(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象デバイスを搭載する第１ソケットと、
前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路を搭載する第２ソケットと、
前記第１ソケットと前記第２ソケットとが搭載され、溝が設けられた試験ボードと、
前記第１ソケットが配置された空間と前記第２ソケットが配置された空間との間を隔離可能な開閉自在のシャッタと、
を具備し、
前記シャッタが閉じることにより、前記シャッタの先端が前記溝に嵌合することを特徴とする試験装置。
【請求項２】
複数の前記試験ボードがそれぞれ挿入される複数のスロットを備えた環境室を具備し、
前記シャッタは、前記複数のスロットのうち隣接するスロット間、および前記複数のスロットのうち端のスロットと前記環境室の内壁との間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の試験装置。
【請求項３】
前記シャッタは、前記複数のスロットのうち一部のスロットに前記試験ボードが挿入されていない場合、前記一部のスロットに隣接するシャッタが接触するように閉まることを特徴とする請求項２記載の試験装置。
【請求項４】
前記検査対象デバイスを加熱する加熱装置と、
前記ドライバ回路を冷却する冷却装置と、
を具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の試験装置。
【請求項５】
検査対象デバイスを、前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路が搭載され、溝が設けられた試験ボードに搭載し、
前記検査対象デバイスが配置された空間と前記ドライバ回路が配置された空間とが隔離されるように、先端を前記溝に嵌合させてシャッタを閉じ、
前記検査対象デバイスの環境試験を行なうことを特徴とする試験方法。
【請求項６】
検査対象デバイスを搭載する第１ソケットと、
前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路を搭載する第２ソケットと、
を具備し、
表面に、前記第１ソケットが配置された空間と前記第２ソケットが配置された空間との間を隔離可能な開閉自在のシャッタが嵌合する溝が設けられたことを特徴とする試験ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験装置、試験方法および試験ボードに関し、例えば、検査対象デバイスとドライバ回路を試験ボード上に搭載する試験装置、試験方法および試験ボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置等のデバイスの初期不良品を選別する方法としてバーンイン試験がある。バーンイン試験は、環境試験の一種であり、電圧加速（電気的ストレス）と温度加速（熱ストレス）とを組み合わせた試験である。例えば、高温環境下において検査対象デバイス（ＤＵＴ）を電気的に動作させる。例えば、所定の時間以内に特性が所定範囲外となった場合、当該デバイスを不良とする。
【０００３】
バーンイン試験を行なう際には、検査対象デバイスを電気的に動作させるため、ドライバ回路が試験信号を検査対象デバイスに供給する。ドライバ回路は、例えば複雑な波形の信号や高速な信号を検査対象デバイスに供給する。このため、ドライバ回路と検査対象デバイスの距離が長くなると、試験信号の波形品質が悪くなる。このため、波形のよい試験信号を検査対象デバイスに供給するためには、低周波数の試験信号を検査対象デバイスに供給することとなる。よって、検査対象デバイスに所望の電気的ストレスを加えるために長時間を要する。
【０００４】
一方、ドライバ回路を検査対象デバイスの近くに配置すると、ドライバ回路の温度が上昇してしまうため、バーンイン試験を比較的低い温度で行なうことになる。よって、所望の熱ストレスが加えられず、長時間を要する。
【０００５】
ドライバ回路を搭載した基板と検査対象デバイスを搭載した基板との間に断熱材を設けることにより、ドライバ回路を冷却する技術が知られている（例えば、特許文献１、２）。バーンインボードの間に開閉自在のシャッタを設けることを知られている（例えば、特許文献３）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３９９２号公報
