JP3372029B2 - 半導体集積回路試験装置およびその故障時の復旧方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路の電
気的特性を試験する試験装置およびその故障時の復旧方
法に関し、さらに言えば、起動時に動作安定化のためウ
ォームアップが実行される半導体集積回路試験装置およ
びその故障時の復旧方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路（以下、ＩＣ
（Integrated Circuit）と呼ぶ）試験装置では、被試験
ＩＣに所定の電源電圧および試験信号を供給し、供給さ
れた試験信号に対する被試験ＩＣの出力信号を所定の期
待値と比較することにより、被試験ＩＣの電気的特性の
試験（以下、ＩＣ試験という）がなされる。

【０００３】このようなＩＣ試験装置において必要な試
験精度を得るためには、試験信号を高いタイミング精度
および高い振幅精度で被試験ＩＣに供給しなければなら
ない。さらには、被試験ＩＣに供給する電源電圧の値に
も高い精度が要求される。そして、これらの精度は、Ｉ
Ｃ試験装置を構成する集積回路素子などの電子部品の温
度特性の影響を強く受ける。

【０００４】このため、通常、ＩＣ試験装置の起動（す
なわち、ＩＣ試験装置の主電源を投入）した直後にウォ
ームアップが実行される。このウォームアップにより電
子部品を熱的に十分安定させた後、被試験ＩＣに供給す
る試験信号および電源電圧の自動較正（いわゆる、シス
テムキャリブレーション）を行うことで、必要な試験精
度を確保している。

【０００５】従来のＩＣ試験装置では、ウォームアップ
の実行時間は予め設定されており、常に一定時間のウォ
ームアップが行われる。ウォームアップの実行時間は、
ＩＣ試験装置を構成する全ての電子部品が熱的に安定す
るように、通常、３０分程度に設定される。

【０００６】図６は、従来のＩＣ試験装置における起動
からＩＣ試験の実行までの動作を示すフローチャートで
ある。従来のＩＣ試験装置は、以下のように動作する。

【０００７】まず最初に、ＩＣ試験装置の主電源が手動
で投入され、ＩＣ試験装置が起動する（ステップＳ１０
１）。

【０００８】起動直後に、ウォームアップの実行を開始
する（ステップＳ１０２）。

【０００９】ウォームアップの実行は所定の時間を経過
するまで継続され（ステップＳ１０３）、所定の時間が
経過した時点でウォームアップの実行を停止する（ステ
ップＳ１０４）。

【００１０】さらに、システムキャリブレーションを実
行（ステップＳ１０５）した後、ＩＣ試験を実行する
（ステップＳ１０６）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】近年、ＩＣ試験装置の
高機能化および高速化に伴い、ＩＣ試験装置の製作コス
トがますます高くなっており、ＩＣ試験装置の稼働率の
向上が望まれている。

【００１２】一般に、ＩＣ試験装置の故障時には、ＩＣ
試験装置の主電源を切断して一旦停止し、故障個所を修
復する。修復は故障した回路を基板単位で交換して行わ
れため、修復に要する時間は数分程度である。修復が終
わると、電源が再度投入されて、ウォームアップおよび
システムキャリブレーションをその順で実行した後、Ｉ
Ｃ試験が再開される。こうして、ＩＣ試験装置の復旧が
なされる。

【００１３】本来、故障修復後に必要なウォームアップ
の実行時間は修復に要する時間（すなわち、ＩＣ試験装
置の停止時間）に対応して増減するため、修復に要する
時間が短かければ、ウォームアップの実行時間を短縮す
ることが可能である。しかしながら、従来のＩＣ試験装
置では、故障修復の後でも、図６のフローチャートに従
って一定時間のウォームアップが実行される。このた
め、不要な時間がウォームアップに費やされることにな
り、故障時の復旧に要する時間を短縮できない。よっ
て、故障に起因する稼働率の低下が大きいという問題が
ある。

【００１４】そこで、本発明の目的は、故障修復後のウ
ォームアップの実行時間を短縮できる半導体集積回路試
験装置およびその故障時の復旧方法を提供することにあ
る。

【００１５】本発明の他の目的は、故障に起因する稼働
率の低下を抑制できる半導体集積回路試験装置およびそ
の故障時の復旧方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】（１） 本発明の半導体
集積回路試験装置は、起動時に動作安定化のためウォー
ムアップが実行される半導体集積回路試験装置であっ
て、故障時に故障発生基板に換えて実装可能な予備基板
と、前記予備基板が実装された時に前記予備基板の温度
を検出する温度検出手段とを備えてなり、前記予備基板
は、実装前に予め加熱されており、しかも、前記予備基
板の実装により前記故障を修復した時に、再起動により
実行される前記ウォームアップを、検出された前記予備
基板の温度に基づき停止することを特徴とする。

