JPH09152465A - テストバーンイン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のテストバーンイン装置では、温度セン
サーが半導体デバイスを実装するバーンインボードから
離れた箇所に設置されているため、実際に温度ストレス
を加えるべき半導体デバイスの周辺雰囲気温度を検知で
きない。 【解決手段】 テストバーンイン装置は、恒温槽内を循
環する雰囲気の温度を検知して温度制御することによ
り、該恒温槽内のバーンインボード上に複数個のＩＣソ
ケットを介して実装した半導体デバイスに温度ストレス
を加える。テストバーンイン装置には、バーンインボー
ド上の複数個のＩＣソケットの間に形成された空間領域
に、実装した半導体デバイスの周辺雰囲気温度を検知す
る温度センサーが設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はテストバーンイン
装置、特に試験対象である半導体デバイスを多数実装し
たバーンインボードに温度センサーを内蔵させて恒温槽
温度制御における温度検知機能をもたせ、実際にストレ
スを加えるべき半導体デバイス周辺の雰囲気温度を検知
可能にしたテストバーンイン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、試作した半導体デバイスの信
頼性を評価する場合や、量産した半導体デバイスのうち
で初期不良になる可能性のあるものを出荷前に予め除去
する場合には、その半導体デバイスの検査工程におい
て、温度ストレス及び電気ストレスを加えるテストバー
ンイン装置が使用されることは、よく知られている。

【０００３】このテストバーンイン装置は、一般には、
試験対象である半導体デバイスを多数実装するボード
（ＤＵＴボード）としてのバーンインボード、温度スト
レスを供給する恒温槽、及び電気ストレスを供給するテ
ストバーンイン装置本体回路とから構成されている。

【０００４】このうちバーンインボードは、恒温槽内に
着脱可能に設けられており、恒温槽の奥側壁面に取り付
けたコネクタを介してテストバーンイン装置本体回路に
接続されている。また、恒温槽には温度制御のために恒
温槽内を循環する雰囲気の温度を検知する温度センサー
が設けられている。

【０００５】これらバーンインボードと、恒温槽と、温
度センサーとの関係は、図４に示すとおりである。

【０００６】図４は、テストバーンイン装置を構成する
恒温槽の扉を開けた状態で見た正面図である。

【０００７】同図において、参照符号２０は恒温槽、１
０と１１は恒温槽内壁、１２はバーンインボード、１３
はバーンインボードの実装枠、１４ａから１４ｆまでは
温度センサーである。

【０００８】図４の従来例では、恒温槽２０内が４つの
ブロックに分かれており、各ブロックごとの実装枠１３
の中には、例えば、８枚のバーンインボード１２が上下
方向に収納されている。

【０００９】この状態で、雰囲気を恒温槽内壁１０の送
風口（図示省略）から送り込んで恒温槽内壁１１の排出
口（図示省略）から排出させることにより、該雰囲気を
恒温槽２０内で循環させ、そのときの雰囲気の温度を上
記温度センサー１４ａ〜１４ｆにより検知して予め設定
された温度となるように温度制御する。

【００１０】この間の様子を恒温槽２０内の或る１つの
ブロックに着目して詳述すれば、図５に示すようにな
る。即ち、雰囲気Ａは、実装枠１３にぶつかると、実装
枠１３の外側（ＡＵとＡＤ）、及びＩＣソケット１５を
介して半導体デバイスが実装された各バーンインボード
１２の直上方（Ａ１）とに分散して流れて行く。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示され
る温度センサー１４ａ〜１４ｆの配置では、次のような
課題がある。

【００１２】即ち、上述したようなテストバーンイン装
置による試験は、比較的長時間を要するので、一度に多
数の半導体デバイスを実装せざるを得ず、このためバー
ンインボード１２も数十枚（図４の例では、３２枚）必
要となる。

【００１３】このような何枚ものバーンインボード１２
を円滑に着脱するために、温度センサー１４ａ等は、送
風口の近傍（温度センサー１４ａと１４ｂ）、排出口の
近傍（温度センサー１４ｃと１４ｄ）、あるいは水平方
向に隣接する実装枠１３の間（温度センサー１４ｅと１
４ｆ）に配置され、着脱操作の障害にならないようにな
っている。

【００１４】換言すれば、各実装枠１３に関しては、従
来の温度センサー１４ａ〜１４ｆは、恒温槽２０内を循
環する雰囲気の上流（入口）と下流（出口）に配置され
ていることになる。

【００１５】ところが、このような温度センサー１４ａ
等の配置では、図５に示す雰囲気の上流であるａ領域と
雰囲気の下流であるｂ領域の雰囲気温度は検知できる
が、各バーンインボード１２の直上方のｃ領域の雰囲気
温度を検知することはできない。

