(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
恒温槽と、
前記恒温槽に配置され、複数の被試験集積回路を搭載するバーンインボードと、
複数の前記被試験集積回路に電源電圧を供給する電源装置と、
それぞれの前記被試験集積回路に内蔵され、それぞれの前記被試験集積回路の接合温度を測定する温度検出回路と、
複数の前記被試験集積回路の動作状態を制御するための第１の制御信号を複数の前記被試験集積回路に送信する試験制御装置と、
それぞれの前記被試験集積回路に内蔵され、それぞれの前記温度検出回路で測定される前記接合温度がバーンイン試験で設定された温度になるように前記第１の制御信号を補正し、補正された前記第１の制御信号を第２の制御信号として出力する制御回路と、
それぞれの前記被試験集積回路に内蔵され、前記第２の制御信号に応じて動作する回路と、
を備えることを特徴とするバーンイン試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバーンイン試験装置であって、
それぞれの前記制御回路は、
前記接合温度が前記バーンイン試験で設定された温度より高くなるにつれてそれぞれの前記被試験集積回路の消費電力を低くするように前記第１の制御信号を補正し、
前記接合温度が前記バーンイン試験で設定された温度より低くなるにつれてそれぞれの前記被試験集積回路の消費電力を高くするように前記第１の制御信号を補正する
ことを特徴とするバーンイン試験装置。
【請求項３】
請求項１に記載のバーンイン試験装置であって、
前記第１の制御信号は、
パルス波形であり、
前記被試験集積回路は、
前記パルス波形に応じてＯＮ／ＯＦＦし、
それぞれの前記制御回路は、
前記接合温度が前記バーンイン試験で設定された温度より高くなるにつれてデューティ比を小さくするように前記第１の制御信号を補正し、
前記接合温度が前記バーンイン試験で設定された温度より低くなるにつれてデューティ比を大きくするように前記第１の制御信号を補正する
ことを特徴とするバーンイン試験装置。
【請求項４】
請求項１に記載のバーンイン試験装置であって、
それぞれの前記温度検出回路は、
それぞれの前記回路の内部又はそれぞれの前記回路に隣接する位置に配置される
ことを特徴とするバーンイン試験装置。
【請求項５】
請求項４に記載のバーンイン試験装置であって、
それぞれの前記制御回路は、
それぞれの前記温度検出回路によって測定される前記接合温度に応じた前記第２の制御信号を、それぞれの前記温度検出回路に対応するそれぞれの前記回路へ送信する
ことを特徴とするバーンイン試験装置。
【請求項６】
請求項１に記載のバーンイン試験装置であって、
前記バーンインボードが複数搭載されている
ことを特徴とするバーンイン試験装置。
【請求項７】
請求項１に記載のバーンイン試験装置に用いられるバーンイン試験方法であって、
それぞれの前記被試験集積回路に内蔵されるそれぞれの前記温度検出回路でそれぞれの前記被試験集積回路の接合温度を測定する温度検出工程と、
複数の前記被試験集積回路の動作状態を制御するための第１の制御信号を複数の前記被試験集積回路に送信する送信工程と、
それぞれの前記温度検出回路で測定される前記接合温度がバーンイン試験で設定された温度になるように前記第１の制御信号を補正する補正工程と、
を有することを特徴とするバーンイン試験方法。
【請求項８】
請求項７に記載のバーンイン試験方法であって、
それぞれの前記温度検出回路によって測定される前記接合温度の精度を較正する工程をさらに有する
ことを特徴とするバーンイン試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路装置のバーンイン試験装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路におけるバーンイン試験は、主に被試験集積回路の初期不良を顕在化させ、これを選別可能とすることを目的とする。通常は、恒温槽内に複数の被試験集積回路を配置し、すべての被試験集積回路に対して等しいバーンイン条件を与えた上で、長期間に亘り試験を行う。
【０００３】
近年、車載用途の半導体集積回路が多く利用されるようになってきたが、これらはその使用環境の過酷さから、求められる信頼度は日を追うごとに高くなっている。ある場合においては、バーンイン試験中における被試験集積回路の接合温度条件は１５０℃以上が設定される。
【０００４】
