JPH04264747A - 半導体集積回路試験装置 - Google Patents

半導体集積回路試験装置

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JPH04264747A
JPH04264747A JP3025822A JP2582291A JPH04264747A JP H04264747 A JPH04264747 A JP H04264747A JP 3025822 A JP3025822 A JP 3025822A JP 2582291 A JP2582291 A JP 2582291A JP H04264747 A JPH04264747 A JP H04264747A
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JP
Japan
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temperature
test
tester
value
diode
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Pending
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JP3025822A
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English (en)
Inventor
Tetsunori Maeda
前田 哲典
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH04264747A publication Critical patent/JPH04264747A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2872Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
    • G01R31/2874Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/31724Test controller, e.g. BIST state machine

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路試験装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、高電力用のICなどをICテ
スタで測定する場合は、動作時の消費電力によるICの
接合部温度が上昇するのを防ぐため、被試験ICを冷却
している。図6は、従来のIC試験の一例のブロック図
であり、ICテスタ1bには、被試験IC20の電気特
性試験(以下、テストと称す)を実施する為の電圧およ
び電流の印加手段や計測を制御する試験制御回路2と制
御ソフト6と動作するコンピュータ装置4とを有し、コ
ンピュータ装置4と試験制御回路2を接続するコンピュ
ータバス5を介してこの試験制御回路2に所定の動作を
させている。また、試験制御回路2により印加される電
圧,電流、或いはIC20によって発生する電圧,電流
を相互に伝達するための計測信号接続線3を有する。ま
た、IC20とICテスタ1bの計測信号接続線3の延
端(図中、上部延端を指す)を接続する手段として接続
器30を用い、この接続器30とIC20との接続は接
触子31により達成し、接続器30とICテースタ1b
との接続は詳細の図示はしていないがICテスタ1bの
計測信号接続線3の延端により達成する。
【0003】一般に高電力ICは、その消費電力値によ
り被試験IC20の形態が異なり、従ってIC冷却装置
10の形態も異なる。例えば本発明で対象としているI
C20は電力が20W以上の場合であり、図7(A)の
斜視図と図7(B)の断面図に示すように、TAB(T
ape  Automated  Bonding)で
あり、ICチップ21が露出した状態となる。このIC
チップ21はTABテープ22上に載置されTABボン
ディング24によりTABテープ22の配線と電気的接
続がなされている。またTABテープ22は柔らかい材
質、例えばポリイミドが使用され物流やテスト時にはT
ABテープ22の機械的を強化する目的でキャリア23
で固定される。ここではこのキャリアを含めて被試験I
C20という。このIC20を前述の接続手段によりテ
ストする場合には、ICチップ21が自己発熱するので
、外付のIC冷却装置10を用いて強制冷却を施す手法
が一般的である。
【0004】IC冷却装置10とIC冷却装置接続器1
1は熱抵抗が最少となる様に接着され、IC冷却装置接
続器11の下端をIC20のICチップ21に押しつけ
接触させる事により、IC20のテストにより発生する
自己発熱をIC冷却装置接続器11からIC冷却装置1
0へ伝搬させ、ICチップ21が高温によりジャンクシ
ョン破壊しない様にジャンクション温度Tjを一定にす
る。また、IC20のTABテープ22は、IC押さえ
12と接続器30の接触子31に挟まれる事により一定
の圧力を得、ICテスタ1からの電気信号をICチップ
21に伝達する。詳細には図示はしていないが、TAB
テープ22には電気的接続を目的としたパッドやICチ
ップ21へ電気信号を伝達する為の配線がなされている
。通常、接触子31はポゴコンタクトローブが使用され
、このスプリング圧力によりTABテープ22上のパッ
ドに電気的接触を取る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の半導体集積回路
試験装置は、強制冷却を行っているが、例えばIC冷却
装置10が何等かの要因により機能しない場合、或いは
IC冷却装置接続器ICチップの接触が不充分の場合で
は、ICテスタからのテスト信号、特に被試験ICに与
えるバイアス電源電圧によって冷却されないまま自己発
熱量が増加する。この場合、数10WのICではほんの
数秒で数百度という温度に達し、IC上のICチップの
ジャンクション破壊はもとより、発煙によるIC冷却装
置接続器のICチップへの接触面の破壊を発生する恐れ
がある。
【0006】特に、IC冷却装置接続器のICチップへ
の接触面は、接触による熱抵抗を極力少なくする為に1
μmの荒さを問題にする程の仕上げ状態であり、発煙に
より不純物が付着したりすると、これを修理する事が困
難である。また図示してはいないが、強制冷却の手段と
してフッ化炭素液を用いている場合では、この液体の沸
点をゆうに越えてしまい、人体に有害なフッ化水素を発
生させる恐れがある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
試験装置は、内部にダイオードを有する被試験ICに接
触して冷却する冷却装置と、前記被試験ICに電気的に
接続して計測信号を授受する試験制御回路を有するIC
テスタとを有する半導体集積回路試験装置において、前
記ICテスタが、前記ダイオードの温度特性に対応する
温度特性信号と予め設定された温度に対応する温度規格
値とを入力して比較し、前記温度特性信号が前記温度規
格値を超えた場合に前記試験制御回路に警報出力を供給
し試験を中断する異常検出回路を有して構成されている
【0008】
【実施例】図1および図2は本発明の第1の実施例のブ
ロック図および被試験ICと異常検出回路のブロック図
である。内部にダイオード回路29を有する被試験IC
20のICチップ21にIC冷却装置接続器11を介し
て接触して冷却するIC冷却装置10と、被試験IC2
0に計測信号接続線3を介して接続して計測信号を授受
する試験制御回路2を有するICテスタ1とを有する。 このICテスタは、ダイオード29の接合部温度特性に
対応する特性信号Aと予め設定された温度Tjmaxに
対応する温度規格値Bとを比較器55に入力して比較し
、温度特性信号Aが温度規格値Bを超えた場合に試験制
御回路2に警報出力信号53を供給し試験を中断する異
常検出回路A50を有する。
【0009】図2のブロックをさらに説明すると、被試
験IC20のIC内部回路28へは電源27とグランド
25及びI/O信号26を接触子31,接続器30及び
計測信号接続線3を以て試験制御回路2とを接続し、I
C20のバイアス印加や入出力の情報を相互に伝送しテ
ストを行う。また、IC20のICチップ温度をモニタ
する為のダイオード回路29のカソード側をIC回路2
8と共用のグランド25に接続し、アノード側を異常検
出回路A50の比較器55の入力A及び定電流発生器5
4に接続する。また、試験制御回路2から出力する警報
を発する基準の温度規格値を比較器55の入力Bに入力
し、入力Aと入力Bの電圧値によって警報結果を試験制
御回路2に入力する。
【0010】一般的にIC20のジャンクション温度T
jを得るには、ICチップ21内部の温度検出用のダイ
オード回路29に定電流Iを流し、この時発生する順方
向の電圧値Vfを観測する。
【0011】今、何等かの要因で、IC20のICチッ
プ21を強制冷却できなくなった場合、ダイオード回路
29の温度上昇に伴いVf特性が変化し、アナログ比較
器55の入力Aの電圧値が変化する。
【0012】すなわち図3によれば、IC20のジャン
クション温度Tjとダイオード回路29の順方向電圧V
fとの関係は、直線的な関係が有る。このグラフは、一
般的なバイポーラ(ECL)回路の温度特性に対応して
いる。従って、ジャンクション温度Tjの変化が、警報
を発する為の規格値を越えた場合、警報出力線53に比
較器55から警報が発せられ、これをICテスタ1の試
験制御回路2が受領したら、直ちにテストを終了させる
。試験制御回路2の詳細については図示していないが、
警報出力信号53をゲート回路で受け、これによりIC
20に出力しているバイアス電源27やデバイスI/0
26への電圧出力を中断する。例ばTj=100℃でテ
ストを中止するなら、Vf=650mVのポイントで比
較器55の出力を反転する様に、温度規格の電圧値を比
較器55の入力Bに与えれば良い。
【0013】図4,図5は、本発明の第2の実施例のブ
ロック図および異常検出回路BとICのブロック図であ
り、図1との違いは、IC20のダイオード回路29に
発生する順方向電圧Vfの入力を、異常検出回路B60
内のAD変換(アナログ/デジタル変換)器65と、B
USインタフェイス回路66により、AD変換器65に
よりデジタル化された電圧値をコンピュータバス5を介
してコンピュータ装置4aに接続し、コンピュータ装置
4aに予め記憶する警報温度比較情報7をコンピュータ
