(57)【要約】【課題】通電試験前後にケーブルの誘導帯電から複数の電子部品をソケットに着脱する時の静電気放電による絶縁破壊を抑制する電子部品の通電試験装置を得る。【解決手段】電子部品５を搭載して恒温槽２内に挿入されるソケット６と、ソケット６を支持し、恒温槽２の挿入口３に接触して設けられて恒温槽２内外への通気を封止する封止部７と、恒温槽２外に設けられるコネクタ８と、封止部７を貫通し、ソケット６を介して電子部品５とコネクタ８とを接続するケーブル１０とを備えた通電ボード４に、挿入口３に接触する封止部７の摺動面とケーブル１０との間に導電性部材１２を設けた。【選択図】図３
2008070306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を搭載した通電ボードを恒温槽に装着し、前記電子部品の通電試験を行う電子部品の通電試験装置であって、
前記通電ボードは、前記電子部品を搭載して前記恒温槽内に挿入されるソケットと、
前記ソケットを支持し、前記恒温槽の挿入口に接触して設けられ、前記恒温槽内外への通気を封止する封止部と、
前記恒温槽外に設けられるコネクタと、
前記封止部を貫通し、前記ソケットを介して前記電子部品と前記コネクタとを接続するケーブルとを備え、
前記挿入口に接触する前記封止部の摺動面と前記ケーブルとの間に導電性部材を設けたことを特徴とする電子部品の通電試験装置。
【請求項２】
前記導電性部材は、前記ケーブルを被覆し、接地されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の通電試験装置。
【請求項３】
前記導電性部材は、導電性スパイラルチューブであることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の通電試験装置。
【請求項４】
前記導電性部材は、前記封止部の内部に埋め込まれ、接地されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の通電試験装置。
【請求項５】
電子部品を搭載した通電ボードを恒温槽に装着し、前記電子部品の通電試験を行う電子部品の通電試験装置であって、
前記通電ボードは、前記電子部品を搭載して前記恒温槽内に挿入されるソケットと、
前記ソケットを支持し、前記恒温槽の挿入口に接触して設けられ、前記恒温槽内外への通気を封止する封止部と、
前記恒温槽外に設けられるコネクタと、
前記封止部を貫通し、前記ソケットを介して前記電子部品と前記コネクタとを接続するケーブルと、
前記コネクタを接地する接地用コネクタ治具とを備えたことを特徴とする電子部品の通電試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置、および半導体装置に抵抗、コンデンサ部品等で回路構成する電子部品を通電ボードに搭載し、恒温槽中の高温または低温の雰囲気下で、電子部品の性能確認試験を行う通電試験装置に関するものであり、特に通電ボードの静電気放電による電子部品の絶縁破壊を抑制するための構成を有する通電ボードを備えた電子部品の通電試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品の通電試験装置においては、半導体装置を含む電子部品の性能試験を行う場合、電子部品を専用のボードのソケットに搭載した後、恒温槽内にて高温または低温の状況下で実施される。ソケットに電子部品を着脱する際に通電ボードが帯電していると、電子部品が静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）によって絶縁破壊されるか、または潜在的なダメージを受けてしまう可能性がある。
【０００３】
従来の半導体装置を含む電子部品は、絶縁耐力が比較的強いので、通電ボードに電子部品を着脱する際に発生するＥＳＤ問題が顕著でなかった。しかしながら、ここ数年来の半導体装置の微細化、高集積化等の軽薄短小化に伴い、電子部品の着脱作業時にＥＳＤによる絶縁破壊が生じる可能性がある。発明者は、通電ボードにおける電子部品のＥＳＤによる絶縁破壊のメカニズムを調査した結果、通電ボードを恒温槽に着脱する際に、通電ボードの樹脂性封止部と恒温槽の通電ボード挿入口とが接触することによって接触摩擦帯電が発生し、この接触摩擦帯電からケーブル部への誘導帯電によって電子部品をソケットに挿入する時にＥＳＤが発生するという知見を得た。そこで、このような帯電が原因で電子部品のソケットへの着脱時に発生するＥＳＤによる絶縁破壊を防止した電子部品の通電試験装置が必要である。
【０００４】
ＥＳＤによる絶縁破壊を防止するため、半導体装置の複数の電極に対応してバーンインボードの基板上に設けられた複数のパターン配線と互いに短絡しているとともに接地されている複数の端子とを電気的に接続し、基板に帯電した電荷を除去した後に、基板上に設けられて複数のパターン配線に電気的に接続されたソケットに半導体装置を装着する方法がある（例えば、特許文献１）。また、半導体装置等をＥＳＤによる絶縁破壊から保護するために、金属体を有する半導体装置用ソケットがある。絶縁材が帯電した場合でも、ソケット内部の金属体によって半導体装置等が誘導帯電して破壊することを防止できる（例えば、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０２４３３４号公報（第４〜５頁、第２〜３図）
