JPH0579481U - Ｌｓｉテスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はＬＳＩテスタに関し、その目的は、
タイミング精度に関係のある部分の温度を直接測定して
個別にタイミング補正するように構成することにより、
使用温度の広い高速測定が可能なＬＳＩテスタを提供す
ることにある。 【構成】 複数のＩＣチップが実装されたマルチチップ
モジュールを用いたＬＳＩテスタにおいて、各マルチチ
ップモジュールに各ＩＣチップの実装面の温度を測定す
る温度センサと、該温度センサの出力信号に基づいて各
ＩＣチップ毎にタイミング補正を行うタイミング補正系
統を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＬＳＩテスタに関し、更に詳しくは、ＬＳＩテスタに用いられるＩＣ チップの温度変化に伴うタイミング補正に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＬＳＩテスタのタイミング精度は、原理的に内部で使われている半導体の接合 部の温度に依存する遅延時間で決められる。つまり、各部分の半導体の環境温度 に左右される。

【０００３】 従来、このような温度変化の影響を最小限にするために、装置全体としての温 度環境の変化を代表点位置に設けた温度センサで測定し、許容温度範囲を越えた 場合（例えば±２℃の変化）にタイミング校正を行って再度許容範囲内にもって いくことが行われている。

【０００４】 ところが、このような従来の構成によれば校正に時間がかかり、２５６ピンで １０分程度は試験が停止してしまうという問題がある。 また、温度測定位置がタイミング校正にあたって適切な位置かどうかという問 題もある。なぜなら、温度測定は間接的であり、半導体の負荷を全て把握してい るとはいえない。そして、通常の室内空調は±５℃程度の変動があることを考え ると、頻繁に校正動作が起動されてしまうことになる。

【０００５】 そこで、周囲温度の変動により頻繁に校正動作が起動されてしまう不都合を回 避するために、テストヘッドを含むＬＳＩテスタの筐体全体を外気とは隔離した 系とし、冷却器を用いて内部を一定温度に保つことも行われているが、ユーザー の立場からはＬＳＩテスタのみならずテスタの冷却系の動力損失まで負担しなけ ればならず、クリーンルームの空調の熱的な負担が大きくなってしまう。

【０００６】 これらの諸問題を背景として、現状のＬＳＩテスタにおけるタイミング精度は 、ドライバやコンパレータを総合した状態で±７００ｐｓ程度に保たれている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、近年の半導体の製造プロセスは、半導体の高速化，低消費電力化のた めに微細なプロセスに移行しつつあり、タイミング精度の一層の向上が求められ ている。

【０００８】 本考案は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイ ミング精度に関係のある部分の温度を直接測定して個別にタイミング補正するよ うに構成することにより、使用温度の広い高速測定が可能なＬＳＩテスタを提供 することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案のＬＳＩテスタは、 複数のＩＣチップが実装されたシリコンをベースとしたマルチチップモジュー ルを用いたＬＳＩテスタにおいて、各マルチチップモジュール上に個別ＩＣチッ プ又は代表チップの実装面の温度を測定する温度センサと、該温度センサの出力 信号に基づいて各ＩＣチップ毎にタイミング補正を行うタイミング補正系統を設 けたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】

マルチチップモジュールに実装された各ＩＣチップの実装面の温度が温度セン サにより個別に測定される。そして、その測定結果に基づいて、各ＩＣチップ毎 にタイミング補正系統によるタイミング補正が行われる。

【００１１】 これら温度測定及びタイミング補正は、テスタの演算処理の休止時間を利用し て任意に実行できるので、本来のテスタの測定対象の検査時間を大幅に減らすこ とはなく、稼動効率を改善できる。

【００１２】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明する。 図１は本考案に係るＬＳＩテスタの概略ブロック図である。図において、１は 複数のＩＣチップが実装されるマルチチップモジュール（以下ＭＣＭと略）で、 ピンエレクトロニクスが設けられている。２もＭＣＭで、タイミング発生系が設 けられるとともにマイクロコントローラ３も設けられている。これらＭＣＭ１， ２は図示しないテストピン（例えば５１２本）に対応したカード４にそれぞれ設 けられている。５はテストパターンを出力するパターン発生器、６は時間基準信 号を出力するレート発生器、７は各部を制御するコントローラである。

【００１３】 図２はＭＣＭの要部の概念図である。図において、８はＩＣチップであり、２ 個設けられている。９はアルミや銅等の配線パターンで形成された４端子の温度 検出パターンであり、各ＩＣチップ８の温度をそれぞれ測定するためにＭＣＭ１ ，２に設けられている。

【００１４】 図３は温度測定回路図である。１０は抵抗測定用の電流源であり、一端は電圧 Ｖｃｃに接続され、他端はＩＣチップ８の温度検出パターン９を介してアースＧ に接続されている。温度検出パターン９の電圧端子は演算増幅器１１を介してＡ ／Ｄ変換器１２に接続されている。該Ａ／Ｄ変換器１２の出力データはマイクロ コントローラ３に入力されている。マイクロコントローラ３はＣＰＵ１３やＲＯ Ｍ，ＲＡＭのメモリ１４等で構成されている。メモリ１４には、ＩＣチップの温 度と遅延時間の対応関係がテーブル（数値表）化されて格納されている。１５は ＩＣチップ８の遅延時間を調整するためのＤ／Ａ変換器で、マイクロコントロー ラ３に接続されている。なお、マイクロコントローラ３及びＡ／Ｄ変換器１２は ＭＣＭ２の外に設けてもよい。

【００１５】 動作を説明する。 テスタが動作を開始してＩＣチップ８に通電されると、ＩＣチップ８は温度上 昇を始める。温度検出パターン９は、それぞれのＩＣチップ８の温度変化を検出 する。ここで、温度検出パターン９を形成するアルミや銅等の配線パターンは、 例えば１００℃の温度変化に対して４％程度の抵抗値変化を示すので、マイクロ コントローラ３で該抵抗値変化を測定することにより温度変化の状態を検知でき る。なお、温度と抵抗値の関係を予め校正しておいてもよい。温度検出パターン ９の抵抗値測定にあたっては、電流源１０から温度検出パターン９が自己発熱し ない程度の電流を流しておき、その状態で温度検出パターン９に発生する電圧を 測定する。この結果、各ピン系統毎の動作状況に応じて異なる温度変化を精度よ く測定できる。

【００１６】 そして、マイクロコントローラ３は前回の測定結果から温度変化の方向と変化 量を求めてメモリ１４に格納されているテーブル（数値表）から補正値を求め、 そのデータをＤ／Ａ変換器１５に出力する。これにより、Ｄ／Ａ変換器１５はＩ Ｃチップ８の遅延時間を僅かに補正する。この作業は、従来の装置における通常 の校正が１ピンあたり２秒程度かかるのに対して数ｍｓ以内と極めて短時間に実 行でき、高速の温度補正が行え、高精度のタイミング補正が実現できる。

【００１７】 このようにして実行された補正データは次回の補正に備えてメモリ１４に格納 される。 これら温度の検出は、具体的には例えば時間間隔を決めて全ピン一斉に行う。 ＡＤ変換動作は数１０μｓ以内に終わるので、テスタが演算処理動作を行なって いないハンドラやプローバの動作中の時間を利用して実行してもよいし、測定対 象の検査終了後に行ってもよい。

【００１８】 なお、測定温度を限界設定温度と比較して、警報を発生させたり、電源を切っ たりＩＣ内部の電流源をカットオフしたりして動作を停止させてもよい。 また、温度センサは電気抵抗の変化を利用するものに限らず、ＭＣＭに設けた ＰＮ接合の順方向電圧を測定するものでもよい。

【００１９】

【考案の効果】

以上詳細に説明した本考案によれば、以下の効果が得られる。 各ＩＣチップ毎に温度変化検出が行えることから、従来の周囲温度の変化検 出に基づく一律校正に比べて校正作業実施に伴う検査中断を大幅に減らせること ができ、検査効率を高められる。

【００２０】 ＭＣＭの配線パターンを用いているので、ＩＣチップそのものの温度が測定 でき、高精度のタイミング補正が行える。 ＭＣＭに実装するＩＣチップには温度測定のための特別な加工は不要である ことから、ＩＣチップとして入手の容易なゲートアレー等が使用でき、カスタム 設計のＬＳＩに比べて安価になる。

【００２１】 冷却装置の冷却むら等で温度分布が発生しても設計目標値の範囲内でピン毎 に校正が可能であり、タイミング精度を保ち易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るＬＳＩテスタの概略ブロック図で
ある。

【図２】ＭＣＭの要部の概念図である。

【図３】温度測定回路図である。

【符号の説明】

１，２ マルチチップモジュール（ＭＣＭ） ３ マイクロコントローラ ８ ＩＣチップ ９ 温度検出パターン １０ 電流源 １１ 演算増幅器 １２ Ａ／Ｄ変換器 １３ ＣＰＵ １４ メモリ １５ Ｄ／Ａ変換器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のＩＣチップが実装されたシリコン
   をベースとしたマルチチップモジュールを用いたＬＳＩ
   テスタにおいて、 各マルチチップモジュール上に個別ＩＣチップ又は代表
   チップの実装面の温度を測定する温度センサと、該温度
   センサの出力信号に基づいて各ＩＣチップ毎にタイミン
   グ補正を行うタイミング補正系統を設けたことを特徴と
   するＬＳＩテスタ。