【００１７】（２） 本発明の半導体集積回路試験装置
では、前記温度検出手段が、前記故障の修復のために実
装された前記予備基板の温度を検出する。そして、検出
された前記予備基板の温度に基づいて、前記故障の修復
後に実行されるウォームアップが停止される。しかも、
前記予備基板は実装前に予め加熱（すなわち、予備加
熱）されている。

【００１８】このため、動作の安定化がなされた直後に
ウォームアップの実行を確実に停止でき、ウォームアッ
プに不要な時間が費やされることがない。さらに、前記
予備基板の予備加熱により、動作の安定化に必要な時間
が短縮される。よって、故障修復後のウォームアップの
実行時間を短縮でき、ひいては、故障に起因する稼働率
の低下が抑制される。

【００１９】好ましくは、前記予備基板の温度を直接検
出できるように、前記温度検出手段が前記予備基板に設
けられている。

【００２０】（３） なお、特開平９−６１５０３号公
報には、温度変化検出手段により装置内温度を検出する
半導体試験装置が開示されている。しかし、特開平９−
６１５０３号公報の半導体試験装置では、温度変化検出
手段による装置内温度の検出は、装置内の温度変化に応
じて試験信号の遅延時間を調整することによりスキュー
誤差を抑制することを目的として行われるものである。

【００２１】他方、特開平１０−１７０６０３号公報に
は、温度検出手段によりＩＣテスタ内の雰囲気温度を検
出するＩＣテスタのキャリブレーション方法が開示され
ている。しかし、特開平１０−１７０６０３号公報のＩ
Ｃテスタのキャリブレーション方法では、温度検出手段
によるＩＣテスタ内の雰囲気温度の検出は、キャリブレ
ーションを行うか否かを判断するためのものであり、キ
ャリブレーション時間の短縮を目的として行われるもの
である。

【００２２】さらに、特開昭６３−１６３２９０号公報
や特開平４−１９０１７５号公報にも温度センサを有す
るＩＣ検査装置が開示されている。しかし、これらの公
報のＩＣ検査装置においても、温度センサによる温度の
検出は、試験信号のタイミングを調整してスキュー精度
を向上させることを目的とするものである。

【００２３】したがって、検出された予備基板の温度に
基づいてウォームアップを停止することによって故障修
復後のウォームアップの実行時間を短縮し、故障に起因
する稼働率の低下を抑制することを目的とする本発明と
上記特開平９−６１５０３号公報、特開平１０−１７０
６０３号公報、特開昭６３−１６３２９０号公報および
特開平４−１９０１７５号公報とは明らかに異なる。

【００２４】（４） 本発明の半導体集積回路試験装置
の好ましい例では、前記予備基板に複数の前記温度検出
手段が設けられており、それらの複数の前記温度検出手
段のそれぞれが検出した温度の最小値を前記予備基板の
温度とする。この場合、前記予備基板に温度分布が生じ
ても、その温度分布の影響を受け難くなる利点がある。

【００２５】本発明の半導体集積回路試験装置の他の好
ましい例では、前記温度検出手段が前記予備基板の接地
配線領域に密着して設けられている。この場合、接地配
線領域が比較的大きい比熱を持つため、前記接地配線領
域では急激な温度の変動が抑制される。また、前記接地
配線領域に密着させることにより、前記温度検出手段へ
の熱伝導が促進される。したがって、外乱の影響を受け
難くなり、前記予備基板の温度をより正確に検出できる
利点がある。

【００２６】本発明の半導体集積回路試験装置のさらに
他の好ましい例では、前記温度検出手段が、縦続接続さ
れた複数の位相反転器と、初段の前記位相反転器への入
力信号と最終段の前記位相反転器の出力信号との位相差
を検出する位相比較器とを有しており、前記位相比較器
が、実装された前記予備基板の温度に対応する信号を、
前記ウォームアップを制御する制御手段に出力する。

【００２７】本発明の半導体集積回路試験装置のさらに
他の好ましい例では、実装基板保持手段に隣接して設け
られた予備基板保持手段をさらに備えており、実装前の
前記予備基板が前記予備基板保持手段に保持されてお
り、前記実装基板保持手段に実装された基板の発熱によ
り、前記予備基板が実装前に予め加熱される。

【００２８】本発明の半導体集積回路試験装置のさらに
他の好ましい例では、収納された実装前の前記予備基板
を加熱可能な予備基板保管手段をさらに備えている。

【００２９】（５） 本発明の半導体集積回路試験装置
の故障時の復旧方法は、起動時に動作安定化のためウォ
ームアップが実行される半導体集積回路試験装置の故障
時の復旧方法であって、故障時に故障発生基板に換えて
予め加熱された予備基板を実装し、前記故障を修復する
ステップと、前記故障を修復した後、再起動して前記ウ
ォームアップを実行するステップと、前記ウォームアッ
プの実行中に、実装された前記予備基板の温度を検出す
るステップと、検出された前記予備基板の温度に基づき
前記ウォームアップを停止するステップとを備えること
を特徴とする。

