JP3214766B2 - 接続検査のための装置 - Google Patents
接続検査のための装置Info
- Publication number
- JP3214766B2 JP3214766B2 JP21335893A JP21335893A JP3214766B2 JP 3214766 B2 JP3214766 B2 JP 3214766B2 JP 21335893 A JP21335893 A JP 21335893A JP 21335893 A JP21335893 A JP 21335893A JP 3214766 B2 JP3214766 B2 JP 3214766B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- semiconductor device
- current
- connection
- changing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
- G01R31/70—Testing of connections between components and printed circuit boards
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気的な測定と検査技術
に関し、特に集積回路と印刷配線板との接続の検査に関
する。
に関し、特に集積回路と印刷配線板との接続の検査に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電子産業における重要な課題は部品又は
部品の導線と、印刷配線板のトレースとの接続の検査で
ある。この課題ははんだ付け工程で一部の導線が未接続
状態のままに残されることがよくある、導線の数が多
く、導線の密度が高い表面実装型の大規模集積回路にと
って特に重要である。更に、導線が曲がったり、ソケッ
トの接触不良が生ずることがある、ソケットに配設した
大規模集積回路の場合も重要な課題である。
部品の導線と、印刷配線板のトレースとの接続の検査で
ある。この課題ははんだ付け工程で一部の導線が未接続
状態のままに残されることがよくある、導線の数が多
く、導線の密度が高い表面実装型の大規模集積回路にと
って特に重要である。更に、導線が曲がったり、ソケッ
トの接触不良が生ずることがある、ソケットに配設した
大規模集積回路の場合も重要な課題である。
【０００３】接続の電気的な検査には一般に、検査中の
素子を励起して、有効な接続がなされていることを示す
電気的応答を検出することが必要である。一般に、並列
の電気的経路があると問題は複雑になる。励起によって
多重の並列経路に電気的応答が誘発された場合は、単一
の導線を分離することは困難である。
素子を励起して、有効な接続がなされていることを示す
電気的応答を検出することが必要である。一般に、並列
の電気的経路があると問題は複雑になる。励起によって
多重の並列経路に電気的応答が誘発された場合は、単一
の導線を分離することは困難である。
【０００４】従来の解決例は米国特許明細書第５，１１
１，１３７号に開示されている。この特許はＸ線のよう
な電離性放射線による半導体の照射に起因する半導体の
漏れ電流の変化を測定することによって、損なわれてい
ない電気経路が検出されるシステムを開示している。主
要な励起源は印刷配線板のトレースに印加される電圧で
ある。この電圧によって、接続された半導体素子のダイ
オードを経て漏れ電流が生ずる。次に二次的な励起源
（電離性放射線）によって一つの素子での前記漏れ電流
の変化が誘発される。個々の半導体素子が照射され、電
流の変化が検出される。照射中の電流の変化は、半導体
素子が存在し、半導体素子と印刷配線板のトレースとの
間に損なわれていない接続がなされており、集積回路へ
の結合線が損なわれておらず、且つ集積回路からアース
への接続が損なわれていないことを示す。
１，１３７号に開示されている。この特許はＸ線のよう
な電離性放射線による半導体の照射に起因する半導体の
漏れ電流の変化を測定することによって、損なわれてい
ない電気経路が検出されるシステムを開示している。主
要な励起源は印刷配線板のトレースに印加される電圧で
ある。この電圧によって、接続された半導体素子のダイ
オードを経て漏れ電流が生ずる。次に二次的な励起源
（電離性放射線）によって一つの素子での前記漏れ電流
の変化が誘発される。個々の半導体素子が照射され、電
流の変化が検出される。照射中の電流の変化は、半導体
素子が存在し、半導体素子と印刷配線板のトレースとの
間に損なわれていない接続がなされており、集積回路へ
の結合線が損なわれておらず、且つ集積回路からアース
への接続が損なわれていないことを示す。
【０００５】一般に、Ｘ線のような電離性放射線には安
全性の配慮が必要であり、オペレータ要員を保護するた
めの高価な手段を講じる必要がある。更に、Ｘ線はある
種の水晶や、ある種のＭＯＳ電界効果トランジスタや、
その他の特に敏感な部品を損傷することがある。電流の
変化を誘発するより簡単で安全なシステムが必要とされ
ている。
全性の配慮が必要であり、オペレータ要員を保護するた
めの高価な手段を講じる必要がある。更に、Ｘ線はある
種の水晶や、ある種のＭＯＳ電界効果トランジスタや、
その他の特に敏感な部品を損傷することがある。電流の
変化を誘発するより簡単で安全なシステムが必要とされ
ている。
【０００６】
【発明の目的】従って本発明の目的は、より安全な放射
源を使用した安全で安価な接続検査方法により前記の問
題点を解消することにある。
源を使用した安全で安価な接続検査方法により前記の問
題点を解消することにある。
【０００７】
【発明の概要】本発明の実施例は米国特許明細書第５，
１１１，１３７号に記載のとおりダイオード電流、又は
これに対応する電圧を測定するが（即わち、ダイオード
インピーダンスの温度変化により測定トレース間のイン
ピーダンスの変化を測定しているわけであるが）、より
簡単で安全な二次励起源を利用するものである。本発明
は二次励起源として電離性放射線の代わりに温度変化を
利用する。本発明の一実施例では、印刷配線板上のトレ
ースに電圧が印加され、その結果生じた電流が測定され
る。別の実施例では、素子に電流源が接続され、その結
果生じた電圧が測定される。これら２つの測定をおこな
う装置、電圧を抵抗を介して印加して電圧を測定する装
