(57)【要約】【課題】製品良否の確認作業を簡素化することができるバーンイン装置及びバーンイン検査方法を提供する。【解決手段】ＩＣ１をダイナミックバーンインにより製品検査するに際して、ＩＣ１に設けられた複数の機能部９〜１１をバーンインボード４上で直列接続する。そして、この直列接続された機能部９〜１１のうち、先頭に位置する機能部９に検査用の入力信号Ｓinを流し込み、この入力信号Ｓinを機能部９〜１１に通し、最終的に直列の最後尾の機能部１１から出力される出力信号Ｓoutの波形を確認することにより、ＩＣ１の製品良否判定を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験体に検査用の入力信号を入力し、前記試験体が当該入力信号に応じて出力する出力信号の出力波形を確認することにより、当該試験体の製品良否を判定するバーンイン装置において、
各々の働きに応じ前記試験体に複数設けられた機能部を直列状態に接続する接続手段と、
直列の先頭に位置する一機能部に前記入力信号を印加し、当該入力信号を直列状態の前記複数の機能部に直列の流れで順に通す信号印加手段と、
直列の最後尾に位置する他機能部から前記入力信号に対する出力信号を取得し、当該出力信号の出力波形を確認することにより、前記試験体の製品良否を判定する良否判定手段と
を備えたことを特徴とするバーンイン装置。
【請求項２】
前記機能部は、３つ以上設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバーンイン装置。
【請求項３】
前記機能部が複数の入力端子を備える場合、前記機能部と繋がっていない側の入力端子に、検査用の他の入力信号を印加する第２信号印加手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバーンイン装置。
【請求項４】
試験体に検査用の入力信号を入力し、前記試験体が当該入力信号に応じて出力する出力信号の出力波形を確認することにより、当該試験体の製品良否を判定するバーンイン検査方法において、
各々の働きに応じ前記試験体に複数設けられた機能部を直列状態に接続し、直列の先頭に位置する一機能部に前記入力信号を印加し、当該入力信号を直列状態の前記複数の機能部に直列の流れで順に通し、直列の最後尾に位置する他機能部から前記入力信号に対する出力信号を取得し、当該出力信号の出力波形を確認することにより、前記試験体の製品良否を判定することを特徴とするバーンイン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体の製品チェックを行うバーンイン装置及びバーンイン検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から周知のように、半導体（ＩＣ：Integrated Circuit）のスクリーニング試験の一種には、例えばバーンイン試験（特許文献１等参照）というものがある。バーンイン試験とは、温度と電圧の負荷を半導体にかけることにより、製品不良を事前に見つけ出す初期不良検出に有効な試験の１つである。このバーンイン試験には、例えば実動作に近い信号を半導体に印加して製品良否を判定するダイナミックバーンイン試験というものがある。このダイナミックバーンイン試験は、使用環境下に近い状況を作り出して製品検査する試験であるので、製品不良を効果的に見つけ出すことが可能であり、半導体のスクリーニング試験として広く使用されている。
【０００３】
ここで、ダイナミックバーンイン試験の一試験例を、図５に示す。なお、図５に示すＩＣ８１には、２つのＮＯＴ論理機能部８２，８４と、１つのＮＯＲ論理機能部８３とが、並列に設けられている。ＮＯＴ論理機能部８２，８４は、ＮＯＴ回路からなるインターフェースの機能であって、それぞれ１つずつ入力端子８２ａ，８４ａと出力端子８２ｂ，８４ｂとを持っている。また、ＮＯＲ論理機能部８３は、ＮＯＲ回路からなるインターフェースの機能であって、２つの入力端子８３aa，８３abと１つの出力端子８３ｂとを持っている。
