JP2011257330A - 測定装置、測定プログラムおよび測定方法 - Google Patents

測定装置、測定プログラムおよび測定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】少ない回数の測定で被評価回路のビアの種別を適切に判別する。
【解決手段】本願に開示の技術は、一つの様態によれば、情報処理回路5のビア6に電圧を印加する測定装置1である。このような測定装置1は、電圧が印加されたビアに流れる電流の大きさを測定する。そして、測定装置1は、ビアに印加された電圧の強さと測定されたビアに流れる電流の大きさとの関係を用いて、電圧が印加されたビアの種別を判別する。
【選択図】図1

Description

本発明は、測定装置、測定プログラムおよび測定方法に関する。
従来、回路上の任意の箇所に擬似的な故障を発生させ、回路が故障した場合の動作を評価するクリップテストが知られている。このようなクリップテストを実行するクリップテスタは、例えば、被評価回路のビアにGND(グランド)と同電位の探針を接触させることでビアの電圧を0V(ボルト)に固定し、擬似故障を発生させる。そして、クリップテスタは、擬似故障を発生させた被評価回路の動作を評価する。
また、クリップテスタは、被評価回路のビアのうち、電源ビア又はフィードバック端子の電圧を0Vに固定した場合には、被評価回路に設置された素子を破壊してしまう場合がある。つまり、被評価回路には、電源ビアとフィードバック端子とロジックビアとが混在しており、クリップテスタが電源ビア又はフィードバック端子をクリップテストの対象とした場合には、回路に設置された素子が破壊されてしまう。このため、クリップテスタは、測定対象のビアの種別を判定し、電源ビアとフィードバック端子とをクリップテストの対象から除外することで、ロジックビアのみをクリップテストの対象とする。
例えば、図14に示す例では、クリップテスタは、被評価回路であるPT板(プリント板)のCAD(Computer Aided Design)データを利用して、PT板が有する各ビアの種別と座標とを判定する。そして、クリップテスタは、電源ビアとフィードバック端子とをクリップテストの対象から除外し、ロジックビアに対してクリップテストを実行する。図14は、従来のクリップテスタを説明するための図である。
ここで、他社製の回路に対してクリップテストを実行する場合など、クリップテスタが被評価回路のCADデータを利用できない場合がある。このような場合に、被評価回路のビアの種別を判別するため、被評価回路に設置された電源ラインと各ビアとの間の直流抵抗を用いて、電源ビアを判別する技術が知られている。具体的には、クリップテスタは、被評価回路上に設置された電源ラインと各ビアとの間の直流抵抗をそれぞれ測定する。そして、クリップテスタは、測定された直流抵抗の値が所定の閾値よりも低い場合には、測定対象のビアを電源ビアと判別し、クリップテストの対象から除外する。
特開2006−053043号公報
しかしながら、上述した電源ビアを判別する技術では、電源ラインとビアとの間の直流抵抗を用いてビアの種別を判別するので、少ない回数の測定で被評価回路のビアの種別を適切に判別することができないという問題があった。
つまり、上述した電源ビアを判別する技術では、測定された直流抵抗を用いて測定対象のビアが電源ビアか否かを判別するのみで、フィードバック端子とロジックビアとを区別することができない。また、上述した電源ビアを判別する方法では、電源ラインから様々な部品を迂回した電流が測定対象のビアに流れた場合には、測定される直流抵抗の値が低くなるので、フィードバック端子又はロジックビアを電源ビアと誤認してしまう。
また、上述した電源ビアを判別する技術では、被評価回路上に複数の電源が存在する場合には、各電源に係る電源ラインとビアとの間の直流抵抗をそれぞれ測定するので、直流抵抗の測定回数が膨大になるという問題があった。
本願に開示の技術は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、少ない回数の測定で被評価回路のビアの種別を適切に判別するという効果を奏する。
本願に開示の技術は、一つの態様によれば、情報処理回路の任意のビアに電圧を印加する測定装置である。また、測定装置は、電圧が印加されたビアに流れる電流の大きさを測定する。そして、測定装置は、印加された電圧の強さと測定された電流の大きさとの関係を用いて、電圧が印加されたビアの種別を判別する。
本願に開示の技術は、一つの態様によれば、少ない回数の測定で被評価回路のビアの種別を適切に判別するという効果を奏する。
図1は、実施例1に係る測定装置を説明するための図である。 図2は、実施例2に係る自動検査装置を説明するためのブロック図である。 図3は、各種ビアについて測定された電圧電流特性の一例を示すための図である。 図4は、電源ビアの電圧電流特性の一例を説明するための図である。 図5は、フィードバック端子の電圧電流特性の一例を説明するための図(1)である。 図6は、フィードバック端子の電圧電流特性の一例を説明するための図(2)である。 図7は、ロジックビアの電圧電流特性の一例を説明するための図である。 図8は、測定フェーズを説明するための図である。 図9は、分離フェーズを説明するための図である。 図10は、クリップテスト実行フェーズを説明するための図である。 図11は、各装置の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 図12は、各ビアの種別を判別する処理を説明するためのフローチャートである。 図13は、測定プログラムを実行するコンピュータを説明するための図である。 図14は、従来のクリップテスタを説明するための図である。
以下に添付図面を参照して本願に係る測定装置について説明する。
以下の実施例1では、図1を用いて、測定装置の一例を説明する。図1は、実施例1に係る測定装置を説明するための図である。なお、測定装置は、少なくとも情報処理回路における任意の回路部分について電圧電流特性を測定する装置である。
