JP3652479B2

JP3652479B2 - Integrated circuit terminal floating inspection method and circuit board inspection apparatus

Info

Publication number: JP3652479B2
Application number: JP21569397A
Authority: JP
Inventors: 伸一小池
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JPH1144725A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板やＩＣパッケージ、ハイブリッド用基板およびＭＣＭ（Multi Chip Module ）などの回路基板における集積回路の端子浮きを検査する集積回路の端子浮き検査方法、および、この集積回路の端子浮き検査方法を実行可能に構成された回路基板検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板に実装された集積回路の端子が回路パターンに確実に半田付けされているか否かを検査する集積回路の端子浮き検査方法として、いわゆる四端子法による検査方法が従来から用いられている。この検査方法では、検査対象集積回路の信号入出力用端子、およびその信号入出力用端子が半田付けされるべき回路パターンの両者に電流導通用ピンプローブをそれぞれ接触させた状態において、一方の電流導通用プローブ、集積回路の信号入出力用端子、回路パターン、および他方の電流導通用プローブに至る電流経路で定電流を導通させると共に、信号入出力用端子および回路パターンに他の電圧測定用プローブをそれぞれ接触させ、両電圧測定用プローブ間の電圧を測定する。この場合、測定した電圧値が所定電圧以下のときには、信号入出力用端子および回路パターン間の接触抵抗が小さいため、その端子が回路パターンに確実に半田付けされていると判別することができる。この四端子法による検査方法によれば、集積回路の端子浮きを簡易に検査することが可能となっている。
【０００３】
ところが、この検査方法では、先端が鋭く尖った電流導通用プローブや電圧測定用プローブを集積回路の信号入出力用端子に接触させるため、信号入出力用端子に傷が付くことがある。また、集積回路のファインピッチ化が著しい今日、ピンピッチの狭いＱＥＰ型の集積回路などを検査する場合には、電流導通用プローブや電圧検出用プローブを信号入出力用端子に接触させるのは極めて困難である。
【０００４】
このため、集積回路内の寄生ダイオードを導通状態にし、その導通状態を示す電気的パラメータに基づいて集積回路の端子浮きを検査する検査方法が用いられ始めている。この検査方法では、図１２に示すように、集積回路２の信号入出力用端子１５１が半田付けされるべき回路パターン１６１に一方の電流導通用プローブ１７１を接触させると共に、他の電流導通用プローブ１７２を集積回路２のグランド端子１５２に半田付けされるべき回路パターン１６２に接触させ、その状態において、両プローブ１７１，１７２間に電流計１８１を介して接続した定電圧源１８２から例えば０．９Ｖの定電圧を出力する。一方、集積回路２のグランド端子１５２と内部主要回路５１のグランド部位５１ａとの間には、いわゆるサブストレート抵抗１５５が存在し、かつ内部主要回路５１のグランド部位５１ａと信号入出力用端子１５１，１５３との間、および信号入出力端子１５１，１５３と電源端子１５４との間には、寄生ダイオード５２，５２・・がそれぞれ存在する。したがって、定電圧源１８２、電流計１８１、電流導通用プローブ１７２、サブストレート抵抗１５５、寄生ダイオード５２、電流導通用プローブ１７１および定電圧源１８２からなる電流経路ｉ_１１が形成される。この場合、定電圧源１８２の出力電圧が寄生ダイオード５２の作動電圧よりも高電圧のため、所定電流が導通して、寄生ダイオード５２の順方向電圧およびサブストレート抵抗１５５の両端電圧は、それぞれ約０．７Ｖおよび約０．２Ｖとなり、電流計１８１は、その導通電流の電流値を測定する。
【０００５】
次に、同図においてスイッチ１９１をオンすることにより、他の信号入出力用端子１５３に半田付けされるべき回路パターン１６３および回路パターン１６２にそれぞれ接触させられている電流導通用プローブ１７３，１７４間に、定電圧源１８３から出力される１．２Ｖ程度の電圧を印加する。この状態では、他の信号入出力用端子１５３およびグランド端子１５２間における寄生ダイオード５２の順方向電圧が約０．７Ｖになるため、サブストレート抵抗１５５の両端電圧は、約０．５Ｖになる。したがって、信号入出力端子１５１に接続されている寄生ダイオード５２は、その両端電圧が作動電圧よりも低電圧の約０．２Ｖになって遮断状態にさせられる結果、電流経路ｉ_１１内を導通する電流値が低減する。この場合、検査対象の信号入出力用端子１５１が回路パターン１６１から浮いているときには、電流計１８１によって測定された電流値が変化しないため、信号入出力用端子１５１に他の集積回路の信号入出力用端子が共通接続されている場合であっても、検査対象の信号入出力用端子１５１の端子浮きを検査することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の寄生ダイオード５２の導通電流に基づいて集積回路２における信号入出力用端子の端子浮きを検査する検査方法には、以下の問題点がある。
すなわち、サブストレート抵抗１５５は、一般的には極めて低抵抗値である。したがって、サブストレート抵抗１５５の両端電圧を上記した例のように０．５Ｖにするためには、大電流を導通させなければならない。このため、集積回路２内の寄生ダイオード５２に大電流を導通させることになり、場合によっては、寄生ダイオード５２が電流破壊されてしまうという問題点がある。一方、寄生ダイオード５２の電流破壊を防止するために小電流を導通させようとする場合には、定電圧源１８３の出力電圧を低電圧にしなければならない結果、サブストレート抵抗１５５の両端電圧がそれ程上昇しない。このため、この従来の検査方法には、検査対象の信号入出力端子１５１に接続されている寄生ダイオード５２の導通電流が変化しないことに起因して、入出力用端子１５１についての端子浮きの判別を誤ってしまうことがあるという問題点がある。
【０００７】
また、サブストレート抵抗１５１の抵抗値は、集積回路の種類によってまちまちであり、しかも同種類の集積回路であっても、内部パターンの改良などによってその抵抗値が変動し、外部から観察する限りは抵抗値が変動したことを見極めるのは不可能である。その一方、寄生ダイオード５２の破壊を確実に防止するために定電圧源１８３の電圧値や、端子浮き判別の際における基準値としての導通電流の変化値を、集積回路の種類や改良などに応じてその都度的確に決定する必要がある。したがって、この従来の検査方法には、判別の際の基準値の設定や検査環境条件の設定が煩雑であるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、集積回路を破壊することなく、集積回路の端子浮きを確実かつ容易に検査可能な集積回路の端子浮き検査方法および回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の集積回路の端子浮き検査方法は、検査対象の集積回路における信号入力用端子または信号出力用端子を含む信号入出力用端子並びに集積回路における電源端子およびグランド端子のいずれか一方の端子に接続されるべき各回路パターンに検査用プローブをそれぞれ接触させ、信号入出力用端子と一方の端子との間に介在する集積回路内の内部ダイオードが導通可能な電流を両検査用プローブを介して供給し、内部ダイオードの導通状態を示す電気的パラメータを測定し、測定した電気的パラメータに基づいて回路パターンに対する信号入出力用端子の端子浮きの有無を検査する集積回路の端子浮き検査方法において、良品の回路基板における集積回路の信号入出力用端子についての電気的パラメータを測定した後、加熱または冷却することにより集積回路の内部温度を所定温度に変化させ、その温度変化後に電気的パラメータを測定すると共に、測定した両電気的パラメータの差異値に基づいて算出した正常と判別する範囲を規定するための上限値Ａおよび下限値Ｂと、良品の回路基板における集積回路の信号入出力用端子についての電気的パラメータを測定した後、加熱または冷却しない状態において所定温度に達するまでに要した時間経過後に電気的パラメータを測定すると共に、測定した両電気的パラメータの差異値に基づいて算出した正常と判別する範囲を規定するための上限値Ｃとに基づき、上限値Ｃが下限値Ｂを超えないときには上限値Ａから下限値Ｂまでの範囲として規定し、かつ上限値Ｃが下限値Ｂを超えるときには上限値Ａから上限値Ｃまでの範囲として規定した基準データを使用し、検査対象の回路基板における集積回路の信号入出力用端子についての電気的パラメータを測定した後、加熱または冷却することにより集積回路の内部温度を所定温度に変化させ、その温度変化後に電気的パラメータを測定し、測定した両電気的パラメータの差異値を求め、求めた差異値と基準データとを比較することにより信号入出力用端子の端子浮きの有無を検査することを特徴とする。
【００１０】
一般的に、ダイオードは、周囲温度の変化に応じて順方向電圧が変化し、定電圧を印加した状態では、導通電流の電流値も変化する。したがって、内部ダイオードの導通電流の電流値や順方向電圧を電気的パラメータとして測定することができるが、以下、導通電流を測定する場合を例に挙げて説明する。例えば、集積回路の信号入出力用端子とグランド端子との間に介在する集積回路内の内部ダイオードが導通するのに十分な電流を検査用プローブを介して供給し、集積回路の内部温度を所定温度に変化させた後の導通電流を測定し、測定した電流値に基づいて、信号入出力用端子の端子浮きを検査することも可能である。これは、信号入出力用端子が回路パターンに半田付けされていないときには、内部温度が変化したとしても、測定した導通電流の電流値は、温度変化前の導通電流の電流値とほぼ同じ値になるのに対し、信号入出力用端子が半田付けされているときには、温度変化後に測定した導通電流の電流値は、温度変化前の導通電流の電流値とは明らかに相違するからである。一方、検査対象信号入出力用端子に他の集積回路の信号入出力用端子が複数並列接続されている場合、温度変化後における導通電流の絶対値に基づいて端子浮きを検査すると、他の集積回路内の内部ダイオードの順方向電圧のばらつきなどによって、温度変化後における導通電流の絶対値もばらつくことがあり、端子浮きについて誤判定することも考えられる。
【００１１】
この集積回路の端子浮き検査方法では、所定温度に温度変化させた前後においてそれぞれ測定した両電気的パラメータとしての両導通電流の差異値に基づいて端子浮きの有無を検査する。この方法によれば、検査対象集積回路の内部温度を変化させたときには、検査対象信号入出力用端子に接続されている検査対象集積回路内の内部ダイオード以外の内部ダイオード（他の集積回路内の内部ダイオード）の温度変化前後における順方向電圧のばらつきに起因した導通電流の電流値が相殺される。このため、両導通電流の差異値は、検査対象信号入出力用端子に接続されている内部ダイオードにおける導通電流の変化分に等しくなる。したがって、検査対象信号入出力用端子の端子浮きを精度よく検査することが可能となる。この場合、内部ダイオードに導通させる電流値は大電流でなくてもよいため、集積回路を破壊することなく検査することが可能となる。さらに、内部ダイオードを導通する導通電流の電流値は、集積回路の種類が異なってもほぼ一定値である。このため、集積回路の種類に応じて導通電流の電流値を個別的に設定変更する必要がないため、迅速かつ容易に検査することが可能となる。
