JPH0587874A - 半導体恒温加速試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は半導体装置のモニター恒温加速試
験中に各電源電流（電圧）を検出して良／不良を判定し
安価なモニター恒温加速試験装置及び基板を提供するこ
とを目的としている。 【構成】 恒温槽に収容される基板に搭載された半導体
装置の電源端子に電源ラインを介して電圧／電流を供給
する電源装置２と、前記半導体装置の入力端子に信号波
形を印加するドライバと、前記電源ライン（ケーブル）
に接続され、半導体装置の異常時に電源ライン（ケーブ
ル）に現われる信号を検出する検出器３１とを備えて成
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体恒温加速試験装
置に係わり、特に多品種、多端子の半導体装置の温度加
速試験及び、電圧加速試験を実施中に、それぞれの半導
体装置の不良を検出する半導体恒温加速試験装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図９及び図１０はそれぞれ従来のモニタ
ー半導体恒温加速試験装置の概観及び内部構造を示す。
図９において、１はモニター半導体恒温加速試験装置本
体、２Ａは電圧を印加するための電源部、３は電源本
体、４は電源本体３のスイッチ部、５は電源本体３の表
示部である。６は恒温槽で、この中に図１２に示すよう
な試験用半導体装置２２を搭載した基板２１を収容す
る。７は加熱手段のヒータ７Ａを調整して恒温槽６内部
の温度を調整する温度制御部であり、８は温度制御部７
の温度設定ボリューム、９は恒温槽６内部の温度の時間
的変化を記録する部分、１０は恒温槽６を加熱するヒー
タ７ＡのＯＮ／ＯＦＦ状態を示すパイロットランプであ
る。１１はこの装置全体のメインスイッチである。

【０００３】次に図１０において、１２は試験用半導体
装置に電圧、電流を印加するためのコネクタ、１３は図
１２の基板２１を挿入するためのガイドレール、１４は
恒温槽内部の温度センサ、２はコネクタ１２へ電圧を供
給する電源装置、１５は各部を制御する制御装置、１６
はコネクタ１２に電圧波形を供給／検出する波形発生，
波形検出器、１７はコネクタ１２と電源装置２を接続す
る電源ケーブル、１８はコネクタ１２と波形発生，波形
検出器１６を接続する信号ケーブル、７Ａは恒温槽６を
加熱するヒータである。上記それぞれ構成部は制御装置
１５によって制御される。図１１は波形発生，波形検出
器１６の内部構造図であり、１９は波形発生用ドライ
バ、２０は波形検出用コンパレータで、半導体装置２２
の端子数分用意されており（現状最大２５６ヶ）、全て
制御装置１５からの信号で動作する。

【０００４】図１２において、２１は試験用半導体装置
を搭載する基板、２２は試験対象半導体装置、２３はコ
ネクタ１２とのコネクタ接続部であり、試験用半導体試
験装置２２の電源端子２４、波形印加用端子２５、波形
検出用端子２６が設けられている。２７は半導体装置用
取付用のソケット、２８、２９、３０はソケット２７に
設けられた試験用半導体装置２２の電源、入力、出力端
子とコネクタ接続部２３の電源端子２４、波形印加用端
子２５、波形検出用端子２６とを接続する電源，入力，
出力信号ラインである。

【０００５】以上のような構成において、次にその動作
を説明する。

【０００６】従来のモニター半導体恒温試験装置で試験
を行うには、先ず、試験用半導体装置２２を搭載する基
板２１を作成する。この基板２１は、一基板上に搭載す
る半導体装置２２の個数により各試験用半導体装置２２
のソケット２７とコネクタ接続部２３の間の電源ライン
２８、入力ライン２９は共通に、出力ライン３０は独立
に、あらかじめプリント配線しておく必要がある。

【０００７】次に、試験用半導体装置２２を、さきに作
成した基板２１上のソケット２７に必要個数分装着し、
この基板２１をガイドレール１３に沿って恒温槽６内部
に入れ、コネクタ接続部２３をコネクタ１２に接続す
る。

