_３１、１４ｙ_３２内の半導体装置６のそれぞれの温度を１００℃、１５０℃とし、上側のバーンインボード３ｂ上の第３、第４の間仕切り箱１４ｙ_４１箱１４ｙ_４２内の半導体装置６の温度をそれぞれ同じ１２０℃とする。なお、恒温槽２の温度を１００℃に設定してもよい。

この場合、第１、第３、第４の間仕切り箱１４ｙ_３１、１４ｙ_４１、１４ｙ_４２内の半導体装置６のジャンクション温度を１２５℃〜１５０℃の間の目標温度に到達させる必要がある。そこで、制御部１０は、第１〜第４の間仕切り箱１４ｙ_３１、１４ｙ_３２、１４ｙ_４１、１４ｙ_４２内の各温度センサ５ｃの検出値に基づいて温度を比較し、温度の高い領域から温度の低い領域に熱を移動させて第１〜第４の間仕切り箱１４ｙ_３１、１４ｙ_３２、１４ｙ_４１、１４ｙ_４２内の温度を平準化する。即ち、第２の間仕切り箱１４ｙ_３２内の半導体装置６の周囲の空気（気体）を上側のバーンインボード３ｂに向けて排出する。

例えば、第２の間仕切り箱１４ｙ_３２内の送風ファン７ａ、７ｂを同じ方向に回転させてシャッター１５ａ、１５ｂを開き、１２５℃の外気を第２の間仕切り箱１４ｙ_３２内に吸気する一方でその中の高温の空気を第１の間仕切り箱１４ｙ_３１に向けて排気する。さらに、第１の間仕切り箱１４ｙ_３１における送風ファンのうち第２の間仕切り箱に近い送風ファン７ａを回転させて第２の間仕切り箱１４ｙ_３２から排気された高温の空気を流入させる。この場合、第１の間仕切り箱１４ｙ_３１のうち第２の間仕切り箱１４ｙ_３２とは反対側の送風ファン７ｂは停止させ、残りの送風ファン７ｃ、７ｄは図示しない隣接する間仕切り箱１４の温度の低い側に排気するように回転させる。

また、第４の間仕切り箱１４ｙ_４２内の送風ファン７ａを回転させて、１００℃の外気を第４の間仕切り箱１４ｙ_４２内に吸気する一方でその中の高温の空気を第３の間仕切り箱１４ｙ_４１に向けて排気する。さらに、第３の間仕切り箱１４ｙ_４１における送風ファンのうち第４の間仕切り箱１４ｙ_４２に近い送風ファン７ａを回転させて第４の間仕切り箱１４ｙ_４２から排気された高温の空気を取り込む。この場合、第３の間仕切り箱１４ｙ_４１のうち第４の間仕切り箱１４ｙ_４２とは反対側の送風ファン７ｂは停止させ、残りの送風ファンは図示しない隣接する間仕切り箱の温度の低い側に排気するように回転させる。

さらに、第２の間仕切り箱１４ｙ_３２の天井側の送風ファン７ｅを排気用に回転させてシャッター１５ｅを開くことにより、その内部の高温の空気を上方に排気する。これにより、上側のバーンインボード３ｂの下面に熱風を当てるとともに熱風を上側のバーンインボード３ｂの下面に沿わせて移動させて第４の間仕切り箱１４ｙ_４２の側方に移動させる。また、第４の間仕切り箱１４ｙ_４２は、天井の送風ファン７ｅを吸気用に回転させて第２の間仕切り箱１４ｙ_３２から放出された熱気を取り込む。これにより、第４の間仕切り箱１４ｙ_４２は底面からの加熱と天井からの熱の吸気により温度が高くなり、その中の半導体装置６の温度をヒートシンク５ｃを介して高くする。