【特許文献２】特開平２−１６５５８５号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示された方法では、多量の半導体装置を同時に試験する大量生産方式に適用できるものではなく、基板の材質や寸法によっては、帯電した電荷が必ずしも接地に逃げるとは限らないという問題点がある。また、特許文献２に示された方法では、絶縁材料への蓄積した電荷量が多い場合、電気力線を金属体で完全に終端することはできないので、外部から挿入される半導体装置に対して帯電を誘導する可能性があり、ＥＳＤによる絶縁破壊を完全に防止できないという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、通電試験前後にケーブルの誘導帯電が原因で複数の電子部品のソケットへの着脱時に発生するＥＳＤによる絶縁破壊を抑制する電子部品の通電試験装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る電子部品の通電試験装置は、電子部品を搭載した通電ボードを恒温槽に装着し、電子部品の通電試験を行う電子部品の通電試験装置であって、通電ボードは、電子部品を搭載して恒温槽内に挿入されるソケットと、ソケットを支持し、恒温槽の挿入口に接触して設けられて恒温槽内外への通気を封止する封止部と、恒温槽外に設けられるコネクタと、封止部を貫通し、ソケットを介して電子部品とコネクタとを接続するケーブルとを備え、挿入口に接触する封止部の摺動面とケーブルとの間に導電性部材を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明に係る電子部品の通電試験装置は、電子部品を搭載した通電ボードを恒温槽に装着し、電子部品の通電試験を行う電子部品の通電試験装置であって、通電ボードは、電子部品を搭載して恒温槽内に挿入されるソケットと、ソケットを支持し、恒温槽の挿入口に接触して設けられて恒温槽内外への通気を封止する封止部と、恒温槽外に設けられるコネクタと、封止部を貫通し、ソケットを介して電子部品とコネクタとを接続するケーブルと、コネクタを接地する接地用コネクタ治具とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る電子部品の通電試験装置は、恒温槽の挿入口に接触する封止部の摺動面とケーブルとの間に導電性部材を備えたので、通電ボードを着脱する際に、通電ボード上に帯電が発生しても、その帯電によるケーブルへの誘導帯電が抑制され、電子部品をソケットに着脱する時のＥＳＤによる絶縁破壊を防止することができ、電子部品の品質を向上させることができる。
【００１１】
また、この発明に係る電子部品の通電試験装置は、コネクタを接地する接地用コネクタ治具を設けたので、通電ボードを着脱する際に、通電ボード上に帯電が発生しても、その帯電によるケーブルへの誘導帯電が抑制され、電子部品をソケットに着脱する時のＥＳＤによる絶縁破壊を防止することができ、電子部品の品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１を示す電子部品の通電試験装置の構成図である。図１において、電子部品５の通電試験を行う電子部品の通電試験装置１は、恒温槽２と恒温槽２の挿入口３に装着され、電子部品５を搭載する通電ボード４とから構成されている。本実施の形態においては、恒温槽２に２つの通電ボード４を設けている。図１では、恒温槽２の上段に設置する通電ボード４は、恒温槽２に装着した状態を示しており、恒温槽２の下段に設置する通電ボード４は、恒温槽２から取り外した状態を示している。２つの通電ボード４は、出し入れによって装着および取り外しが可能である。
【００１３】
図２は、通電ボードの平面図である。通電ボード４は、ソケット６、封止部７、コネクタ８、取っ手９、およびケーブル１０によって構成されている。ソケット６は、電子部品５を搭載して、電子部品５の通電試験の際には恒温槽２内に挿入される。封止部７は、絶縁性樹脂で形成されており、恒温槽２の挿入口３に接触して設けられて恒温槽２内外への通気を封止する。また、封止部７は、ソケット６を支持している。コネクタ８は、通電試験の際に、恒温槽２内の電子部品５に対して恒温槽２の外部から通電を行うために、通電ボード４が恒温槽２に装着された場合でも、恒温槽２外に設けられている。ケーブル１０は、封止部７を貫通して、ソケット６を介して電子部品５とコネクタ８とを電気的に接続している。コネクタ８には、図示していない電子部品特性評価装置が接続される。つまり、コネクタ８およびケーブル１０を介して電子部品特性評価装置と電子部品５とが接続されている。電子部品５としては、半導体装置、または半導体装置に抵抗やコンデンサで回路構成されるものが搭載される。
【００１４】
次に、封止部の内部を貫通するケーブルについて説明する。図３および図４は、通電ボードの断面図である。ケーブル１０は封止部７を貫通している。封止部７の内部では、ケーブル１０は導電性部材１２に覆われている。つまり、挿入口３に接触する封止部７の摺動面とケーブル１０との間に導電性部材１２が備えられている。ケーブル１０は絶縁性の被覆で覆われているので、ケーブル１０内の配線と導電性部材１２とが電気的に接続されていない。そして、導電性部材１２はアース１３に接地されている。アース１３に接地する方法としては、導電性部材１２を蓋部の表面（取っ手９側）にいずれかの箇所に接続し、その箇所から接地してもよいし、図４に示すように導電性部材１２をコネクタ８の中のいずれかの端子に接続し、その端子を接地してもよい。なお、導電性部材１２を接地しない場合でも、封止部７からケーブル１０への誘導帯電を抑えることができる。ただし、導電性部材１２を接地する方が、より一層誘導帯電を抑えることができる。
【００１５】
ここで、電子部品の通電、電気特性評価試験とその前後におけるＥＳＤ発生のメカニズムとについて説明する。通電ボード４のソケット６に電子部品５を並べて搭載し、通電試験装置１によって電気特性を測定する。通電試験装置１は加速試験を実施するために、恒温槽２は−４０℃〜２００℃付近まで温度変化することの出来る機能を有している。この恒温槽２の温度を精度よく維持し、作業性を良くするために、通電ボード４の封止部７が恒温槽２の挿入口３に密着するよう接触して装着されることによって、通電試験装置１の内部は外気との通気を封止されている。封止部７は熱の放出を避けるため、熱伝導性の良くない絶縁性材料が好ましい。
【００１６】
通電ボード４を恒温槽２の挿入口３で挿抜することで、恒温槽２に着脱することができる。通電ボード４を恒温槽２に装着した状態では、封止部７が挿入口３に密着するので、通電ボード４を恒温槽２から着脱する際に、封止部７の摺動面と挿入口３とが摩擦によって、それぞれ別の極性に摩擦帯電することになる。
【００１７】
次に、電子部品のＥＳＤ発生の状況について説明する。図５は、通電ボードのソケットに、検査対象である電子部品を搭載する際のＥＳＤ発生を説明する概念図である。恒温槽２から取り出した通電ボード１０４の封止部１０７が恒温槽２の挿入口３との摩擦によって帯電した状態となっている。通電ボード１０４を作業台１１１に載せ、リストラップ１１２を介してアース１１３を取った作業者１１４がピンセット１１５を用いて電子部品１０５を通電ボード１０４のソケット１０６に搭載する。この時に、電子部品１０５は、ピンセット１１５、作業者１１４、リストストラップ１１２を経由してアース１１３に接地されている。
【００１８】
図６は、静電誘導によってケーブルが帯電した概念図を示す。封止部１０７が帯電した状態を保っていると、封止部１０７中を貫通しているケーブル１１０が静電誘導現象により帯電し、電子部品１０５をソケット１０６に搭載する際に、金属製のピンセット１１５を通じてＥＳＤが発生し、電子部品１０５が破壊する可能性がある。封止部１０７の表面である摺動面がマイナスに帯電している場合、ケーブル１１０は静電誘導し、電子部品１０５をソケット１０６に挿入すると、マイナス電荷が接地側へ流れ、その瞬間にＥＳＤ１１６が発生する。なお、ＥＳＤの発生後には、ケーブル１１０にもプラス電荷が残るので、電子部品の通電、通電電気特性試験完了後に電子部品１０５をソケット１０６から取り出す場合についても同じようにＥＳＤが発生する。
【００１９】
しかしながら、本実施の形態の電子部品の通電試験装置では、封止部７が絶縁性樹脂で形成されており、通電ボード４を恒温槽２から取り出す際に、封止部７の摺動面が挿入口３と接触摩擦により帯電するが、ケーブル１０を接地された導電性部材１２で覆うことによって、帯電によって発生した電荷は導電性部材１２によってケーブル１０への伝導が阻止される。導電性部材１２がアース１３に接地されているので、帯電によって発生した電荷はアース１３を介して流出する。このため、封止部７からケーブル１０への誘導帯電を抑えることができる。したがって、電子部品５にＥＳＤが発生することが抑制される。
【００２０】
以上のように、恒温槽２の挿入口３に接触する封止部７の摺動面とケーブル１０との間に導電性部材１２を備えたので、通電ボード４を着脱する際に、封止部７に帯電が発生しても、その帯電によるケーブル１０への誘導帯電が抑制され、電子部品５をソケット６に着脱する時のＥＳＤによる絶縁破壊を防止することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図７は、この発明を実施するための実施の形態２を示す通電ボードの断面図である。図７において、ケーブルを覆う導電性部材が導電性スパイラルチューブという点で実施の形態１と異なっている。図７において、図３と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することである。また、明細書全文に表れている構成要素の態様は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。図８は、ケーブルと導電性スパイラルチューブとの関係を示した図である。
【００２２】
本実施の形態における通電ボード２４は、封止部２１内部にあるケーブル１０を導電性部材である導電性スパイラルチューブ１４で巻いて覆っている。このような構成によって恒温槽２の挿入口３との接触によって発生する封止部２１の摺動面の帯電からケーブル１０への誘導帯電を抑えることができる。このため、電子部品５にＥＳＤは発生しない。導電性スパイラルチューブ１４は抵抗１０２〜１０１０Ωに調整されたフッ素樹脂（例えば、テフロン（登録商標））、シリコーン、エポキシ、およびポリウレタンのうちの少なくともいずれか一つを基材とすることが好ましい。また、導電性スパイラルチューブ１４は、金属フィルムなどによるスパイラルチューブでも良い。
【００２３】
以上のように、ケーブル１０を導電性スパイラルチューブ１４で被覆したので、通電ボード２４の封止部２１を着脱する際に、封止部２１上に帯電が発生しても、その帯電によるケーブル１０への誘導帯電が抑制され、電子部品５をソケット６に着脱する時のＥＳＤによる絶縁破壊を防止することができる。
【００２４】
実施の形態３．
図９は、この発明を実施するための実施の形態３を示す通電ボードの断面図である。図９において、通電ボード３４を構成する封止部３１の内部に導電性部材を埋め込んだ点で実施の形態１と異なっている。図１０は、図９の封止部３１のＡ−Ａ断面図である。挿入口３と接触する封止部３１の内部に、導電性部材である導電体１５が埋め込まれている。導電体１５は接地されている。導電体１５は、封止部３１の摺動面とケーブル１０との間に設けられている。本実施の形態では、導電体１５がケーブル１０を完全に囲むような構成になっているが、特に帯電量が多い箇所に対応して導電体を埋め込んでもよい。このような構成によって、挿入口３との接触によって発生する封止部３１の摺動面の帯電からケーブル１０への誘導帯電を抑えることができる。このため、電子部品５にＥＳＤは発生しない。
【００２５】
以上のように、ケーブル１０を導電体１５で囲んだので、通電ボード３４の封止部３１を着脱する際に、封止部３１上に帯電が発生しても、その帯電によるケーブル１０への誘導帯電が抑制され、電子部品５をソケット６に着脱する時のＥＳＤによる絶縁破壊を防止することができる。
【００２６】
実施の形態４．
図１１は、この発明を実施するための実施の形態４を示す通電ボードの断面図である。図１１において、全ケーブルを一括して接地するための接地用コネクタ治具を設けている。通電ボード４４に設けられた接地用コネクタ１６は、コネクタ８に取り付けられ、全ケーブルを一括して接地する。電子部品５を搭載する場合、または電子部品５を取り外す場合に、接地用コネクタ１６をアース１３に接地する。このような構成によって、絶縁材料の封止部の構造を変更したり、発生した帯電を速やかに逃がす特別な対策をしたりすることなく、恒温槽２の挿入口３との接触によって発生する封止部７の摺動面の帯電からケーブル１０への誘導帯電を抑えることができる。このため、電子部品５にＥＳＤは発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１を示す電子部品の通電試験装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における通電ボードの平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における通電ボードの断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における通電ボードの断面図である。
【図５】電子部品を搭載する際のＥＳＤ発生を説明する概念図である。
【図６】静電誘導によってケーブルが帯電した概念図である。
【図７】この発明の実施の形態２を示す通電ボードの断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２におけるケーブルと導電性スパイラルチューブとの関係を示した図である。
【図９】この発明の実施の形態３を示す通電ボードの断面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４を示す通電ボードの断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  電子部品の通電試験装置、２  恒温槽、３  挿入口、４，２４，３４，４４，１０４  通電ボード、５，１０５  電子部品、６，１０６  ソケット、７，２１，３１，１０７  封止部、８  コネクタ、９  取っ手、１０，１１０  ケーブル、１２  導電性部材、１３，１１３  アース、１４  導電性スパイラルチューブ、１５  導電体、１６  接地用コネクタ、１１１  作業台、１１２  リストラップ、１１４  作業者、１１５  ピンセット。
【図１】
2008070306.tif 000003
【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】
2008070306.tif 000009
【図８】
2008070306.tif 000010
【図９】
2008070306.tif 000011
【図１０】
2008070306.tif 000012
【図１１】
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