JP3667645B2

JP3667645B2 - 汎用型バーンインボード

Info

Publication number: JP3667645B2
Application number: JP2001028201A
Authority: JP
Inventors: 徳盛彭
Original assignee: 旺宏電子股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2021-02-05
Also published as: JP2002257892A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は一種の測定器材に関するものであって、特に半導体エレメントに対する信頼度テスト（reliability test）に用いるバーンインボード（burn-in board）に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体エレメントの信頼度テストには、エレメントの設計、エレメントの製造工程、及びエレメントの構造上の強度などのいくつかの要点が含まれる。一般に半導体エレメントは、寿命を１０年以上に設定する。このように寿命の長い製品に対する品質保証とその管理は、被検査エレメントがこのように長い期間確実に作用するかを実証しなければならず、それを如何に実証するかが重要な課題である。実務上の問題として、仮に１０年の時間をかけて半導体エレメントのテストをしたとすれば、ライフサイクルの短い近時のマーケットに見合うことは不可能である。従って、信頼度テストの時間を縮減するために、通常は被試験エレメントを苛酷な操作環境に置いて信頼度テストを行なう。
【０００３】
この苛酷な操作環境（以下測定環境と称する）は、被検査エレメントに対する正常な操作条件に比してはるかに苛酷な環境とされる。通常、被検査エレメントは高温、高湿度、高電圧などの条件を設けたテストボックスの中に置かれてテストされる。そして、このようなテストボックスの条件を利用して、被検査エレメントの損傷速度を速め、被検査エレメントの信用度を測定する目的を達する。このような信頼度に関するテストを一般にバーンインテスト（burn-in test）と称する。
【０００４】
図５は、従来のＩＣ装填機（ＩＣ Loader／unloader）を示す概略斜視図である。
このＩＣ装填機１０は、被検査物であるＩＣを自動的にバーンインボード２０に挿入する機械である。
図６に開示するバーンインボード２０は、挿入口２１を含み、挿入口２１上にソケット２２を設け、被検査物であるＩＣ２３をソケット２２に挿入する。バーンインボード２０には、プリント回路２４と、バス２５とを設け、外部の回路（もしくは電源）と接続できるようにする。プリント回路２４は挿入口２１を通過し、ソケット２２上のそれぞれのスロットに接続する。また、電子エレメント２６(例えば抵抗、コンデンサなど)をその上に接続する。従って、ＩＣ２３をそれぞれのソケット２２に挿入した場合、それぞれのピンはプリント回路２４、バス２５によって外部のシステムと接続する。これにより、外部システム(この場合ではテスター)が電源、測定信号をそれぞれの被検査ＩＣ２３に伝える。
【０００５】
図７は、被検査ＩＣ２３をバーンインボード２０とともにテストボックスに収納した状態を示す概略断面図である。
加熱管３２は被検査ＩＣ２３の上方に設けられ、バーンインボード２０は正常な電圧(例えば５Ｖ)よりも高い電圧（例えば約６．５Ｖ）を出力し、それぞれの被検査ＩＣ２３に入力して、その消耗速度を加速的に速めるようにする。
【０００６】
被検査ＩＣ２３は、前記の消耗処理を行なった後、これを取り出して検査する。外部システムから信号を被検査ＩＣ２３に入力し、該被検査ＩＣ２３によって演算処理を行ない、その結果を出力する。仮に、該演算結果が正確であれば被検査ＩＣ２３は正常な状態を維持していることになり、さもなければ該被検査ＩＣ２３は既に損傷したことを表わす。このように、換算によって被検査ＩＣ２３の寿命を推測することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
