高速回路基板 - Load Board

負荷板は、試験装置と被測定装置とを接続する機械的及び回路的インタフェースです。主に半導体製造におけるICパッケージ化後の良率試験に用いられます。この段階の試験により、欠陥ICを除去し、将来的に欠陥集積回路による電子製品の廃棄を回避することができます。試験負荷板(Load Board)は試験プラットフォームに基づいて93Kシリーズ、T2000シリーズ、TUFシリーズなどに分けられます。

半導体製造業には、半導体設計、ウエハ加工、ウエハパッケージ、半導体テストの4つの主要なプロセスが含まれています。

テストプロセスには、ウェハテスト、完成品テスト、システムレベルテスト、エージングテストの4種類があります。関連するPCBは、半導体試験装置と組み合わせて使用されるプローブカードボード、ロードプレート、焼結プレート（BIB）、仲介プレートを含みます。これらはカスタム製品で、チップ設計に基づいて対応するPCBを生産してテストする必要があります。

半導体試験PCBに対する需要は、試験メーカー、プローブカードメーカー、または負荷板メーカーによってPCB工場に放出されるべきです。しかし、チップ設計と機能の複雑性およびウェハレス工場モデルの普遍的な存在のため、半導体チップ設計とテスト過程には専門的な分業が存在します。したがって、PCBの設計と購入は、必ずしもテストメーカー、プローブカードメーカー、またはロードボードメーカーによって行われるわけではありません。場合によっては、半導体チップ設計プラントはチップテストプロセス全体に直接介入し、テストに使用するPCBのベンダーを指定します。また、プローブカードメーカーやロードボードメーカーはPCB設計サービスをアウトソーシングし、専門設計会社にPCB設計と購入を依頼することもできます。

プローブカード板、負荷板(Load Board)、老化板は多品種小ロット製品に属し、老化板は大ロット製品に属します。プローブカード板、負荷板、焼結板はPCB加工技術に極めて高い要求があり、加工能力を持つPCB板工場は少ない（層設計はすでに100層を超え、厚径比は40：1以上、BGAは0.3 mmまで設計でき、外観要求は極めて高く、PCB生産難度が大きく、良率が低いです。

図　Load　Board

積載板と焼結板の違い

負荷板は、一般に、電流、電圧、電力などの半導体デバイスの電気的特性をテストするために使用されます。これは、通常はピンソケット、テストポイント、電源インタフェースなどのインタフェースを含むテストデバイスとテストチップを接続するブリッジです。荷重板の設計は、試験結果の正確性と再現性を確保するために、測定装置のピンレイアウトと一致しなければなりません。

エージングプレートは、半導体装置のエージングプロセスを加速させ、長期使用の信頼性を検出するために使用されます。通常、測定された装置の周囲温度を制御するための温度制御システムが含まれています。Burn-In-Boardは、高温、低温、高圧、高湿度などの実世界の使用条件をシミュレートすることもできます。

したがって、負荷板と焼結板の主な違いは、その用途にある。負荷板(Load Board)は主に設備の電気特性を試験するために用いられ、老化板は長期使用における設備の信頼性を試験するために用いられます。

ロードプレートと焼結プレートの他の違い

>テスト時間：ロードボードは通常、新規に製造されたデバイスをテストするために使用されます。テスト時間は比較的短く、通常は数分から数時間です。老化板は長期試験に使用され、通常は数日から数週間の試験が必要です。

>試験環境：負荷板の試験環境は比較的簡単で、主に試験装置と被試験装置の間のインタフェースであり、通常は追加の制御システムはありません。老化板には、試験結果の正確性と信頼性を確保するために、温度制御、電源制御、環境制御などを含む完全な制御システムが必要です。

>試験精度：荷重板は試験結果の精度を確保するために、測定装置のピンレイアウトと正確に一致する必要があります。老化板は、長期使用における装置の性能と信頼性を評価するために、より高い試験精度を必要とする。

>コスト：ロードボード(Load Board)のコストは比較的低く、通常はテストデバイスと測定デバイスを接続するための単純なインタフェースを設計する必要があります。Burn-In-Boardは、より複雑な制御システムとテストデバイス、およびより長いテスト時間を必要とするため、コストが比較的高い。

>試験内容：負荷板は主に電流、電圧、電力などの設備の電気性能を試験するために用いられる。老化板は主に設備の信頼性と寿命、例えば老化、安定性と故障率をテストするために用いられる。

>試験手順：負荷板は通常1回限りの試験であり、1回の試験後に設備の電気性能が要件を満たしているかどうかを判断することができる。老化板は長期的なテストが必要であり、設備の信頼性と寿命は分析テストの結果を通じてしか確定できない。

>適用範囲：ロードボードは、アナログデバイス、デジタルデバイス、ハイブリッド信号デバイスなど、さまざまなタイプの半導体デバイスに適しています。組み込みマザーボードは、主にマイクロプロセッサ、メモリ、通信チップなどの高信頼性デバイスに適しています。

>管理方法：ロードボードは通常、標準的なテストプログラムでテストでき、管理とメンテナンスが容易です。老化板は定期的な温度較正、電源維持、環境制御など、より多くの管理と維持が必要である。

>デバイスタイプ：負荷板は主にトランジスタ、ダイオード、コンデンサなどの単一デバイスのテストに適しています。Burn-In-Boardは、メモリチップ、マイクロプロセッサなどのさまざまなデバイスをテストするのに適しています。

>試験方法：負荷板は通常、非破壊検査方法を使用します。これは、試験プロセスが被測定装置に損傷を与えないことを意味します。一方、老化板は破壊的な試験方法を採用している。これは、長期使用中に発生する可能性のある問題をシミュレートするために、被験機器が試験中にある程度損傷を受けることを意味している。

>設計上の難点：負荷プレートの設計は比較的簡単で、通常はテストデバイスと測定デバイスを接続するために1つのインタフェースボードを設計する必要があります。老朽化したボードの設計は比較的複雑で、温度制御、電源管理、テスト時間など、より多くの要素を考慮する必要があります。

 >使用シナリオ:負荷板は,仕様や要件を満たすことを確認するために新しく生産されたデバイスを迅速にテストするのに適しています。Burn In Boardは,

デバイスの信頼性と寿命を評価し、商用アプリケーションに適合性を決定するために長期テストに適しています.

 >テストデータ:負荷板のテストの後、電流、電圧、電源などの電気性能指標が得られます。Burn In Boardテストの後、デバイスの老機時間、故障率、

MTBFなどの信頼性および寿命データが得られます。>テスト時間:負荷板(Load Board)のテスト時間は比較的短く,通常数秒または分です.そして、Burn In Boardテストは、通常数時間または数日またはそれ以上の時間を要します。

>テスト環境：ロードボードテストには比較的安定した電源とテスト環境が必要です。一方、プレート内燃焼試験には、恒温恒湿室、高温高湿環境など、より厳格な試験環境が必要です。

>コスト：負荷プレートの製造コストは比較的低く、焼結プレートの製造コストは比較的高く、より複雑な設計とより厳しい試験環境が必要なためです。

ロードプレートと焼結プレートは半導体業界において不可欠なテストツールであり、異なるテスト内容、テストプロセス、適用性、管理方法を有する。適切なテストツールを正しく選択することで、テストの効率性と正確性が向上し、テストコストが削減され、生産性が向上します。