【特許文献２】特開平８−２１１１２２号公報
【特許文献３】特開平４−１４７０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば特許文献１および２のような試験装置では、ドライバ回路と検査対象デバイスとの熱的分離は可能となるが、ドライバ回路の交換等のメンテナンスが難しい。また、例えば特許文献３のような試験装置では、ドライバ回路と検査対象デバイスとを別の試験ボードに配置するため、ドライバ回路と検査対象デバイスの距離が長くなってしまう。このように、ドライバ回路を環境試験を行なう検査対象デバイスの環境とは隔離しつつドライバ回路のメンテナンスを容易とすることが求められている。
【０００８】
本試験装置、試験方法および試験ボードは、ドライバ回路と検査対象デバイスとの隔離を可能としつつドライバ回路のメンテナンスを容易とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
例えば、検査対象デバイスを搭載する第１ソケットと、前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路を搭載する第２ソケットと、前記第１ソケットと前記第２ソケットとが搭載され、溝が設けられた試験ボードと、前記第１ソケットが配置された空間と前記第２ソケットが配置された空間との間を隔離可能な開閉自在のシャッタと、を具備し、前記シャッタが閉じることにより、前記シャッタの先端が前記溝に嵌合することを特徴とする試験装置を用いる。
【００１０】
例えば、検査対象デバイスを搭載する第１ソケットと、前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路を搭載する第２ソケットと、を具備し、表面に、前記第１ソケットが配置された空間と前記第２ソケットが配置された空間との間を隔離可能な開閉自在のシャッタが嵌合する溝が設けられたことを特徴とする試験ボードを用いる。
【００１１】
例えば、検査対象デバイスを、前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路が搭載され、溝が設けられた試験ボードに搭載し、前記検査対象デバイスが配置された空間と前記ドライバ回路が配置された空間とが隔離されるように、先端を前記溝に嵌合させてシャッタを閉じ、前記検査対象デバイスの環境試験を行なうことを特徴とする試験方法を用いる。
【発明の効果】
【００１２】
本試験装置、試験方法および試験ボードによれば、ドライバ回路と検査対象デバイスとの隔離を可能としつつドライバ回路のメンテナンスを容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例１に係る試験装置の待機状態を示す模式図である。
【図２】図２は、実施例１に係る試験装置の試験中を示す模式図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１の試験ボードのそれぞれ平面図および側面図である。
【図４】図４は、実施例１の試験ボードの別の例の平面図である。
【図５】図５は、実施例１に係る試験装置のブロック図である。
【図６】図６は、実施例１に係る試験方法を示すフローチャートである。
【図７】図７は、試験中の実施例１に係る試験装置の平面模式図である。
【図８】図８は、実施例１の変形例に係る試験装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照に実施例について説明する。
【実施例１】
【００１５】
バーンイン試験装置を例に環境試験装置について説明する。図１は、実施例１に係る試験装置の待機状態を示す模式図である。図１のように、試験装置１００は、環境室３０と電源室３２とを備えている。図１は、環境室３０および電源室３２内を透視した側面模式図である。環境室３０は、例えば恒温室である。環境室３０には、１または複数の試験ボード１０を設置可能である。例えば、環境室３０は、１または複数の試験ボード１０を挿入する１または複数のスロット３７を備えている。複数のスロット３７は、例えば上下方向に配列されている。環境室３０の表側には扉３８が設けられている。扉３８を開き、試験ボード１０をスロット３７の奥に差し込むことにより、試験ボード１０のコネクタ１１が受けコネクタ４１に差し込まれる。これにより、電源４０と試験ボード１０とは、受けコネクタ４１およびコネクタ１１を介し電気的に接続される。
