JPS63115074A - 半導体高温加速試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体高温加速試験装置に関し、特に多品種
の半導体装置の温度加速試験又は電圧加速試験を実施す
る際の温度制御の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図及び第７図はそれぞれ従来の半導体高温加速試験
装置の概観および内部構造を示す。第６図において、１
は電圧を印加するための電源部であり、１ａは電源部１
の制御部、１ｂは電源部１の電源パネル、ＩＣは電源部
１のモニタ（表示部）である、２は恒温槽で、この中に
第８図の試験用半導体装置を搭載した基板を収容する。

３は恒温槽内部の温度制御部で、３ａは温度制御部３の
温度設定用ボリューム、３ｂは恒温槽内部の温度の時間
的変化を記録する部分、３Ｃは恒温槽を加熱するヒータ
のＯＮ、ＯＦＦ状態を示すパイロ・ノドランプである。

１６はこの装置全体のメインスイッチである０次に第７
図において、４は試験用半導体装置に電圧を印加するた
めのコネクタ、５は第８図の基板を挿入するためのガイ
ド（スリット）・６は恒温槽内部の温度センサ、１）は
コネクタ４へ電圧を供給する電源本体、１２は恒温槽を
加熱するヒータ、１３はコネクタ４と電源本体１ｉを接
続するケーブルである。第８図において、７ａは試験用
半導体装置を搭載する基板、７ｂはコネクタ４との接合
部である。コネクタ接合部７ｂより電圧が各半導体装置
に印加される。８は半導体装置取付用のソケットである
。

従来の半導体高温加速試験装置で試験を行なうには、ま
ず、試験用半導体装置を基板７ａ上のソケット８に必要
個数分挿入し、この基板７ａをガイドに沿って恒温槽２
内部に入れ、コネクタ接合部７ｂをコネクタ４に接合す
る９次に装置の制御部１ａにより印加電圧を設定し、電
源１）によりケーブル１３を介して半導体装置に上記印
加電圧をかける。そして温度設定用ボリヱーム３ａによ
り恒温槽内部の温度を設定して高温加速試験を開始する
。試験中の恒温槽２内部の温度は温度センサ６で測定さ
れる。温度センサ６で測定された温度により試験中の半
導体装置内部のトランジスタの温度を求めるには次のよ
うにする。

一般に、このトランジスタの温９度をトランジスタ接合
部の温度で表すと次のようになる。

ＴＪ＝Ｔａ＋Ｑ３ａ−Ｐｄ ただし、Ｔｊはトランジスタ接合部温度（℃）、Ｔａは
周囲温度（’Ｃ）、Ｑｊａは熱抵抗（’Ｃ／Ｗ）、Ｐｄ
は消費電力（Ｗ）とする。この式によりトランジスタ接
合部温度Ｔｊは印加電圧による消ｇ電力Ｐｄによって起
こる自己発熱と、周囲温度Ｔａにより決まる。従って従
来の高温加速試験装置は、恒温槽の内部温度Ｔａと印加
電圧によって決まる消費電力Ｐｄとをトランジスタの種
類によって変化させ、トランジスタ接合部の温度Ｔｊを
決定していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年、半導体装置が多様化したことにより、同一の試験
装置で同時に多種類の半導体装置を試験しなければなら
ない必要性が生じてきた。従来の半導体試験装置では、
温度センサは恒温槽の内壁に１つしか設けられていない
ため、恒温槽内の温度のばらつきにより各半導体装置の
温度を正確に設定することができないという問題点があ
った。

又それぞれ熱抵抗の異なる半導体装置を同一の試験装置
で同時に試験することができないという問題点があった
。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、多種類の半導体装置を同時にかつ正確に高温
加速試験をすることのできる半導体高温加速試験装置を
得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる半導体高温加速試験装置は、試験用半
導体装置を収容する恒温槽と、−該恒温槽を加熱するヒ
ータと、上記半導体装置に電圧を印加する電源と、上記
恒温槽内に設けられた温度センサと、上記半導体装置又
はそのソケット上に設けられた温度センサと、上記温度
センサの出力に応じて上記ヒータを制御する制御手段と
を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、Ｍ類の異なる試験用半導体装置上
又はその取付用ソケット上及び恒温層内に温度センサを
配置することにより正確に各々の半導体装置の温度の設
定ができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例による半導体高温加速試験
装置の内部構造を示し、第２図は該装置で試験される半
導体装置を搭載した基板を示す。

４〜６．７ａ、７ｂ、８．１）〜１３は第７図と同一の
ものである。９は取付用ソケット８に設けられた温度セ
ンサ、ＩＯは該温度センサ９の端子、１４はヒータ制御
装置、１５は温度センサ６及び９からの出力をヒータ制
御装置１４に入力するためのケーブルである。

本実施例における半導体高温加速試験装置で試験を行な
うには、まず、第２図のように基板７ａ上のソケット８
のいずれかに温度センサ９を設け、該温度センサの出力
端子１０をコネクタ接合部７ｂに接合する０次に、試験
用半導体装置を基板７ａのソケット８に挿入し、この基
板７ａを第１図の試験装置のスリット５に差し込み、コ
ネクタ接合部７ｂをコネクタ４に接合する０次に、印加
電圧を制御部１ａにより設定し、温度設定用ボリューム
３ａにより半導体装置７の試験温度（平均埴土範囲値）
を設定して高温加速試験を開始する。