ところで、第４の間仕切り箱１４ｙ_４２は下面から熱風を当てているため温度が上がりすぎる場合には、図１８に示すように、第４の間仕切り箱１４ｙ_４２の天井の送風ファン７ｅの回転を排気用に変更して低温の空気を排気して温度を下げるように調整してもよい。これと同時に、第２の間仕切り箱１４ｙ_３２のうち第１の間仕切り箱１４ｙ_３１とは逆に配置された送風ファン７ａを排気側に回転させて温度を下げるようにしてもよい。同様に、第４の間仕切り箱１４ｙ_４２のうち第３の間仕切り箱１４ｙ_４１とは逆に配置された送風ファン７ａを排気側に回転させてその中の高温の空気を早期に外部に放出してもよい。なお、図１８に示す第４の間仕切り箱１４ｙ_４２では天井と２つの側面側の３つの送風ファン７ａ、７ｂ、７ｅを排気側に回転させているので、内部の圧力が低下する。この場合、残りの送風ファン７ｃ、７ｄを回転させないときには、それらに近い回動自在のシャッター１５ｃ、１５ｄは圧力差により内側に開かれ、それらの送風ファン７ｃ、７ｄの羽根の間を通して外気を取り込むことになる。

そのように、間仕切り箱１４の天井にシャッター１５ｅと送風ファン７ｅを取り付けることにより、半導体装置６の温度管理を三次元的に行うことが可能になる。

ところで、図１９に示すように、バーンインボード３に装着されるソケット５のうち半導体装置６の半田バンプ６ａに接続される配線構造５ａとして接触ピン端子１６を使用し、接触ピン端子１６をバーンインボード３の下面から露出させる構造を採用してもよい。これによれば、その下方に配置される間仕切り箱１４の天井のシャッター１５ｅを通して放出される風が接触ピン端子１６に当たり、接触ピン端子１６を伝搬した熱エネルギーにより半導体装置６を加熱又は冷却することが可能になる。

（第４の実施の形態）
図２０は、第４の実施の形態に係る半導体装置の試験方法のフローチャートを示している。

図２０のフローは、例えば、図１６に示す複数のバーンインボード３ａ、３ｂを恒温槽２に収納する構造を有する半導体装置の試験装置１を使用して行われる。温度制御は、コンピュータである制御部１０にインストールされたプログラムに従って以下のように実行される。コンピュータはＣＰＵ、記憶装置等が内蔵される他、キーボード、表示装置等に接続されている。

まず、制御部１０にジャンクション温度の目標値を設定する（図２０のａ）。目標値として、例えば１２５℃〜１５０℃を設定し、恒温槽２の温度を例えば１００℃に設定する。続いて、制御部１０は、バーンインボード３（３ａ、３ｂ）内の配線（不図示）とソケット５内の配線を介して複数の半導体装置６に電圧を印加し、バーンイン試験を開始する（図２０のｂ）。電圧が印加された半導体装置６内には電流が流れ、温度が上昇する（図２０のｃ）。半導体装置６の温度は、その上に配置される温度センサ５ｃにより検出されて制御部１０により測定される（図２０のｄ）。制御部１０は、全てのソケット５内の温度センサ５ｃのジャンクション温度が目標温度に達したかどうかを管理し、全ての半導体装置６の温度が目標値に達したどうかを判断する（図２０のｅ）。

全てのソケット５内の温度センサ５ｃにより検出されるジャンクション温度の全てが目標温度に達すると、制御部１０は、温度測定を続け、半導体装置６を個々に覆う間仕切り箱４，１４の送風ファン７ａ〜７ｅを停止の状態とする（図２０のｅのＹｅｓ、図２０のｆ）。また、温度センサ５ｅにより検出される複数のジャンクション温度の一部が目標温度から外れている場合には、隣接した半導体装置６同士の温度を比較する（図２０のｅのＮｏ、図２０のｇ）。温度の比較は横方向だけでなく上下方向についても比較する。上下方向に温度管理する場合には、第１、第３実施形態に示したように、天井にファン７ｅを有する構造の間仕切り箱４、１４を使用することが好ましい。

比較した温度に基づいて、温度の高い半導体装置６を覆う間仕切り箱１４の送風ファン７ａ〜７ｅを回転させて高温の空気を排気し、これに隣接する温度の低い半導体装置６を覆う間仕切り箱１４に高温の空気を送る（図２０のｈ）。温度の低い半導体装置６を覆う間仕切り箱４、１４では、温度の高い半導体装置６に近い送風ファン７ａ〜７ｅを吸気用に回転させて高温の空気を吸気する。これにより、温度の高い半導体装置６の温度を低下させ、或いは温度の上昇を抑制するとともに、温度の低い半導体装置６にヒートシング５ｃを介して熱気を供給して温度を上昇させる。