【０００４】
ダイナミックバーンインによりＩＣ８１を検査する際には、図６に示すように、ＩＣ８１のセット先としてバーンインボード８５を用意し、これにＩＣ８１をセットする。このバーンインボード８５には、検査時にＩＣ８１に流し込む入力信号や、この入力信号に応答してＩＣ８１から出力される出力信号を通すための信号線として、回路パターン８６が形成されている。バーンインボード８５には、１度の検査で複数のＩＣ８１が検査可能となるように、複数のＩＣ８１がセット可能となっている。なお、ここでは便宜上、バーンインボード８５に１つのＩＣ８１のみが取り付けられるものとして説明する。
【０００５】
このバーンインボード８５には、それぞれのＩＣ８１に対する各種信号の入出力口としてソケット８７が設けられている。このソケット８７には、ＩＣ８１への信号入力口として複数の入力ポート８８，８８…と、ＩＣ８１から出力される出力信号の出し口として複数の出力ポート８９，８９…とが設けられている。入力ポート８８，８８…は、ＩＣ８１の各入力端子８２ａ〜８４ａに各々独立して繋がり、ここでは入力端子８２ａ〜８４ａの数に合わせて８８ａ〜８８ｄの４つ設けられている。また、出力ポート８９，８９…は、ＩＣ８１の各出力端子８２ｂ〜８４ｂに各々独立して繋がり、ここでは出力端子８２ｂ〜８４ｂの数に合わせて８９ａ〜８９ｃの３つ設けられている。
【０００６】
そして、このバーンインボード８５をバーンイン槽（図示略）に入れて、バーンイン槽の内部を高温下とし、図７に示すように、入力ポート８８ａ〜８８ｄからＩＣ８１の４つの入力端子８２ａ〜８４ａに、検査信号Ｓta〜Ｓtdをそれぞれ入力する。即ち、入力ポート８８ａに検査信号Ｓtaが入力され、入力ポート８８ｂに検査信号Ｓtbが入力され、入力ポート８８ｃに検査信号Ｓtcが入力され、入力ポート８８ｄに検査信号Ｓtdが入力される。そして、このときに各出力ポート８９ａ〜８９ｃから各々出力される出力信号Ｓua〜Ｓucを確認し、これら出力信号Ｓua〜Ｓucの出力波形が、検査信号Ｓta〜Ｓtdに見合った正規波形をとっていれば、製品が正常であるとみなして製品出荷が許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、背景技術で述べた検査方法では、各機能部８２〜８４の入力ポート８８ａ〜８８ｄに、それぞれ個別の検査信号Ｓta〜Ｓtdを入力し、これら検査信号Ｓta〜Ｓtdに対するそれぞれの応答を、各出力ポート８９ａ〜８９ｃから引き出して確認する方法となっている。よって、この検査方法は、各機能部８２〜８４ごとに出力信号Ｓua〜Ｓucを１つひとつ確認しなければならないので、確認作業が面倒となる問題があった。また、バーンインボード８５に、ＩＣ８１のそれぞれの入力端子８２ａ〜８４ａや出力端子８２ｂ〜８４ｂごとに各々個別にポート８８，８９を設けなくてはならないので、その分だけバーンインボード８５が大型化する問題もあった。
【０００９】
本発明の目的は、製品良否の確認作業を簡素化することができるバーンイン装置及びバーンイン検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記問題点を解決するために、本発明では、試験体に検査用の入力信号を入力し、前記試験体が当該入力信号に応じて出力する出力信号の出力波形を確認することにより、当該試験体の製品良否を判定するバーンイン装置において、各々の働きに応じ前記試験体に複数設けられた機能部を直列状態に接続する接続手段と、直列の先頭に位置する一機能部に前記入力信号を印加し、当該入力信号を直列状態の前記複数の機能部に直列の流れで順に通す信号印加手段と、直列の最後尾に位置する他機能部から前記入力信号に対する出力信号を取得し、当該出力信号の出力波形を確認することにより、前記試験体の製品良否を判定する良否判定手段とを備えたことを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、試験体の製品検査を行うに際しては、検査対象の試験体をバーンインボードにセットし、このバーンインボードのポートから検査用の入力信号を試験体に対して流し込んで、試験体の良否判定を実行する検査工程がとられる。ここで、本構成の場合は、試験体に設けられた複数の機能部を直列接続の状態とし、この直列の先頭の機能部に検査用の入力信号を流し込み、直列の最後尾の機能部から出力される出力信号を確認することにより、試験体の良否判定を行う。このため、複数の機能部の製品良否を同時に処理することが可能となるので、製品良否の判定処理の簡素化を図ることが可能となる。
【００１２】
なお、定義として直列接続とは、検査用の入力信号の信号経路において、上流側に位置する機能部の出力端子を、その下流側に位置する機能部の入力端子に接続する接続態様のことをいう。
【００１３】
本発明では、前記機能部は、３つ以上設けられていることを要旨とする。
この構成によれば、３つ以上の機能部を持つ構造が複雑な試験体であっても、１つの出力信号の波形のみを確認するという簡単な作業によって、試験体の良否を判定することが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記機能部が複数の入力端子を備える場合、前記機能部と繋がっていない側の入力端子に、検査用の他の入力信号を印加する第２信号印加手段を備えたことを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、もし仮に試験体の機能部の中に、２つの入力端子を持つ論理回路が含まれていたとしても、第２信号印加手段によって空き側の入力端子に検査用の入力信号を印加することが可能となるので、このような場合にも、問題なく対応することが可能となる。
【００１６】
本発明では、試験体に検査用の入力信号を入力し、前記試験体が当該入力信号に応じて出力する出力信号の出力波形を確認することにより、当該試験体の製品良否を判定するバーンイン検査方法において、各々の働きに応じ前記試験体に複数設けられた機能部を直列状態に接続し、直列の先頭に位置する一機能部に前記入力信号を印加し、当該入力信号を直列状態の前記複数の機能部に直列の流れで順に通し、直列の最後尾に位置する他機能部から前記入力信号に対する出力信号を取得し、当該出力信号の出力波形を確認することにより、前記試験体の製品良否を判定することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製品良否の確認作業を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態におけるダイナミックバーンイン装置の概略構成を示す模式図。
【図２】バーンインボード及びＩＣの構造を示す回路図。
【図３】ダイナミックバーンイン装置の電気構成を示すブロック図。
【図４】ＩＣ製品検査時に実行される検査工程の例を示す説明図。
【図５】従来におけるＩＣの一構造例を示す回路図。
【図６】ＩＣがセットされた状態のバーンインボードの外観を示す模式図。
【図７】ＩＣ製品検査時に実行される検査工程の例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化したバーンイン装置及びバーンイン検査方法の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、ＩＣ１の製品良否を検査するバーンイン装置の一種として、ダイナミックバーンイン装置２がある。ダイナミックバーンイン装置２は、製品良否検査用の一信号として、ＩＣ１に実動作に近い入力信号Ｓinを流すとともに、この入力信号Ｓinに対するＩＣ１からの出力信号Ｓoutを取得し、出力信号Ｓout の出力波形の正否を確認することによってＩＣ１の製品検査を行う装置である。なお、ＩＣ１が試験体（半導体）に相当し、ダイナミックバーンイン装置２がバーンイン装置に相当する。
【００２０】
ダイナミックバーンイン装置２には、ＩＣ１の検査を行う部屋として恒温槽（バーンイン槽）３が設けられている。恒温槽３は、室内温度を長時間に亘り一定温度に保つことが可能な制御が施される容器であって、例えば85度〜125度の間の一定温度に室内を高温化することが可能である。
【００２１】
恒温槽３の内部には、ＩＣ１がセットされたバーンインボード４が収納可能となっている。なお、バーンインボード４には、複数のＩＣ１をセットしてこれらを一度に検査可能となっているが、本例では便宜上、ＩＣ１を１つのみセットして検査する例を述べる。バーンインボード４には、恒温槽３との間の電気接続口としてソケット５が設けられ、セット状態にあるＩＣ１とソケット５とが、バーンインボード４上の回路パターン６を介して電気的に接続されている。回路パターン６は、バーンインボード４にプリントされた電気配線である。バーンインボード４は、恒温槽３の室内に配設された内部コネクタ７にソケット５を接続することにより、恒温槽３に電気的に接続した状態で収納される。
【００２２】
恒温槽３の外壁には、恒温槽３の室内の内部コネクタ７と電気的に繋がる外部コネクタ８が設けられている。恒温槽３内の検査対象のＩＣ１には、この外部コネクタ８を介して製品検査用の入力信号Ｓinが入力されるとともに、入力信号Ｓinに対するＩＣ１からの出力信号Ｓout も、この外部コネクタ８を介して装置外部に引き出される。
【００２３】
図２に示すように、ＩＣ１には、例えば一例として、２つのＮＯＴ論理機能部９，１１と、１つのＮＯＲ論理機能部１０とが、並列の並び状態で設けられている。第１ＮＯＴ論理機能部９は、ＮＯＴ回路からなるインターフェースの機能であって、それぞれ１つずつ入力端子９ａと出力端子９ｂとを持っている。第２ＮＯＴ論理機能部１１も、第１ＮＯＴ論理機能部９と同機能を持つ機能部であって、それぞれ１つずつ入力端子１１ａと出力端子１１ｂとを持っている。また、ＮＯＲ論理機能部１０は、ＮＯＲ回路からなるインターフェースの機能であって、２つの入力端子１０aa，１０abと１つの出力端子１０ｂとを持っている。なお、第１ＮＯＴ論理機能部９が機能部（一機能部）を構成し、ＮＯＲ論理機能部１０が機能部を構成し、第２ＮＯＴ論理機能部１１が機能部（他機能部）を構成する。
【００２４】
バーンインボード４の回路パターン６には、入力信号Ｓin及びその出力信号Ｓout が流れる信号経路において、上流側の機能部と下流側との機能部とを繋ぐ接続線１２が設けられている。接続線１２は、バーンインボード４上に形成された電気配線の一パターンであって、ＩＣ１の３つの機能部９〜１１を直列接続するためのものである。本例の接続線１２は、第１ＮＯＴ論理機能部９の出力端子９ｂとＮＯＲ論理機能部１０の第１入力端子１０aaとを繋ぐ第１接続線１２ａと、ＮＯＲ論理機能部１０の出力端子１０ｂと第２ＮＯＴ論理機能部１１の入力端子１１ａとを繋ぐ第２接続線１２ｂとからなる。なお、接続線１２（１２ａ，１２ｂ）が接続手段に相当する。
【００２５】
バーンインボード４のソケット５には、ＩＣ１への入力信号Ｓinの入力口として入力ポート１３が設けられている。この入力ポート１３は、検査用の入力端子数に合わせて設けられ、第１ＮＯＴ論理機能部９の入力端子９ａに繋がる１３ａと、ＮＯＲ論理機能部１０の第２入力端子１０abに繋がる１３ｂとの２つが設けられている。また、同ソケット５には、ＩＣ１からの出力信号Ｓout の出力口として出力ポート１４が設けられている。この出力ポート１４は、検査用の出力端子として１つのみ設けられ、第２ＮＯＴ論理機能部１１の出力端子１１ｂに接続されている。
【００２６】
図３に示すように、ダイナミックバーンイン装置２には、ＩＣ１の製品良否の検査処理を統括制御するコントローラ１５が設けられている。コントローラ１５には、直列接続の先頭に位置する第１ＮＯＴ論理機能部９の入力端子９ａに、メインの検査信号（以降、主検査信号Ｓａと記す）を出力する主信号印加部１６が設けられている。また、コントローラ１５には、直列接続の途中に存在する入力端子、即ちＮＯＲ論理機能部１０の第２入力端子１０abに、信号経路の途中から割り込みの検査信号（以降、途中入力検査信号Ｓｂと記す）を入力可能な途中信号印加部１７が設けられている。これら検査信号Ｓａ，Ｓｂは、ＩＣ１の実動作に準じた波形の信号が使用され、基本的には各々異なる波形をとっている。なお、主信号印加部１６が信号印加手段に相当し、途中信号印加部１７が第２信号印加手段に相当する。また、主検査信号Ｓａが検査用の入力信号に相当し、途中入力検査信号Ｓｂが検査用の他の入力信号に相当する。
【００２７】
また、コントローラ１５には、直列接続の最後尾に位置する第２ＮＯＴ論理機能部１１の出力端子１１ｂから、入力信号Ｓin（主検査信号Ｓａ及び途中入力検査信号Ｓｂ）に対するＩＣ１からの出力信号Ｓout を取り込み、この出力信号Ｓout の波形を確認することによってＩＣ１の良否判定を行う波形比較部１８が設けられている。波形比較部１８は、ＩＣ１に印加する主検査信号Ｓａ及び途中入力検査信号Ｓｂを基に、良品であるならばとるはずの出力信号Ｓout の出力波形（理想波形）を割り出し、ＩＣ１から出力信号Ｓout を取得した際に、この測定波形と理想波形とを比較することにより、製品良否を判定する。なお、波形比較部１８が良否判定手段に相当する。
【００２８】
さて、ダイナミックバーンイン装置２にセットされたＩＣ１を製品検査する際には、図４に示すように、コントローラ１５から各種検査信号Ｓａ，ＳｂをＩＣ１に流し込む。本例の場合、主信号印加部１６が主検査信号Ｓａを第１ＮＯＴ論理機能部９の入力端子９ａに流し、途中信号印加部１７が途中入力検査信号ＳｂをＮＯＲ論理機能部１０の第２入力端子１０abに流し込む。主検査信号Ｓａは、ＮＯＲ論理機能部１０で途中入力検査信号Ｓｂと重畳されながら、直列接続された機能部９〜１１を順に流れていく。そして、最終的にこれが出力信号Ｓout として第２ＮＯＴ論理機能部１１の出力端子１１ｂから出力され、この出力信号Ｓout がコントローラ１５に出力される。
【００２９】
また、検査信号Ｓａ，ＳｂをＩＣ１に流し込む際、波形比較部１８は、これら検査信号Ｓａ，Ｓｂをシミュレート的にＩＣ１に流して演算を行い、この演算結果を、検査信号Ｓａ，Ｓｂに対してＩＣ１が出力すべき正確な出力波形、即ち理想波形として求める。そして、波形比較部１８は、ＩＣ１から検査結果の出力信号Ｓout を取得すると、この出力信号Ｓout の測定波形と理想波形とを比較し、測定波形が理想波形に対して許容値をとれば、良品として処理し、逆に許容値外であれば、不良品として処理する。
【００３０】
従って、本例においては、ＩＣ１をダイナミックバーンインにより製品検査するに際して、ＩＣ１に設けられた複数の機能部９〜１１をバーンインボード４上で直列接続し、これら機能部９〜１１に対して直列に流れた後にＩＣ１から出る出力信号Ｓout により、ＩＣ１の製品良否を行う。このため、複数の機能部９〜１１の製品良否判定に際して、ＩＣ１から１つのみ出力される出力信号Ｓout の波形確認さえ行えばよい。よって、複数の機能部９〜１１の製品良否判定を同時に行うことが可能となるので、製品良否の確認判定を簡素な処理で済ますことが可能となる。
【００３１】
また、ＩＣ１に機能部９〜１１が３つだけではなく、例えば何十という多数設けられる場合、背景技術のように個々の機能部９，１０…に各々個別の入力信号Ｓinを入力して波形確認する確認手法をとっていては、どうしても類似した入力信号Ｓinが出てきてしまい、確認作業が繁雑化する問題に繋がる。しかし、本例の場合は、１つの出力波形のみ見ればよいので、この種の煩わしさを感じることはない。
【００３２】
更には、本例の場合、検査信号経路において上流側に位置する信号出力端子を、その下流の信号入力端子として代用可能となるので、その分だけソケット５の入力ポート１３及び出力ポート１４が不要となる。よって、ソケット５におけるポート数の削減が可能となるので、その分だけポート−端子間の配線を不要とすることが可能となる。このため、バーンインボード４のサイズ小型化や、ひいてはダイナミックバーンイン装置２の装置小型化を図ることが可能となる。
【００３３】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ＩＣ１に設けられた複数の機能部９〜１１をバーンインボード４上で直列接続し、この直列回路に対して検査用の入力信号Ｓinを流し込み、この入力信号Ｓinに対するＩＣ１の出力信号Ｓoutを見て、ＩＣ１の良否判定を行う。このため、複数の機能部９〜１１の製品良否の判定を同時に行うことが可能となるので、１つの出力信号Ｓoutの波形のみを確認するという簡単な作業によって、ＩＣ１の製品良否を判定することができる。
【００３４】
（２）本例の場合、直列接続の経路において上流の機能部の出力端子を、その下流側の機能部の入力端子に直接接続するので、ポート−端子間の配線を削減することが可能となる。よって、バーンインボード４のソケット５のポート数を削減することが可能となるので、バーンインボード４のサイズ小型化を図ることができ、ひいてはダイナミックバーンイン装置２の装置小型化も図ることができる。
【００３５】
（３）コントローラ１５に途中信号印加部１７を設けたので、本例のようにＩＣ１の機能部の中に、入力端子を２つ持つＮＯＲ論理機能部１０が含まれていたとしても、この機能部１０の２入力の両方に検査用の入力信号Ｓinを印加できる。よって、ＩＣ１にこの種の機能部１０が含まれていても、問題なく対応することができる。
【００３６】
（４）バーンインボード４に複数のＩＣ１をセットして、これらＩＣ１，１…を一度に検査することが可能である。よって、このような複数のＩＣ１の一括検査が可能な装置であれば、ＩＣ１の数だけ削減効果が得られるので、ＩＣ１の製品良否の判定簡素化に、非常に顕著な効果を得ることができる。
【００３７】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・  バーンイン装置は、必ずしもダイナミックバーンイン式に限らず、例えばスタティックバーンインやモニタードバーンインを採用してもよい。
【００３８】
・  試験体は、１チップからなるＩＣ１に限らず、種々の半導体部品が採用可能である。
・  入力信号Ｓinは、必ずしも実動作に則した波形をとるものに限らず、どのような波形種をとるものでもよい。
【００３９】
・  ＩＣ１に設けられる機能部９〜１１の個数は、３つに限定されず、２つでもよいし、或いは４つ以上であってもよい。
・  コントローラ１５が持つ理想波形は、製品検査時にコントローラ１５が自身で演算するものでもよいし、或いは外部ツールを用いてコントローラ１５に予め登録しておくものでもよい。
【００４０】
・  機能部９〜１１を構築する論理回路は、ＡＮＤ回路、ＯＲ回路、ＮＯＲ回路、ＮＯＴ回路等の様々な回路を組み合わせ可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００４１】
（イ）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記入力信号として実動作に近いものを前記試験体に印加して、当該試験体の良否を検査するダイナミックバーンイン式である。この構成によれば、この種のダイナミックバーンイン装置においてその関連部品や装置自体のサイズ小型化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
１…試験体としてのＩＣ、２…バーンイン装置としてのダイナミックバーンイン装置、９…機能部（一機能部）を構成する第１ＮＯＴ論理機能部、１０…機能部を構成するＮＯＲ論理機能部、１０ab…機能部と繋がっていない側の入力端子、１１…機能部（他機能部）を構成する第２ＮＯＴ論理機能部、１２（１２ａ，１２ｂ）…接続手段としての接続線、１６…信号印加手段としての主信号印加部、１７…第２信号印加手段としての途中信号印加部、１８…良否判定手段としての波形比較部、Ｓin…入力信号Ｓａ…検査用の入力信号としての主検査信号、Ｓｂ…検査用の他の入力信号としての途中入力検査信号、Ｓo ut…出力信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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