実務上、それぞれの異なる設計によるＩＣは異なる機能と操作方法とを有する。従って、それらに対するテスト回路もそれぞれ異なる。
図８は、テスト回路の一例を示す模式図である。
図示によれば、ＩＣ４０は複数のピン４０１を有し、それぞれのピン４０１はそれぞれ対応する接続線に接続される。この複数組の接続線４１のコードが図５におけるバス２５のそれぞれ独立した回路を代表する。図８におけるテスト回路の接続の関係は、図６におけるプリント回路２４の説明図の開示に類似する。図７の開示からわかるようにピン４０１は抵抗線４２に接続される。この部分が即ち図７における電子エレメント２６の説明図の部分である。図９に図８で開示するテスト回路とは別のＩＣのテスト回路を示す。
【０００８】
以上の説明からわかるように、各種のＩＣには、それぞれ対応するテスト回路がある。換言すれば、それぞれのＩＣには対応するバーンインボードが必要である。甚だしくは同一のＩＣに対して複数の対応する測定板を必要とする。このような対応するバーンインボードはコストが極めて高く、企業の生産するＩＣのタイプが非常に多くなった場合、測定設備の費用は明らかに増加し、且つその管理も不便になる。
【０００９】
そこで本発明は、異なるタイプであって異なるテスト回路に対応する被試験エレメントであっても同一のバーンインボード上に挿入し、測定を行なうことができ、費用の低下と管理の簡略化を達成することのできる汎用型バーンインボードを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討の結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
【００１１】
本発明の汎用型バーンインボードは、被試験エレメントが挿入されるソケットと、電気信号を外部システムとの間で入力／出力するバスとを含み、且つ前記バス上に複数の信号端ポイントがプリントされてなるプリント回路基板と、前記プリント回路基板上に設けられるものであり、２種のコンタクトポイントを含み、第１のコンタクトポイントは前記信号端ポイントと直列接続され、第２のコンタクトポイントは前記ソケットの挿入孔に直列接続されるトリップカード挿入スロットと、トリップ機能を有し、前記トリップカード挿入スロットに挿入して用いるものであり、非挿入時には前記各コンタクトポイントを互いにブレーク状態とするトリップカードとを備え、前記トリップカードは、設計者が任意の前記信号端ポイントを自在に選択できるように構成されており、前記トリップカードを前記トリップカード挿入スロットに挿入することにより、設計者の前記選択に従って、前記第１のコンタクトポイント、前記トリップカード、及び前記第２のコンタクトポイントを経て、所定の前記挿入孔と前記バスが電気的に接続されており、前記トリップカードがマトリクスカードであり、前記マトリクスカードは上層及び下層からなり、前記上層には第１の電線セットがプリントされ、前記第１の電線セットは前記トリップカード挿入スロットを経て信号端ポイントに接続されており、前記下層には第２の電線セットがプリントされ、前記第２の電線セットは前記トリップカード挿入スロットを経て前記挿入孔と接続されており、前記第１の電線セットと前記第２の電線セットとは互いに非接続状態とされるとともに、両者の交差する箇所にガイド孔を設けてなり、設計者が任意の前記信号端ポイントを選択する場合には、前記ガイド孔に導体を注入し、所望の前記第１の電線セットと前記第２の電線セットとを電気的に接続することを特徴とする。
【００１２】
本発明の汎用型バーンインボードの一態様では、前記被試験エレメントが集積回路エレメントであり、前記ソケットがＩＣソケットである。
【００１５】
本発明の汎用型バーンインボードの一態様では、前記導体がハンダである。
【００１６】
