JP7399291B2 - 静電気耐圧試験装置および静電気耐圧試験方法 - Google Patents
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Description
(半導体装置の構成例)
最初に、図1および図2を用いて、実施の形態1に係る静電気耐圧試験方法の試験対象となる半導体装置の構成例を説明する。図1は、半導体装置20の一部を拡大した平面図である。図2は、半導体装置20の断面図である。なお、図2には、半導体装置20が電気機器に実装される様子が示されている。
次に、電気機器の製造現場で発生し得る静電気放電について詳細に説明する。
次に、実施の形態1に係る静電気耐圧試験について説明する。最初に、図3を用いて実施の形態1に係る静電気耐圧試験装置の構成例を説明する。
図3は、実施の形態1に係る静電気耐圧試験装置の構成例を概略的に示す図である。
次に、実施の形態1に係る静電気耐圧試験方法を説明する。
実施の形態1に係る静電気耐圧試験方法では、CBEによる静電気放電を発生させるために、最初に、実装基板8の導体パターン8aを帯電させる工程が行なわれる。図5は、導体パターン8aを帯電させる工程を説明するための図である。
次に、導体パターン8aに蓄えられた電荷を放電する工程が行なわれる。本工程では、導体パターン8aに蓄えられた電荷12を、半導体デバイス10を介してGNDに放電させることにより、CBEによる静電気放電を再現する。図6は、導体パターン8aの電荷12を放電させる工程を説明するための図である。
静電気放電の終了時には、金属板4を除電する工程が行なわれる。図7は、金属板4を除電する工程を説明するための図である。
次に、実施の形態1に係る静電気耐圧試験における、半導体デバイス10の故障を判定する方法について説明する。
図9は、実施の形態1に係る静電気耐圧試験方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
上述した実施の形態1では、静電気耐圧試験装置100と測定装置110とが別体である構成例について説明したが、静電気耐圧試験装置および測定装置を一体化する構成とすることもできる。この構成では、スイッチを用いて静電気耐圧試験装置および測定装置を選択的に駆動することができる。
図10は、実施の形態2に係る静電気耐圧試験装置の構成例を概略的に示す図である。
次に、図11から図13を用いて、実施の形態2に係る静電気耐圧試験方法を説明する。図11は、実施の形態2に係る静電気耐圧試験方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図11のフローチャートは、図9に示すフローチャートと比較して、スイッチ18およびスイッチ回路6Aの制御が異なる。
Claims (10)
- 実装基板上の半導体デバイスの静電気耐圧を測定するための静電気耐圧試験装置であって、
前記半導体デバイスは複数のピンを有しており、前記実装基板には、前記複数のピンとそれぞれ電気的に接続される複数の端子および、導体パターンが設けられており、
前記実装基板が搭載される金属板と、
前記金属板に電圧を印加するための電源と、
前記金属板と前記実装基板との間に配置される絶縁体と、
前記複数の端子および接地配線の間に接続されるスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を制御する制御部とを備え、
前記スイッチ回路は、前記複数の端子にそれぞれ対応して設けられ、対応する端子を前記接地配線に接続するように構成された複数の第1のスイッチを含み、
前記制御部は、前記導体パターンに蓄えられた電荷を、前記半導体デバイスを介して前記接地配線に放電するときに、前記複数の第1のスイッチから選択した少なくとも1つの第1のスイッチをオンする、静電気耐圧試験装置。 - 前記制御部からの制御信号に従って、前記金属板を、前記電源または前記接地配線に選択的に接続するように構成された第2のスイッチをさらに備え、
前記制御部は、
前記複数の第1のスイッチをオフし、かつ、前記第2のスイッチにより前記金属板を前記電源に接続することにより、前記導体パターンを帯電させ、
前記少なくとも1つの第1のスイッチをオンすることにより、前記導体パターンに蓄えられた電荷を、前記半導体デバイスを介して前記接地配線に放電し、かつ、
前記少なくとも1つの第1のスイッチをオフし、かつ、前記第2のスイッチにより前記金属板を前記接地配線に接続することにより、前記金属板を除電する、請求項1に記載の静電気耐圧試験装置。 - 前記複数の第1のスイッチを前記複数の端子にそれぞれ接続するための複数のプローブをさらに備え、
前記複数のプローブの各々は、先端に圧力を受けて摺動するように構成された可動部を有する、請求項1または2に記載の静電気耐圧試験装置。 - 前記複数の第1のスイッチの各々は、水銀リレーを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の静電気耐圧試験装置。
- 前記半導体デバイスの電気的特性を測定するための測定器と、
前記測定器による前記電気的特性の測定値に基づいて、前記半導体デバイスの故障を判定するように構成された演算器と、
前記制御部からの制御信号に従って、前記スイッチ回路を、前記測定器または前記接地配線に選択的に接続するように構成された第3のスイッチとをさらに備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の静電気耐圧試験装置。 - 実装基板上の半導体デバイスの静電気耐圧を測定するための静電気耐圧試験方法であって、
前記半導体デバイスは複数のピンを有しており、前記実装基板には、前記複数のピンとそれぞれ電気的に接続される複数の端子および、導体パターンが設けられており、
前記半導体デバイスに静電気放電を発生させるステップを備え、
前記半導体デバイスに静電気放電を発生させるステップは、
絶縁体を挟んで前記導体パターンに対向配置された金属板に電圧を印加することにより、前記導体パターンを帯電させるステップと、
前記導体パターンに蓄えられた電荷を、前記半導体デバイスを介して接地配線に放電するステップとを含み、
前記放電するステップは、前記複数の端子にそれぞれ対応して設けられ、対応する端子を前記接地配線に接続するように構成された複数の第1のスイッチから選択した少なくとも1つの第1のスイッチをオンするステップを含む、静電気耐圧試験方法。 - 前記少なくとも1つの第1のスイッチをオフし、かつ、前記金属板を前記接地配線に接続することにより、前記金属板を除電するステップをさらに備える、請求項6に記載の静電気耐圧試験方法。
- 前記半導体デバイスに静電気放電を発生させるステップは、前記複数の第1のスイッチにそれぞれ対応して設けられた複数のプローブの先端を前記複数の端子に接触させるステップをさらに含む、請求項6または7に記載の静電気耐圧試験方法。
- 前記半導体デバイスに静電気放電を発生させるステップの実行前に前記半導体デバイスの第1の電気的特性を測定するステップと、
前記半導体デバイスに静電気放電を発生させるステップの実行後に前記半導体デバイスの第2の電気的特性を測定するステップと、
前記第1の電気的特性および前記第2の電気的特性を比較することにより、前記半導体デバイスの故障を判定するステップとをさらに備える、請求項6から8のいずれか1項に記載の静電気耐圧試験方法。 - 前記半導体デバイスに静電気放電を発生させるステップは、前記判定するステップにおいて正常と判定された前記半導体デバイスに再び静電気放電を発生させるステップを含み、
前記再び静電気放電を発生させるステップは、前記金属板に印加する電圧を増加するステップを含む、請求項9に記載の静電気耐圧試験方法。
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