また、目標温度より高温の半導体装置６が一部であり、その他の半導体装置６の温度が目標値にある場合には、温度の高い半導体装置６を覆う間仕切り箱４、１４内の送風ファン７ａ〜７ｄを排気用に回転させて外部である恒温槽２内に排気してもよい。これにより、高温だった半導体装置６の温度が低下し、目標値になるように調整する。

なお、温度の低い半導体装置６が一部だけの場合には、隣接する半導体装置６の上方に配置されたヒータ５ｄを使用して半導体装置６のジャンクション温度を目標値まで上昇させてもよい。このような温度管理により全ての半導体装置６の温度が目標値になるように調整する（図２０のｅ）。

そのような工程を繰り返すことにより半導体装置６のジャンクション温度制御を行いない、バーンイン試験の時間が設定時間に到達した時には、半導体装置６同士の温度の比較を終了し、併せてバーンイン試験を終了させる（図２０のｉ）。なお、送風ファン７ａ〜７ｅについては、温度の低い半導体装置６から温度の高い半導体装置７に向けて送風してもよい（図２０のｈ）。

以上のような半導体装置の試験方法は、まず、間仕切り箱４、１４によりバーンインボード３上の複数の前記ソケット５を覆った後に、バーンインボード３を恒温槽２に入れる。その後、ソケット５のそれぞれに取り付けられた半導体装置６に電圧を印加することにより、電気試験を行うとともに半導体装置６の温度を上昇させる。さらに、電気試験の終了まで半導体装置６の温度を温度センサ５ｅにより測定し、目標温度に達していない半導体装置６があれば、これに隣接する半導体装置６同士の温度を比較する。その後に、送風ファン７ａ〜７ｅを回転することにより、隣接するうちの一方の半導体装置６を覆う間仕切り箱４、１４から他方の半導体装置６を覆う間仕切り箱４、１４に向けて熱気又は冷気を送る。この場合、風が送られる側の半導体装置６が低温で目標温度に達していない場合もあるし、高温で目標温度に達していない場合もある。そして、検査時間が経過した時点で半導体装置６の電気試験が終了となる。

この場合、恒温槽２内の空間の温度も測定し、目標温度よりも温度が低く且つ恒温槽２内の空間よりも温度が低い低温の半導体装置６を覆う間仕切り箱４、１４内に向けて恒温槽２内の空間の熱を送風ファン７ａ〜７ｅにより移動させてもよい。

以上のように、本実施形態によれば、恒温槽２内に配置されたバーンインボード３上の半導体装置６を間仕切り箱４、１４により覆い、半導体装置６の温度を比較し、送風ファン７ａ〜７ｄにより空気の移動を高温側の間仕切り箱４、１４から低温側の間仕切り箱４、１４に向け、又は逆向きに強制的に送風を行っている。これにより、半導体装置６のジャンクション温度を個別に管理でき、しかも、温度の調整を早急に行うことができるので、試験の信頼性を高めることができる。また、熱を移動させれているだけなのでヒータ５ｄのみにより個別に温度管理する場合に比べてエネルギー消費を低減できる。

ここで挙げた全ての例および条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明および概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例および条件に限定することなく解釈され、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換および変形を施すことができると理解される。