本発明の汎用型バーンインボードは、被試験エレメントが挿入されるソケットと、電気信号を外部システムとの間で入力／出力するバスとを含み、且つ前記バス上に複数の信号端ポイントがプリントされてなるプリント回路基板と、前記プリント回路基板上に設けられるものであり、２種のコンタクトポイントを含み、第１のコンタクトポイントは前記信号端ポイントと直列接続され、第２のコンタクトポイントは前記ソケットの挿入孔に直列接続されるトリップカード挿入スロットと、トリップ機能を有し、前記トリップカード挿入スロットに挿入して用いるものであり、非挿入時には前記各コンタクトポイントを互いにブレーク状態とするトリップカードとを備え、前記トリップカードは、設計者が任意の前記信号端ポイントを自在に選択できるように構成されており、前記トリップカードを前記トリップカード挿入スロットに挿入することにより、設計者の前記選択に従って、前記第１のコンタクトポイント、前記トリップカード、及び前記第２のコンタクトポイントを経て、所定の前記挿入孔と前記バスが電気的に接続されており、前記プリント回路上に設けられ、２種のコンタクトポイントを含み、第１のコンタクトポイントは前記信号端ポイントと直列接続され、第２のコンタクトポイントは前記ソケットの挿入孔に直列接続される抵抗カード挿入スロットと、前記抵抗カード挿入スロットに挿入して用いるものであり、挿入時には前記各コンタクトポイントを互いにブレーク状態とする抵抗カードとを更に備え、前記抵抗カードは、異なる被試験エレメントに応じて交換して用いるものであり、前記抵抗カード挿入スロットに挿入することにより、当該抵抗カードの一端が前記信号端ポイントと直列接続され、その他端が前記ソケットの前記挿入孔と直列接続されて、それぞれの前記ソケットがテストにおいて必要とする抵抗値を提供するものであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の技術思想は、周知のバーンインボードにトリップ可能なマトリクスカードを増加し、また、該マトリクスカードを挿入するスロットを増設するものである。周知の技術において、バスのそれぞれの信号線は直接対応するピンに接続する。これらの接続線は回路基板に既にプリントされているので、これを変更する余地はない。従って、バスとＩＣピンとの間にマトリクスカードを挿入することによって、このマトリクスカードを利用してトリップの機能を得ることができる。
【００１８】
図８，図９に開示したように、テスト回路の本質はバスのそれぞれの信号端ポイント(Ａ０１、Ａ０２…Ａ１９)が電線を経由して対応するピンに接続するためのものである。この回路系統は簡単に区分して３つの部分に分かれる。即ち、「バス上のそれぞれの信号端ポイント」４１、「ピン」４０１及び「両者を接続するために用いる回路」４３である。当然のことながら、更に一歩進んで「抵抗」４２の部分も含まれる。如何なるＩＣテスト回路の設定であっても、バス上のそれぞれの信号端ポイント４１及びピン４０１は変更不能とされる。変更が可能であるのは、両者を接続するために用いる回路４３及び抵抗４２である。
【００１９】
換言すれば、仮にバーンインボード上の「バスの信号端ポイントに対するピンとの間の接続」(当然のことながら抵抗の接続状態も含む)に係る設計が自由に変更できるのであれば、このようなバーンインボードは汎用型のバーンインボードとなり得る。そして、対応する各種ＩＣのトリップカード(及び抵抗カード)を挿入するだけで各種のＩＣに対するテストに応用することができる。これは周知の技術におけるバーンインボード全体を取り替えるものとは異なる。
【００２０】
上述の方式により周知のバーンインボードを一体に固定したものから、本発明による汎用型バーンインボードに転換することができる。
即ち、共用型回路基板と、マトリクスカードを挿入するスロットとマトリクスカードを有し、該共用型回路基板はＩＣを挿入するソケットと電子信号を入力、出力するバスとを含む。また、該バス上のそれぞれの信号端ポイントはマトリクスカードを挿入するスロットに直列接続する。該マトリクスカードは２種のコンタクトポイント（複数）を含んでなる。第１のコンタクトポイントは該信号端ポイントと一対一で接続し、第２のコンタクトポイントは固定されたラインを経て該ＩＣソケットのそれぞれの挿入穴に一対一で直列接続する。この２種のコンタクトポイントはマトリクスカードを挿入しない状態においてはブレーク状態にある。該マトリクスカードは前記マトリクスカードの挿入スロットに挿入して用いるものであって、トリップ機能を有し、設計者が任意の一信号端ポイントと、任意の一挿入孔を選択して接続できるようにするものである。
【００２１】
