JP3062107B2 - 高周波バーンイン試験装置 - Google Patents

高周波バーンイン試験装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波バーンイン
(高温放置)試験装置に関し、さらに詳細には、半導体
を使用したFETなどの高電力のアクティブデバイスの
試験プロセスの一つたる高周波バーンイン試験に用いら
れる高周波バーンイン試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高周波バーンイン試験に用いられる従来
の高周波バーンイン試験装置として、例えば、恒温槽を
使用するものや、共通発熱ブロックを使用するものなど
が知られている。
【0003】ここで、高周波バーンイン試験とは、半導
体を使用したFETなどの高電力のアクティブデバイス
の試験プロセスの一つであり、これらのアクティブデバ
イスに高周波電力を印加しながら高温で放置しておき、
その変化の状態を観察する試験である。
【0004】上記した従来の高周波バーンイン試験装置
としては、例えば、恒温槽を使用する高周波バーンイン
試験装置が知られており、図1には試験対象たる半導体
を使用したFETなどの高電力のアクティブデバイス、
即ち、供試品を1個試験するための恒温槽を使用する高
周波バーンイン試験装置の概略構成が示されており、図
2には複数の供試品(図2においては、供試品は3個示
されている。)を試験するための恒温槽を使用する高周
波バーンイン試験装置の概略構成が示されている。
【0005】即ち、この図1ならびに図2に示す高周波
バーンイン試験装置は、試験対象たる供試品10を収納
して加熱するための恒温槽12と、供試品10へ高周波
電力を印加するための高周波発振器14と、電源制御装
置16と、高周波出力監視装置18とを備えている。
【0006】なお、図2に示す高周波バーンイン試験装
置には、高周波発振器14から出力される高周波電力を
各供試品10にそれぞれ分配するための電力分配器20
が設けられている。
【0007】こうした図1ならびに図2に示すような恒
温槽12を備えた高周波バーンイン試験装置にあって
は、温度管理は容易であるが、恒温槽12を備えるため
に設備費が増大するという問題点があるとともに、装置
全体が大型化して測定系の精度管理が難しいという問題
点があった。
【0008】また、供試品10の数量の大小にかかわら
ず恒温槽12を運転しなければならないので、運転ロス
が大きいという問題点もあった。
【0009】一方、従来の高周波バーンイン試験装置と
しては、共通発熱ブロックを使用する高周波バーンイン
試験装置も知られており、図3にはその概略構成が示さ
れている。なお、図3において図1ならびに図2に示す
構成と同一あるいは相当する構成については、図1なら
びに図2において用いた符号と同一の符号を用いて示し
ている。
【0010】即ち、この図3に示す高周波バーンイン試
験装置は、試験対象たる供試品10を多数(図3におい
ては、供試品は6個示されている。)を装着して加熱す
るための共通発熱ブロック22と、供試品10へ高周波
電力を印加するための高周波発振器14と、高周波発振
器14から出力される高周波電力を各供試品10にそれ
ぞれ分配するための電力分配器20と、電源制御装置1
6と、高周波出力監視装置18と、温度制御装置24と
を備えている。
【0011】こうした図3に示すような共通発熱ブロッ
ク22を備えた高周波バーンイン試験装置にあっては、
図1ならびに図2に示すような恒温槽12を用いる高周
波バーンイン試験装置と比較すると、装置全体を小型化
することができるというメリットがあるが、その一方
で、図1ならびに図2に示すような恒温槽12を用いる
高周波バーンイン試験装置より温度管理が煩雑であると
いう問題点があった。
【0012】また、図3に示すような共通発熱ブロック
22を備えた高周波バーンイン試験装置においては、多
数の供試品10を装着して試験することを可能とするた
めに、共通発熱ブロック22はある程度の大きさを供え
る必要があるので、供試品10の数が少ない場合にも、
大きな共通発熱ブロック22全体を加熱するための運転
を行う必要があり、運転ロスが大きいという問題点もあ
った。
【0013】即ち、従来の高周波バーンイン試験装置に
おいては、恒温槽を使用する高周波バーンイン試験装置
であっても、また共通発熱ブロックを使用する高周波バ
ーンイン試験装置であっても、試験対象たる供試品の数
量の変動に効率よく対応することができず、試験対象た
る供試品の数量が変動すると運転ロスが生じるという問
題点があった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術の有する、試験対象たる供試品の数量の
変動に効率よく対応することができないという問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
供試品毎に温度制御を行うようにするとともに、複数の
供試品を1つの単位として各単位毎に高周波発生源を備
えるようにして、供試品の数量の変動に効率よく対応す
ることができるようにした高周波バーンイン試験装置を
提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1に記載の発明は、供試品に高
周波電力を印加しながら高温放置する高周波バーンイン
試験を行うための高周波バーンイン装置において、供試
品毎に発熱手段を有するとともに、複数の上記供試品を
1つの単位として各単位毎に高周波発生源を有するよう
にしたものである。
【0016】従って、本発明のうち請求項1に記載の発
明によれば、供試品毎に発熱手段を有するようにして温
度制御を行い、しかも複数の供試品を1つの単位として
各単位毎に高周波発生源を有するようにしたため、各別
に温度制御された複数の供試品よりなる各単位毎に高周
波バーンイン試験を管理することができるので、供試品
の数量の変動に効率よく対応することが可能となり、供
試品の数量の変動による運転ロスを抑制することができ
る。
【0017】ここで、本発明のうち請求項1に記載の発
明において、例えば、本発明のうち請求項2に記載の発
明のように、上記供試品を上記各単位毎に1枚のボード
に組み込むようにしてもよい。
【0018】このようにすると、ボード単位で視認しな
がら高周波バーンイン試験を管理することができるの
で、複数の供試品の各単位毎の高周波バーンイン試験の
管理を、より簡明に行うことができるようになる。
【0019】また、本発明のうち請求項1または請求項
2に記載の発明において、例えば、本発明のうち請求項
3に記載の発明のように、上記供試品に形成された所定
の端子にピン部材を接触させることにより、上記供試品
を半田付けすることなく、上記ピン部材を介して上記供
試品に通電するようにしてもよい。
【0020】このようにすると、供試品の端子面を半田
により汚すことなしに、高周波バーンイン試験を行うこ
とができる。
【0021】また、本発明のうち請求項1または請求項
2に記載の発明において、例えば、本発明のうち請求項
4に記載の発明のように、上記供試品を半田付けするこ
となく、上記供試品に対してピン部材を接触させること
により、上記発熱手段に対して上記供試品を保持するよ
うにしてもよい。
【0022】このようにすると、供試品を半田により汚
すことなしに、発熱手段に対して供試品を保持すること
ができる。
【0023】ここで、ピン部材としては、例えば、本発
明のうち請求項5に記載の発明のように、プローブピン
を用いることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
よる高周波バーンイン試験装置の実施の形態の一例を詳
細に説明するものとする。
【0025】図4は、本発明による高周波バーンイン試
験装置の概念構成説明図であるが、図4において図1乃
至図3に示す構成と同一あるいは相当する構成について
は、図1乃至図3において用いた符号と同一の符号を用
いて示している。
【0026】図4に示す高周波バーンイン試験装置にお
いては、ボード30上に供試品10をそれぞれ内蔵した
複数の供試品ユニット32が装着されている。
【0027】ここで、供試品ユニット32は、ボード3
0上に係止された金属ブロック34と、金属ブロック3
4上にネジ止めなどにより装着された供試品10と、金
属ブロック34内部に配置されたヒーター36、熱セン
サー38および熱モニター40と、供試品10の端子に
接続される直流バイアス印加用スプリングプローブピン
ユニット42および高周波印加用スプリングプローブピ
ンユニット44とを有している。
【0028】そして、直流バイアス印加用スプリングプ
ローブピンユニット42に配置された後述する直流バイ
アス印加用スプリングプローブピン88は、直流バイア
ス印加用スイッチ46を介して、直流バイアス用電源4
8に接続されている。
【0029】一方、高周波印加用スプリングプローブピ
ンユニット44に配置された後述するマイクロストリッ
プライン用カバー80に設けられたコネクタ100は、
逓倍器50と、帯域祖祉濾波器52と、ドライバアンプ
54と、高周波オン/オフスイッチ56と、電力分配器
20とを介して、電圧制御発振器(VCO)58に接続
されている。また、この高周波印加用スプリングプロー
ブピンユニット44のコネクタ100には、高周波出力
監視装置18が接続されている。
【0030】さらに、熱センサー38は温度調節器60
に接続されており、ヒーター36はヒーター電源用スイ
ッチ62、SSR64を介して温度調節器60に接続さ
れている。なお、ヒーター電源用スイッチ62は、ヒー
ター用電源66に接続されている。
【0031】また、温度調節器60は温度調節器用スイ
ッチ68を介して図示しない電源に接続されており、設
定温度表示器70と温度表示器72とを備えている。
【0032】ここで、図5、図6および図7(a)
(b)を参照しながら、供試品ユニット32の詳細な構
成を説明する。なお、図5には、供試品ユニット32の
外観構成概略斜視図が示されている。また、図6には、
理解を容易にするために高周波印加用スプリングプロー
ブピンユニット44を除いた状態における、図5のVI