【００３０】（６） 本発明の半導体集積回路試験装置
の故障時の復旧方法では、故障発生基板に換えて予め加
熱された予備基板を実装して前記故障を修復した後、再
起動して前記ウォームアップを実行し、前記ウォームア
ップを実行中に検出された前記予備基板の温度に基づき
前記ウォームアップを停止する。

【００３１】このため、本発明の半導体集積回路試験装
置で述べたと同じ理由で、故障修復後のウォームアップ
の実行時間を短縮でき、ひいては、故障に起因する稼働
率の低下が抑制される。

【００３２】（７） 本発明の半導体集積回路試験装置
の故障時の復旧方法の好ましい例では、前記予備基板の
複数の部位の温度を検出し、それら複数の部位の温度の
最小値を前記予備基板の温度とする。この場合、前記予
備基板に温度分布が生じても、その温度分布の影響を受
け難くなる利点がある。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面を参照しながら具体的に説明する。

【００３４】図１は、本発明の一実施形態のＩＣ試験装
置の構成を示す。

【００３５】図１に示すように、当該ＩＣ試験装置は、
ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算処理装
置）１と、メモリ２と、タイミング制御部１０と、デバ
イス電源部２０と、ピンエレクトロニクス部３０と、故
障修復用予備基板１５、２５、３５とを備えている。

【００３６】ＣＰＵ１は、所定の制御プログラムに基づ
いて当該ＩＣ試験装置の全体の制御を行うものであり、
バスライン３に電気的に接続されている。当該ＩＣ試験
装置の故障時には、ＣＰＵ１は、制御プログラムの一部
分である故障診断プログラムを実行して、故障箇所の特
定を行う。

【００３７】メモリ２は、制御プログラムおよび所定の
データを格納するものであり、バスライン３に電気的に
接続されている。

【００３８】タイミング制御部１０は、バスライン３に
電気的に接続されたインターフェース１１と、タイミン
グ制御回路１６および温度検出部１７がそれぞれ設けら
れた複数の基板とを有している。実際には、被試験ＩＣ
（図示せず）の入出力ピン数に対応した数の基板を有し
ているが、ここでは、図面を簡略化するため２つの基板
１３、１４を図示している。以下、タイミング制御部１
０が基板１３、１４のみを有するとして説明する。

【００３９】基板１３、１４のタイミング制御回路１６
は、クロックパルスや判定ストローブなどのタイミング
信号を生成するものである。基板１３、１４の温度検出
部１７は、基板１３、１４の温度を検出するものであ
る。

【００４０】基板１３、１４は、対応する実装用ソケッ
ト１８にそれぞれ装着されてタイミング制御部１０に実
装されている。実装用ソケット１８はフレーム７にそれ
ぞれ固定されており、実装用ソケット１８にはバスライ
ン１２との電気的な接続がそれぞれなされている。この
ため、基板１３、１４のタイミング制御回路１６および
温度検出部１７は、対応する実装用ソケット１８を介し
てインターフェース１１にそれぞれ電気的に接続されて
いる。基板１３、１４の温度検出部１７は、検出した温
度に基づく温度データ信号ＴＤ１、ＴＤ２をバスライン
１２にそれぞれ出力する。

【００４１】図２は、基板１３の温度検出部１７の構成
を示す。

【００４２】図２の温度検出部１７は、基板１３の上に
設けられた２つの温度センサ４１ａ、４１ｂと、温度デ
ータ生成部４３とを有している。温度センサ４１ａ、４
１ｂは、基板１３の所定部分の温度をそれぞれ検出し、
検出した温度に対応した出力信号ＴＳ１、ＴＳ２を温度
データ生成部４３にそれぞれ供給する。温度データ生成
部４３は、温度センサ４１ａ、４１ｂの出力信号ＴＳ
１、ＴＳ２に基づいて温度データ信号ＴＤ１を生成し、
バスライン１２に出力する。

【００４３】温度センサ４１ａ、４１ｂは、基板１３の
表面に形成された２つのアース・プレーン（すなわち、
接地配線領域）４２ａ、４２ｂにそれぞれ密着して設け
られている。アース・プレーン４２ａ、４２ｂは、通
常、基体としての銅材に金メッキやはんだメッキが施さ
れたものが使用されており、エポキシ材などからなる基
板１３本体に比べて大きな熱容量を持つ。このため、ア
ース・プレーン４２ａ、４２ｂでは、急激な熱変動が起
こり難く、温度が安定している。こうした特性を持つア
ース・プレーン４２ａ、４２ｂに温度センサ４１ａ、４
１ｂを密着させることにより、熱の外乱に対する耐性が
高まり、安定した出力信号ＴＳ１、ＴＳ２を得ることが
できる。すなわち、基板１３の温度をより正確に検出で
きる。

