JPH08211121A - バーンイン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モニタ回路のモニタ端子切り替えによる遅延
の間に、異常温度により半導体集積回路が破壊されるの
を防止することが可能となるバーンイン装置を提供する
こと。 【構成】 半導体集積回路（１）のバーンインテスト実
行時に、半導体集積回路（１）の内部に組み込まれた温
度センサ（２）からの出力により、半導体集積回路
（１）の異常温度を検出するモニタ回路（４）を備えた
バーンイン装置において、前記半導体集積回路（１）毎
に前記モニタ回路（４）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーンイン装置に関わ
り、特に、半導体集積回路の出荷、あるいは、受入れに
際して実施されるスクリーニングに適用して有効な技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路（ＬＳＩ）の出荷、ある
いは、受入れに際して、潜在的欠陥を含む半導体集積回
路を除去するためにスクリーニングが実施される。

【０００３】このスクリーニング方法としては、電圧ス
トレス印加、高温動作等があり、原則として半導体集積
回路に損傷を与えないような条件で非破壊的に実施され
る。

【０００４】そして、このスクリーニングとして、バー
ンインテストが良く用いられる。

【０００５】前記バーンインテストは、高温条件のもと
で一定時間、半導体集積回路の動作試験を行うものであ
り、初期動作不良の半導体集積回路の除去に有効であ
る。

【０００６】しかしながら、前記バーンインテストで
は、高温条件のもとで一定時間、半導体集積回路の動作
試験を行う必要があるため、前記バーンインテストの間
半導体集積回路に駆動電圧が印加され、それに伴い電流
が流れ半導体集積回路が発熱し、その発熱量が大きい場
合には半導体集積回路が破壊されてしまう。

【０００７】前記異常温度による半導体集積回路の破壊
を防止するために、半導体集積回路の内部に半導体集積
回路の温度を検出する温度センサを組み込み、前記バー
ンインテストを実施する場合に、バーンイン装置が、半
導体集積回路の内部に組み込まれた温度センサをモニタ
回路でモニタし、モニタ回路で半導体集積回路の異常温
度を検出すると、アラーム発生回路でアラーム発生する
ようにしている。

【０００８】この場合、前記半導体集積回路の内部に組
み込まれた温度センサとしては、専用の入出力端子を有
し、半導体集積回路と一体的に製造されたダイオード温
度センサが用いられる。

【０００９】図３は、半導体集積回路の内部に一体的に
製造されたダイオード温度センサの概略構成を示す図で
ある。

【００１０】図３において、３１は半導体集積回路（Ｌ
ＳＩ）、３２はダイオード温度センサ、３３，３４は入
出力端子であり、ダイオード温度センサ３２は、半導体
集積回路３１の内部の発熱量の大きい部分に１個あるい
は複数個設けられる。

【００１１】前記ダイオード温度センサ３２は、半導体
のｐｎジャンクションの順方向電圧、あるいは、逆方向
電圧の温度依存性を利用するものであり、図３に示すよ
うに、専用の入出力端子３３，３４から常時一定の電流
が供給され、検出する温度に応じてその出力電圧を変化
させるものである。

【００１２】また、前記従来のバーンイン装置は、バー
ンインテストの対象となる半導体集積回路の数に対応し
た複数のモニタ端子を有しており、そのモニタ端子を切
り替えることにより半導体集積回路個々のダイオード温
度センサの出力電圧を、モニタ回路でモニタし、半導体
集積回路の異常温度を検出するように構成されている。

【００１３】前記したようなモニタ回路を備えたバーン
イン装置は、例えば、特開昭６３−１１５０７４号公報
に記載されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バーンイン装置においては、モニタ端子を切り替えて半
導体集積回路個々のダイオード温度センサの出力電圧
を、モニタ回路でモニタするように構成されている。

【００１５】そのため、バーンインテストを行う半導体
集積回路の数が多くなると、今回モニタされた半導体集
積回路のダイオード温度センサが、モニタ回路で、次に
モニタされるまでの時間が長くなる。

【００１６】したがって、今回モニタされた半導体集積
回路のダイオード温度センサが、モニタ回路で、次にモ
ニタされるまでに、当該半導体集積回路に異常温度が発
生した場合、当該半導体集積回路のダイオード温度セン
サの出力電圧から異常温度をモニタ回路で検出し、アラ
ーム発生回路でアラームを発生するまでに、モニタ端子
切り替えによる遅延（ディレイ）が発生する。

【００１７】そして、発熱量の大きい半導体集積回路、
例えば、消費電力１５０Ｗの半導体集積回路では、この
遅延の間に、半導体集積回路の温度が１５０℃まで上昇
し、半導体集積回路のハンダが溶解する等、半導体集積
回路を破壊させてしまう恐れがあった。

【００１８】本発明は、かかる従来の問題点を解消する
ためになされたものであって、本発明の目的は、バーン
イン装置において、モニタ回路のモニタ端子切り替えに
よる遅延の間に、異常温度により半導体集積回路が破壊
されるのを防止することが可能となる技術を提供するこ
とにある。

【００１９】本発明の前記目的並びにその他の目的及び
新規な構成は、本明細書の記載及び添付図面によって明
らかにする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００２１】（１）半導体集積回路のバーンインテスト
実行時に、半導体集積回路の内部に組み込まれた温度セ
ンサからの出力により、半導体集積回路の異常温度を検
出するモニタ回路を備えたバーンイン装置において、前
記半導体集積回路毎に前記モニタ回路を設ける。

【００２２】（２）バーンイン装置が、前記モニタ回路
の出力によりアラームを発生するアラーム発生回路を有
する。

【００２３】（３）前記半導体集積回路の内部に組み込
まれた温度センサが、半導体集積回路の内部に一体的に
組み込まれたダイオード温度センサであり、前記モニタ
回路が、前記ダイオード温度センサに一定の電流を供給
する定電流源と、前記ダイオード温度センサのｐｎジャ
ンクション電圧と基準電圧とを比較し、前記半導体集積
回路の異常温度を検出する比較器とを有する。

【００２４】

【作用】前記各手段によれば、半導体集積回路の異常温
度を検出するモニタ回路を備えたバーンイン装置におい
て、半導体集積回路毎にその異常温度を検出するモニタ
回路を設けて、バーンインテスト実行時に、各半導体集
積回路の異常温度を、常時オンラインで検出するように
したので、従来のように、バーンイン装置のモニタ端子
切り替えによる遅延が生じることがなくなる。

【００２５】これにより、バーンイン装置のモニタ端子
切り替えによる遅延の間に、異常温度により半導体集積
回路が破壊されるのを防止することが可能となる。

【００２６】また、モニタ回路が、異常温度を検出する
とアラームを発生するようにしたので、半導体集積回路
に異常温度が発生しても半導体集積回路を破壊すること
なく、バーンインテストを中止することが可能となる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２８】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００２９】図１は、本発明の一実施例であるバーンイ
ン装置の概略回路構成を示す図である。

【００３０】図１において、１は半導体集積回路（ＬＳ
Ｉ）、２は前記半導体集積回路１の内部に一体的に組み
込まれたダイオード温度センサ、３はバーンイン装置、
４はモニタ回路、５はアラーム信号発生回路である。

【００３１】バーンインテストの対象となる半導体集積
回路１は、前記図３に示すように、その内部に一体的に
組み込まれたダイオード温度センサ２を有している。

【００３２】本実施例の場合、ダイオード温度センサ２
は、半導体集積回路１の内部の中央部付近に１個設けら
れている。

【００３３】なお、半導体集積回路１の内部に、ダイオ
ード温度センサ２を複数個設けることも可能である。

【００３４】本実施例のバーンイン装置３は、半導体集
積回路１毎に異常温度を検出するモニタ回路４を有し、
各半導体集積回路１の内部に一体的に組み込まれたダイ
オード温度センサ２の出力電圧を、常時オンラインでモ
ニタしている。

【００３５】モニタ回路４からの出力信号は、アラーム
信号発生回路５に入力され、モニタ回路４で異常温度を
検出すると、アラーム信号発生回路５からアラーム信号
が発生される。

【００３６】本実施例のバーンイン装置の動作を理解を
しやすくするために、前記従来例のバーンイン装置の概
略構成を図４に示す。

【００３７】図４において、４１は半導体集積回路（Ｌ
ＳＩ）、４２は前記半導体集積回路１の内部に一体的に
組み込まれたダイオード温度センサ、４３はバーンイン
装置、４４はモニタ回路、４５はアラーム（アラーム）
発生回路、４６は切替スイッチ、４７，４８はモニタ端
子である。

【００３８】図４に示すように、従来のバーンイン装置
４３では、バーンインテストの対象となる半導体集積回
路４１の個々のダイオード温度センサ４２は、各モニタ
端子４７，４８に接続される。

【００３９】そして、各モニタ端子４７，４８を、切替
スイッチ４６により切り替えて、モニタ回路４４で各ダ
イオード温度センサ４２の出力電圧を検出することによ
り、半導体集積回路４１の異常温度を検出している。

【００４０】したがって、従来例のバーンイン装置４３
では、半導体集積回路４１のダイオード温度センサ４２
が、モニタ回路４４で、次にモニタされるまでの間に、
当該半導体集積回路４１に異常温度が発生した場合、モ
ニタ回路４４が、当該半導体集積回路４１のダイオード
温度センサ４２の出力電圧から異常温度を検出して、ア
ラーム信号発生回路４５でアラーム信号を発生するまで
に、切替スイッチ４６の切り替えによる遅延（ディレ
イ）が発生していた。

【００４１】しかしながら、本実施例では、モニタ回路
４が、半導体集積回路１毎に設けられており、モニタ回
路４で、各半導体集積回路１の内部に一体的に組み込ま
れたダイオード温度センサ２の出力電圧を、常時オンラ
インでモニタしている。

【００４２】そのため、従来例のバーンイン装置４３の
ように、切替スイッチ４６を切り替える必要がなく、半
導体集積回路１に異常温度が生じた場合には、直ちにモ
ニタ回路４で異常温度を検出して、アラーム信号発生回
路５からアラーム信号を発生することが可能となる。

【００４３】図２は、本実施例のバーンイン装置のより
詳細な回路構成を示す図である。

【００４４】図２において、１３はバーンイン装置、１
４はモニタ回路、１５はアラーム信号発生回路、１６は
表示回路、１７はアラーム発生回路であり、モニタ回路
１４は、定電流回路２１、バッファ回路２２，２６、電
圧増幅器２３、比較器２４、サンプルホールド回路２５
から構成される。

【００４５】また、アラーム信号発生回路１５は、信号
制御回路２７と、発光ダイオード２８と、ホトトランジ
スタ２９とから構成される。

【００４６】また、信号制御回路２７は、例えば、３６
入力ＯＲ回路で構成され、発光ダイオード２８とホトト
ランジスタ２９とは、ホトカプラーを構成する。

【００４７】図２に示すバーンイン装置１３では、モニ
タ回路１４は３６回路あり、各３６回路のモニタ回路１
４で、３６ラインのダイオード温度センサをモニタして
いる。

【００４８】各モニタ回路１４の定電流回路２１は、ダ
イオード温度センサ２に定電流を供給する。

【００４９】また、ダイオード温度センサ２のｐｎジャ
ックション電圧は、バッファ回路２２を介して電圧増幅
器２３に入力され、電圧増幅器２３で増幅されたダイオ
ード温度センサ２のｐｎジャックション電圧は、基準バ
イアス電圧（Ｖｒｅｆ）と比較器２４で比較される。

【００５０】さらに、電圧増幅器２３で増幅されたダイ
オード温度センサ２のｐｎジャックション電圧は、サン
プルホールド回路２５、バッファ回路２６を介して表示
回路１６に入力され、半導体集積回路１の温度がバーン
イン装置１３の表示装置（図示せず）に表示される。

【００５１】比較器２４の出力は、アラーム信号発生回
路１５の信号制御回路２７に入力され、信号制御回路２
７の出力は、ホトカプラーを構成する発光ダイオード２
８に入力され、ホトトランジスタ２９の出力がアラーム
信号となる。

【００５２】このアラーム信号に基づいて、アラーム発
生回路１７がアラームを発生する。

【００５３】３６個の半導体集積回路１に異常温度が発
生していない場合には、ダイオード温度センサ２のｐｎ
ジャックション電圧が、基準バイアス電圧（Ｖｒｅｆ）
より大きく、比較器２４が「Ｌｏｗレベル」状態であ
る。

【００５４】したがって、３６入力ＯＲ回路で構成され
る信号制御回路２７が「Ｌｏｗレベル」となり、発光ダ
イオード２８が発光し、ホトトランジスタ２９の出力で
あるアラーム信号が「Ｌｏｗレベル」状態にある。

【００５５】ここで、３６個の半導体集積回路１の中の
１つの半導体集積回路１に異常温度が発生すると、ダイ
オード温度センサ２のｐｎジャックション電圧が、基準
バイアス電圧（Ｖｒｅｆ）より小さくなり、比較器２４
が「Ｈｉｇｈレベル」に変化する。

【００５６】これにより、３６入力ＯＲ回路で構成され
る信号制御回路２７が「Ｈｉｇｈレベル」となり、発光
ダイオード２８の発光が停止し、ホトトランジスタ２９
の出力であるアラーム信号が「Ｈｉｇｈレベル」に変化
する。

【００５７】このアラーム信号が「Ｈｉｇｈレベル」に
変化したのを、アラーム発生回路１７で検出して、アラ
ーム発生回路１７がアラームを発生する。

【００５８】このアラーム発生回路１７からのアラーム
を受けて、バーンインテスト時に、半導体集積回路１に
印加している駆動電圧をオフにする。

【００５９】この場合、アラームの種類としては、警報
音を発生するようにしてもよいし、表示装置上の表示状
態を変化させるようにしてもよい。

【００６０】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ること
は言うまでもない。

【００６１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００６２】（１）本発明によれば、バーンイン装置に
おいて、半導体集積回路毎にその異常温度を検出するモ
ニタ回路を設けて、バーンインテスト実行時に、各半導
体集積回路の異常温度を、常時オンラインで検出するよ
うにしたので、従来のようにバーンイン装置のモニタ端
子切り替えによる遅延の間に、異常温度により半導体集
積回路が破壊されるのを防止することが可能となる。

【００６３】（２）本発明によれば、バーンイン装置に
おいて、モニタ回路が異常温度を検出するとアラームを
発生するようにしたので、半導体集積回路に異常温度が
発生しても半導体集積回路を破壊することなく、バーン
インテストを中止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるバーンイン装置のモニ
タ回路の概略回路構成を示す図である。

【図２】本実施例のバーンイン装置のモニタ回路のより
詳細な回路構成を示す図である。

【図３】半導体集積回路の内部に一体的に製造されたダ
イオード温度センサの概略構成を示す図である。

【図４】従来例のバーンイン装置のモニタ回路の概略回
路構成を示す図である。

【符号の説明】

１，３１，４１…半導体集積回路（ＬＳＩ）、２，３
２，４２…ダイオード温度センサ、３，１３，４３…バ
ーンイン装置、４，１４，４４…モニタ回路、５，１
５，４５…アラーム信号発生回路、１６…表示回路、１
７…アラーム発生回路、２１…定電流回路、２２，２６
…バッファ回路、２３…電圧増幅器、２４…比較器、２
５…サンプルホールド回路、２７…信号制御回路、２８
…発光ダイオード、２９…ホトトランジスタ、３３，３
４…入出力端子、４６…切替スイッチ、４７，４８…モ
ニタ端子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体集積回路のバーンインテスト実行
   時に、半導体集積回路の内部に組み込まれた温度センサ
   からの出力により、半導体集積回路の異常温度を検出す
   るモニタ回路を備えたバーンイン装置において、前記半
   導体集積回路毎に前記モニタ回路を設けたことを特徴と
   するバーンイン装置。
2. 【請求項２】 前記モニタ回路の出力によりアラームを
   発生するアラーム発生回路を有することを特徴とする請
   求項１に記載されたバーンイン装置。
3. 【請求項３】 前記半導体集積回路の内部に組み込まれ
   た温度センサが、半導体集積回路の内部に一体的に組み
   込まれたダイオード温度センサであり、前記モニタ回路
   が、前記ダイオード温度センサに一定の電流を供給する
   定電流源と、前記ダイオード温度センサのｐｎジャンク
   ション電圧と基準電圧とを比較し、前記半導体集積回路
   の異常温度を検出する比較器とを有することを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載されたバーンイン装
   置。