WO2010047275A2

WO2010047275A2 - 半導体テストシステムおよび半導体テストシステムのリレー駆動検査方法

Info

Publication number: WO2010047275A2
Application number: PCT/JP2009/067883
Authority: WO
Inventors: 新吾松野; 憲二江村; 弘喜北村
Original assignee: 日本電子材料株式会社
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2010-04-29
Also published as: JPWO2010047275A1; JP5598764B2; WO2010047275A3; KR101553206B1; US20110193562A1; US8456171B2; CN102197312A; CN102197312B; KR20110079723A

Abstract

【課題】プローブカードに実装された多数個のリレーに対し、針先を触れることなく、かつ装置で自動的に連続して検査を行うことができる半導体テストシステムおよび半導体テストシステムのリレー駆動検査方法を提供する。【解決手段】プローブカードと検査機を備えた半導体テストシステムであって、前記プローブカードは、プローブが設けられた基板を備え、前記基板には、さらに、前記プローブと接続されたリレーと、前記リレー用のリレーコントローラと、前記リレーと前記プローブを検査機へと接続する第１の測定チヤンネルとが設けられ、前記検査機は、DC電源と、前記リレー用コントローラを制御する制御用ボードと、前記第１の測定チヤンネル、前記DC電源および電圧計に接続される第１の回路を備え、前記第１の測定回路は、所定の時定数を有する第１の抵抗と、前記測定チヤンネルと接続される第１の切替えスイッチとを備え、前記DC電源と前記第１の抵抗は前記第１の切替えスイッチに接続され、前記第１の切替えスイッチによって、前記第１の測定チヤンネルは、前記DC電源との接続、あるいは前記第１の抵抗との接続に切り替えられる構成とする。

Description

半導体テストシステムおよび半導体テストシステムのリレー駆動検査方法

本発明は、半導体テストシステムおよび半導体テストシステムのリレー駆動検査方法に関する。

近年、半導体デバイス集積化が進み、１枚の大径ウエハに多数のダイを製造することで、単価の低減が図られており、かつ、ウエハテストの工程においては、ＢＩＳＴ（Ｂｕｉｌｔ－ｉｎ　ｓｅｌｆ－ｔｅｓｔ）技術、ＢＯＳＴ（Ｂｕｉｌｔ－ｏｕｔ　ｓｅｌｆ－ｔｅｓｔ）技術等を用いて、テストの効率化、コストの削減が図られている。

これに伴い、ウエハテスト工程で使用させるプローブカードにおいても特殊な回路やデバイスの実装が要求されるようになっており、特に、メモリデバイスのテストに用いられるプローブカードには多数のリレーの実装が求められている（特許文献１参照）。

このようなプローブカードのリレー駆動検査を行うために、様々な方法が用いられている。リレーの個数が少ない場合には、対象となるリレーに電圧を加えてリレーを駆動させ、この状態で回路上に直接ハンディテスタを接触させて、リレーによる回路の切り替わり（導通、不通）を検査する、マニュアル検査が用いられている。

あるいは、装置を用いた検査方法としては、リレー制御チャンネルに電圧を加え、対象となるチャンネルに接続されるプローブの針先をチェック端子で自動的に接触し、針先と基板パッド間の回路の切り回し（導通、不通）を検査する方法も用いられている。

多数個のリレーが実装されたプローブカードの場合、プローブカードをメイン基板と複数個のリレーが実装されモジュール化されたサブ基板から構成されていることから、メイン基板とサブ基板を個別に検査を行っていた。

特開平６－１５１５３１号公報

このような従来のリレー駆動検査には幾つかの問題点があった。例えば、マニュアル検査の場合、検査時間が長時間となり、プローブカード上の製品の実装密度によっては検査不能の場合があった。また、装置検査の場合、特定の回路構成のリレーしか駆動させることができず、かつ対応する針先を個別に接触しながら検査するために、検査による針先への損傷等の問題があった。

そして、多数個のリレーが実装されたプローブカードのリレー駆動検査の場合には、個別の検査は可能でも、根本的にメイン基板にモジュール化されたサブ基板が組み合わされた最終状態での検査を行うことができないので、プローブカードのリレーの実装状態でのリレー駆動を保証することができなかった。

そこで、本発明はこのような従来の課題を解決するために、プローブカードに実装後の多数個のリレーに対し、プローブの針先に触れることなく、かつ半導体テストシステムの検査機を用いて自動的に連続して検査を行うことができる半導体テストシステムおよび半導体テストシステムのリレー駆動検査方法を提供することを目的とする。

本発明の半導体テストシステムは、プローブカードと検査機を備えた半導体テストシステムであって、前記プローブカードは、プローブが設けられた基板を備え、前記基板には、さらに、前記プローブと接続されたリレーと、前記リレー用のリレーコントローラと、前記リレーと前記プローブを検査機へと接続する第１の測定チャンネルとが設けられ、前記検査機は、ＤＣ電源と、前記リレー用コントローラを制御する制御用ボードと、前記第１の測定チャンネルおよび前記ＤＣ電源に接続される第１の回路を備え、前記第１の回路は、前記第１の測定チャンネルと接続される電圧計と、所定の時定数を有する第１の抵抗と、前記測定チャンネルと接続される第１の切替えスイッチとを備え、前記ＤＣ電源と前記第１の抵抗は前記第１の切替えスイッチに接続され、前記第１の切替えスイッチによって、前記第１の測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第１の抵抗との接続に切り替えられることを特徴とする。

前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルの前記第２のリレーより前記第２のプローブ側にプルアップ抵抗が配置され、
前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、
前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けることも可能である。

前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルにおいて前記第２のリレーより前記検査機側にプルアップ抵抗が配置され、
前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、
前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けることもできる。

本発明の半導体テストシステムのリレー駆動検査方法は、プローブカードと検査機を備え、前記プローブカードは、プローブが設けられた基板を備え、前記基板には、さらに、前記プローブと接続されたリレーと、前記リレー用のリレーコントローラと、前記リレーと前記プローブを検査機へと接続する第１の測定チャンネルとが設けられ、前記検査機は、ＤＣ電源と、前記リレー用コントローラを制御する制御用ボードと、前記第１の測定チャンネル、前記ＤＣ電源および電圧計に接続される第１の回路を備え、前記第１の測定回路は、所定の時定数を有する第１の抵抗と、前記測定チャンネルと接続される第１の切替えスイッチとを備え、前記ＤＣ電源と前記第１の抵抗は前記第１の切替えスイッチに接続され、前記第１の切替えスイッチによって、前記第１の測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第１の抵抗との接続に切り替えられる半導体テストシステムのリレー駆動検査方法であって、前記第１のリレーをオフ状態にし、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第１の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、充電後、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記第１の抵抗と接続して放電を開始し、放電の開始と共に時間計測を開始し、規定時間の放電電圧を前記電圧計で計測し、時間と電圧のデータをいくつかサンプリングして、最小二乗法で放電式を求めて前記第１のリレーをオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆを算出し、放電完了後、前記制御用ボードによって、前記第１のリレーをオン状態とし、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第１の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、充電後、前記第１の切替えスイッチによって前記第１の測定チャンネルを前記第１の抵抗に接続して放電を開始し、放電の開始と共に時間計測を開始し、規定時間の放電電圧を前記電圧計で計測し、時間と電圧のデータをいくつかサンプリングして、リレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎを算出し、前記第１のリレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎとオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆとの差を算出し、前記リレー動作の良否を判定することを特徴とする。

また、前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルの前記第２のリレーより前記第２のプローブ側にプルアップ抵抗が配置された場合にも、前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けた半導体テストシステムのリレー駆動検査方法であって、前記切替制御盤によって前記検査機の第２の回路と前記プローブカードの第２の測定チャンネルとを接続し、前記回路切替装置によって前記第２の回路を電圧計に接続し、前記第２のリレーをオン状態にして前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続してプルアップ抵抗の抵抗値を求め、得られた抵抗値から前記リレー動作の良否を判定することも可能である。

あるいは、前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルにおいて前記第２のリレーより前記検査機側にプルアップ抵抗が配置され、前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けた半導体テストシステムのリレー駆動検査方法であって、前記切替制御盤によって前記検査機の第２の回路と前記プローブカードの第２の測定チャンネルとを接続し、前記回路切替装置によって前記第２の回路を電圧計に接続し、前記第２のリレーをオフ状態にし、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続してプルアップ抵抗の抵抗値を求め、前記第２のリレーをオフ状態のままで、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、充電後、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続して規定時間の放電を開始し、規定時間内の放電電圧の変化を前記電圧計で計測し、前記第２の切り替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを再び充電し、前記放電の時だけ前記第２の回路を前記電圧計につなげた状態で、前記放電および前記充電を周期的に繰り返し行い、前記放電および充電の開始より規定時間後の電圧を、比較的大きな負荷を直列に繋いだ電圧計にて測定して得られる平均電圧を基に前記第２のリレーをオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆを算出し、前記静電容量Ｃｏｆｆ算出後、前記制御用ボードによって、前記第２のリレーをオン状態とし、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、充電後、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続して規定時間の放電を開始し、規定時間内の放電電圧の変化を前記電圧計で計測し、前記第２の切り替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを再び充電し、前記放電の時だけ前記第２の回路を前記電圧計につなげた状態で、前記放電および前記充電を周期的に繰り返し行い、前記放電および充電の開始より規定時間後の電圧を、比較的大きな負荷を直列に繋いだ電圧計にて測定して得られる平均電圧を基に前記第２のリレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎを算出し、前記リレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎとオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆとの差を算出し、前記リレー動作の良否を判定することも可能である。

本発明の半導体テストシステムは、プローブカードと検査機を備えた半導体テストシステムであって、前記プローブカードは、プローブが設けられた基板を備え、前記基板には、さらに、前記プローブと接続されたリレーと、前記リレー用のリレーコントローラと、前記リレーと前記プローブを検査機へと接続する第１の測定チャンネルとが設けられ、前記検査機は、ＤＣ電源と、前記リレー用コントローラを制御する制御用ボードと、前記第１の測定チャンネルおよび前記ＤＣ電源に接続される第１の回路を備え、前記第１の回路は、前記第１の測定チャンネルと接続される電圧計と、所定の時定数を有する第１の抵抗と、前記測定チャンネルと接続される第１の切替えスイッチとを備え、前記ＤＣ電源と前記第１の抵抗は前記第１の切替えスイッチに接続され、前記第１の切替えスイッチによって、前記第１の測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第１の抵抗との接続に切り替えられることにより、リレー実装状態でのプローブカードのリレー駆動検査を行うことが可能となる。

前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルの前記第２のリレーより前記第２のプローブ側にプルアップ抵抗が配置された場合にも、前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けることにより、リレー実装状態でのプローブカードのリレー駆動検査を行うことができる。

前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルにおいて前記第２のリレーより前記検査機側にプルアップ抵抗が配置された場合にも、前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けることにより、リレー実装状態でのプローブカードのリレー駆動検査を行うことが可能となる。

本発明の半導体テストシステムのリレー駆動検査方法は、プローブカードと検査機を備え、前記プローブカードは、プローブが設けられた基板を備え、前記基板には、さらに、前記プローブと接続されたリレーと、前記リレー用のリレーコントローラと、前記リレーと前記プローブを検査機へと接続する第１の測定チャンネルとが設けられ、前記検査機は、ＤＣ電源と、前記リレー用コントローラを制御する制御用ボードと、前記第１の測定チャンネル、前記ＤＣ電源および電圧計に接続される第１の回路を備え、前記第１の測定回路は、所定の時定数を有する第１の抵抗と、前記測定チャンネルと接続される第１の切替えスイッチとを備え、前記ＤＣ電源と前記第１の抵抗は前記第１の切替えスイッチに接続され、前記第１の切替えスイッチによって、前記第１の測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第１の抵抗との接続に切り替えられる半導体テストシステムのリレー駆動検査方法であって、前記第１のリレーをオフ状態にし、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第１の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、充電後、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記第１の抵抗と接続して放電を開始し、放電の開始と共に時間計測を開始し、規定時間の放電電圧を前記電圧計で計測し、時間と電圧のデータをいくつかサンプリングして、最小二乗法で放電式を求めて前記第１のリレーをオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆを算出し、放電完了後、前記制御用ボードによって、前記第１のリレーをオン状態とし、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第１の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、充電後、前記第１の切替えスイッチによって前記第１の測定チャンネルを前記第１の抵抗に接続して放電を開始し、放電の開始と共に時間計測を開始し、規定時間の放電電圧を前記電圧計で計測し、時間と電圧のデータをいくつかサンプリングして、リレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎを算出し、前記第１のリレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎとオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆとの差を算出し、前記リレー動作の良否を判定することにより、半導体テストシステムの検査機を用いて、プローブカードのリレー駆動検査を行うことが可能となり、検査効率が向上し、また、リレー実装後に、リレーの実装不良および不良品の発見が可能となり、製品の信頼度が向上する。

また、前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルの前記第２のリレーより前記第２のプローブ側にプルアップ抵抗が配置された場合にも、前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けた半導体テストシステムにおいて、前記切替制御盤によって前記検査機の第２の回路と前記プローブカードの第２の測定チャンネルとを接続し、前記回路切替装置によって前記第２の回路を電圧計に接続し、前記第２のリレーをオン状態にして前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続してプルアップ抵抗の抵抗値を求め、得られた抵抗値から前記リレー動作の良否を判定することにより、リレー実装状態でのプローブカードのリレー駆動検査を行うことが可能となる。

あるいは、前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルにおいて前記第２のリレーより前記検査機側にプルアップ抵抗が配置された場合にも、前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けた半導体テストシステムにおいて、前記切替制御盤によって前記検査機の第２の回路と前記プローブカードの第２の測定チャンネルとを接続し、前記回路切替装置によって前記第２の回路を電圧計に接続し、前記第２のリレーをオフ状態にし、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続してプルアップ抵抗の抵抗値を求め、前記第２のリレーをオフ状態のままで、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、充電後、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続して規定時間の放電を開始し、規定時間内の放電電圧の変化を前記電圧計で計測し、前記第２の切り替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを再び充電し、前記放電の時だけ前記第２の回路を前記電圧計につなげた状態で、前記放電および前記充電を周期的に繰り返し行い、前記放電および充電の開始より規定時間後の電圧を、比較的大きな負荷を直列に繋いだ電圧計にて測定して得られる平均電圧を基に前記第２のリレーをオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆを算出し、前記静電容量Ｃｏｆｆ算出後、前記制御用ボードによって、前記第２のリレーをオン状態とし、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、充電後、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続して規定時間の放電を開始し、規定時間内の放電電圧の変化を前記電圧計で計測し、前記第２の切り替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを再び充電し、前記放電の時だけ前記第２の回路を前記電圧計につなげた状態で、前記放電および前記充電を周期的に繰り返し行い、前記放電および充電の開始より規定時間後の電圧を、比較的大きな負荷を直列に繋いだ電圧計にて測定して得られる平均電圧を基に前記第２のリレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎを算出し、前記リレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎとオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆとの差を算出し、前記リレー動作の良否を判定することにより、リレー実装状態でのプローブカードのリレー駆動検査を行うことが可能となる。

本発明の半導体テストシステムの概略構成図である。本発明の第１の実施形態の半導体テストシステムの模式図であり、リレーをオフ状態にし、キャパシタンスを充電している状態を示す。リレーをオフ状態にし、放電している状態を示す半導体テストシステムの模式図である。リレーをオン状態にし、充電している状態を示す半導体テストシステムの模式図である。リレーをオン状態にし、放電している状態を示す半導体テストシステムの模式図である。ＲＣ直列回路における放電時の出力電圧変化を示すグラフである。本発明の第２の実施形態の半導体テストシステムの模式図であり、リレーをオフ状態にし、プルアップ抵抗の抵抗値を測定している状態を示す。本発明の第３の実施形態の半導体テストシステムの模式図であり、リレーをオフ状態にし、プルアップ抵抗の抵抗値を測定している状態を示す。本発明の第３の実施形態の半導体テストシステムの模式図であり、リレーをオフ状態にし、キャパシタンスを充電している状態を示す。第３の実施形態の半導体テストシステムにおける放電および充電を周期的に繰り返した時の電圧変化を示すグラフであり、（ａ）は出力電圧のグラフであり、（ｂ）が入力電圧のグラフである。第３の実施形態の半導体テストシステムにおける平均電圧を示すグラフである。

本発明の半導体テストシステム１について図面を用いて以下に詳細に説明する。図１に示すのが第１の実施形態の半導体テストシステム１の概略構成図であり、図２に示すのが半導体テストシステム１の模式図である。

本発明の第１の実施形態の半導体テストシステム１は、プローブカード２と検査機３を備え、前記プローブカード２は第１のプローブ４が設けられた基板１３を備え、前記基板１３には、さらに、前記第１のプローブ４と接続された第１のリレー５と前記第１のリレー５用の第１のリレーコントローラ６と前記第１のリレー５に接続される第１の測定チャンネル７が設けられている。

前記検査機３は、ＤＣ電源８と、制御用ボード９と、電圧計１０と、所定の時定数を有する第１のレンジ抵抗１１と、第１の切替えスイッチ１２とを備える。そして、前記ＤＣ電源８は前記制御ボード９および前記第１の測定チャンネル７に接続されており、前記第１の測定チャンネル７との接続は前記第１の切替えスイッチ１２を介して行われる。制御用ボード９、第１のレンジ抵抗１１、第１の切替えスイッチ１２をプローブカード２に実装することも可能である。

前記制御ボード９は、前記第１のリレーコントローラ６の作動を制御し、前記第１のリレー５のオン・オフの切替えを行う。前記第１の切替えスイッチ１２は、前記第１の測定チャンネル７の接続を、前記ＤＣ電源８と前記第１のレンジ抵抗１１とを切り替えるために設けている。前記電圧計１０は前記第１の測定チャンネル７に接続されており、前記第１の切替えスイッチ１２によって前記第１の測定チャンネル７が前記第１のレンジ抵抗１１に接続されている時の電圧を測定する。

前記半導体テストシステム１をこのような構成とすることにより、プローブカード２にリレーを実装した状態で、リレー駆動検査を自動的に連続して行うことが可能となる。前記半導体テストシステム１のリレー駆動検査方法について以下に詳しく説明する

前記半導体テストシステム１において、前記第１のリレー５をオフにし、前記第１の測定チャンネル７は第１の切替えスイッチ１２によって前記ＤＣ電源８に接続された状態（図２に示す状態）で、前記第１の測定チャンネル７とＧＮＤ間に３．３Ｖの電圧をかけてキャパシタンスを充電する。前記キャパシタンスはラインのキャパシタンス、いわゆる浮遊容量と、部品として実装されたコンデンサのキャパシタンスを合わせたものである。

キャパシタンスが充電されたら、前記第１の切替えスイッチ１２によって前記第１の測定チャンネル７の接続を前記ＤＣ電源８から前記第１のレンジ抵抗１１に切替え、図３に示す状態で、放電を開始する。制御ボード９は、放電の開始と共に時間計測を開始し、規定時間の放電電圧を前記電圧計１０で計測し、時間と電圧のデータをいくつかサンプリングして最小二乗法で放電式を求めて前記第１のリレー５をオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆを算出する。

放電が終了すると、前記制御用ボード９によって、前記第１のリレーコントローラ６を作動し、前記第１のリレー５をオン状態とし、前記第１の切替えスイッチ１２によって前記第１の測定チャンネル７は前記ＤＣ電源８に接続した状態（図４に示す状態）とする。そして、再度、前記第１の測定チャンネル７に電圧をかけて、キャパシタンスを充電する。

再度、キャパシタンスが充電されたら、前記第１の測定チャンネル７を、前記第１の切替えスイッチ１２によって前記ＤＣ電源８から前記第１のレンジ抵抗１１に切替え、図５に示す状態で、放電を開始する。放電の開始と共に規定時間の放電電圧を前記電圧計１０で計測し、時間と電圧のデータをいくつかサンプリングして最小二乗法で放電式を求めて前記第１のリレー５をオンにした時の静電容量Ｃｏｎを算出する。

前記第１のリレー５のオン、オフによって、前記第１の測定チャンネル７の導体長が変化しており、前記導体長の変化に応じて静電容量は変化するので、前記第１のリレー５のオン時の静電容量Ｃｏｎと前記第１のリレー５のオフ時の静電容量Ｃｏｆｆは異なる容量となっている。本発明はこの静電容量の差を用いてリレー動作の良否を判定する。

そこで、制御ボード９は、このようにして得られた前記第１のリレー５のオン時の静電容量Ｃｏｎとオフ時の静電容量Ｃｏｆｆとの差（ΔＣ）を算出し、この静電容量差（ΔＣ）を予め求めておいた、前記第１のリレーが正常に作動した場合の静電容量差との比較を行い、リレー動作の良否を判定する。

静電容量の測定原理について説明する。図６に示すのがＲＣ直列回路における放電時の出力電圧変化であり、このときの電圧変化は、放電時出力電圧をＶｄ（ｔ）、初期電圧をＶ０、時間をｔ、時定数をτとすると、以下の式１にて表せる。

τ＝Ｃ・Ｒ（Ｃ：静電容量、Ｒ：抵抗）であり、抵抗Ｒが一定である場合、当然時定数τも一定となる。また、ｔ＝τの時、式１は０．３６８Ｖ０となり、時定数τは放電電圧が初期電圧から３６．８％低下したときの時間を意味する。

さらに、式１を時定数τの式に変化すると以下の式２となる。

また、初期電圧Ｖ０を３．３Ｖとすると、以下の式３となる。

従って、任意の時間ｔでの放電電圧Ｖｄ（ｔ）を測定することで、時定数τが求まり、かつ抵抗Ｒが認知であれば、Ｃ＝τ／Ｒより静電容量Ｃが得られる。ただし、実際には、ノイズの影響により１回の測定では理想的な時間と放電電圧の関係を得ることができない。ゆえに、時間と放電電圧をいくつかサンプリングして最小二乗法を用いて式３の放電式を求めてＣを算出する。さらに、抵抗Ｒに対しては、測定対象となるプローブカードの理論パターン静電容量Ｃは信号ラインで１０（ｐＦ）オーダーであるために、仮に時定数τを１０（ｍｓ）とした場合、抵抗Ｒは１（ＧΩ）となる。これに対してプローブカードの基板のパターン抵抗は非常に小さいために基本的に無視することができる。

そこで、大きさ（桁）の異なる抵抗Ｒを幾つか設けて、その中より適切なものを選択することで、大きさ（桁）の異なる静電容量Ｃが測定可能となる。この時、設ける幾つかの抵抗Ｒが上述の第１のレンジ抵抗１１である。

本発明は、このような測定原理により得られる静電容量を用いて、リレー駆動検査を行うことで、プローブカードに実装後の多数個のリレーに対し、針先を触れることなく、リレー実装状態でリレー駆動検査を行うことができ、リレーの実装不良および不良品を発見することが可能となる。

そして、これらの検査を自動的に行うために、上述の全ての操作をプログラムとして前記検査機３に組み込ませ、また、実装された複数のリレーを同時にあるいは順番に検査することで、新たな装置を用いることなく、半導体テストシステムの検査機を用いて、自動的に連続して検査を行うことができる。これにより、検査効率が飛躍的に向上し、より優れた効果をもたらす。

次に、測定チャンネルにプルアップ抵抗が配置された回路が存在するプローブカードのリレー駆動検査を行う場合について説明する。初めに、プルアップ抵抗がリレーとプローブの間に配置された回路が存在するプローブカードを用いた半導体テストシステム１’について説明する。図１に示すのが、第２の実施形態の半導体テストシステム１’の概略構成図であり、図７に示すのが第２の実施形態の半導体テストシステム１’の模式図である。

本実施形態の半導体テストシステム１’は、プローブカード２’と検査機３’を備え、前記プローブカード２’は第１のプローブ４および第２のプローブ１４が設けられた基板１３’を備え、前記基板１３’には、前記第１のプローブ４と接続された第１のリレー５と、前記第１のリレー５用の第１のリレーコントローラ６と、前記第１のリレー５とに接続される第１の測定チャンネル７が設けられ、さらに、前記第２のプローブ１４と接続された第２のリレー１５と、前記第２のリレー１５用の第２のリレーコントローラ１６と、前記第２のリレー１５と前記第２のプローブ１４との間に設けられたプルアップ抵抗１８と、前記第２のリレー１５に接続される第２の測定チャンネル１７が設けられている。

前記検査機３’は、ＤＣ電源８’と、制御用ボード９’と、電圧計１０’と、第１の回路１９および第２の回路２０が設けられている。前記第１の回路１９は、所定の時定数を有する第１のレンジ抵抗１１と、第１の切替えスイッチ１２とからなり、前記第２の回路２０は、所定の時定数を有する第２のレンジ抵抗２１と、第２の切替えスイッチ２２とからなる。前記第２のレンジ抵抗２１は、測定対象に応じて選択できるように、大きさの異なる複数のレンジ抵抗を抵抗切替スイッチ２６によって切替可能な構造とする。

前記ＤＣ電源８’は３．３ＶのＤＣ電源と５ＶのＤＣ電源から構成され、前記制御ボード９、前記第１の測定チャンネル７および前記第２の測定チャンネル１７に接続されている。そして、３．３ＶのＤＣ電源は前記第１の測定チャンネル７と、前記第１の切替えスイッチ１２を介して接続され、５ＶのＤＣ電源は、第２の測定チャンネル１７と第２の切替えスイッチ２２を介して接続される。前記ＤＣ電源８’は前記プルアップ抵抗１８の電源および前記第１，２のリレー５，１５の電源としても用いられ、５ＶのＤＣ電源が前記プルアップ抵抗１８の電源として用いられる。

前記第１の回路１９は前記第１の測定チャンネル７に接続され、前記第２の回路２０は前記第２の測定チャンネル１７に接続される。そのために、前記検査機３’と前記プローブカード２’との接続は、切り替えを行わなければならないので、前記検査機３’に切替制御盤２４を設けて、前記第１の回路１９と前記第１の測定チャンネル７との接続、そして、前記第２の回路２０と前記第２の測定チャンネル１７との接続を切り替える構造とする。

また、前記電圧計１０’によって前記第１の回路１９および前記第２の回路２０の電圧を測定するので、前記電圧計１０’を前記第１の回路１９あるいは前記第２の回路２０と接続を切り替える回路切替スイッチ２５を設ける。

前記制御ボード９’は、前記第１のリレーコントローラ６および前記第２のリレーコントローラ１６の作動を制御し、前記第１のリレー５および前記第２のリレー１５のオン・オフの切替えを行う。さらに、前記制御ボード９’は、前記切替スイッチ２４、前記第１，２の切換えスイッチ１２，２２の制御も行い、前記切替制御盤２４とも連動している。

前記第１の切替えスイッチ１２は、前記第１の測定チャンネル７の接続を、前記ＤＣ電源８’の３．３ＶのＤＣ電源と前記第１のレンジ抵抗１１とを切り替えるために設けており、前記第２の切替スイッチ２２は、前記第２の測定チャンネル１７の接続を、前記ＤＣ電源８’の５ＶのＤＣ電源と前記第２のレンジ抵抗２１とを切り替えるために設けている。

前記電圧計１０は前記第１の測定チャンネル７に接続されており、前記第１の切替えスイッチ１２によって前記第１の測定チャンネル７が前記第１のレンジ抵抗１１に接続されている時の電圧を測定する。また、前記電圧計１０は前記第２の測定チャンネル１７に接続されており、前記第２の切替えスイッチ２２によって前記第２の測定チャンネル１７が前記第２のレンジ抵抗２１に接続されている時の電圧を測定する。

前記半導体テストシステム１’をこのような構成とすることにより、プローブカード２’にプルアップ抵抗１８が用いられた第２の測定チャンネル１７が存在する場合にも、プローブカード２’にリレーを実装した状態で、リレー駆動検査を自動的に連続して行うことが可能となる。前記半導体テストシステム１’のリレー駆動検査方法について以下に詳しく説明する。

プローブカード２’の第１の測定チャンネル７のリレー駆動検査方法については、第１の実施形態と同じように、第１のリレー５のオン時の静電容量Ｃｏｎとオフ時の静電容量Ｃｏｆｆとの差（ΔＣ）を算出し、この静電容量差（ΔＣ）を予め求めておいた、前記第１のリレーが正常に作動した場合の静電容量差との比較を行い、リレー動作の良否を判定する。

そのために、前記切替制御盤２４によって、前記第１の測定チャンネル７と前記第１の回路１９を接続し、前記回路切替スイッチ２５によって、前記電圧計１０’を前記第１の回路１９に接続する。この後、第１の実施形態と同様の方法で、第１のリレー５のオン時の静電容量Ｃｏｎとオフ時の静電容量Ｃｏｆｆとの差（ΔＣ）を算出してリレー動作の良否を判定する。

次に、プローブカード２’の第２の測定チャンネル１７のリレー駆動検査方法について説明する。まずは、前記切替制御盤２４によって、前記第２の測定チャンネル１７と前記第２の回路２０を接続し、前記回路切替スイッチ２５によって、前記電圧計１０’を前記第２の回路２０に接続する。

この状態から、プルアップ抵抗１８の抵抗値を測定する。測定の際に、検査機３’のスイッチ抵抗ｒ１が誤差の原因となるので、予めスイッチ抵抗ｒ１を測定しておき、プルアップ抵抗１８の抵抗値の測定の際にはキャンセルするようにする。

プルアップ抵抗１８の抵抗値を測定するために、図７に示すように、前記制御ボード９’により第２のリレー１５をオン状態とし、前記第２の切替スイッチ２２によって前記第２の測定チャンネル１７を前記電圧計１０’に接続する。また、レンジ抵抗２１は抵抗切替スイッチ２６によって適切な大きさのレンジ抵抗に接続する。前記抵抗切替スイッチ２６のスイッチ抵抗ｒ２もプルアップ抵抗１８の抵抗値の測定の誤差の原因となるので予め測定しておき、キャンセルするようにする。

上述のような状態で、前記電圧計１０’によって前記プルアップ抵抗１８と前記レンジ抵抗２１によって分圧された電圧Ｖｏｕｔを測定する。前記プルアップ抵抗１８が接続されているＤＣ電源の電圧をＶ０とし、プルアップ抵抗１８の抵抗値をＲ１、レンジ抵抗２１の抵抗値をＲ２とすると、以下の式を用いて、前記電圧計１０’よって測定された電圧Ｖｏｕｔからプルアップ抵抗１８の抵抗値Ｒ１が得られる。

このようにして得られたプルアップ抵抗１８の抵抗値Ｒ１をプローブカード２’の仕様と比較し、プルアップ抵抗１８の抵抗値の良否を判断する。前記プルアップ抵抗１８の抵抗値Ｒ１の測定は、前記第２のリレー１５を介して行われているので、前記プルアップ抵抗１８の抵抗値Ｒ１の測定結果が良好であれば、前記リレー１５のリレー動作もＯＫと判断する。

前記プローブカード２’の基板１３’において、前記第２の測定チャンネル１７の前記第２のリレー１５より前記第２のプローブ１４側にプルアップ抵抗１８が配置された場合にも、リレー実装状態でのプローブカードのリレー駆動検査を行うことができる。

続いて、プルアップ抵抗が前記第２のリレー１５より検査機３’側に配置された回路が存在するプローブカードを用いた半導体テストシステム１’’について説明する。図１に示すのが、第３の実施形態の半導体テストシステム１’’の概略構成図であり、図８に示すのが第３の実施形態の半導体テストシステム１’’の模式図である。

本実施形態の半導体テストシステム１’’は、プローブカード２’’と検査機３’を備え、前記プローブカード２’’は第１のプローブ４および第２のプローブ１４が設けられた基板１３’を備え、前記基板１３’には、前記第１のプローブ４と接続された第１のリレー５と、前記第１のリレー５用の第１のリレーコントローラ６と、前記第１のリレー５とに接続される第１の測定チャンネル７が設けられ、さらに、前記第２のプローブ１４と接続された第２のリレー１５と、前記第２のリレー１５用の第２のリレーコントローラ１６と、前記第２のリレー１５よりも前記検査機３’側に設けられたプルアップ抵抗１８と、前記第２のリレー１５に接続される第２の測定チャンネル１７が設けられている。

前記検査機３’は、第２の実施形態における検査機３’と同じ構造であり、ＤＣ電源８’と、制御用ボード９’と、電圧計１０’と、第１の回路１９および第２の回路２０’が設けられている。前記第１の回路１９は、所定の時定数を有する第１のレンジ抵抗１１と、第１の切替えスイッチ１２とからなり、前記第２の回路２０は、所定の時定数を有する第２のレンジ抵抗２１と、第２の切替えスイッチ２２とからなる。前記第２のレンジ抵抗２１は、測定対象に応じて選択できるように、大きさの異なる複数のレンジ抵抗を抵抗切替スイッチ２６によって切替可能な構造とする。

前記半導体テストシステム１’’をこのような構成とすることにより、プローブカード２’にプルアップ抵抗１８が用いられた第２の測定チャンネル１７が存在する場合にも、プローブカード２’にリレーを実装した状態で、リレー駆動検査を自動的に連続して行うことが可能となる。前記半導体テストシステム１’’のリレー駆動検査方法について以下に詳しく説明する。

プローブカード２’’の第１の測定チャンネル７のリレー駆動検査方法については、第１の実施形態と同じように、第１のリレー５のオン時の静電容量Ｃｏｎとオフ時の静電容量Ｃｏｆｆとの差（ΔＣ）を算出し、この静電容量差（ΔＣ）を予め求めておいた、前記第１のリレーが正常に作動した場合の静電容量差との比較を行い、リレー動作の良否を判定する。

そのために、前記第２の実施形態と同様に、前記切替制御盤２４によって、前記第１の測定チャンネル７と前記第１の回路１９を接続し、前記切替スイッチ２５によって、前記電圧計１０’を前記第１の回路１９に接続する。この後、第１の実施形態と同様の方法で、第１のリレー５のオン時の静電容量Ｃｏｎとオフ時の静電容量Ｃｏｆｆとの差（ΔＣ）を算出してリレー動作の良否を判定する。

次に、プローブカード２’’の第２の測定チャンネル１７’のリレー駆動検査方法について説明する。まずは、図８に示すように、前記切替制御盤２４によって、前記第２の測定チャンネル１７と前記第２の回路２０を接続し、前記切替スイッチ２５によって、前記電圧計１０’を前記第２の回路２０に接続する。

この状態から、プルアップ抵抗１８の抵抗値を測定する。プルアップ抵抗１８の抵抗値の測定方法は、第２の実施形態と同様である。測定の際に、検査機３’のスイッチ抵抗ｒ１、およびレンジ抵抗２１を切り替える抵抗切替スイッチ２６のスイッチ抵抗ｒ２が誤差の原因となるので、予めスイッチ抵抗ｒ１、ｒ２を測定しておき、プルアップ抵抗１８の抵抗値の測定の際にはキャンセルするようにする。

プルアップ抵抗１８の抵抗値を測定するために、図８に示すように、前記制御ボード９’により第２のリレー１５をオフ状態とし、前記第２の切替スイッチ２２によって前記第２の測定チャンネル１７を前記電圧計１０’に接続する。また、レンジ抵抗２１は抵抗切替スイッチ２６によって適切な大きさのレンジ抵抗に接続する。

上述のような状態で、前記電圧計１０’によって前記プルアップ抵抗１８と前記レンジ抵抗２１によって分圧された電圧Ｖｏｕｔを測定する。前記プルアップ抵抗１８が接続されているＤＣ電源の電圧をＶ０とし、プルアップ抵抗１８の抵抗値をＲ１、レンジ抵抗２１の抵抗値をＲ２とすると、上述の式４を用いて、前記電圧計１０’よって測定された電圧Ｖｏｕｔからプルアップ抵抗１８の抵抗値Ｒ１が得られる。

このようにして得られたプルアップ抵抗１８の抵抗値Ｒ１をプローブカード２’の仕様と比較し、プルアップ抵抗１８の抵抗値の良否を判断する。前記プルアップ抵抗１８の抵抗値Ｒ１に問題が無ければ、次の段階に移る。

本実施形態でも、基本的には、プルアップ抵抗が無い場合と同様に、第２のリレー１５のオン時の静電容量Ｃｏｎとオフ時の静電容量Ｃｏｆｆとの差（ΔＣ）を算出し、この静電容量差（ΔＣ）を予め求めておいた、前記第２のリレーが正常に作動した場合の静電容量差との比較を行い、リレー動作の良否を判定する。

前記第２のリレー５をオフにし、前記第２の測定チャンネル１７は第２の切替えスイッチ２２によって前記ＤＣ電源８’に接続された状態（図９に示す状態）で、前記第２の測定チャンネル１７とＧＮＤ間に５Ｖの電圧をかけてキャパシタンスを充電する。前記キャパシタンスはラインのキャパシタンス、いわゆる浮遊容量と、部品として実装されたコンデンサのキャパシタンスを合わせたものである。

キャパシタンスが充電されたら、前記第２の切替えスイッチ２２によって前記第２の測定チャンネル１７の接続を前記ＤＣ電源８’から前記第２のレンジ抵抗２１に切替えると、前記プルアップ抵抗１８の抵抗値Ｒ１と前記レンジ抵抗２１の抵抗値Ｒ２との合成抵抗Ｒと静電容量Ｃにより決まる時定数τ（＝Ｃ＊Ｒ）で、Ｖ＝Ｖ２まで放電される。

前記第２の切替えスイッチ２２を一定周期で切り替えると、前記電圧計１０’にて測定される出力電圧Ｖｏｕｔは、図１０（ａ）に示すように周期的に変化する。前記出力電圧Ｖｏｕｔを時間ｔで積分した面積Ｓ１は、前記第２のリレー１５をオフにしている時の静電容量Ｃｏｆｆに依存する。

前記電圧測定を、大きい負荷を直列接続した電圧計で測定すると電圧変化は平均化（直流になる）され、図１１に示すように、ほぼ一定の電圧として測定される。そこで、Ｓ１と同様に静電容量Ｃに依存する平均電圧Ｖｔ（前記第２のリレー１５をオフにした時の平均電圧Ｖｔ１、前記第２のリレー１５をオンにした時の平均電圧Ｖｔ２）を測定する。

前記平均電圧Ｖｔは式５に示すような平均電圧式で求められるがスイッチＯＮ抵抗を無視した式であるが、スイッチＯＮ抵抗を加味した実際の回路の測定電圧Ｖｍとは式５に示す関係が成り立つ。よって、ニュートン法数値計算を用いて、測定した前記第２のリレー１５をオフにした時の平均電圧Ｖｍ１、前記第２のリレー１５をオンにした時の平均電圧Ｖｍ２より、前記第２のリレー１５をオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆ、前記第２のリレー１５をオンにした時の静電容量Ｃｏｎを算出する。

このようにして得られた、前記第２のリレー１５のオン時の静電容量Ｃｏｎとオフ時の静電容量Ｃｏｆｆとの差（ΔＣ）を算出し、この静電容量差（ΔＣ）を予め求めておいた、前記第２のリレーが正常に作動した場合の静電容量差との比較を行い、リレー動作の良否を判定する。

このようにして、前記プローブカード２’の基板１３’において、前記第２の測定チャンネル１７の前記第２のリレー１５より検査機３’側ににプルアップ抵抗１８が配置された場合にも、リレー実装状態でのプローブカードのリレー駆動検査を行うことができる。

１，１’，１’’　　半導体テストシステム
２，２’，２’’　　プローブカード
３，３’　　検査機
４　　第１のプローブ
５　　第１のリレー
６　　第１のリレーコントローラ
７　　第１の測定チャンネル
８，８’　ＤＣ電源
９　　制御用ボード
１０，１０’　電圧計
１１　第１のレンジ抵抗
１２　第１の切替えスイッチ
１３，１３’　基板
１４　第２のプローブ
１５　第２のリレー
１６　第２のリレーコントローラ
１７　第２の測定チャンネル
１８　プルアップ抵抗
１９　第１の回路
２０　第２の回路
２１　第２のレンジ抵抗
２２　第２の切替えスイッチ
２４　切替制御盤
２５　回路切替スイッチ
２６　抵抗切替スイッチ

Claims

プローブカードと検査機を備えた半導体テストシステムであって、
前記プローブカードは、プローブが設けられた基板を備え、前記基板には、さらに、前記プローブと接続されたリレーと、前記リレー用のリレーコントローラと、前記リレーと前記プローブを検査機へと接続する第１の測定チャンネルとが設けられ、
前記検査機は、ＤＣ電源と、前記リレー用コントローラを制御する制御用ボードと、前記第１の測定チャンネル、前記ＤＣ電源および電圧計に接続される第１の回路を備え、
前記第１の測定回路は、所定の時定数を有する第１の抵抗と、前記測定チャンネルと接続される第１の切替えスイッチとを備え、前記ＤＣ電源と前記第１の抵抗は前記第１の切替えスイッチに接続され、前記第１の切替えスイッチによって、前記第１の測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第１の抵抗との接続に切り替えられることを特徴とする半導体テストシステム。
前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルの前記第２のリレーより前記第２のプローブ側にプルアップ抵抗が配置され、
前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、
前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導体テストシステム。
前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルにおいて前記第２のリレーより前記検査機側にプルアップ抵抗が配置され、
前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、
前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導体テストシステム。
プローブカードと検査機を備え、
前記プローブカードは、プローブが設けられた基板を備え、前記基板には、さらに、前記プローブと接続されたリレーと、前記リレー用のリレーコントローラと、前記リレーと前記プローブを検査機へと接続する第１の測定チャンネルとが設けられ、
前記検査機は、ＤＣ電源と、前記リレー用コントローラを制御する制御用ボードと、前記第１の測定チャンネル、前記ＤＣ電源および電圧計に接続される第１の回路を備え、
前記第１の測定回路は、所定の時定数を有する第１の抵抗と、前記測定チャンネルと接続される第１の切替えスイッチとを備え、前記ＤＣ電源と前記第１の抵抗は前記第１の切替えスイッチに接続され、前記第１の切替えスイッチによって、前記第１の測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第１の抵抗との接続に切り替えられる半導体テストシステムのリレー駆動検査方法であって、
前記第１のリレーをオフ状態にし、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第１の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、
充電後、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記第１の抵抗と接続して放電を開始し、放電の開始と共に時間計測を開始し、規定時間の放電電圧を前記電圧計で計測し、時間と電圧のデータをいくつかサンプリングして、最小二乗法で放電式を求めて前記第１のリレーをオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆを算出し、
放電完了後、前記制御用ボードによって、前記第１のリレーをオン状態とし、前記第１の切替えスイッチによって第１の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第１の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、
充電後、前記第１の切替えスイッチによって前記第１の測定チャンネルを前記第１の抵抗に接続して放電を開始し、放電の開始と共に時間計測を開始し、規定時間の放電電圧を前記電圧計で計測し、時間と電圧のデータをいくつかサンプリングして、リレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎを算出し、
前記第１のリレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎとオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆとの差を算出し、前記リレー動作の良否を判定することを特徴とする半導体テストシステムのリレー駆動検査方法。
前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルの前記第２のリレーより前記第２のプローブ側にプルアップ抵抗が配置され、
前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、
前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けた半導体テストシステムのリレー駆動検査方法であって、
前記切替制御盤によって前記検査機の第２の回路と前記プローブカードの第２の測定チャンネルとを接続し、前記回路切替装置によって前記第２の回路を電圧計に接続し、前記第２のリレーをオン状態にして前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続してプルアップ抵抗の抵抗値を求め、得られた抵抗値から前記リレー動作の良否を判定することを特徴とする請求項４に記載の半導体テストシステムのリレー駆動検査方法。
前記プローブカードの基板に、第２のプローブと接続された第２のリレーと、前記第２のリレー用のリレーコントローラと、前記第２のリレーと前記第２のプローブを前記検査機へと接続する第２の測定チャンネルが設けられ、前記第２の測定チャンネルにおいて前記第２のリレーより前記検査機側にプルアップ抵抗が配置され、
前記検査機に、所定の時定数を有する第２の抵抗と、前記第２の測定チャンネルと接続される第２の切替えスイッチとからなる第２の回路を設け、前記第２の回路は前記ＤＣ電源および前記電圧計に接続され、前記ＤＣ電源と前記第２の抵抗は前記第２の切替えスイッチに接続され、前記第２の切替えスイッチによって前記測定チャンネルは、前記ＤＣ電源との接続、あるいは前記第２の抵抗との接続に切り替えられ、
前記第１の回路と電圧計の接続と、前記第２の回路と前記電圧計との接続を切り替える回路切替えスイッチ、および、前記第１，２の回路と前記第１，２のチャンネルとの接続を切り替える切替制御盤を前記検査機に設けた半導体テストシステムのリレー駆動検査方法であって、
前記切替制御盤によって前記検査機の第２の回路と前記プローブカードの第２の測定チャンネルとを接続し、前記回路切替装置によって前記第２の回路を電圧計に接続し、前記第２のリレーをオフ状態にし、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続してプルアップ抵抗の抵抗値を求め、
前記第２のリレーをオフ状態のままで、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、
充電後、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続して規定時間の放電を開始し、規定時間内の放電電圧の変化を前記電圧計で計測し、前記第２の切り替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを再び充電し、
前記放電の時だけ前記第２の回路を前記電圧計につなげた状態で、前記放電および前記充電を周期的に繰り返し行い、前記放電および充電の開始より規定時間後の電圧を、比較的大きな負荷を直列に繋いだ電圧計にて測定して得られる平均電圧を基に前記第２のリレーをオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆを算出し、
前記静電容量Ｃｏｆｆ算出後、前記制御用ボードによって、前記第２のリレーをオン状態とし、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを充電し、
充電後、前記第２の切替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記第２の抵抗に接続して規定時間の放電を開始し、規定時間内の放電電圧の変化を前記電圧計で計測し、前記第２の切り替えスイッチによって前記第２の測定チャンネルを前記ＤＣ電源に接続し、前記第２の測定チャンネルとＧＮＤ間に電圧をかけてキャパシタンスを再び充電し、
前記放電の時だけ前記第２の回路を前記電圧計につなげた状態で、前記放電および前記充電を周期的に繰り返し行い、前記放電および充電の開始より規定時間後の電圧を、比較的大きな負荷を直列に繋いだ電圧計にて測定して得られる平均電圧を基に前記第２のリレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎを算出し、
前記リレーをオンにした時の静電容量Ｃｏｎとオフにした時の静電容量Ｃｏｆｆとの差を算出し、前記リレー動作の良否を判定することを特徴とする請求項４に記載の半導体テストシステムのリレー駆動検査方法。