【００４４】なお、図２の温度検出部１７は、２つの温
度センサ４１ａ、４１ｂを有しているが、これは基板１
３に温度分布が生じた場合を考慮しているからである。
すなわち、温度センサ４１ａ、４１ｂの検出した温度の
低い方を基板１３の温度とすればよい。そうすれば、温
度分布の影響を受け難くなる。温度分布の程度によって
は、温度センサ４１ａ、４１ｂの他にさらに多数の温度
センサを設けることも有効である。

【００４５】逆に、温度センサ４１ａ、４１ｂのいずれ
か一方だけを設けてもよい。その場合には、後述するウ
ォームアップ停止の判定条件の温度範囲を高く設定す
る。そうすれば、温度分布の影響を受け難くなる。

【００４６】図３は、温度センサ４１ａの具体例を示
す。

【００４７】図３の温度センサ４１ａは、縦続接続され
た７つの位相反転器（インバータ）６１ａ、６１ｂ、６
１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６１ｆ、６１ｇと、位相比較器
６２とを備えたＩＣからなる。

【００４８】第１段の位相反転器６１ａには基準信号Ｂ
Ｓが入力され、基準信号ＢＳの位相を反転した信号が位
相反転器６１ａから出力される。基準信号ＢＳとして
は、例えば、タイミング制御回路１６で生成されるクロ
ックパルスを使用する。

【００４９】第２段〜第７段の位相反転器６１ｂ、６１
ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６１ｆ、６１ｇには第１段〜第６
段の位相反転器６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１
ｅ、６１ｆの出力信号がそれぞれ入力され、位相反転器
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６１ｆの出
力信号の位相を反転した信号が位相反転器６１ｂ、６１
ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６１ｆ、６１ｇからそれぞれ出力
される。位相反転器６１ｇの出力信号ＰＳは、位相比較
器６２の一方の入力端子に供給される。

【００５０】位相比較器６２の他方の入力端子には、基
準信号ＢＳが供給される。位相比較器６２は、基準信号
ＢＳと位相反転器６１ｇの出力信号ＰＳの位相差に対応
する信号ＴＳ１を出力する。

【００５１】上記の構成からなる温度センサ４１ａは、
位相反転器６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、
６１ｆ、６１ｇの出力信号の位相が動作温度に対応して
変化することを利用したものである。すなわち、動作温
度が高くなるに従い、位相反転器６１ｇの出力信号ＰＳ
の位相ずれが大きくなり、位相比較器６２の出力信号Ｔ
Ｓ１も大きくなる。こうして、動作温度（すなわち、基
板１３の温度）に対応した信号が得られるのである。

【００５２】なお、温度センサ４１ｂも上記の温度セン
サ４１ａと同一の構成を持つ。

【００５３】ここからは、再び図１の説明に戻る。

【００５４】デバイス電源部２０は、バスライン３に電
気的に接続されたインターフェース２１と、デバイス電
源回路２６および温度検出部２７がそれぞれ設けられた
複数の基板とを有している。実際には、タイミング制御
部１０と同様に、被試験ＩＣの入出力ピン数に対応した
数の基板を有しているが、ここでは、図面を簡略化する
ため２つの基板２３、２４を示している。以下、デバイ
ス電源部２０が基板２３、２４のみを有するとして説明
する。

【００５５】基板２３、２４のデバイス電源回路２６
は、被試験ＩＣに電源電圧を供給するものである。基板
２３、２４の温度検出部２７は、基板２３、２４の温度
を検出するものであり、温度検出部１７と実質的に同じ
構成を持つ。

【００５６】基板２３、２４は、対応する実装用ソケッ
ト２８にそれぞれ装着されてデバイス電源部２０に実装
されている。実装用ソケット２８はフレーム８にそれぞ
れ固定されており、実装用ソケット２８にはバスライン
２２との電気的な接続がそれぞれなされている。このた
め、基板２３、２４のデバイス電源回路２６および温度
検出部２７は対応する実装用ソケット２８を介してイン
ターフェース２１にそれぞれ電気的に接続される。基板
２３、２４の温度検出部２７は、検出した温度に基づく
温度データ信号ＴＤ３、ＴＤ４をバスライン２２にそれ
ぞれ出力する。

【００５７】ピンエレクトロニクス部３０は、バスライ
ン３に電気的に接続されたインターフェース３１と、ピ
ンエレクトロニクス回路３６および温度検出部３７がそ
れぞれ設けられた複数の基板とを備えている。実際に
は、タイミング制御部１０と同様に、被試験ＩＣの入出
力ピン数に対応した数の基板を有しているが、ここで
は、図面を簡略化するため２つの基板３３、３４を図示
している。以下、ピンエレクトロニクス部３０が基板３
３、３４のみを有するとして説明する。

【００５８】基板３３、３４のピンエレクトロニクス回
路３６は、被試験ＩＣに試験用信号を供給すると共に被
試験ＩＣからの出力信号とメモリ２に予め格納された所
定の期待値との比較を行うものである。基板３３、３４
の温度検出部３７は、基板３３、３４の温度を検出する
ものであり、温度検出部１７と実質的に同じ構成を持
つ。

