(57)【要約】【課題】リレー接点の摩耗度チェックを行うために専用の診断プログラムや外部回路が必要であり、またチェックのために接点のオンオフ回数が増えて、劣化を促進してしまうという課題を解決する。【解決手段】テストヘッド内にリレー接点の摩耗度をチェックするリレー接点検査部を設け、このリレー接点検査部によりテストヘッドに配置されているリレー接点の摩耗度をチェックするようにした。また、他の診断で異常となった経路上にある接点のみチェックするようにした。診断のためのプログラムや外部回路が不要になり、かつ異常と思われる接点のみチェックするので、リレーのオンオフ回数を少なくすることができる。【選択図】                    図４
2007212183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定半導体に試験パターンを与え、この被測定半導体の出力と期待出力とを比較することにより前記被測定半導体の良否を判定する半導体検査装置において、
少なくとも前記被測定半導体に印加する信号を出力するドライバ、アナログ電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器およびリレー接点を含むテストヘッドと、
前記テストヘッドに内蔵され、前記リレー接点の摩耗度をチェックするリレー接点検査部と、
を具備したことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
前記リレー接点検査部は、マイクロコンピュータおよびこのマイクロコンピュータ上で動作するソフトウエアで構成されることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項３】
前記リレー接点検査部は、他の診断で異常となった経路上のリレー接点の摩耗度チェックを行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体検査装置。
【請求項４】
前記リレー接点検査部は、ユーザプログラムを実行する経路上にあるリレー接点の摩耗度チェックを行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項３いずれかに記載の半導体検査装置。
【請求項５】
前記半導体検査装置は、摩耗度をチェックするリレー接点をオフにして所定の電圧を印加し、前記リレー接点をオンにしてから予め定められたセトリング時間後の前記リレー接点の電圧と予め定められたリファレンス電圧を比較することにより、摩耗度を推定するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項４いずれかに記載の半導体検査装置。
【請求項６】
前記セトリング時間後のリレー接点の電圧が前記リファレンス電圧より低い場合、前記セトリング時間を増加させて複数回測定を行うようにしたことを特徴とする請求項５記載の半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリレー接点の摩耗度をチェックする機能を有する半導体検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体検査装置は、被測定半導体に所定のパターンの信号を印加し、この被測定半導体に流れる電流などを測定して評価する検査装置である。このような半導体検査装置では、被測定半導体に信号を印加し、また切り離すために、機械式接点を有するリレーを用いている。
【０００３】
機械式のリレー接点には寿命があるので、正常であるかどうかを定期的に診断しなければならない。図６に診断プログラムで実行される診断のフローを示す。この診断プログラムはコマンド入力によって実行される。
【０００４】
図６において、工程（Ａ−１）で診断対象リレーを選択し、工程（Ａ−２）でリレー接点に印加する印加電圧を設定する。そして、工程（Ａ−３）でリレーをオンオフしてメーク時間、ブレーク時間を測定し、この測定結果から工程（Ａ−４）でリレーの良否を判定する。次に、工程（Ａ−５）で診断していないリレーがあるかどうかを調べ、あれば工程（Ａ−１）に戻り、なければ終了（ＥＸＩＴ）する。
【０００５】
接点が劣化すると、接点部分の磨耗による電気抵抗や浮遊容量の増大するとともに、機械的部分の経時変化や損傷によりメーク時間やブレーク時間が長くなることが知られている。そこで、例えばメーク時間やブレーク時間を測定し、これらの変化の大きさに基づいてリレー接点の良否を判定することが行われている。このメーク時間、ブレーク時間は、リレーをオンまたはオフしてから一定電圧に達するまでの間所定のクロックをカウントすることにより測定する。
【０００６】
また、リレーのオンオフ回数をカウントし、ある回数に達したらユーザに通知することも行われている。
【特許文献１】特開２０００−９８０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このようなリレー接点の診断方法の実行にあたっては、図６の診断プログラムを実行するためにユーザプログラムの実行を一時停止しなければならず、検査効率が低下するという課題があった。
【０００８】
また、診断のためにリレーをオンオフしなければならず、さらにリレー接点の劣化を促進してしまうという課題もあった。
【０００９】
また、リレーのメーク時間、ブレーク時間を測定するためにはクロックをカウントしなければならず、そのための外部回路が必要になるという課題もあった。
【００１０】
さらに、診断プログラムを検査装置毎に開発しなければならないという課題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、テストヘッドに内蔵されたリレー接点検査部によってリレー接点の摩耗度をチェックすることにより、検査の効率を低下させず、かつ不要なリレーのオンオフを防止することができる半導体検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
被測定半導体に試験パターンを与え、この被測定半導体の出力と期待出力とを比較することにより前記被測定半導体の良否を判定する半導体検査装置において、
少なくとも前記被測定半導体に印加する信号を出力するドライバ、アナログ電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器およびリレー接点を含むテストヘッドと、
前記テストヘッドに内蔵され、前記リレー接点の摩耗度をチェックするリレー接点検査部と、
を具備したものである。専用の診断プログラムが不要になる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記リレー接点検査部は、マイクロコンピュータおよびこのマイクロコンピュータ上で動作するソフトウエアで構成するようにしたものである。もともとテストヘッドに搭載されているマイクロコンピュータを利用することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記リレー接点検査部は、他の診断で異常となった経路上のリレー接点の摩耗度チェックを行うようにしたものである。不要なチェックを行わないようにすることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項３いずれかに記載の発明において、
前記リレー接点検査部は、ユーザプログラムを実行する経路上にあるリレー接点の摩耗度チェックを行うようにしたものである。ユーザプログラムの実行中にチェックを行うことができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１または請求項４いずれかに記載の発明において、
前記半導体検査装置は、摩耗度をチェックするリレー接点をオフにして所定の電圧を印加し、前記リレー接点をオンにしてから予め定められたセトリング時間後の前記リレー接点の電圧と予め定められたリファレンス電圧を比較することにより、摩耗度を推定するようにしたものである。元々テストヘッドに搭載されている要素を用いてリレー接点のチェックを行うことができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記セトリング時間後のリレー接点の電圧が前記リファレンス電圧より低い場合、前記セトリング時間を増加させて複数回測定を行うようにしたものである。摩耗の程度を推定できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明した請求項１，２、３、４、５および６の発明によれば、テストヘッドにリレー接点検査部を内蔵し、このリレー接点検査部によってリレー接点の摩耗度をチェックするようにした。
【００１９】
特別な外部回路や診断プログラムが不要になるという効果がある。
【００２０】
また、テストヘッドに内蔵されているマイコンやドライバ、ＡＤ変換器等を利用することによりソフトウエアのみで検査部を構成できるので、構成が大幅に簡単になるという効果もある。
【００２１】
また、他の診断で異常になった経路上にあるリレー接点のみチェックを行うことによりチェックの時間を短縮し、かつリレーのオンオフ回数を減らすことができるという効果もある。
【００２２】
また、ユーザプログラムを実行している経路上にあるリレー接点をチェックすることにより、検査とチェックを同時に行うことができるという効果もある。
【００２３】
さらに、他の診断と組み合わせることにより、故障原因切り分けの判断材料とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明について、図面を用いて詳細に説明する。図１に半導体検査装置の構成を示す。図１において、１０はテスタコントローラ、３０は被測定半導体が接続されるテストヘッドである。このテストヘッド３０には図示しないカードが取り付けられており、このカードにマイコン３１が配置されている。２０は外部メモリであり、テスタコントローラ１０とテストヘッド３０で同じアドレスにマッピングされている。この外部メモリ２０を介して、テスタコントローラ１０とテストヘッド３０が情報の交換を行う。
【００２５】
テスタコントローラ１０は外部メモリ２０に動作指示コマンド等を書き込み、マイコン３１はこの動作指示コマンドを読み出して、テストヘッド３０内のレジスタにアクセスして各種の設定を行う。また、マイコン３１はテストヘッド３０のハードウエア情報を外部メモリ２０に書き込む。テスタコントローラ１０はこの書き込まれたハードウエア情報を読み出す。
【００２６】
マイコン３１には、テストヘッド３０に配置されているハードウエアを制御するプログラム、いわゆるファームウエアが格納されている。ユーザが作成したプログラムは、いくつかの段階を経て最終的にこのファームウエアにアクセスし、ハードウエアを制御する。
【００２７】
図２にテストヘッド３０に装備されるピンエレクトロニクスの一般的な構成を示す。４０は奇数ピン用回路であり、ドライバ４１、ＡＤ変換器４２、リレー接点４３〜４５で構成される。ドライバ４１の出力は直列接続されたリレー接点４３、４４を介して、被測定半導体が搭載されるパフォーマンスボードに出力される。リレー接点４３と４４の接続点の電圧は、リレー接点４５を介してＡＤ変換器４２に入力される。
【００２８】
５０は偶数ピン用回路であり、ドライバ５１、ＡＤ変換器５２、リレー接点５３〜５５で構成される。この偶数ピン用回路５０の構成は奇数用回路４０と同じなので、説明を省略する。なお、ドライバ４１、５１の設定電圧、ＡＤ変換器４２、５２およびリレー接点４３〜４５、５３〜５５の制御はマイコン３１で行われる。
【００２９】
リレー接点の診断にあたっては、パフォーマンスボードを診断用パフォーマンスボード６０に交換する。この診断用パフォーマンスボード６０には、偶数ピン用回路４０と奇数ピン用回路５０を接続する折り返し経路６１が形成されている。
【００３０】
マイコン３１上で動作するプログラムには、リレー接点をチェックするプログラムがファームウエアとして組み込まれている。前述したように、マイコン３１はテストヘッド３０に装備されたリレー接点やＡＤ変換器などを制御する機能を有している。この機能を駆使することにより、外部回路を用いることなく、リレー接点のチェックを行うことができる。
【００３１】
図３に、リレー接点がオンしてからの経過時間と接点の電圧との関係を示す。横軸は接点がオンになってからの時間、縦軸は接点の電圧である。接点が消耗していないと、７１に示すように出力電圧は比較的早く一定電圧に達する。図３では、Ｔ１時間で一定電圧になっている。
【００３２】
接点が消耗してくると、一定電圧に達する時間が長くなる。７２は接点が多少消耗した場合であり、Ｔ２時間で一定電圧に達する。７３は接点がかなり消耗した場合であり、一定電圧になるまでにＴ３時間を要する。このように、接点をオンしてからその出力電圧が一定電圧になるまでの時間を測定することにより、接点の摩耗の程度を推定することができる。
【００３３】
図４にリレー接点診断手順を示すフローチャートを示す。この診断手順では、ピンエレクトロニクスのドライバ電圧精度診断で異常になったピンのみチェックを行うことにより、チェック時間および接点のオンオフ回数を少なくしている。
【００３４】
ドライバ電圧精度診断とは、ドライバの出力電圧をＡＤ変換器に入力してその電圧を測定することにより、ドライバ電圧の精度をチェックするものである。図５にフローチャートを示す。この電圧精度診断は、工程（Ｃ−１）で診断対象ピンを選択し、工程（Ｃ−２）で精度診断を実行して、工程（Ｃ−３）で判定する動作を繰り返す。
【００３５】
奇数ピン用回路４０のドライバ電圧精度診断を行うためには、リレー接点４３、４５をオン、４４をオフにして、ドライバ４１の出力電圧をＡＤ変換器４２に入力して測定する。偶数ピン用回路５０も同じ手順で測定する。なお、診断にはドライバ電圧精度診断の他に経路診断、カード診断などがある。
【００３６】
図４において、工程（Ｂ−１）で診断対象のピンを選択し、工程（Ｂ−２）でドライバ電圧精度診断を実行する。工程（Ｂ−３）で判定を行い、診断結果が異常なし（ＯＫ）であると接点摩耗度のチェックを行わないで工程（Ｂ−１８）に移動する。また、リレー以外の要因で異常になったことが明らかなピンも接点摩耗度チェックの対象としない。
【００３７】
精度診断が異常（ＦＡＩＬ）であると、工程（Ｂ−４）で診断対象ピンの選択を行う。この工程で精度診断と接点摩耗度チェック以外の診断で異常になったピンを接点摩耗度チェックの対象から外す。
【００３８】
次に、工程（Ｂ−５）で摩耗度チェックのためのリファレンス電圧を設定する。このリファレンス電圧はテスタコントローラ１０から読み込まれる。そして、工程（Ｂ−６）で診断対象リレー接点を選択する。図２に示したように、通常１つのピンには複数の接点が対応している。この複数の接点のうち、どの接点をチェックするかを選択する。
【００３９】
次に、工程（Ｂ−７）でセトリング待ち時間を設定する。そして、工程（Ｂ−８）でこの設定した待ち時間が、予め定められた上限値以内であるかどうかをチェックし、上限値を越えていると工程（Ｂ−１６）に移動する。セトリング待ち時間はリレー接点をオンしてから電圧を測定するまでの待ち時間であるが、接点をオンする時間および電圧測定に要する時間等測定に必要な時間を含める。
【００４０】
次に、工程（Ｂ−９）で接点に電圧を印加し、工程（Ｂ−１０）で診断対象の接点をオフからオンに変化させる。そして、工程（Ｂ−１１）で、工程（Ｂ−７）で設定したセトリング待ち時間だけ（正確には、設定したセトリング待ち時間から測定に必要な時間を引いた時間）待機した後、工程（Ｂ−１２）で接点の電圧を測定し、工程（Ｂ−１３）で印加電圧を０Ｖに戻す。待ち時間の測定は、マイコン３１に内蔵されているタイマを用いて計測する。
【００４１】
そして、工程（Ｂ−１４）で、工程（Ｂ−１２）で測定した測定電圧と、工程（Ｂ−５）で設定したリファレンス電圧を比較し、測定電圧の方が等しいか小さいと、工程（Ｂ−１５）で設定されたセトリング待ち時間に一定の値αを加算した時間を新たなセトリング待ち時間に変更して、工程（Ｂ−８）に移動する。
【００４２】
工程（Ｂ−８）でセトリング待ち時間が上限値を越えるか、または工程（Ｂ−１４）で測定電圧がリファレンス電圧より大きくなると、工程（Ｂ−１６）で制御側に通知する。１回目の測定で測定電圧がリファレンス電圧より大きいと、接点の摩耗が進行していないことを表しているので、その測定電圧をリファレンス電圧とするようにテスタコントローラ１０に通知する。
【００４３】
２回目以降の測定で測定電圧がリファレンス電圧よりも大きくなると、摩耗が進行していることを表しているので、その旨を警告としてテスタコントローラ１０に通知する。テスタコントローラ１０は、この警告を受け取るとリレーの交換時期であることをユーザに通知する。工程（Ｂ−８）でセトリング待ち時間が上限値を越えると、摩耗が極度に進行したことを表しているので、接点に異常が発生したことを制御側に通知する。
【００４４】
次に、工程（Ｂ−１７）で対象ピンの全ての接点をチェックしたかを調べ、チェックしていない接点があると工程（Ｂ−６）に移動する。全ての接点のチェックが終了すると、工程（Ｂ−１８）で全てのピンをチェックしたかを調べ、チェックしていないピンがあると工程（Ｂ−１）に戻る。
【００４５】
もともとテストヘッドに装備されているドライバやＡＤ変換器を使用することにより、外部回路なしで摩耗度をチェックすることができる。例えば、接点４３の摩耗度をチェックするときは、接点４４をオフ、接点４５をオンにして、接点４３をオンオフする。接点４５のチェックでは、接点４４をオフ、接点４３をオンにして、接点４５をオンオフする。接点４４の測定は折り返し経路６１を用いて偶数ピン用回路のＡＤ変換器を用いることができる。
【００４６】
なお、図４実施例では精度診断の実行時に接点の摩耗度チェックを行うようにしたが、特定のユーザプログラムを実行するときにチェックを行うようにしてもよい。この場合は、被測定半導体が連続して異常になったときに、摩耗度のチェックを行うようにすればよい。
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、もともとテストヘッドに装備されているドライバやＡＤ変換器を使用してリレー接点をオンしてから電圧を測定するまでのセトリング待ち時間が予め定められた上限値以内であるかどうかに基づきリレー接点の摩耗度をチェックすることができ、従来のようなメーク時間やブレーク時間を測定するための外部回路や検査装置毎に固有の診断プログラムが不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】半導体検査装置の構成図である。
【図２】ピンエレクトロニクスの構成図である。
【図３】接点をオンしたときの電圧変化を示す特性図である。
【図４】本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図５】ドライバ電圧精度診断のフローチャートである。
【図６】従来のリレー接点チェック方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  テスタコントローラ
２０  外部メモリ
３０  テストヘッド
３１  マイコン
４０  奇数ピン用回路
４１、５１  ドライバ
４２、５２  ＡＤ変換器
４３〜４５、５３〜５５  リレー接点
５０  偶数ピン用回路
６０  診断用パフォーマンスボード
６１  折り返し経路
【図１】
2007212183.tif 000003
【図２】
2007212183.tif 000004
【図３】
2007212183.tif 000005
【図４】
2007212183.tif 000006
【図５】
2007212183.tif 000007
【図６】
2007212183.tif 000008