試験中、温度センサ９により検出された各半導体装置７
の温度を温度センサ制御装置１４に入力する。該制御装
置１４内に組み込まれた制御回路は、第３図フローチャ
ートに従い、入力された実際の測定温度Ｔｊと設定温度
とを比較し、各半導体装置７の測定温度Ｔｊが設定温度
に合致するようにヒータのＯＮ、ＯＦＦを制御する。一
方、恒温槽内に設けられた温度センサ６により検出され
た恒温槽の温度を上記温度センサ７の出力と同様に制御
装置１４に入力し、あらかじめ設定された温度を越えた
場合に警告を発するようにしておけば、異常加熱時に火
災の発生を防止することができる。

また、スリット５が多数のブロックに分かれている場合
、各ブロック毎に同種類の半導体装置を収容し、各ブロ
ックのいずれか１つの半導体装置に設けた各温度センサ
の出力を温度制御装置に入力し、ヒータを制御するよう
にすれば多種類の半導体装置を効率良く高温加速試験す
ることができる。

なお、上記実施例では温度の出力端子を基板上のコネク
タ接合部を介してヒータ制御装置に接続したものを示し
たが、この出力端子は、第４図に示すようにコネクタ４
を介さずに、直接ヒータ制御装置１４に接続してもよい
。

また、上記実施例の温度センサは試験用半導体装置のチ
ップ上に設けてもよく、この場合の一例を第５図（ａ）
に示す。

また、上記温度センサは試験用半導体装置と同品種の半
導体装置でもよく、特に半導体装置がトランジスタであ
る場合の温度測定の原理は次のようになる。第５図中）
はこの温度センサの回路を示す６図において、２１はト
ランジスタのベース、２２はそのエミッタ、２３はその
コレクタで、２４は定電流源である。トランジスタのベ
ース２１゜エミッタ２２間とベース２１．コレクタ２３
間を図のように結線し、ベース２１．エミッタ２２の間
に、定電流源２４を入れる。この状態で定電流をエミン
タ、ベース間に流すことにより、ベース。

エミッタ間電圧ＶＢＥが生じる。この電圧ＶＢＥは、ト
ランジスタの温度Ｔｊに依存して変化し、通常、この温
度Ｔｊが高ければ、ｖＢＥは大きく、低ければ小さな値
となり、Ｔｊに対して比例関係（ＴＪ＝ａＶＢＥ＋ｂ　
（ａ、ｂは係数））にある、従って、この電圧ＶＢＥを
実測すればこの温度換算式からＴｊが求められる。実際
の測定においては、第５図（ａ）のように、温度センサ
を半導体チップ上に設け、半導体装置の発Ｐｉ！）Ｔｊ
−ｔ−温度センサの電圧値ＶＢＥとして検出し、温度換
算式により半導体装置自身のＴｊとする。このような温
度センサを高温加速試験を実施する全品種に対して用意
することにより、正確なＴｊの測定が可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にかかる半導体高温加速試験装置に
よれば、温度センサを、恒温槽及び各試験用半導体装置
上又はその取付用ソケットに設け、上記温度センサから
の出力によりヒータの制御を行なうようにしたので、多
品種の半導体装置の高温加速試験が同時にかつ正確に実
施でき、装置の操作性を向上させることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による半導体高温は制御用
のフローチ中−ト図、第４図は本発明の他の実施例によ
る半導体高温加速試験装置の内部構造を示す図、第５図
（ａｌは半導体チップ上に温度センサを搭載した状態を
示す図、第５図（ｂｌは該温度センサの回路図、第６図
は従来の半導体高温加速試験装置の概観を示す図、第７
図は該装置の内部構造を示す図、第８図は該装置で試験
する半導体装置を搭載した基板である。 図において、１は電源部、ｌａは制御部、１ｂは電源パ
ネル、ＩＣはモニタ、２は恒温槽、３は温度制御部、３
ａは温度設定用ボリューム、３ｂは記録部、３ｃはパイ
ロットランプ、４はコネクタ、５はガイド、６は温度セ
ンサ、７ａは基板、７ｂはコネクタ接合部、８はソケッ
ト、９は温度センサ、１０は温度センサ測定用端子、１
）は電源本体、１２はヒータ、１３はケーブル、１４は
ヒータ制御装置、１５は温度測定用ケーブル、１６はメ
インスイッチ、１７は温度センサ用端子、１Ｂはヒータ
制御用ケーブル、１９は半導体チップ、２０は温度セン
サ、２１はベース、２２はエミフタ、２３はコレクタ、
２４は定電流源である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の半導体装置を搭載した基板を収容する恒温
   槽と、 該恒温槽内部を加熱するための加熱手段と、上記半導体
   装置に電圧を印加するための電圧印加手段と、 上記恒温槽内に設けられた温度センサと、 上記半導体装置又はその取付用ソケット上に設けられた
   温度センサと、 上記温度センサの出力に応じて上記加熱手段を制御する
   ための制御手段とを備えたことを特徴とする半導体高温
   加速試験装置。
2. （２）上記温度センサは、トランジスタである上記半導
   体装置と同一特性を有するトランジスタと、そのベース
   ・エミッタ間に設けられた定電流源とからなる回路によ
   り構成したものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の半導体高温加速試験装置。