【００５９】基板３３、３４は、対応する実装用ソケッ
ト３８にそれぞれ装着されてピンエレクトロニクス部３
０に実装されている。実装用ソケット３８はフレーム９
にそれぞれ固定されており、実装用ソケット３８にはバ
スライン３２との電気的な接続がそれぞれなされてい
る。このため、基板３３、３４のピンエレクトロニクス
回路３６および温度検出部３７は対応する実装用ソケッ
ト３８を介してインターフェース３１にそれぞれ電気的
に接続される。基板３３、３４の温度検出部３７は、検
出した温度に基づく温度データ信号ＴＤ５、ＴＤ６をバ
スライン３２にそれぞれ出力する。

【００６０】上記のＣＰＵ１、メモリ２、タイミング制
御部１０、デバイス電源部２０およびピンエレクトロニ
クス部３０により、ＩＣ試験が実行される。

【００６１】予備基板１５は、基板１３、１４と同じの
タイミング制御回路１６および温度検出部１７を有して
おり、ダミー・ソケット１９に装着されている。ダミー
・ソケット１９は実装用ソケット１８と同様にフレーム
７に固定されているが、ダミー・ソケット１９にはバス
ライン１２との電気的な接続はなされていない。このた
め、予備基板１５のタイミング制御回路１６および温度
検出部１７は、インターフェース１１に電気的に接続さ
れていない。

【００６２】予備基板２５は、基板２３、２４と同じの
デバイス電源回路２６および温度検出部２７を有してお
り、ダミー・ソケット２９に装着されている。ダミー・
ソケット２９は実装用ソケット２８と同様にフレーム８
に固定されているが、ダミー・ソケット２９にはバスラ
イン２２との電気的な接続はなされていない。このた
め、予備基板２５のデバイス電源回路２６および温度検
出部２７は、インターフェース２１に電気的に接続され
ていない。

【００６３】予備基板３５は、基板３３、３４と同じの
ピンエレクトロニクス回路３６および温度検出部３７を
有しており、ダミー・ソケット３９に装着されている。
ダミー・ソケット３９は実装用ソケット３８と同様にフ
レーム９に固定されているが、ダミー・ソケット３９に
はバスライン３２との電気的な接続はなされていない。
このため、予備基板３５のピンエレクトロニクス回路３
６および温度検出部３７は、インターフェース３１に電
気的に接続されていない。

【００６４】図１のＩＣ試験装置では、基板１３、１４
のいずれか一方を実装用ソケット１８から取り外し、予
備基板１５を実装用ソケット１８のいずれか一方に装着
することにより、タイミング制御回路１６に故障が生じ
た際に、基板単位で交換できる。デバイス電源回路２６
とピンエレクトロニクス回路３６についても同様に、基
板単位での交換が可能である。

【００６５】図４は、基板１３、１４および予備基板１
５が実装用ソケット１８およびダミー・ソケット１９に
装着された状態を示す。

【００６６】図４に示すように、実装用ソケット１８お
よびダミー・ソケット１９は、装着された基板１３、１
４および基板１５のそれぞれの表面が所定の間隔で対向
するように、隣接して配置されている。このため、基板
１３、１４のタイミング制御回路１６が動作中に熱を発
生すると、輻射または対流によって予備基板１５が実装
前に予め加熱（すなわち、予備加熱）される。この予備
加熱が十分に行われた場合、予備基板１５は基板１３と
ほぼ同等の温度（例えば、約５０℃）になる。

【００６７】基板２３、２４および予備基板２５が実装
用ソケット２８およびダミー・ソケット２９に装着され
た状態は、基板１３、１４および予備基板１５の場合と
同様である。また、基板３３、３４および予備基板３５
が実装用ソケット３８およびダミー・ソケット３９に装
着された状態も、基板１３、１４および予備基板１５の
場合と同様である。したがって、基板２３、２４のデバ
イス電源回路２６の動作中に、予備基板２５は基板２
３、２４とほぼ同等の温度になるまで予備加熱される。
基板３３、３４のピンエレクトロニクス回路３６の動作
中に、予備基板３５は基板３３、３４とほぼ同等の温度
になるまで予備加熱される。

【００６８】次に、温度検出部１７、２７、３７による
温度の検出と、ＣＰＵ１によるウォームアップの制御に
関する動作を図１および図２を用いて説明する。

【００６９】図１のＩＣ試験装置が起動すると、タイミ
ング制御部１０、デバイス電源部２０およびピンエレク
トロニクス部３０にそれぞれ通電がなされてウォームア
ップの実行が開始される。