【００１６】即ち、従来のテストバーンイン装置では、
温度センサー１４ａ等がバーンインボード１２から離れ
た箇所に配置されているため、実際に温度ストレスを加
えるべき半導体デバイスの周辺雰囲気温度に相当する各
バーンインボード１２のｃ領域の雰囲気温度を検知でき
ない。

【００１７】この結果、テストバーンイン装置の試験プ
ログラムにより設定される温度は、実際に温度ストレス
を加えるべき半導体デバイスの周辺雰囲気温度を定めて
いるものであるから、図５のａ領域とｂ領域の雰囲気温
度と、ｃ領域の雰囲気温度との差がテストバーンイン装
置の温度設定誤差として現れてしまい、高精度な温度検
出ができない。

【００１８】この発明の目的は、半導体デバイスの周辺
雰囲気温度を検知する温度センサーををバーンインボー
ドに内蔵させることにより、テストバーンイン装置にお
ける一層高精度な温度検出を可能とすることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は、恒温槽内を
循環する雰囲気の温度を検知して温度制御することによ
り、前記恒温槽内のバーンインボード上に複数個のＩＣ
ソケットを介して実装した半導体デバイスに温度ストレ
スを加えるテストバーンイン装置において、 Ａ．前記バーンインボード上の複数個のＩＣソケットの
間に形成された空間に、 Ｂ．実装した半導体デバイスの周辺雰囲気温度を検知す
る温度センサーを備えるという技術的手段を講じてい
る。

【００２０】したがって、この発明の構成は、図１に示
すように、バーンインボード１００上に縦横に設けた複
数個のＩＣソケット１１０の間に形成された空間領域、
例えば、空間領域Ｓａ〜Ｓｅに、温度センサー１３０ａ
〜１３０ｅを設けることにより、バーンインボード１０
０の直上方のｃ領域の雰囲気温度、即ち、実際に温度ス
トレスを加えるべき半導体デバイスの周辺雰囲気温度が
検知できるので、従来と比較してテストバーンイン装置
における一層高精度な温度検出が可能となる。

【００２１】上記温度センサー１３０ａ等の出力信号Ｅ
ａ等をコネクタ１２０を介してテストバーンイン装置本
体回路（図示省略）の温度検出回路（図示省略）に入力
するし、設定温度と比較することにより制御信号を恒温
槽２００の温度制御部（図示省略）に送信すれば、恒温
槽２００内を循環する雰囲気を温度制御できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
添付図面を参照して、説明する。図２は、この発明の実
施形態を示す図である。

【００２３】図２において、参照符号１００はバーンイ
ンボード、１１０はＩＣソケット、ＳａからＳｅまでは
空間、１３０ａから１３０ｅまでは温度センサー、１２
０はコネクタ、２００は恒温槽である。

【００２４】図２のバーンインボード１００は、よく知
られているように、試験対象である半導体デバイスを実
装するＤＵＴボードであって、恒温槽２００内に、上下
方向に例えば８枚収納されており、各バーンインボード
１００は、歯形又はＤＩＮ型のコネクタ１２０を介して
テストバーンイン装置本体回路（図示省略）に接続され
ている。

【００２５】このバーンインボード１００の上面全体に
は、複数個のＩＣソケット１１０が縦横に配置され、各
ＩＣソケット１１０には、温度ストレスを加えるべき半
導体デバイスを実装するようになっている。この複数個
のＩＣソケット１１０の間には、空間領域、例えば、図
示するように５つの空間領域Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、
Ｓｅが形成されている。

【００２６】そして、この各空間領域Ｓａ〜Ｓｅには、
温度センサー１３０ａ〜１３０ｅが設けられ、ＩＣソケ
ット１１０に実装した半導体デバイスの周辺雰囲気温度
を検知する。

【００２７】温度センサー１３０ａ〜１３０ｅは、例え
ば、図示するように熱電対１３０ａ１〜１３０ｅ１によ
り構成され、各熱電対１３０ａ１〜１３０ｅ１は、温度
検知部１３０ａ１Ａ〜１３０ｅ１Ａと、そのリード線１
３０ａ１Ｂ〜１３０ｅ１Ｂとをそれぞれ備えている。

【００２８】前述の熱電対１３０ａ１から熱電対１３０
ｅ１の構造は全て同じであり、代表例として熱電対１３
０ａ１の詳細を、図３に基づいて説明する。

【００２９】図３において、温度検知部１３０ａ１Ａ
と、リード線１３０ａ１Ｂから成る熱電対１３０ａ１
は、そのリード線１３０ａ１Ｂの部分が固定金具１３１
に取り付けられている。

【００３０】固定金具１３１は、頭部１３１Ｂと、２本
の脚部１３１Ａとから形成され、図示するように、各脚
部１３１Ａは円柱状であってバーンインボード１００の
上面に立設され、脚部１３１Ａに上記頭部１３１Ｂが接
合されている。

【００３１】頭部１３１Ｂは、全体が矩形状であってほ
ぼ中央には、円筒部１３１Ｃが形成され、円筒部１３１
Ｃ内を上記リード線１３０ａ１Ｂが貫通している。

【００３２】リード線１３０ａ１Ｂからコネクタ１２０
までの間は、プリントパターンにより形成してもよく、
２本一組になって既述したコネクタ１２０に接続され、
該リード線１３０ａ１Ｂを介して温度検知部１３ａ１Ａ
からの出力信号Ｅａが（図１）テストバーンイン装置本
体回路（図示省略）の温度検出回路（図示省略）に入力
される。

【００３３】また、リード線１３０ａ１Ｂの先端には、
温度検知部１３０ａ１Ａが接続されており、該温度検知
部１３０ａ１Ａにより半導体デバイスの周辺雰囲気温度
が検知される。従って、温度検知部１３０ａ１Ａは、図
示するように、バーンインボード１００の上面を基準と
して、温度ストレスを加えるべき半導体デバイスの実装
高Ｈの位置に固定することが好ましい。

【００３４】以下、上記構成を有するこの発明の作用を
説明する。恒温槽２００内を循環する雰囲気は、図５で
既述したように、実装枠の外側を流れると共に、各バー
ンインボード１００の直上方を流れる。

【００３５】この場合、この発明によれば、バーンイン
ボード１００上の複数個のＩＣソケット１１０の間に形
成された空間領域Ｓａ〜Ｓｅには、温度センサー１３０
ａ〜１３０ｅが設けられているので、温度センサー１３
０ａ〜１３０ｅにより、上記バーンインボード１００の
直上方を流れる雰囲気の温度、従って、ＩＣソケット１
１０に実装した半導体デバイスの周辺雰囲気温度が検知
される。

【００３６】これにより、温度センサー１３０ａ〜１３
０ｅを構成する熱電対１３０ａ１〜１３０ｅ１の温度検
知部１３０ａ１Ａ〜１３０ｅ１Ａからの各出力信号Ｅ
ａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄ、Ｅｅ（図１）は、コネクタ１２
０を介して、テストバーンイン装置本体回路（図示省
略）の温度検出回路（図示省略）に入力し、検出された
温度データを恒温槽２００の温度制御部（図示省略）に
送信し、予め設定された温度と比較されることにより雰
囲気の温度制御が実施されて半導体デバイスに温度スト
レスが加わる。

【００３７】同時に、テストバーンイン装置本体回路
（図示省略）からは、電圧等の電気信号がコネクタ１２
０で中継されることにより、ＩＣソケット１１０に実装
された半導体デバイスに電気ストレスが加わる。

【００３８】

【発明の効果】この発明によれば、テストバーンイン装
置を、バーンインボード上の複数個のＩＣソケットの間
に形成された空間領域に、複数個の温度センサーを設け
るように構成したことにより、実際に温度ストレスを加
えるべき半導体デバイスの周辺雰囲気温度が検知できる
ようになったので、テストバーンイン装置における一層
高精度な温度検出ができる。

【００３９】また、この発明によれば、いわばバーンイ
ンボードに複数個の温度センサーを内蔵させたので、試
験中に各バーンインボード上の雰囲気温度分布をモニタ
ーできる等、テストバーンイン装置の機能が向上すると
いう効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の構成を示す図である。

【図２】この発明の実施形態を示す図である。

【図３】この発明に使用される温度ゼンサーの実施形態
を示す図である。

【図４】従来技術の構成を示す図である。

【図５】恒温槽内を循環する雰囲気の流れを示す図であ
る。

【符号の説明】

１００ バーンインボード １１０ ＩＣソケット １２０ コネクタ １３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ
温度センサー Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ 空間領域 ２００ 恒温槽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 恒温槽内を循環する雰囲気の温度を検知
   して温度制御することにより、前記恒温槽内のバーンイ
   ンボード上に複数個のＩＣソケットを介して実装した半
   導体デバイスに温度ストレスを加えるテストバーンイン
   装置において、 前記バーンインボード上の複数個のＩＣソケットの間に
   形成された空間領域に、実装した半導体デバイスの周辺
   雰囲気温度を検知する温度センサーを備えることを特徴
   とするテストバーンイン装置。