(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験デバイスに電源電圧を供給すると共に、前記被試験デバイスの信号入力用端子にパルスを供給する工程と、
前記被試験デバイスに流れ込む電源電流を検出し、前記電源電流が所望の一定値となるように、前記パルスの周波数を制御する工程を有することを特徴とするバーンイン方法。
【請求項２】
被試験デバイスに電源電圧を供給する電源電圧供給手段と、
前記被試験デバイスの信号入力用端子にパルスを供給するパルス供給手段と、前記電源電圧供給手段から前記被試験デバイスに流れ込む電源電流を検出する電源電流検出手段と、
前記パルスとして、前記電源電流検出手段によって検出される前記電源電流が所望の一定値となるような周波数のパルスを前記被試験デバイスの前記信号入力用端子に供給するように前記パルス供給手段を制御するパルス供給制御手段を備えていることを特徴とするバーンイン装置。
【請求項３】
前記電源電流検出手段は、前記電源電圧供給手段と前記被試験デバイスとを接続する線路に直列に接続され、前記被試験デバイスに流れ込む電源電流を検出する抵抗と、該抵抗の両端間の電圧差を増幅する増幅器とを備えて構成され、
前記パルス供給制御手段は、前記増幅器の出力電圧と基準電圧とを比較するコンパレータと、該コンパレータの出力側に接続された積分回路とを備えて構成され、
前記パルス供給手段は、前記パルス供給制御手段によって出力パルスの周波数を制御される電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力されるパルスを前記被試験デバイスに供給するドライバ回路とを備えて構成されていることを特徴とする請求項２記載のバーンイン装置。
【請求項４】
前記電源電流検出手段は、前記電源電圧供給手段と前記被試験デバイスとを接続する線路に直列に接続され、前記被試験デバイスに流れ込む電源電流を検出する抵抗と、該抵抗の両端間の電圧差をデジタル値化するＡ／Ｄコンバータとを備えて構成され、
前記パルス供給制御手段は、前記Ａ／Ｄコンバータから出力されるデジタル値が所望の一定値となるように前記パルス供給手段から出力されるパルスの周波数を制御するマイクロコンピュータからなり、
前記パルス供給手段は、前記マイクロコンピュータによって出力パルスの周波数を制御されるデジタルコントロール発振器と、該デジタルコントロール発振器の出力に基づいて所定パターンのパルス群を出力するパターンジェネレータと、該パターンジェネレータから出力されるパルスを前記被試験デバイスに供給するドライバ回路とを備えて構成されていることを特徴とする請求項２記載のバーンイン装置。
【請求項５】
前記パルス供給手段は、前記被試験デバイスに対するパルスの供給を断続的に行うための制御回路を含んで構成されていることを特徴とする請求項２、３又は４記載のバーンイン装置。
【請求項６】
前記電源電圧供給手段は、電源電圧を定電圧化する定電圧回路を含んで構成されていることを特徴とする請求項２、３、４又は５記載のバーンイン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、初期不良を起こす集積回路を除くために高温条件下で行われるバ−ンイン（ｂｕｒｎ  ｉｎ）試験に使用されるバーンイン方法及び装置に関する。
【０００２】
近年、集積回路は、あらゆる分野に使用されており、高い信頼性が要求されている。このため、初期不良を起こすデバイスを除外するためのバーンイン試験の精度を高めることが必要とされる。
【０００３】
【従来の技術】
一般に、バーンイン装置は、恒温槽、ＤＣ電源ユニット、被試験デバイスへの電源供給回路、被試験デバイスを動作させるためのパルス発生器、ドライバ回路等を設けて構成される。
【０００４】
ここに、バーンイン試験は、被試験デバイスのジャンクション温度Ｔｊを一定値に規定して行うことが必要であるが、この被試験デバイスのジャンクション温度Ｔｊは、恒温槽内の温度をＴａ、被試験デバイスの熱抵抗をＲｔｈ、被試験デバイスの消費電力（電源電圧×電源電流）をＰｃとすれば、これら恒温槽内の温度Ｔａ、被試験デバイスの熱抵抗Ｒｔｈ及び被試験デバイスの消費電力Ｐｃと数１に示すような関係がある。
【０００５】
【数１】
0003604408.tif 000002
【０００６】
したがって、被試験デバイスのジャンクション温度Ｔｊを一定値に保持するためには、恒温槽内の温度Ｔａ及び被試験デバイスの消費電力Ｐｃがそれぞれ一定値となるように制御する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここに、従来のバーンイン装置においては、恒温槽内の温度Ｔａを一定値に制御することは行われていたが、被試験デバイスを動作させるためのクロックの周波数は固定としていた。
【０００８】
このため、例えば、ＣＭＯＳやＢｉＣＭＯＳ構造のデバイスでは、型格やデバイスの特性のばらつきにより電源電流が一定値とはならず、被試験デバイスの消費電力Ｐｃがばらついてしまい、被試験デバイスのジャンクション温度Ｔｊを一定値に保持することができず、精度の高いバーンイン試験を行うことができないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑み、被試験デバイスの消費電力Ｐｃを所望の一定値に制御し、精度の高いバーンイン試験を行い、信頼性の高いデバイスを供給することができるようにすると共に、型格の異なる被試験デバイスについても、これらを同時に試験することができるようにし、試験の効率化を図ることができるようにしたバーンイン方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のバーンイン方法は、被試験デバイスにパルスを供給したときに被試験デバイスに流れ込む電源電流を検出し、該電源電流が所望の一定値となるように、前記パルスの周波数を制御するというものである。
【００１１】
また、本発明のバーンイン装置は、図１に原理説明図を示すように、パルス供給制御手段１と、パルス供給制御手段１によって制御される周波数のパルスを生成し、このパルスを被試験デバイス２に供給するパルス供給手段３と、被試験デバイス２に電源電圧Ｖｃｃを供給する電源電圧供給手段４と、この電源電圧供給手段４から被試験デバイス２に流れ込む電源電流Ｉｃｃを検出する電源電流検出手段５とを備えて構成される。
【００１２】
ここに、パルス供給制御手段１は、電源電流検出手段５によって検出される電源電流Ｉｃｃが所望の一定値となるような周波数のパルスを供給するようにパルス供給手段３を制御するように構成される。
【００１３】
【作用】
本発明のバーンイン方法によれば、被試験デバイスにパルスを供給したときに被試験デバイスに流れ込む電源電流を検出し、該電源電流が所望の一定値となるように、前記パルスの周波数を制御するとしている。
【００１４】
この結果、恒温槽内において、被試験デバイスの消費電力を所望の一定値に制御することができ、被試験デバイスのジャンクション温度を所望の一定値にすることができる。したがって、精度の高い試験を行い、信頼性の高いデバイスを供給することができる。
【００１５】
また、本発明のバーンイン装置によれば、パルス供給手段３から被試験デバイス２に供給されるパルスの周波数は、パルス供給制御手段１によって、被試験デバイス２に流れ込む電源電流Ｉｃｃが所望の一定値となるように制御される。
【００１６】
この結果、恒温槽内において、被試験デバイス２の消費電力Ｐｃを所望の一定値に制御することができ、被試験デバイス２のジャンクション温度Ｔｊを所望の一定値にすることができる。したがって、精度の高い試験を行い、信頼性の高いデバイスを供給することができる。
【００１７】
また、本発明のバーンイン装置によれば、図１に示す回路を型格の異なる被試験デバイス毎に用意することによって、型格の異なる被試験デバイスについて、それぞれジャンクション温度Ｔｊを所望の一定値に制御することができる。したがって、型格の異なる被試験デバイスについても、これらを同時に試験することができ、試験の効率化を図ることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、図２〜図５を参照して、本発明のバ−ンイン装置の第１実施例〜第３実施例について説明する。
【００１９】
第１実施例・・図２
図２は本発明の第１実施例の要部を示す図である。図中、６は被試験デバイスであり、７は電源電圧Ｖｃｃ用の端子、８は接地用の端子、９は信号入力用の端子である。
【００２０】
また、１０は被試験デバイス６に電源電圧Ｖｃｃを供給する電源電圧供給手段をなす電源電圧源、１１は電源電圧Ｖｃｃを平滑化してノイズを除去するための電解コンデンサである。
【００２１】
また、１２は電源電流Ｉｃｃを電圧の大きさとして検出する電源電流検出手段であり、１３は電源電流検出用の抵抗、１４は抵抗１３の両端間の電圧差を増幅する増幅器である。
【００２２】
また、１５はパルス供給制御手段であり、１６はコンパレータ、１７は電源電流Ｉｃｃを決定するための基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準電圧源、１８はローパスフィルタをなす積分回路である。なお、１９は抵抗、２０はコンデンサである。
【００２３】
ここに、このパルス供給制御手段１５は、そのコンパレータ１６に供給される増幅器１４の出力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとが一致するように、即ち、電源電流Ｉｃｃが所望の一定値となるような周波数のパルスを出力するように後述するパルス供給手段の電圧制御発振器を制御するものである。
【００２４】
また、２１は被試験デバイス６を動作させるためのパルスを生成して、これを被試験デバイス６に供給するパルス供給手段であり、２２は可変周波数発振器である電圧制御発振器（ＶＣＯ）、２３は電圧制御発振器２２から出力されるパルスを被試験デバイス６に供給するためのドライバ回路である。
【００２５】
かかる第１実施例においては、電源電圧源１０から被試験デバイス６に電源電圧Ｖｃｃが供給される。この場合、抵抗１３の両端間には被試験デバイス６に流れ込む電源電流Ｉｃｃの大きさに対応した電圧差が生じる。
【００２６】
この電圧差は、増幅器１４で増幅されてコンパレータ１６において、基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、その差電圧に対応した電圧が出力され、これが積分回路１８を介して電圧制御発振器２２に供給される。
【００２７】
ここに、電圧制御発振器２２は、前述したように、パルス供給制御手段１５によって、基準電圧Ｖｒｅｆで決定される電源電流Ｉｃｃが所望の一定値となるような周波数のパルスを出力するように制御されるので、恒温槽内において、被試験デバイス６の消費電力Ｐｃを所望の一定値に制御することができる。
【００２８】
したがって、この第１実施例によれば、被試験デバイス６のジャンクション温度Ｔｊを所望の一定値に制御し、精度の高いバーンイン試験を行い、信頼性の高いデバイスを供給することができる。
【００２９】
また、この第１実施例によれば、図２に示す回路を型格の異なる被試験デバイス毎に用意することによって、型格の異なる被試験デバイスについて、それぞれジャンクション温度Ｔｊを所望の一定値に制御することができるので、型格の異なる被試験デバイスについても、これらを同時に試験することができ、試験の効率化を図ることができる。
【００３０】
第２実施例・・図３
図３は本発明の第２実施例の要部を示す図である。図中、２４は被試験デバイスであり、２５は電源電圧Ｖｃｃ用の端子、２６は接地用の端子、２７、２８は信号入力用の端子である。
【００３１】
また、２９は被試験デバイス２４に電源電圧Ｖｃｃを供給する電源電圧供給手段であり、３０は電源電圧源、３１は定電圧回路を構成するオペアンプである。また、３２は電源電圧Ｖｃｃを平滑化してノイズを除去するための電解コンデンサである。
【００３２】
また、３３は電源電流Ｉｃｃを電圧の大きさとして検出する電源電流検出手段であり、３４は電源電流検出用の抵抗、３５は抵抗３４の両端間の電圧差をデジタル値化するＡ／Ｄコンバータである。
【００３３】
また、３６はＡ／Ｄコンバータ３５から出力されるデジタル値が所望の一定値となるように、即ち、電源電流Ｉｃｃが所望の一定値となるように、後述するパルス供給手段のデジタルコントロール発振器を制御するマイクロコンピュータである。
【００３４】
また、３７は被試験デバイス２４を動作させるためのパルスを生成して、これを被試験デバイス２４に供給するパルス供給手段であり、３８は可変周波数発振器であるデジタルコントロール発振器、３９はデジタルコントロール発振器３８の出力に基づいて所定のパターンのパルス群を出力するパターンジェネレータ、４０、４１はパターンジェネレータ３９から出力されるパルスを被試験デバイス２４に供給するためのドライバ回路である。
【００３５】
かかる第２実施例においては、電源電圧供給手段２９から被試験デバイス２４に電源電圧Ｖｃｃが供給される。この場合、抵抗３４の両端間には、被試験デバイス２４に流れ込む電源電流Ｉｃｃの大きさに対応した電圧差が生じるが、この電圧差は、Ａ／Ｄコンバータ３５においてデジタル値化されてマイクロコンピュータ３６に供給される。
【００３６】
ここに、マイクロコンピュータ３６は、Ａ／Ｄコンバータ３５から出力されるデジタル値が所望の一定値となるように、即ち、電源電流Ｉｃｃが所望の一定値となるようにデジタルコントロール発振器３８を制御するので、恒温槽内において被試験デバイス２４の消費電力Ｐｃを所望の一定値に制御することができる。
【００３７】
したがって、この第２実施例によっても、被試験デバイス２４のジャンクション温度Ｔｊを所望の一定値に制御し、精度の高いバーンイン試験を行い、信頼性の高いデバイスを供給することができる。
【００３８】
また、この第２実施例によれば、図３に示す回路を型格の異なる被試験デバイス毎に用意することによって、型格の異なる被試験デバイスについて、それぞれジャンクション温度を所望の一定値に制御することができるので、型格の異なる被試験デバイスについても、これらを同時に試験することができ、試験の効率化を図ることができる。
【００３９】
第３実施例・・図４、図５
図４は本発明の第３実施例の要部を示す図である。この第３実施例は、図２に示す第１実施例を改良するものであり、タイマ回路４２とＡＮＤ回路４３とを設け、その他については、第１実施例と同様に構成されている。
【００４０】
この第３実施例においては、タイマ回路４２の出力を常にハイレベルとする場合には、電圧制御発振器２２から出力されるパルスを全てドライバ回路２３に供給することができ、第１実施例と同様にバーンイン試験を行うことができる。
【００４１】
これに対して、電圧制御発振器２２から図５Ａに示すようなパルスが出力されている場合において、図５Ｂに示すように、電圧制御発振器２２から出力されるパルスよりも低い周波数のパルスをタイマ回路４２から出力させる場合には、図５Ｃに示すような断続的（間欠的）なパルスをＡＮＤ回路４３の出力側に得ることができ、これをドライバ回路２３を介して被試験デバイス６に供給することができる。
【００４２】
したがって、この第３実施例によれば、第１実施例と同様の作用効果を得ることができると共に、被試験デバイス６に温度サイクルを与えて温度サイクル試験を行うことができる。なお、第２実施例も同様に改良することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、被試験デバイスに流れ込む電源電流を所望の一定値とするように被試験デバイスに供給されるパルスの周波数を制御するという構成を採用したことにより、恒温槽内において被試験デバイスの消費電力を所望の一定値に制御し、被試験デバイスのジャンクション温度を所望の一定値にすることができるので、精度の高い試験を行い、信頼性の高いデバイスを供給することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、図１に示す回路を型格の異なる被試験デバイス毎に用意することによって、型格の異なる被試験デバイスについて、それぞれジャンクション温度を所望の一定値に制御することができるので、型格の異なる被試験デバイスについても、これらを同時に試験することができ、試験の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバーンイン装置の原理説明図である。
【図２】本発明の第１実施例の要部を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例の要部を示す図である。
【図４】本発明の第３実施例の要部を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１  パルス供給制御手段
２  被試験デバイス
３  パルス供給手段
４  電源電圧供給手段
５  電源電流検出手段
Ｖｃｃ  電源電圧
Ｉｃｃ  電源電流
【図１】
0003604408.tif 000003
【図２】
0003604408.tif 000004
【図３】
0003604408.tif 000005
【図４】
0003604408.tif 000006
【図５】
0003604408.tif 000007