図1に示すように、測定装置1は、電圧印加部2、電流測定部3、判別部4を有する。電圧印加部2は、情報処理回路5のビア6に電圧を印加する。なお、ビア6は、情報処理回路5の全ビアのうち、任意のビアである。電流測定部3は、電圧印加部2によってビア6に電圧が印加された場合には、ビア6に流れる電流の大きさを測定する。判別部4は、電圧印加部2によって印加された電圧の強さと電流測定部3によって測定された電流の大きさとの関係を用いて、ビア6の種別を判別する。つまり、測定装置1は、ビア6の電圧電流特性を測定し、測定された電圧電流特性に基づいて、ビア6の種別を判別する。
例えば、電源ビアには、他の種別のビアよりも大容量のキャパシタが接続されるため、電源ビアに電圧を印加した場合には、他の種別のビアよりも大きな電流が流れる。このため、測定装置1は、大きな電流が流れるビアが電源ビアであると判別することができる。また、フィードバック端子には、抵抗が接続されるため、フィードバック端子に電圧を印加した場合には、印加された電圧の強さと比例する大きさの電流が流れる。このため、測定装置1は、印加した電圧と比例する電流が測定されたビアがフィードバック端子であると判別することができる。
結果として、測定装置1は、ビア6の電圧電流特性を用いて、ビア6の種別を適切に判別することができる。また、測定装置1は、ビア6の電圧電流特性を一度だけ計測すればよく、少ない測定回数でビア6の種別を適切に判別することができる。
以下の実施例2では自動検査装置の一例を説明する。なお、自動検査装置は、少なくとも、回路に設置された任意のビアにおける電圧電流特性を測定する装置である。
図2は、実施例2の自動検査装置を説明するためのブロック図である。図2に示すように、自動検査装置10は、情報処理装置16に接続される。また、情報処理装置16は、クリップテスタ20と接続される。
被評価回路23は、複数のビア24〜27を有する回路である。ビア24は、被評価回路23上の座標(100、100)に位置する電源ビアである。ビア25は、被評価回路23上の座標(100、200)に位置するフィードバック端子である。ビア26は、被評価回路23上の座標(100、300)に位置するフィードバック端子である。ビア27は、被評価回路23上の座標(100、400)に位置するロジックビアである。
自動検査装置10は、被評価回路23に設置された任意のビアに電圧を印加するとともに、ビアに流れる電流を測定し、印加した電圧の強さと測定した電流の大きさとの関係を示す電圧電流特性のリストを作成する。そして、自動検査装置10は、電圧電流特性のリストを情報処理装置16に送信する。
情報処理装置16は、自動検査装置10によって測定された電圧電流特性のリストから被評価回路23に設置された各ビアの種別を判別する。そして、情報処理装置16は、被評価回路23に設置された各ビアのうち、ロジックビアであると判別されたビアの位置をクリップテスタ20に通知する。その後、クリップテスタ20は、通知された位置に設置されたビアの電圧を強制的に0V(ボルト)にクランプすることで、擬似故障を発生させる。
以下の説明では、自動検査装置10、情報処理装置16、クリップテスタ20が有する各部についてを説明し、その後、自動検査装置10、情報処理装置16、クリップテスタ20が実行する処理の流れについて説明する。
まず、自動検査装置10について説明する。図2に示すように、自動検査装置10は、電圧電流特性計測器11、プローブ位置通知部14、プローブ15を有する。また、電圧電流特性計測器11は、電圧印加部12と電流測定部13とを有する。
プローブ15は、被評価回路23における任意の回路部分に接触することで、電圧電流特性計測器11と被評価回路23における任意の回路部分とを接続する。例えば、プローブ15は、被評価回路23の各ビア24〜27に接触することで、各ビア24〜27と電圧電流特性計測器11とを接続する。
プローブ位置通知部14は、被評価回路23のクランプ対象となる全ての箇所のうち、プローブ15が接触した位置を示す座標を電圧印加部12に通知する。例えば、プローブ位置通知部14は、被評価回路23のビア24にプローブ15が接触した場合には、ビア24の位置を示す座標(100、100)を電圧印加部12に通知する。
電圧印加部12は、被評価回路23の任意のビアに電圧を変化させながら印加する。具体的には、電圧印加部12は、プローブ15が接触したビアの位置を示す座標をプローブ位置通知部14から通知された場合には、プローブ15を介して、プローブ15が接触したビアに電圧を変化させながら印加する。例えば、電圧印加部12は、電圧の値「−1.2V」、「1.2V」、「−1.2V」と、電圧の強さを往復するように変化させながら印加する。
そして、電圧印加部12は、ビアの座標と印加した電圧の値とを対応付けて格納する電圧リストを作成し、ビアに電圧を印加する度にビアの座標と印加した電圧の値とを対応付けて電圧リストに格納する。その後、電圧印加部12は、被評価回路23の全てのビアに対して電圧を印加した場合には、電圧リストを情報処理装置16の判別部17へ送信する。
例えば、電圧印加部12は、ビア24の位置を示す座標(100、100)をプローブ位置通知部14から通知された場合は、プローブ15を介して、ビア24に「−1.2V」、「1.2V」、「−1.2V」と、往復するように変化させながら電圧を印加する。そして、電圧印加部12は、ビア24の位置を示す座標(100、100)と、往復するように変化させながら印加した電圧の値−1.2V〜1.2Vとを対応付けて電圧リストに格納する。
また、電圧印加部12は、ビア25の位置を示す座標(100、200)をプローブ位置通知部14から通知された場合には、プローブ15を介して、ビア25に「−1.2V」、「1.2V」、「−1.2V」と、往復するように変化させながら電圧を印加する。そして、電圧印加部12は、ビア25の位置を示す座標(100、200)と、往復するように変化させながら印加した電圧の値―1.2V〜1.2Vとを対応付けて電圧リストに格納する。