【００７０】このウォームアップの開始直後から、基板
１３、１４の温度検出部１７は、基板１３、１４の温度
をそれぞれ検出し、温度データ信号ＴＤ１、ＴＤ２をバ
スライン１２にそれぞれ出力する。同様に、基板２３、
２４の温度検出部２７は、基板２３、２４の温度をそれ
ぞれ検出し、温度データ信号ＴＤ３、ＴＤ４をバスライ
ン２２にそれぞれ出力する。また、基板３３、３４の温
度検出部３７は、基板３３、３４の温度をそれぞれ検出
し、温度データ信号ＴＤ５、ＴＤ６をバスライン３２に
それぞれ出力する。バスライン１２、２２、３２にそれ
ぞれ出力された温度データ信号ＴＤ１、ＴＤ２、温度デ
ータ信号ＴＤ３、ＴＤ４、および温度データ信号ＴＤ
５、ＴＤ６は、インターフェース１１、２１、３１を介
してバスライン３にそれぞれ供給される。

【００７１】ＣＰＵ１は、ウォームアップの経過時間を
計測（タイムカウント）すると共に、メモリ２に格納さ
れた制御プログラムを実行して基板１３、１４、２３、
２４、３３、３４のうち予め指定された基板の温度を監
視する。基板の指定は、作業者のＣＰＵ１に対する指令
によりなされる。以下、基板１３が指定されたと仮定し
て説明する。

【００７２】ＣＰＵ１は、バスライン３から供給された
温度データ信号ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３、ＴＤ４、ＴＤ
５、ＴＤ６の中から、基板１３の温度に対応する温度デ
ータ信号ＴＤ１のみを抽出する。そして、基板１３の温
度が所定の条件を満たしているか否かをＣＰＵ１が判定
する。判定に使用される条件は、タイミング制御回路１
６、デバイス電源回路２６およびピンエレクトロニクス
回路３６の動作が安定するように、基板１３、１４、２
３、２４、３３、３４のそれぞれについて設定されてお
り、メモリ２に予め格納されている。ここでは、指定さ
れた基板１３の判定条件が適用される。

【００７３】基板１３の場合、温度データ信号ＴＤ１は
図２の温度センサ４１ａ、４１ｂによりそれぞれ検出さ
れた温度を示しており、より低い方の温度が基板１３の
温度とされる。そして、その基板１３の温度が所定の温
度範囲内にある否かをＣＰＵ１が判定する。

【００７４】基板１３の温度が所定の温度範囲内にある
場合、ＣＰＵ１は制御データ信号ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ
３、ＣＤ４、ＣＤ５、ＣＤ６をバスライン３にそれぞれ
出力する。

【００７５】基板１３の温度が所定の温度範囲外の場
合、ＣＰＵ１は計測したウォームアップの経過時間が所
定の制限時間を超過しているか否かを判定する。制限時
間を超えない場合、そのままウォームアップを継続す
る。制限時間を超えた場合、警報を発するなどのエラー
処理を行う。

【００７６】ＣＰＵ１から出力された制御データ信号Ｃ
Ｄ１、ＣＤ２は、インターフェース１１およびバスライ
ン１２を介して、基板１３、１４のタイミング制御回路
１６にそれぞれ供給される。制御データ信号ＣＤ３、Ｃ
Ｄ４は、インターフェース２１およびバスライン２２を
介して、基板２３、２４のデバイス電源回路２６にそれ
ぞれ供給される。制御データ信号ＣＤ５、ＣＤ６は、イ
ンターフェース３１およびバスライン３２を介して、基
板３３、３４のピンエレクトロニクス回路３６にそれぞ
れ供給される。

【００７７】基板１３、１４のタイミング制御回路１６
は、供給された制御データ信号ＣＤ１、ＣＤ２に基づい
て、ウォームアップの実行をそれぞれ停止すると共に、
システムキャリブレーションをそれぞれ実行する。基板
２３、２４のデバイス電源回路２６は、供給された制御
データ信号ＣＤ３、ＣＤ４に基づいて、ウォームアップ
の実行をそれぞれ停止すると共に、システムキャリブレ
ーションをそれぞれ実行する。基板３３、３４のピンエ
レクトロニクス回路３６は、供給された制御データ信号
ＣＤ５、ＣＤ６に基づいて、ウォームアップの実行をそ
れぞれ停止すると共に、システムキャリブレーションを
それぞれ実行する。

【００７８】次に、図１のＩＣ試験装置の故障時の復旧
方法について説明する。

【００７９】図５は、図１のＩＣ試験装置における故障
時の復旧方法を示すフローチャートである。

【００８０】当該ＩＣ試験装置に故障が発生すると、メ
モリ２に格納された故障診断プログラムがＣＰＵ１によ
り自動的に実行され、故障個所の特定がなされる（ステ
ップＳ１）。

【００８１】ここでは、図１の基板１３のタイミング制
御回路１６が故障したものと仮定する。

【００８２】次に、手動で主電源を切断して、当該ＩＣ
試験装置を停止する（ステップＳ２）。

【００８３】続いて、基板１３を予備基板１５に交換す
る作業を行い、予備基板１５をタイミング制御部１０に
実装する（ステップＳ３）。この時、再度の故障に備え
るため、予備基板１５と同じ構成を持つ他の基板を、ダ
ミー・ソケット１９に装着する。

【００８４】交換作業に要する時間は数分程度であり、
交換作業に伴う基板１４、２３、２４、３３、３４の温
度の低下はいずれも小さい。さらに、前述したように、
予備基板１５は既に予備加熱されており、交換の作業が
終了した時点の予備基板１５の温度は基板１４とほぼ同
等である。

【００８５】なお、以下の説明では、図１において、ス
テップＳ３で実装された予備基板１５が基板１３である
ものとする。

【００８６】次に、手動で主電源を投入し、当該ＩＣ試
験装置を再起動する（ステップＳ４）。その直後に、ウ
ォームアップの実行が自動的に開始される（ステップＳ
５）。

【００８７】ウォームアップの実行中、基板１３、１４
の温度検出部１７、基板２３、２４の温度検出部２７、
および基板３３、３４の温度検出部３７は、基板１３、
１４、基板２３、２４、および基板３３、３４の温度を
それぞれ検出する（ステップＳ６）。基板１３、１４の
温度検出部１７は温度データ信号ＴＤ１、ＴＤ２をそれ
ぞれ出力し、基板２３、２４の温度検出部２７は温度デ
ータ信号ＴＤ３、ＴＤ４をそれぞれ出力し、基板３３、
３４の温度検出部３７は温度データ信号ＴＤ５、ＴＤ６
をそれぞれ出力する。

【００８８】ＣＰＵ１は、温度データ信号ＴＤ１、ＴＤ
２、ＴＤ３、ＴＤ４、ＴＤ５、ＴＤ６の中から、作業者
により指定された基板１３の温度データ信号ＴＤ１を抽
出し、基板１３の温度が所定の条件を満たしているか否
かを判定する（ステップＳ７）。そして、基板１３の温
度が所定の温度範囲内にある場合、ＣＰＵ１はウォーム
アップの停止を決定して、制御データ信号ＣＤ１、ＣＤ
２、ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ５、ＣＤ６を出力する。

【００８９】ＣＰＵ１から出力された制御データ信号Ｃ
Ｄ１、ＣＤ２、制御データ信号ＣＤ３、ＣＤ４、および
制御データ信号ＣＤ５、ＣＤ６に基づいて、基板１３、
１４のタイミング制御回路１６、基板２３、２４のデバ
イス電源回路２６、および基板３３、３４のピンエレク
トロニクス回路３６は、ウォームアップの実行をそれぞ
れ停止し（ステップＳ８）、システムキャリブレーショ
ンをそれぞれ実行する（ステップＳ９）。

【００９０】システムキャリブレーションの後、ＩＣ試
験が実行されて（ステップＳ１０）、当該ＩＣ試験装置
が復旧する。

【００９１】ステップＳ７において、基板１３の温度が
所定の温度範囲外の場合、ＣＰＵ１はウォームアップの
制限時間を超過しているか否かを判定する（ステップＳ
１１）。制限時間を超えない場合、そのままウォームア
ップを継続する。制限時間を超えた場合、エラー処理を
行う（ステップＳ１２）。

【００９２】上記の復旧方法では、予備加熱された予備
基板１５を用いて故障の修復を行い、しかも、実装され
た予備基板１５の温度に基づいてウォームアップの停止
を判定している。このため、ウォームアップに要する時
間は数分（例えば、５分程度）である。

【００９３】上述した通り、本発明の実施形態では、実
装された基板１３、１４に換えて実装可能な予備基板１
５と、実装された基板２３、２４に換えて実装可能な予
備基板２５と、実装された基板３３、３４に換えて実装
可能な予備基板３５とを備えている。しかも、それらの
予備基板１５、２５、３５は、温度検出部１７、２７、
３７をそれぞれ有すると共に、実装前に予備加熱されて
いる。そして、当該ＩＣ試験装置の故障時には、予備加
熱された予備基板１５、２５または３５を故障基板に換
えて実装することで修復がなされる。実装された予備基
板１５の温度検出部１７、予備基板２５の温度検出部２
７、または予備基板３５の温度検出部３７がウォームア
ップ中に予備基板１５、２５または３５の温度を検出
し、検出された温度に基づいてウォームアップの実行が
停止される。このため、ウォームアップの実行時間を従
来の約１／６程度に短縮することができ、故障に起因す
る稼働率の低下が抑制される。

【００９４】なお、上述した実施形態では、当該ＩＣ試
験装置に設けられたダミー・ソケットに予備基板を装着
し、動作中の基板の発する熱を伝達させることにより、
予備基板を予備加熱している。しかし、本発明はこれに
限定されるものではなく、温度制御が可能な保管手段
（例えば、恒温漕など）を設け、その保管手段に実装前
の予備基板を収納しておくことにより、予備基板を予備
加熱することもできる。