−VI線による概略断面図が示されている。また、図7
(a)には、理解を容易にするために直流バイアス印加
用スプリングプローブピンユニット42を除いた状態に
おける、図5のVII−VII線による概略断面図が示
されており、図7(b)には、図7(a)のA部拡大図
が示されている。
【0033】直流バイアス印加用スプリングプローブピ
ンユニット42は、高周波印加用スプリングプローブピ
ンユニット44のマイクロストリップライン用カバー8
0を介して金属ブロック34にネジ(図示せず)により
結合される防熱金属カバー82を備えている。なお、符
号84は、防熱金属カバー82を金属ブロック34に結
合するための上記したネジ(図示せず)を挿通するため
のネジ孔である。
【0034】防熱金属カバー82には、テフロンやセラ
ミックなどの絶縁体86を介して、直流バイアス用電源
48の出力を供試品10へ供給するピン部材としての直
流バイアス印加用スプリングプローブピン88が挿通さ
れている。この直流バイアス印加用スプリングプローブ
ピン88の先端は、供試品10の所定の端子に接続され
た端子たるバイアスリード90と接触されている。な
お、バイアスリード90と金属ブロック34との間に
は、テフロンやセラミックなどの絶縁体92が配設され
ている。
【0035】また、供試品10と接触して供試品10を
金属ブロック34に対して押圧することにより、金属ブ
ロック34に対して供試品10を保持するピン部材とし
てのスプリングプローブピン94が、防熱金属カバー8
2に位置決めされて配設されている。このスプリングプ
ローブピン94の先端は、テフロンやセラミックなどの
絶縁体96を介して、供試品10の所定の端子に接続さ
れた端子たる金リボン98と接触されている。また、金
リボン98は、コネクタ100に連結されたマイクロス
トリップライン用カバー80の上面に配設されたマイク
ロストリップライン102に接触していて、VCO58
の出力をコネクタ100から供試品10へ供給できるよ
うになされている。
【0036】なお、図4においては、ボード30に2個
の供試品ユニット32を装着した場合を示したが、ボー
ド30に装着される供試品ユニット32の数は2個に限
定されるものではなく、3個以上であってもよいことは
勿論である。
【0037】また、図4においては、ボード30を1個
用いた構成の高周波バーンイン試験装置を示したが、高
周波バーンイン試験装置に用いるボード30の数は1個
に限定されるものではなく、図4に示す全ての構成を2
組以上並列的に備えるようにして、全体としてボード3
0を2個以上用いた高周波バーンイン試験装置を構成す
ることができる。
【0038】以上の構成において、この高周波バーンイ
ン試験装置を動作させるには、VCO58で得られた信
号を逓倍器50で逓倍し、帯域祖祉濾波器52で目的の
周波数を取り出し、ドライブアンプ54で目的の高周波
出力を得られるようにする。こうして得られた高周波出
力を、高周波オン/オフスイッチ56および電力分配器
20を介してコネクタ100により供試品10に印加
し、併せて、直流バイアス用電源48の出力を、直流バ
イアス印加用スイッチ46を介して直流バイアス印加用
スプリングプローブピン88により供試品10に印加す
る。
【0039】また、供試品10は、ヒーター36、熱セ
ンサー38および熱モニター40を内蔵した金属ブロッ
ク34の上面に、ネジ止めなどにより予め装着されてい
る。そして、温度調節器60の設定温度を設定温度表示
器70を視認しながら、供試品10の目的の温度に設定
するが、熱センサー38により検知された供試品10の
温度が目的の温度に達していない場合には、ヒーター3
6にヒーター電源用スイッチ62を介してヒーター用電
源66の出力が印加されることになる。
【0040】こうして供試品10の温度は、温度調節器
60によって設定温度に保たれることになる。
【0041】なお、こうした動作状況は、温度表示器7
2に表示された温度を視認することにより確認すること
ができる。
【0042】この高周波バーンイン試験装置において
は、電力分配器20を用いて高周波出力を分配すること
により、ボード30上に配設された2個の供試品10に
対して同時に高周波出力を印加することができるように
なされているが、上記した供試品10の温度制御は、供
試品ユニット32毎に金属ブロック34を用いて独立し
て行われる。
【0043】従って、供試品10毎に適正な設定温度に
温度制御することができるとともに、高周波オン/オフ
スイッチ56、直流バイアス印加用スイッチ46をオン
/オフ制御することにより、ボード30単位で高周波印
加による試験の管理を行うことができる。
【0044】このため、供試品10の数量の変動に効率
よく対応することが可能となり、供試品10の数量の変
動によるヒーター36、直流バイアス用電源48ならび
にVCO58の運転ロスを抑制することができる。
【0045】また、供試品10への直流バイアスの印加
は、半田付けを用いることなしに、直流バイアス印加用
スプリングプローブピン88を供試品10に形成された
端子に接触させることにより行われるので、供試品10
の端子面を汚す恐れがない。さらに、半田付けを用いる
ことなしに、供試品10に対してスプリングプローブピ
ン94を接触させ、スプリングプローブピン94により
供試品10を金属ブロック34に対して押圧することに
よって、金属ブロック34に対して供試品10を保持す
るようにしたので、供試品10を汚す恐れなしに、金属
ブロック34に対して供試品10を保持することができ
る。
【0046】なお、ボード30を複数枚並べて何段かに
配置し、標準ラックなどに組み込めば、省スペース化を
図ることができる。
【0047】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、供試品
毎に発熱手段を有するようにして温度制御を行い、しか
も複数の供試品を1つの単位として各単位毎に高周波発
生源を有するように構成したため、各別に温度制御され
た複数の供試品よりなる各単位毎に高周波バーンイン試
験を管理することができるので、供試品の数量の変動に
効率よく対応することが可能となり、供試品の数量の変
動による運転ロスを抑制することができるという優れた
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】単一の供試品を試験するための恒温槽を使用す
る従来の高周波バーンイン試験装置の概略構成説明図で
ある。
【図2】複数の供試品を試験するための恒温槽を使用す
る従来の高周波バーンイン試験装置の概略構成説明図で
ある。
【図3】共通発熱ブロックを使用する従来の高周波バー
ンイン試験装置の概略構成説明図である。
【図4】本発明による高周波バーンイン試験装置の概略
構成説明図である。
【図5】供試品ユニットの外観構成概略斜視図である。
【図6】高周波印加用スプリングプローブピンユニット
を除いた状態における図5のVI−VI線による概略断
面図である。
【図7】高周波印加用スプリングプローブピンユニット
の説明図であり、(a)は直流バイアス印加用スプリン
グプローブピンユニットを除いた状態における図5のV
II−VII線による概略断面図であり、(b)は
(a)のA部拡大図である。
【符号の説明】
10 供試品 18 高周波出力監視装置 20 電力分配器 30 ボード 32 供試品ユニット 34 金属ブロック 36 ヒーター 38 熱センサー 40 熱モニター 42 直流バイアス印加用スプリングプローブ
ピンユニット 44 高周波印加用スプリングプローブピンユ
ニット 46 直流バイアス印加用スイッチ 48 直流バイアス用電源 50 逓倍器 52 帯域祖祉濾波器 54 ドライバアンプ 56 高周波オン/オフスイッチ 58 電圧制御発振器(VCO) 60 温度調節器 88 直流バイアス印加用スプリングプローブ
ピン 94 スプリングプローブピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−136225(JP,A) 特開 平1−162172(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/26 - 31/28

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供試品に高周波電力を印加しながら高温
    放置する高周波バーンイン試験を行うための高周波バー
    ンイン装置において、 供試品毎に発熱手段を有するとともに、 複数の前記供試品を1つの単位として各単位毎に高周波
    発生源を有するようにしたことを特徴とする高周波バー
    ンイン試験装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高周波バーンイン試験装
    置において、 前記供試品を前記各単位毎に1枚のボードに組み込むよ
    うにしたことを特徴とする高周波バーンイン試験装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2のいずれか1項
    に記載の高周波バーンイン試験装置において、 前記供試品に形成された所定の端子にピン部材を接触さ
    せることにより、前記供試品を半田付けすることなく、
    前記ピン部材を介して前記供試品に通電するようにした
    ことを特徴とする高周波バーンイン試験装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2のいずれか1項
    に記載の高周波バーンイン試験装置において、 前記供試品を半田付けすることなく、前記供試品に対し
    てピン部材を接触させることにより、前記発熱手段に対
    して前記供試品を保持するようにしたことを特徴とする
    高周波バーンイン試験装置。
  5. 【請求項5】 請求項3または請求項4のいずれか1項
    に記載の高周波バーンイン試験装置において、 前記ピン部材はプローブピンであることを特徴とする高
    周波バーンイン試験装置。
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