また、電圧印加部12は、ビア26の位置を示す座標(100、300)をプローブ位置通知部14から通知された場合には、プローブ15を介して、ビア26に「−1.2V」、「1.2V」、「−1.2V」と、往復するように変化させながら電圧を印加する。そして、電圧印加部12は、ビア26の位置を示す座標(100、300)と、往復するように変化させながら印加した電圧の値―1.2V〜1.2Vとを対応付けて電圧リストに格納する。
また、電圧印加部12は、ビア27の位置を示す座標(100、400)をプローブ位置通知部14から通知された場合には、プローブ15を介して、ビア27に「−1.2V」、「1.2V」、「−1.2V」と、往復するように変化させながら電圧を印加する。そして、電圧印加部12は、ビア27の位置を示す座標(100、400)と、往復するように変化させながら印加した電圧の値―1.2V〜1.2Vとを対応付けて電圧リストに格納する。
その後、電圧印加部12は、被評価回路23の全てのビア24〜27に電圧を印加した場合には、各ビア24〜27の座標と各ビア24〜27に印加した電圧の値とを対応付けて格納した電圧リストを情報処理装置16の判別部17へ送信する。
電流測定部13は、電圧印加部12が任意のビアに電圧を変化させながら印加した場合には、電圧が印加されたビアに流れる電流の大きさの変化を測定する。具体的には、電流測定部13は、プローブ15がビア24〜27のいずれかに接触した場合には、プローブ15を介して、プローブ15が接触しているビアに流れる電流の電流値を測定する。つまり、電流測定部13は、電圧印加部12によって電圧が印加されたビアに流れる電流の電流値を測定する。
また、電流測定部13は、測定された電流値を格納する電流リストを作成し、電流値を測定する度に、測定された電流値を電流リストに格納する。その後、電流測定部13は、被評価回路23が有する全てのビア24〜27について電流値を測定した場合には、各ビア24〜27について測定された電流値を格納したリ電流リストを情報処理装置16の判別部17へ送信する。
例えば、電流測定部13は、プローブ15がビア24に接触している場合には、ビア24に流れる電流値を測定し、測定された電流値を電流リストに格納する。また、電流測定部13は、プローブ15がビア25に接触している場合には、ビア25に流れる電流値を測定し、測定された電流値を電流リストに格納する。
また、電流測定部13は、プローブ15がビア26に接触している場合には、ビア26に流れる電流値を測定し、測定された電流値を電流リストに格納する。また、電流測定部13は、プローブ15がビア27に接触している場合には、ビア27に流れる電流値を測定し、測定された電流値を電流リストに格納する。その後、電流測定部13は、各ビア24〜27について測定された電流値を格納した電流リストを後述する情報処理装置16の判別部17へ送信する。
このように、電圧電流特性計測器11は、各ビア24〜27に電圧を印加し、印加された電圧を起因として流れる電流を測定することによって、各ビア24〜27の電圧電流特性を測定する。そして、電圧電流特性計測器11は、各ビア24〜27の電圧電流特性と各ビア24〜27の位置を示す座標とを情報処理装置16へ送信する。
次に、情報処理装置16の各部について説明する。情報処理装置16は、判別部17と条件記憶部18とを有する。条件記憶部18は、ビアの種別を判別するための条件を複数記憶する。具体的には、条件記憶部18は、ビアを電源ビアであると判別するための条件と、ビアをフィードバック端子であると判別するための条件とを記憶する。
ここで、条件記憶部18が記憶する条件について説明する。例えば、条件記憶部18は、自動検査装置10があらかじめ測定した各種ビアの電圧電流特性に基づく条件を記憶する。つまり、条件記憶部18は、経験値に基づく条件を記憶する。この条件の例としては、例えば、あらかじめ測定された電源ビアの電圧電流特性とフィードバック端子の電圧電流特性とロジックビアの電圧電流特性とに基づいて利用者が設定した判別式である。
ここで、図3を用いて、各種ビアの電圧電流特性に基づく判別式の例を説明する。図3は、種別が判別されたビアの電圧電流特性の例である。例えば、図3の「電源ビアの例1」に示すグラフ及び「電源ビアの例2」に示すグラフの例では、フィードバック端子又はロジックビアよりも大きな電流が流れている。つまり、電源ビアには、電圧ビアに接続されたキャパシタに電流が流れ込むので、フィードバック端子又はロジックビアよりも大きな電流が流れる。
このため、条件記憶部18は、フィードバック端子又はロジックビアに流れる電流よりも大きな電流が流れるか否かを判別するための判別式を電源ビアと判別するための条件として記憶する。例えば、条件記憶部18は、電源ビアであると判別するための判別式として、「Ia(Va=−1V)≦−290mA or Ia(Va=0.2V)≧1mA」を記憶する。
ここで、「Ia(Va=xV)」とは、「xVの電圧を印加したときに測定された電流の大きさ」を示す。つまり、判別式「Ia(x=−1V)≦−290mA」とは、「−1Vの電圧が印加されたときに−290mA以下の電流が流れるか否か」という条件を示す。また、判別式「Ia(Va=0.2V)≧1mA」とは、「0.2Vの電圧が印加されたときに1mA以上の電流が流れるか否か」という条件を示す。これらの条件を示す判別式が「or」で接続されているため、後述する判別部17は、測定された電圧電流特性が判別式が示すいずれかの条件を満たす場合には、ビアを電源ビアであると判別する。
また、図3の「フィードバック端子の例1」に示すグラフ及び「フィードバック端子の例2」に示すグラフの例では、電源ビア及びロジックビアと異なり、印加された電圧に比例する電流が流れる。つまり、フィードバック端子では、フィードバック端子の抵抗因子を起因として、印加された電圧に比例する電流が流れる。
このため、条件記憶部18は、測定された電圧電流特性が線形性を有するか否かを判別するための判別式をフィードバック端子と判別するための条件として記憶する。例えば、条件記憶部は、フィードバック端子であると判別するための第一判別式として「Ia(Va=0.2V)≧20μA and Ia(Va=1V)≧Ia(Va=0.2V)×3 and Ia(Va=1V)≦Ia(Va=0.2V)×7」を記憶する。ここで、「Ia(Va=0.2V)≧20μA」とは、「0.2Vの電圧が印加されたときに20μA以上の電流が流れるか否か」という条件を示す。
また、「Ia(Va=1V)≧Ia(Va=0.2V)×3」とは、「1Vの電圧が印加されたときに0.2Vの電圧が印加されれたときの3倍以上の電流が流れるか否か」という条件を示す。また、「Ia(Va=1V)≦Ia(Va=0.2V)×7」とは「1Vの電圧が印加されたときに0.2Vの電圧が印加されたときの7倍以下の電流が流れるか否か」という条件を示す。これらの条件を示す判別式が「and」で接続されているため、後述する判別部17は、測定された電圧電流特性が、第一判別式が示す全ての条件を満たす場合には、ビアをフィードバック端子であると判別する。
また、条件記憶部18は、フィードバック端子であると判別する第二判別式として「Ia(Va=1V)≧50μA and Ia(Va=−1V)≦Ia(Va=1V)×−0.8 and Ia(Va=−1V)≧Ia(Va=1V)×−1.2」を記憶する。ここで、「Ia(Va=1V)≧50μA」とは、「1Vの電圧が印加されたときに50μA以上の電流が流れるか否か」という条件を示す。
また、「Ia(Va=−1V)≦Ia(Va=1V)×−0.8」とは、「−1Vの電圧が印加されたときに1Vの電圧が印加されれたときの−0.8倍以下の電流が流れるか否か」という条件を示す。また、「Ia(Va=−1V)≧Ia(Va=1V)×−1.2」とは「−1Vの電圧が印加されたときに1Vの電圧が印加されたときの−1.2倍以上の電流が流れるか否か」という条件を示す。後述する判別部17は、第二判別式が示す全ての条件を測定された電圧電流特性が満たすと判定した場合には、ビアをフィードバック端子であると判別する。
また、図3の「ロジックビアの例1」に示すグラフ及び「ロジックビアの例2」に示すグラフの例では、電源ビアほど大きな電流が測定されておらず、また、フィードバック端子のように比例する電圧電流特性も測定されていない。このため、条件記憶部18は、ロジックビアと判別するための条件を示す判別式を記憶しないものとし、後述する判別部17は、測定されたビアが各ビアを識別するための条件を満たさないビアをロジックビアと判別するものとした。
図2に戻って、判別部17は、電圧印加部12によって印加された電圧の強さと電流測定部13によって測定された電流の大きさとの関係を用いて、電圧印加部12によって電圧が印加されたビアの種別を判別する。そして、判別部17は、電流測定部13によって測定された電流の大きさの変化が、電圧印加部12によって印加された電圧の強さに対して線形性を有する場合には、電圧印加部12によって電圧が印加されたビアをフィードバック端子であると判別する。
また、判別部17は、電圧印加部12によって被評価回路23のビアに所定の電圧が印加された際に電流測定部13によって測定された電流の大きさが所定の閾値を越えた場合には、電圧が印加されたビアが電源ビアであると判別する。
具体的には、判別部17は、電圧印加部12が作成した電圧リストと電流測定部13によって作成された電流リストとを取得する。そして、判別部17は、取得された電圧リストと電流リストとから各ビア24〜27の電圧電流特性を取得する。また、判別部17は、条件記憶部18に記憶された電源ビアと判別するための判別式及びフィードバック端子と判別するための判別式とを取得する。
また、判別部17は、取得された各ビア24〜27の電圧電流特性が電源ビアと判別するための判別式を満たすか否かを判定する。そして、判別部17は、測定された各ビア24〜27の電圧電流特性が電源ビアと判別するための判別式を満たすと判定した場合には、ビアを電圧ビアであると判定する。判別部17は、ビアを電圧ビアであると判定した場合には、電圧ビアであると判別されたビアの位置を示す座標を破棄する。
また、判別部17は、測定された各ビア24〜27の電圧電流特性が電源ビアと判別するための判別式を満たさないと判定した場合には、測定された電圧電流特性がフィードバック端子と判別するための第一判別式を満たすか否かを判定する。そして、判別部17は、測定された電圧電流特性がフィードバック端子と判別するための第一判別式を満たすと判定した場合には、ビアをフィードバック端子であると判定する。
また、判別部17は、測定された電圧電流特性がフィードバック端子と判別するための第一判別式を満たさないと判定した場合には、測定された電圧電流特性がフィードバック端子と判別するための第二判別式を満たすか否かを判定する。そして、判別部17は、測定された電圧電流特性がフィードバック端子と判別するための第二判別式を満たすと判定した場合には、ビアをフィードバック端子であると判定する。その後、判別部17は、ビアをフィードバック端子であると判定した場合には、フィードバック端子であると判別されたビアの位置を示す座標を破棄する。
また、判別部17は、測定された電圧電流特性がフィードバック端子と判別するための第二判別式を満たさないと判定した場合には、ビアをロジックビアであると判定する。その後、判別部17は、ロジックビアであると判別されたビアの位置を示す座標を格納する座標リストを作成し、ビアがロジックビアであると判別する度に、ロジックビアであると判別されたビアの位置を示す座標を座標リストに格納する。そして、判別部17は、座標リストを情報処理装置16に送信する。
以下、判別部17が実行する処理の具体例を説明する。例えば、判別部17は、電圧リストと電流リストとから電圧印加部12が電圧を印加したビア24の座標(100、100)と、図4に例示するビア24の電圧電流特性とを取得する。図4は、電源ビアの電圧電流特性の一例を説明するための図である。
ここで、図4に示す例では、電圧印加部12が−1Vの電圧を印加した場合に、電流測定部13によって−290mA以下の電流が測定されている。また、図4に示す例では、電圧印加部12が0.2Vの電圧を印加した場合に、電流測定部13によって1mA以上の電流が測定されている。
このため、図4に示す例では、判別部17は、ビア24の電圧電流特性が判別式「Ia(Va=−1V)≦−290mA or Ia(Va=0.2V)≧1mA」を満たすと判定する。この結果、判別部17は、座標(100、100)のビア24が電源ビアであると判別する。そして、判別部17は、ビア24の座標を破棄し、クリップテストの対象から除外する。
また、判別部17は、電圧印加部12が電圧を印加したビア25の座標(100、200)と、図5に例示するビア25の電圧電流特性とを取得する。図5は、電源ビアの電圧電流特性の一例を説明するための図である。
ここで、図5に示す例では、電圧印加部12が−1Vの電圧を印加した場合に、電流測定部13によって0Aの電流が測定され、0.2Vの電圧を印加した場合に、電流測定部13によって20μAの電流が測定されている。結果として、図5に示す例では、判別部17は、ビア25の電圧電流特性が判別式「Ia(Va=−1V)≦−290mA or Ia(Va=0.2V)≧1mA」を満たさないと判定する。
このため、判別部17は、ビア25の電圧電流特性が判別式「Ia(Va=0.2V)≧20μA and Ia(Va=1V)≧Ia(Va=0.2V)×3 and Ia(Va=1V)≦Ia(Va=0.2V)×7」を満たすか否かを判定する。図5に示す例では、電圧印加部12が1Vの電圧を印加した場合に、100μAの電流が測定されている。つまり、電圧印加部12が0.2Vの電圧を印加した時の5倍の電流が測定されている。
このため、判別部17は、ビア25の電圧電流特性がフィードバック端子であると判定するための第一判別式を満たすと判定する。この結果、判別部17は、座標(100、200)のビア25がフィードバック端子であると判別する。そして、判別部17は、ビア25の座標を破棄し、クリップテストの対象から除外する。
また、判別部17は、電圧印加部12が電圧を印加したビア26の座標(100、300)と、図6に例示するビア26の電圧電流特性とを取得する。図6は、フィードバック端子の電圧電流特性の一例を説明するための図(2)である。
ここで、図6に示す例では、電圧印加部12が1Vの電圧を印加した場合に、電流測定部13によって50μAの電流が測定されている。また、図6に示す例では、電圧印加部12が−1Vの電圧を印加した場合に、−45μAの電流が測定されている。つまり、電圧印加部12が1Vの電圧を印加した時の−0.9倍の電流が測定されている。
このため、図6に示す例では、判別部17は、ビア26の電圧電流特性が電源ビアであると判定するための判別式及びフィードバック端子であると判定するための第一判別式を満たさないと判定する。そして、判別部17は、ビア26の電圧電流特性が判別式「Ia(Va=1V)≧50μA and Ia(Va=−1V)≦Ia(Va=1V)×−0.8 and Ia(Va=−1V)≧Ia(Va=1V)×−1.2」を満たすか否かを判定する。
図6に示す例では、電圧印加部12が1Vの電圧を印加した場合に、電流測定部13によって50μAの電流が測定され、電圧印加部12が−1Vの電圧を印加した場合に−45μAの電流が測定されている。つまり、図6に示す例では、電圧印加部12が−1Vの電圧を印加した場合に、電圧印加部12が1Vの電圧を印加した時の−0.9倍の電流が測定されている。このため、判別部17は、ビア26の電圧電流特性がフィードバック端子であると判定するための第二判別式を満たすと判定する。
この結果、判別部17は、座標(100、300)のビア26がフィードバック端子であると判別する。そして、判別部17は、ビア26の座標を破棄し、クリップテストの対象から除外する。
また、判別部17は、電圧印加部12が電圧を印加したビア27の座標(100、400)と、図7に例示するビア27の電圧電流特性とを取得する。図7は、ロジックビアの電圧電流特性の一例を説明するための図である。
ここで、判別部17は、電圧印加部12が−1Vの電圧を印加した場合に電流測定部13によって−0.05Aの電流が測定され、電圧印加部12が0V以上の電圧を印加した場合に0Vの電流が測定されている。このため、判別部17は、ビア27の電圧電流特性が条件記憶部18に記憶された各判別式を満たさないと判定する。
この結果、判別部17は、ビア27がロジックビアであると判別し、ロジックビアであると判別されたビア27の位置を示す座標(100、400)を座標リストに格納する。その後、判別部17は、被評価回路23の全てのビアについてビアの種別を判別したので、座標リストをクリップテスト実行部21へ送信する。
このように、情報処理装置16は、電圧電流特性を用いて、ビアの種別を適切に判別することができる。また、情報処理装置16は、種別が判別されたビアのうち、ロジックビアの座標のみをクリップテスタ20へ送信する。このため、情報処理装置16は、電源ビアとフィードバック端子とをクリップテストの対象から除外することができる。
次に、クリップテスタ20の各部について説明する。クリップテスト実行部21は、被評価回路23が有する各ビア24〜27のうち、電源ビアとフィードバック端子とをクリップテストの対象から外し、ロジックビアのみに対して、クリップテストを実行する。
具体的には、クリップテスト実行部21は、ロジックビアの位置を示す座標が格納された座標リストを判別部17から取得する。そして、クリップテスト実行部21は、取得した座標リストの座標に位置するロジックビアに対して、後述する探針22を接触させ、クリップテストを実行する。
例えば、クリップテスト実行部21は、座標(100、400)が格納された座標リストを判別部17から取得する。そして、クリップテスト実行部21は、座標(100、400)に位置するロジックビア(ビア27)に対して、探針22を接触させ、クリップテストを実行する。
探針22は、被評価回路23の任意の回路部分に接触し、接触した回路部分の電位を強制的に0Vに固定することで、擬似的な故障を発生させる。例えば、探針22は、被評価回路23のビア27に接触し、ビア27の電位を0Vに固定することで、擬似的な故障を発生させる。
例えば、電圧電流特性計測器11、電圧印加部12、電流測定部13、プローブ位置通知部14、情報処理装置16、判別部17、クリップテスト実行部21とは、電子回路である。ここで、電子回路の例として、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA (Field Programmable Gate Array)などの集積回路、またはCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などを適用する。
また、条件記憶部18とは、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ (flash memory)などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。
次に、図8〜図10を用いて、実施例2の自動検査装置10、情報処理装置16及びクリップテスタ20が実行する処理の流れについて説明する。図8は、測定フェーズを説明するための図である。図9は、分離フェーズを説明するための図である。図10は、クリップテスト実行フェーズを説明するための図である。図8〜図10に示すように、自動検査装置10が測定フェーズでの処理を実行し、情報処理装置16が分離フェーズでの処理を実行し、クリップテスタ20がクリップテスト実行フェーズでの処理を実行する。
まず、図8を用いて、自動検査装置10が実行する処理のうち、測定フェーズについて説明する。自動検査装置10は、測定フェーズとして、クランプ対象の全ポイントの電圧電流特性を測定する。つまり、自動検査装置10は、被評価回路23の各ビア24〜27の電圧電流特性をそれぞれ測定する。そして、自動検査装置10は、各ビア24〜27の電圧電流特性の測定結果リストを作成する。その後、自動検査装置10は、作成した測定結果リストを情報処理装置16に送信し、測定フェーズを終了する。
次に、図9を用いて、情報処理装置16が実行する分離フェーズについて説明する。分離フェーズでは、情報処理装置16は、経験値に基づいた条件を示す判別式を用いて、クランプ対象外のビアを分離する。例えば、情報処理装置16は、自動検査装置10から測定結果リストを受信する。そして、情報処理装置16は、測定結果リストに含まれる各ビア24〜27の電圧電流特性が各種ビアの種別を判別するための判別式を満たすか否かをプログラムによって判定する。そして、情報処理装置16は、クランプ可能な座標のリストを出力する。
つまり、情報処理装置16は、電源ビアの座標とフィードバック端子の座標とを除外し、ロジックビアの座標のみを出力する。その後、情報処理装置16は、出力したリストをクリップテスタ20へ送信し、クリップテスト実行フェーズを終了する。
ここで、経験値に基づいた条件とは、あらかじめ測定された各種ビアの電圧電流特性に基づく条件である。例えば、自動検査装置10は、あらかじめ種別が判別された複数のビアに−3V〜3Vの電圧を往復するように印加し、電圧電流特性を測定する。そして、条件記憶部18は、測定された電圧電流特性に基づいて利用者が設定した条件を示す判別式を記憶する。
次に、図10を用いて、クリップテスタ20が実行するクリップテスト実行フェーズについて説明する。まず、クリップテスタ20は、情報処理装置16からクランプ可能な座標のリストを受信する。そして、クリップテスタ20は、受信されたリストに含まれる座標に対して、クリップテストを実行する。
つまり、クリップテスタ20は、クランプ対象であるロジックビアのみに対して、クリップテストを実行する。例えば、図10に示す例では、クリップテスタ20は、被評価回路23が有するビアのうち座標(100、400)に位置するロジックビア27に対してのみクリップテストを実行する。
このように、自動検査装置10は、被評価回路23が有する各ビア24〜27の電圧電流特性を測定する。また、情報処理装置16は、測定された各ビア24〜27の電圧電流特性を用いて、各ビアの種別を判別する。このため、クリップテスタ20は、各ビア24〜27のうち情報処理装置16によってロジックビアであると判別されたビア27のみをクランプの対象とすることができる。
[各装置の処理の流れ]
次に、図11を用いて、自動検査装置10、情報処理装置16が実行する処理の流れを説明する。図11は、各装置の処理の流れを説明するためのフローチャートである。自動検査装置10は、被評価回路23が有するビアを判別させる命令を利用者から受けたことをトリガとして、処理を開始する。
まず、自動検査装置10は、プローブ15を電圧電流特性の測定対象となるビアまで移動させる(ステップS101)。次に、自動検査装置10は、プローブ15を用いて、ビアに電圧を印加する(ステップS102)。そして、自動検査装置10は、電圧を印加したビアに流れた電流を測定する(ステップS103)。
次に、自動検査装置10は、被評価回路23が有する全てのビアについて電圧電流特性を測定したか否かを判定する(ステップS104)。自動検査装置10は、被評価回路23が有する全てのビアについて電圧電流特性を測定していないと判定した場合には(ステップS104否定)、プローブ15を次に測定するビアまで移動させる(ステップS101)。また、自動検査装置10は、被評価回路23が有する全てのビアについて電圧電流特性を測定したと判定した場合には(ステップS104肯定)、測定した各ビアの電圧電流特性を情報処理装置16へ送信する(ステップS105)。
次に、情報処理装置16は、自動検査装置10が測定した各ビアの電圧電流特性を受信した場合には、測定された各ビアの電圧電流特性を用いて、各ビアの種別を判別する処理を実行する(ステップS106)。次に、情報処理装置16は、ロジックビアと判別されたビアの位置をクリップテスタ20へ通知する(ステップS107)。その後、情報処理装置16は、処理を終了する。
次に、図12を用いて、情報処理装置16が各ビアの種別を判別する処理について説明する。図12は、各ビアの種別を判別する処理を説明するためのフローチャートである。
まず、情報処理装置16は、全てのビアの種別を判別したか否かを判定する(ステップS201)。次に、情報処理装置16は、全てのビアの種別を判定していないと判定した場合には(ステップS201否定)、電源ビアであると判別するための条件を測定された電圧電流特性が満たすか否かを判別する(ステップS202)。
つまり、情報処理装置16は、判別式「Ia(Va=−1V)≦−290mA or Ia(Va=0.2V)≧1mA」を電圧電流特性が満たすか否かを判定する。そして、情報処理装置16は、電源ビアであると判別するための判別式を測定された電圧電流特性が満たすと判定した場合には(ステップS202肯定)、ビアを電源ビアであると判定し、クリップテストの対象外とする(ステップS203)。
また、情報処理装置16は、電源ビアであると判別するための判別式を電圧電流特性が満たさないと判定した場合には(ステップS202否定)、フィードバック端子であると判別するための第一判別式を満たすか否かを判定する(ステップS204)。
つまり、情報処理装置16は、判別式「Ia(Va=0.2V)≧20μA and Ia(Va=1V)≧Ia(Va=0.2V)×3 and Ia(Va=1V)≦Ia(Va=0.2V)×7」を電圧電流特性が満たすか否かを判定する。そして、情報処理装置16は、フィードバック端子であると判別するための第一判別式を電圧電流特性が満たすと判定した場合には(ステップS204肯定)、ビアをフィードバック端子であると判別し、クリップテストの対象外とする(ステップS205)。
また、情報処理装置16は、ステップS204の条件を電圧電流特性が満たさないと判定した場合には(ステップS204否定)、フィードバック端子であると判別するための第二判別式を電圧電流特性が満たすか否かを判定する(ステップS206)。
つまり、情報処理装置16は、判別式「Ia(Va=1V)≧50μA and Ia(Va=−1V)≦Ia(Va=+1V)×−0.8 and Ia(Va=−1V)≧Ia(Va=+1V)×−1.2」を電圧電流特性が満たすか否かを判定する。そして、情報処理装置16は、フィードバック端子であると判別するための第二判別式を電圧電流特性が満たすと判定した場合には(ステップS206肯定)、ビアをフィードバック端子であると判別し、クリップテストの対象外とする(ステップS205)。
また、情報処理装置16は、ステップS206の条件を電圧電流特性が満たさないと判定した場合には(ステップS206否定)、ビアをロジックビアであると判別し、ビアの位置を示す座標をクランプ可能座標リストに追加する(ステップS207)。
次に、情報処理装置16は、全ビアの種別を判別したか否かを判定する(ステップS208)。そして、情報処理装置16は、全ビアの種別を判別したと判定した場合には(ステップS208肯定)、処理を終了する。また、情報処理装置16は、全ビアの種別を判別していないと判定した場合には(ステップS208否定)、種別を判別していないビアの電圧電流特性が電源ビアと判別するための条件を満たすか否かを判定する(ステップS202)。
[実施例2の効果]
上述したように、実施例2の自動検査装置10と情報処理装置16とは、被評価回路23の各ビア24〜27の電圧電流特性を測定し、測定された電圧電流特性を用いて、各ビア24〜27の種別を判別する。このため、自動検査装置10と情報処理装置16とは、1度の測定処理でビアの種別を適切に判別することができる。
例えば、自動検査装置10と情報処理装置16とは、ビアの電圧電流特性を用いてビアの種別を判別するので、フィードバック端子とロジックビアとを判別することができる。また、自動検査装置10と情報処理装置16とは、ビアの電圧電流特性を用いてビアの種別を判別するので、電源ビアと他の種別のビアとを誤認することなく、適切にビアの種別を判別することができる。
また、情報処理装置16とは、電圧電流特性が線形であるか否かを判定することによってビアがフィードバック端子であるか否かを判別する。また、情報処理装置16は、所定の電圧を印加した時に流れた電流の大きさに応じて、ビアが電源ビアであるか否かを判別する。このため、情報処理装置16は、電源ビアとフィードバック端子とロジックビアとを誤認することなく適切に判別することができる。
これまで本発明の実施例について説明したが実施例は、上述した実施例以外にも様々な異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例3として本発明に含まれる他の実施例を説明する。
(1)自動検査装置と情報処理装置との関係
上述した実施例2の自動検査装置10と情報処理装置16とは、別個の装置であったが、実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、自動検査装置は情報処理装置の各部を有する自動検査装置であってもよい。また、自動検査装置と情報処理装置とを有するクリップテスタとして実施されてもよい。このような場合には、電圧電流特性を測定するためのプローブとクリップテストを実行するための探針とは共用のプローブ又は探針であってもよい。
(2)各種ビアと判別するための条件について
上述した実施例2では、各種ビアを判別するための条件の例として、複数の判別式について説明したが、実施例はこれに限定されるものではない。例えば、CADデータ等によってあらかじめ種別が判別された複数のビアの電圧電流特性を測定し、各種別のビアについて測定された電圧電流特性に基づいて、異なる条件を算出してもよい。例えば、判別式のみならず、閾値を条件として用いても良い。
つまり、電圧電流特性の測定時間や、印加する電圧の範囲が異なる場合には、同一のビアについて異なる測定結果が得られる場合がある。このため、あらかじめ種別が判別されたビアの電圧電流特性を測定する際の測定時間に応じて、異なる条件を算出してもよい。
(3)印加される電圧の強さについて
上述した実施例2では、ビアの種別を判別するために−1.2V〜1.2Vの電圧が印加された。しかし、実施例はこれに限定されるものではなく、回路に応じて異なる範囲の電圧を印加してもよい。
(4)電圧電流特性を測定する位置について
上述した実施例では、ビアの電圧電流特性を測定したが、実施例は、これに限定されるものではなく、例えば、ビアに接続される端子部分、ボンディングワイヤなどの、被評価回路上の任意の回路部分について電圧電流特性を測定してもよい。
(5)プログラム
ところで、実施例1の測定装置、および実施例2の自動検査装置と情報処理装置とは、ハードウェアを利用して各種の処理を実現する場合を説明した。しかし、実施例はこれに限定されるものではなく、あらかじめ用意されたプログラムを測定装置、自動検査装置、又は、クリップテスタが有するコンピュータで実行することによって実現するようにしてもよい。そこで、以下では、図13を用いて、実施例1に示した測定装置と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図13は、測定プログラムを実行するコンピュータの一例を説明するための図である。
図13に例示されたコンピュータ200は、RAM(Random Access Memory)120、ROM(Read Only Memory)130、HDD(Hard Disk Drive)150がバス180で接続される。また、図13に例示されたコンピュータ200は、CPU(Central Processing Unit)140がバス180で接続される。さらにバス180には、ビアに電圧を印加するためのプローブと接続されるI/O(Input Output)160と、ビアに流れる電流の大きさを測定するためのプローブと接続されるI/O170とが接続される。
ROM130には、電圧印加プログラム131、電流測定プログラム132、判別プログラム133があらかじめ保持される。CPU140が各プログラム131〜133をROM130から読み出して実行することによって、図13に示す例では、各プログラム131〜133は、電圧印加プロセス141、電流測定プロセス142、判別プロセス143として機能するようになる。なお、各プロセス141〜143は、図1に示した各部2〜4と同様の機能を発揮する。また、各プロセス141〜145は、実施例2の各部と同等の機能を発揮するようにすることも可能である。
なお、本実施例で説明した測定プログラムは、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、MO(Magneto Optical Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)などのコンピュータで読取可能な記録媒体に記録される。また、このプログラムは、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
1 測定装置
2 電圧印加部
3 電流測定部
4 判別部
10 自動検査装置
11 電圧電流特性計測器
12 電圧印加部
13 電流測定部
16 情報処理装置
17 判別部
20 クリップテスタ
23 被評価回路
24〜27 ビア

Claims (7)

  1. 回路における任意のビアに電圧を印加する電圧印加部と、
    前記電圧印加部によって前記ビアに電圧が印加された場合に、当該ビアに流れる電流の大きさを測定する電流測定部と、
    前記電圧印加部によって印加された電圧の強さと前記電流測定部によって測定された電流の大きさとの関係を用いて、前記電圧印加部によって電圧が印加されたビアの種別を判別する判別部と
    を有することを特徴とする測定装置。
  2. 前記判別部は、前記電圧印加部によって前記任意のビアに所定の電圧が印加された際に、前記電流測定部によって測定された電流の大きさが所定の閾値を超えた場合には、当該ビアが電源ビアであると判別することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
  3. 前記電圧印加部は、前記任意のビアに電圧を変化させながら印加し、
    前記電流測定部は、電圧印加部が前記任意のビアに電圧を変化させながら印加した場合に、当該ビアに流れる電流の大きさの変化を測定し、
    前記判別部は、前記電流測定部によって測定された電流の大きさの変化が、前記電圧印加部によって印加された電圧の強さに対して線形性を有する場合には、前記電圧印加部によって電圧が印加されたビアをフィードバック端子に係るビアであると判別することを特徴とする請求項1又は2に記載の測定装置。
  4. 前記判別部は、前記電圧印加部によって前記任意のビアに対して−1Vの電圧が印加された際に前記電流測定部によって−290mA以下の電流が測定された場合、又は、前記電圧印加部によって0.2Vの電圧が印加された際に前記電流測定部によって1mA以上の電流が測定された場合には、当該ビアを電源ビアであると判別することを特徴とする請求項2に記載の測定装置。
  5. 前記判別部は、前記電圧印加部によって前記任意のビアに対して0.2Vの電圧が印加された際に前記電流測定部によって20μA以上の電流が測定され、かつ、前記電圧印加部によって当該ビアに1Vの電圧が印加された際に該0.2Vの電圧を印加した際に測定された電流の3〜7倍の電流が前記電流測定部によって測定された場合、又は、前記電圧印加部によって前記任意のビアに対して1Vの電圧が印加された際に前記電流測定部によって50μA以上の電流が測定され、かつ、前記電圧印加部によって当該ビアに−1Vの電圧が印加された際に該1Vの電圧を印加した際に測定された電流の−0.8〜−12倍の電流が前記電流測定部によって測定された場合には、当該ビアをフィードバック端子に係るビアであると判別することを特徴とする請求項3に記載の測定装置。
  6. 回路における任意のビアに電圧を印加する電圧印加手順と、
    前記電圧印加手順によって前記ビアに電圧が印加された場合に、当該ビアに流れる電流の大きさを測定する電流測定手順と、
    前記電圧印加手順で印加された電圧の強さと前記電流測定手順で測定された電流の大きさとの関係を用いて、前記電圧印加手順で電圧が印加されたビアの種別を判別する判別手順と
    をコンピュータに実行させることを特徴とする測定プログラム。
  7. 回路における任意のビアに電圧を印加する電圧印加プロセスと、
    前記電圧印加プロセスによって前記ビアに電圧が印加された場合に、当該ビアに流れる電流の大きさを測定する電流測定プロセスと、
    前記電圧印加プロセスで印加された電圧の強さと前記電流測定プロセスで測定された電流の大きさとの関係を用いて、前記電圧印加手順で電圧が印加されたビアの種別を判別する判別プロセスと
    を含むことを特徴とする測定方法。
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