【００１２】
また、所定温度に温度変化させた前後においてそれぞれ測定した両電気的パラメータとしての両導通電流の差異値に基づいて、検査対象回路基板について検査対象集積回路の端子浮きの有無を検査する場合、良品回路基板における温度変化前後の両導通電流の差異値と、検査対象回路基板における温度変化前後の導通電流の差異値とを比較して検査を行うが、この際には、予め良否を判定するための許容範囲を決定する必要がある。かかる場合、良品回路基板から予め測定した差異値と経験値とに基づいて許容範囲を決定してもよいが、内部ダイオードの順方向電圧のばらつきなどにより、正確な許容範囲を定めるのは困難なこともある。この集積回路の端子浮き検査方法では、良品の回路基板において、最初に、その信号入出力用端子についての導通電流を所定温度に温度変化させる前に測定する。次いで、検査時において温度変化に要する時間経過後に、導通電流を再度測定し、測定した両導通電流の差異値を測定する。ここで、この差異値を測定するのは以下の理由からである。すなわち、測定対象の信号入出力用端子に導通電流を供給すると、その信号入出力用端子に並列接続されている他の集積回路内の内部ダイオードも導通する。したがって、その導通によって内部ダイオードの内部温度が上昇するため、他の集積回路内の内部ダイオードを導通する電流値も増加する。この結果、測定対象の信号入出力用端子についての温度変化前後における導通電流の電流値は同一ではなく若干増加してしまう。このため、より確実に端子浮きしていると判別するためには、温度変化前後における他の集積回路内の内部ダイオードに導通する導通電流の差異値を相殺することにより、検査対象の集積回路における信号入出力用端子のみについての温度上昇前後における差異値を測定する必要があるからである。これにより、温度変化させないで測定した信号入出力端子についての差異値とほぼ等しい差異値が測定された検査対象信号入出力用端子については、端子浮きしていると判別することが可能となる。このため、良品回路基板における温度変化前後に測定した差異値のみに基づいて端子浮き検査する場合と比較して、より正確に端子浮きを判別することが可能となる。
【００１３】
請求項２記載の回路基板検査装置は、検査対象の集積回路における信号入力用端子または信号出力用端子を含む信号入出力用端子並びに集積回路における電源端子およびグランド端子のいずれか一方の端子に接続されるべき各回路パターンにそれぞれ接触可能な検査用プローブと、信号入出力用端子と一方の端子との間に介在する集積回路内の内部ダイオードが導通可能な電流を両検査用プローブを介して供給する電流供給部と、内部ダイオードの導通状態を示す電気的パラメータを測定するパラメータ測定部と、測定された電気的パラメータに基づいて回路パターンに対する信号入出力用端子の端子浮きの有無を判別する判別部と、加熱または冷却することにより集積回路の内部温度を所定温度に制御する温度制御手段と、パラメータ記憶部とを備え、パラメータ記憶部には、良品の回路基板における集積回路の信号入出力用端子についての電気的パラメータを測定した後、加熱または冷却することにより集積回路の内部温度を所定温度に変化させ、その温度変化後に電気的パラメータを測定すると共に、測定した両電気的パラメータの差異値に基づいて算出した正常と判別する範囲を規定するための上限値Ａおよび下限値Ｂと、良品の回路基板における集積回路の信号入出力用端子についての電気的パラメータを測定した後、加熱または冷却しない状態において所定温度に達するまでに要した時間経過後に電気的パラメータを測定すると共に、測定した両電気的パラメータの差異値に基づいて算出した正常と判別する範囲を規定するための上限値Ｃとに基づき、上限値Ｃが下限値Ｂを超えないときには上限値Ａから下限値Ｂまでの範囲として規定し、かつ上限値Ｃが下限値Ｂを超えるときには上限値Ａから上限値Ｃまでの範囲として規定した基準データが予め記憶され、判別部は、温度制御手段によって集積回路の内部温度が所定温度に制御された前後にそれぞれ測定された両電気的パラメータの差異値と基準データとを比較することにより端子浮きの有無を検査することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る集積回路の端子浮き検査方法および回路基板検査装置の好適な実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る回路基板検査装置に相当するピンボード方式のインサーキットテスタ１における主要部の斜視図である。同図に示すように、インサーキットテスタ１は、検査対象のプリント基板Ｐ上に搭載された集積回路（以下、「ＩＣ」ともいう）２における信号入力端子または信号出力端子（以下、総称して、「信号入出力用端子」という）３，３・・、グランド端子３ｇ、および電源端子３ｐに接続されるべき回路パターン４，４・・，４ｇ，４ｐ（以下、他の回路パターンを含めて総称して、「回路パターン４」ともいう）にそれぞれ接触可能な検査用プローブ５，５・・，５ｇ，５ｐ（以下、他の検査用プローブを含めて総称して、「検査用プローブ５」ともいう）と、各ＩＣ２に対して上下動可能に構成された接触式のヒータ部６とを備えている。また、インサーキットテスタ１は、上下動可能なピンボード１１と、所定距離分上方に離間させられてピンボード１１に固定された図外のヒータ部固定用ボードとを備えており、ピンボード１１には検査用プローブ５，５・・のすべてがそれぞれ固定され、ヒータ部固定用ボードには、ヒータ部６に連結されヒータ部６を上下動させるためのエアシリンダ１２が固定されている。
【００１６】
なお、このインサーキットテスタ１では、独立した各回路パターン４には１つの検査用プローブ５が接触するように対応配置させられており、検査時にピンボード１１が同図の矢印Ａ方向に下動させられると、各検査用プローブ５，５・・は、一点鎖線で示すように、対応する各回路パターン４，４・・にそれぞれ接触させられる。なお、同図では、１つの信号入出力用端子３および電源端子３ｐのみを一点鎖線で示している。また、各ＩＣ２には１つのヒータ部６が接触可能に対応配置させられており、ヒータ部６は、ピンボード１１が下動させられた際には、ピンボード１１の下面と回路基板Ｐの上面との中間位置に位置させられ、その状態においてエアシリンダ１２にエアが供給されると下動させられ、一点鎖線で示すように、ＩＣ２のパッケージの表面２ａに接触する。これにより、ＩＣ２の内部温度は所定温度まで上昇させられる。
【００１７】
次に、図２，３を参照してヒータ部６の内部構造について説明する。両図に示すように、ヒータ部６は、耐熱樹脂製の保持部２１と、ネジ２６，２６によって保持部２１に連結され中央部に切欠部２２を有する直方体状の金属板２３と、切欠部２２にはめ込まれた発熱体２４とを備えている。この場合、発熱体２４と金属板２３とは、熱伝導性の良いシリコンゴム２５などで互いに接着されることにより熱的および機械的に結合されている。なお、比熱の大きいゴムやプラスチック樹脂によって保持部２１を構成することにより、ヒータ部６の下面における接触面２３ａによってＩＣ２を効率よく加熱することができ、かつ、ＩＣ２に接触する部分以外の外周面では、必要とする方向以外への熱の放射、伝導が抑えられる結果、熱効率を上げることができると共に、加熱対象のＩＣ２以外の周囲部品に対する熱の影響を抑えることができる。さらに、保持部２１としてプラスチック樹脂などを用いることにより、エアシリンダ１２や電源供給ピン１３ａ，１３ｂとの結合が容易になる。
【００１８】
金属板２３は、加熱対象のＩＣ２を効率よく加熱するものであって、接触面２３ａは平坦に形成されると共に、発熱体２４の熱容量よりも十分に大熱容量となるように構成されている。このように、金属板２３を発熱体２４の熱容量よりも十分に大熱容量となるように構成することにより、小発熱量の発熱体２４を用いたとしても、大容量の熱をＩＣ２に一時的に加えることができ、加熱時間の短縮化および発熱体２４の小型化を図ることができる。なお、金属板２３としては、熱伝導率が良く、比熱の小さい銅やアルミニウムなどの金属によって構成するのが好ましく、加熱対象であるＩＣ２の材質や形状に応じて確実に接触できるように、金属板２３の接触面２３ａを研磨したり、下面に熱伝導性ゴムを張り付けたりすることが、より好ましい。この場合、接触面２３ａが自在に傾くようにエアシリンダ１２にヒータ部６を取り付けることにより、接触面２３ａとＩＣ２の上面との接触を確実にすることができる。
【００１９】
発熱体２４は、金属板２３を加熱するものであって、温度に応じて抵抗値が変化するＰＴＣ型やＮＴＣ型のサーミスタ、白金抵抗体などが用いられている。発熱体２４は、そのリード２４ａ，２４ｂが電源供給ピン１３ａ，１３ｂに接続されており、検査時には、ＩＣ２の上方に位置しているときであっても、後述する電力供給部３８から電源供給ピン１３ａ，１３ｂを介して加熱用電流が供給されることにより発熱して常に定温を維持する。この結果、ＩＣ２の加熱時にのみ定温に制御される場合と比較して、加熱に要する時間を短縮することができるため、端子浮き検査に要する時間を短縮化することができる。なお、発熱体２４として、正の抵抗−温度特性を有するＰＴＣ型サーミスタや白金抵抗体を用いると共に電力供給源として定電圧電源を用いることにより、発熱体２４は、外部から温度制御を行わなくとも、それ自身で一定温度を維持するように動作する。また、負の抵抗−温度特性を有するＮＴＣ型のサーミスタを用いると共に電力供給源として定電流電源を用いることにより、発熱体２４は、同様にして一定温度を維持するように動作する。これらの場合には、温度センサなどを使用すると共にＰＷＭ制御などによって発熱体２４を一定温度に維持するという煩雑な制御を伴うフィードバック制御方法と比較し、装置の簡略化、省配線化、部品の低減化を図ることができる。なお、抵抗値Ｒを有するＰＴＣ型のサーミスタを定電圧Ｖ_Ｃで駆動した場合には、下記の（１）式によって定まる電流値Ｉ_Ｐの電流が導通し、抵抗値Ｒを有するＮＴＣ型のサーミスタを定電流Ｉ_Ｃで駆動した場合には、下記の（２）式によって定まる電圧値Ｖ_Ｎの電圧が発熱体２４の両端に発生する。
Ｉ_Ｐ＝Ｖ_Ｃ／Ｒ・・・・・・（１）式
Ｖ_Ｎ＝Ｉ_Ｃ×Ｒ・・・・・・（２）式
このため、これらの電流値Ｉ_Ｐや電圧値Ｖ_Ｎを監視することにより、発熱体２４および金属板２３の温度異状を容易に検出することができる。
【００２０】
次に、インサーキットテスタ１の電気的な構成について、図４を参照して説明する。
【００２１】
同図に示すように、インサーキットテスタ１は、本発明における判別部に相当し各種検査処理を実行するＣＰＵ３１と、ＣＰＵ３１の制御に従い複数の検査用プローブ５，５・・から１対の検査用プローブ５，５を選択するスキャナ部３２と、選択された１対の検査用プローブ５，５を介して所定の１対の回路パターン４，４に定電圧を供給する定電圧源（本発明における電流供給部に相当する）３３およびその際に検査用プローブ５，５間を導通する導通電流の電流値を測定する電流測定回路（本発明におけるパラメータ測定部に相当する）３４を有する計測部３５と、ＩＣ２の端子浮きを判別する際の基準データおよび測定値に基づく演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ３６と、各種部品の良否やＣＰＵ３１の動作プログラムなどを記憶するＲＯＭ３７と、電源供給ピン１３ａ，１３ｂを介してヒータ部６に電力を供給する電力供給部３８と、圧縮エアを供給するエア供給部３９とを備えている。また、インサーキットテスタ１には、複数の電磁弁４０，４０・・，４１が配設されている。各電磁弁４０は、各エアシリンダ１２とエア供給部３９との間にそれぞれ接続されており、ＣＰＵ３１の開閉信号に従って開閉することにより、エア供給用パイプ４２を介しての圧縮エアの各エアシリンダ１２への供給および供給停止を制御する。この場合、電磁弁４０が作動して圧縮エアを供給することにより、エアシリンダ１２は、ヒータ部６をＩＣ２の上面に接触させる。一方、電磁弁４１は、エア供給部３９とピンボード１１を上下動させるための図示しないエアシリンダとの間に接続されており、ＣＰＵ３１の開閉信号に従って開閉することにより、エア供給パイプ４３を介しての圧縮エアのエアシリンダへの供給および供給停止を制御する。この場合、電磁弁４１が作動して圧縮エアを供給することにより、エアシリンダは、ピンボード１１を下動させる。
【００２２】
次いで、ＩＣ２における信号入出力用端子３の端子浮き検査の基本的な検査原理について、図５，６を参照して説明する、
【００２３】
図５に示すように、ＩＣ２の信号入出力用端子３とグランド端子３ｇとの間、および信号入出力用端子３と電源端子３ｐとの間には、寄生ダイオード５２（本発明における内部ダイオードに相当する）が存在する。このインサーキットテスタ１では、信号入出力用端子３の端子浮きを検査する際には、まず、信号入出力用端子３に接続されるべき回路パターン４と、グランド端子３ｇに接続されるべき回路パターン４ｇに検査用プローブ５，５ｇをそれぞれ接触させ、信号入出力用端子３とグランド端子３ｇとの間に介在する寄生ダイオード５２が導通可能な電流を検査用プローブ５，５ｇを介して定電圧源３３から供給する。次いで、その状態において、電流測定回路３４が、寄生ダイオード５２を導通する導通電流の電流値Ｉ_２１を測定する。次に、ヒータ部６を下動させて金属板２３をＩＣ２の上面に接触させることにより、ＩＣ２の内部温度を所定温度まで上昇させる。内部温度が所定温度に達した際には、電流測定回路３４が、寄生ダイオード５２を導通する導通電流Ｉ_２２を再度測定する。この温度変化させた前後における導通電流の電流値Ｉは、一般的には、下記の（３）式で表される。なお、（３）式において、Ｉ_Ｓ、ｑ、Ｖ、Ｋ、ｔｊは、それぞれ、逆方向飽和電流、電子の電荷量、寄生ダイオード５２の印加電圧、ボルツマン定数、接合部温度を意味する。
Ｉ＝Ｉ_Ｓ・（exp （ｑ・Ｖ／（Ｋ・ｔｊ）−１）・・・・・（３）式
【００２４】
上記した（３）式によれば、導通電流の電流値Ｉは寄生ダイオード５２の周囲温度ｔｊに応じて変化し、周囲温度ｔｊが所定温度に設定されると、その導通電流の電流値もほぼ所定値に定まる。したがって、所定温度に温度変化させた前後における導通電流の差異値と、良品の回路基板Ｐから吸収した温度変化前後における導通電流の差異値である基準データとを比較すれば、検査対象信号入出力用端子３の端子浮きを検出することができる。これは、信号入出力用端子３が回路パターン４に半田付けされていないときには、ＩＣ２の内部温度が所定温度に変化したとしても、導通電流の電流値Ｉ_２１と電流値Ｉ_２２とはほぼ同じで変化しないのに対し、信号入出力用端子３が半田付けされているときには、測定された差異値は基準データの範囲内に入るからである。したがって、図６に示すように、検査対象のＩＣ２ａにおける信号入出力用端子３が他のＩＣ２の信号入出力用端子３に並列接続されることにより、導通電流の電流値が電流値ｉ_１〜ｉ_３の合計値であったとしても、ＩＣ２ａのみを加熱することによって電流値ｉ_１が増加すれば、電流値ｉ_１〜ｉ_３の合計値も必ず増加する。このため、加熱しない状態における導通電流の合計値と加熱した状態における導通電流の合計値とから求まる差異値と、基準データとを比較することにより、ＩＣ２ａの端子浮きを検出することができる。この場合、寄生ダイオード５２に導通させる電流値は大電流でなくてもよいため、ＩＣ２を破壊することなく検査することができる。さらに、寄生ダイオード５２を導通する導通電流は、ＩＣ２の種類が異なってもほぼ一定値である。このため、ＩＣ２の種類に応じて導通電流の電流値を個別的に設定変更する必要がなく、これにより、迅速かつ容易に検査することができる。なお、基準データは、良品のＩＣ２から吸収したデータのみならず、設計段階において予測される電流値を用いることもできる。
【００２５】
次に、図７〜９を参照して、実際の端子浮き検査方法の具体的な手順について、ＩＣ２の端子浮きを検査する際の基準データを作成する基準データ作成処理、および実際の検査処理に分けて具体的に説明する。
【００２６】
図７に示すように、基準データ作成処理では、ＣＰＵ３１は、最初に、データ吸収処理Ａを実行する（ステップ６１）。この処理では、良品の回路基板Ｐから、その信号入出力用端子３について端子浮きしていると判別するための基準となるデータΔＩ_１を吸収する。ここで、データΔＩ_１を求めるのは以下の理由からである。すなわち、データ吸収対象の信号入出力用端子３に導通電流を供給すると、その信号入出力用端子３に並列接続されている他のＩＣ２内の寄生ダイオード５２も導通する。したがって、その導通によって寄生ダイオード５２の内部温度が上昇するため、他のＩＣ２内の寄生ダイオード５２を導通する電流値も増加する。この結果、検査対象の信号入出力用端子３についての温度上昇前後における導通電流の電流値は同一ではなく若干増加してしまう。このため、より確実に端子浮きしていると判別するためには、温度上昇前後における他のＩＣ２内の寄生ダイオード５２に導通する導通電流の差異値を相殺することにより、検査対象のＩＣ２における信号入出力用端子３のみについての温度上昇前後における差異値をデータΔＩ_１とする必要があるからである。
【００２７】
具体的には、図９（ａ）に示すように、ＣＰＵ３１は、良品回路基板Ｐの検査対象信号入出力用端子３に対して、検査用プローブ５，５ｇを介して定電圧源３３の定電圧を供給すると共に電流測定回路３４に対して、その際の導通電流の電流値Ｉ_１を測定させる（ステップ７１）。次いで、検査対象以外の他のＩＣ２における寄生ダイオード５２の電流増加分を確実に相殺するために、実際の検査時においてＩＣ２を所定温度まで加熱するのと等しい時間分ウェイトする（ステップ７２）。この後、導通電流の電流値Ｉ_２を再度測定する（ステップ７３）。次に、導通電流Ｉ_２から導通電流Ｉ_１を減算することによりデータΔＩ_１を演算する（ステップ７４）。この後、ＣＰＵ３１は、演算したデータΔＩ_１をＲＡＭ３６に記憶させて（ステップ７５）、この処理を終了する。なお、この処理では、検査対象のすべての信号入出力用端子３についてデータΔＩ_１を個別的に吸収する。
【００２８】
次に、ＣＰＵ３１は、データ吸収処理Ｂを実行する（ステップ６２）。この処理では、良品の回路基板Ｐから、端子浮きしていないと判別するための基準となる正常データΔＩ_１１を吸収する。具体的には、図９（ｂ）に示すように、ＣＰＵ３１は、良品回路基板Ｐの信号入出力用端子３に対して、検査用プローブ５，５ｇを介して定電圧源３３の定電圧を供給すると共に電流測定回路３４に対して、その際の導通電流の電流値Ｉ_１１を測定させる（ステップ８１）。次いで、そのＩＣ２を所定温度まで加熱した（ステップ８２）後に、導通電流の電流値Ｉ_１２を測定する（ステップ８３）。次に、導通電流Ｉ_１２から導通電流Ｉ_１１を減算することにより正常データΔＩ_１１を演算する（ステップ８４）。
【００２９】
この場合、両電流値Ｉ_１２とＩ_１１との差異値を正常データΔＩ_１１とするのは、以下の理由からである。すなわち、図６において、検査対象がＩＣ２ａとすれば、導通電流の合計値ｉ_０は下記の（４）式で表される。
ｉ_０＝ｉ_１＋ｉ_２＋ｉ_３・・・・・・・・・・（４）式
一方、温度上昇後における合計値ｉ_０１は、温度上昇後におけるＩＣ２ａの増加電流値をΔｉ_１とすれば、下記の（５）式で表される。
ｉ_０１＝（ｉ_１＋Δｉ_１）＋ｉ_２＋ｉ_３・・・・（５）式
したがって、合計値ｉ_０１と合計値ｉ_０との差異値である正常データΔＩ_１１は、下記の（６）式で表される。この式によれば、他のＩＣ２内の寄生ダイオード５２の導通電流のばらつきが相殺されるため、検査対象の信号入出力用端子３についての寄生ダイオード５２の導通電流のみの温度上昇前後における差異値を求めることができる。
ΔＩ_１１＝ｉ_０１−ｉ_０
＝Δｉ_１・・・・・・・・・・・・・・（６）式
この後、ＣＰＵ３１は、演算した正常データΔＩ_１１をＲＡＭ３６に記憶させて（ステップ８５）、この処理を終了する。このようにして正常データΔＩ_１１を求めることにより、より正確な端子浮き検査を行うことができる。なお、この処理でも、検査対象のすべての信号入出力用端子３について正常データΔＩ_１１を個別的に吸収する。
【００３０】
次いで、ＣＰＵ３１は、基準データを作成する（ステップ６３）。この処理では、ＣＰＵ３１は、正常データΔＩ_１１に対して例えば値１．２および０．８をそれぞれ乗算することにより、正常と判別するための上限値Ａおよび下限値Ｂを演算する。次いで、データΔＩ_１に対して例えば値１．５を乗算することにより、端子浮きと判別するための上限値Ｃを演算する。この場合、上限値Ｃが、正常と判別するための下限値Ｂを超えない場合には、上限値Ａから下限値Ｂまでの範囲を基準データとする。一方、超える場合には、上限値Ａから上限値Ｃまでの範囲を基準データとする。この結果、正常データΔＩ_１１のみに基づいて作成した基準データによって端子浮きを判別するのと比較して、より正確な端子浮きを判別することができる。これにより、基準データの作成処理を終了する。
【００３１】
次に、実際の検査処理について、図８を参照して説明する。
【００３２】
最初に、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３７に記憶されている動作プログラムに従い、スキャナ部３２の設定を実行する（ステップ９１）。次いで、ＣＰＵ３１は、選択した検査用プローブ５，５ｇを介して定電圧を供給した状態で導通電流の電流値Ｉ_２１を測定する（ステップ９２）。その後、ＣＰＵ３１は、電磁弁４０を制御することにより、ヒータ部６を下動させて検査対象のＩＣ２に接触させる。これにより、検査対象のＩＣ２は所定温度まで加熱される（ステップ９３）。所定時間が経過して所定温度まで達したと判別したときに、ＣＰＵ３１は、再度定電圧を供給した状態で、導通電流の電流値Ｉ_２２を測定する（ステップ９４）。次いで、ＣＰＵ３１は、電流値Ｉ_２２から電流値Ｉ_２１を減算することにより、温度上昇の前後における導通電流の差異値を演算する。次いで、その検査対象の信号入出力用端子３が端子浮きしているか否かを判別する（ステップ９６）。この場合、ＣＰＵ３１は、差異値が、上記した基準データ作成処理において作成した基準データの範囲内にある場合には、端子浮きしていないと判別し、基準データよりも小さいときには、端子浮きと判別する。次いで、すべてのＩＣ２の各信号入出力用端子３について端子浮きを検査したか否かを判別し（ステップ９７）、検査していないときには、ステップ９１〜ステップ９７を繰り返し実行し、すべてを検査したと判別したときには、この処理を終了する。
【００３３】
以上のように、このインサーキットテスタ１によれば、良品回路基板ＰにおけるＩＣ２を所定温度に加熱した前後に測定した導通電流Ｉ_１１，Ｉ_１２に基づいて正常データΔＩ_１１を予め吸収すると共に、良品の回路基板ＰからデータΔＩ_１を予め吸収し、吸収した両データに基づいて作成した基準データと、検査対象ＩＣ２における信号入出力用端子３についての加熱前後にそれぞれ測定した導通電流に基づく差異値とを比較することにより、端子浮きを確実に検査することができる。なお、正常データΔＩ_１１と、検査対象ＩＣ２における信号入出力用端子３についての加熱前後にそれぞれ測定した導通電流に基づく差異値とを比較することによっても端子浮きを簡易に検査することもできる。
【００３４】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されない。例えば、本実施形態では、温度制御手段としてのヒータ部６によって検査対象ＩＣ２を所定温度まで加熱することにより端子浮きを検査しているが、温度制御手段として冷却装置を用いることもできる。図１０，１１は、接触式の冷却装置の一例を示しており、この冷却装置１０１は、冷却部としてのペルチェ素子１０２、ヒートシンク１０３、熱電対、またはサーミスタや白金測温体などの測温抵抗体で構成された温度センサ１０４、および電力供給部１０５を備えて構成されている。ここで、電力供給部１０５は、温度センサ１０４のセンサ信号を増幅する差動増幅回路１０６と、直流電流を供給する直流電源１０７と、差動増幅回路１０６の増幅信号に基づいてペルチェ素子１０２の接触面側の温度を定温に維持するために直流電源１０７から出力される直流電流の供給および供給停止を制御する電力供給制御回路１０８とを備えている。この冷却装置１０１では、ペルチェ素子１０２の接触面（ヒートシンク１０３が取り付けられた面と逆側の面）を所定温度に冷却することができ、接触面を検査対象のＩＣ２に接触させることにより、簡易な構成でありながら、ＩＣ２を所定温度まで容易に冷却することができる。
【００３５】
また、検査対象ＩＣ２を加熱する加熱装置にも種々の構成を採用することができる。例えば、ペルチェ素子や、電力をジュール熱に変換する抵抗発熱体などを用いることが可能である。この場合、ＰＩＤ演算によるリニア制御やＰＷＭ制御などで定温制御するこことができる。さらに、加熱装置としては、ＩＣ２に接触させる熱伝導体内にヒートパイプを埋め込み、そのヒートパイプ内に、水または混合液などの液体や、シリコンオイル、またはホットエアなどの高温の媒体を循環させることにより熱伝導体を加熱してもよい。このような接触式の構成を採用する場合には、発熱部の温度を正確に制御できるため、加熱対象ＩＣ２に熱的ダメージを与えないという利点がある。なお、非接触式の加熱装置を採用することもできる。例えば、ホットエアをＩＣ２に吹き付けることで加熱を行う非接触式ヒータ構造などを採用してもよい。この場合、ホットエアを導くためのエアチューブをＩＣ２の上部に備え、部分加熱するのが好ましい。また、赤外線ランプ、白色光ランプ、レーザ、およびマイクロ波などの熱源を用いて、放射加熱する構成を採用することもできる。
【００３６】
さらに、検査対象ＩＣ２を冷却する冷却装置にも種々の構成を採用することができる。例えば、接触式冷却装置としては、ＩＣ２に接触させる熱伝導体内にパイプを埋め込み、水または混合液などの液体、低温エア、液体窒素、液体ヘリウムなどの液化ガスからなる冷媒を、そのパイプ内に循環させることによって熱伝導体を定温に冷却することもできる。この構成の場合にも、熱伝導体に温度センサを取り付け、冷媒の温度あるいは流量を制御して温度を制御することができる。さらに、冷媒をＩＣ２に吹き付ける非接触式冷却装置を採用してもよい。この場合、冷媒として低温エア、液体窒素、液体ヘリウムなどの液化ガスを用いることができ、ナイロンチューブやテフロンチューブなどの管を介して吹き付けることにより、部分冷却を行うのが好ましい。
【００３７】
また、本実施形態では、導通電流の変化に基づいて端子浮きを検査する例について説明したが、信号入出力用端子３およびグランド端子３ｇ（または電源端子３ｐ）間に定電流源と電圧測定回路とを並列接続することにより、加熱または冷却の前後における寄生ダイオード５２の順方向電圧を測定した後、両測定値の差異値に基づいて端子浮きを検査してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る集積回路の端子浮き検査方法および回路基板検査装置によれば、良品の回路基板における集積回路の信号入出力用端子についての電気的パラメータを測定した後、加熱または冷却することにより集積回路の内部温度を所定温度に変化させ、その温度変化後に電気的パラメータを測定すると共に、測定した両電気的パラメータの差異値に基づいて算出した正常と判別する範囲を規定するための上限値Ａおよび下限値Ｂと、良品の回路基板における集積回路の信号入出力用端子についての電気的パラメータを測定した後、加熱または冷却しない状態において上記所定温度に達するまでに要した時間経過後に電気的パラメータを測定すると共に、測定した両電気的パラメータの差異値に基づいて算出した正常と判別する範囲を規定するための上限値Ｃとに基づき、上限値Ｃが下限値Ｂを超えないときには上限値Ａから下限値Ｂまでの範囲として規定し、かつ上限値Ｃが下限値Ｂを超えるときには上限値Ａから上限値Ｃまでの範囲として規定した基準データを使用し、この基準データと、検査対象の回路基板における集積回路の信号入出力用端子についての温度変化前後における電気的パラメータの差異値とを比較することにより検査対象の回路基板における信号入出力用端子の端子浮きの有無を検査することにより、集積回路を破壊することなく、信号入出力用端子の端子浮きを確実、迅速かつ容易に検査することができる。また、測定対象の信号入出力用端子に並列接続されている他の集積回路内の内部ダイオードも導通してその内部温度が上昇し、それに伴いこの内部ダイオードを導通する電流値も増加するが、この他の集積回路内の内部ダイオードを導通する電流値の増加を考慮した基準データを使用しているため、良品回路基板における温度変化前後に測定した差異値のみに基づいて作成した基準データによって端子浮きを判別するのと比較して、より正確に端子浮きを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタの主要部の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るヒータ部の分解斜視図である。
【図３】ヒータ部の一部を切り欠いた側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタのブロック図である。
【図５】検査対象の集積回路の等価回路を含めた測定系の概略を示す接続図である。
【図６】回路基板上の複数の集積回路における各信号入出力用端子の接続状態および導通電流の経路を示す説明図である。
【図７】基準データ作成処理のフローチャートである。
【図８】検査処理のフローチャートである。
【図９】（ａ）はデータ吸収処理Ａのフローチャートであり、（ｂ）はデータ吸収処理Ｂのフローチャートである。
【図１０】他の実施形態に係る冷却装置の斜視図である。
【図１１】他の実施形態に係る冷却装置のブロック図である。
【図１２】従来の集積回路の端子浮き検査方法を実施する際における、検査対象の集積回路の等価回路を含めた測定系の概略を示す接続図である。
【符号の説明】
１インサーキットテスタ
２ＩＣ
３信号入出力用端子
３ｇグランド端子
３ｐ電源端子
４回路パターン
５検査用プローブ
６ヒータ部
３１ＣＰＵ
３３定電圧源
３４電流測定回路
３７ＲＡＭ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an integrated circuit terminal floating inspection method for inspecting an integrated circuit terminal floating on a circuit board such as a printed circuit board, an IC package, a hybrid substrate and an MCM (Multi Chip Module), and a terminal floating inspection of the integrated circuit. The present invention relates to a circuit board inspection apparatus configured to execute the method.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, an inspection method using a so-called four-terminal method has been used as a terminal floating inspection method for an integrated circuit that inspects whether or not the terminals of the integrated circuit mounted on the circuit board are securely soldered to the circuit pattern. In this inspection method, the current conducting pin probe is brought into contact with both the signal input / output terminal of the integrated circuit to be inspected and the circuit pattern to which the signal input / output terminal is to be soldered. Conducting a constant current in the current path that leads to the conduction probe, the signal input / output terminal of the integrated circuit, the circuit pattern, and the other current conduction probe, and another voltage measurement probe to the signal input / output terminal and circuit pattern To measure the voltage between the two voltage measuring probes. In this case, when the measured voltage value is equal to or lower than the predetermined voltage, since the contact resistance between the signal input / output terminal and the circuit pattern is small, it can be determined that the terminal is securely soldered to the circuit pattern. According to this inspection method using the four-terminal method, it is possible to easily inspect the terminal floating of the integrated circuit.
[0003]
  However, in this inspection method, the signal input / output terminal may be damaged because the current conduction probe or the voltage measurement probe having a sharp point is brought into contact with the signal input / output terminal of the integrated circuit. In addition, since the fine pitch of integrated circuits is remarkable, it is extremely difficult to contact a current conduction probe or a voltage detection probe with a signal input / output terminal when inspecting a QEP type integrated circuit having a narrow pin pitch. It is.
[0004]
  For this reason, an inspection method for bringing a parasitic diode in an integrated circuit into a conductive state and inspecting terminal floating of the integrated circuit based on an electrical parameter indicating the conductive state has begun to be used. In this inspection method, as shown in FIG. 12, one current conduction probe 171 is brought into contact with a circuit pattern 161 to which the signal input / output terminal 151 of the integrated circuit 2 is to be soldered, and the other current conduction probe. 172 is brought into contact with the circuit pattern 162 to be soldered to the ground terminal 152 of the integrated circuit 2, and in this state, for example, 0.9 V from a constant voltage source 182 connected between the probes 171 and 172 via an ammeter 181. Outputs a constant voltage of. On the other hand, a so-called substrate resistor 155 exists between the ground terminal 152 of the integrated circuit 2 and the ground part 51a of the internal main circuit 51, and the ground part 51a of the internal main circuit 51 and the signal input / output terminal 151, , And between the signal input / output terminals 151 and 153 and the power supply terminal 154, there are parasitic diodes 52, 52,. Therefore, a current path i including the constant voltage source 182, the ammeter 181, the current conduction probe 172, the substrate resistor 155, the parasitic diode 52, the current conduction probe 171 and the constant voltage source 182.₁₁Is formed. In this case, since the output voltage of the constant voltage source 182 is higher than the operating voltage of the parasitic diode 52, a predetermined current is conducted, and the forward voltage of the parasitic diode 52 and the voltage across the substrate resistor 155 are about 0.7 V and about 0.2 V, and the ammeter 181 measures the current value of the conduction current.
[0005]
  Next, when the switch 191 is turned on in the same figure, the circuit pattern 163 to be soldered to the other signal input / output terminal 153 and the current conduction probes 173 and 174 brought into contact with the circuit pattern 162, respectively. In addition, a voltage of about 1.2 V outputted from the constant voltage source 183 is applied. In this state, since the forward voltage of the parasitic diode 52 between the other signal input / output terminal 153 and the ground terminal 152 is about 0.7 V, the voltage across the substrate resistor 155 is about 0.5 V. Accordingly, the parasitic diode 52 connected to the signal input / output terminal 151 is brought into a cut-off state with the voltage across the terminal being approximately 0.2 V, which is lower than the operating voltage, and as a result, the current path i₁₁The value of the current conducted through the inside is reduced. In this case, when the signal input / output terminal 151 to be inspected is floating from the circuit pattern 161, the current value measured by the ammeter 181 does not change. Even when the output terminals are connected in common, the floating of the signal input / output terminal 151 to be inspected can be inspected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the inspection method for inspecting the terminal floating of the signal input / output terminal in the integrated circuit 2 based on the conduction current of the conventional parasitic diode 52 has the following problems.
  That is, the substrate resistance 155 generally has an extremely low resistance value. Therefore, in order to set the voltage across the substrate resistor 155 to 0.5 V as in the above example, a large current must be conducted. For this reason, a large current is conducted to the parasitic diode 52 in the integrated circuit 2, and there is a problem that the parasitic diode 52 is destroyed in some cases. On the other hand, when a small current is to be conducted in order to prevent the current destruction of the parasitic diode 52, the output voltage of the constant voltage source 183 must be lowered. As a result, the voltage across the substrate resistor 155 is much reduced. Does not rise. For this reason, in this conventional inspection method, due to the fact that the conduction current of the parasitic diode 52 connected to the signal input / output terminal 151 to be inspected does not change, the determination of the terminal floating for the input / output terminal 151 is made. There is a problem that may be mistaken.
[0007]
  The resistance value of the substrate resistor 151 varies depending on the type of integrated circuit, and even in the same type of integrated circuit, the resistance value fluctuates due to improvement of the internal pattern, etc. It is impossible to determine that the resistance value has fluctuated. On the other hand, in order to reliably prevent the destruction of the parasitic diode 52, the voltage value of the constant voltage source 183 and the change value of the conduction current as a reference value in determining the terminal floating are determined according to the type and improvement of the integrated circuit. It is necessary to make a precise decision each time. Therefore, this conventional inspection method has a problem that the setting of the reference value at the time of determination and the setting of the inspection environment conditions are complicated.
[0008]
  SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and provides an integrated circuit terminal floating inspection method and circuit board inspection apparatus capable of reliably and easily inspecting an integrated circuit terminal floating without destroying the integrated circuit. The main purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a method of inspecting a floating terminal of an integrated circuit according to claim 1 includes a signal input / output terminal including a signal input terminal or a signal output terminal in the integrated circuit to be inspected, and a power supply terminal and ground in the integrated circuit. A current that allows an internal probe in an integrated circuit interposed between a signal input / output terminal and one terminal to conduct, by bringing a test probe into contact with each circuit pattern to be connected to one of the terminals. Is supplied via both inspection probes, and an electrical parameter indicating the conduction state of the internal diode is measured, and the presence or absence of terminal floating of the signal input / output terminal with respect to the circuit pattern is inspected based on the measured electrical parameter In the circuit terminal float inspection method,After measuring the electrical parameters of the signal input / output terminals of the integrated circuit on a non-defective circuit board, the internal temperature of the integrated circuit is changed to a predetermined temperature by heating or cooling, and the electrical parameters are measured after the temperature change. In addition, to define the range that is determined to be normal based on the difference between the measured electrical parameters. After measuring the upper limit value A and the lower limit value B and the electrical parameters of the signal input / output terminals of the integrated circuit on the non-defective circuit board, after elapse of time required to reach a predetermined temperature without heating or cooling When the electrical parameter is measured and the upper limit value C does not exceed the lower limit value B on the basis of the upper limit value C for defining a range that is determined to be normal calculated based on the measured difference value between the two electrical parameters. When the upper limit value A is defined as a range from the lower limit value B and the upper limit value C exceeds the lower limit value B, the reference data defined as the range from the upper limit value A to the upper limit value C is used. About signal input / output terminals of integrated circuitsAfter measuring the electrical parameters, the internal temperature of the integrated circuit is changed to a predetermined temperature by heating or cooling, the electrical parameters are measured after the temperature change, and the difference between the measured electrical parameters.By comparing the calculated difference value with the reference data, the signal input / output terminalIt is characterized by inspecting for the presence or absence of terminal floating.
[0010]
  In general, the forward voltage of a diode changes in accordance with a change in ambient temperature, and the current value of a conduction current also changes when a constant voltage is applied. Therefore, the current value and forward direction of the internal diode conduction currentVoltageCan be measured as an electrical parameter. Hereinafter, a case where a conduction current is measured will be described as an example. For example, a current sufficient to conduct an internal diode in the integrated circuit interposed between the signal input / output terminal and the ground terminal of the integrated circuit is supplied via the inspection probe, and the internal temperature of the integrated circuit is set to a predetermined value. It is also possible to measure the conduction current after changing to temperature and inspect the terminal floating of the signal input / output terminal based on the measured current value. This is because when the signal input / output terminal is not soldered to the circuit pattern, the measured current value of the conduction current is almost the same as the current value of the conduction current before the temperature change even if the internal temperature changes. On the other hand, when the signal input / output terminal is soldered, the current value of the conduction current measured after the temperature change is clearly different from the current value of the conduction current before the temperature change. On the other hand, when multiple signal input / output terminals of other integrated circuits are connected in parallel to the signal input / output terminal to be inspected, if the terminal float is inspected based on the absolute value of the conduction current after temperature change, The absolute value of the conduction current after a temperature change may vary due to variations in the forward voltage of internal diodes in the circuit, etc., and it may be possible to make an erroneous determination of terminal floating.
[0011]
  In this integrated circuit terminal floating inspection method, the presence or absence of terminal floating is inspected based on the difference value of both conduction currents as both electrical parameters measured before and after the temperature is changed to a predetermined temperature.According to this method,When the internal temperature of the test target integrated circuit is changed, it is connected to the test target signal input / output terminal.In the integrated circuit under testInternal diode other than internal diode(Internal diode in other integrated circuits)Before and after temperature changeDue to variations in forward voltageThe current value of the conduction current is canceled out. Therefore, the difference value between the two conduction currents is equal to the change in conduction current in the internal diode connected to the inspection target signal input / output terminal. Therefore, it is possible to accurately inspect the terminal floating of the inspection target signal input / output terminal. In this case, since the current value conducted to the internal diode does not have to be a large current, the integrated circuit can be inspected without being destroyed. Furthermore, the current value of the conduction current that conducts the internal diode is substantially constant regardless of the type of integrated circuit. For this reason, since it is not necessary to individually change the setting value of the conduction current according to the type of the integrated circuit, it is possible to inspect quickly and easily.
[0012]
  Further, based on the difference value of both conduction currents as both electrical parameters measured before and after changing the temperature to a predetermined temperature, when inspecting the presence or absence of terminal lift of the inspection target integrated circuit for the inspection target circuit board,Compare the difference value of both conduction currents before and after temperature change on a non-defective circuit board with the difference value of conduction currents before and after temperature change on the circuit board to be inspected.Do this, but thisIn advance,For judging pass / failAn acceptable range needs to be determined. In such a case, the allowable range may be determined based on a difference value and an empirical value measured in advance from a non-defective circuit board, but it is difficult to determine an accurate allowable range due to variations in the forward voltage of the internal diode. Sometimes. In this method of inspecting terminal float of an integrated circuit, first, on a non-defective circuit board, the conduction current of the signal input / output terminal is measured before the temperature is changed to a predetermined temperature. Next, after the time required for the temperature change at the time of inspection, the conduction current is measured again, and the difference value between the measured conduction currents is measured. Here, this difference value is measured for the following reason. That is, when a conduction current is supplied to a signal input / output terminal to be measured, internal diodes in other integrated circuits connected in parallel to the signal input / output terminal are also conducted. Therefore, since the internal temperature of the internal diode rises due to the conduction, the current value for conducting the internal diode in another integrated circuit also increases. As a result, the current value of the conduction current before and after the temperature change for the signal input / output terminal to be measured is not the same but slightly increases. For this reason, in order to determine that the terminal is floating more reliably, the difference value of the conduction current conducted to the internal diode in the other integrated circuit before and after the temperature change is canceled out, so that in the integrated circuit to be inspected. This is because it is necessary to measure the difference value before and after the temperature rise for only the signal input / output terminal. As a result, it is possible to determine that the inspection target signal input / output terminal for which the difference value is approximately equal to the difference value for the signal input / output terminal measured without changing the temperature is floating. For this reason, it is possible to more accurately determine the terminal float compared to the case where the terminal float inspection is performed based only on the difference value measured before and after the temperature change in the non-defective circuit board.
[0013]
  Claim2The described circuit board inspection apparatus should be connected to either a signal input / output terminal including a signal input terminal or a signal output terminal in an integrated circuit to be inspected, and a power supply terminal or a ground terminal in the integrated circuit. An inspection probe that can contact each circuit pattern, and a current that allows the internal diode in the integrated circuit interposed between the signal input / output terminal and one terminal to be conducted through both inspection probes. A supply unit, a parameter measurement unit that measures an electrical parameter indicating the conduction state of the internal diode, and a determination unit that determines whether or not the signal input / output terminal is lifted with respect to the circuit pattern based on the measured electrical parameterAnd a temperature control means for controlling the internal temperature of the integrated circuit to a predetermined temperature by heating or cooling, and a parameter storage unit. The parameter storage unit includes a signal input / output terminal for the integrated circuit on a non-defective circuit board. After measuring the electrical parameters, the internal temperature of the integrated circuit is changed to a predetermined temperature by heating or cooling, the electrical parameters are measured after the temperature change, and the difference between the measured electrical parameters is Heating or cooling is not performed after measuring the upper limit value A and the lower limit value B for defining the range determined as normal based on the above and the electrical parameters for the signal input / output terminals of the integrated circuit on the non-defective circuit board The electrical parameters are measured after the time required to reach a predetermined temperature in the state, and both measured electrical parameters are measured. When the upper limit value C does not exceed the lower limit value B, the range from the upper limit value A to the lower limit value B is defined based on the upper limit value C for defining the range determined to be normal calculated based on the difference value of the data. When the upper limit value C exceeds the lower limit value B, reference data defined as a range from the upper limit value A to the upper limit value C is stored in advance, and the determination unit sets the internal temperature of the integrated circuit to a predetermined temperature by the temperature control means. By comparing the difference values of both electrical parameters measured before and after being controlled with the reference dataIt is characterized by inspecting for the presence or absence of terminal floating.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Preferred embodiments of an integrated circuit terminal floating inspection method and a circuit board inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0015]
  FIG. 1 is a perspective view of a main part of a pin board type in-circuit tester 1 corresponding to a circuit board inspection apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the in-circuit tester 1 includes a signal input terminal or a signal output terminal (hereinafter collectively referred to as an integrated circuit (hereinafter also referred to as “IC”) 2 mounted on a printed circuit board P to be inspected. , “Signal input / output terminals” 3, 3..., Ground terminals 3 g, and circuit patterns 4, 4, 4 g, 4 p to be connected to the power supply terminals 3 p (hereinafter including other circuit patterns) Collectively, also referred to as “circuit pattern 4”, inspection probes 5, 5,..., 5g, 5p (hereinafter, including other inspection probes) are collectively referred to as “inspection probe 5”. And a contact heater 6 configured to be movable up and down with respect to each IC 2. The in-circuit tester 1 includes a pin board 11 that can move up and down, and a heater portion fixing board (not shown) that is spaced upward by a predetermined distance and fixed to the pin board 11. All of the inspection probes 5, 5,... Are fixed, and an air cylinder 12 connected to the heater unit 6 and moving the heater unit 6 up and down is fixed to the heater unit fixing board.
[0016]
  In this in-circuit tester 1, each independent circuit pattern 4 is arranged to correspond to one inspection probe 5, and the pin board 11 moves downward in the direction of arrow A in the figure at the time of inspection. Then, the inspection probes 5, 5,... Are brought into contact with the corresponding circuit patterns 4, 4,. In the figure, only one signal input / output terminal 3 and power supply terminal 3p are indicated by a one-dot chain line. Each IC2 hasOneThe heater unit 6 is disposed so as to be in contact with the heater unit 6. When the pin board 11 is moved down, the heater unit 6 is positioned at an intermediate position between the lower surface of the pin board 11 and the upper surface of the circuit board P. In this state, when air is supplied to the air cylinder 12, the air cylinder 12 is moved downward and comes into contact with the surface 2 a of the package of the IC 2 as indicated by a one-dot chain line. As a result, the internal temperature of the IC 2 is raised to a predetermined temperature.
[0017]
  Next, the internal structure of the heater unit 6 will be described with reference to FIGS. As shown in both figures, the heater 6 includes a heat-resistant resin holding part 21, a rectangular parallelepiped metal plate 23 connected to the holding part 21 by screws 26 and 26 and having a notch 22 at the center, and a notch. 22 and a heating element 24 fitted into 22. In this case, the heating element 24 and the metal plate 23 are thermally and mechanically coupled to each other by being bonded to each other with a silicon rubber 25 having good thermal conductivity. In addition, by configuring the holding portion 21 with rubber or plastic resin having a large specific heat, the IC 2 can be efficiently heated by the contact surface 23a on the lower surface of the heater portion 6, and the outer peripheral surface other than the portion in contact with the IC 2 Then, as a result of suppressing the radiation and conduction of heat in directions other than the necessary direction, it is possible to increase the thermal efficiency and to suppress the influence of heat on the surrounding parts other than the IC 2 to be heated. Further, by using a plastic resin or the like as the holding portion 21, the coupling with the air cylinder 12 and the power supply pins 13a and 13b is facilitated.
[0018]
  The metal plate 23 efficiently heats the IC 2 to be heated, and the contact surface 23 a is formed flat, and is configured to have a heat capacity sufficiently larger than the heat capacity of the heating element 24. In this way, by configuring the metal plate 23 to have a sufficiently larger heat capacity than the heat capacity of the heat generating body 24, even if the heat generating body 24 having a small heat generation amount is used, a large amount of heat is temporarily transmitted to the IC 2. The heating time can be shortened and the heating element 24 can be downsized. The metal plate 23 is preferably made of a metal such as copper or aluminum having a good thermal conductivity and a small specific heat, so that the metal plate 23 can be reliably contacted according to the material and shape of the IC 2 to be heated. It is more preferable to polish the contact surface 23a of the plate 23 or to stick a heat conductive rubber to the lower surface. In this case, the contact between the contact surface 23a and the upper surface of the IC 2 can be ensured by attaching the heater portion 6 to the air cylinder 12 so that the contact surface 23a can freely tilt.
[0019]
  The heating element 24 heats the metal plate 23, and a PTC-type or NTC-type thermistor, a platinum resistor, or the like whose resistance value changes according to temperature is used. The heating element 24 has its leads 24a and 24b connected to the power supply pins 13a and 13b, and even when the lead 24a and 24b are located above the IC 2 at the time of inspection, the power supply pin 38 supplies a power supply pin. When a heating current is supplied through 13a and 13b, heat is generated and constant temperature is always maintained. As a result, the time required for heating can be shortened compared with the case where the temperature is controlled to be constant only when the IC 2 is heated, and therefore the time required for the terminal floating inspection can be shortened. In addition, by using a PTC thermistor or a platinum resistor having a positive resistance-temperature characteristic as the heating element 24 and using a constant voltage power source as a power supply source, the heating element 24 does not need to perform temperature control from the outside. It works to maintain a constant temperature on its own. Further, by using an NTC type thermistor having negative resistance-temperature characteristics and using a constant current power source as a power supply source, the heating element 24 operates similarly to maintain a constant temperature. In these cases, a temperature sensor is used and the heating element 24 is maintained at a constant temperature by PWM control or the like.CumbersomeCompared with a feedback control method involving control, it is possible to simplify the apparatus, reduce wiring, and reduce parts. A PTC type thermistor having a resistance value R is connected to a constant voltage V_CCurrent value I determined by the following equation (1)_PCurrent is conducted and an NTC type thermistor having a resistance value R is connected to a constant current I._CWhen driving with a voltage value V determined by the following equation (2):_NIs generated at both ends of the heating element 24.
  I_P= V_C/ R (1) formula
  V_N= I_C× R (2)
  Therefore, these current values I_PAnd voltage value V_NBy monitoring the above, it is possible to easily detect temperature abnormalities of the heating element 24 and the metal plate 23.
[0020]
  Next, the electrical configuration of the in-circuit tester 1 will be described with reference to FIG.
[0021]
  As shown in the figure, an in-circuit tester 1 corresponds to a determination unit in the present invention and executes a variety of inspection processes, and a pair of inspection probes 5, 5. A constant voltage source for supplying a constant voltage to a predetermined pair of circuit patterns 4 and 4 via the selected pair of inspection probes 5 and 5 through the scanner unit 32 for selecting the probes 5 and 5 (in the present invention) A measurement unit 35 having a current measurement circuit (corresponding to a parameter measurement unit in the present invention) 34 for measuring a current value of a conduction current that conducts between the inspection probes 5 and 5 at that time. RAM 36 for temporarily storing calculation results based on reference data and measurement values for determining terminal floating of IC 2, quality of various parts, operation program for CPU 31, and the like. And 憶 to ROM 37, the power supply pins 13a, a power supply unit 38 supplies power to the heater unit 6 via 13b, and a air supply unit 39 for supplying compressed air. The in-circuit tester 1 is provided with a plurality of solenoid valves 40, 40,. Each solenoid valve 40 is connected between each air cylinder 12 and the air supply unit 39, and opens and closes in accordance with an open / close signal from the CPU 31, whereby each air cylinder for compressed air through the air supply pipe 42 is provided. 12 to supply and stop supply. In this case, the air cylinder 12 brings the heater unit 6 into contact with the upper surface of the IC 2 by operating the electromagnetic valve 40 to supply compressed air. On the other hand, the electromagnetic valve 41 is connected between the air supply unit 39 and an air cylinder (not shown) for moving the pin board 11 up and down, and opens and closes in accordance with an open / close signal from the CPU 31, thereby passing through the air supply pipe 43. Controls the supply and stoppage of all compressed air to the air cylinder. In this case, when the solenoid valve 41 is operated to supply compressed air, the air cylinder moves the pin board 11 downward.
[0022]
  Next, the basic inspection principle of the terminal floating inspection of the signal input / output terminal 3 in the IC 2 will be described with reference to FIGS.
[0023]
  As shown in FIG. 5, parasitic diodes are provided between the signal input / output terminal 3 and the ground terminal 3g of the IC 2 and between the signal input / output terminal 3 and the power supply terminal 3p.52(Corresponding to the internal diode in the present invention). In the in-circuit tester 1, when inspecting the terminal floating of the signal input / output terminal 3, first, a circuit pattern 4 to be connected to the signal input / output terminal 3 and a circuit to be connected to the ground terminal 3g. The test probes 5 and 5g are brought into contact with the pattern 4g, respectively, and a current that allows the parasitic diode 52 interposed between the signal input / output terminal 3 and the ground terminal 3g to conduct is set to a constant voltage via the test probes 5 and 5g. Sourced from source 33. Next, in that state, the current measurement circuit 34 causes the current value I of the conduction current to conduct the parasitic diode 52.₂₁Measure. Next, the heater unit 6 is moved down to bring the metal plate 23 into contact with the upper surface of the IC 2, thereby raising the internal temperature of the IC 2 to a predetermined temperature. When the internal temperature reaches a predetermined temperature, the current measurement circuit 34 conducts the conduction current I that conducts the parasitic diode 52.₂₂Measure again. The current value I of the conduction current before and after the temperature change is generally expressed by the following equation (3). In formula (3), I_S, Q, V, K, and tj respectively mean reverse saturation current, electron charge, parasitic diode 52 applied voltage, Boltzmann constant, and junction temperature.
    I = I_S・ (Exp (q * V / (K * tj) -1) (3)
[0024]
  According to the above equation (3), the current value I of the conduction current changes according to the ambient temperature tj of the parasitic diode 52. When the ambient temperature tj is set to a predetermined temperature, the current value of the conduction current is also almost equal. It is determined to a predetermined value. Therefore, if the difference value of the conduction current before and after the temperature change to the predetermined temperature is compared with the reference data which is the difference value of the conduction current before and after the temperature change absorbed from the non-defective circuit board P, the input / output of the inspection target signal It is possible to detect the floating of the terminal 3 for use. This is because when the signal input / output terminal 3 is not soldered to the circuit pattern 4, even if the internal temperature of the IC 2 changes to a predetermined temperature, the current value I of the conduction current₂₁And current value I₂₂ What isThis is because the measured difference value falls within the range of the reference data when the signal input / output terminal 3 is soldered while it is almost the same and does not change. Therefore, as shown in FIG. 6, when the signal input / output terminal 3 in the IC 2a to be inspected is connected in parallel to the signal input / output terminal 3 of another IC 2, the current value of the conduction current becomes the current value i.₁~ I₃The current value i can be obtained by heating only the IC 2a.₁Increases, the current value i₁~ I₃The total value of will always increase. For this reason, it is possible to detect the floating of the terminal of the IC 2a by comparing the difference value obtained from the total value of the conduction current in the unheated state and the total value of the conduction current in the heated state with the reference data. In this case, since the current value that is conducted to the parasitic diode 52 does not have to be a large current, the IC 2 can be inspected without being destroyed. Furthermore, the conduction current that conducts the parasitic diode 52 is a substantially constant value regardless of the type of IC2. For this reason, it is not necessary to individually change the setting value of the conduction current according to the type of the IC 2, thereby enabling quick and easy inspection. As the reference data, not only the data absorbed from the non-defective IC 2 but also a current value predicted in the design stage can be used.
[0025]
  Next, with reference to FIGS. 7 to 9, the specific procedure of the actual terminal floating inspection method is as follows: reference data creation processing for creating reference data for inspecting IC 2 terminal floating, and actual inspection processing A specific explanation will be given separately.
[0026]
  As shown in FIG. 7, in the reference data creation process, the CPU 31 first executes a data absorption process A (step 61). In this process, data ΔI that serves as a reference for determining that the signal input / output terminal 3 is floating from the non-defective circuit board P.₁To absorb. Here, the data ΔI₁The reason is as follows. That is, when a conduction current is supplied to the signal input / output terminal 3 that is the object of data absorption, the parasitic diodes 52 in other ICs 2 connected in parallel to the signal input / output terminal 3 are also conducted. Accordingly, since the internal temperature of the parasitic diode 52 rises due to the conduction, the value of the current that conducts the parasitic diode 52 in the other IC 2 also increases. As a result, the current value of the conduction current before and after the temperature rise for the signal input / output terminal 3 to be inspected is not the same but slightly increases. For this reason, in order to determine that the terminal is floating more reliably, the difference in the conduction current conducted to the parasitic diode 52 in the other IC 2 before and after the temperature rise is canceled out, whereby the signal in the IC 2 to be inspected. The difference value before and after the temperature rise for only the input / output terminal 3 is the data ΔI.₁It is necessary to do.
[0027]
  Specifically, as shown in FIG. 9A, the CPU 31 sets the constant voltage source 33 to the inspection target signal input / output terminal 3 of the non-defective circuit board P via the inspection probes 5 and 5g. The voltage value is supplied to the current measuring circuit 34 and the current value I of the conduction current at that time₁Is measured (step 71). Next, in order to surely cancel the increase in the current of the parasitic diode 52 in the IC 2 other than the inspection target, the time is waited for the time equivalent to heating the IC 2 to a predetermined temperature during the actual inspection (step 72). After this, the current value I of the conduction current₂Is measured again (step 73). Next, the conduction current I₂To conduction current I₁By subtracting the data ΔI₁Is calculated (step 74). Thereafter, the CPU 31 calculates the calculated data ΔI.₁Is stored in the RAM 36 (step 75), and this process is terminated. In this process, the data ΔI for all signal input / output terminals 3 to be inspected is used.₁Are absorbed individually.
[0028]
  Next, the CPU 31 executes data absorption processing B (step 62). In this process, normal data ΔI that serves as a reference for determining that the terminal is not lifted from a non-defective circuit board P.₁₁To absorb. Specifically, as shown in FIG. 9B, the CPU 31 applies the constant voltage of the constant voltage source 33 to the signal input / output terminal 3 of the non-defective circuit board P via the inspection probes 5 and 5g. The current value I of the conduction current at that time is supplied to the current measuring circuit 34₁₁Is measured (step 81). Next, after the IC 2 is heated to a predetermined temperature (step 82), the current value I of the conduction current is obtained.₁₂Is measured (step 83). Next, the conduction current I₁₂To conduction current I₁₁Normal data ΔI by subtracting₁₁Is calculated (step 84).
[0029]
  In this case, both current values I₁₂And I₁₁The difference value from the normal data ΔI₁₁The reason is as follows. That is, in FIG. 6, if the inspection object is IC2a, the total value i of the conduction currents₀Is represented by the following equation (4).
  i₀= I₁+ I₂+ I₃..... (4) Formula
  On the other hand, the total value i after the temperature rise₀₁Is the increased current value of IC2a after the temperature rise Δi₁Then, it is represented by the following formula (5).
  i₀₁= (I₁+ Δi₁) + I₂+ I₃.... (5) Formula
  Therefore, the total value i₀₁And total value i₀Normal data ΔI which is the difference value from₁₁Is represented by the following equation (6). According to this equation, since the variation in the conduction current of the parasitic diode 52 in the other IC 2 is canceled out, the difference value before and after the temperature rise of only the conduction current of the parasitic diode 52 for the signal input / output terminal 3 to be inspected. Can be requested.
  ΔI₁₁= I₀₁-I₀
        = Δi₁・・・・・・・・・・・・・・ (6)
  Thereafter, the CPU 31 calculates the calculated normal data ΔI.₁₁Is stored in the RAM 36 (step 85), and this process is terminated. In this way, normal data ΔI₁₁Therefore, a more accurate terminal floating inspection can be performed. Even in this process, the normal data ΔI for all signal input / output terminals 3 to be inspected is used.₁₁Are absorbed individually.
[0030]
  Next, the CPU 31 creates reference data (step 63). In this process, the CPU 31 performs normal data ΔI.₁₁For example, an upper limit value A and a lower limit value B for determining normality are calculated by multiplying values 1.2 and 0.8, for example. Then the data ΔI₁Is multiplied by, for example, a value of 1.5 to calculate an upper limit C for determining terminal floating. In this case, if the upper limit value C does not exceed the lower limit value B for determining normality, the range from the upper limit value A to the lower limit value B is used as the reference data. On the other hand, if it exceeds, the range from the upper limit value A to the upper limit value C is set as the reference data. As a result, normal data ΔI₁₁Compared with determining the terminal float based on the reference data created based only on the terminal, more accurate terminal float can be determined. Thus, the reference data creation process ends.
[0031]
  Next, actual inspection processing will be described with reference to FIG.
[0032]
  First, the CPU 31 executes the setting of the scanner unit 32 according to the operation program stored in the ROM 37 (step 91). Next, the CPU 31 supplies a current value I of the conduction current in a state where a constant voltage is supplied through the selected inspection probes 5 and 5 g.₂₁Is measured (step 92). Thereafter, the CPU 31 controls the electromagnetic valve 40 to move the heater unit 6 downward and bring it into contact with the IC 2 to be inspected. As a result, the IC 2 to be inspected is heated to a predetermined temperature (step 93). When it is determined that the predetermined temperature has passed and the predetermined temperature has been reached, the CPU 31 supplies the current value I of the conduction current while supplying the constant voltage again.₂₂Is measured (step 94). Next, the CPU 31 determines the current value I₂₂To current value I₂₁Is subtracted to calculate the difference value of the conduction current before and after the temperature rise. Next, it is determined whether or not the signal input / output terminal 3 to be inspected is floating (step 96). In this case, the CPU 31 determines that the terminal is not lifted when the difference value is within the range of the reference data created in the above-described reference data creation process, and determines that the terminal is lifted when the difference value is smaller than the reference data. To do. Next, it is determined whether or not the terminal floating has been inspected for each signal input / output terminal 3 of all the ICs 2 (step 97). When not inspected, step 91 to step 97 are repeatedly executed to inspect all. When it is determined that, this process is terminated.
[0033]
  As described above, according to the in-circuit tester 1, the conduction current I measured before and after the IC 2 in the non-defective circuit board P is heated to a predetermined temperature.₁₁, I₁₂Based on normal data ΔI₁₁In advance, and data ΔI from a good circuit board P₁By comparing the reference data created based on both the absorbed data and the difference value based on the conduction current measured before and after heating for the signal input / output terminal 3 in the inspection target IC 2, The float can be reliably inspected. Normal data ΔI₁₁The terminal floating can also be easily inspected by comparing the difference value based on the conduction current measured before and after the heating of the signal input / output terminal 3 in the inspection target IC 2.
[0034]
  Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in this embodiment, the terminal floating is inspected by heating the inspection target IC 2 to a predetermined temperature by the heater unit 6 as the temperature control means, but a cooling device can also be used as the temperature control means. 10 and 11 show an example of a contact-type cooling device. This cooling device 101 is a Peltier element 102 as a cooling unit, a heat sink 103, a thermocouple, or a resistance temperature detector such as a thermistor or a platinum temperature sensor. A temperature sensor 104 configured with a body and a power supply unit 105 are provided. Here, the power supply unit 105 includes a differential amplifier circuit 106 that amplifies the sensor signal of the temperature sensor 104, a DC power source 107 that supplies a direct current, and the Peltier element 102 based on the amplified signal of the differential amplifier circuit 106. In order to maintain the temperature on the contact surface side at a constant temperature, a power supply control circuit 108 for controlling supply and stop of supply of a direct current output from the direct current power source 107 is provided. In this cooling device 101, the contact surface of the Peltier element 102 (the surface opposite to the surface on which the heat sink 103 is attached) can be cooled to a predetermined temperature, and the contact surface can be easily brought into contact with the IC 2 to be inspected. The IC 2 can be easily cooled to a predetermined temperature while having a simple configuration.
[0035]
  Various configurations can also be employed for the heating device that heats the inspection target IC 2. For example, a Peltier element or a resistance heating element that converts electric power into Joule heat can be used. In this case, constant temperature control can be performed by linear control by PID calculation, PWM control, or the like. Furthermore, as a heating device, a heat pipe is embedded in a heat conductor to be brought into contact with the IC 2, and a liquid such as water or a mixed liquid, or a high-temperature medium such as silicon oil or hot air is circulated in the heat pipe. The heat conductor may be heated. In the case of adopting such a contact-type configuration, the temperature of the heat generating portion can be accurately controlled, so that there is an advantage that the heating target IC 2 is not thermally damaged. A non-contact type heating device can also be adopted. For example, a non-contact heater structure that heats by blowing hot air onto the IC 2 may be employed. In this case, it is preferable that an air tube for guiding hot air is provided in the upper part of the IC 2 and partially heated. In addition, a configuration in which radiation heating is performed using a heat source such as an infrared lamp, a white light lamp, a laser, and a microwave can be employed.
[0036]
  Furthermore, various configurations can be adopted for the cooling device that cools the inspection target IC 2. For example, as a contact-type cooling device, a pipe is embedded in a heat conductor to be brought into contact with the IC 2, and a refrigerant composed of a liquid such as water or a liquid mixture, low-temperature air, liquid nitrogen, or liquid helium is contained in the pipe. The heat conductor can also be cooled to a constant temperature by circulating it. Also in this configuration, the temperature can be controlled by attaching a temperature sensor to the heat conductor and controlling the temperature or flow rate of the refrigerant. Furthermore, you may employ | adopt the non-contact-type cooling device which sprays a refrigerant | coolant on IC2. In this case, a liquefied gas such as low-temperature air, liquid nitrogen, or liquid helium can be used as the refrigerant, and partial cooling is preferably performed by blowing through a tube such as a nylon tube or a Teflon tube.
[0037]
  In the present embodiment, the example of inspecting the terminal float based on the change in the conduction current has been described. However, the constant current source and the voltage measurement circuit are provided between the signal input / output terminal 3 and the ground terminal 3g (or the power supply terminal 3p). Are connected in parallel, the forward voltage of the parasitic diode 52 before and after heating or cooling is measured, and then the terminal float may be inspected based on the difference value between the two measured values.
[0038]
【The invention's effect】
  As aboveAccording to the present inventionIntegrated circuit terminal float inspection method andTimesAccording to the road board inspection device,After measuring the electrical parameters of the integrated circuit signal input / output terminals on a non-defective circuit board, the internal temperature of the integrated circuit is changed to a predetermined temperature by heating or cooling, and the electrical parameters are measured after the temperature change. In addition, an upper limit value A and a lower limit value B for defining a range that is determined to be normal calculated based on a measured difference value between the two electrical parameters, and signal input / output terminals of the integrated circuit on a non-defective circuit board After measuring the electrical parameters, the electrical parameters were measured after a lapse of time required to reach the predetermined temperature without heating or cooling, and the normal value calculated based on the difference between the measured electrical parameters. When the upper limit C does not exceed the lower limit B, the upper limit A When the upper limit value C exceeds the lower limit value B, the reference data specified as the range from the upper limit value A to the upper limit value C is used, and this reference data and the circuit to be inspected are used. The signal input / output terminal of the circuit board to be inspected is compared with the difference value of the electrical parameter before and after the temperature change for the signal input / output terminal of the integrated circuit on the board.By inspecting the presence or absence of the terminal floating, the terminal floating of the signal input / output terminal can be reliably, quickly and easily inspected without destroying the integrated circuit.In addition, the internal diode in another integrated circuit connected in parallel to the signal input / output terminal to be measured also conducts and its internal temperature rises, and accordingly, the current value for conducting this internal diode also increases. Since the reference data that considers the increase in the current value that conducts the internal diode in other integrated circuits is used, the terminal is based on the reference data created based only on the difference value measured before and after the temperature change on the non-defective circuit board. Compared with determining floating, terminal floating can be determined more accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of an in-circuit tester according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a heater unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view with a part of a heater section cut away.
FIG. 4 is a block diagram of the in-circuit tester according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a connection diagram showing an outline of a measurement system including an equivalent circuit of an integrated circuit to be inspected.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing connection states and conduction current paths of signal input / output terminals in a plurality of integrated circuits on a circuit board.
FIG. 7 is a flowchart of reference data creation processing.
FIG. 8 is a flowchart of an inspection process.
9A is a flowchart of data absorption processing A, and FIG. 9B is a flowchart of data absorption processing B.
FIG. 10 is a perspective view of a cooling device according to another embodiment.
FIG. 11 is a block diagram of a cooling device according to another embodiment.
FIG. 12 is a connection diagram showing an outline of a measurement system including an equivalent circuit of an integrated circuit to be inspected when a conventional method for inspecting terminal floating of an integrated circuit is carried out.
[Explanation of symbols]
    1 In-circuit tester
    2 IC
    3 Signal input / output terminals
  3g ground terminal
  3p power terminal
    4 Circuit pattern
    5 Probe for inspection
    6 Heater
  31 CPU
  33 Constant voltage source
  34 Current measurement circuit
  37 RAM

Claims

Inspection probes for signal input / output terminals including signal input terminals or signal output terminals in the integrated circuit to be inspected, and each circuit pattern to be connected to either the power supply terminal or the ground terminal in the integrated circuit And supplying a current through which the internal diode in the integrated circuit interposed between the signal input / output terminal and the one terminal can be conducted through both the inspection probes. In an integrated circuit terminal floating inspection method for measuring an electrical parameter indicating a state and inspecting the presence or absence of terminal floating of the signal input / output terminal with respect to the circuit pattern based on the measured electrical parameter,
After measuring the electrical parameters for the signal input / output terminals of the integrated circuit on a non-defective circuit board, the internal temperature of the integrated circuit is changed to a predetermined temperature by heating or cooling, and after the temperature change, An upper limit value A and a lower limit value B for measuring an electrical parameter, defining a range for determining normality based on a difference value between the measured electrical parameters, and the integrated circuit on a non-defective circuit board After measuring the electrical parameter for the signal input / output terminal, the electrical parameter is measured after a lapse of time required to reach the predetermined temperature in a state where the signal input / output terminal is not heated or cooled. Based on the upper limit value C for defining the range determined to be normal calculated based on the difference value of the dynamic parameter, When the upper limit C does not exceed the lower limit B, it is defined as a range from the upper limit A to the lower limit B, and when the upper limit C exceeds the lower limit B, the upper limit C to the upper limit C Use the standard data defined as
After measuring the electrical parameters for the signal input / output terminals of the integrated circuit on the circuit board to be inspected, the internal temperature of the integrated circuit is changed to a predetermined temperature by heating or cooling, and after the temperature change and measuring the electrical parameter, it obtains a difference value of the measurement both the electrical parameters, to inspect the presence or absence of terminal floating of the signal input-output terminal by comparing the the obtained difference value between the reference data A method for inspecting a floating terminal of an integrated circuit.

It is possible to contact each input / output terminal including a signal input terminal or a signal output terminal in an integrated circuit to be inspected and each circuit pattern to be connected to one of a power supply terminal and a ground terminal in the integrated circuit. An inspection probe, and a current supply unit that supplies a current through which the internal diode in the integrated circuit interposed between the signal input / output terminal and the one terminal can conduct through the both inspection probes, A parameter measuring unit for measuring an electrical parameter indicating the conduction state of the internal diode; and a determining unit for determining whether or not the signal input / output terminal is lifted with respect to the circuit pattern based on the measured electrical parameter ; Temperature control means for controlling the internal temperature of the integrated circuit to a predetermined temperature by heating or cooling, and a parameter description And a part,
In the parameter storage unit, after measuring the electrical parameters of the signal input / output terminals of the integrated circuit on a non-defective circuit board, the internal temperature of the integrated circuit is changed to a predetermined temperature by heating or cooling. An upper limit value A and a lower limit value B for measuring the electrical parameter after the temperature change, and defining a range to be determined as normal calculated based on the measured difference value between the two electrical parameters, After measuring the electrical parameters of the signal input / output terminals of the integrated circuit on the circuit board of the circuit board, the electrical parameters are measured after elapse of time required to reach the predetermined temperature without being heated or cooled. In addition, the range that is determined to be normal calculated based on the difference value between the two measured electrical parameters is specified. When the upper limit C does not exceed the lower limit B, the upper limit C is defined as a range from the upper limit A to the lower limit B, and the upper limit C exceeds the lower limit B. Sometimes reference data defined as a range from the upper limit value A to the upper limit value C is stored in advance,
The determination unit is configured by comparing the difference value with the reference data of both the electrical parameters measured, respectively before and after the internal temperature was controlled to the predetermined temperature of the integrated circuit by the temperature control means A circuit board inspection apparatus for inspecting the presence or absence of terminal floating.