次に、本発明の実施形態について特徴を付記する。
（付記１）半導体装置が取り付けられる複数のソケットを有するバーンインボードと、側部に形成された第１開口部と前記第１開口部に向けて配置される第１送風ファンとを含み、前記ソケットを個別に覆う複数の箱と、前記バーンインボードを収納する恒温槽と、複数の前記半導体装置の温度を個別に測定する複数の温度センサと、前記複数の温度センサにより検出した前記温度を比較し、前記第１送風ファンを回転させる制御部と、を有する半導体装置の試験装置。
（付記２）第２開口部と第２送風ファンとが、前記箱の上面に形成されていることを特徴とする付記１に記載の半導体装置の試験装置。
（付記３）前記箱の前記第１開口部には、開閉自在なシャッターが取り付けられていることを特徴とする付記１又は付記２に記載の半導体装置の試験装置。
（付記４）前記半導体装置の表面には、前記温度センサが取り付けられたヒートシンクが接続されていることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか１つに記載の半導体装置の試験装置。
（付記５）複数の前記半導体装置のそれぞれにはヒータが接続されていることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか１つに記載の半導体装置の試験装置。
（付記６）前記恒温槽内において前記バーンインボードは上下左右に複数配置されていることを特注とする付記１乃至付記５のいずれか１つに記載の半導体装置の試験装置。
（付記７）前記ソケットには、前記半導体装置に電気的に接続される配線構造を有し、前記配線構造には前記バーンインボードを貫通して下面から突出する金属製のピンが接続されていることを特徴とする付記１乃至付記６のいずれか１つに記載の半導体装置の試験装置。
（付記８）バーンインボード上の複数のソケットのそれぞれに半導体装置を取り付ける工程と、開口部と、前記開口部に向けて配置される送風ファンとを有する箱により前記ソケットを覆う工程と、前記バーンインボードを恒温槽に入れる工程と、前記半導体装置に電圧を印加することにより、電気試験を行うとともに前記半導体装置の温度を上昇させる工程と、前記電気試験の終了まで前記半導体装置の温度を測定する工程と、前記半導体装置の前記温度が目標温度に達していない場合には、隣接する半導体装置同士の温度を比較し、前記送風ファンを回転させて一方の前記半導体装置を覆う前記箱から他方の前記半導体装置を覆う前記箱に向けて熱を送る工程と、検査時間が経過した時点で前記半導体装置の前記電気試験を終了する工程と、を有する半導体装置の試験方法。
（付記９）前記半導体装置とともに前記恒温槽内の空間の温度を測定する工程と、前記目標温度より温度が低く、前記空間の温度よりも温度が低い低温の前記半導体装置を覆う前記箱内に向けて前記恒温槽内の前記空間の熱を前記送風ファンにより移動させる工程と、を有することを特徴とする付記７に記載の半導体装置の試験方法。
（付記１０）前記開口部には、前記送風ファンよりも外側に、開閉自在なシャッターが取り付けられていることを特徴とする付記８乃至付記９のいずれかに記載の半導体装置の試験方法。

１半導体装置の試験装置
２恒温槽
３、３ａ、３ｂバーンインボード
４、１４間仕切り箱
４ａ、１４ａ突起
４ｂ、４ｅ、１４ｂ、１４ｅ開口部
５ソケット
５ａ配線構造
５ｂ蓋
５ｃヒートシンク
５ｄヒータ
５ｅ温度センサ
６半導体装置
７ａ〜７ｅ送風ファン
１０制御部
１５ａ〜１５ｅシャッター
１６接触ピン端子

Claims

半導体装置が取り付けられる複数のソケットを有するバーンインボードと、
側部に形成された第１開口部と前記第１開口部に向けて配置される第１送風ファンとを有し、前記ソケットを個別に覆う複数の箱と、
前記バーンインボードを収納する恒温槽と、
複数の前記半導体装置の温度を個別に測定する複数の温度センサと、
前記複数の温度センサにより検出した前記温度を比較し、前記第１送風ファンを回転させる制御部と、
を有する半導体装置の試験装置。
第２開口部と第２送風ファンとが、前記箱の上面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
前記箱の前記第１開口部には、開閉自在なシャッターが取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の試験装置。
複数の前記半導体装置のそれぞれにはヒータが接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の半導体装置の試験装置。
バーンインボード上の複数のソケットのそれぞれに半導体装置を取り付ける工程と、
開口部と、前記開口部に向けて配置される送風ファンとを有する箱により前記ソケットを覆う工程と、
前記バーンインボードを恒温槽に入れる工程と、
前記半導体装置に電圧を印加することにより、電気試験を行うとともに前記半導体装置の温度を上昇させる工程と、
前記電気試験の終了まで前記半導体装置の温度を測定する工程と、
前記半導体装置の前記温度が目標温度に達していない場合には、隣接する半導体装置同士の温度を比較し、前記送風ファンを回転させて一方の前記半導体装置を覆う前記箱から他方の前記半導体装置を覆う前記箱に向けて熱を送る工程と、
検査時間が経過した時点で前記半導体装置の前記電気試験を終了する工程と、
を有する半導体装置の試験方法。