また一般に、バーンイン試験中は被試験集積回路の温度は一定であることが求められる。
【０００５】
条件がばらついた状態で試験を実施すれば、過剰に試験状態に晒された集積回路は経年劣化により不良に至る恐れがあり、逆に、十分に試験されない状態で出荷されれば、出荷後に初期不良が顕在化する恐れもある。
【０００６】
このような問題を解決するために、試験対象である複数の半導体装置のジャンクション温度（接合温度）を精度良く制御することができる半導体装置の試験装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１０５９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されるような技術では、試験対象となる半導体装置毎に、個別に温度センサと送風ファンとを配置する必要があるため、バーンイン試験装置内の配線が複雑化すると共に装置コスト増加を招いてしまう。また、接合温度を測定するための温度センサはヒートシンクの内部に配置されており、その測定精度については疑問が残る。
【０００９】
本発明の目的は、配線量を削減しつつ、高精度で接合温度のばらつきを低減することができるバーンイン試験装置及び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】
上記目的を達成するために、本発明は、恒温槽と、前記恒温槽に配置され、複数の被試験集積回路を搭載するバーンインボードと、複数の前記被試験集積回路に電源電圧を供給する電源装置と、それぞれの前記被試験集積回路に内蔵され、それぞれの前記被試験集積回路の接合温度を測定する温度検出回路と、複数の前記被試験集積回路の動作状態を制御するための第１の制御信号を複数の前記被試験集積回路に送信する試験制御装置と、それぞれの前記被試験集積回路に内蔵され、それぞれの前記温度検出回路で測定される前記接合温度がバーンイン試験で設定された温度になるように前記第１の制御信号を補正し、補正された前記第１の制御信号を第２の制御信号として出力する制御回路と、それぞれの前記被試験集積回路に内蔵され、前記第２の制御信号に応じて動作する回路と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、配線量を削減しつつ、高精度で接合温度のばらつきを低減することができるバーンイン試験装置及び方法を提供することにある。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態であるバーンイン試験装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る被試験集積回路の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るバーンイン試験における試験制御装置の制御フローの一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態であるバーンイン試験装置のブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る被試験集積回路の内部信号のタイムチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態であるバーンイン試験装置のブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る被試験集積回路の内部信号のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態では、被試験集積回路に内蔵される温度検出回路を用い、バーンイン試験条件を被試験集積回路間で精度良く揃え、初期不良品を効率よく選別できるバーンイン試験装置の構成および動作について説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態であるバーンイン試験装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すバーンイン試験装置１００は、被試験集積回路１と、被試験集積回路１の動作を制御するための試験制御装置２０と、被試験集積回路１に内蔵される温度検出回路２と、複数の被試験集積回路１を搭載したバーンインボード１１０と、被試験集積回路１に電源電圧ＶＤＤを供給するための電源装置１０と、から構成される。
【００１７】
図１による構成では、単体のバーンインボード１１０がバーンイン試験装置１００に搭載されている例が示されているが、バーンインボード１１０はバーンイン試験装置１００に複数個搭載されていても良い。
【００１８】
バーンインボード１１０は例えば、設定温度の調整が可能な、恒温槽１２０の内部に配置される。被試験集積回路１は一般に樹脂材あるいは無機焼結材を用いた封止材により封止され、図示しないソケットを介してバーンインボード１１０に搭載される。
【００１９】
すなわち、バーンイン試験装置１００は、恒温槽１２０を備える。バーンインボード１１０は、恒温槽１２０に配置され、被試験集積回路１を搭載する。バーンインボード１１０には、複数の被試験集積回路１が搭載されている。
【００２０】
本実施形態において温度検出回路２は、被試験集積回路１に内蔵されていることを特徴とし、被試験集積回路１の接合温度Ｔｊに比例した値を検出し、温度情報信号Ｔｅｍｐに変換して出力する機能を有する。すなわち、温度検出回路２は、被試験集積回路１に内蔵され、被試験集積回路１の接合温度を測定する。
【００２１】
温度情報信号Ｔｅｍｐは、シングルビットのシリアルデータあるいは多ビットのデジタルデータのいずれの出力形式を採っても良い。温度情報信号Ｔｅｍｐは、任意の通信手段によって試験制御装置２０へ送信される。
【００２２】
また温度検出回路２は、被試験集積回路１の製造工程において温度検出精度の較正が実施されていることを特徴とする。図２は、本発明の第１の実施形態に係る、被試験集積回路１の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【００２３】
図２のフローチャートに示すウェハ製造工程（Ｓ１０）においては、ウェハ上の複数の領域に前記被試験集積回路１をそれぞれ形成する。ウェハ上に形成された複数の被試験集積回路１に対しては、ウェハ状態においてそれぞれ試験を実施する（Ｓ１５）。ウェハ試験における、被試験集積回路１に対する試験項目には種々のものが考えられ得る一方で、内蔵する温度検出回路２の較正を行うこともできる（Ｓ１５）。すなわちこの工程において、温度検出回路２の温度検出精度は所望の値に調整できる。
【００２４】
続いて、被試験集積回路１のパッケージの組み立て、封止が行われ（Ｓ２０）、組み立てられた被試験集積回路１を用いてバーンイン試験が行われる（Ｓ２５）。そして、所定の最終出荷試験が行われる（Ｓ３０）。なお、バーンイン試験（Ｓ２５）の詳細は、図３を用いて後述する。
【００２５】
温度検出回路２が動作する状況は、バーンイン試験中（Ｓ２５）に限られるものではない。温度検出回路２の出力である温度情報信号Ｔｅｍｐは、被試験集積回路１の内部回路の制御に使用することも可能である。従って、温度検出回路２はバーンイン試験以外の場合において動作していても差し支えない。
【００２６】
図１に戻り、試験制御装置２０は、被試験集積回路１の動作制御を行う。試験制御装置２０は、電源装置１０を制御して複数の被試験集積回路１に対する電源供給（電源電圧ＶＤＤ）を実施する他、被試験集積回路１を所望の動作状態へ遷移させるために、被試験集積回路１に対して制御信号Ｃｔｒｌを送信することにより制御する機能を有する。試験制御装置２０はまた、温度検出回路２より温度情報Ｔｅｍｐ（温度情報信号）を受信し、被試験集積回路１の動作状態を修正するために制御信号Ｃｔｒｌを送信する機能も有する。
【００２７】
換言すれば、試験制御装置２０は、被試験集積回路１の動作状態を制御するための制御信号Ｃｔｒｌ（第１の制御信号）を被試験集積回路１に送信する送信部と、温度検出回路２で測定される接合温度Ｔｊがバーンイン試験で設定された温度になるように制御信号Ｃｔｒｌを補正する補正部として機能する。
【００２８】
電源装置１０は、複数の被試験集積回路１に電源電圧ＶＤＤを供給する機能を有する。電源装置１０のオン・オフおよび電源電圧ＶＤＤの電圧値は、試験制御装置２０から制御される。
【００２９】
まず、従来方法としての、バーンイン試験中における接合温度Ｔｊの調整手段と、その手段を用いた場合の接合温度Ｔｊの誤差について説明する。一般に、被試験集積回路１の接合温度Ｔｊは下記の演算式（１）により求められる。
【００３０】
Ｔｊ＝Ｔａ＋Θｊａ×Ｐ  …（１）
ここで、Ｔａは恒温槽１２０により制御される雰囲気温度、Θｊａは被試験集積回路１の熱抵抗値、Ｐは被試験集積回路１の消費電力である。従来手法では、接合温度Ｔｊは直接測定されることは無く、演算式（１）により推定される。所望の接合温度Ｔｊとするためには、既知である熱抵抗値Θｊａを除いた、雰囲気温度Ｔａと消費電力Ｐを所望の値に設定し、試験を行う。ここでは例えばΘｊａ＝５０℃／Ｗ、Ｔａ＝１２５℃、Ｐ＝１Ｗとすれば、Ｔｊ＝１７５℃に設定される。
【００３１】
しかしながら、雰囲気温度Ｔａ、熱抵抗値Θｊａ、消費電力Ｐはそれぞれ以下に例として挙げる要因に起因して誤差を持ち得る。これらの要因は、雰囲気温度Ｔａに関しては例えば恒温槽１２０内における温度不均一性であり、熱抵抗値Θｊａに関しては例えば被試験集積回路１の封止材の寸法ばらつきであり、消費電力Ｐに関しては例えば被試験集積回路１の製造ばらつき、などである。従って、演算式（１）により求められる接合温度Ｔｊにも誤差が内包されることは容易に想像できる。
【００３２】
接合温度Ｔｊの誤差ΔＴｊを式（１）より求めると、下記の式（２）で表される。ただし、２次の項については無視する。
【００３３】
ΔＴｊ＝ΔＴａ＋ΔΘｊａ×Ｐ＋Θｊａ×ΔＰ  …（２）
上記の式（２）では例えば、雰囲気温度ＴａのばらつきがΔＴａ＝±５℃、熱抵抗値ΘｊａのばらつきがΔΘｊａ／Θｊａ＝±２％、消費電力ＰのばらつきがΔＰ／Ｐ＝±２％であるとする。このとき接合温度Ｔｊのばらつきの範囲はΔＴｊ＝±７℃となる。
【００３４】
次に、本発明の第１の実施形態のバーンイン試験装置１００における接合温度Ｔｊ調整手段について、試験制御装置２０の制御フローを交えて説明する。図３は、バーンイン試験における試験制御装置２０の制御フローの一例を示したものである。
【００３５】
バーンイン試験を開始すると、試験制御装置２０は被試験集積回路１の動作を開始させる（Ｓ１００）。被試験集積回路１に内蔵される温度検出回路２は、被試験集積回路１の接合温度Ｔｊを検出し、温度情報Ｔｅｍｐに変換した上で送信し、試験制御装置２０が受信する（Ｓ１０５）。
【００３６】
温度情報Ｔｅｍｐを受信した試験制御装置２０は、Ｔｅｍｐに対応する接合温度Ｔｊと、バーンイン条件の設定値とに関して大小比較を実施する（Ｓ１１０）。接合温度Ｔｊがバーンイン条件の設定値よりも大きい場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）は、被試験集積回路１の消費電力Ｐを低減するように動作状態を制御する（Ｓ１１５）。逆に接合温度Ｔｊがバーンイン条件の設定値よりも小さい場合（Ｓ１１０：ＮＯ）には、被試験集積回路１の消費電力Ｐを上げるように動作状態を制御する（Ｓ１２０）。バーンイン試験が継続される場合（Ｓ１２５：ＮＯ）は、試験制御装置２０が温度情報Ｔｅｍｐを受信するフローへと戻り、そうでない場合（Ｓ１２５：ＹＥＳ）は終了する。
【００３７】
換言すれば、試験制御装置２０は、接合温度Ｔｊがバーンイン試験で設定された温度より高くなるにつれて被試験集積回路１の消費電力を低くするように制御信号Ｃｔｒｌ（第１の制御信号）を補正し、接合温度Ｔｊがバーンイン試験で設定された温度より低くなるにつれて被試験集積回路１の消費電力を高くするように制御信号Ｃｔｒｌを補正する補正部として機能する。
【００３８】
例えば、制御信号Ｃｔｒｌ（第１の制御信号）は、パルス波形であり、被試験集積回路１は、パルス波形に応じてＯＮ／ＯＦＦする。ここで、試験制御装置２０（補正部）は、接合温度Ｔｊがバーンイン試験で設定された温度より高くなるにつれてデューティ比を小さくするように制御信号Ｃｔｒｌを補正し、接合温度Ｔｊがバーンイン試験で設定された温度より低くなるにつれてデューティ比を大きくするように制御信号Ｃｔｒｌを補正するようにしてもよい。
【００３９】
本発明の第１の実施形態におけるバーンイン条件は、例えば前述の従来手法の場合と同様に熱抵抗値Θｊａ＝５０℃／Ｗ、雰囲気温度Ｔａ＝１２５℃、消費電力Ｐ＝１Ｗとし、接合温度Ｔｊ＝１７５℃に設定されるものとする。このときも従来手法の場合と同様に雰囲気温度Ｔａと熱抵抗値Θｊａ、および消費電力Ｐにはばらつき要因が内在する。しかし、本実施形態においては被試験集積回路１の接合温度Ｔｊを、温度検出回路２が直接検出するため、温度検出回路２の検出精度のみが接合温度ＴｊのばらつきΔＴｊに影響する。すなわち、雰囲気温度Ｔａや熱抵抗値Θｊａ、および消費電力Ｐによるばらつき要因を排除できる。
【００４０】
本発明の第１の実施形態において、温度検出回路２の検出精度が、例えば±２℃以内に較正されているとすると、接合温度Ｔｊも同様に±２℃以内に制御できる。これは従来の接合温度Ｔｊ調整方法における誤差ΔＴｊ＝±７℃よりも良い精度である。また、被試験集積回路１の消費電力Ｐを個別に調整することで、複数の被試験集積回路間における接合温度Ｔｊばらつきを抑えることも容易となる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、配線量を削減しつつ、高精度で接合温度のばらつきを低減することができる。
【００４２】
すなわち、被試験集積回路に内蔵される温度検出回路を用い、バーンイン試験条件を被試験集積回路間で精度良く揃え、初期不良品を効率よく選別できるバーンイン試験装置が提供できる。
【００４３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態では、被試験集積回路に内蔵される温度検出回路を用い、バーンイン試験条件を被試験集積回路間で精度良く揃え、初期不良品を効率よく選別できるバーンイン試験装置において、バーンイン試験装置内の物理的配線量を削減できる構成および動作について説明する。
【００４４】
図４は本発明の第２の実施形態であるバーンイン試験装置１００の構成を示すブロック図である。
【００４５】
図４に示すバーンイン試験装置１００は、被試験集積回路１と、被試験集積回路１の動作を制御するための試験制御装置２０と、被試験集積回路１に内蔵される回路３と、被試験集積回路１に内蔵され、回路３に近接して配置されていることを特徴とする温度検出回路２と、被試験集積回路１に内蔵され、回路３の動作を制御することを特徴とする制御回路４と、複数の被試験集積回路１を搭載したバーンインボード１１０と、被試験集積回路１に電源電圧ＶＤＤを供給するための電源装置１０と、から構成される。
【００４６】
図４による構成では、単体のバーンインボード１１０がバーンイン試験装置１００に搭載されている例が示されているが、バーンインボード１１０はバーンイン試験装置１００に複数個搭載されていても良い。
【００４７】
本実施形態において温度検出回路２は、被試験集積回路１に内蔵されており、回路３に近接して配置されていることを特徴とし、回路３の近傍における、被試験集積回路１の接合温度Ｔｊに比例した値を検出し、温度情報信号Ｔｅｍｐに変換して出力する機能を有する。温度情報信号Ｔｅｍｐは、シングルビットのシリアルデータあるいは多ビットのデジタルデータのいずれの出力形式を採っても良い。温度情報信号Ｔｅｍｐは、被試験集積回路１の内部の配線を通して制御回路４へ送信される。
【００４８】
試験制御装置２０は、電源装置１０を制御して複数の被試験集積回路１に対する電源供給を実施する他、制御回路４に対して制御信号Ｃｔｒｌを送信する機能を有する。
【００４９】
制御回路４は、被試験集積回路１に内蔵されていることを特徴としており、温度検出回路２から温度情報Ｔｅｍｐを受信し、Ｔｅｍｐに対応する接合温度Ｔｊと、バーンイン条件として予め設定されている温度とを比較する。その比較結果によって、試験制御装置２０から受信した制御信号Ｃｔｒｌに変調を加え、回路３の動作状態を制御するイネーブル信号ＥＮとして出力する機能を有する。
【００５０】
換言すれば、制御回路４は、温度検出回路２で測定される接合温度Ｔｊがバーンイン試験で設定された温度になるように制御信号Ｃｔｒｌ（第１の制御信号）を補正し、補正された制御信号Ｃｔｒｌをイネーブル信号ＥＮ（第２の制御信号）して出力する補正部として機能する。
【００５１】
回路３は、被試験集積回路１に内蔵されていることを特徴としており、その動作状態はイネーブル信号ＥＮによって制御されることを特徴とする。すなわち、被試験集積回路１は、イネーブル信号ＥＮ（第２の制御信号）に応じて動作する回路３を内蔵する。温度検出回路２は、回路３の内部又は回路３に隣接する位置に配置される。
【００５２】
ここで、本発明の第２の実施形態において被試験集積回路１の接合温度Ｔｊを精度良く調整する方法について、例を挙げつつ説明する。バーンイン条件は例えば、第１の実施形態における条件と同様に雰囲気温度Ｔａ＝１２５℃、熱抵抗値Θｊａ＝５０℃／Ｗ、消費電力Ｐ＝１Ｗとし、接合温度Ｔｊ＝１７５℃に設定されているものとする。図５には、本発明の第２に実施形態における、被試験集積回路１の内部信号のタイムチャートを示す。図５における信号名は、それぞれ図４に記載されているものに対応する。
【００５３】
制御信号Ｃｔｒｌは例えば、図５に示すように周期的に、論理レベルがハイおよびローとなる期間を交互に繰り返すものとする。制御信号Ｃｔｒｌにおけるディーティ比は、例えば５０％であるとする。温度情報Ｔｅｍｐは、制御信号Ｃｔｒｌに対して独立に、ある周期で出力値が更新されるものとする。
【００５４】
回路３は、入力されるイネーブル信号ＥＮの論理レベルがハイである期間は動作し、消費電力が発生する。イネーブル信号ＥＮの論理レベルがローである期間において回路３は動作せず、消費電力はほぼ０となる。
【００５５】
制御回路４は、制御信号Ｃｔｒｌと温度情報信号Ｔｅｍｐをそれぞれ受信し、回路３に対してイネーブル信号ＥＮを出力する。その際、温度情報信号Ｔｅｍｐとバーンイン条件、すなわち接合温度Ｔｊ＝１７５℃との比較を行う。その比較結果に従い、制御信号Ｃｔｒｌのデューティ比を基準として変更を加え、イネーブル信号ＥＮとして出力する。
【００５６】
例を図５に示すが、Ｔｅｍｐの示す値が１７５℃に等しい場合は、制御回路４はデューティ比を変更せずにイネーブル信号ＥＮを出力する。Ｔｅｍｐの示す値が１７５℃を下回る場合はデューティ比を上昇させ、１７５℃を上回る場合にはデューディ比を低下させる。
【００５７】
前記制御回路４によってイネーブル信号ＥＮのデューティ比が変更されると、一周期中における消費電力も変動する。具体的には、ディーティ比が上昇すれば回路３が動作する期間が延びることから一周期における消費電力も増加し、ディーティ比が低下すればその逆であり消費電力は減少する。故に、これは演算式（１）における消費電力Ｐを調整できることに他ならない。
【００５８】
また、本実施形態において示した接合温度Ｔｊの調整手法では、温度情報信号Ｔｅｍｐは被試験集積回路１の内部において送受信されるのみである。従って、被試験集積回路１の外部に出力するための端子や、バーンイン試験装置１００の内部配線数を削減することができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、配線量を削減しつつ、高精度で接合温度のばらつきを低減することができる。
【００６０】
すなわち、被試験集積回路１に内蔵される温度検出回路２を用い、バーンイン試験条件を被試験集積回路間で精度良く揃え、初期不良品を効率よく選別できるバーンイン試験装置１００において、バーンイン試験装置内の物理的配線量を削減できる。
【００６１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態では、被試験集積回路に内蔵される温度検出回路を用い、バーンイン試験条件を被試験集積回路間で精度良く揃え、初期不良品を効率よく選別できるバーンイン試験装置において、バーンイン試験装置内の物理的配線量を削減すると共に、被試験集積回路の内部における接合温度のばらつき影響を低減することで、均一な温度状態を実現できる構成および動作について説明する。
【００６２】
図６は本発明の第３の実施形態であるバーンイン試験装置１００の構成を示すブロック図である。
【００６３】
図６に示すバーンイン試験装置１００は、被試験集積回路１と、被試験集積回路１の動作を制御するための試験制御装置２０と、被試験集積回路１に内蔵される回路３と、被試験集積回路１に内蔵され、回路３に近接して配置されていることを特徴とする温度検出回路２と、被試験集積回路１に内蔵され、回路３とは離れた場所に配置されていることを特徴とする回路３’と、被試験集積回路１に内蔵され、回路３’に近接して配置されていることを特徴とする温度検出回路２’と、被試験集積回路１に内蔵され、回路３と回路３’の動作を独立に制御することを特徴とする制御回路５と、複数の被試験集積回路１を搭載したバーンインボード１１０と、被試験集積回路１に電源電圧ＶＤＤを供給するための電源装置１０と、から構成される。
【００６４】
図６による構成では、単体のバーンインボード１１０がバーンイン試験装置１００に搭載されている例が示されているが、バーンインボード１１０はバーンイン試験装置１００に複数個搭載されていても良い。
【００６５】
なお、例えば温度検出回路２と２’、回路３と３’、温度情報信号ＴｅｍｐとＴｅｍｐ’のように記号（’）を付した要素とそうでない要素は、互いに同一の特徴を有しており、電気的接続関係などは記号の有無による違いのみであることを理解されたい。
【００６６】
本実施形態において温度検出回路２’は、被試験集積回路１に内蔵されており、回路３’に近接して配置されていることを特徴とし、回路３’の付近における、被試験集積回路１の接合温度Ｔｊ’に比例した値を検出し、温度情報信号Ｔｅｍｐ’に変換して出力する機能を有する。温度情報信号Ｔｅｍｐ’は、被試験集積回路１の内部の配線を通して制御回路５へ送信される。
【００６７】
換言すれば、回路３及び温度検出回路２は、それぞれ複数ある。制御回路５は、それぞれの温度検出回路２、２’によって測定される接合温度Ｔｊ、Ｔｊ’に応じたイネーブル信号ＥＮ（第２の制御信号）を、温度検出回路２、２’に対応する回路３、３’へ送信する。
【００６８】
本実施形態において試験制御装置２０は、電源装置１０を制御して複数の被試験集積回路１に対する電源供給を実施する他、制御回路５に対して制御信号Ｃｔｒｌを送信する機能を有する。
【００６９】
制御回路５は、被試験集積回路１に内蔵されていることを特徴としており、温度検出回路２および２’から温度情報ＴｅｍｐおよびＴｅｍｐ’を受信し、それぞれに対応する接合温度ＴｊおよびＴｊ’と、バーンイン条件として予め設定されている温度とを、それぞれ比較する。その比較結果によって、試験制御装置２０から受信した制御信号Ｃｔｒｌに変調を加え、回路３の動作状態を制御するイネーブル信号ＥＮと、回路３’の動作状態を制御するイネーブル信号ＥＮ’として独立に出力する機能を有する。
【００７０】
ここで、本発明の第３の実施形態において被試験集積回路１の接合温度Ｔｊを精度良く調整する方法について、例を挙げつつ説明する。同一記号の要素やバーンイン条件は、本発明の第２の実施形態と同様の状態をとるものとして、以降では説明を省略する。図７には、本発明の第３に実施形態における、被試験集積回路１の内部信号のタイムチャートを示す。図７における信号名は、それぞれ図６に記載されているものに対応する。
【００７１】
制御回路５は、制御信号Ｃｔｒｌと温度情報信号ＴｅｍｐおよびＴｅｍｐ’をそれぞれ受信し、回路３に対してイネーブル信号ＥＮを、回路３’に対してイネーブル信号ＥＮ’を出力する。その際、温度情報信号ＴｅｍｐおよびＴｅｍｐ’とバーンイン条件、すなわち接合温度Ｔｊ＝１７５℃との比較を行う。その比較結果に従い、制御信号Ｃｔｒｌのデューティ比を基準として変更を加え、イネーブル信号ＥＮおよびＥＮ’として独立に出力する。
【００７２】
例を図７に示すが、Ｔｅｍｐの示す値が１７５℃に等しい場合は、制御回路５はデューティ比を変更せずにイネーブル信号ＥＮを出力する。Ｔｅｍｐの示す値が１７５℃を下回る場合はデューティ比を上昇させ、１７５℃を上回る場合にはデューディ比を低下させる。制御回路５はまた、Ｔｅｍｐ’の値を基準として同様の制御を行い、イネーブル信号ＥＮ’を出力する。
【００７３】
ところで、接合温度ＴｊとＴｊ’は被試験集積回路１においてそれぞれ異なる箇所で接合温度を検出したものであるが、これらの値に相違があれば被試験集積回路内で接合温度のばらつきや勾配が存在することになる。このとき、制御回路５によりＥＮとＥＮ’を独立に制御することで、接合温度ＴｊとＴｊ’をそれぞれ個別に１７５℃に近づける制御することができるようになり、被試験集積回路１の内部における接合温度を均一にすることが可能である。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば、配線量を削減しつつ、高精度で接合温度のばらつきを低減することができる。
【００７５】
すなわち、被試験集積回路１に内蔵される温度検出回路２を用い、バーンイン試験条件を被試験集積回路間で精度良く揃え、初期不良品を効率よく選別できるバーンイン試験装置１００において、バーンイン試験装置内の物理的配線量を削減すると共に、被試験集積回路１の内部における接合温度のばらつき影響を低減することで、均一な温度状態を実現できる。
【００７６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について他の構成の追加・削除・置換をする事が可能である。
【００７７】
また、制御線や信号線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や信号線を示しているとは限らない。
【符号の説明】
【００７８】
１００…バーンイン試験装置
１１０…バーンインボード
１２０…恒温槽
１…被試験集積回路
２，２’…温度検出回路
３，３’…回路
４，５…制御回路
１０…電源装置
２０…試験制御装置
ＶＤＤ…電源電圧
Ｔｅｍｐ，Ｔｅｍｐ’…温度情報信号
Ｃｔｒｌ…制御信号
ＥＮ、ＥＮ’…イネーブル信号
【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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