【００１６】
試験ボード１０には、検査対象デバイス１４を搭載する第１ソケット１２と、ドライバ回路１８を搭載するソケット１６とが配置されている。環境室３０には、加熱装置３４と冷却装置３６とが設けられている。環境室３０内には、シャッタ２０が設けられている。試験ボード１０には、シャッタ２０の先端が嵌合する溝１９が設けられている。試験の待機中は、シャッタ２０は開放されている。これにより。試験ボード１０の抜き指しを容易に行なうことができる。また、試験ボード１０をスロット３７から抜くことにより、検査対象デバイス１４または／およびドライバ回路１８の交換等を容易に行なうことができる。例えば、ドライバ回路１８を異なる種類の回路に交換することにより、異なる試験信号を用いた検査対象デバイス１４の試験を容易に行なうことができる。また、例えば、種類の異なる検査対象デバイス１４を検査することができる。
【００１７】
図２は、実施例１に係る試験装置の試験中を示す模式図である。シャッタ２０が閉じることにより、第１ソケット１２の空間と第２ソケット１６の空間とを遮断することができる。シャッタ２０の先端には、キャップ２１が設けられている。シャッタ２０は、金属や耐熱性樹脂等により形成されている。キャップ２１は、樹脂等の柔らかい材料から形成されている。キャップ２１により、シャッタ２０の先端が試験ボード１０に当った際の試験ボード１０へのダメージを抑制できる。
【００１８】
シャッタ２０の先端（例えばキャップ２１）が溝１９に嵌合することにより、第１ソケット１２が設けられた空間３３と第２ソケット１６が設けられた空間とが熱的に隔離される。シャッタ２０が閉じた状態において、加熱装置３４が空間３３を加熱する。冷却装置３６が空間３５を冷却する。加熱装置３４は、例えば熱源からの循環式の温風または熱風を空間３３に供給することにより、空間３３を加熱する。冷却装置３６は、例えば冷却源からの空気の供給により空間３５を冷却する。または、冷却装置３６は、吸気により周辺の空気を供給することにより、空間３５を冷却する。空間３３の温度は、例えば８０℃〜１２５℃の範囲のいずれかに設定される。空間３５の温度は、例えば室温に設定される。
【００１９】
シャッタ２０は、空間３３と３５とを完全に隔離することが好ましい。例えば、空間３３と３５とは密閉されていることが好ましい。しかしながら、検査対象デバイス１４の温度とドライバ回路１８の温度とがそれぞれ所望の温度に保たれる範囲で、空間３３と３５との間に、一部空気が導通する箇所があってもよい。
【００２０】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１の試験ボードのそれぞれ平面図および側面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）を参照し、試験ボード１０上には、１または複数の第１ソケット１２と、１または複数の第２ソケット１６が搭載される。第１ソケット１２には、検査対象デバイス１４が搭載される。第２ソケット１６には、ドライバ回路１８が搭載される。試験ボード１０は、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁層が複数積層された多層基板である。各層には、Ｃｕ等の配線が形成されている。
【００２１】
コネクタ１１から各第１ソケット１２に電源線２２が、例えば前述のＣｕ等の配線を用い配線されている。電源線２２は、図１の電源４０から電源電圧を各第１ソケット１２に供給する。第２ソケット１６から各第１ソケット１２に信号線２４が例えば前述のＣｕ等の配線を用い配線されている。信号線２４は、ドライバ回路１８から試験信号を各第１ソケット１２に供給する。これにより、各第１ソケット１２に搭載された検査対象デバイス１４が動作する。図３（ａ）において、電源線２２および信号線２４を一部の第１ソケット１２について図示しているが、全ての第１ソケット１２に電源線２２および信号線２４が接続されている。また、第２ソケット１６と第１ソケット１２を接続する信号線２４は複数の信号を伝送するため複数の信号線２４でもよい。
【００２２】
図３（ａ）においては、全ての第１ソケット１２に検査対象デバイス１４が搭載されているが、少なくも一部の第１ソケット１２に検査対象デバイス１４が搭載されていてもよい。第１ソケット１２および第２ソケット１６は、例えば耐熱性樹脂から形成されている。第１ソケット１２が配置された領域と第２ソケット１６が配置された領域との間に溝１９が設けられている。溝１９は、試験ボード１０の上面および下面ともに設けられている。試験ボード１０の長さ（図３の左右方向）は例えば５０ｃｍ〜６０ｃｍであり、第２ソケット１６が搭載された領域（溝１９より第２ソケット１６側の領域）の長さは、例えば１０ｃｍ程度である。
【００２３】
図４は、実施例１の試験ボードの別の例の平面図である。図３（ａ）と比べ温度センサ５０が第２ソケット１６の近くに設けられている。温度センサ５２が第１ソケット１２の近くに設けられている。温度センサ５０および５２は、それぞれ空間３３および３５の温度を検出する。後述する制御部４２は、温度センサ５０および５２が検出した温度に基づき冷却装置３６および加熱装置３４を制御することができる。これにより、空間３３および３５の温度を一定に保つことができる。
【００２４】
図５は、実施例１に係る試験装置のブロック図である。試験装置１００は、第１ソケット１２、第２ソケット１６、加熱装置３４、冷却装置３６、シャッタ２０、電源４０、駆動部４４および制御部４２を備えている。第１ソケット１２および第２ソケット１６は、試験ボードに搭載されている。なお、第１ソケット１２および第２ソケット１６は、それぞれ１つを図示している。検査対象デバイス１４およびドライバ回路１８がそれぞれ第１ソケット１２および第２ソケット１６に搭載されている。電源４０から第１ソケット１２を介し検査対象デバイス１４に電源が供給される。電源４０から第２ソケット１６を介しドライバ回路１８に電源が供給される。ドライバ回路１８から検査対象デバイス１４に試験信号が供給される。ドライバ回路１８は、検査対象デバイス１４からの出力を受信する。なお、ドライバ回路１８から検査対象デバイス１４への試験信号は複数のパラレル線により供給されてもよい。
【００２５】
駆動部４４は、シャッタ２０を駆動させ、第１ソケット１２が設けられて空間３３と第２ソケット１６が設けられた空間３５とを隔離する。加熱装置３４は、空間３３を加熱し、冷却装置３６は空間３５を冷却する。制御部４２は、例えばＭＰＵ（Micro Processing Unit）である。制御部４２は、電源４０、駆動部４４、加熱装置３４および冷却装置３６を制御する。例えば、制御部４２は、図４に図示した温度センサ５０および５２を用い、加熱装置３４および冷却装置３６を制御する。また、制御部４２は、ドライバ回路１８が受信した検査対象デバイス１４の出力信号より、検査対象デバイス１４の試験結果を判断する。
【００２６】
図６は、実施例１に係る試験方法を示すフローチャートである。図６のように、まず、図３のように、複数の検査対象デバイス１４を、複数の検査対象デバイス１４に試験信号を出力するドライバ回路１８が搭載された試験ボード１０に搭載する（ステップＳ１０）。図１のように、試験ボード１０を環境室３０内のスロット３７に挿入し、コネクタ１１を電源４０と接続させる（ステップＳ１２）。図２のように、制御部４２は、複数の検査対象デバイス１４が配置された空間３３とドライバ回路１８が配置された空間３５とが隔離されるようにシャッタ２０を閉じる（ステップＳ１４）。制御部４２は、加熱装置３４を用い空間３３の温度を上げ、検査対象デバイス１４に電源および試験信号を供給することにより、検査対象デバイス１４の環境試験を開始する（ステップＳ１６）。制御部４２は、検査対象デバイス１４に要求されている電源および試験信号を停止する。これにより、バーンイン試験が終了する（ステップＳ１８）。制御部４２は、空間３３の温度を安全な温度（例えば室温付近）まで低下させる（ステップＳ２０）。制御部４２は、シャッタ２０を開ける（ステップＳ２２）。試験ボード１０を環境室３０から取り出す（ステップＳ２４）。検査対象デバイス１４を第１ソケット１２から取り外す（ステップＳ２６）。検査対象デバイス１４のうち良品は出荷対象となり、不良品は出荷対象とならない。その後終了する。
【００２７】
実施例１によれば、図３（ａ）のように、検査対象デバイス１４を搭載する第１ソケット１２と、検査対象デバイス１４に試験信号を出力するドライバ回路１８を搭載する第２ソケット１６と、が同じ試験ボード１０に搭載されている。これにより、ドライバ回路１８と検査対象デバイス１４とを近づけることができる。このため、例えば複雑な波形の信号または／および周波数の高い信号の波形を維持したまま環境試験を行なうことができる。さらに、第１ソケット１２が配置された空間３３と第２ソケット１６が配置された空間３５との間を隔離可能な開閉自在のシャッタ２０が設けられている。これにより、ドライバ回路１８と検査対象デバイス１４との環境を異ならせることができる。例えば、検査対象デバイス１４の温度を高くしてバーンイン試験を行なうことができる。ドライバ回路１８は、検査対象デバイス１４と同じ試験ボード１０上に搭載されているが、シャッタ２０により、環境試験とは異なる環境において動作することができる。また、同じ試験ボード１０上に検査対象デバイス１４とドライバ回路１８を搭載するため、ドライバ回路１８の交換等のメンテナンスを容易に行なうことができる。
【００２８】
第１ソケット１２と第２ソケット１６とは試験ボード１０の異なる面（例えば表面と裏面）に搭載されていてもよい。しかしながら、第１ソケット１２と第２ソケット１６とが試験ボード１０の同じ面に搭載されていることが好ましい。これにより、検査対象デバイス１４の交換およびドライバ回路１８の交換が容易となる。
【００２９】
また、シャッタ２０は、検査対象デバイス１４が配置された空間３３とドライバ回路１８が配置された空間３５とを熱的に隔離することができる。これにより、例えば、ドライバ回路１８を検査対象デバイス１４と異なる温度とすることができる。例えば、試験装置１００は、検査対象デバイス１４を加熱する加熱装置３４と、ドライバ回路１８を冷却する冷却装置３６と、を備える。これにより、検査対象デバイス１４のバーンイン試験を行なう際に、ドライバ回路１８の温度が上昇することを抑制できる。
【００３０】
なお、検査対象デバイス１４を低温において試験する場合、空間３３を冷却し、空間３５を加熱することもできる。また、検査対象デバイス１４に対し耐湿性試験を行なう場合、空間３３の湿度を高め、空間３５の湿度を低くすることもできる。これらの試験を行なう場合であっても、シャッタ２０により、空間３３と空間３５とが隔離されるため、ドライバ回路１８に環境ストレスが印加されることを抑制できる。さらに、第２ソケット１６を扉３８側に設けることにより、冷却装置３６を設けずとも、扉３８を開放することにより、ドライバ回路１８を外界と同じ環境とすることもできる。さらに、試験ボード１０は、第１ソケット１２が上部、第２ソケット１６が下部となるように、上下方向に配置されていてもよい。このように、加熱される空間３３を環境室３０の上部、冷却される空間３５を環境室３０の下部に設けてもよい。これにより、熱効率をよくすることができる。
【００３１】
さらに、図２および図３のように、試験ボード１０に溝１９が設けられ、シャッタ２０が閉じたとき、シャッタ２０の先端が溝１９に嵌合する。これにより、空間３３と空間３５とをより密閉することができる。なお、試験ボード１０に、溝１９を設けず、シャッタ２０と試験ボード１０との当接により、空間３３と３５との隔離を行なうこともできる。
【００３２】
図２のように、シャッタ２０は、複数のスロット３７のうち隣接するスロット間、および複数のスロットのうち端のスロットと環境室の内壁との間に設けられている。これにより、環境室３０に複数の試験ボード１０が収納されている場合も、シャッタ２０により、空間３３と３５とを隔離することができる。
【００３３】
図７は、試験中の実施例１に係る試験装置の模式図である。図７のように、環境室３０内には試験ボード１０の挿入されていないスロット３７ｂがある。シャッタ２０は、複数のスロット３７のうち一部のスロットに試験ボードが挿入されていない場合、一部のスロットに隣接するシャッタが接触するように閉まる。これにより、スロット３７の一部に試験ボード１０が挿入されていない場合であっても、シャッタ２０により、空間３３と３５とを隔離することができる。その他の構成は、図２と同じであり説明を省略する。
【００３４】
図８は、実施例１の変形例に係る試験装置の平面模式図である。図８のように、試験ボード１０の面方向（図８では矢印の方向）にシャッタ２０が開閉する。シャッタ２０は、開放時には複数のシャッタがジグザグ状に折りたたまれている。折りたたまれたシャッタ２０は、環境室３０の側壁に形成された収納室内に収納されていてもよい。その他の構成は、実施例１と同じであり、説明を省略する。実施例１のように、シャッタ２０は、試験ボード１０の面方向に対し交差する方向に開閉してもよい。また、実施例１の変形例１のように、シャッタ２０は、試験ボード１０の面方向に対し平行な方向に開閉してもよい。
【００３５】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００３６】
実施例１を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
付記１：
検査対象デバイスを搭載する第１ソケットと、前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路を搭載する第２ソケットと、前記第１ソケットと前記第２ソケットとが搭載された試験ボードと、前記第１ソケットが配置された空間と前記第２ソケットが配置された空間との間を隔離可能な開閉自在のシャッタと、を具備することを特徴とする試験装置。
付記２：
複数の前記試験ボードがそれぞれ挿入される複数のスロットを備えた環境室を具備し、前記シャッタは、前記複数のスロットのうち隣接するスロット間、および前記複数のスロットのうち端のスロットと前記環境室の内壁との間に設けられていることを特徴とする付記１記載の試験装置。
付記３：
前記シャッタは、前記複数のスロットのうち一部のスロットに前記試験ボードが挿入されていない場合、前記一部のスロットに隣接するシャッタが接触するように閉まることを特徴とする付記２記載の試験装置。
付記４：
前記試験ボードに溝が設けられ、前記シャッタが閉じることにより、前記シャッタの先端が前記溝に嵌合することを特徴とする付記１から３のいずれか一項記載の試験装置。
付記５：
前記検査対象デバイスを加熱する加熱装置と、前記ドライバ回路を冷却する冷却装置と、を具備することを特徴とする付記１から４のいずれか一項記載の試験装置。
付記６：
前記シャッタは、前記試験ボード１０の面方向に対し交差する方向に開閉することを特徴とする付記１から５のいずれか一項記載の試験装置。
付記７：
前記シャッタは、前記試験ボード１０の面方向に対し平行な方向に開閉することを特徴とする付記１から５のいずれか一項記載の試験装置。
付記８：
第１ソケットと第２ソケットとは、前記試験ボードの同じ面に搭載されていることを特徴とする付記１から７のいずれか一項記載の試験装置。
付記９：
検査対象デバイスを、前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路が搭載された試験ボードに搭載し、前記検査対象デバイスが配置された空間と前記ドライバ回路が配置された空間とが隔離されるようにシャッタを閉じ、前記検査対象デバイスの環境試験を行なうことを特徴とする試験方法。
付記１０：
検査対象デバイスを搭載する第１ソケットと、前記検査対象デバイスに試験信号を出力するドライバ回路を搭載する第２ソケットと、を具備し、表面に、前記第１ソケットが配置された空間と前記第２ソケットが配置された空間との間を隔離可能な開閉自在のシャッタが嵌合する溝が設けられたことを特徴とする試験ボード。
【符号の説明】
【００３７】
１０        試験ボード
１２        第１ソケット
１４        検査対象デバイス
１６        第２ソケット
１８        ドライバ回路
１７        スロット
２０        シャッタ
３０        環境室
３３、３５  空間
【図１】
0005747697.tif 000002
【図２】
0005747697.tif 000003
【図３】
0005747697.tif 000004
【図４】
0005747697.tif 000005
【図５】
0005747697.tif 000006
【図６】
0005747697.tif 000007
【図７】
0005747697.tif 000008
【図８】
0005747697.tif 000009