以下、本発明の汎用型バーンインボードについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明による汎用型バーンインボードのマトリクスカードの主要構成を示す概略斜視図である。
マトリクスカード６０の上層には、上層電線Ａ１，Ａ２，Ａ３がプリントされており、これらの電線はマトリクスカード挿入スロットを経て信号ポイントに接続される。他方、マトリクスカード６０の下層には、下層電線Ｐ１，Ｐ２がプリントされており、これらの電線はマトリクスカード挿入スロットを経て挿入孔に接続される。上層電線Ａ１，Ａ２，Ａ３と、下層電線Ｐ１，Ｐ２とは互いに非接続状態とされている。そして、上層電線Ａ１，Ａ２，Ａ３と下層電線Ｐ１，Ｐ２との交差する箇所にガイド孔Ａ１Ｐ１，Ａ１Ｐ２，Ａ２Ｐ１，Ａ３Ｐ１，Ａ３Ｐ２が設けられる。
【００２３】
仮に、上層電線Ａ１を下層電線Ｐ２に通じるようにしたい場合には、ガイド孔Ａ１Ｐ２に導体（例えばハンダなど）を注入することによって信号Ａ１をピンＰ２に導くことができる。同様に上層電線Ａ２を下層電線Ｐ１に導く場合には、ガイド孔Ａ２Ｐ１に導体（例えばハンダなど）を注入すればよい。換言すれば、このマトリクスカードは、設計者に対してバーンインボード上の「バスの信号端ポイントとピンとの接続」を自由に変更できる効能を提供するものである。
【００２４】
図２は、本発明の汎用型バーンインボードの主要構成を示す模式図（左方が平面図、右方が断面図）である。
バス７１はそれぞれの信号端ポイントを有し、マトリクスカード挿入スロット７４の左端の第１のコンタクトポイントに接続する。マトリクスカード７２を挿入すると、マトリクスカード挿入スロットの右端の第２のコンタクトポイントを経てＩＣソケット回路基板７３に接続する。
【００２５】
従って、Ｘ型ＩＣに対して試験を行なう場合には、トリップしてＸ型ＩＣに対応するＸマトリクスカードを挿入し、Ｙ型ＩＣに対して試験を行なう場合には、トリップしてＹ型ＩＣに対応するＹマトリクスカードを挿入する。このようにして各タイプのＩＣに対して試験を行なうことができるので、従来のようにバーンインボード全体を交換する必要がなく、マトリクスカードを交換するのみで異なるテスト回路に対応するＩＣの信頼性テストを実行することができる。
【００２６】
図３は、本発明の実施形態における抵抗カード８１を示す模式図である。
図８，図９に開示したように、一部のＩＣのピンは抵抗と接続される。従って、ここでは、ＩＣソケット回路板７４上に抵抗挿入カード８１を設け、それぞれのＩＣソケット８２の必要とする抵抗を提供する。その回路を図４に開示する。
【００２７】
以上は、本発明の好ましい実施形態であって、本発明を限定するものではない。よって、当業者のなし得るいかなる修正、変更であろうと、本発明の思想の範囲内にあるものは、いずれも本発明の特許請求の範囲内にある。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、異なるタイプであって異なるテスト回路に対応する被試験エレメントであっても同一のバーンインボード上に挿入し、測定を行なうことができ、被試験エレメントのタイプによってバーンインボード全体を交換する必要がなくなるので、コストの低下と管理の簡略化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による汎用型バーンインボードのマトリクスカードの主要構成を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の汎用型バーンインボードの主要構成を示す模式図である。
【図３】本発明による汎用型バーンインボードの抵抗挿入カードの主要構成を示す模式図である。
【図４】本発明による汎用型バーンインボードの抵抗挿入カードの主要構成を示す模式図である。
【図５】ＩＣ装填機を示す斜視図である。
【図６】従来のバーンインボードを示す一部切り欠き平面図である。
【図７】従来のＩＣ信頼度テストにおけるテストボックスの一部断面図である。
【図８】ＩＣテスト回路の一例を示す平面図である。
【図９】ＩＣテスト回路の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ＩＣ挿入機
２０バーンインボード
２１挿入口
２２ソケット
２３被検査ＩＣ