【０００８】次に制御装置１５に試験用半導体装置２２
に対応した恒温槽内部温度（Ｔａ）、電源電圧値（ＶＤ
Ｄ、ＧＮＤ）、入力波形電圧値（ＶＩＨ／ＶＩＬ）、検
出波形判定値（ＶＯＨ／ＶＯＬ）、投入時間（ｔ）を記
述したプログラムを入力し、さらに試験用半導体装置を
動作させるため入力波形と、検出波形の期待値を記述し
たパターンプログラムを入力して、各装置を動作させ
る。この時、電源装置２と波形検出器１６Ｂと波形発生
器１６Ａに接続された信号ケーブル１８から、各端子２
４、２５、２６、各ライン２８、２９、３０により、基
板２１上の各試験用半導体装置２２に電源装置２より電
源電圧、波形発生器１６Ａより電圧波形が印加され、出
力波形を波形検出器１６Ｂに送る。これにより、各試験
用半導体装置２２は動作して、その良／不良を判定しな
がら投入時間が終了するまで繰り返し試験（温度加速、
電圧加速）が実行される。

【０００９】図１３に、試験中の半導体装置２２の状態
を示した。恒温槽内温度（Ｔａ）、電源（ＶＤＤ、ＧＮ
Ｄ）を印加する。入力波形（ドライバ１９）は対象とな
る半導体装置２２が動作するために必要な数分間印可す
る。（但し、半導体装置２２の投入個数が増えたとして
も波形信号入力ライン２９は共通化することができ
る。）半導体装置２２の良／不良の判定は、その出力波
形を検出するための波形検出器（コンパレータ２０）を
半導体装置の出力端子数分用意して行う。これは、モニ
ター半導体恒温加速試験装置１に用意する波形検出器１
６Ｂは、投入半導体装置２２を個々に判定するために投
入個数×出力端子数分必要となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体装置２２
の入出力端子数が増加しており、従来のモニター半導体
恒温加速試験装置１は上記のように構成されているた
め、そのモニター機能である波形発生器１６Ａ、波形検
出器１６Ｂの搭載個数も端子数とともに増加しなければ
ならない。特に試験用半導体装置２２を動作させるため
の入力端子（波形発生器１６Ａ）は、投入個数が増えて
も共通化できるが、各試験用半導体装置の良／不良を判
定するための出力端子（波形検出器１６Ｂ）は、投入個
数×出力端子数分必要となるため非常に高価なモニター
半導体恒温加速試験装置１になってしまう。また、搭載
基板２１も半導体装置２２の入出力端子数が増加すれば
プリント配線（各ライン２８、２９、３０する本数が増
え、かなり高価な基板になってしまうという解決すべき
課題があった。

【００１１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、各試験用半導体装置の良／不良の
判定を行なう検出器を減らすことができて低コスト化が
図れ、しかも投入する基板上のプリント配線も減らすこ
とができて安価な基板を使用可能とできる半導体恒温加
速試験装置を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体恒温加速試験装置は、恒温槽に収容
される基板に搭載された半導体装置の電源端子に電源ラ
インを介して電圧／電流を供給する電源装置と、前記半
導体装置の入力端子に信号波形を印加する入力波形印加
手段と、前記電源ラインに接続され、半導体装置の異常
時に電源ラインに現われる信号を検出する異常検出手段
とを備えて成る。

【００１３】また、前記異常検出手段を、前記電源ライ
ンに現われる信号値を測定する測定手段と、この測定手
段の測定時間間隔及び任意の比較値が設定されるレジス
タと、このレジスタに格納された比較値と前記測定手段
の測定値とを比較する比較手段とより構成した。

【００１４】

【作用】本発明は、異常検出手段を電源ラインに接続し
ているので、これを半導体装置の投入個数分だけ装備す
ればよく、検出手段の個数を節約できる。また、半導体
装置の出力ラインも大幅に少なくできる。

【００１５】また、異常検出手段は比較値を設定できる
レジスタを備えているので、半導体装置の種類によって
その値を任意に設定できる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明に実施例
を説明する。図１は本発明の一実施例に係わるモニター
半導体恒温加速試験装置のブロック図であり、特に物理
的かつ電気的な接続装置を介して試験対象である半導体
装置と接続されている概略構成を示すものである。図に
おいて、３１は試験中に各半導体装置２２に流れる電流
を検出する検出器であり、コネクタ１２と半導体恒温加
速試験装置本体１の電源装置２の間の電源ケーブル１７
に接続されており制御装置１５に対しては双方向に接続
されている。

【００１７】図２は図１の検出器３１のブロック構成図
である。図において示すように、検出器３１は、制御装
置１５により任意の値に設定可能な上，下限値ならびに
繰り返し測定する時間（測定時間間隔）を格納する電流
レジスタ３３と、その時間により動作して電源ケーブル
１７に現われる電流を検出する測定手段としての電流計
３２とを備えている。尚、本実施例では検出した電流値
とレジスタの上，下限値とを比較する比較手段をプログ
ラム処理あるいは制御装置１５内で行なうようにしてい
る。よってこれら比較手段と検出器３１とで異常検出手
段としている。

【００１８】図３は図１の装置内に挿入する基板２１で
あり、基板上の各試験用半導体装置２２のソケット２７
の電源端子（ＶＤＤ）３４、電源ライン（ＶＤＤ）３５
を各半導体装置２２ごと独立させコネクタ接続部２３も
独立にプリント配線する。入力ライン２５、電源ライン
（ＧＮＤ）２４は従来同様共通にプリント配線２８、２
９する。

【００１９】以上のような構成において、次にその動作
を図４の波形図にしたがって説明する。半導体装置２２
のモニター半導体恒温加速試験を行う場合、先ず、試験
用半導体装置２２を図３で示した基板２１上のソケット
２７に必要個数分挿入し、この基板２１をガイドライン
１３に沿って恒温槽６内部に入れ、コネクタ接続部２３
をコネクタ１２に接続する。

【００２０】次に、制御装置１５に試験用半導体装置２
２に対応した恒温槽内部温度（Ｔａ）、電源電圧値（Ｖ
ＤＤ、ＧＮＤ）、入力波形電圧値（ＶＩＨ／ＶＩＬ）、
検出電流判定値（Ｍｉｄｄ）、測定ポイント時間（Ｓ
ｔ）、投入時間（ｔ）を記述したプログラムを入力し、
さらに試験用半導体装置２２を動作させるため入力波形
を記述したパターンプログラムを入力して、各装置を動
作させる。

【００２１】モニター恒温加速加速試験装置本体１の電
源装置２から基板２１上の半導体装置２２の電源端子に
ＶＤＤ（＝７Ｖ）とＧＮＤ（＝０Ｖ）の各電圧が電源ケ
ーブル１７、コネクタ１２、コネクタ接続部２３、電源
端子（ＶＤＤ，ＧＮＤ）２４、３４、電源ライン２８、
３５を介して供給される。さらに、パターンプログラム
と入力波形電圧値ＶＩＨ／ＶＩＬ（＝７Ｖ／０Ｖ）より
波形発生器１６Ａが入力波形を発生し、信号ケーブル１
８、コネクタ１２、コネクタ接続部２３、入力端子２
５、入力ライン２９を介して供給される。この場合、図
４に示すようにＶＤＤ、ＧＮＤ間にある程度の電源電流
（ＩＤＤ）が流れる。この電流は、各半導体装置２２に
ソケット２７を介して接続された電源ライン３５、電源
端子３４、電源テーブル１７を通って検出器３１に流れ
込んでくる。これを、さきに設定した測定ポイント時間
（Ｓｔ＝１ｍｓ）ごとに入力波形に同期して測定し、検
出電流判定値（上限値）（Ｍｉｄｄ＝１ｍＡ）と比較し
て各半導体装置２２の良不良は判定する。この電源電流
は半導体装置２２が良品であればどの程度であるか予想
でき、一般に不良になればかなりの電流が流れることと
なる。ＣＭＯＳデバイスであれば、このような条件下で
の電源電流はほぼ’０Ａ’であり、流れる流れないの状
態だけでも良不良の判定はできる。

【００２２】図５に、試験中の半導体装置の状態を示し
た。恒温槽内温度（Ｔａ）、電源（ＶＤＤ，ＧＮＤ）を
印可する。入力波形（ドライバ１９）は対象となる半導
体装置が動作するために必要な数分印可する。（但し、
半導体装置が増えたとしても共通化することができ
る。）半導体装置の判定は、その電源電流を検出して行
うため各半導体装置に接続した電流検出器３１を１つ用
意して行う。よって、モニター半導体恒温加速試験装置
に用意する検出器３１は、投入半導体装置２２個々に判
定するため投入個数分必要となる。

【００２３】なお、上記実施例では検出器３１を電流計
３２を使用して測定を行う構成を例示したが、半導体装
置２２の電源波形は、図６に示すように、動作状態で電
源電圧波形及び電流波形のようになる。これは、半導体
装置の内部動作によって、その電源の電圧、電流は入力
波形に同期して変化する。よって、この電源の変化を検
出して良不良を判定しても良いこととなる。

【００２４】その１つ目の手法がカレントプローブを使
用し、電流変化を電圧に変化させてその電圧値（＝電流
値）から検出するような構成の異常検出手段としての検
出器である。図７は本発明の他の実施例に係わるモニタ
ー半導体恒温加速試験装置に適用される検出器３１Ａの
構成を示すブロック構成図であり、図中３６は電源ケー
ブル１７の電流を検出し電圧変換するための測定手段と
してのカレントプローブで、３７のコンパレータ回路に
接続して判定する。ちなみに、波形検出レジスタ（電
流）３８には制御装置１５により電流の上限値（Ｍｉｄ
ｄ）と測定ポイント時間が設定登録されることとなる。

【００２５】その２つ目の手法が半導体装置の電源電圧
の変化（電源ノイズ）そのものを検出するような構成の
異常検出手段としての検出器である。図８は本発明の他
の実施例に係わるモニター半導体恒温加速試験装置に適
用される検出器３１Ｂの構成を示すブロック構成図であ
り、図中３９は電源ケーブル１７の電圧を検出するコン
パレータ回路である。ちなみに、波形検出レジスタ（電
圧）４０には制御装置１５により電圧の上下限値（ＶＤ
ＤＨ／ＶＤＤＬ）と測定ポイント時間が設定登録される
こととなる。

【００２６】以上ような構成によれば、電源装置２から
半導体装置２２に供給される電源の電流／電圧波形を元
にして半導体装置２２の試験中の良不良を検出すること
ができ、図２の構成と同様の効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によればモ
ニター半導体恒温加速試験中の各半導体装置の良不良判
定を電源電流（電圧）により判定することにより、従来
装置では出力端子×投入個数分の波形検出器が必要であ
ったのが、投入個数分の異常検出手段のみで同一効果が
期待でき、安価なモニター半導体恒温加速試験装置及び
搭載基板もプリント配線が少なくてすみ安価な基板とな
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すモニター半導体恒温
加速試験装置のブロック図である。

【図２】図１の検出器の内部構成を示す回路構成図であ
る。

【図３】図１に搭載する本発明の基板の構成図である。

【図４】図１、図２、図３の構成の動作を説明するため
の波形図である。

【図５】図１、図２、図３の構成の動作を説明するため
の構成図である。

【図６】試験中の半導体装置の電源電圧、電源電流波形
図である。

【図７】この発明の他の実施例に係わるモニター半導体
恒温加速試験装置に適用される検出器の内部構成を示す
回路構成図である。

【図８】この発明の他の実施例に係わるモニター半導体
恒温加速試験装置に適用される検出器の内部構成を示す
回路構成図である。

【図９】従来のモニター半導体恒温加速試験装置の外観
図である。

【図１０】従来のモニター半導体恒温加速試験装置のブ
ロック図である。

【図１１】図９の波形発生、波形検出器の内部構成を示
す回路構成図である。

【図１２】図９、図１０に搭載する従来の基板の構成図
である。

【図１３】図９、図１０、図１１、図１２の構成の動作
を説明するための構成図である。

【符号の説明】

１ モニター半導体恒温加速試験装置本体 ２ 電源装置 ６ 恒温槽 １５ 制御装置 １７ 電源ケーブル（電源ライン） １９ ドライバ（入力波形印加手段） ２１ 基板 ２２ 半導体装置 ２４ 電源端子 ２５ 入力端子 ３１ 検出器 ３１Ａ，３１Ｂ 検出器（異常検出手段） ３２ 電流計（測定手段） ３３ 電流レジスタ ３４ 電流検出端子 ３５ 電流検出ライン（電源ライン） ３６ カレントプローブ（測定手段） ３７ コンパレータ回路（比較手段） ３８ 波形検出レジスタ（電流） ３９ コンパレータ回路（比較手段） ４０ 波形検出レジスタ（電圧） １０２ 仮名漢字辞書 １０３ 漢字仮名辞書 １０５ 漢字検索装置 １０６ 読み検索装置 １０７ 前置文字列解析装置 １０８ 入力解析装置 １０９ 後置文字列解析装置 １１０ 出力文字列決定装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年６月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】次に、制御装置１５に試験用半導体装置２
２に対応した恒温槽内部温度（Ｔａ）、電源電圧値（Ｖ
ＤＤ、ＧＮＤ）、入力波形電圧値（ＶＩＨ／ＶＩＬ）、
検出電流判定値（ＭＩＤＤ）、測定ポイント時間（Ｓ
ｔ）、投入時間（ｔ）を記述したプログラムを入力し、
さらに試験用半導体装置２２を動作させるため入力波形
を記述したパターンプログラムを入力して、各装置を動
作させる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】モニター恒温加速加速試験装置本体１の電
源装置２から基板２１上の半導体装置２２の電源端子に
ＶＤＤ（＝７Ｖ）とＧＮＤ（＝０Ｖ）の各電圧が電源ケ
ーブル１７、コネクタ１２、コネクタ接続部２３、電源
端子（ＶＤＤ，ＧＮＤ）２４、３４、電源ライン２８、
３５を介して供給される。さらに、パターンプログラム
と入力波形電圧値ＶＩＨ／ＶＩＬ（＝７Ｖ／０Ｖ）より
波形発生器１６Ａが入力波形を発生し、信号ケーブル１
８、コネクタ１２、コネクタ接続部２３、入力端子２
５、入力ライン２９を介して供給される。この場合、図
４に示すようにＶＤＤ、ＧＮＤ間にある程度の電源電流
（ＩＤＤ）が流れる。この電流は、各半導体装置２２に
ソケット２７を介して接続された電源ライン３５、電源
端子３４、電源テーブル１７を通って検出器３１に流れ
込んでくる。これを、さきに設定した測定ポイント時間
（Ｓｔ＝１ｍｓ）ごとに入力波形に同期して測定し、検
出電流判定値（上限値）（ＭＩＤＤ＝１ｍＡ）と比較し
て各半導体装置２２の良／不良は判定する。この電源電
流は半導体装置２２が良品であればどの程度であるか予
想でき、一般に不良になればかなりの電流が流れること
となる。ＣＭＯＳデバイスであれば、このような条件下
での電源電流はほぼ’０Ａ’であり、流れる流れないの
状態だけでも良／不良の判定はできる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】なお、上記実施例では検出器３１を電流計
３２を使用して測定を行う構成を例示したが、半導体装
置２２の電源波形は、図６に示すように、動作状態で電
源電圧波形及び電流波形のようになる。これは、半導体
装置の内部動作によって、その電源の電圧、電流は入力
波形に同期して変化する。よって、この電源の変化を検
出して良／不良を判定しても良いこととなる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】その１つ目の手法がカレントプローブを使
用し、電流変化を電圧に変化させてその電圧値（＝電流
値）から検出するような構成の異常検出手段としての検
出器である。図７は本発明の他の実施例に係わるモニタ
ー半導体恒温加速試験装置に適用される検出器３１Ａの
構成を示すブロック構成図であり、図中３６は電源ケー
ブル１７の電流を検出し電圧変換するための測定手段と
してのカレントプローブで、３７のコンパレータ回路に
接続して判定する。ちなみに、波形検出レジスタ（電
流）３８には制御装置１５により電流の上限値（ＭＩＤ
Ｄ）と測定ポイント時間が設定登録されることとなる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】以上ような構成によれば、電源装置２から
半導体装置２２に供給される電源の電流／電圧波形を元
にして半導体装置２２の試験中の良／不良を検出するこ
とができ、図２の構成と同様の効果が得られる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １ モニター半導体恒温加速試験装置本体 ２ 電源装置 ６ 恒温槽 １５ 制御装置 １７ 電源ケーブル（電源ライン） １９ ドライバ（入力波形印加手段） ２１ 基板 ２２ 半導体装置 ２４ 電源端子 ２５ 入力端子 ３１ 検出器 ３１Ａ，３１Ｂ 検出器（異常検出手段） ３２ 電流計（測定手段） ３３ 電流レジスタ ３４ 電流検出端子 ３５ 電流検出ライン（電源ライン） ３６ カレントプローブ（測定手段） ３７ コンパレータ回路（比較手段） ３８ 波形検出レジスタ（電流） ３９ コンパレータ回路（比較手段） ４０ 波形検出レジスタ（電圧）

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験対象となる半導体装置を搭載した基
   板を恒温槽に収容して半導体装置の温度加速試験及び電
   圧加速試験を行ない、半導体装置の異常状態を判定する
   半導体恒温加速試験装置において、前記半導体装置の電
   源端子に電源ラインを介して電圧／電流を供給する電源
   装置と、前記半導体装置の入力端子に信号波形を印加す
   る入力波形印加手段と、前記電源ラインに接続され、半
   導体装置の異常時に電源ラインに現われる信号を検出す
   る異常検出手段とを備えて成ることを特徴とする半導体
   恒温加速試験装置。
2. 【請求項２】 前記異常検出手段は、前記電源ラインに
   現われる信号値を測定する測定手段と、この測定手段の
   測定時間間隔及び任意の比較値が設定されるレジスタ
   と、このレジスタに格納された比較値と前記測定手段の
   測定値とを比較する比較手段とより成ることを特徴とす
   る請求項第１項記載の半導体恒温加速試験装置。