JP2692565B2 - 半導体の測定装置 - Google Patents
半導体の測定装置Info
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- JP2692565B2 JP2692565B2 JP5338812A JP33881293A JP2692565B2 JP 2692565 B2 JP2692565 B2 JP 2692565B2 JP 5338812 A JP5338812 A JP 5338812A JP 33881293 A JP33881293 A JP 33881293A JP 2692565 B2 JP2692565 B2 JP 2692565B2
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- diode
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体の測定装置に関
し、特にショックレーダイオードのブレークオーバー電
流の測定装置に関する。
し、特にショックレーダイオードのブレークオーバー電
流の測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ショックレーダイオードは図３（ａ）に
示す記号で表わされ、その構造は図３（ａ′）に示すよ
うに二つのダイオードを重ね合せた形になっている。こ
れはサイリスタのゲート端子を除いたものと同じで、そ
の動作もサイリスタのアノード・カソード間の特性と同
じである。図４（ｃ）に良品のショックレーダイオード
のＡ・Ｋ間の電圧・電流特性（Ｖ・Ｉ特性）を示す。Ａ
（アノード）・Ｋ（カソード）間の電圧を上げていく
と、Ｐ・Ｎ接合の空乏層が拡がり、ブレークダウン電流
が流れ始める。ショックレーダイオードＳＤはＰＮＰＮ
のサイリスタ構造をしており、ある値以上の電流が流れ
ると、それがトリガー電流となってターンオンしてしま
う。その電流値をブレークオーバー電流ＩBO、その時の
電圧値をブレークオーバー電圧ＶBO、ターンオン後の電
圧をターンオン電圧ＶT という。ショックレーダイオー
ドは、そのような特性を持つため簡単に発振回路を構成
できる。
示す記号で表わされ、その構造は図３（ａ′）に示すよ
うに二つのダイオードを重ね合せた形になっている。こ
れはサイリスタのゲート端子を除いたものと同じで、そ
の動作もサイリスタのアノード・カソード間の特性と同
じである。図４（ｃ）に良品のショックレーダイオード
のＡ・Ｋ間の電圧・電流特性（Ｖ・Ｉ特性）を示す。Ａ
（アノード）・Ｋ（カソード）間の電圧を上げていく
と、Ｐ・Ｎ接合の空乏層が拡がり、ブレークダウン電流
が流れ始める。ショックレーダイオードＳＤはＰＮＰＮ
のサイリスタ構造をしており、ある値以上の電流が流れ
ると、それがトリガー電流となってターンオンしてしま
う。その電流値をブレークオーバー電流ＩBO、その時の
電圧値をブレークオーバー電圧ＶBO、ターンオン後の電
圧をターンオン電圧ＶT という。ショックレーダイオー
ドは、そのような特性を持つため簡単に発振回路を構成
できる。
【０００３】図３（ｂ）にその例を示す。定電流源ＣＣ
からダイオードＤ1 を通じてチャージアップコンデンサ
Ｃ1 を充電すると、一定の時間に対する勾配ｄｖ／ｄｔ
で電圧が上昇し、ＶBOに達するとターンオンする。ＣＣ
の電流をＩBOより大きくして、これを繰り返すことによ
り、のこぎり波が発生できる。又、同じ回路でＩBOの測
定も可能である。定電流源を測定したいＩBO値にセット
し、ターンオン検出抵抗の両端の電圧を測定することに
より、ターンオンすればＩBOはセット値以下であること
が分かる。このようにしてＩBOがある値以下のものを良
品と判定していたが、良品の中に不良品が混入する不具
合が生じた。不良品のＶ・Ｉ特性は図４（ｅ）のように
なっておりＩBOは高いがＩBOに達するまでにノイズが見
られた。
からダイオードＤ1 を通じてチャージアップコンデンサ
Ｃ1 を充電すると、一定の時間に対する勾配ｄｖ／ｄｔ
で電圧が上昇し、ＶBOに達するとターンオンする。ＣＣ
の電流をＩBOより大きくして、これを繰り返すことによ
り、のこぎり波が発生できる。又、同じ回路でＩBOの測
