JP3194483B2 - バーンイン試験方法及びバーンイン試験装置 - Google Patents

バーンイン試験方法及びバーンイン試験装置

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JP3194483B2 JP29334491A JP29334491A JP3194483B2 JP 3194483 B2 JP3194483 B2 JP 3194483B2 JP 29334491 A JP29334491 A JP 29334491A JP 29334491 A JP29334491 A JP 29334491A JP 3194483 B2 JP3194483 B2 JP 3194483B2
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    • 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
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    • G01R31/286External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバーンイン試験方法及び
バーンイン試験装置に係り、特にプリント基板に実装さ
れた複数の電子部品を通電動作させつつ、所定時間、一
定温度に保持するバーンイン試験方法及びバーンイン試
験装置に関する。
【0002】IC(集積回路)などにおいてはICの初
期不良を除去するため、ICチップ温度を150℃程度
の温度条件下で通電動作させることにより加速度的にI
Cの絶対変化を促進させるバーンイン工程が行われてい
る。
【0003】このようなバーンイン工程においてはIC
チップを一定温度に保持することが要求されている。
【0004】
【従来の技術】図8はバーンイン装置の構成図を示す。
同図中、1はバーンイン用のプリント板を示す。バーン
イン用プリント板1には図9に示すように複数のソケッ
ト1aが実装されている。ソケット1aはプリント板1
に形成された導電パターン1bによりエッジ部分に形成
された接続部1cと接続されている。
【0005】ソケット1aにはバーンイン処理を行おう
とするICチップ2が装着される。ICチップ2には接
続部1cより入力される駆動信号が導電パターン1b及
びソケット1aを介して供給される。ICチップ2は駆
動信号により試験的に動作する。プリント板1は装置4
内の収納部4aに設けられたカードエッジコネクタ3に
挿入され、保持される。
【0006】装置4内にはファン4b及び温度制御装置
4cが設けられて、収納部4aに一定温度に加熱又は冷
却された空気の送風を行ない、プリント板1上のICチ
ップ2での温度(ジャンクション温度:Tj)が150
°になるように収納部4a内の雰囲気全体を一定温度に
制御していた。
【0007】このような従来のバーンイン装置について
いえば、装置本体部の熱操作部のみで温度コントロール
しているため、デバイスの発熱量の増大や空気抵抗が大
きいパッケージやこれらによってもたらされる槽内の雰
囲気温度:Ta のばらつきが生じる。このばらつきに対
して雰囲気循環用のファン4bの送風能力を大きくした
り、ばらつきに応じて槽内の雰囲気温度の設定を変化さ
せる方法をとっていた。また、熱抵抗が大きいパッケー
ジに対しては(Tj=150℃になるよう)雰囲気温度
を低く設定するなど温度設定変更で対処していた。
【0008】さらに、放熱特性を向上させるために(図
10に示す)ような試験工程専用の放熱フィン5を固定
金具6を用いて、放熱フィン5とソケット1aでICを
挟み込むように装着する方法も考えられていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のバー
ンイン装置ではICの温度(Tj )の制御性・精度は、
(他に熱操作機能を持たないため)装置本体部の熱的諸
能力(冷却・加熱・送風等の能力)にのみ依存してい
た。
【0010】しかし、近年のIC/LSIの高集積化の
勢いは著しく、これに伴い、これらのICのパワー(消
費電力)の増大もまた顕著である。
【0011】パワーの大きいICは自己発熱が大きく、
必要に応じた温度コントロール(冷却)能力を考慮しな
くてはICの温度を一定に保つことが出来ず、過昇して
しまい必要なB/I条件が得られない。
【0012】また、送風能力が十分でないと雰囲気の循
環路の前方後方及び上下で温度差が生じ、ICの温度も
位置により差が生じる。これも自己発熱の大きいICほ
ど顕著に現れる。
【0013】またパッケージの多様化も著しく、例えば
TAB(Tape Automaded Bonding)パッケージのように
チップ温度(Tj )と雰囲気温度(Ta )間の熱抵
抗(:R j-a 〔℃/W〕)が極めて大きいパッケージも
あり、必要なTj を得るためには雰囲気温度Ta をかな
り低くコントロールするか、チップの放熱を促進する別
の手段を考慮する必要が生じる。
【0014】また放熱フィン部の大きいパッケージにつ
いてはフィンそのものが槽内の雰囲気循環の圧力損失要
素であり、装置の送風能力が十分でなければ、ICはそ
の位置によって温度差があり、目標(必要)温度より高
くなったり、低くなったりする結果となる。
【0015】以上のようにB・I工程に要求される(温
度)条件の実現は厳しくなる一方であるが、装置の熱的
諸能力には限界があり、現状の方式では装置内の個々の
ICに均一に必要とされる熱条件(冷却あるいは加熱、
送風等)を安定して付与することが困難になってきてい
る。
【0016】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、電子部品の近傍から電子部品に対して冷却・加熱・
送風等の熱操作を加える温度モジュールを有することに
より、各種のICデバイス・パッケージに対して、その
温度を精度よく、効率よく必要温度にし、維持すること
が可能なバーンイン試験方法及びバーンイン試験装置
提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、バーンイン用
基板に試験を行う電子部品を装着する工程と、前記基板
に装着された電子部品の温度を制御する工程と、所望の
温度環境下で前記電子部品のバーンイン処理を行う工程
とを有し、前記基板を複数の部分に区切り、該部分毎に
温度制御を行うことを特徴とする。 また、基板に装着さ
れた各々の電子部品毎の温度制御を行うことを特徴とす
る。
【0018】
【作用】本発明によれば、バーンイン用基板に試験を行
う電子部品を装着し、基板に装着された電子部品の温度
を制御して、所望の温度環境下で電子部品のバーンイン
処理を行う際に基板を複数の部分に区切り、部分毎、ま
たは、基板に搭載された電子部品毎に温度制御を行なう
ことにより、きめ細かな温度制御が行え、試験の信頼性
を向上できる。
【0019】
【実施例】図1は本発明の一実施例の斜視図を示す。同
図中、7はプリント板で、プリント板7上には複数のソ
ケット8及びコネクタ9が実装されている。
【0020】複数のソケット8及びコネクタ9はプリン
ト板7上に形成された導電パターン7aによりエッジ部
分に形成された接続部7bと接続されている。
【0021】ソケット8にはバーンイン処理を行なう電
子部品であるIC10が挿着される。また、コネクタ9
には温度モジュール11が装着される。
【0022】温度モジュール11は図2に示すように複
数の開口部11aが形成され、複数の開口部11aの夫
々に送風ファン11bを配設してなる。
【0023】温度モジュール11にはコネクタ9と係合
する接続部11cが形成されていて、温度モジュール1
1は接続部11cをコネクタ9に挿入することによりプ
リント板7に保持されると共にコネクタ9を介してプリ
ント板7と温度モジュール11とを電気的に接続する。
【0024】プリント板7の接続部7bには図1に示す
制御装置(図示せず)に接続されたカードエッジコネク
タ12に挿入され、プリント板7には制御装置からIC
10を駆動制御する信号と温度モジュール11を構成す
る送風ファン11bを駆動する信号とが供給される。
【0025】温度モジュール11が設けられたプリント
板7は恒温槽内に設置され、IC10は所要温度(Tj
=150℃)で、所要時間(一般に48〜196時間程
度でICによる異なる)バーンイン処理が行なわれる。
【0026】このようにプリント板7上に複数の送風フ
ァン11bからなる温度モジュール11を設けることに
よりIC10に対して送風の効率が良い方向(一般的に
は真上)から送風することができ、IC10の放熱・吸
熱を促進し、B・I装置本体の送風の不足・ばらつきを
補うことができる。このとき送風の方向(角度)はパッ
ケージ、B・I条件により設定される。
【0027】図3は本発明の第2実施例の要部の構成図
を示す。同図中、図1,図2と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。本実施例は温度モジュ
ール11に送風ファン11bに加えて、ヒータ11dを
設けたものである。
【0028】ヒータ11dは格子状のフレーム11d−
1に電熱線11d−2を巻回した構成とされている。
【0029】フレーム11d−1の格子のピッチは例え
ばプリント板7上に配置されたIC10のピッチに対応
して設けられる。電熱線11d−2には送風ファン11
b同様にコネクタ9を介して駆動電力が供給され、電熱
線11b−2が加熱される。送風ファン11bを回転さ
せることにより図3(B)矢印の方向にヒータ11dに
より加熱された空気が送風されIC10が加熱され、I
C10の温度がバーンイン温度約150℃で保持され
る。
【0030】図4は本発明の第3実施例の概略構成図を
示す。同図中、図1,図2と同一部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。
【0031】本実施例は特にパワーの大きいICに用い
られるもので、温度モジュール11は送風ファン11b
及びヒーンシンク11eにより構成される。
【0032】ヒートシンク11eはIC10と接触する
冷却部11e−1と送風ファン11b側に設けられ放熱
を行なう放熱部11e−2とを金属板11e−3を介し
て一体的に形成してなる。
【0033】送風ファン11bにより図4(B)に示す
ように送風することにより、放熱部11e−2より放熱
を行ない冷却部11e−1の冷却を行ないIC10の冷
却を促進しIC10の温度を所要バーン温度(約150
℃)で保持している。
【0034】このような構成とすることにより効率良
く、プリント板7上の全IC10の温度を略均一に保持
できる。
【0035】図5は本発明の第4実施例の構成図を示
す。同図中、図1,図2及び図4と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明は省略する。
【0036】本実施例は第3実施例における放熱部11
e−2及び冷却部11e−1を夫々別の金属板11e−
3’,11e−3”上に形成し、金属板11e−3’及
び金属板11−e3”間に温度制御手段となるペルチェ
素子等よりなる電子冷却器11e−4を挟持した構成と
してなる。
【0037】電子冷却器11e−4を用いることによ
り、ヒートシンク11eのIC10に接する冷却部11
eの温度を常温以下に設定することも可能なため、それ
まで困難だった熱抵抗の大きなパッケージの温度制御
(冷却)が可能になる。
【0038】また、電子冷却器11d−4をペルチェ素
子で、構成した場合ペルチェ素子に印加する電圧の極性
を反転すれば、ヒータとなり、ヒートシンク11dを通
してIC10を加熱することも可能である。
【0039】なお、前述してきた実施例は全て温度モジ
ュール11が、プリント板7から分離可能な構造であ
り、ICソケット8に対してIC10を挿抜する際に
は、温度モジュール11をプリント板7より外しておこ
なえば良い。
【0040】このとき、図6(A),(B)に示すよう
にプリント板7にヒンジ等の支点13,14を設け、温
度モジュール11と、IC10を挿抜する際には、温度
モジュール11を支点13,14を中心にしてプリント
板7から退避するプリント板7とを結合し、構成として
もよい。
【0041】また、図7に示すように温度モジュール1
1に白金抵抗測温体などよりなる温度検知素子11fを
設け、温度検知素子11eで検出した温度に基づいて送
風ファン11bの回転制御や、ヒータ11cの加熱制
御、電子冷却器11d−4等の駆動信号制御を行なうこ
とにより更に保持温度の精度信頼性を向上させることが
できる。
【0042】なお、本実施例ではプリント板毎に温度モ
ジュール11を設けたが、夫々のIC10に対応して温
度モジュールを設けることにより更にきめの細かい温度
制御が可能となる。
【0043】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、基板を複
数の部分に区切り、部分毎に温度制御を行うことによ
り、きめ細かな温度制御が行え、また、電子部品毎に温
度が異なることがなくなり、試験の信頼性を向上できる
等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の斜視図である。
【図2】本発明の第1実施例の要部の斜視図である。
【図3】本発明の第2実施例の要部斜視図である。
【図4】本発明の第3実施例の要部斜視図である。
【図5】本発明の第4実施例の要部斜視図である。
【図6】本発明の第1実施例の変形例の斜視図である。
【図7】本発明の第1実施例の他の変形例の斜視図であ
る。
【図8】バーンイン装置の概略構成図である。
【図9】従来の一例の斜視図である。
【図10】従来の他の一例の要部斜視図である。
【符号の説明】
7 プリント板 9 コネクタ 10 IC 11 温度モジュール 12 カードエッジコネクタ

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーンイン用基板に試験を行う電子部品
    を装着する工程と、 前記基板に装着された電子部品の温度を制御する工程
    と、 所望の温度環境下で前記電子部品のバーンイン処理を行
    う工程とを有し、 前記基板を複数の部分に区切り、該部分毎に温度制御を
    行うことを特徴とするバーンイン試験方法。
  2. 【請求項2】 前記温度は、ファンにより制御されるこ
    とを特徴とする請求項1記載のバーンイン試験方法。
  3. 【請求項3】 前記温度は、ペルチェ素子により制御さ
    れることを特徴とする請求項1記載のバーンイン試験方
    法。
  4. 【請求項4】 バーンイン用基板に試験を行う電子部品
    を装着する工程と、 前記基板に装着された電子部品の温度を制御する工程
    と、 所望の温度環境下で前記電子部品のバーンイン処理を行
    う工程とを有し、 前記基板に装着された各々の電子部品毎に温度制御を行
    うことを特徴とするバーンイン試験方法。
  5. 【請求項5】 試験を行う電子部品を搭載する基板と、 前記基板を複数の部分に区切り、該部分毎に前記電子部
    品の温度を制御する温度制御手段とを有することを特徴
    とするバーンイン試験装置。
  6. 【請求項6】 試験を行う電子部品を搭載する基板と、 前記基板に装着された各々の電子部品毎の温度を制御す
    る温度制御手段とを有することを特徴とするバーンイン
    試験装置。
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US7863916B2 (en) * 2005-11-17 2011-01-04 Advantest Corporation Device mounted apparatus, test head, and electronic device test system
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