装置4内の制御ソフト6によりAD変換器65の電圧値
及び前記記憶した警報温度比較情報7を逐次比較し、そ
の比較結果により異常温度と判断した場合には強制的に
試験を終了とする手段を有する。
【0014】本実施例では、ICテスタ1aでIC20
をテストする時、同時に定電流発生器54から温度特性
値入力線51を経由してIC20のダイオード回路29
に一定電流Iを印加し、ダイオード回路29の順方向電
圧Vfを温度特性値入力信号51を経由してAD変換器
65で受ける。これを、AD変換器65によりアナログ
/デジタル変換し、変換結果をBUSインタフェイス回
路66に渡す。更に、BUSインタフェイス回路66か
らコンピュータバス5によりコンピュータ装置4に与え
る。また、ICチップ21のジャンクション温度とを比
較する為のリファレンス値、即ち、警報温度比較情報7
は、コンピュータ装置4の主記憶装置の一部に、予め記
憶されている。
【0015】今、何等かの要因で、IC20のICチッ
プ21を強制冷却できなくなった場合、ダイオード回路
29の特性が変化し、AD変換器65の入力電圧値が変
化する。この変化情報は、逐次AD変換されコンピュー
タ装置4aに与えられている。また、コンピュータ装置
4aの警報温度比較情報7とコンピュータバス5から入
力されるAD変換後のダイオード回路29の順方向電圧
Vfの夫々の値は、制御ソフト6の実行により逐次比較
が行われ、制御ソフト6の判断により異常温度と判断し
た場合、直ちに、制御ソフト6の制御により、コンピュ
ータ装置4aからコンピュータバス5を経由して試験制
御回路2にテストを中止せしめる。制御ソフト6のアル
ゴリズムは具体的に図示してはいないが、温度比較やテ
スト中止制御は、割込み制御により容易に構成が可能で
ある。
【0016】
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、高電
力ICの強制冷却しつつテスト中に、何等かの要因によ
りIC冷却装置が機能せず、自己発熱量が増加した場合
でも、ICテスタで異常温度を検出し、ICの故障に至
る温度となる前にテストを中止する為、ICのジャンク
ション破壊はもとより、発煙によるIC冷却装置接続器
のICチップ接触面の破壊を未然に防止出来る。
【0017】また、強制冷却の手段としてフッ化炭素液
を用いている場合でも、この液体の沸点を越えない為、
人体に有害なフッ化水素を発生させない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のブロック図である。
【図2】図1の異常検出回路AとICのブロック図であ
る。
【図3】図1のブロックの動作を説明するためのダイオ
ード特性の接合温度特性図である。
【図4】本発明の第2の実施例のブロック図である。
【図5】図4の異常検出回路BとICのブロック図であ
る。
【図6】従来の半導体試験装置試験装置の一例のブロッ
ク図である。
【図7】被試験半導体装置の一例の斜視図および断面図
である。
【符号の説明】
1,1a    ICテスタ 2    試験制御回路 3    計測信号接続線 4    コンピュータ装置 5    コンピュータバス 6    制御ソフト 11    IC冷却装置接続器 12    IC押さえ 20    被試験IC 29    ダイオード回路 30    接続器 31    接触子 50    異常検出回路A 51    温度特性入力線 52    温度規格値入力線 53    警報出力線 54    定電流回路 55    比較器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  内部にダイオードを有する被試験IC
    に接触して冷却する冷却装置と、前記被試験ICに電気
    的に接続して計測信号を授受する試験制御回路を有する
    ICテスタとを有する半導体集積回路試験装置において
    、前記ICテスタが、前記ダイオードの温度特性に対応
    する温度特性信号と予め設定された温度に対応する温度
    規格値とを入力して比較し、前記温度特性信号が前記温
    度規格値を超えた場合に前記試験制御回路に警報出力を
    供給し試験を中断する異常検出回路を有することを特徴
    とする半導体集積回路試験装置。
JP3025822A 1991-02-20 1991-02-20 半導体集積回路試験装置 Pending JPH04264747A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63132A (ja) * 1986-06-19 1988-01-05 Mitsubishi Electric Corp ウエハテスト装置
JPH0243760A (ja) * 1988-08-04 1990-02-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 集積回路
JPH0364038A (ja) * 1989-08-02 1991-03-19 Mitsubishi Electric Corp 半導体試験装置

Patent Citations (3)

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Effective date: 19971216