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JP6410586B2 - Test equipment - Google Patents
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JP6410586B2 - Test equipment - Google Patents

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JP6410586B2 JP2014254033A JP2014254033A JP6410586B2 JP 6410586 B2 JP6410586 B2 JP 6410586B2 JP 2014254033 A JP2014254033 A JP 2014254033A JP 2014254033 A JP2014254033 A JP 2014254033A JP 6410586 B2 JP6410586 B2 JP 6410586B2
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  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Description

本発明は、所望の温度に半導体ディバイスを昇温した状態で試験する試験装置に関する。   The present invention relates to a test apparatus for testing a semiconductor device in a state where the temperature is raised to a desired temperature.

従来、所望の試験温度に昇温した状態で、半導体ディバイスを試験する試験装置が種々に提案されている(特許文献1、2等)。このような試験装置は、プレートに装着したヒーターにより当該プレートを所望の温度に昇温し、この昇温したプレートを試験対象である半導体ディバイスの表面、裏面等に接触させ、これによりこの半導体ディバイスを所望の温度に昇温する。またこれに代えて半導体ディバイスを恒温槽に投入して昇温する。   Conventionally, various test apparatuses for testing a semiconductor device in a state where the temperature is raised to a desired test temperature have been proposed (Patent Documents 1, 2, etc.). In such a test apparatus, the temperature of the plate is raised to a desired temperature by a heater attached to the plate, and the heated plate is brought into contact with the front and back surfaces of the semiconductor device to be tested. Is raised to the desired temperature. Instead, the temperature is increased by putting a semiconductor device in a thermostatic chamber.

しかしながらこれら従来の試験装置は、昇温する部位が比較的大きいことにより、放熱が大きく、これにより昇温する部位の周囲に断熱材を配置して放熱を低減することが必要であり、その結果、構成が大型化、複雑化する問題がある。   However, these conventional test apparatuses have a relatively large part to be heated, so that heat radiation is large. Therefore, it is necessary to reduce the heat radiation by arranging a heat insulating material around the part to be heated. There is a problem that the configuration becomes large and complicated.

またこのような試験では、試験対象である半導体ディバイスの各端子を計測回路に接続することが必要であり、従来の試験装置では、断熱材を設けること等により、この接続に供するケーブルが長くなり、その結果、精度良く半導体ディバイスを計測できない問題もある。   Also, in such a test, it is necessary to connect each terminal of the semiconductor device to be tested to the measurement circuit. With conventional test equipment, the cable used for this connection becomes longer due to the provision of heat insulating material, etc. As a result, there is also a problem that semiconductor devices cannot be measured with high accuracy.

特開2012−185016号公報JP 2012-185016 A 特開2014−105996号公報JP 2014-105996 A

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して小型かつ簡易な構成により、所望の温度に昇温した状態で、精度良く半導体ディバイスを計測することができる試験装置を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points. A test apparatus capable of measuring a semiconductor device with high accuracy in a state where the temperature has been raised to a desired temperature with a smaller and simpler configuration than conventional ones. It is what we are going to propose.

係る課題を解決するため、請求項1の発明においては、
半導体ディバイスを昇温して前記半導体ディバイスを試験する試験装置において、
前記半導体ディバイスを載置する載置部と、
前記半導体ディバイスの昇温に供する熱源部と、
可動して前記載置部に載置された半導体ディバイスの上端面に接触し、前記半導体ディバイスを昇温する可動部とを備え、
前記熱源部は、
ハロゲンランプを備え、前記ハロゲンランプからの赤外線を前記可動部に放射し、
前記可動部は、
前記載置部に載置された半導体ディバイスの上端面に接触して、前記熱源部からの赤外線により昇温し、熱伝導により前記半導体ディバイスを昇温する熱伝導プレートと、
前記熱源部からの赤外線を反射して前記熱伝導プレートに集光する集光ドームとを備えるようにする。
In order to solve the problem, in the invention of claim 1,
In a test apparatus for testing the semiconductor device by raising the temperature of the semiconductor device,
A mounting section for mounting the semiconductor device;
A heat source unit for heating the semiconductor device;
A movable portion that moves and contacts the upper end surface of the semiconductor device placed on the placement portion, and raises the temperature of the semiconductor device;
The heat source part is
Comprising a halogen lamp, emitting infrared rays from the halogen lamp to the movable part;
The movable part is
A heat conduction plate that contacts the upper end surface of the semiconductor device placed on the placement portion, raises the temperature by infrared rays from the heat source portion, and heats the semiconductor device by heat conduction,
A condensing dome that reflects infrared rays from the heat source unit and collects the infrared rays on the heat conducting plate is provided.

請求項1の構成によれば、熱伝導プレートの一方の面側から赤外線により熱伝導プレートのみを加熱し、この熱伝導プレートの他方の面を半導体ディバイスに接触させて半導体ディバイスを昇温することができる。これにより昇温に供する構成を小型化することができ、断熱に係る構成を簡略化し、構成を小型化、簡略化することができる。また半導体ディバイスの試験に供する計測回路を半導体ディバイスに近接して配置することができることにより、精度良く半導体ディバイスを計測することができる。   According to the configuration of claim 1, only the heat conductive plate is heated by infrared rays from one surface side of the heat conductive plate, and the other surface of the heat conductive plate is brought into contact with the semiconductor device to raise the temperature of the semiconductor device. Can do. Thereby, the structure used for temperature rise can be reduced in size, the structure related to heat insulation can be simplified, and the structure can be reduced in size and simplified. In addition, since the measurement circuit used for testing the semiconductor device can be arranged close to the semiconductor device, the semiconductor device can be measured with high accuracy.

また請求項2の発明においては、請求項1の構成において、
前記熱伝導プレートは、窒化珪素による黒色板材である。
In the invention of claim 2, in the structure of claim 1,
The heat conducting plate is a black plate material made of silicon nitride.

請求項2の構成によれば、効率良く赤外線により昇温し、さらに熱伝導することができる。また絶縁体であることにより、例えば半導体ディバイスの上端面に電極が露出している場合でも、何ら不都合なく試験することができる。   According to the configuration of the second aspect, the temperature can be efficiently increased by infrared rays and further heat conduction can be performed. In addition, since it is an insulator, it can be tested without any inconvenience even when, for example, an electrode is exposed on the upper end surface of the semiconductor device.

請求項3の発明においては、請求項1又は請求項2の構成において、
前記熱伝導プレートの温度を検出する温度センサと、前記半導体ディバイスの裏面の温度を検出する温度センサとを備える。
In invention of Claim 3, in the structure of Claim 1 or Claim 2,
A temperature sensor for detecting the temperature of the heat conducting plate; and a temperature sensor for detecting the temperature of the back surface of the semiconductor device.

請求項3の構成によれば、熱伝導プレートの温度を検出する温度センサによりハロゲンランプを管理することができ、また半導体ディバイスの裏面の温度を検出する温度センサにより半導体ディバイスの昇温を監視することができ、これらにより試験状況を監視して異常等に適切に対応することができる。   According to the configuration of the third aspect, the halogen lamp can be managed by the temperature sensor that detects the temperature of the heat conducting plate, and the temperature rise of the semiconductor device is monitored by the temperature sensor that detects the temperature of the back surface of the semiconductor device. Therefore, it is possible to appropriately monitor for abnormalities by monitoring the test status.

本発明によれば、従来に比して小型かつ簡易な構成により、所望の温度に昇温した状態で、精度良く半導体ディバイスを計測することができる試験装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the test device which can measure a semiconductor device accurately can be provided in the state heated up to desired temperature by the small-sized and simple structure compared with the past.

本発明の第1実施形態に係る試験装置を示す図である。1 is a diagram illustrating a test apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1の試験装置において、可動部を可動した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moved the movable part in the test apparatus of FIG. 図1の試験装置の詳細構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the test apparatus of FIG. 図1の試験装置の動作の説明に供するフローチャートである。It is a flowchart with which it uses for description of operation | movement of the testing apparatus of FIG.

以下、本発明の実施形態について詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る試験装置を示す図であり、部分的に断面を取って示す図である。この試験装置1は、試験対象であるパッケージに収納された半導体ディバイスを所望の温度に昇温した状態で、各種の静特性、動特性を計測する試験装置である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a view showing a test apparatus according to a first embodiment of the present invention, and is a view partially showing a cross section. The test apparatus 1 is a test apparatus that measures various static characteristics and dynamic characteristics in a state where a semiconductor device housed in a package to be tested is heated to a desired temperature.

このため試験装置1は、試験対象である半導体ディバイス2をセットする載置部3が設けられ、図示しない搬送機構によりこの載置部3に半導体ディバイス2をセットし、また試験の終了によりこの載置部3にセットした半導体ディバイス2を搬送機構により搬出する。   For this reason, the test apparatus 1 is provided with a mounting unit 3 for setting the semiconductor device 2 to be tested, and the semiconductor device 2 is set on the mounting unit 3 by a transport mechanism (not shown). The semiconductor device 2 set in the placement unit 3 is carried out by the transport mechanism.

ここで載置部3は、収縮自在なコイルバネ4により、半導体ディバイス2を載置する載置台5が保持され、載置台5に半導体ディバイス2を載置して半導体ディバイス2をセットした状態で、図1との対比により図2に示すように、上方より半導体ディバイス2を押圧すると(矢印Aにより示す)、コイルバネ4が収縮して半導体ディバイス2が載置台5と共に沈み込むように保持される。載置部3は、このように半導体ディバイス2が、上方からの押圧により沈み込むと、半導体ディバイス2の各端子とコンタクトピン6とが接触し、各端子とコンタクトピン6とが電気的に接続される。試験装置1では、このコンタクトピン6がそれぞれ計測回路7に接続される。なお大きな端子に係るコンタクトピン6については、半導体ディバイスの上方から押圧を受け止める弾性部材による補助端子8が設けられる。また載置部3は、載置台5の背面側より赤外線温度センサS1が埋め込まれており、この赤外線温度センサS1により半導体ディバイス2の温度を計測できるように構成される。   Here, the mounting unit 3 holds a mounting table 5 on which the semiconductor device 2 is mounted by a retractable coil spring 4, and the semiconductor device 2 is mounted on the mounting table 5 and the semiconductor device 2 is set. As shown in FIG. 2 in comparison with FIG. 1, when the semiconductor device 2 is pressed from above (indicated by an arrow A), the coil spring 4 contracts and the semiconductor device 2 is held so as to sink together with the mounting table 5. When the semiconductor device 2 sinks by pressing from above, the mounting portion 3 contacts each terminal of the semiconductor device 2 and the contact pin 6, and each terminal and the contact pin 6 are electrically connected. Is done. In the test apparatus 1, each contact pin 6 is connected to a measurement circuit 7. For the contact pin 6 associated with a large terminal, an auxiliary terminal 8 made of an elastic member that receives pressure from above the semiconductor device is provided. The placement unit 3 is embedded with an infrared temperature sensor S1 from the back side of the placement table 5, and is configured so that the temperature of the semiconductor device 2 can be measured by the infrared temperature sensor S1.

載置部3は、載置台5が交換可能に保持され、またコンタクトピン6、補助端子8がコンタクトピン6を保持する板状部材9と一体に交換可能に保持され、これにより試験対象である半導体ディバイス2に応じてこれらを交換して、種々の半導体ディバイス2を試験できるように構成される。   The mounting portion 3 holds the mounting table 5 in a replaceable manner, and the contact pins 6 and the auxiliary terminals 8 are held in a replaceable manner together with a plate-like member 9 holding the contact pins 6, thereby being a test object. These are exchanged according to the semiconductor device 2 so that various semiconductor devices 2 can be tested.

試験装置1は、この載置部3の上方に、可動部10が設けられる。ここで可動部10は、可動機構11により上下方向に可動するように保持され、半導体ディバイス2のパッケージの上端面に当接して半導体ディバイス2を上方から押圧すると共に、半導体ディバイス2を昇温する。また可動部10は、半導体ディバイス2の各端子をコンタクトピン6に押し付けるためのコンタクト押さえ12が設けられる。これにより試験装置1では、半導体ディバイス2の載置部3へのセットにより、可動部10を下方に可動して半導体ディバイス2を上方から押圧し、半導体ディバイス2の各端子を計測回路に接続すると共に、半導体ディバイス2を昇温する。またこのように半導体ディバイス2を昇温して試験が終了すると、可動部10を上方に可動して半導体ディバイス2の押圧及び昇温を中止し、半導体ディバイス2を搬出できるようにする。   In the test apparatus 1, a movable part 10 is provided above the placement part 3. Here, the movable portion 10 is held by the movable mechanism 11 so as to be movable in the vertical direction, abuts against the upper end surface of the package of the semiconductor device 2, presses the semiconductor device 2 from above, and raises the temperature of the semiconductor device 2. . Further, the movable part 10 is provided with a contact presser 12 for pressing each terminal of the semiconductor device 2 against the contact pin 6. Thereby, in the test apparatus 1, by setting the semiconductor device 2 on the mounting portion 3, the movable portion 10 is moved downward to press the semiconductor device 2 from above, and each terminal of the semiconductor device 2 is connected to the measurement circuit. At the same time, the temperature of the semiconductor device 2 is increased. Further, when the test is completed by raising the temperature of the semiconductor device 2 in this way, the movable part 10 is moved upward to stop the pressing and temperature rise of the semiconductor device 2 so that the semiconductor device 2 can be carried out.

試験装置1は、この可動部10の上に、半導体ディバイス2の昇温に供する熱源部15が設けられる。   In the test apparatus 1, a heat source unit 15 provided for raising the temperature of the semiconductor device 2 is provided on the movable unit 10.

図3(A)及び(B)は、部分的に断面を取って可動部10及び熱源部15の詳細構成を示す正面図及び側面図である。熱源部15は、上部にヒートシンク21が設けられ、さらにこのヒートシンク21の上に、冷却用のファン22が設けられ、これらヒートシンク21及び冷却用のファン22により熱源部15の温度上昇が抑制される。   FIGS. 3A and 3B are a front view and a side view showing a detailed configuration of the movable unit 10 and the heat source unit 15 by partially taking a cross section. The heat source unit 15 is provided with a heat sink 21 at the top, and further a cooling fan 22 is provided on the heat sink 21, and the temperature increase of the heat source unit 15 is suppressed by the heat sink 21 and the cooling fan 22. .

熱源部15は、ヒートシンク21の下方に、ハロゲンランプ23が設けられ、このハロゲンランプ23からの赤外線により可動部10を介して半導体ディバイス2を昇温する。ここでこの実施形態において、熱源部15は、直管式のハロゲンランプ23が並列に配置され、各ハロゲンランプ23には、リフレクタ24が設けられる。ここでリフレクタ24は、可動部10側に向けて赤外線を放射する放物面鏡により形成され、この放物面の焦点にハロゲンランプ23が配置される。これにより熱源部15は、可動部10に向けてほぼ平行光線により赤外線を放射するように構成される。また並列にハロゲンランプ23が配置されていることにより、広い範囲に赤外線を照射できるように構成される。なお図3においては、この赤外線を矢印により示す。このようにほぼ平行光線により赤外線を放射することにより、固定されている熱源部15に対して可動部10を可動しても、後述する熱伝導プレート32に入射する赤外線の分布が変化しないようにし得、これにより試験装置1は、安定に半導体ディバイスを試験できるように構成されている。   The heat source unit 15 is provided with a halogen lamp 23 below the heat sink 21, and raises the temperature of the semiconductor device 2 through the movable unit 10 by infrared rays from the halogen lamp 23. Here, in this embodiment, the heat source unit 15 includes straight-tube halogen lamps 23 arranged in parallel, and each halogen lamp 23 is provided with a reflector 24. Here, the reflector 24 is formed by a parabolic mirror that radiates infrared rays toward the movable portion 10, and the halogen lamp 23 is disposed at the focal point of the paraboloid. Thereby, the heat source unit 15 is configured to emit infrared rays toward the movable unit 10 by substantially parallel light rays. Further, the halogen lamps 23 are arranged in parallel, so that infrared rays can be irradiated over a wide range. In FIG. 3, this infrared ray is indicated by an arrow. Thus, by radiating infrared rays with substantially parallel rays, even if the movable portion 10 is moved with respect to the fixed heat source portion 15, the distribution of infrared rays incident on the heat conduction plate 32 described later does not change. As a result, the test apparatus 1 is configured so that the semiconductor device can be tested stably.

熱源部15は、平面視した場合(上方から見た場合である)の半導体ディバイス2より大きな領域に赤外線を照射可能に、また半導体ディバイス2を意図する温度に昇温可能に、ハロゲンランプ23の定格、大きさ、並列に配置する数が選定されている。   The heat source unit 15 can irradiate infrared rays to a region larger than the semiconductor device 2 in a plan view (when viewed from above), and can increase the temperature of the semiconductor device 2 to an intended temperature. The rating, size, and number arranged in parallel are selected.

熱源部15は、赤外線を照射する側が開口とされたケース25により、ハロゲンランプ23及びリフレクタ24が関連する構成と共に収納されて覆い隠され、これにより赤外線の漏出を防止して熱効率を向上し、赤外線の漏出による予期せぬ部位の温度上昇を防止する。試験装置1は、さらにこのケース25の上部にヒートシンク21が設けられる。   The heat source unit 15 is housed and covered with a related configuration of the halogen lamp 23 and the reflector 24 by a case 25 having an opening on the side that emits infrared rays, thereby preventing leakage of infrared rays and improving thermal efficiency. Prevents unexpected temperature rise due to infrared leakage. The test apparatus 1 is further provided with a heat sink 21 above the case 25.

可動部10は、ケース25を下方から覆い隠すように、集光ドーム31が設けられ、この集光ドーム31の下面側、半導体ディバイス2に対向する部位に熱伝導プレート32が設けられる。ここで熱伝導プレート32は、熱源部15からの赤外線により直射されるように配置され、この赤外線により昇温する。また可動部10の下方への可動により、半導体ディバイスの上端面に接触し、熱伝導により半導体ディバイス2を昇温する。   The movable portion 10 is provided with a condensing dome 31 so as to cover the case 25 from below, and a heat conducting plate 32 is provided on a lower surface side of the condensing dome 31 and a portion facing the semiconductor device 2. Here, the heat conduction plate 32 is disposed so as to be directly irradiated by infrared rays from the heat source unit 15 and is heated by the infrared rays. Further, the movable part 10 is moved downward to come into contact with the upper end surface of the semiconductor device, and the temperature of the semiconductor device 2 is increased by heat conduction.

このため熱伝導プレート32は、赤外線の照射により効率良く昇温し、効率良く半導体ディバイス2に熱伝導可能な材料であって、かつ絶縁体により構成される。具体的に、熱伝導プレート32は、黒色のセラミックにより、より具体的には、黒色の窒化珪素による板状の部材により形成される。また熱伝導プレート32は、半導体ディバイス2の上端面の形状、大きさに対応する形状、大きさにより作製される。これらにより試験装置1は、熱伝導プレート32からの熱伝導に係る損失を極力低減し、効率良く半導体ディバイス2を昇温できるように構成される。   For this reason, the heat conduction plate 32 is a material that can efficiently rise in temperature by irradiation with infrared rays and efficiently conduct heat to the semiconductor device 2 and is made of an insulator. Specifically, the heat conduction plate 32 is formed of a black ceramic, more specifically, a plate-like member made of black silicon nitride. Further, the heat conduction plate 32 is manufactured with a shape and size corresponding to the shape and size of the upper end surface of the semiconductor device 2. Thus, the test apparatus 1 is configured to reduce the loss related to the heat conduction from the heat conduction plate 32 as much as possible and to efficiently raise the temperature of the semiconductor device 2.

また熱伝導プレート32は、絶縁体により構成される。すなわち半導体ディバイス2においては、放熱の為に、パッケージの上側端面に電極が露出しているものもある。このような半導体ディバイス2に対して金属等による導電性の部材による熱伝導プレートを接触させたのでは、半導体ディバイスを損傷したり、半導体ディバイスを正しく試験できなくなる。これによりこの試験装置1では、種々の半導体ディバイスを安全かつ確実に試験できるように構成される。なおこれによりこのような電極が露出していない半導体ディバイスのみを試験するように試験装置1を構成する場合、熱伝導プレート32は、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料を適用することができる。   The heat conduction plate 32 is made of an insulator. That is, some semiconductor devices 2 have electrodes exposed on the upper end face of the package for heat dissipation. If such a semiconductor device 2 is brought into contact with a heat conducting plate made of a conductive member made of metal or the like, the semiconductor device is damaged or the semiconductor device cannot be correctly tested. Thus, the test apparatus 1 is configured so that various semiconductor devices can be tested safely and reliably. When the test apparatus 1 is configured so as to test only a semiconductor device in which such an electrode is not exposed, a metal material having a high thermal conductivity such as aluminum can be applied to the heat conduction plate 32, for example. it can.

集光ドーム31は、熱源部15からの赤外線を反射して熱伝導プレートに集光する構成であり、この実施形態では、赤外線の漏出を防止し、さらに上下方向に可動可能に、熱源部15に設けられたケース25の側面に沿った筒形状により側面が形成される。また集光ドーム31は、熱源部15からの赤外線を効率良く反射できるように内側壁面が光沢面により形成され、下側端面の中央に形成された開口部に熱伝導プレート32を保持して熱源部15からの赤外線が熱伝導プレート32の裏面側に直接入射するように構成される。またこの熱伝導プレート32を囲む部位が、熱伝導プレート32側に向かって倒れ込む斜面により形成され、これにより熱伝導プレート32に直接入射しない赤外線を反射して熱伝導プレート32に入射するように構成される。これにより試験装置1では、熱源部15からの赤外線により効率良く熱伝導プレート32を昇温するように構成される。   The condensing dome 31 is configured to reflect infrared rays from the heat source unit 15 and collect it on the heat conducting plate. In this embodiment, the heat source unit 15 prevents leakage of infrared rays and is movable in the vertical direction. The side surface is formed by a cylindrical shape along the side surface of the case 25 provided in the case. In addition, the condensing dome 31 has an inner wall surface formed of a glossy surface so that infrared rays from the heat source unit 15 can be efficiently reflected, and a heat source plate 32 is held in an opening formed in the center of the lower end surface. The infrared rays from the part 15 are configured to be directly incident on the back side of the heat conducting plate 32. Further, the portion surrounding the heat conducting plate 32 is formed by an inclined surface that falls down toward the heat conducting plate 32, thereby reflecting the infrared rays that are not directly incident on the heat conducting plate 32 and entering the heat conducting plate 32. Is done. As a result, the test apparatus 1 is configured to efficiently raise the temperature of the heat conducting plate 32 using infrared rays from the heat source unit 15.

しかしてこのように熱伝導プレート32の裏面側からハロゲンランプにより熱伝導プレート32を昇温し、熱伝導プレート32の表面側を半導体ディバイス2に接触させて熱伝導により半導体ディバイスを昇温する場合にあっては、単にハロゲンランプを設けた熱源部15に放熱の構成を設けるだけで、断熱に係る構成を簡略化し、さらには省略することができ、これにより全体構成を簡略化、小型化することができる。   Thus, when the temperature of the heat conducting plate 32 is increased by the halogen lamp from the back surface side of the heat conducting plate 32 and the surface side of the heat conducting plate 32 is brought into contact with the semiconductor device 2, the temperature of the semiconductor device is raised by heat conduction. In this case, simply by providing a heat dissipation structure in the heat source section 15 provided with a halogen lamp, the structure related to heat insulation can be simplified and further omitted, thereby simplifying and downsizing the entire structure. be able to.

また計測回路7を半導体ディバイス2に近接して配置することもでき、これにより精度良く半導体ディバイスを試験することができる。   In addition, the measurement circuit 7 can be arranged close to the semiconductor device 2, thereby testing the semiconductor device with high accuracy.

また可動部10は、熱伝導プレート32に熱電対による温度センサS2が設けられ、この温度センサS2により熱伝導プレート32の昇温をコントローラ16で監視できるように構成される。すなわち熱源であるハロゲンランプは、使用により徐々に特性が劣化して寿命を迎え、この場合、徐々に赤外線を放出する効率が劣化する。そこでこの実施形態では、赤外線の直射により昇温する熱伝導プレート32の温度の監視により、ハロゲンランプの動作を監視し、ハロゲンランプ交換の目安とすることができる。   Further, the movable part 10 is configured such that a temperature sensor S2 by a thermocouple is provided on the heat conducting plate 32, and the temperature rise of the heat conducting plate 32 can be monitored by the controller 16 by this temperature sensor S2. That is, the halogen lamp, which is a heat source, gradually deteriorates in characteristics due to use and reaches the end of its life. In this case, the efficiency of emitting infrared rays gradually deteriorates. Therefore, in this embodiment, the operation of the halogen lamp can be monitored by monitoring the temperature of the heat conducting plate 32 that is heated by direct infrared radiation, and can be used as a guide for replacing the halogen lamp.

これにより試験装置1では、可動部10のみが可動するようにして、この可動部10には、温度監視用の温度センサS2のみ外部との接続に係るケーブルを備えることになり、多くのケーブルが接続されている熱源部15、載置部3にあっては、可動しないように保持されることになる。これにより試験装置1では、ケーブルの切断等による装置の不具合を低減することができる。   Thus, in the test apparatus 1, only the movable part 10 is movable, and only the temperature sensor S2 for temperature monitoring is provided in the movable part 10 with a cable for connection to the outside. The connected heat source unit 15 and mounting unit 3 are held so as not to move. Thereby, in the test apparatus 1, the malfunction of the apparatus by the cutting of a cable etc. can be reduced.

この実施形態において、試験装置1は、集光ドーム31、熱伝導プレート32が交換可能に構成され、これにより半導体ディバイス2に応じてこれらを交換して効率良く半導体ディバイス2を昇温できるように構成される。   In this embodiment, the test apparatus 1 is configured so that the condensing dome 31 and the heat conduction plate 32 can be exchanged, so that the semiconductor device 2 can be efficiently heated by exchanging them according to the semiconductor device 2. Composed.

試験装置1(図1)において、計測回路7は、半導体ディバイス2の試験に供する各種の回路を備え、コントローラ16の制御により半導体ディバイス2の各種の特性を計測し、計測結果をコントローラ16に出力する。   In the test apparatus 1 (FIG. 1), the measurement circuit 7 includes various circuits for testing the semiconductor device 2, measures various characteristics of the semiconductor device 2 under the control of the controller 16, and outputs the measurement results to the controller 16. To do.

可動機構11は、可動部10を上下方向に可動するアクチュエータ等により構成され、コントローラ16の制御により可動部10を上下に可動する。駆動回路34は、コントローラ16の制御によりハロゲンランプ23、ファン22を駆動する。   The movable mechanism 11 is configured by an actuator or the like that moves the movable part 10 in the vertical direction, and moves the movable part 10 up and down under the control of the controller 16. The drive circuit 34 drives the halogen lamp 23 and the fan 22 under the control of the controller 16.

コントローラ16は、この試験装置1全体の動作を制御するコンピュータであり、上位のコントローラからの制御により各部の動作を制御する。   The controller 16 is a computer that controls the overall operation of the test apparatus 1, and controls the operation of each unit under the control of the host controller.

図4は、このコントローラ16の処理手順を示すフローチャートである。コントローラ16は、半導体ディバイス2が前工程より搬送されて、上位のコントローラから試験の開始が指示されると、ステップSP1からステップSP2に移り、搬送機構の駆動により載置部3の載置台5に半導体ディバイス2を載置し、これにより試験装置1に半導体ディバイス2を搬入する。   FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the controller 16. When the semiconductor device 2 is transported from the previous process and the start of the test is instructed from the host controller, the controller 16 moves from step SP1 to step SP2, and is driven to the mounting table 5 of the mounting unit 3 by driving the transport mechanism. The semiconductor device 2 is placed, and thereby the semiconductor device 2 is carried into the test apparatus 1.

続いてコントローラ16は、ステップSP3において、可動機構11の制御により可動部10を下方に可動し、半導体ディバイス2に熱伝導プレート32を密着させて上方より押圧し、これによりコンタクトピン6を介して半導体ディバイス2の各端子を計測回路7に接続する。また続いて駆動回路34の動作を制御し、ハロゲンランプ23を定格の状態で点灯する。なおここで定格は、交流100Vの電源による駆動である。これにより試験装置1では、ハロゲンランプ23から赤外線を放射し、この赤外線が直接熱伝導プレート32に入射し、また集光ドーム31で反射して熱伝導プレート32に入射し、熱伝導プレート32を昇温する。またこの熱伝導プレート32からの熱伝導により熱伝導プレートが接触(密着)してなる半導体ディバイス2を昇温する。   Subsequently, in step SP3, the controller 16 moves the movable part 10 downward under the control of the movable mechanism 11, presses the heat conducting plate 32 against the semiconductor device 2 from above, and thereby presses the contact via the contact pin 6. Each terminal of the semiconductor device 2 is connected to the measurement circuit 7. Subsequently, the operation of the drive circuit 34 is controlled to light the halogen lamp 23 in a rated state. Here, the rating is driven by an AC 100V power source. As a result, in the test apparatus 1, infrared rays are emitted from the halogen lamp 23, and the infrared rays are directly incident on the heat conduction plate 32, reflected by the condensing dome 31 and incident on the heat conduction plate 32. Raise the temperature. Further, the temperature of the semiconductor device 2 formed by contacting (adhering) the heat conduction plate is increased by heat conduction from the heat conduction plate 32.

このようにして半導体ディバイス2の昇温を開始して、温度センサS1による監視により半導体ディバイス2が所定温度(例えば250度である)に上昇すると、コントローラ16は、ステップSP5において、計測回路7の制御により事前に設定された計測事項を計測して計測結果を取得する。また計測の完了により、ステップSP6において、駆動回路34の制御により、定格によるハロゲンランプ23の駆動を停止し、ハロゲンランプ23から放射する赤外線を低減する。ここでこの実施形態では、ハロゲンランプ23への印加電圧を交流100Vから交流50Vに低減し、赤外線の放出を低減する。   Thus, when the temperature of the semiconductor device 2 is started and the semiconductor device 2 rises to a predetermined temperature (for example, 250 degrees) as monitored by the temperature sensor S1, the controller 16 causes the measurement circuit 7 to Measurement items set in advance by control are measured to obtain measurement results. When the measurement is completed, in step SP6, the driving of the halogen lamp 23 is stopped by the control of the driving circuit 34, and the infrared rays emitted from the halogen lamp 23 are reduced. Here, in this embodiment, the voltage applied to the halogen lamp 23 is reduced from AC 100V to AC 50V to reduce infrared emission.

続いてコントローラ16は、可動機構11の制御により可動部10を上方に可動させて退避させ、続くステップSP8において、搬出機構を駆動して半導体ディバイス2を載置台5から搬出する。   Subsequently, the controller 16 moves the movable part 10 upward by the control of the movable mechanism 11 and retracts it. In the subsequent step SP8, the controller 16 drives the carry-out mechanism to carry out the semiconductor device 2 from the mounting table 5.

この一連の処理によりコントローラ16は、1つの半導体ディバイスを試験して搬出し、続くステップSP9において、全ての半導体ディバイスの試験を完了したか否か判断し、ここで否定結果が得られると、ステップSP9からステップSP2に戻り、続く半導体ディバイスの試験を開始する。而してこの場合、試験装置1では、駆動電圧を低減してハロゲンランプ23の駆動を継続していることにより、ハロゲンランプ23の点灯、消灯の繰り返し回数を低減することができ、これによりハロゲンランプの寿命を延長することができる。   Through this series of processing, the controller 16 tests and carries out one semiconductor device, and in the subsequent step SP9, judges whether or not all the semiconductor devices have been tested, and if a negative result is obtained, From SP9, the process returns to step SP2, and the test of the subsequent semiconductor device is started. In this case, the test apparatus 1 can reduce the number of times the halogen lamp 23 is repeatedly turned on and off by reducing the drive voltage and continuing to drive the halogen lamp 23. The life of the lamp can be extended.

これに対してステップSP9で否定結果が得られると、コントローラ16は、ステップSP9からステップSP10に移り、駆動回路34の制御によりハロゲンランプ23を消灯した後、ステップSP11に移ってこの処理手順を終了する。   On the other hand, if a negative result is obtained in step SP9, the controller 16 proceeds from step SP9 to step SP10, turns off the halogen lamp 23 under the control of the drive circuit 34, and then proceeds to step SP11 to end this processing procedure. To do.

なおこのような各部の動作の制御に加えて、コントローラ16は、温度センサS1により半導体ディバイス2の温度をモニタしながら、及び又は温度センサS2により熱伝導プレートの温度をモニタしながら、駆動回路34の制御によりハロゲンランプ23の印加電圧を可変し、これにより半導体ディバイス2の温度を所望の温度に保持する。   In addition to controlling the operation of each unit, the controller 16 monitors the temperature of the semiconductor device 2 with the temperature sensor S1 and / or monitors the temperature of the heat conduction plate with the temperature sensor S2. Thus, the voltage applied to the halogen lamp 23 is varied by this control, whereby the temperature of the semiconductor device 2 is maintained at a desired temperature.

なおハロゲンランプ23の駆動においては、例えば定格の120%の印加電圧により駆動を開始した後、定格により駆動することにより、目的とする温度に半導体ディバイスを短時間で昇温して試験のタクトタイムを短縮する場合等、種々の駆動方法を広く適用することができる。   In the driving of the halogen lamp 23, for example, the driving is started with the applied voltage of 120% of the rated voltage, and then the driving is performed with the rated voltage. For example, various driving methods can be widely applied.

この実施形態によれば、ハロゲンランプにより熱伝導プレートを昇温すると共に、この熱伝導プレートからの熱伝導により半導体ディバイスを昇温することにより、従来に比して小型かつ簡易な構成により、所望の温度に昇温した状態で、精度良く半導体ディバイスを計測することができる。   According to this embodiment, the temperature of the heat conduction plate is increased by the halogen lamp, and the temperature of the semiconductor device is increased by the heat conduction from the heat conduction plate. The semiconductor device can be accurately measured in a state where the temperature is raised to the above temperature.

またこの熱伝導プレートが窒化珪素による黒色板材であることにより、効率良く半導体ディバイスを昇温し、さらに電極の露出した半導体ディバイスであっても安全に計測することができる。   Further, since the heat conducting plate is a black plate material made of silicon nitride, the temperature of the semiconductor device can be increased efficiently, and even a semiconductor device with an exposed electrode can be measured safely.

またさらに熱伝導プレートの温度を検出する温度センサS2と、半導体ディバイス2の裏面の温度を検出する温度センサS1とを備えることにより、半導体ディバイス2の温度を監視ながら試験し、さらにはハロゲンランプを適切に管理することができる。   Further, by providing a temperature sensor S2 for detecting the temperature of the heat conducting plate and a temperature sensor S1 for detecting the temperature of the back surface of the semiconductor device 2, the temperature of the semiconductor device 2 is monitored and further tested, and further, a halogen lamp is installed. It can be managed appropriately.

〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although the specific structure suitable for implementation of this invention was explained in full detail, this invention can change the structure of the above-mentioned embodiment variously in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

すなわち上述の実施形態では、可動部を上下に可動させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、可動部を側方に可動させて半導体ディバイスの搬入、搬出を実行してもよい。   That is, in the above-described embodiment, the case where the movable part is moved up and down has been described. However, the present invention is not limited to this, and the movable part may be moved sideways to carry in and carry out the semiconductor device.

また上述の実施形態では、1つの半導体ディバイスの試験の終了によりハロゲンランプの駆動を定格の50%に低減する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、定格の50%以外に低減してもよく、ハロゲンランプを定格により駆動し続けるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the driving of the halogen lamp is reduced to 50% of the rating at the end of the test of one semiconductor device has been described. Alternatively, the halogen lamp may be continuously driven according to the rating.

また上述の実施形態では、直管式のハロゲンランプを使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電球形状、リング形状等、種々の形状によるハロゲンランプを広く適用することができる。   In the above-described embodiment, the case of using a straight tube type halogen lamp has been described. However, the present invention is not limited to this, and halogen lamps having various shapes such as a bulb shape and a ring shape can be widely applied. .

1 試験装置
2 半導体ディバイス
3 載置部
4 コイルバネ
5 載置台
6 コンタクトピン
7 計測回路
8 補助端子
9 板状部材
10 可動部
11 可動機構
12 コンタクト押さえ
15 熱源部
16 コントローラ
21 ヒートシンク
22 ファン
23 ハロゲンランプ
24 リフレクタ
25 ケース
31 集光ドーム
32 熱伝導プレート
34 駆動回路
S1、S2 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Test apparatus 2 Semiconductor device 3 Mounting part 4 Coil spring 5 Mounting base 6 Contact pin 7 Measuring circuit 8 Auxiliary terminal 9 Plate-shaped member 10 Movable part
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Movable mechanism 12 Contact holder 15 Heat source part 16 Controller 21 Heat sink 22 Fan 23 Halogen lamp 24 Reflector 25 Case 31 Condensing dome 32 Thermal conduction plate 34 Drive circuit S1, S2 Temperature sensor

Claims (3)

半導体ディバイスを昇温して前記半導体ディバイスを試験する試験装置において、
前記半導体ディバイスを載置する載置部と、
前記半導体ディバイスの昇温に供する熱源部と、
可動して前記載置部に載置された半導体ディバイスの上端面に接触し、前記半導体ディバイスを昇温する可動部とを備え、
前記熱源部は、
ハロゲンランプを備え、前記ハロゲンランプからの赤外線を前記可動部に放射し、
前記可動部は、
前記載置部に載置された半導体ディバイスの上端面に接触して、前記熱源部からの赤外線により昇温し、熱伝導により前記半導体ディバイスを昇温する熱伝導プレートと、
前記熱源部からの赤外線を反射して前記熱伝導プレートに集光する集光ドームとを備える
試験装置。
In a test apparatus for testing the semiconductor device by raising the temperature of the semiconductor device,
A mounting section for mounting the semiconductor device;
A heat source unit for heating the semiconductor device;
A movable portion that moves and contacts the upper end surface of the semiconductor device placed on the placement portion, and raises the temperature of the semiconductor device;
The heat source part is
Comprising a halogen lamp, emitting infrared rays from the halogen lamp to the movable part;
The movable part is
A heat conduction plate that contacts the upper end surface of the semiconductor device placed on the placement portion, raises the temperature by infrared rays from the heat source portion, and heats the semiconductor device by heat conduction,
A testing apparatus comprising: a condensing dome that reflects infrared rays from the heat source unit and collects the infrared rays on the heat conducting plate.
前記熱伝導プレートは、窒化珪素による黒色板材である
請求項1に記載の試験装置。
The test apparatus according to claim 1, wherein the heat conductive plate is a black plate material made of silicon nitride.
前記熱伝導プレートの温度を検出する温度センサと、前記半導体ディバイスの裏面の温度を検出する温度センサとを備える
請求項1又は請求項2に記載の試験装置。
The test apparatus according to claim 1, further comprising: a temperature sensor that detects a temperature of the heat conduction plate; and a temperature sensor that detects a temperature of a back surface of the semiconductor device.
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