JP2006023081A - Burn-in device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To save an electric power consumption as a whole burn-in device, and to reduce a size and weight, in a burn-in device for bringing heaters into contact respectively with various kinds of measured devices for a burn-in test to conduct the burn-in test while controlling electric power consumptions of the heaters to regulate temperatures of the measured devices. <P>SOLUTION: A heater power limiting part 44 controls the heaters 62 to limit the electric power consumptions thereof in response to various kinds of DUTs 32 so as to make total electric power of the electric power consumptions of the DUT 32 and the electric power consumptions of the heaters 62 constant. The heater power limiting part 44 limits preferably therein the electric power consumptions of the respective heaters 62, using total of the electric power consumption of the DUT 32 having the minimum electric power consumption out of the various kinds of DUTs 32 and the maximum electric power consumption of the heaters 62, as the total electric power. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、バーンイン試験を行う各種の被測定デバイスに対してそれぞれヒータを接触させ、該ヒータの消費電力を制御して前記被測定デバイスの温度調整を行いつつ前記バーンイン試験を行うバーンイン装置に関するものであり、特に省電力化および小型軽量化を図ることができるバーンイン装置に関するものである。   The present invention relates to a burn-in apparatus that performs a burn-in test while adjusting the temperature of the device under test by bringing a heater into contact with each device under test for performing a burn-in test and controlling the power consumption of the heater. In particular, the present invention relates to a burn-in apparatus that can achieve power saving and reduction in size and weight.

近年、半導体デバイスは、高速化、大容量化、多ビット化が進んでいるとともに多種多様化が一層進んでいる。この半導体デバイスに対しては、温度による加速試験であるバーンイン（burn-in）試験が行われる。バーンイン試験の特徴は、半導体デバイスなどの被測定デバイス（ＤＵＴ：device under test）に通電して高温にし、たとえばＬＳＩチップ内の不完全な金属接合部における高抵抗による局所的発熱を検出し、ＤＵＴの信頼性などを判定している。   In recent years, semiconductor devices have been increased in speed, capacity, and number of bits, and further diversified. This semiconductor device is subjected to a burn-in test, which is an accelerated test based on temperature. The burn-in test is characterized in that a device under test (DUT) such as a semiconductor device is energized to a high temperature to detect local heat generation due to high resistance at an incomplete metal junction in an LSI chip, for example. Judging the reliability etc.

特開２０００−２０６１７６号公報JP 2000-206176 A

しかしながら、ヒータを用いた従来のバーンイン装置は、ヒータを用いてＤＵＴ周辺の雰囲気温度を調整していたため、消費電力が大幅に異なる複数のＤＵＴを同時に試験することができないという問題点があった。   However, since the conventional burn-in apparatus using a heater adjusts the ambient temperature around the DUT using the heater, there is a problem in that a plurality of DUTs having significantly different power consumption cannot be tested simultaneously.

そこで、各ＤＵＴにヒータを接触させて各ＤＵＴの温度調整を行うことが考えられるが、この場合の温度調整は、各ＤＵＴの消費電力とは無関係にヒータの最大電力を供給していたため、ＤＵＴの消費電力が小さい場合に無駄な電力消費を行ってしまうとともに、バーンイン装置が重くかつ大型化してしまうという問題点があった。   Therefore, it is conceivable to adjust the temperature of each DUT by bringing a heater into contact with each DUT. In this case, the temperature adjustment supplies the maximum power of the heater regardless of the power consumption of each DUT. When the power consumption is small, wasteful power consumption occurs, and the burn-in apparatus becomes heavy and large.

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、省電力化および小型軽量化を図ることができるバーンイン装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a burn-in device that can achieve power saving and reduction in size and weight.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかるバーンイン装置は、バーンイン試験を行う各種の被測定デバイスに対してそれぞれヒータを接触させ、該ヒータの消費電力を制御して前記被測定デバイスの温度調整を行いつつ前記バーンイン試験を行うバーンイン装置において、前記被測定デバイスの消費電力と前記ヒータの消費電力との総電力が一定になるように各種の被測定デバイスに対応して前記ヒータの消費電力を制限する制御を行うヒータ電力制限制御手段を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a burn-in apparatus according to claim 1 controls the power consumption of each heater by bringing a heater into contact with various devices under test for performing a burn-in test. In the burn-in apparatus that performs the burn-in test while adjusting the temperature of the device under measurement, it supports various types of devices under measurement so that the total power of the power consumption of the device under measurement and the power consumption of the heater is constant. And a heater power limit control means for controlling the power consumption of the heater.

また、請求項２にかかるバーンイン装置は、上記の発明において、前記ヒータ電力制限制御手段は、各種の被測定デバイスのうち最小の消費電力をもつ被測定デバイスの消費電力と前記ヒータの最大電力との合計電力を前記総電力として前記ヒータの消費電力を制限することを特徴とする。   Also, in the burn-in apparatus according to claim 2, in the above invention, the heater power restriction control means includes: a power consumption of a device under measurement having a minimum power consumption among various types of devices under measurement; a maximum power of the heater; The power consumption of the heater is limited by using the total power as the total power.

また、請求項３にかかるバーンイン装置は、上記の発明において、前記ヒータ電力制限制御手段は、各種の被測定デバイスの消費電力と各ヒータの消費電力との関係を予め設定しておき、この設定内容をもとに、前記被測定デバイス毎に各ヒータの消費電力を制限する制御を行うことを特徴とする。   In the burn-in apparatus according to claim 3, in the above invention, the heater power restriction control means presets the relationship between the power consumption of various devices to be measured and the power consumption of each heater, and this setting is performed. Based on the contents, control is performed to limit the power consumption of each heater for each device under measurement.