２４プリント回路
２５バス
２６電子エレメント
３２加熱管
４０ＩＣ
４０１ピン
４１接続線
４２抵抗線
４３接続回路
６０マトリクスカード
７１バス
７２マトリクスカード
７３ＩＣソケット回路基板
７４マトリクスカード挿入スロット
８１抵抗挿入カード
８２ＩＣソケット

Claims

被試験エレメントが挿入されるソケットと、電気信号を外部システムとの間で入力／出力するバスとを含み、且つ前記バス上に複数の信号端ポイントがプリントされてなるプリント回路基板と、
前記プリント回路基板上に設けられるものであり、２種のコンタクトポイントを含み、第１のコンタクトポイントは前記信号端ポイントと直列接続され、第２のコンタクトポイントは前記ソケットの挿入孔に直列接続されるトリップカード挿入スロットと、
トリップ機能を有し、前記トリップカード挿入スロットに挿入して用いるものであり、非挿入時には前記各コンタクトポイントを互いにブレーク状態とするトリップカードとを備え、
前記トリップカードは、設計者が任意の前記信号端ポイントを自在に選択できるように構成されており、
前記トリップカードを前記トリップカード挿入スロットに挿入することにより、設計者の前記選択に従って、前記第１のコンタクトポイント、前記トリップカード、及び前記第２のコンタクトポイントを経て、所定の前記挿入孔と前記バスが電気的に接続されており、
前記トリップカードがマトリクスカードであり、
前記マトリクスカードは上層及び下層からなり、
前記上層には第１の電線セットがプリントされ、前記第１の電線セットは前記トリップカード挿入スロットを経て信号端ポイントに接続されており、
前記下層には第２の電線セットがプリントされ、前記第２の電線セットは前記トリップカード挿入スロットを経て前記挿入孔と接続されており、
前記第１の電線セットと前記第２の電線セットとは互いに非接続状態とされるとともに、両者の交差する箇所にガイド孔を設けてなり、
設計者が任意の前記信号端ポイントを選択する場合には、前記ガイド孔に導体を注入し、所望の前記第１の電線セットと前記第２の電線セットとを電気的に接続することを特徴とする汎用型バーンインボード。
前記被試験エレメントが集積回路エレメントであり、前記ソケットがＩＣソケットであることを特徴とする請求項１に記載の汎用型バーンインボード。
前記導体がハンダであることを特徴とする請求項１又は２に記載の汎用型バーンインボード。
被試験エレメントが挿入されるソケットと、電気信号を外部システムとの間で入力／出力するバスとを含み、且つ前記バス上に複数の信号端ポイントがプリントされてなるプリント回路基板と、
前記プリント回路基板上に設けられるものであり、２種のコンタクトポイントを含み、第１のコンタクトポイントは前記信号端ポイントと直列接続され、第２のコンタクトポイントは前記ソケットの挿入孔に直列接続されるトリップカード挿入スロットと、
トリップ機能を有し、前記トリップカード挿入スロットに挿入して用いるものであり、非挿入時には前記各コンタクトポイントを互いにブレーク状態とするトリップカードとを備え、
前記トリップカードは、設計者が任意の前記信号端ポイントを自在に選択できるように構成されており、
前記トリップカードを前記トリップカード挿入スロットに挿入することにより、設計者の前記選択に従って、前記第１のコンタクトポイント、前記トリップカード、及び前記第２のコンタクトポイントを経て、所定の前記挿入孔と前記バスが電気的に接続されており、
前記プリント回路上に設けられ、２種のコンタクトポイントを含み、第１のコンタクトポイントは前記信号端ポイントと直列接続され、第２のコンタクトポイントは前記ソケットの挿入孔に直列接続される抵抗カード挿入スロットと、
前記抵抗カード挿入スロットに挿入して用いるものであり、挿入時には前記各コンタクトポイントを互いにブレーク状態とする抵抗カードとを更に備え、
前記抵抗カードは、異なる被試験エレメントに応じて交換して用いるものであり、前記抵抗カード挿入スロットに挿入することにより、当該抵抗カードの一端が前記信号端ポイントと直列接続され、その他端が前記ソケットの前記挿入孔と直列接続されて、それぞれの前記ソケットがテストにおいて必要とする抵抗値を提供するものであることを特徴とする汎用型バーンインボード。