【００９５】また、温度センサとしては、バイメタルや
サーミスタなどを応用したものも使用可能である。

【００９６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の半導体集積
回路試験装置およびその故障時の復旧方法によれば、故
障修復後のウォームアップの実行時間を短縮できる。こ
のため、故障に起因する稼働率の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の半導体集積回路試験装置
の構成を示す図である。

【図２】図１の半導体集積回路試験装置の温度検出部を
示す斜視図である。

【図３】図２の温度検出部の温度センサを示すブロック
図である。

【図４】図１の半導体集積回路試験装置の基板および予
備基板の装着状態を示す斜視図である。

【図５】図１の半導体集積回路試験装置における故障時
の復旧方法を示すフローチャートである。

【図６】従来の半導体集積回路試験装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ メモリ ３ バスライン ７、８、９ フレーム １０ タイミング制御部 １１ インターフェース １２ バスライン １３、１４ 実装された基板 １５ 予備基板 １６ タイミング制御回路 １７ 温度検出部 １８ 実装用ソケット １９ ダミー・ソケット ２０ デバイス電源部 ２１ インターフェース ２２ バスライン ２３、２４ 実装された基板 ２５ 予備基板 ２６ デバイス電源回路 ２７ 温度検出部 ２８ 実装用ソケット ２９ ダミー・ソケット ３０ ピンエレクトロニクス部 ３１ インターフェース ３２ バスライン ３３、３４ 実装された基板 ３５ 予備基板 ３６ ピンエレクトロニクス回路 ３７ 温度検出部 ３８ 実装用ソケット ３９ ダミー・ソケット ４１ａ、４１ｂ 温度センサ ４２ａ、４２ｂ アース・プレーン ４３ 温度データ生成部 ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ 位相反転器 ６１ｆ、６１ｇ 位相反転器 ６２ 位相比較器

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 起動時に動作安定化のためウォームアッ
   プが実行される半導体集積回路試験装置であって、 故障時に故障発生基板に換えて実装可能な予備基板と、 前記予備基板が実装された時に前記予備基板の温度を検
   出する温度検出手段とを備えてなり、 前記予備基板は、実装前に予め加熱されており、 しかも、前記予備基板の実装により前記故障を修復した
   時に、再起動により実行される前記ウォームアップを、
   検出された前記予備基板の温度に基づき停止することを
   特徴とする半導体集積回路試験装置。
2. 【請求項２】 前記温度検出手段が前記予備基板に設け
   られてなる請求項１に記載の半導体集積回路試験装置。
3. 【請求項３】 前記予備基板に複数の前記温度検出手段
   が設けられており、それらの複数の前記温度検出手段の
   それぞれが検出した温度の最小値を前記予備基板の温度
   とする請求項１に記載の半導体集積回路試験装置。
4. 【請求項４】 前記温度検出手段が前記予備基板の接地
   配線領域に密着して設けられてなる請求項２または３に
   記載の半導体集積回路試験装置。
5. 【請求項５】 前記温度検出手段が、縦続接続された複
   数の位相反転器と、初段の前記位相反転器への入力信号
   と最終段の前記位相反転器の出力信号との位相差を検出
   する位相比較器とを有しており、前記位相比較器が、実
   装された前記予備基板の温度に対応する信号を、前記ウ
   ォームアップを制御する制御手段に出力する請求項２〜
   ４のいずれか１項に記載の半導体集積回路試験装置。
6. 【請求項６】 実装基板保持手段に隣接して設けられた
   予備基板保持手段をさらに備えており、実装前の前記予
   備基板が前記予備基板保持手段に保持されており、前記
   実装基板保持手段に実装された基板の発熱により、前記
   予備基板が実装前に予め加熱される請求項１〜５のいず
   れか１項に記載の半導体集積回路試験装置。
7. 【請求項７】 収納された実装前の前記予備基板を加熱
   可能な予備基板保管手段をさらに備えている請求項１〜
   ５のいずれか１項に記載の半導体集積回路試験装置。
8. 【請求項８】 起動時に動作安定化のためウォームアッ
   プが実行される半導体集積回路試験装置の故障時の復旧
   方法であって、 故障時に故障発生基板に換えて予め加熱された予備基板
   を実装し、前記故障を修復するステップと、 前記故障を修復した後、再起動して前記ウォームアップ
   を実行するステップと、 前記ウォームアップの実行中に、実装された前記予備基
   板の温度を検出するステップと、 検出された前記予備基板の温度に基づき前記ウォームア
   ップを停止するステップとを備えることを特徴とする半
   導体集積回路試験装置の復旧方法。
9. 【請求項９】 前記予備基板の複数の部位の温度を検出
   し、それら複数の部位の温度の最小値を前記予備基板の
   温度とする請求項８に記載の半導体集積回路試験装置の
   復旧方法。