また、請求項４にかかるバーンイン装置は、上記の発明において、前記バーンイン試験前に被測定デバイスの消費電力を測定する電力測定手段を備え、前記ヒータ電力制限制御手段は、前記電力測定手段が測定した消費電力を前記各種の被測定デバイスの消費電力として用いることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above invention, the burn-in apparatus further comprises power measuring means for measuring power consumption of the device under test before the burn-in test, and the heater power limit control means is measured by the power measuring means. The power consumption is used as the power consumption of the various devices under measurement.

また、請求項５にかかるバーンイン装置は、上記の発明において、前記ヒータは、一定温度流体が接触する温度制御ブロックに組み込まれることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the burn-in device according to the above invention, wherein the heater is incorporated in a temperature control block in contact with a constant temperature fluid.

また、請求項６にかかるバーンイン装置は、上記の発明において、前記一定温度流体は、冷却流体であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the above invention, the constant temperature fluid is a cooling fluid.

この発明にかかるバーンイン装置では、ヒータ電力制限制御手段が、被測定デバイスの消費電力とヒータの消費電力との総電力が一定になるように各種の被測定デバイスに対応して前記ヒータの消費電力を制限する制御を行うようにしているので、バーンイン装置全体の省電力化と小型軽量化を図ることができるという効果を奏する。   In the burn-in apparatus according to the present invention, the heater power limit control means corresponds to the various devices under measurement so that the total power of the power consumption of the device under measurement and the power consumption of the heater is constant. As a result of the control for restricting the above, it is possible to achieve power saving and a reduction in size and weight of the entire burn-in device.

以下、この発明を実施するための最良の形態であるヒータ電力制御回路およびこれを用いたバーンイン装置について説明する。   Hereinafter, a heater power control circuit and a burn-in apparatus using the heater power control circuit, which are the best mode for carrying out the invention, will be described.

（実施の形態）
図１は、この発明の実施の形態にかかるバーンイン装置の全体概要構成を示すブロック図である。ＤＡ変換器の構成を示すブロック図である。図１において、このバーンイン装置１は、大きくは、バーンイン試験の全体を制御する試験制御部１０、この試験制御部１０に接続されＤＵＴ３２に対して電源電圧の出力および測定などを行うデバイス電源ユニット２０、試験制御部１０に接続されバーンイン試験時の温度調整を行う温度調整ユニット４０、デバイス電源ユニット２０に接続されＤＵＴ３２が配置される測定部３０、温度調整ユニット４０に接続される電源５０、および温度調整ユニット４０の制御のもとに温度制御を行う温度制御部６０を有する。 (Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an overall schematic configuration of a burn-in apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of DA converter. In FIG. 1, the burn-in apparatus 1 generally includes a test control unit 10 that controls the entire burn-in test, and a device power supply unit 20 that is connected to the test control unit 10 and outputs and measures a power supply voltage to a DUT 32. A temperature adjustment unit 40 that is connected to the test control unit 10 and performs temperature adjustment during the burn-in test, a measurement unit 30 that is connected to the device power supply unit 20 and in which the DUT 32 is disposed, a power supply 50 that is connected to the temperature adjustment unit 40, and a temperature A temperature control unit 60 that performs temperature control under the control of the adjustment unit 40 is provided.

測定部３０は、測定ボード３１およびＤＵＴ３２を有し、ＤＵＴ３２は、測定ボード３１上に配置される。ＤＵＴ３２は、測定ボード３１上の配線およびコネクタ３３を介してデバイス電源ユニット２０に接続される。デバイス電源ユニット２０は、デバイス電源２１およびオン／オフ制御部２２を有し、試験制御部１０の制御のもとに、オン／オフ制御部２２が、デバイス電源２１からＤＵＴ３２に対する電源電圧Ｖdd，Ｖssの印加を行う。デバイス電源ユニット２０は、さらに電流測定部２３，電圧設定部２４、電圧測定部２５、および過電圧／過電流検出値設定部２６を有する。電流測定部２３および電圧測定部２５が測定した値をもとに試験制御部１０は、加速試験時のＤＵＴ３２の状態を知ることができる。電源電圧Ｖdd，Ｖssなどの値は、試験制御部１０によって可変設定でき、その値は、電圧設定部２４に保持される。過電圧／過電流検出値設定部２６は、電流測定部２３および電圧測定部２５の測定結果をもとに過電圧状態あるいは過電流状態であるかを判断する閾値を保持する。オン／オフ制御部２２は、この閾値を越えた場合、過電圧状態あるいは過電流状態であるとして、デバイス電源２１による電源電圧の出力低下あるいは遮断を行う。この閾値は、試験制御部１０によって可変設定される。   The measurement unit 30 includes a measurement board 31 and a DUT 32, and the DUT 32 is disposed on the measurement board 31. The DUT 32 is connected to the device power supply unit 20 via the wiring on the measurement board 31 and the connector 33. The device power supply unit 20 includes a device power supply 21 and an on / off control unit 22, and the on / off control unit 22 controls the power supply voltages Vdd and Vss from the device power supply 21 to the DUT 32 under the control of the test control unit 10. Is applied. The device power supply unit 20 further includes a current measurement unit 23, a voltage setting unit 24, a voltage measurement unit 25, and an overvoltage / overcurrent detection value setting unit 26. Based on the values measured by the current measurement unit 23 and the voltage measurement unit 25, the test control unit 10 can know the state of the DUT 32 during the acceleration test. Values such as the power supply voltages Vdd and Vss can be variably set by the test control unit 10, and the values are held in the voltage setting unit 24. The overvoltage / overcurrent detection value setting unit 26 holds a threshold value for determining whether an overvoltage state or an overcurrent state based on the measurement results of the current measurement unit 23 and the voltage measurement unit 25. When the threshold value is exceeded, the on / off control unit 22 determines that the device is in an overvoltage state or an overcurrent state, and reduces or cuts off the power supply voltage output from the device power supply 21. This threshold value is variably set by the test control unit 10.