置、電流を印加して電流を測定する装置のいずれをも用
いうるので、総称して刺激／測定装置と称する。次に個
々の半導体素子が加熱又は冷却され、その間に電流又は
電圧が監視される。ほとんどの半導体素子の場合、電圧
が一定の場合の電流の大きさは５０°（摂氏）の温度変
化で数桁も変化する。並列経路がある場合でも、一つの
素子での電流変化による電流全体の変化を検出すること
ができる。この電流の変化は、半導体素子が存在し、半
導体素子と印刷配線板のトレースとの間に損なわれてい
ない接続がなされており、集積回路への結合線が損なわ
れておらず、且つ集積回路から印刷回路板のトレースへ
の接続が損なわれていないことを示す。
１１１，１３７号に記載のとおりダイオード電流、又は
これに対応する電圧を測定するが（即わち、ダイオード
インピーダンスの温度変化により測定トレース間のイン
ピーダンスの変化を測定しているわけであるが）、より
簡単で安全な二次励起源を利用するものである。本発明
は二次励起源として電離性放射線の代わりに温度変化を
利用する。本発明の一実施例では、印刷配線板上のトレ
ースに電圧が印加され、その結果生じた電流が測定され
る。別の実施例では、素子に電流源が接続され、その結
果生じた電圧が測定される。これら２つの測定をおこな
う装置、電圧を抵抗を介して印加して電圧を測定する装
置、電流を印加して電流を測定する装置のいずれをも用
いうるので、総称して刺激／測定装置と称する。次に個
々の半導体素子が加熱又は冷却され、その間に電流又は
電圧が監視される。ほとんどの半導体素子の場合、電圧
が一定の場合の電流の大きさは５０°（摂氏）の温度変
化で数桁も変化する。並列経路がある場合でも、一つの
素子での電流変化による電流全体の変化を検出すること
ができる。この電流の変化は、半導体素子が存在し、半
導体素子と印刷配線板のトレースとの間に損なわれてい
ない接続がなされており、集積回路への結合線が損なわ
れておらず、且つ集積回路から印刷回路板のトレースへ
の接続が損なわれていないことを示す。
【０００８】電離性放射線よりも温度変化を利用するほ
うが有利であるのは、電圧が一定である場合、ダイオー
ド電流は電離性放射線の強度と比例して変化するが、温
度とは比例以上の急峻さで変化する点にある。更に、順
方向及び逆方向の双方のバイアス電流が強く影響され
る。熱の時間定数は比較的長いものの、一つの温度周期
中に一つの素子上の数１００本もの導線を全て検査でき
るので、全体的な処理量は受入れられる量である。
うが有利であるのは、電圧が一定である場合、ダイオー
ド電流は電離性放射線の強度と比例して変化するが、温
度とは比例以上の急峻さで変化する点にある。更に、順
方向及び逆方向の双方のバイアス電流が強く影響され
る。熱の時間定数は比較的長いものの、一つの温度周期
中に一つの素子上の数１００本もの導線を全て検査でき
るので、全体的な処理量は受入れられる量である。
【０００９】素子の温度を変化させるには多くの方法が
ある。素子を赤外線源によって非接触で個別に加熱した
り、熱源との接触によって個別に加熱したり、ヒートシ
ンクとの接触によって個別に冷却したりすることがてき
る。
ある。素子を赤外線源によって非接触で個別に加熱した
り、熱源との接触によって個別に加熱したり、ヒートシ
ンクとの接触によって個別に冷却したりすることがてき
る。
【００１０】市販のボード検査で一般に使用されている
針床（ベッド・オブ・ネイル）治具を用いて探針を行う
ことができる。あるいは、ロボット探針を使用し、又は
使用しない低コストの治具なしの検査システムで接続部
を一度に一個ずつ順次探針することもできる。
針床（ベッド・オブ・ネイル）治具を用いて探針を行う
ことができる。あるいは、ロボット探針を使用し、又は
使用しない低コストの治具なしの検査システムで接続部
を一度に一個ずつ順次探針することもできる。
【００１１】
【実施例】図１は第１導電トレース１０２（２つの部分
として図示されているが、互いに電気的に接続してい
る。）と、第２導電トレース１０４とを有する印刷配線
板１００の機械的な断面図である。接続導線を有する２
つの集積回路も機械的な断面図で示されている。第１集
積回路１０６はトレース１０２と、トレース１０４との
間に接続されている。第１集積回路１０６は接触式の熱
伝達素子１１６によって加熱される。第２集積回路１０
８もトレース１０２と、トレース１０４との間に接続さ
れている。断面図で示した集積回路の導線に関しては、
集積回路１０６と１０８は並列に接続されている。
として図示されているが、互いに電気的に接続してい
る。）と、第２導電トレース１０４とを有する印刷配線
板１００の機械的な断面図である。接続導線を有する２
つの集積回路も機械的な断面図で示されている。第１集
積回路１０６はトレース１０２と、トレース１０４との
間に接続されている。第１集積回路１０６は接触式の熱
伝達素子１１６によって加熱される。第２集積回路１０
８もトレース１０２と、トレース１０４との間に接続さ
れている。断面図で示した集積回路の導線に関しては、
集積回路１０６と１０８は並列に接続されている。
【００１２】図１は更にトレース１０４と電気的に接触
する先鋭なプローブ１１２を励振する電圧源１１０の簡
単な電気的概略図をも示している。それによって発生す
る電流は電流計１１４によって測定される。電流計１１
４は第１集積回路１０６の加熱前と加熱後に電流を測定
する。加熱による電流の変化は、集積回路１０６が存在
し、トレース１０２と、トレース１０４との間に電気的
に接続されていることを示すものである。
する先鋭なプローブ１１２を励振する電圧源１１０の簡
単な電気的概略図をも示している。それによって発生す
る電流は電流計１１４によって測定される。電流計１１
４は第１集積回路１０６の加熱前と加熱後に電流を測定
する。加熱による電流の変化は、集積回路１０６が存在
し、トレース１０２と、トレース１０４との間に電気的
に接続されていることを示すものである。
【００１３】図２は図１と同じ機械的断面図である。し
かし、図２では電流源２１０が先鋭なプローブ１１２を
励振し、その結果生ずる電圧が電圧計２１４によって測
定される。
かし、図２では電流源２１０が先鋭なプローブ１１２を
励振し、その結果生ずる電圧が電圧計２１４によって測
定される。
【００１４】一般の論理回路のほとんどの場合、寄生又
は保護ダイオードが各入力又は出力ピンと、給電線との
間に備えられている。例えば、ＣＭＯＳ素子は出力に寄
生ダイオードを有し、入力に保護ダイオードを有してい
る。図１及び図２では、導電トレース１０２及び１０４
を検査するのに必要なものは、トレース間の（素子１０
６内の）実効的なダイーオードだけである。更に、検査
中、通常動作の場合とは異なる態様でトレースを利用さ
れる。例えば、通常動作中にはトレース１０２は電源ト
レースであるが、検査中はトレース１０２を一時的にア
ースに接続して電圧源１１０又は電流源２１０用のダイ
オード電流経路を備えることができよう。
は保護ダイオードが各入力又は出力ピンと、給電線との
間に備えられている。例えば、ＣＭＯＳ素子は出力に寄
生ダイオードを有し、入力に保護ダイオードを有してい
る。図１及び図２では、導電トレース１０２及び１０４
を検査するのに必要なものは、トレース間の（素子１０
６内の）実効的なダイーオードだけである。更に、検査
中、通常動作の場合とは異なる態様でトレースを利用さ
れる。例えば、通常動作中にはトレース１０２は電源ト
レースであるが、検査中はトレース１０２を一時的にア
ースに接続して電圧源１１０又は電流源２１０用のダイ
オード電流経路を備えることができよう。
【００１５】図１及び図２ははんだ付けした導線を有す
る表面実装素子１０６及び１０８を図示している。しか
し、本発明はリードレスの表面実装素子、又はスルーホ
ール（通貫穴）部品にも同様に適用できる。本発明はは
んだ付けされた導線、リードレスの素子上にはんだ付け
された表面実装接点、ソケット内の接点、エラストマー
相互接続部、又はその他の素子とボードとの接続方法に
よるものの何れであるかを問わず電気的接続性を検出す
る。
る表面実装素子１０６及び１０８を図示している。しか
し、本発明はリードレスの表面実装素子、又はスルーホ
ール（通貫穴）部品にも同様に適用できる。本発明はは
んだ付けされた導線、リードレスの素子上にはんだ付け
された表面実装接点、ソケット内の接点、エラストマー
相互接続部、又はその他の素子とボードとの接続方法に
よるものの何れであるかを問わず電気的接続性を検出す
る。
【００１６】温度変化に関しては、励起源（図１では電
圧源１１０、又は図２では電流源２１０）が検査中のダ
イオードを順方向、又は逆方向のいずれにバイアスをか
けるかは問題ではない。順方向、又は逆方向バイアス・
ダイオードの場合、電圧を一定とした場合、温度上昇に
よって電流の増大が生ずる。あるいは、電流を一定とし
た場合、温度上昇によって電圧の降下が生ずる。電圧の
関数としての全電流Ｉは大概下記の公知の方程式によっ
て算出される。 Ｉ＝Ｉo （exp （qv/kT-1)） 但し、Ｉo は逆方向飽和電流、ｑは電子の電荷、Ｖはダ
イオード電圧、ｋはボルッマン定数で、Ｔはダイオード
の絶対温度である。
圧源１１０、又は図２では電流源２１０）が検査中のダ
イオードを順方向、又は逆方向のいずれにバイアスをか
けるかは問題ではない。順方向、又は逆方向バイアス・
ダイオードの場合、電圧を一定とした場合、温度上昇に
よって電流の増大が生ずる。あるいは、電流を一定とし
た場合、温度上昇によって電圧の降下が生ずる。電圧の
関数としての全電流Ｉは大概下記の公知の方程式によっ
て算出される。 Ｉ＝Ｉo （exp （qv/kT-1)） 但し、Ｉo は逆方向飽和電流、ｑは電子の電荷、Ｖはダ
イオード電圧、ｋはボルッマン定数で、Ｔはダイオード
の絶対温度である。
【００１７】上記の方程式だけでは温度が及ぼす全体的
な作用を適切に表すものではないが、Ｉo 自体が温度の
強い関数である。種々の条件下での温度の関数としての
電流と電圧を示した方程式とグラフに関してはグロー
ブ，Ａ著「半導体素子の物理学とテクノロジー」（ジョ
ン、ウィリー＆サン出版、１９６７年刊）を参照された
い。グローブの論文では図６．１９ｂ（１７８ページ）
はシリコン・ダイーオードの逆方向電流−電圧特性を示
し、図６．２３ｂ（１８８ページ）はシリコン・ダイオ
ードの順方向電流−電圧特性を示している。
な作用を適切に表すものではないが、Ｉo 自体が温度の
強い関数である。種々の条件下での温度の関数としての
電流と電圧を示した方程式とグラフに関してはグロー
ブ，Ａ著「半導体素子の物理学とテクノロジー」（ジョ
ン、ウィリー＆サン出版、１９６７年刊）を参照された
い。グローブの論文では図６．１９ｂ（１７８ページ）
はシリコン・ダイーオードの逆方向電流−電圧特性を示
し、図６．２３ｂ（１８８ページ）はシリコン・ダイオ
ードの順方向電流−電圧特性を示している。
【００１８】目盛なしの図３は一般的な原理を示してい
る。図３では、線３０２は低い温度ＴL での対数電流の
関数としてのダイオード電圧を表している。線３０４は
高い温度ＴH での対数電流の関数としてのダイオード電
圧を表している。図１のとおりに構成された検査の場
合、図３はダイオードに印加された一定の電圧源３０６
（Ｖs)を示している。図３では電流３０８（ＩL ）は低
い温度ＴL で測定され、電流３１０（ＩH)は高い温度Ｔ
H で測定される。図２のとおりに構成された検査の場
合、図３はダイオードに印加された一定の電流源３１２
（Ｉs)を示している。図３では電圧３１４（ＶL ）は低
い温度ＴL で測定され、電圧３１６（ＶH)は高い温度Ｔ
H で測定される。
る。図３では、線３０２は低い温度ＴL での対数電流の
関数としてのダイオード電圧を表している。線３０４は
高い温度ＴH での対数電流の関数としてのダイオード電
圧を表している。図１のとおりに構成された検査の場
合、図３はダイオードに印加された一定の電圧源３０６
（Ｖs)を示している。図３では電流３０８（ＩL ）は低
い温度ＴL で測定され、電流３１０（ＩH)は高い温度Ｔ
H で測定される。図２のとおりに構成された検査の場
合、図３はダイオードに印加された一定の電流源３１２
（Ｉs)を示している。図３では電圧３１４（ＶL ）は低
い温度ＴL で測定され、電圧３１６（ＶH)は高い温度Ｔ
H で測定される。
【００１９】下記の例はグローブの論文の図６．１９ｂ
及び図６．２３ｂから抜粋した近似値である。０．２Ｖ
で逆方向バイアスをかけられたシリコン・ダイオードの
場合、２５℃から７５℃に加熱すると電流は１０ｐＡか
ら８００ｐＡに変化する。０．２Ｖで順方向バイアスを
かけられたシリコン・ダイオードの場合、２５℃から７
５℃に加熱すると電流は１ｎＡから９０ｎＡに変化す
る。１００ｐＡで逆方向バイアスをかけられたシリコン
・ダイオードの場合、２５℃から７５℃に加熱すると電
圧は８Ｖから０．０２Ｖに変化する。１００ｐＡで順方
向バイアスをかけられたシリコン・ダイオードの場合、
２５℃から７５℃に加熱すると電圧は約０．１Ｖから実
質的に０Ｖに変化する（即わちグローブの図６．２３ｂ
では認知できない）。
及び図６．２３ｂから抜粋した近似値である。０．２Ｖ
で逆方向バイアスをかけられたシリコン・ダイオードの
場合、２５℃から７５℃に加熱すると電流は１０ｐＡか
ら８００ｐＡに変化する。０．２Ｖで順方向バイアスを
かけられたシリコン・ダイオードの場合、２５℃から７
５℃に加熱すると電流は１ｎＡから９０ｎＡに変化す
る。１００ｐＡで逆方向バイアスをかけられたシリコン
・ダイオードの場合、２５℃から７５℃に加熱すると電
圧は８Ｖから０．０２Ｖに変化する。１００ｐＡで順方
向バイアスをかけられたシリコン・ダイオードの場合、
２５℃から７５℃に加熱すると電圧は約０．１Ｖから実
質的に０Ｖに変化する（即わちグローブの図６．２３ｂ
では認知できない）。
【００２０】一般に、全並列電流は検査中の素子を流れ
る電流よりも大きい。ＤＣ測定の場合、検査中の素子に
起因する電流の変化はノイズ・レベルよりも大きい。ノ
イズが高い条件では、各トレースでの複数のＤＣ測定値
を平均化して信号／ノイズ比を向上させることができ
る。あるいは、ノイズに埋もれた信号を検出するために
同期検出方式を用いてＡＣ又はパルス式測定を行うこと
ができる。
る電流よりも大きい。ＤＣ測定の場合、検査中の素子に
起因する電流の変化はノイズ・レベルよりも大きい。ノ
イズが高い条件では、各トレースでの複数のＤＣ測定値
を平均化して信号／ノイズ比を向上させることができ
る。あるいは、ノイズに埋もれた信号を検出するために
同期検出方式を用いてＡＣ又はパルス式測定を行うこと
ができる。
【００２１】実施例では、図１に示したプローブ１１２
は検査用針床器具の“針”である。このような器具を使
用した市販の検査システムの１例には米国ヒューレット
・パッカード社の３０７０型ボード検査システムがあ
る。このようなシステムでは、各プローブ（針）は多重
化回路を経て電流及び電圧測定機器に接続することがで
きる。
は検査用針床器具の“針”である。このような器具を使
用した市販の検査システムの１例には米国ヒューレット
・パッカード社の３０７０型ボード検査システムがあ
る。このようなシステムでは、各プローブ（針）は多重
化回路を経て電流及び電圧測定機器に接続することがで
きる。
【００２２】別の実施例では、図１に示したプローブ１
１２は一度に一つづつ順次導線を検査するための検査機
器に接続された単一の携帯式、又はロボット制御のプロ
ーブである。図１に示した電流計１１４、又は図２に示
した電圧計２１４に適する市販の機器の１つは米国ヒュ
ーレット・パッカード社の３４５８型ディジタル・マル
チメータである。
１２は一度に一つづつ順次導線を検査するための検査機
器に接続された単一の携帯式、又はロボット制御のプロ
ーブである。図１に示した電流計１１４、又は図２に示
した電圧計２１４に適する市販の機器の１つは米国ヒュ
ーレット・パッカード社の３４５８型ディジタル・マル
チメータである。
【００２３】図４は本発明の１実施例に従った検査シス
テムの機械的な断面図を示している。両面印刷配線板４
００には４個の半導体部品４０２が実装されている。各
半導体部品４０２は熱伝達素子４０４と機械的に接触し
ている。印刷配線板上のトレースが針床器具４０６で探
針されている。加熱流体４１０又は冷却流体４１２が弁
４０８及び単数又は複数の熱伝達素子４０４を経て選択
的に還流される。温度検出プローブ４１６が温度を閉ル
ープ制御するために各素子の表面温度を測定する。弁４
０８と針床プローブ４０６も温度フィードバック用に制
御装置４１４に接続されている。
テムの機械的な断面図を示している。両面印刷配線板４
００には４個の半導体部品４０２が実装されている。各
半導体部品４０２は熱伝達素子４０４と機械的に接触し
ている。印刷配線板上のトレースが針床器具４０６で探
針されている。加熱流体４１０又は冷却流体４１２が弁
４０８及び単数又は複数の熱伝達素子４０４を経て選択
的に還流される。温度検出プローブ４１６が温度を閉ル
ープ制御するために各素子の表面温度を測定する。弁４
０８と針床プローブ４０６も温度フィードバック用に制
御装置４１４に接続されている。
【００２４】好ましい実施例では、熱伝達素子（図４、
４０４）は循環する加熱、又は冷却流体を用いた熱質量
として実現され、急激な熱伝達を行う。好ましい実施例
では、他の全ての素子が能動的に周囲温度に保持されて
いる間に検査中の一つの素子が加熱される。すなわち、
温度検出プローブ４１６が検査中の素子の周囲の素子の
温度を検出し、周囲の素子の温度が制御される。検査
後、他の素子の検査準備のために検査中の素子は能動的
に冷却されて、検査中の素子が周囲温度に戻される。検
査中の素子から側方に拡がる熱が支障をきたさない場合
は、周囲の素子の能動的な温度制御を省くことによって
このシステムを簡略化することができる。
４０４）は循環する加熱、又は冷却流体を用いた熱質量
として実現され、急激な熱伝達を行う。好ましい実施例
では、他の全ての素子が能動的に周囲温度に保持されて
いる間に検査中の一つの素子が加熱される。すなわち、
温度検出プローブ４１６が検査中の素子の周囲の素子の
温度を検出し、周囲の素子の温度が制御される。検査
後、他の素子の検査準備のために検査中の素子は能動的
に冷却されて、検査中の素子が周囲温度に戻される。検
査中の素子から側方に拡がる熱が支障をきたさない場合
は、周囲の素子の能動的な温度制御を省くことによって
このシステムを簡略化することができる。
【００２５】図示したシステムは検査中の素子が加熱で
はなく冷却された場合にも電流又は電圧を測定するため
に使用できる。あるいは、このシステムは検査中の素子
が加熱された場合と、検査中の素子が冷却された場合に
も再び電流又は電圧を測定することができる。あるい
は、加熱された検査中の素子以外の全ての素子を冷却し
てもよく、又は、冷却された検査中の素子以外の全ての
素子を加熱することもできる。
はなく冷却された場合にも電流又は電圧を測定するため
に使用できる。あるいは、このシステムは検査中の素子
が加熱された場合と、検査中の素子が冷却された場合に
も再び電流又は電圧を測定することができる。あるい
は、加熱された検査中の素子以外の全ての素子を冷却し
てもよく、又は、冷却された検査中の素子以外の全ての
素子を加熱することもできる。
【００２６】検査中の素子を加熱又は冷却するためにそ
の他の多くの接触式、非接触式方法を用いることができ
る。簡単な方法の一つは予熱した熱質量（例えばスチー
ル塊）を使用して、これを検査中の素子と接触させるこ
とである。別の方法には（隣接する部品を適宜に遮蔽し
つつ）加熱、又は冷却流体と直接接触させる方法や、気
化冷却、熱ポンプ、熱パイプ、赤外線放射源もしくはレ
ーザー、電気抵抗体（加熱コイル）及び熱電素子（ペル
チエ効果素子）が含まれる。
の他の多くの接触式、非接触式方法を用いることができ
る。簡単な方法の一つは予熱した熱質量（例えばスチー
ル塊）を使用して、これを検査中の素子と接触させるこ
とである。別の方法には（隣接する部品を適宜に遮蔽し
つつ）加熱、又は冷却流体と直接接触させる方法や、気
化冷却、熱ポンプ、熱パイプ、赤外線放射源もしくはレ
ーザー、電気抵抗体（加熱コイル）及び熱電素子（ペル
チエ効果素子）が含まれる。
【００２７】図４に示した実施例では、複数個の熱伝達
素子４０４が針床器具内に実装されている。この構造で
は、熱伝達素子４０４と検査される素子４０２との間に
は一対一の対応関係がある。加熱、又は冷却される素子
４０２へと流体を送り、又、素子４０２から流体を戻す
ために電気的に制御可能な機械式弁４０８が使用されて
いる。赤外線、レーザー又は熱電素子を使用した別の実
施例では、電気スイッチが熱伝達素子を直接制御する。
あるいは、器具を使用しない簡単なシステムでは、単一
の熱伝達素子が手動的に、又はロボット装置を使用して
配される。
素子４０４が針床器具内に実装されている。この構造で
は、熱伝達素子４０４と検査される素子４０２との間に
は一対一の対応関係がある。加熱、又は冷却される素子
４０２へと流体を送り、又、素子４０２から流体を戻す
ために電気的に制御可能な機械式弁４０８が使用されて
いる。赤外線、レーザー又は熱電素子を使用した別の実
施例では、電気スイッチが熱伝達素子を直接制御する。
あるいは、器具を使用しない簡単なシステムでは、単一
の熱伝達素子が手動的に、又はロボット装置を使用して
配される。
【００２８】図５は図１の実施例に示した本発明の方法
の流れ図である。第１段階５００は２つのトレース間に
電圧を印加する段階である。第２の段階５０２は最初の
基準ラインの全電流（初期電流）を測定する段階であ
る。第３段階５０４はトレース相互間に接続された半導
体素子の温度を変化させる段階である。第４段階５０６
は電流の変化を検出する段階である。変化が検出された
場合は（段階５０８）、半導体素子を介して電気的に導
通していることを示す。変化が検出されない場合は（段
階５１０）、電気的導通は確認されず、導通遮断の障害
が報告される。最終段階５１２は検査中の素子を最初の
温度に戻す段階である。
の流れ図である。第１段階５００は２つのトレース間に
電圧を印加する段階である。第２の段階５０２は最初の
基準ラインの全電流（初期電流）を測定する段階であ
る。第３段階５０４はトレース相互間に接続された半導
体素子の温度を変化させる段階である。第４段階５０６
は電流の変化を検出する段階である。変化が検出された
場合は（段階５０８）、半導体素子を介して電気的に導
通していることを示す。変化が検出されない場合は（段
階５１０）、電気的導通は確認されず、導通遮断の障害
が報告される。最終段階５１２は検査中の素子を最初の
温度に戻す段階である。
【００２９】図６は図２の実施例に示した本発明の方法
の流れ図である。第１段階６００は２つのトレース間に
電流を印加する段階である。第２段階６０２は最初の基
準ラインの電圧を測定する段階である。第３段階６０４
はトレース相互間に接続された半導体素子の温度を変化
させる段階である。第４段階６０６は電圧の変化を検出
する段階である。変化が検出された場合は（段階６０
８）、半導体素子を介して電気的に導通していることを
示す。変化が検出されない場合は（段階６１０）、電気
的導通は確認されず、導通遮断の障害が報告される。最
終段階６１２は検査中の素子を最初の温度に戻す段階で
ある。
の流れ図である。第１段階６００は２つのトレース間に
電流を印加する段階である。第２段階６０２は最初の基
準ラインの電圧を測定する段階である。第３段階６０４
はトレース相互間に接続された半導体素子の温度を変化
させる段階である。第４段階６０６は電圧の変化を検出
する段階である。変化が検出された場合は（段階６０
８）、半導体素子を介して電気的に導通していることを
示す。変化が検出されない場合は（段階６１０）、電気
的導通は確認されず、導通遮断の障害が報告される。最
終段階６１２は検査中の素子を最初の温度に戻す段階で
ある。
【００３０】以上詳述したように、本発明の実施によ
り、従来よりも安価かつ安全に半導体電子部品の接続検
査を実行することができる。
り、従来よりも安価かつ安全に半導体電子部品の接続検
査を実行することができる。
【図１】部品を搭載した印刷配線板の機械的断面と、該
印刷配線板に電気的に接続された刺激／測定装置の概略
を示すための図である。
印刷配線板に電気的に接続された刺激／測定装置の概略
を示すための図である。
【図２】別の刺激／測定装置を備えた図１と同様の図で
ある。
ある。
【図３】相異る２つの温度におけるダイオードの電圧−
対数電流の関係を表わすグラフである。
対数電流の関係を表わすグラフである。
【図４】本発明の一実施例の検査システムを説明するた
めの検査システムの断面図である。
めの検査システムの断面図である。
【図５】本発明の一実施例の検査方法を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】本発明の別の実施例の検査方法を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
１００：印刷配線板 １０２，１０４：導電トレース １０６，１０８：集積回路 １１０：電圧源 １１２：プローブ １１４：電流計 １１６：熱伝達素子（熱質量） ２１０：電流源 ２１４：電圧計 ４００：両面印刷配線板 ４０２：半導体部品 ４０４：熱伝達素子（熱質量） ４０６：針床器具 ４０８：弁 ４１０：加熱流体 ４１２：冷却流体 ４１４：制御装置 ４１６：温度検出プローブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎ ｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (56)参考文献 特開 昭63−151873（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/02,31/28
Claims (7)
- 【請求項１】第１、第２の導電トレースと、第１、第２
のトレース間に第１、第２の導電トレースに関連する第
１、第２の導線を備えた半導体装置と少なくとも１つの
第３の導電トレースとを含む印刷配線板において、第
１、第２、第３の導電トレース間の電気的導通から該半
導体装置と印刷回路板との間の電気的接続を検査するた
めの装置であって、 （イ）第１、第２の導電トレースに電気的に接続された
電圧源； （ロ）第３の導電トレースと第１、第２の導電トレース
のいずれかとを流れる電流を監視するための監視装置；
および （ハ）前記半導体装置の温度を変えるための装置；とを
備え、 前記温度の変化の前後における前記電流の変化が前記半
導体装置を通る接続性を表すことを特徴とする接続検査
のための装置。 - 【請求項２】前記半導体装置の温度を変えるための装置
が該半導体装置の最初の温度とは異なる温度を有する熱
伝達素子を備え、該熱伝達素子を前記半導体装置に接触
させることを特徴とする請求項１に記載の接続検査のた
めの装置。 - 【請求項３】さらに、前記半導体装置の温度を変化させ
るため前記熱伝達素子に流体を送るようにしたことを特
徴とする請求項２に記載の接続検査のための装置。 - 【請求項４】前記半導体装置の最初の温度が周囲温度で
あり、前記半導体装置の温度の変化が温度上昇であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の接続検査のための装
置。 - 【請求項５】前記半導体装置の温度を変えるための装置
が赤外線源を備え非接触で該半導体装置を直接加熱する
ことを特徴とする請求項１に記載の接続検査のための装
置。 - 【請求項６】前記印刷基板にはさらに複数の隣接部品と
隣接部品を遮蔽する手段とが含まれ、前記半導体装置の
温度を変えるための装置が前記半導体装置の最初の温度
とは異なる温度の流体を前記半導体装置に接触させると
共に、前記遮蔽する手段により、前記隣接部品へは接触
させないことを特徴とする請求項１に記載 の接続検査の
ための装置。 - 【請求項７】前記半導体装置の温度を変えるための装置
が前記半導体装置に直接接触する熱電素子を備えること
を特徴とする請求項１に記載の接続検査のための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US92679492A | 1992-08-06 | 1992-08-06 | |
| US926,794 | 1992-08-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109797A JPH06109797A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3214766B2 true JP3214766B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=25453731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21335893A Expired - Fee Related JP3214766B2 (ja) | 1992-08-06 | 1993-08-05 | 接続検査のための装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5489851A (ja) |
| JP (1) | JP3214766B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5824796A (en) * | 1988-09-28 | 1998-10-20 | Epoch Pharmaceuticals, Inc. | Cross-linking oligonucleotides |
| US5391993A (en) * | 1994-01-27 | 1995-02-21 | Genrad, Inc. | Capacitive open-circuit test employing threshold determination |
| JP3415681B2 (ja) * | 1994-06-29 | 2003-06-09 | アジレント・テクノロジー株式会社 | インピーダンス測定装置 |
| KR0131389B1 (ko) * | 1994-09-27 | 1998-04-14 | 황인길 | 비지에이 반도체패키지의 와이어본딩 검사방법 |
| US5521513A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-28 | Teradyne Inc | Manufacturing defect analyzer |
| US5742169A (en) * | 1996-02-20 | 1998-04-21 | Micron Technology, Inc. | Apparatus for testing interconnects for semiconductor dice |
| US5977785A (en) * | 1996-05-28 | 1999-11-02 | Burward-Hoy; Trevor | Method and apparatus for rapidly varying the operating temperature of a semiconductor device in a testing environment |
| US6239604B1 (en) * | 1996-10-04 | 2001-05-29 | U.S. Philips Corporation | Method for inspecting an integrated circuit by measuring a voltage drop in a supply line of sub-circuit thereof |
| US6188233B1 (en) * | 1998-09-25 | 2001-02-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for determining proximity effects on electrical characteristics of semiconductor devices |
| JP3235573B2 (ja) * | 1998-11-05 | 2001-12-04 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の試験システム |
| US6236196B1 (en) | 1999-06-03 | 2001-05-22 | International Business Machines Corporation | Thermal modulation system and method for locating a circuit defect such as a short or incipient open independent of a circuit geometry |
| US6504378B1 (en) * | 1999-11-24 | 2003-01-07 | Micron Technology, Inc. | Apparatus for evaluating contact pin integrity of electronic components having multiple contact pins |
| US6560556B1 (en) * | 1999-11-30 | 2003-05-06 | International Business Machines Corporation | Non-invasive process for circuit defect isolation using thermal expansion property of thermodynamics |
| US6825651B2 (en) * | 2002-04-12 | 2004-11-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Test method for characterizing currents associated with powered components in an electronic system |
| US7352200B2 (en) | 2005-01-12 | 2008-04-01 | International Business Machines Corporation | Functional and stress testing of LGA devices |
| US7102377B1 (en) * | 2005-06-23 | 2006-09-05 | International Business Machines Corporation | Packaging reliability superchips |
| CZ302231B6 (cs) * | 2006-10-19 | 2011-01-05 | Ceské vysoké ucení technické v Praze Fakulta elektrotechnická | Zarízení pro simulaci vlivu rozdílných soucinitelu teplotní roztažnosti desky plošného spoje a pripojené bezvývodové soucástky na vlastnosti pájených a lepených spoju |
| JP2008128838A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Shinko Electric Ind Co Ltd | プローブ装置 |
| WO2011127130A1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-10-13 | Water Technologies Corporation | Apparatus for photoionization of an analyte in an eluent of a chromatography column |
| US10123408B2 (en) * | 2012-03-14 | 2018-11-06 | Nvidia Corporation | Circuit board, current-measuring device, and method of measuring a current of a circuit board |
| JP2014235119A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 日本電産リード株式会社 | 基板検査装置、基板検査方法および基板検査用治具 |
| DE102014109951A1 (de) * | 2014-07-16 | 2016-02-18 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Überprüfung von Bauteilanschlüssen |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3842346A (en) * | 1972-12-20 | 1974-10-15 | C Bobbitt | Continuity testing of solid state circuitry during temperature cycling |
| US4578637A (en) * | 1984-04-06 | 1986-03-25 | Signetics Corporation | Continuity/leakage tester for electronic circuits |
| US4683422A (en) * | 1985-09-20 | 1987-07-28 | Goodson David R | Low voltage continuity tester |
| US4779041A (en) * | 1987-05-20 | 1988-10-18 | Hewlett-Packard Company | Integrated circuit transfer test device system |
| US5111137A (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-05 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for the detection of leakage current |
| US5124660A (en) * | 1990-12-20 | 1992-06-23 | Hewlett-Packard Company | Identification of pin-open faults by capacitive coupling through the integrated circuit package |
| US5162742A (en) * | 1992-01-29 | 1992-11-10 | International Business Machines Corporation | Method for locating electrical shorts in electronic substrates |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP21335893A patent/JP3214766B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-05 US US08/349,709 patent/US5489851A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06109797A (ja) | 1994-04-22 |
| US5489851A (en) | 1996-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3214766B2 (ja) | 接続検査のための装置 | |
| KR100248640B1 (ko) | 소자테스트방법 및 시스템 | |
| JP3285913B2 (ja) | 回路試験装置 | |
| US3842346A (en) | Continuity testing of solid state circuitry during temperature cycling | |
| JP2664429B2 (ja) | 回路板検査装置および方法 | |
| JPS63302383A (ja) | 回路試験装置及び方法 | |
| US8322917B2 (en) | Method for testing a heat pipe and corresponding test device | |
| Elger et al. | Transient thermal analysis for accelerated reliability testing of LEDs | |
| KR20190035815A (ko) | 디바이스 검사 회로, 디바이스 검사 장치 및 프로브 카드 | |
| US20040100293A1 (en) | Test structure for determining the stability of electronic devices comprising connected substrates | |
| US6577146B2 (en) | Method of burning in an integrated circuit chip package | |
| US5101152A (en) | Integrated circuit transfer test device system utilizing lateral transistors | |
| US5760596A (en) | Testing series passive components without contacting the driven node | |
| US6657447B1 (en) | Liquid crystal method to localize metal short on multi-layer metal CMOS process | |
| Zhu et al. | Finding Shorted Components on Printed Circuit Boards by Infrared-Based Direct Current Injection Method | |
| JP2966185B2 (ja) | 故障検出方法 | |
| Norico et al. | Pushing Failure Mode Stimulus to Overcome the Limitations and Boundaries of Soft Defect Localization Tools | |
| Deng et al. | Analysis of phosphorus flame retardant induced leakage currents in IC packages using SQUID microscopy | |
| JP2001021611A (ja) | 半導体試験装置 | |
| Sartori et al. | Analysis of voltage forcing consequences during in-circuit testing | |
| TAKAGI et al. | Lead open detection based on supply current of CMOS LSIs | |
| KR100215110B1 (ko) | 교류단 전원을 이용한 와이어 단선 검사장치 | |
| Graham | 4857826 Tester system for electrical power circuits terminated at an outlet plug receptacle | |
| JPH07191079A (ja) | 半導体集積回路の評価方法及び評価治具 | |
| Scott | Solving Electronic System Failures in Aerospace Applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |