JP2006133097A - Testing device - Google Patents

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alternating current
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Kiyoyuki Sugihara
清之 杉原
Ryoichi Kitagawa
良一 北川
Naoki Kuze
直樹 久世
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Shibasoku Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure a fine resistance value with simple configuration, concerning a testing device applied to measurement of a fine resistance related to, for example, an integrated circuit. <P>SOLUTION: A resistance value of a measuring object 5 is measured based on a both terminal potential difference V2 of the measuring object acquired by supplying an alternating current S1, and the resistance value is detected based on an integrated value determined by integrating measurement data D1 acquired by performing analog/digital conversion processing of the both terminal potential difference V2 in a positive period and/or a negative period of the alternating current S1. Otherwise, the resistance value is detected based on an amplitude value of a fundamental frequency component acquired by performing Fourier transform of the measurement data D1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、試験装置に関し、例えば集積回路に係る微小抵抗の測定に適用することができる。本発明は、交流電流を供給して得られる測定対象の両端電位差に基づいて測定対象の抵抗値を測定するようにして、両端電位差をアナログディジタル変換処理して得られる測定データを交流電流の正の期間及び又は負の期間で積分した積分値に基づいて抵抗値を検出することにより、又はこの測定データをフーリエ変換して得られる基本周波数成分の振幅値に基づいて抵抗値を検出することにより、簡易な構成により微小抵抗値を測定することができるようにする。   The present invention relates to a test apparatus and can be applied to, for example, measurement of a minute resistance related to an integrated circuit. In the present invention, the resistance value of the measurement object is measured based on the potential difference between both ends of the measurement object obtained by supplying an alternating current, and the measurement data obtained by performing the analog-digital conversion process on the potential difference between both ends is converted into a positive AC current. By detecting the resistance value based on the integral value integrated in the period and / or the negative period, or by detecting the resistance value based on the amplitude value of the fundamental frequency component obtained by Fourier transforming this measurement data A small resistance value can be measured with a simple configuration.

従来、集積回路の試験装置においては、抵抗値を測定する機能が設けられており、このような抵抗値の測定においては、一般に、いわゆる電流電圧法が適用されるようになされている。ここで電流電圧法は、測定対象の抵抗に直流電流を流し、この抵抗における電圧降下から抵抗値を求める方法である。   2. Description of the Related Art Conventionally, a test apparatus for an integrated circuit is provided with a function of measuring a resistance value. In such a resistance value measurement, a so-called current-voltage method is generally applied. Here, the current-voltage method is a method in which a direct current is passed through a resistance to be measured and a resistance value is obtained from a voltage drop in the resistance.

このような電流電圧法による抵抗値の測定に関しては、例えば特開平7−55857号公報等に、種々の工夫が提案されている。   Various measures have been proposed for measuring the resistance value by such a current-voltage method, for example, in JP-A-7-55857.

しかしながらこのような電流電圧法による抵抗値の測定においては、測定対象の抵抗値が小さく、測定対象に大きな電流を流せない場合、抵抗における電圧降下も小さくなり、測定精度が著しく劣化する。具体的に、測定対象に供給する電流が50〔μA〕、測定対象の抵抗値が20〔mΩ〕の場合、抵抗における電圧降下は、1〔μV〕となり、この電圧降下による電位差を増幅する増幅回路で発生するノイズレベルと同程度になる。   However, in the measurement of the resistance value by such a current-voltage method, when the resistance value of the measurement target is small and a large current cannot be passed through the measurement target, the voltage drop in the resistance is also small, and the measurement accuracy is remarkably deteriorated. Specifically, when the current supplied to the measurement target is 50 [μA] and the resistance value of the measurement target is 20 [mΩ], the voltage drop across the resistance is 1 [μV], and amplification that amplifies the potential difference due to this voltage drop It becomes the same level as the noise level generated in the circuit.

このためこのような場合、従来の試験装置においては、測定対象に交流電流を供給し、この交流電流の供給により発生する測定対象の両端電位差を交流増幅した後、ロックインアンプを用いて同期整流することにより、ノイズの影響を回避するようになされている。なおこのような試験装置における微小抵抗値の測定は、例えば集積回路の中に組み込まれた半導体スイッチにおけるオン抵抗の測定等である。   For this reason, in such a case, in a conventional test apparatus, an alternating current is supplied to a measurement target, and the potential difference between both ends of the measurement target generated by the supply of the alternating current is AC amplified, and then synchronously rectified using a lock-in amplifier. By doing so, the influence of noise is avoided. Note that the measurement of the minute resistance value in such a test apparatus is, for example, the measurement of the on-resistance in a semiconductor switch incorporated in an integrated circuit.

しかしながらこのようにしてノイズの影響を回避して抵抗値を測定する構成にあっては、試験装置に同期整流に供する構成を設ける必要があり、その分、試験装置の構成が複雑になる問題がある。
特開平7−55857号公報
However, in the configuration in which the resistance value is measured while avoiding the influence of noise in this way, it is necessary to provide the test device with a configuration for synchronous rectification, and accordingly, there is a problem that the configuration of the test device becomes complicated. is there.
JP-A-7-55857

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成により微小抵抗値を測定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, and an object of the present invention is to propose a test apparatus capable of measuring a minute resistance value with a simple configuration.

かかる課題を解決するため請求項1の発明においては、試験装置に適用して、測定対象に交流電流を供給する電源と、前記測定対象の両端電位差を増幅する交流増幅回路と、前記交流増幅回路の出力信号をアナログディジタル変換処理して測定データを出力するアナログディジタル変換回路と、前記測定データを処理するデータ処理回路とを有し、前記交流電流が矩形波信号による電流であり、前記データ処理回路は、前記交流電流の正の期間及び又は負の期間で前記測定データを積分し、該積分結果により前記測定対象の抵抗値を検出する。   In order to solve such a problem, in the invention of claim 1, a power supply for supplying an alternating current to a measurement object, an alternating current amplification circuit for amplifying a potential difference between both ends of the measurement object, and the alternating current amplification circuit are applied to a test apparatus. An analog-to-digital conversion circuit that performs analog-digital conversion processing on the output signal and outputs measurement data; and a data processing circuit that processes the measurement data, wherein the alternating current is a current from a rectangular wave signal, and the data processing The circuit integrates the measurement data in a positive period and / or a negative period of the alternating current, and detects the resistance value of the measurement object based on the integration result.

また請求項2の発明においては、試験装置に適用して、測定対象に交流電流を供給する電源と、前記測定対象の両端電位差を増幅する交流増幅回路と、前記交流増幅回路の出力信号をアナログディジタル変換処理して測定データを出力するアナログディジタル変換回路と、前記測定データを処理するデータ処理回路とを有し、前記データ処理回路は、前記測定データをフーリエ変換して前記交流電流の基本周波数成分の振幅値を検出し、前記振幅値に基づいて前記測定対象の抵抗値を検出する。   According to a second aspect of the present invention, a power supply for supplying an alternating current to a measurement target, an AC amplification circuit for amplifying a potential difference between both ends of the measurement target, and an output signal of the AC amplification circuit are applied to a test apparatus. An analog-to-digital conversion circuit that performs digital conversion processing and outputs measurement data; and a data processing circuit that processes the measurement data. The data processing circuit performs a Fourier transform on the measurement data to generate a fundamental frequency of the alternating current The amplitude value of the component is detected, and the resistance value of the measurement object is detected based on the amplitude value.

また請求項3の発明においては、請求項2の構成において、前記交流増幅回路は、前記基本周波数成分を選択的に通過させる帯域通過特性を有する。   According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the AC amplifier circuit has a band-pass characteristic that allows the fundamental frequency component to selectively pass therethrough.

請求項1の構成により、試験装置に適用して、測定対象に交流電流を供給する電源と、前記測定対象の両端電位差を増幅する交流増幅回路と、前記交流増幅回路の出力信号をアナログディジタル変換処理して測定データを出力するアナログディジタル変換回路と、前記測定データを処理するデータ処理回路とを有し、前記交流電流が矩形波信号による電流であり、前記データ処理回路は、前記交流電流の正の期間及び又は負の期間で前記測定データを積分し、該積分結果により前記測定対象の抵抗値を検出すれば、積分の処理によりノイズの影響を低減して抵抗値を測定することができ、これにより簡易な構成により微小抵抗値を測定することができる。   The configuration according to claim 1 is applied to a test apparatus, a power source for supplying an alternating current to a measurement target, an AC amplification circuit for amplifying a potential difference between both ends of the measurement target, and an analog-digital conversion of an output signal of the AC amplification circuit An analog-to-digital conversion circuit that processes and outputs measurement data; and a data processing circuit that processes the measurement data, wherein the alternating current is a current from a rectangular wave signal, and the data processing circuit If the measurement data is integrated during a positive period and / or a negative period, and the resistance value of the measurement object is detected from the integration result, the resistance value can be measured by reducing the influence of noise by the integration process. Thus, the minute resistance value can be measured with a simple configuration.

また請求項2の発明においては、試験装置に適用して、測定対象に交流電流を供給する電源と、前記測定対象の両端電位差を増幅する交流増幅回路と、前記交流増幅回路の出力信号をアナログディジタル変換処理して測定データを出力するアナログディジタル変換回路と、前記測定データを処理するデータ処理回路とを有し、前記データ処理回路は、前記測定データをフーリエ変換して前記交流電流の基本周波数成分の振幅値を検出し、前記振幅値に基づいて前記測定対象の抵抗値を検出することにより、フーリエ変換によりノイズの影響を低減して抵抗値を測定することができ、これにより簡易な構成により微小抵抗値を測定することができる。   According to a second aspect of the present invention, a power supply for supplying an alternating current to a measurement target, an AC amplification circuit for amplifying a potential difference between both ends of the measurement target, and an output signal of the AC amplification circuit are applied to a test apparatus. An analog-to-digital conversion circuit that performs digital conversion processing and outputs measurement data; and a data processing circuit that processes the measurement data. The data processing circuit performs a Fourier transform on the measurement data to generate a fundamental frequency of the alternating current By detecting the amplitude value of the component and detecting the resistance value of the measurement object based on the amplitude value, it is possible to reduce the influence of noise by Fourier transform and measure the resistance value. Thus, it is possible to measure a minute resistance value.

また請求項3の構成によれば、請求項2の構成において、前記交流増幅回路は、前記基本周波数成分を選択的に通過させる帯域通過特性を有することにより、一段とノイズの影響を低減することができる。   According to the configuration of claim 3, in the configuration of claim 2, the AC amplifier circuit has a band-pass characteristic that selectively allows the fundamental frequency component to pass therethrough, thereby further reducing the influence of noise. it can.

本発明によれば、簡易な構成により微小抵抗値を測定することができる。   According to the present invention, a minute resistance value can be measured with a simple configuration.

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

(1)実施例の構成
図1は、本発明の実施例に係る試験装置の抵抗値測定に係る構成を示すブロック図である。この試験装置1は、ウエハ状態の集積回路、又はパッケージングされた集積回路を試験対象に設定して、入出力特性、抵抗値等を測定する。
(1) Configuration of Example FIG. 1 is a block diagram showing a configuration related to resistance value measurement of a test apparatus according to an example of the present invention. The test apparatus 1 sets an integrated circuit in a wafer state or a packaged integrated circuit as a test target, and measures input / output characteristics, resistance values, and the like.

ここで試験装置1において、信号発生器2は、入出力特性の測定に供するデジタルオーディオ信号発生器であり、中央処理ユニット3の制御により、周期P、振幅V1による矩形波信号S1を出力する。試験装置1は、測定対象の抵抗5に対して直列に基準抵抗4を接続し、これら抵抗4、5による直列回路に矩形波信号S1を供給する。またこの抵抗4、5による直列回路により分圧される分圧信号S2を増幅回路6に入力する。これらにより信号発生器2及び抵抗4は、測定対象に交流電流を供給する電源を構成する。   Here, in the test apparatus 1, the signal generator 2 is a digital audio signal generator used for measurement of input / output characteristics, and outputs a rectangular wave signal S 1 having a period P and an amplitude V 1 under the control of the central processing unit 3. The test apparatus 1 connects a reference resistor 4 in series to a resistance 5 to be measured, and supplies a rectangular wave signal S1 to a series circuit including these resistors 4 and 5. Further, the divided signal S2 divided by the series circuit of the resistors 4 and 5 is input to the amplifier circuit 6. Thus, the signal generator 2 and the resistor 4 constitute a power source that supplies an alternating current to the measurement target.

ここで増幅回路6は、矩形波信号S1に対して十分な周波数帯域を有する交流増幅回路であり、分圧信号S2を十分な利得Aにより増幅して出力する。これにより増幅回路6は、電源により供給される交流電流により測定対象5に発生する電圧降下をこの測定対象5の両端電位差により増幅する交流増幅回路を構成する。   Here, the amplifier circuit 6 is an AC amplifier circuit having a sufficient frequency band with respect to the rectangular wave signal S1, and amplifies the divided signal S2 with a sufficient gain A and outputs the amplified signal. As a result, the amplifier circuit 6 constitutes an AC amplifier circuit that amplifies a voltage drop generated in the measurement object 5 by the alternating current supplied from the power supply by the potential difference between both ends of the measurement object 5.

アナログディジタル変換回路(A/D)7は、いわゆるデジタイザであり、増幅回路6の出力信号をアナログディジタル変換処理し、その処理結果である測定データD1を中央処理ユニット3に出力する。この処理において、アナログディジタル変換回路7は、矩形波信号S1の正の期間と負の期間とでそれぞれ所定のサンプリング回数Nだけ増幅回路6の出力信号をサンプリングしてアナログディジタル変換処理する。   The analog-to-digital conversion circuit (A / D) 7 is a so-called digitizer, which performs analog-to-digital conversion processing on the output signal of the amplifier circuit 6 and outputs the measurement data D1 as the processing result to the central processing unit 3. In this process, the analog-digital conversion circuit 7 samples the output signal of the amplifier circuit 6 by a predetermined sampling number N in the positive period and the negative period of the rectangular wave signal S1, and performs an analog-digital conversion process.

中央処理ユニット3は、この試験装置1全体の動作を制御するコントローラを構成し、事前に設定された試験手順に従って、試験対象への接続を切り換え、またこの接続の切り換えに対応して各部を制御し、これにより事前に設定された手順に従って各種試験を実行する。この一連の処理において、抵抗値を測定する場合、中央処理ユニット3は、この図1に示す構成に内部の接続を切り換え、また試験対象である集積回路の測定箇所が抵抗5となるように集積回路への接続を設定する。また所定の抵抗値測定時間の間、信号発生器2より矩形波信号S1を出力し、この期間の間、アナログディジタル変換回路7より出力される測定データを入力して保持する。またこの保持した測定データの処理により、抵抗5の抵抗値R5を計算する。   The central processing unit 3 constitutes a controller that controls the overall operation of the test apparatus 1, switches the connection to the test object in accordance with a preset test procedure, and controls each part in response to the switching of the connection. Thus, various tests are executed according to a preset procedure. In this series of processing, when measuring the resistance value, the central processing unit 3 switches the internal connection to the configuration shown in FIG. 1 and integrates the measurement circuit so that the measurement point of the integrated circuit is the resistance 5. Set up the connection to the circuit. Further, the rectangular wave signal S1 is output from the signal generator 2 during a predetermined resistance value measurement time, and the measurement data output from the analog-digital conversion circuit 7 is input and held during this period. Further, the resistance value R5 of the resistor 5 is calculated by processing the stored measurement data.

すなわち図2は、この中央処理ユニット3の抵抗値測定時の処理手順を示すフローチャートであり、中央処理ユニット3は、この処理手順を開始すると、ステップSP1からステップSP2に移り、アナログディジタル変換回路7から出力される測定データD1を取得する。また続くステップSP3において、このようにして取得した測定データD1を、矩形波信号S1の正の期間でサンプリングされた測定データと、負の期間でサンプリングされた測定データとでそれぞれ平均値化処理により積分処理し、これによりノイズの影響を除去する。   That is, FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure when measuring the resistance value of the central processing unit 3. When the central processing unit 3 starts this processing procedure, the process proceeds from step SP1 to step SP2, and the analog-digital conversion circuit 7 The measurement data D1 output from is acquired. In the subsequent step SP3, the measurement data D1 acquired in this way is averaged by measurement data sampled during the positive period of the rectangular wave signal S1 and measurement data sampled during the negative period. Integration processing is performed, thereby removing the influence of noise.

また続くステップSP4において、正の期間による測定データD1の平均値と負の期間による測定データD1の平均値とを減算処理し、これによりこれら平均値により振幅値V0を計算する。   In the subsequent step SP4, the average value of the measurement data D1 in the positive period and the average value of the measurement data D1 in the negative period are subtracted, thereby calculating the amplitude value V0 using these average values.

ここでこの振幅値V0は、分圧信号S2の振幅値V2を増幅回路6の利得Aで増幅したものであることにより、V2=V0/Aの関係が得られる。また抵抗4、抵抗5の抵抗値をそれぞれR4、RXとおいて、抵抗5に流れる電流IをI=V1/(R4+RX)により表すことができる。これによりこれらを解いて、抵抗5の抵抗値RXは、RX=R4・V0/(A・V1−V0)により求めることができる。   Here, the amplitude value V0 is obtained by amplifying the amplitude value V2 of the divided signal S2 with the gain A of the amplifier circuit 6, so that a relationship of V2 = V0 / A is obtained. Further, assuming that the resistance values of the resistors 4 and 5 are R4 and RX, respectively, the current I flowing through the resistor 5 can be expressed by I = V1 / (R4 + RX). By solving these problems, the resistance value RX of the resistor 5 can be obtained by RX = R4 · V0 / (A · V1−V0).

これにより中央処理ユニット3は、続くステップSP5において、ステップSP4で計算した振幅値V0を用いて抵抗値を計算し、ステップSP6に移ってこの処理手順を終了する。   As a result, the central processing unit 3 calculates the resistance value using the amplitude value V0 calculated in step SP4 in the subsequent step SP5, and proceeds to step SP6 to end the processing procedure.

(2)実施例の動作
以上の構成において、この試験装置1では、抵抗値を測定する場合、基準抵抗4と測定対象の抵抗5との直列回路が形成され、抵抗値測定時間の間、信号発生器2から出力される周期P、振幅V1による矩形波信号S1がこの直列回路に供給される。またこれら直列回路における抵抗5の両端電位差が交流増幅回路6により所定利得Aで増幅された後、アナログディジタル変換回路7により矩形波信号S1の正及び負の期間でそれぞれ所定のサンプリング回数Nだけサンプリングされて測定データD1が生成され、この測定データD1が中央処理ユニット3により処理されて抵抗5の抵抗値RXが求められる。
(2) Operation of Example In the above configuration, in the test apparatus 1, when measuring the resistance value, a series circuit of the reference resistor 4 and the resistance 5 to be measured is formed, and the signal is measured during the resistance value measurement time. A rectangular wave signal S1 having a period P and an amplitude V1 output from the generator 2 is supplied to this series circuit. In addition, after the potential difference between both ends of the resistor 5 in these series circuits is amplified by the AC amplifier circuit 6 with a predetermined gain A, the analog / digital conversion circuit 7 performs sampling for a predetermined number of times N in the positive and negative periods of the rectangular wave signal S1. Then, measurement data D1 is generated, and this measurement data D1 is processed by the central processing unit 3 to obtain the resistance value RX of the resistor 5.

しかしてこのような抵抗値RXの測定においては、測定対象の抵抗5の抵抗値RXに対して基準抵抗4の抵抗値R4を適切に設定し、また増幅回路6に十分な利得を設定することにより、測定対象の抵抗値RXが小さく、また測定対象に大きな電流を流せない場合であっても、抵抗値RXに応じて測定データD1を十分な分解能により変化させることができ、これにより十分な精度により抵抗値を測定できると考えられる。   Therefore, in measuring the resistance value RX, the resistance value R4 of the reference resistor 4 is appropriately set with respect to the resistance value RX of the resistance 5 to be measured, and a sufficient gain is set in the amplifier circuit 6. Thus, even when the resistance value RX of the measurement target is small and a large current cannot be passed through the measurement target, the measurement data D1 can be changed with sufficient resolution in accordance with the resistance value RX. It is considered that the resistance value can be measured with accuracy.

しかしながら抵抗値RXが極端に小さい場合には、測定データD1へのノイズの影響を避け得なくなる。これによりこの実施例では、矩形波信号S1の正の期間でサンプリングされた測定データD1と、矩形波信号S1の負の期間でサンプリングされた測定データD1とをそれぞれ平均値化処理により積分処理した後、減算処理し、これによりノイズの影響を回避して測定対象の抵抗5に係る両端電圧V2=V0/Aが検出される。またこの両端電圧V2から抵抗値RXが計算される。これによりこの実施例においては、単なる中央処理ユニットの演算処理によりノイズの影響を回避して微小抵抗を測定することができ、これにより簡易な構成により微小抵抗値を測定することができるようになされている。   However, when the resistance value RX is extremely small, the influence of noise on the measurement data D1 cannot be avoided. Thus, in this embodiment, the measurement data D1 sampled during the positive period of the rectangular wave signal S1 and the measurement data D1 sampled during the negative period of the rectangular wave signal S1 are each integrated by averaging processing. Thereafter, a subtraction process is performed, whereby the influence of noise is avoided and the voltage V2 = V0 / A across the resistance 5 to be measured is detected. Further, the resistance value RX is calculated from the both-end voltage V2. As a result, in this embodiment, it is possible to measure the minute resistance by avoiding the influence of noise by the arithmetic processing of the central processing unit, and thereby the minute resistance value can be measured with a simple configuration. ing.

しかして、このようにして平均値化してノイズの影響を除去する場合、測定データD1にはノイズ成分がランダムに重畳していることにより、平均値化に供するサンプリング数をMとおくと、平均値におけるノイズ成分は、1/M1/2 に減少する。これに対して測定データD1において、信号成分の電圧は一定であるから、平均値化に供するサンプリング数Mによっては測定結果が変化しないことになる。 Thus, when removing the influence of noise by averaging in this way, noise components are randomly superimposed on the measurement data D1, and if the number of samplings used for averaging is M, the average The noise component in the value is reduced to 1 / M 1/2 . On the other hand, in the measurement data D1, since the voltage of the signal component is constant, the measurement result does not change depending on the sampling number M used for averaging.

これにより例えば抵抗値測定時間を100〔msec〕に設定し、矩形波信号S1の周期Pを1〔msec〕として、それぞれ1周期の正及び負の各期間内でそれぞれ400サンプリングづつサンプリングして測定データD1を作成する場合、この抵抗値測定時間におけるサンプリング数は、それぞれ正及び負の期間で40000サンプリングとなる。これによりこの場合、それぞれ正及び負の期間における測定データD1においては、ノイズの信号レベルを1/200に低減することができる。   Accordingly, for example, the resistance value measurement time is set to 100 [msec], the period P of the rectangular wave signal S1 is set to 1 [msec], and each sample is measured by sampling 400 samples within each positive and negative period. When creating the data D1, the number of samplings in this resistance value measurement time is 40000 samplings in the positive and negative periods, respectively. Thereby, in this case, in the measurement data D1 in the positive and negative periods, the noise signal level can be reduced to 1/200.

またこのように測定対象の端子電圧に係る測定データをそれぞれ正の期間及び負の期間で平均値化して抵抗値を計算する場合にあっては、ノイズの影響の程度に応じて抵抗値測定時間を種々に設定して、平均値化に供するサンプリング数を種々に変化させることにより、必要とする測定精度に比して抵抗値測定時間を最適値に設定することができ、これにより効率良く抵抗値を測定することができる。   In addition, in the case of calculating the resistance value by averaging the measurement data related to the terminal voltage to be measured in the positive period and the negative period, the resistance value measurement time depends on the degree of the influence of noise. The resistance measurement time can be set to the optimum value compared to the required measurement accuracy by changing the number of samplings used for averaging to various values. The value can be measured.

(3)実施例の効果
以上の構成によれば、測定用の電源に矩形波信号を適用して、測定対象の端子電圧を示す測定データをそれぞれ正の期間及び負の期間で平均値化して抵抗値を計算することにより、ロックインアンプ等の特別な構成を設けることなく、微小抵抗を測定することができ、これにより簡易な構成により微小抵抗値を測定することができる。
(3) Effects of the embodiment According to the above configuration, the rectangular wave signal is applied to the power supply for measurement, and the measurement data indicating the terminal voltage to be measured is averaged in the positive period and the negative period, respectively. By calculating the resistance value, it is possible to measure the minute resistance without providing a special configuration such as a lock-in amplifier, and thus the minute resistance value can be measured with a simple configuration.

この実施例に係る試験装置は、フーリエ変換により測定データD1を処理して抵抗値を測定する。なおこの実施例に係る試験装置は、この測定データD1の処理が異なる点を除いて、実施例1について上述した試験装置1と同一に構成されることにより、以下においては、図1の構成を流用して説明する。   The test apparatus according to this embodiment processes the measurement data D1 by Fourier transform and measures the resistance value. The test apparatus according to this embodiment is configured in the same manner as the test apparatus 1 described above with respect to the first embodiment except that the processing of the measurement data D1 is different. This will be explained.

すなわち実施例において、中央処理ユニット3は、図3に示す処理手順の実行により測定データD1を処理して抵抗値RXを測定する。すなわち中央処理ユニット3は、この処理手順を開始すると、ステップSP11からステップSP12に移り、ここで矩形波信号S1の複数周期分、測定データD1を取得する。また続くステップSP13において、この取得した測定データD1をフーリエ変換し、この測定データD1を周波数解析する。また続くステップSP14において、この周波数解析結果より矩形波信号S1の周期Pに対応する基本周波数成分の振幅値を検出し、この検出した振幅値を矩形波信号の振幅値V0に換算する。   That is, in the embodiment, the central processing unit 3 measures the resistance value RX by processing the measurement data D1 by executing the processing procedure shown in FIG. That is, when starting this processing procedure, the central processing unit 3 moves from step SP11 to step SP12, where it acquires measurement data D1 for a plurality of periods of the rectangular wave signal S1. In the subsequent step SP13, the acquired measurement data D1 is subjected to Fourier transform, and the measurement data D1 is subjected to frequency analysis. In the subsequent step SP14, the amplitude value of the fundamental frequency component corresponding to the period P of the rectangular wave signal S1 is detected from the frequency analysis result, and the detected amplitude value is converted into the amplitude value V0 of the rectangular wave signal.

この処理において、中央処理ユニット3は、試験対象の入出力特性の測定に使用されるフーリエ変換の機能を利用して、測定データD1をフーリエ変換する。なおこの入出力特性の測定においては、信号発生器2により正弦波信号を試験対象に供給し、その応答を周波数解析して歪み率等を測定する処理である。   In this processing, the central processing unit 3 performs Fourier transform on the measurement data D1 by using a Fourier transform function used for measuring the input / output characteristics of the test object. In the measurement of the input / output characteristics, the signal generator 2 supplies a sine wave signal to the test object, and the response is subjected to frequency analysis to measure the distortion rate and the like.

中央処理ユニット3は、続くステップSP15において、実施例1について上述したと同様にして、この振幅値V0を処理して抵抗値RXを計算した後、ステップSP16に移ってこの処理手順を終了する。   In the subsequent step SP15, the central processing unit 3 processes the amplitude value V0 and calculates the resistance value RX in the same manner as described above with respect to the first embodiment, and then proceeds to step SP16 to end the processing procedure.

この実施例によれば、測定データをフーリエ変換して得られる基本周波数成分の振幅値に基づいて抵抗値を検出することにより、ノイズの影響を有効に回避し得、これにより簡易な構成により微小抵抗値を測定することができる。   According to this embodiment, it is possible to effectively avoid the influence of noise by detecting the resistance value based on the amplitude value of the fundamental frequency component obtained by Fourier transform of the measurement data. The resistance value can be measured.

この実施例においては、実施例2の構成において、信号発生器2から矩形波信号に代えて正弦波信号を出力して抵抗4、5の直列回路に供給する。なおこれにより中央処理ユニット3は、実施例2について上述したフーリエ変換して検出される基本周波数成分の振幅値を換算する処理を省略して、抵抗値を測定する。なおこの実施例においては、この正弦波信号に係る構成が異なる点を除いて、実施例2と同一に構成される。   In this embodiment, in the configuration of the second embodiment, a sine wave signal is output from the signal generator 2 instead of the rectangular wave signal and supplied to a series circuit of resistors 4 and 5. Thereby, the central processing unit 3 omits the process of converting the amplitude value of the fundamental frequency component detected by the Fourier transform described in the second embodiment, and measures the resistance value. In this embodiment, the configuration is the same as that of the second embodiment except that the configuration related to the sine wave signal is different.

この実施例のように正弦波信号による交流電流を供給するようにしても、実施例2と同様の効果を得ることができる。   Even if an alternating current by a sine wave signal is supplied as in this embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

この実施例においては、実施例2の構成において、測定データD1をフーリエ変換して検出される基本周波数成分を選択的に通過させる帯域通過特性を有する交流増幅回路を増幅回路6に適用する。なおこの増幅回路6に係る構成が異なる点を除いて、実施例2と同一に構成される。   In this embodiment, an AC amplifier circuit having a band-pass characteristic that selectively passes a fundamental frequency component detected by Fourier transform of the measurement data D1 in the configuration of the second embodiment is applied to the amplifier circuit 6. The configuration of the amplifier circuit 6 is the same as that of the second embodiment except that the configuration of the amplifier circuit 6 is different.

この実施例のように、基本周波数成分を選択的に通過させる帯域通過特性を有する増幅回路を適用することにより、この増幅回路により一段とノイズの影響を低減することができ、これにより一段と確実に、簡易な構成により微小抵抗値を測定することができる。   By applying an amplifying circuit having a band pass characteristic that selectively passes the fundamental frequency component as in this embodiment, it is possible to further reduce the influence of noise by this amplifying circuit, thereby more reliably, A small resistance value can be measured with a simple configuration.

なお上述の実施例1においては、交流電流の正の期間及び負の期間で測定データをそれぞれ積分する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、正の期間、又は負の期間の何れかだけで積分し、その積分結果により抵抗値を検出するようにしてもよい。   In the first embodiment, the case where the measurement data is integrated in the positive period and the negative period of the alternating current has been described. However, the present invention is not limited to this, and any of the positive period or the negative period is used. The resistance value may be detected from the integration result.

また上述の実施例1においては、平均値化により測定データを積分する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、加算処理により測定データを積分する場合等、種々の積分処理を広く適用することができる。   In the first embodiment, the case where the measurement data is integrated by averaging is described. However, the present invention is not limited to this, and various integration processes such as the case where the measurement data is integrated by addition processing are widely applied. can do.

また上述の実施例においては、集積回路の試験装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、微小抵抗値を測定する種々の試験装置に広く適用することができる。   In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to an integrated circuit test apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to various test apparatuses that measure minute resistance values. .

本発明は、試験装置に関し、例えば集積回路に係る微小抵抗の測定に適用することができる。   The present invention relates to a test apparatus and can be applied to, for example, measurement of a minute resistance related to an integrated circuit.

本発明の実施例に係る試験装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a test apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の試験装置における中央処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the central processing unit in the test apparatus of FIG. 実施例2に係る試験装置における中央処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a processing procedure of a central processing unit in a test apparatus according to a second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1……試験装置、2……信号発生器、3……中央処理ユニット、4、5……抵抗、6……増幅回路、7……アナログディジタル変換回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Test apparatus, 2 ... Signal generator, 3 ... Central processing unit, 4, 5 ... Resistance, 6 ... Amplification circuit, 7 ... Analog-digital conversion circuit

Claims (3)

測定対象に交流電流を供給する電源と、
前記測定対象の両端電位差を増幅する交流増幅回路と、
前記交流増幅回路の出力信号をアナログディジタル変換処理して測定データを出力するアナログディジタル変換回路と、
前記測定データを処理するデータ処理回路とを有し、
前記交流電流が矩形波信号による電流であり、
前記データ処理回路は、
前記交流電流の正の期間及び又は負の期間で前記測定データを積分し、該積分結果により前記測定対象の抵抗値を検出する
ことを特徴とする試験装置。
A power supply for supplying an alternating current to the object to be measured;
An AC amplifier circuit that amplifies the potential difference between both ends of the measurement object;
An analog-to-digital conversion circuit that performs analog-to-digital conversion processing on the output signal of the AC amplifier circuit and outputs measurement data; and
A data processing circuit for processing the measurement data,
The alternating current is a current by a rectangular wave signal;
The data processing circuit includes:
A test apparatus that integrates the measurement data during a positive period and / or a negative period of the alternating current, and detects a resistance value of the measurement object based on the integration result.
測定対象に交流電流を供給する電源と、
前記測定対象の両端電位差を増幅する交流増幅回路と、
前記交流増幅回路の出力信号をアナログディジタル変換処理して測定データを出力するアナログディジタル変換回路と、
前記測定データを処理するデータ処理回路とを有し、
前記データ処理回路は、
前記測定データをフーリエ変換して前記交流電流の基本周波数成分の振幅値を検出し、前記振幅値に基づいて前記測定対象の抵抗値を検出する
ことを特徴とする試験装置。
A power supply for supplying an alternating current to the object to be measured;
An AC amplifier circuit that amplifies the potential difference between both ends of the measurement object;
An analog-to-digital conversion circuit that performs analog-to-digital conversion processing on the output signal of the AC amplifier circuit and outputs measurement data; and
A data processing circuit for processing the measurement data,
The data processing circuit includes:
A test apparatus, wherein the measurement data is subjected to Fourier transform to detect an amplitude value of a fundamental frequency component of the alternating current, and a resistance value of the measurement object is detected based on the amplitude value.
前記交流増幅回路は、
前記基本周波数成分を選択的に通過させる帯域通過特性を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の試験装置。
The AC amplifier circuit is
The test apparatus according to claim 2, wherein the test apparatus has a band pass characteristic for selectively passing the fundamental frequency component.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009198188A (en) * 2008-02-19 2009-09-03 Kyoritsu Electrical Instruments Works Ltd Ground resistance meter
CN103412191A (en) * 2013-08-26 2013-11-27 甘肃农业大学 Minitype resistance measurement system
CN112816784A (en) * 2020-12-31 2021-05-18 广电计量检测(成都)有限公司 Resistance test circuit and system

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