温度制御部６０は、温度制御ブロック６１にヒータ６２、ＰＴ（白金抵抗）センサ６３、および冷却部６４が設けられている。ＰＴセンサ６３は、その出力値を温度調整ユニット４０側に出力し、ヒータ６２は、温度調整ユニット４０によって温度上昇時に通電される制御がなされる。冷却部６２は、ＤＵＴ３２の周囲を冷却する冷却液が通る。ＤＵＴ３２の温度調整を行う場合、ヒータ６２とＰＴセンサ６３とは、ＤＵＴ３２に接触し、ＤＵＴ３２は直接、温度調整されることになる。ＤＵＴ３２の温度調整を行わない場合、ヒータ６２とＰＴセンサ６３とは、ＤＵＴ３２から物理的に離隔し、温度制御ブロック６１のみに接触した状態となる。これによって、ＰＴセンサ６３は、ヒータ６２あるいは冷却液の温度を検出することができる。   In the temperature control unit 60, a heater 62, a PT (platinum resistance) sensor 63, and a cooling unit 64 are provided in the temperature control block 61. The PT sensor 63 outputs the output value to the temperature adjustment unit 40 side, and the heater 62 is controlled to be energized by the temperature adjustment unit 40 when the temperature rises. A cooling liquid that cools the periphery of the DUT 32 passes through the cooling unit 62. When the temperature of the DUT 32 is adjusted, the heater 62 and the PT sensor 63 are in contact with the DUT 32, and the temperature of the DUT 32 is directly adjusted. When temperature adjustment of the DUT 32 is not performed, the heater 62 and the PT sensor 63 are physically separated from the DUT 32 and are in contact with only the temperature control block 61. Accordingly, the PT sensor 63 can detect the temperature of the heater 62 or the coolant.

温度調整ユニット４０は、ＰＴセンサ６３からの出力値をもとにＰＴセンサ６３周囲の温度を測定する温度測定部４１、電源５０からの電力をヒータ６２に出力するヒータ回路４２、およびＤＵＴ３２の消費電力に応じたヒータ電力を個別制御するヒータ電力制限部４４を有する。   The temperature adjustment unit 40 includes a temperature measurement unit 41 that measures the temperature around the PT sensor 63 based on an output value from the PT sensor 63, a heater circuit 42 that outputs power from the power supply 50 to the heater 62, and consumption of the DUT 32. A heater power limiter 44 that individually controls the heater power corresponding to the power is provided.

このバーンイン装置１では、試験制御部１０の全体制御のもとに、デバイス電源ユニット２０からＤＵＴ３２に対して電源電圧が印加されるとともに、温度調整ユニット４０によってヒータ６２を発熱させる電力が供給され、ＤＵＴ３２に対してヒータ６２が接触してＤＵＴ３２のバーンイン試験時の温度調整が行われる。このとき試験制御部１０は、デバイス電源ユニット２１を介してバーンイン試験結果を取得するとともに、温度調整ユニット４０を介した温度調整を行う。   In this burn-in apparatus 1, under the overall control of the test control unit 10, a power supply voltage is applied from the device power supply unit 20 to the DUT 32, and electric power that causes the heater 62 to generate heat is supplied by the temperature adjustment unit 40. The heater 62 comes into contact with the DUT 32 to adjust the temperature during the burn-in test of the DUT 32. At this time, the test control unit 10 acquires a burn-in test result via the device power supply unit 21 and performs temperature adjustment via the temperature adjustment unit 40.

ここで、ヒータ回路４２について詳細に説明する。図２は、電源５０およびヒータ６２を加えたヒータ回路の詳細構成を示す回路図である。図２において、ｐチャンネルのパワーＦＥＴであるＦＥＴ７２は、ＤＣ４８Ｖの電源５０に接続され、このＦＥＴ７２がスイッチングされることによって、ＤＣ４８Ｖのパルス電圧がヒータ６２側に印加される。ＦＥＴ７２のゲートと、抵抗Ｒ２を介したアースとの間に、トランジスタ７１が接続され、このトランジスタ７１がヒータ制御回路４３から出力されるＰＷＭ信号などの時間分散電圧指示信号にしたがってスイッチングされ、結果としてＦＥＴ７２がスイッチングされる。定電圧を維持するツェナーダイオードＤ１を備え、このツェナーダイオードＤ１のアノード側は、トランジスタ７１のコレクタと抵抗Ｒ２との間に接続され、カソード側は、抵抗Ｒ１を介してトランジスタ７１のエミッタとＦＥＴ７２のゲートとの間に接続されるとともに、ＦＥＴ７２のドレイン側に直接接続される。トランジスタ７１がオフのときは、電源５０のＤＣ４８Ｖがゲートに印加され、ＦＥＴ７２はオフ状態となり、トランジスタがオンのときは、ツェナーダイオードＤ１の電圧降下分、ゲートにかかる電圧が減少し、ＦＥＴ７２がオン状態となる。   Here, the heater circuit 42 will be described in detail. FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a heater circuit to which a power supply 50 and a heater 62 are added. In FIG. 2, an FET 72, which is a p-channel power FET, is connected to a DC 48V power supply 50, and the FET 72 is switched to apply a DC 48V pulse voltage to the heater 62 side. A transistor 71 is connected between the gate of the FET 72 and the ground via the resistor R2, and this transistor 71 is switched in accordance with a time dispersion voltage instruction signal such as a PWM signal output from the heater control circuit 43. As a result, The FET 72 is switched. A Zener diode D1 for maintaining a constant voltage is provided. The anode side of the Zener diode D1 is connected between the collector of the transistor 71 and the resistor R2, and the cathode side is connected to the emitter of the transistor 71 and the FET 72 via the resistor R1. It is connected between the gate and the drain side of the FET 72 directly. When the transistor 71 is off, DC48V of the power supply 50 is applied to the gate, and the FET 72 is turned off. When the transistor is on, the voltage applied to the gate decreases by the voltage drop of the Zener diode D1, and the FET 72 is turned on. It becomes a state.

上述したＦＥＴ７２を含むスイッチング回路とヒータ６２との間には、電圧平滑回路７３が設けられる。電圧平滑回路７３は、並列接続されたダイオードＤ２，コンデンサＣと直列接続されたインダクタＬとを有する。スイッチング回路側からはＤＣ４８Ｖのパルス電圧が印加されるが、電圧平滑回路７３によってパルス電圧が平滑されたアナログ電圧に変換される。ヒータ６２は、このアナログ電圧の振幅値にしたがった電力を発することになる。   A voltage smoothing circuit 73 is provided between the switching circuit including the FET 72 described above and the heater 62. The voltage smoothing circuit 73 includes a diode D2 connected in parallel and an inductor L connected in series with a capacitor C. A DC 48V pulse voltage is applied from the switching circuit side, but the voltage smoothing circuit 73 converts the pulse voltage into an analog voltage that has been smoothed. The heater 62 generates electric power according to the amplitude value of the analog voltage.

コンパレータ７４は、ヒータ６２に加えられるアナログ電圧の値とヒータ制御回路４３から指示される電圧指示信号の値とを比較し、この比較結果をヒータ制御回路４３に出力する。電圧指示信号は、デジタルデータであるため、ＤＡコンバータ７５によってアナログ信号に変換された後、コンパレータ７４に入力される。ヒータ制御回路４３は、この比較結果をもとに、比較値が零となるように制御する。ここで、電圧指示信号は、目標の電圧値を示す信号であり、時間分散電圧指示信号は、目標の電圧値に到達するまでの変化量を所定電圧値以内に抑えて時間分散した電圧指示信号であり、直接スイッチング回路に与えられる。なお、ＤＡコンバータ７５によって電圧指示信号をアナログ信号に変換していたが、これに限らず、ＤＡコンバータ７５の代わりにアナログ電圧信号をデジタルデータに変換するＡＤコンバータを設け、コンパレータ７４がデジタル処理して比較するようにしてもよい。   The comparator 74 compares the value of the analog voltage applied to the heater 62 with the value of the voltage instruction signal instructed from the heater control circuit 43, and outputs the comparison result to the heater control circuit 43. Since the voltage instruction signal is digital data, it is converted into an analog signal by the DA converter 75 and then input to the comparator 74. The heater control circuit 43 performs control so that the comparison value becomes zero based on the comparison result. Here, the voltage instruction signal is a signal indicating a target voltage value, and the time-distributed voltage instruction signal is a voltage instruction signal that is time-distributed while suppressing the amount of change until the target voltage value is reached within a predetermined voltage value. And is fed directly to the switching circuit. Although the voltage instruction signal is converted into an analog signal by the DA converter 75, the present invention is not limited to this, and an AD converter that converts the analog voltage signal into digital data is provided instead of the DA converter 75, and the comparator 74 performs digital processing. May be compared.

ここで、上述したヒータ回路４２は、スイッチング回路が生成するパルス電圧によってノイズが電圧信号して生成されるが、この実施の形態では、スイッチング回路とヒータ６２との間に電圧平滑回路７３を設け、パルス電圧を、平滑されたアナログ電圧に変換しているのでヒータ６２側へのノイズ伝達が抑制される。特に、バーンイン試験時には、ヒータとＤＵＴ３２とが接触し、ＤＵＴ３２にノイズが電圧するとＤＵＴ３２に対する精度の高い試験を行えなくなるが、この実施の形態では、ヒータ６２からのノイズ発生がほとんどないため、精度の高いバーンイン試験を行うことができる。   Here, the above-described heater circuit 42 is generated by generating a voltage signal of noise by the pulse voltage generated by the switching circuit. In this embodiment, a voltage smoothing circuit 73 is provided between the switching circuit and the heater 62. Since the pulse voltage is converted into a smoothed analog voltage, noise transmission to the heater 62 side is suppressed. In particular, during the burn-in test, when the heater and the DUT 32 come into contact with each other and noise is applied to the DUT 32, a high-accuracy test cannot be performed on the DUT 32. However, in this embodiment, there is almost no noise generation from the heater 62. High burn-in test can be performed.

さらに、ヒータ制御回路４３は、図３に示すように、時間分散電圧指示信号を生成してＦＥＴ７２のスイッチングを行い、急激な電圧変化による過電流発生を抑え、ツェナーダイオードＤ１による電流制限時におけるＦＥＴ７２の不完全スイッチングによるＦＥＴ７２の電力ロスを低減している。   Further, as shown in FIG. 3, the heater control circuit 43 generates a time-distributed voltage instruction signal to perform switching of the FET 72, suppresses overcurrent generation due to a rapid voltage change, and suppresses the occurrence of overcurrent due to the Zener diode D1. The power loss of the FET 72 due to incomplete switching is reduced.

図３に示すように、まず試験制御部１０は、試験開始時あるいは試験中に、温度測定部４１から通知された温度をもとに図３（ａ）に示す目標電圧値である電圧指示値をヒータ制御回路４３に出力する。ヒータ制御回路４３は、この電圧指示値をもとに図３（ｂ）に示す時間分散電圧指示値を生成し、この電圧指示値に対応する図３（ｃ）に示す時間分散電圧信号を生成し、トランジスタ７１に印加し、結果としてＦＥＴ７２をスイッチングする。   As shown in FIG. 3, first, the test control unit 10 starts the test or during the test, based on the temperature notified from the temperature measurement unit 41, the voltage instruction value that is the target voltage value shown in FIG. Is output to the heater control circuit 43. The heater control circuit 43 generates a time dispersion voltage instruction value shown in FIG. 3B based on the voltage instruction value, and generates a time dispersion voltage signal shown in FIG. 3C corresponding to the voltage instruction value. And applied to the transistor 71, and as a result, the FET 72 is switched.

ここで、電圧指示値が図３（ａ）に示すように「０Ｖ→２４Ｖ」である場合、所定時間当たりの電圧増減値が５Ｖ以内になる時間分散電圧指示値を生成し、これをもとにパルス信号である時間分散指示信号を生成している。このような場合、電圧指示値に対応する時間分散電圧指示値の並びをあらかじめテーブル４３ａに格納しておき、電圧指示値に対応した時間分散電圧指示値を取り出して時間分散電圧指示信号を生成するようにしてもよい。なお、時間分散電圧指示信号は、所定時間当たりの電圧増減値が所定値以内であればよく、たとえば時間分散電圧指示信号の始めの部分は低い電圧値に設定し、その後徐々に所定値内で電圧値を増大させるようにしてもよい。すなわち現在電圧値から目標電圧値までの電圧増減値は、所定値以内であれば、その途中の電圧増減値は任意であり、関数的に変化させてもよいし、プログラム的に変化させるようにしてもよい。   Here, when the voltage instruction value is “0V → 24V” as shown in FIG. 3A, a time-distributed voltage instruction value in which the voltage increase / decrease value per predetermined time is within 5V is generated. A time dispersion instruction signal which is a pulse signal is generated. In such a case, a sequence of time dispersion voltage instruction values corresponding to the voltage instruction values is stored in the table 43a in advance, and the time distribution voltage instruction values corresponding to the voltage instruction values are extracted to generate a time dispersion voltage instruction signal. You may do it. The time-distributed voltage instruction signal only needs to have a voltage increase / decrease value within a predetermined value within a predetermined time. For example, the first portion of the time-distributed voltage instruction signal is set to a low voltage value and then gradually falls within the predetermined value. The voltage value may be increased. That is, if the voltage increase / decrease value from the current voltage value to the target voltage value is within a predetermined value, the voltage increase / decrease value in the middle is arbitrary, and may be changed functionally or programmatically. May be.

この時間分散電圧信号がＦＥＴ７２に印加されると、電圧平滑回路７３によって図３（ｄ）に示すような平滑されたアナログ電圧信号に変換され、このアナログ電圧信号に対応した電力がヒータ６２から生成される。   When this time-distributed voltage signal is applied to the FET 72, the voltage smoothing circuit 73 converts it into a smoothed analog voltage signal as shown in FIG. 3D, and electric power corresponding to the analog voltage signal is generated from the heater 62. Is done.

一方、コンパレータ７４は、アナログ電圧信号の値と電圧指示値とを比較し、その結果をヒータ制御回路４３に出力する。ヒータ制御回路４３は、図３（ｅ）に示すように、コンパレータ出力がハイレベルのときにそのまま電圧値を増大させる時間分散電圧指示信号を出力するようにし、ローレベルになったとき、現電圧値を維持させる制御を行う。   On the other hand, the comparator 74 compares the value of the analog voltage signal with the voltage instruction value and outputs the result to the heater control circuit 43. As shown in FIG. 3E, the heater control circuit 43 outputs a time-distributed voltage instruction signal for increasing the voltage value as it is when the comparator output is at a high level. Control to maintain the value.

なお、上述した時間分散電圧指示信号は、所定時間毎にパルス幅が一定のパルスの数を増減するものであったが、これに限らず、所定時間毎のパルス幅を変化させるＰＷＭ信号であってもよい。なお、電圧値の急上昇をさけるためには、所定時間毎にパルス幅が一定のパルスの数を増減するようにするのが、時間分散上、好ましい。   The time-distributed voltage instruction signal described above is a signal that increases or decreases the number of pulses having a constant pulse width every predetermined time, but is not limited to this, and is a PWM signal that changes the pulse width every predetermined time. May be. In order to avoid a sudden increase in voltage value, it is preferable in terms of time dispersion to increase or decrease the number of pulses having a constant pulse width every predetermined time.

この実施の形態では、上述した時間分散電圧指示信号がＦＥＴ７２に印加されることによって急激に電圧値が大きくならず、その結果としてコンデンサＣに急激な電流が蓄積することがないため、ＦＥＴ７２に対する電流制限機能が働いてＦＥＴ７２が不完全スイッチングとならず、不完全スイッチング時の電力ロス発生をなくすことができる。この結果、ヒータ６２に対する電力消費以外の不要な電力消費を極力なくすことができ、省電力化されたバーンイン装置を実現できる。   In this embodiment, the voltage value does not increase suddenly when the above-described time dispersion voltage instruction signal is applied to the FET 72, and as a result, no rapid current is accumulated in the capacitor C. The limiting function works so that the FET 72 is not incompletely switched, and power loss during incomplete switching can be eliminated. As a result, unnecessary power consumption other than that for the heater 62 can be minimized, and a power-saving burn-in device can be realized.

ところで、バーンイン装置１による加速試験は、ＤＵＴ３２にかかる温度を制御するものであり、ＤＵＴ３２自体に印加される電源電圧による消費電力の大きなデバイスと消費電力の小さなデバイスとがある。この結果、図４に示すように、試験開始時に、ヒータ６２の電力をＤＵＴ３２の消費電力とは無関係に１００％の電力供給を行うと、ＤＵＴ３２であるデバイスの消費電力の大小に左右されて、ＤＵＴ３２の温度の時間変化が異なり、デバイスの消費電力が大きい場合には、速やかに目標温度に達し、デバイスの消費電力が小さい場合には緩やかに目標温度に達することになる。   By the way, the acceleration test by the burn-in apparatus 1 controls the temperature applied to the DUT 32, and there are a device having a large power consumption and a device having a small power consumption due to the power supply voltage applied to the DUT 32 itself. As a result, as shown in FIG. 4, at the start of the test, if the power of the heater 62 is supplied 100% regardless of the power consumption of the DUT 32, the power consumption of the device that is the DUT 32 depends on the power consumption. When the time change of the temperature of the DUT 32 is different and the power consumption of the device is large, the target temperature is reached quickly, and when the power consumption of the device is small, the target temperature is reached slowly.

しかし、多種多様のＤＵＴ３２に対する試験を同時に行う場合、緩やかに目標温度に達するものを基準に試験が終了することになるとともに、バーンイン装置１全体としての消費電力を考慮する必要がある。   However, when performing tests on a wide variety of DUTs 32 at the same time, it is necessary to consider the power consumption of the burn-in apparatus 1 as a whole while the test is completed based on what slowly reaches the target temperature.

そこで、この実施の形態では、ＤＵＴ３２の消費電力とヒータ６２の消費電力とのトータル電力が一定になるようにヒータ６２の消費電力を制御するようにしている。この消費電力の制御は、ヒータ電力制限部４４が行う。   Therefore, in this embodiment, the power consumption of the heater 62 is controlled so that the total power of the power consumption of the DUT 32 and the power consumption of the heater 62 is constant. The heater power limiting unit 44 controls this power consumption.

図５は、この実施の形態によるヒータ電力制御と従来のヒータ電力制御とを比較した図である。図５において、ヒータ電力制限部４４は、たとえば最小の消費電力をもつデバイスであるＤＵＴに対しては、ヒータ６２がもつ最大の消費電力となるように制御し、最小の消費電力をもつＤＵＴの消費電力を超えるＤＵＴに対するヒータ６２の消費電力は、最小の消費電力をもつＤＵＴの消費電力とヒータ６２がもつ最大の消費電力とのトータル電力Ｐ２を超えない最大の消費電力となるように制御する。   FIG. 5 is a diagram comparing the heater power control according to this embodiment and the conventional heater power control. In FIG. 5, the heater power limiter 44 controls, for example, a DUT that is a device having the minimum power consumption so that the heater 62 has the maximum power consumption. The power consumption of the heater 62 with respect to the DUT exceeding the power consumption is controlled to be the maximum power consumption not exceeding the total power P2 of the power consumption of the DUT having the minimum power consumption and the maximum power consumption of the heater 62. .

このため、ヒータ電力制限部４４は、ＤＵＴ３２の消費電力とそのときのヒータ６２の最大消費電力との関係を予め求めておき、各ＤＵＴに対応したヒータ６２の最大消費電力を制限する制御を行う。なお、ＤＵＴ３２の消費電力が未知の場合、デバイス電源ユニット２０を介して電力測定を行い、この電力測定の結果をもとに、ヒータ電力制限部４４が、各ＤＵＴの消費電力に対応したヒータ６２の消費電力の制限を決定するようにしてもよい。   Therefore, the heater power limiting unit 44 obtains a relationship between the power consumption of the DUT 32 and the maximum power consumption of the heater 62 at that time, and performs control to limit the maximum power consumption of the heater 62 corresponding to each DUT. . When the power consumption of the DUT 32 is unknown, power measurement is performed via the device power supply unit 20, and based on the result of the power measurement, the heater power limiting unit 44 uses the heater 62 corresponding to the power consumption of each DUT. The power consumption limit may be determined.

この結果、ＤＵＴの消費電力の大小にかかわらず、ＤＵＴの消費電力とヒータ６２の消費電力とのトータル電力が、トータル電力Ｐ２一定となり、ＤＵＴの温度の立ち上がりは、最小の消費電力をもつＤＵＴとほぼ同じになる。   As a result, regardless of the power consumption of the DUT, the total power of the power consumption of the DUT and the power consumption of the heater 62 is constant to the total power P2, and the rise of the DUT temperature is the same as that of the DUT having the minimum power consumption. It will be almost the same.

ここで、従来のバーンイン装置のヒータの消費電力容量は、最大の消費電力をもつＤＵＴの消費電力とヒータの最大の消費電力とのトータル電力Ｐ１を備えなければならなかったが、この実施の形態では、バーンイン装置１のトータル電力Ｐ２の電力容量をもてばよく、小型軽量化を促進することができるとともに、省電力化を図ることができる。   Here, the power consumption capacity of the heater of the conventional burn-in apparatus has to be provided with the total power P1 of the power consumption of the DUT having the maximum power consumption and the maximum power consumption of the heater. Then, it is sufficient to have the power capacity of the total power P2 of the burn-in device 1, and it is possible to promote the reduction in size and weight and to save power.

なお、上述した実施の形態では、各ＤＵＴの消費電力の大小にかかわらず、トータル電力がトータル電力Ｐ２となるように制御していたが、これに限らず、たとえば中間の消費電力をもつＤＵＴの消費電力とヒータ６２の１００％消費電力とのトータル電力Ｐ３となる電力制限を行うようにしてもよい。この場合でも、従来のバーンイン装置に比して小型軽量化と省電力化を図ることができる。   In the above-described embodiment, the total power is controlled to be the total power P2 regardless of the power consumption of each DUT. However, the present invention is not limited to this. For example, a DUT having an intermediate power consumption is used. You may make it perform the electric power restriction | limiting used as the total electric power P3 of power consumption and 100% power consumption of the heater 62. FIG. Even in this case, a reduction in size and weight and power saving can be achieved as compared with the conventional burn-in apparatus.

ところで、上述したバーンイン装置は、各ＤＵＴに対して個別にヒータを設け、直接温度調節を行うものであるが、温度制御部６０のヒータ６２およびＰＴセンサ６３は、バーンイン試験時、ＤＵＴ３２に接触しているが、バーンイン試験時でないとき、ヒータ６２およびＰＴセンサ６３はＤＵＴ３２に非接触である。   By the way, the burn-in apparatus described above is provided with a heater individually for each DUT and directly controls the temperature. However, the heater 62 and the PT sensor 63 of the temperature control unit 60 are in contact with the DUT 32 during the burn-in test. However, when not in the burn-in test, the heater 62 and the PT sensor 63 are not in contact with the DUT 32.

したがって、ヒータ６２およびＰＴセンサ６３とＤＵＴとが非接触状態の時、つぎのような検査を行うことができる。まず、この状態では、温度制御ブロック６１とヒータ６２とＰＴセンサ６３と冷却液とが接触しており、ＰＴセンサ６３によって冷却液の温度を測定することによって、ＰＴセンサ６３の故障や精度の検証を行うことができる。これは冷却液の温度が一定であり、その温度が温度制御ブロック６１の温度と同じになっているからである。   Therefore, when the heater 62 and the PT sensor 63 and the DUT are not in contact with each other, the following inspection can be performed. First, in this state, the temperature control block 61, the heater 62, the PT sensor 63, and the coolant are in contact with each other. By measuring the temperature of the coolant with the PT sensor 63, the failure and accuracy of the PT sensor 63 are verified. It can be performed. This is because the temperature of the coolant is constant and the temperature is the same as the temperature of the temperature control block 61.

また、ＰＴセンサ６３によって、ヒータ６２への通電をオフしたときと、一定の消費電力を供給したときとの温度差を測定し、この温度差をもとに、ヒータ６２の断線やヒータ回路４２の故障などを検出することができる。たとえば、ヒータ６２への通電をオフしているときに、ＰＴセンサ６３が冷却液の温度よりも高い温度を測定した場合、電源５０に対するオフ制御が行われていないことを検知でき、この場合、ヒータ回路４２によって電源５０からの電力供給を遮断する対処を行うことができる。   Further, the temperature difference between when the energization to the heater 62 is turned off by the PT sensor 63 and when constant power consumption is supplied is measured. Based on this temperature difference, the disconnection of the heater 62 and the heater circuit 42 are measured. Can detect a failure. For example, when the PT sensor 63 measures a temperature higher than the temperature of the coolant while the energization of the heater 62 is turned off, it can be detected that the power supply 50 is not turned off. The heater circuit 42 can take measures to cut off the power supply from the power source 50.

一方、ヒータ６２およびＰＴセンサ６３とＤＵＴとが接触状態の時には、ヒータ６２に対して一定電力を供給し、このときの単位時間あたりの温度変化をＰＴセンサ６３によって測定し、これによって温度制御ブロック６１側とＤＵＴ３２との間の熱接触抵抗を求めることができる。なお、熱接触抵抗が大きい場合、ＰＴセンサ６３が検出する単位時間あたりの温度変化は小さくなる。   On the other hand, when the heater 62 and the PT sensor 63 and the DUT are in contact with each other, a constant power is supplied to the heater 62, and the temperature change per unit time at this time is measured by the PT sensor 63, thereby the temperature control block. The thermal contact resistance between 61 side and DUT32 can be calculated | required. When the thermal contact resistance is large, the temperature change per unit time detected by the PT sensor 63 is small.

さらに、この実施の形態では、デバイス電源２１とＤＵＴ３２との間のコネクタ３３や接続線などの不良を検出することができる。たとえば、デバイス電源２１側の各フォース電圧Ｆ＋，Ｆ−と各センス電圧Ｓ＋，Ｓ−との間の電圧差、さらには電流測定部２３が測定する電流値を測定し、次式、すなわち
（フォース電圧−センス電圧）／電流値＞所定の抵抗値
を満足する場合には、コネクタ３３が接触不良であると検出する。また、電流が流れているのに、フォース電圧とセンス電圧とに差がない場合には、ＤＵＴ３２とデバイス電源２１との間のセンス線が未接続状態であることを検出する。これらの異常を検出した場合、試験制御部１０は、デバイス電源２１をオフする制御を行う。これによって、ＤＵＴに大電流を流すバーンイン試験時にコネクタなどの接触不良による発熱や焼損を防止することができる。 Furthermore, in this embodiment, it is possible to detect defects such as the connector 33 and the connection line between the device power supply 21 and the DUT 32. For example, a voltage difference between each of the force voltages F +, F− on the device power supply 21 side and each of the sense voltages S +, S−, and a current value measured by the current measuring unit 23 are measured. If the voltage-sense voltage / current value> predetermined resistance value is satisfied, it is detected that the connector 33 has a poor contact. If there is no difference between the force voltage and the sense voltage even though current flows, it is detected that the sense line between the DUT 32 and the device power supply 21 is not connected. When these abnormalities are detected, the test control unit 10 performs control to turn off the device power supply 21. As a result, it is possible to prevent heat generation and burnout due to poor contact of connectors and the like during a burn-in test in which a large current is passed through the DUT.

この発明の実施の形態にかかるバーンイン装置の全体概要構成を示すブロックである。It is a block which shows the whole outline | summary structure of the burn-in apparatus concerning embodiment of this invention. 図１に示したヒータ回路の詳細構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detailed structure of the heater circuit shown in FIG. ヒータ制御回路による時間分散電圧指示信号の生成とこの時間分散電圧指示信号によるヒータ制御を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the generation of the time dispersion | distribution voltage instruction | indication signal by a heater control circuit, and heater control by this time dispersion | distribution voltage instruction | indication signal. ＤＵＴ消費電力の大小によるＤＵＴの温度立ち上がり特性を示す図である。It is a figure which shows the temperature rise characteristic of DUT by the magnitude of DUT power consumption. ヒータ電力制限部によるヒータ電力制限制御を行った場合と従来のヒータ電力制御を行った場合とのトータル電力を比較する図である。It is a figure which compares the total electric power when the heater power restriction | limiting control by a heater electric power restriction | limiting part is performed, and the case where the conventional heater electric power control is performed.

符号の説明Explanation of symbols

１ バーンイン装置
１０ 試験制御部
２０ デバイス電源ユニット
２１ デバイス電源
２２ オン／オフ制御部
２３ 電流測定部
２４ 電圧設定部
２５ 電圧測定部
２６ 過電圧／過電流検出値設定部
３０ 測定部
３１ 測定ボード
３２ ＤＵＴ
３３ コネクタ
４０ 温度調整ユニット
４１ 温度測定部
４２ ヒータ回路
４３ ヒータ制御回路
４３ａ テーブル
４４ ヒータ電力制限部
５０ 電源
６０ 温度制御部
６１ 温度制御ブロック
６２ ヒータ
６３ ＰＴセンサ
６４ 冷却部
７１ トランジスタ
７２ ＦＥＴ
７３ 電圧平滑回路
７４ コンパレータ
７５ ＤＡコンバータ
Ｄ１ ツェナーダイオード
Ｄ２ ダイオード
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
Ｌ インダクタ
Ｃ コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Burn-in apparatus 10 Test control part 20 Device power supply unit 21 Device power supply 22 On / off control part 23 Current measurement part 24 Voltage setting part 25 Voltage measurement part 26 Overvoltage / overcurrent detection value setting part 30 Measurement part 31 Measurement board 32 DUT
33 connector 40 temperature adjustment unit 41 temperature measuring unit 42 heater circuit 43 heater control circuit 43a table 44 heater power limiting unit 50 power supply 60 temperature control unit 61 temperature control block 62 heater 63 PT sensor 64 cooling unit 71 transistor 72 FET
73 Voltage smoothing circuit 74 Comparator 75 DA converter D1 Zener diode D2 Diode R1, R2 Resistance L Inductor C Capacitor

Claims (6)

バーンイン試験を行う各種の被測定デバイスに対してそれぞれヒータを接触させ、該ヒータの消費電力を制御して前記被測定デバイスの温度調整を行いつつ前記バーンイン試験を行うバーンイン装置において、
前記被測定デバイスの消費電力と前記ヒータの消費電力との総電力が一定になるように各種の被測定デバイスに対応して前記ヒータの消費電力を制限する制御を行うヒータ電力制限制御手段を備えたことを特徴とするバーンイン装置。 In the burn-in apparatus that performs the burn-in test while adjusting the temperature of the device under measurement by bringing a heater into contact with each of the devices under measurement that perform the burn-in test, and controlling the power consumption of the heater.
Heater power limit control means for controlling the power consumption of the heater corresponding to various devices to be measured so that the total power of the power consumption of the device to be measured and the power consumption of the heater is constant. A burn-in device characterized by that. 前記ヒータ電力制限制御手段は、各種の被測定デバイスのうち最小の消費電力をもつ被測定デバイスの消費電力と前記ヒータの最大電力との合計電力を前記総電力として前記ヒータの消費電力を制限することを特徴とする請求項１に記載のバーンイン装置。   The heater power limit control means limits the power consumption of the heater with the total power of the power consumption of the device under measurement having the minimum power consumption among the various devices under measurement and the maximum power of the heater as the total power. The burn-in apparatus according to claim 1. 前記ヒータ電力制限制御手段は、各種の被測定デバイスの消費電力と各ヒータの消費電力との関係を予め設定しておき、この設定内容をもとに、前記被測定デバイス毎に各ヒータの消費電力を制限する制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のバーンイン装置。   The heater power limit control means presets the relationship between the power consumption of each type of device under measurement and the power consumption of each heater, and based on this setting, the power consumption of each heater is measured for each device under measurement. The burn-in apparatus according to claim 1, wherein control for limiting electric power is performed. 前記バーンイン試験前に被測定デバイスの消費電力を測定する電力測定手段を備え、
前記ヒータ電力制限制御手段は、前記電力測定手段が測定した消費電力を前記各種の被測定デバイスの消費電力として用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のバーンイン装置。 Comprising power measuring means for measuring power consumption of the device under test before the burn-in test,
The burn-in apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the heater power limit control means uses the power consumption measured by the power measurement means as the power consumption of the various devices under measurement. 前記ヒータは、一定温度流体が接触する温度制御ブロックに組み込まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のバーンイン装置。   The burn-in apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the heater is incorporated in a temperature control block in contact with a constant temperature fluid. 前記一定温度流体は、冷却流体であることを特徴とする請求項５に記載のバーンイン装置。   The burn-in apparatus according to claim 5, wherein the constant temperature fluid is a cooling fluid.
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