定も可能である。定電流源を測定したいＩBO値にセット
し、ターンオン検出抵抗の両端の電圧を測定することに
より、ターンオンすればＩBOはセット値以下であること
が分かる。このようにしてＩBOがある値以下のものを良
品と判定していたが、良品の中に不良品が混入する不具
合が生じた。不良品のＶ・Ｉ特性は図４（ｅ）のように
なっておりＩBOは高いがＩBOに達するまでにノイズが見
られた。
【０００４】図３（ｂ）のＩBO測定回路で不良品を測定
すると、図４（ｆ）及び（ｇ）の不良品測定時の電圧波
形及びそのノイズの拡大波形のようになっており、ＶBO
直前ですぐにはターンオンしないが、ノイズがあるため
ＩBO測定期間中にターンオンしてしまう。ノイズを押え
るためには、チャージアップコンデンサＣ1 を０．０１
μＦから数１００倍に大きくすればよいことが分かった
が、ＩBOは１００μＡ程度あるためチャージアップ時間
Ｔ、 Ｔ＝Ｃ1 Ｖ／１＝１μＦ×１００Ｖ／１００μＡ＝１秒
と時間がかかりすぎる。ＩBOは、ショックレーダイオー
ドの感度を決める重要な特性であり、発振回路の定電流
源ＣＣの最大電流より大きいＩBOのものでは発振できな
いため、ＩBO不良として安定して除くことが品質上重要
な課題であった。
すると、図４（ｆ）及び（ｇ）の不良品測定時の電圧波
形及びそのノイズの拡大波形のようになっており、ＶBO
直前ですぐにはターンオンしないが、ノイズがあるため
ＩBO測定期間中にターンオンしてしまう。ノイズを押え
るためには、チャージアップコンデンサＣ1 を０．０１
μＦから数１００倍に大きくすればよいことが分かった
が、ＩBOは１００μＡ程度あるためチャージアップ時間
Ｔ、 Ｔ＝Ｃ1 Ｖ／１＝１μＦ×１００Ｖ／１００μＡ＝１秒
と時間がかかりすぎる。ＩBOは、ショックレーダイオー
ドの感度を決める重要な特性であり、発振回路の定電流
源ＣＣの最大電流より大きいＩBOのものでは発振できな
いため、ＩBO不良として安定して除くことが品質上重要
な課題であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のＩBO
測定回路では、ノイズのためＩBOの大きい不良品が良品
に混入する。チャージアップコンデンサＣ1 は、チャー
ジアップ時間を短かくするため０．１μＦ程度までしか
大きくできないが、ノイズを押えるためには１μＦ以上
が必要である。チャージアップコンデンサＣ1 が小さい
と、ブレークダウンしかけた時に、一瞬電圧が下がり再
び定電流源を通じて電圧が上昇しても、ブレークダウン
特性のヒステリシスのため電圧の上昇下降をくり返す。
これがノイズとして観測される。ノイズのピーク値でブ
レークオーバーとなり、不良品が良品と判定されてしま
う。良品は高感度のため、このような現象が起こる領域
を通らずに、すみやかにターンオンする。
測定回路では、ノイズのためＩBOの大きい不良品が良品
に混入する。チャージアップコンデンサＣ1 は、チャー
ジアップ時間を短かくするため０．１μＦ程度までしか
大きくできないが、ノイズを押えるためには１μＦ以上
が必要である。チャージアップコンデンサＣ1 が小さい
と、ブレークダウンしかけた時に、一瞬電圧が下がり再
び定電流源を通じて電圧が上昇しても、ブレークダウン
特性のヒステリシスのため電圧の上昇下降をくり返す。
これがノイズとして観測される。ノイズのピーク値でブ
レークオーバーとなり、不良品が良品と判定されてしま
う。良品は高感度のため、このような現象が起こる領域
を通らずに、すみやかにターンオンする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体装置の
ブレークダウン電流を測定する装置において、バックア
ップチャージ回路を備え、前記バックアップチャージ回
路は、電流増幅用トランジスタＴｒ、逆流防止ダイオー
ドＤ２、測定切換用リレーＲ２、バックアップコンデン
サＣ２、逆流防止ダイオードＤ３、測定切換用リレーＲ
１を有し、測定切換用リレーＲ１と逆流防止ダイオード
Ｄ３のアノードが接続され、逆流防止ダイオードＤ３の
カソードと測定切換用リレーＲ２が接続され、逆流防止
ダイオードＤ３と測定切換用リレーＲ２の間にはバック
アップコンデンサＣ２が接続され、測定切換用リレーＲ
２は電流増幅用トランジスタＴｒのベース接続され、電
流増幅用トランジスタＴｒのコレクタは電源に接続さ
れ、エミッタは逆流防止ダイオードＤ２を通じて定電流
源ＣＣからダイオードＤ１を通じてチャージアップコン
デンサＣ１を充電するところに接続されたものであり、
該バックアップチャージ回路を用いて、被測定半導体装
置をチャージアップコンデンサＣ１に並列接続すること
により、印加電圧が２段階の時間に対する勾配を持ち、
第１段階はブレークダウン直前まですみやかに印加し、
第２段階は第１段階より緩やかに印加するものであるこ
とを特徴とする半導体の測定装置である。
ブレークダウン電流を測定する装置において、バックア
ップチャージ回路を備え、前記バックアップチャージ回
路は、電流増幅用トランジスタＴｒ、逆流防止ダイオー
ドＤ２、測定切換用リレーＲ２、バックアップコンデン
サＣ２、逆流防止ダイオードＤ３、測定切換用リレーＲ
１を有し、測定切換用リレーＲ１と逆流防止ダイオード
Ｄ３のアノードが接続され、逆流防止ダイオードＤ３の
カソードと測定切換用リレーＲ２が接続され、逆流防止
ダイオードＤ３と測定切換用リレーＲ２の間にはバック
アップコンデンサＣ２が接続され、測定切換用リレーＲ
２は電流増幅用トランジスタＴｒのベース接続され、電
流増幅用トランジスタＴｒのコレクタは電源に接続さ
れ、エミッタは逆流防止ダイオードＤ２を通じて定電流
源ＣＣからダイオードＤ１を通じてチャージアップコン
デンサＣ１を充電するところに接続されたものであり、
該バックアップチャージ回路を用いて、被測定半導体装
置をチャージアップコンデンサＣ１に並列接続すること
により、印加電圧が２段階の時間に対する勾配を持ち、
第１段階はブレークダウン直前まですみやかに印加し、
第２段階は第１段階より緩やかに印加するものであるこ
とを特徴とする半導体の測定装置である。
【０００７】
【作用】本発明の半導体の測定装置におていは、印加電
圧が２段階の時間に対する勾配を持ち、第１段階はブレ
ークダウン直前まで、すみやかに印加し、第２段階は第
１段階より緩やかに印加することができるものである。
圧が２段階の時間に対する勾配を持ち、第１段階はブレ
ークダウン直前まで、すみやかに印加し、第２段階は第
１段階より緩やかに印加することができるものである。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図１並びに図２（ａ）（ｂ）及び（ｃ）
は、本発明の一実施例のＩBOの測定回路、並びに良品測
定時の電圧波形、不良品測定時の電圧波形、及びノイズ
の拡大波形を示したものである。この回路はチャージア
ップコンデンサＣ1 を、従来の０．０１μＦから、２μ
Ｆに大きくし、点線内で示したバックアップチャージ回
路を前記した従来の技術（図３（ｂ））の回路に加えた
ものである。即ち、バックアップチャージ回路は、電流
増幅用トランジスタＴｒ、逆流防止ダイオードＤ2 、測
定切換用リレーＲ 2 、バックアップコンデンサＣ2 、逆
流防止ダイオードＤ3 、測定切換用リレーＲ1 、を有す
るもので、電流増幅用トランジスタＴｒは電源に接続さ
れ、逆流防止ダイオードＤ2 は定電流源ＣＣからダイオ
ードＤ1 を通じてチャージアップコンデンサＣ1 を充電
するところに接続され、バックアップコンデンサＣ2 に
もＴｒを通じて接続されている。
して説明する。図１並びに図２（ａ）（ｂ）及び（ｃ）
は、本発明の一実施例のＩBOの測定回路、並びに良品測
定時の電圧波形、不良品測定時の電圧波形、及びノイズ
の拡大波形を示したものである。この回路はチャージア
ップコンデンサＣ1 を、従来の０．０１μＦから、２μ
Ｆに大きくし、点線内で示したバックアップチャージ回
路を前記した従来の技術（図３（ｂ））の回路に加えた
ものである。即ち、バックアップチャージ回路は、電流
増幅用トランジスタＴｒ、逆流防止ダイオードＤ2 、測
定切換用リレーＲ 2 、バックアップコンデンサＣ2 、逆
流防止ダイオードＤ3 、測定切換用リレーＲ1 、を有す
るもので、電流増幅用トランジスタＴｒは電源に接続さ
れ、逆流防止ダイオードＤ2 は定電流源ＣＣからダイオ
ードＤ1 を通じてチャージアップコンデンサＣ1 を充電
するところに接続され、バックアップコンデンサＣ2 に
もＴｒを通じて接続されている。
【０００９】まず、ＶBO測定時にリレーＲ1 はＯＮ、リ
レーＲ2 はＯＦＦとし、バックアップコンデンサＣ2 を
ＶBO値まで充電しておく。次にＩBO測定時にリレーＲ1
はＯＦＦ、リレーＲ2 はＯＮとし、トランジスタＴｒに
よるエミッタフォロワーでチャージアップコンデンサＣ
1 を急速に充電する。トランジスタＴｒのベース電圧
は、ＶBOよりダイオードＤ3 の順方向電圧ＶF （Ｄ3 ）
分低くなる。さらにトランジスタのＶBEとダイオードＤ
2 の順方向電圧ＶF （Ｄ2 ）とするとチャージアップコ
ンデンサＣ1 はＶBO−ＶF （Ｄ3 ）−ＶBE−Ｖ
F （Ｄ2 ）まで急速にし充電される。その後バックアッ
プチャージはなくなり、定電流源だけでゆっくり電圧が
上昇する。この時、バックアップチャージ時間Ｔ′は数
１０μＳ、チャージアップ時間Ｔは１００μＳ程度とな
り、測定時間は従来回路の２秒程度から１０分の１にで
きた。
レーＲ2 はＯＦＦとし、バックアップコンデンサＣ2 を
ＶBO値まで充電しておく。次にＩBO測定時にリレーＲ1
はＯＦＦ、リレーＲ2 はＯＮとし、トランジスタＴｒに
よるエミッタフォロワーでチャージアップコンデンサＣ
1 を急速に充電する。トランジスタＴｒのベース電圧
は、ＶBOよりダイオードＤ3 の順方向電圧ＶF （Ｄ3 ）
分低くなる。さらにトランジスタのＶBEとダイオードＤ
2 の順方向電圧ＶF （Ｄ2 ）とするとチャージアップコ
ンデンサＣ1 はＶBO−ＶF （Ｄ3 ）−ＶBE−Ｖ
F （Ｄ2 ）まで急速にし充電される。その後バックアッ
プチャージはなくなり、定電流源だけでゆっくり電圧が
上昇する。この時、バックアップチャージ時間Ｔ′は数
１０μＳ、チャージアップ時間Ｔは１００μＳ程度とな
り、測定時間は従来回路の２秒程度から１０分の１にで
きた。
【００１０】不良品測定時のノイズ電圧は数１００ｍＶ
から数ｍＶとなりノイズ周波数も数１０ＫＨｚから数１
００Ｈｚと１００分の１に押えられ誤判定を防止でき
た。実施例１ではショックレーダイオードのＩBO測定の
応用したが、同じ構造のサイリスタでも同様に応用が可
能であることは明らかである。又、ダイオードＤ2 に直
列に抵抗を入れることによりバックアップチャージの勾
配ｄｖ／ｄｔを制御できる。これは高ｄｖ／ｄｔによる
ショックレーダイオードのターンオンを防ぎ、誤判定を
防止する効果がある。
から数ｍＶとなりノイズ周波数も数１０ＫＨｚから数１
００Ｈｚと１００分の１に押えられ誤判定を防止でき
た。実施例１ではショックレーダイオードのＩBO測定の
応用したが、同じ構造のサイリスタでも同様に応用が可
能であることは明らかである。又、ダイオードＤ2 に直
列に抵抗を入れることによりバックアップチャージの勾
配ｄｖ／ｄｔを制御できる。これは高ｄｖ／ｄｔによる
ショックレーダイオードのターンオンを防ぎ、誤判定を
防止する効果がある。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ックアップチャージ回路により印加電圧の上昇を２段階
にして第１段階はブレークダウン直前まですみやかに印
加し第２段階は第１段階より緩やかに印加することによ
り、不良品測定時のノイズを１００分の１に押えて誤判
定を防止すると同時に測定時間の増加を１０倍以下にす
ることができるという効果を奏するものである。
ックアップチャージ回路により印加電圧の上昇を２段階
にして第１段階はブレークダウン直前まですみやかに印
加し第２段階は第１段階より緩やかに印加することによ
り、不良品測定時のノイズを１００分の１に押えて誤判
定を防止すると同時に測定時間の増加を１０倍以下にす
ることができるという効果を奏するものである。
【図１】本発明のＩBO測定回路を示す図。
【図２】良品・不良品の測定時の電圧波形を示す図。
【図３】ショックレーダイオードの記号・構造と応用発
振回路（ＩBO測定回路）を示す図。
振回路（ＩBO測定回路）を示す図。
【図４】良品・不良品のＶ・Ｉ特性と測定時の電圧波形
を示す図。
を示す図。
ＳＤ ショックレーダイオード Ｃ1 チャージアップコンデンサ ＣＣ 定電流源 Ｃ2 バックアップコンデンサ Ｔｒ 電流増幅用トランジスタ Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 逆流防止ダイオード Ｒ1 ，Ｒ2 ＶBO・ＩBO測定切換用リレー
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体装置のブレークダウン電流を測定
する装置において、バックアップチャージ回路を備え、
前記バックアップチャージ回路は、電流増幅用トランジ
スタＴｒ、逆流防止ダイオードＤ２、測定切換用リレー
Ｒ２、バックアップコンデンサＣ２、逆流防止ダイオー
ドＤ３、測定切換用リレーＲ１を有し、測定切換用リレ
ーＲ１と逆流防止ダイオードＤ３のアノードが接続さ
れ、逆流防止ダイオードＤ３のカソードと測定切換用リ
レーＲ２が接続され、逆流防止ダイオードＤ３と測定切
換用リレーＲ２の間にはバックアップコンデンサＣ２が
接続され、測定切換用リレーＲ２は電流増幅用トランジ
スタＴｒのベース接続され、電流増幅用トランジスタＴ
ｒのコレクタは電源に接続され、エミッタは逆流防止ダ
イオードＤ２を通じて定電流源ＣＣからダイオードＤ１
を通じてチャージアップコンデンサＣ１を充電するとこ
ろに接続されたものであり、該バックアップチャージ回
路を用いて、被測定半導体装置をチャージアップコンデ
ンサＣ１に並列接続することにより、印加電圧が２段階
の時間に対する勾配を持ち、第１段階はブレークダウン
直前まですみやかに印加し、第２段階は第１段階より緩
やかに印加するものであることを特徴とする半導体の測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338812A JP2692565B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 半導体の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338812A JP2692565B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 半導体の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07159481A JPH07159481A (ja) | 1995-06-23 |
| JP2692565B2 true JP2692565B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=18321697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5338812A Expired - Fee Related JP2692565B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 半導体の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692565B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001341612A (ja) * | 2000-06-01 | 2001-12-11 | Fujitsu Ten Ltd | エアバッグ点火回路 |
| JP2012047519A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Nippon Soken Inc | 電池の状態監視装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5465672U (ja) * | 1977-10-18 | 1979-05-10 |
-
1993
- 1993-12-02 JP JP5338812A patent/JP2692565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07159481A (ja) | 1995-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |