JP3337013B2

JP3337013B2 - 大規模集積回路の非接触計測装置

Info

Publication number: JP3337013B2
Application number: JP26533999A
Authority: JP
Inventors: 新太郎青山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2019-09-20
Also published as: JP2001091596A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大規模集積回路
（以下、ＬＳＩという）の電源配線に生じた電位変動を
非接触で試験する装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＳＩ内部の電源配線には、電
源電流の変化とともに電位変動が生じており、この電位
変動を観測する装置が種々知られている。しかし、ＬＳ
Ｉがモールド樹脂、セラミック、金属製のパッケージに
封入されているため、そのままでは試験装置によって内
部の電位変動を計測することができない。そこで、予め
何らかの前準備を必要とする。

【０００３】図１７は、一従来例による電位変動の観測
装置を説明する図である。この試験装置１００は、金属
製などの接触式プローブ１７１を介して電位変動を観測
する装置である。この装置１００によれば、予めＬＳＩ
１０１の封止構造部分から、その一部または全部を除去
して半導体ペレット１１１を露出させる。これによっ
て、半導体ペレット１１１上に形成された図示しない電
源配線部分に、電圧計１０３の接触式プローブ１７１を
直接当てて電位変動を計測することができる。

【０００４】図１８は、別の一従来例による電位変動の
観測装置を説明する図である。この別の観測装置２００
は、電気光学効果電圧計などの光学的な非接触プローブ
２７２を用いた装置である。これによれば、前記観測装
置１００とは異なって、接触式プローブ１７１に伴う寄
生容量などの弊害を排除できる。しかし、半導体ペレッ
ト１１１上の電源配線に光線Ｌを照射する必要があるた
め、やはりＬＳＩ１０１の封止構造を部分的であっても
除去する工程が必須であった。

【０００５】なお、このような封止構造の除去技術とし
ては、既に確立した手法がいくつか存在する。例えば、
モールド樹脂によって封止されていれば、発煙硝酸など
により封止部分を溶解させる。セラミック封止であれば
封止部分を切削し、また、金属なら同じく切削や剥離な
どさせる技術があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によるＬＳＩの試験装置には、次に述べるような問
題点があった。すなわち、ＬＳＩの封止構造を一部でも
除去してしまうと、内部の半導体ペレットが有する物理
的な特性を変化させたり、ときには劣化させてしまう可
能性がきわめて高かった。しかも、この作業工程中に半
導体ペレット自体を損傷する危険もある。

【０００７】さらに、封止構造の除去そのものによって
は特性が変化しなくとも、測定中に半導体ペレットが光
の照射を受けると、やはり大幅な物理的な特性変化を引
き起こしてしまう。このため、試験対象となるＬＳＩを
暗室内に設置し、それから所要の測定をする必要があ
り、いずれにしても、このような前準備は甚だ煩わしい
作業であった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、ＬＳＩの封止構
造を除去しなくても、その内部の電源配線に生じた電位
変動を非接触で測定できる簡便なＬＳＩの非接触計測装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による第１のＬＳ
Ｉの非接触計測装置は、大規模集積回路内部の電源配線
に生じた電位変動を、大規模集積回路上方から非接触で
計測する非接触計測装置であって、電源配線から放射さ
れる電磁波を受信するため、半導体ペレット近傍に配置
したアンテナと、このアンテナに誘起された誘導起電力
を経時的に測定する電圧計と、この電圧計で測定した誘
導起電力に換算係数を乗算し、大規模集積回路の電位変
動を計算する計算部とを有した構成としてある。

【００１０】半導体ペレットの電源配線には、一定のイ
ンダクタンス成分が寄生している。このインダクタンス
成分によって、ＬＳＩの電源電流の変化、すなわち電源
電流の微分値と近似的に比例した電位変動が生じ、これ
に伴い周辺のごく近傍に向けて電磁波が放射される。さ
らに、この放射電磁波によって、その電界強度Ｅに比例
した誘導起電力がアンテナに生じる。

【００１１】このためアンテナの誘導起電力が、ＬＳＩ
内部の電源配線における電位変動と近似的な比例関係に
あると考えられる。従って、適切な換算係数を誘導起電
力に乗算すれば、元の電位変動を測定することができ
る。

【００１２】本発明の請求項２によるＬＳＩの非接触計
測装置は、計算機の換算係数を、誘導起電力に対する比
例定数としてある。これによれば、誘導起電力に比例し
た電位変動が求まる。

【００１３】本発明の請求項３によるＬＳＩの非接触計
測装置は、アンテナを、平面状に形成した表面を半導体
ペレットに向けて電源配線面と平行に併置し、アンテナ
の裏面に金属板を重ね合わせてアンテナ部分と電気的に
絶縁させ、一定の電位に保った構成としてある。これに
よれば、アンテナの有効開口面積が、電源配線に沿った
直線偏波に対向する。

【００１４】本発明による第２のＬＳＩの非接触計測装
置は、大規模集積回路内部の電源配線に生じた電位変動
を、半導体ペレット上方から非接触で計測する非接触計
測装置であって、電源配線から放射される電磁波を受信
するため、平面状に形成した正面を半導体ペレットに向
けて大規模集積回路のパッケージに付設したアンテナ
と、このアンテナに生じた誘導起電力が外部に導き出さ
れる接続端子を併設するとともに、アンテナの裏面を被
覆しながらアンテナ部分と電気的に絶縁させて一定の電
位に保った金属キャップと、アンテナに誘起された誘導
起電力を経時的に測定する電圧計と、この電圧計で誘導
起電力を測定した結果に換算係数を乗算し、大規模集積
回路の電位変動を計算する計算部とを有した構成として
ある。

【００１５】平面状のアンテナが、半導体ペレットに向
けられてパッケージに付設されるため、電源配線の電位
変動に伴う放射電磁波が、アンテナに効率よく誘導起電
力を生じさせる。しかも、アンテナの裏面が、一定電位
に絶縁された金属キャップに覆われ、さらに、金属キャ
ップにアンテナの接続端子が併設してある。このため、
ＬＳＩ外部からの浮遊電磁波が遮蔽されながら、アンテ
ナの誘導起電力が外部に導き出されて計測される。

【００１６】本発明の請求項５によるＬＳＩの非接触計
測装置は、計算部の換算係数が、大規模集積回路の電源
配線における電流変化を、大規模集積回路の電源配線に
寄生するインダクタンス成分に乗算し、アンテナに生じ
た誘導起電力で割った比となるようにしてある。これに
よれば、誘導性インピーダンスに起因した電位変動が、
誘導起電力に比例した値で求まる。

【００１７】本発明の請求項６によるＬＳＩの非接触計
測装置は、計算部を、大規模集積回路のパッケージ構造
と、アンテナの種類および配置条件と、電圧計の測定結
果の換算係数とからなる組合せを複数組記憶し、これら
の組合せから、計算時の条件に基づいて一つの換算係数
を決定する構成としてある。これによれば、ＬＳＩから
の放射電磁波の伝搬特性にもとづいて、対応した換算係
数が選択的に決定される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態に
ついて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明
によるＬＳＩの非接触計測装置の第１の実施形態を示す
ブロック図である。この第１の実施形態では、ＬＳＩ１
０からの放射電磁波Ｗを受信するためのアンテナ２０
と、受信した放射電磁波Ｗによる誘導起電力ｖＡを経時
的に（時間軸に沿って）測定する電圧計３０と、測定結
果である時系列データＰをＬＳＩ１０内部に生じた電位
変動ｖＬに換算する計算部４０と、換算した電位変動ｖ
Ｌの時系列パターンを計測者に表示する表示部５０とを
有したＬＳＩの非接触計測装置１が構成される。

【００１９】アンテナ２０は、測定対象であるＬＳＩ１
０の近傍か、またはＬＳＩ１０の絶縁部分に接触させて
配置して、ＬＳＩ１０からの放射電磁波Ｗを受信する。
この非接触計測装置１によれば、アンテナ２０で放射電
磁波Ｗを受信すると、その電界強度Ｅに応じた誘導起電
力ｖＡが生じ、この誘導起電力ｖＡが電圧計３０により
時間軸に沿った時系列データＰに編成される。そして、
計算部４０によって時系列データＰが処理され、ＬＳＩ
１０内部の電源配線に生じた実際の電位変動ｖＬに換算
される。このような電圧計３０および計算部４０として
は、当業者にとってよく知られた公知の計器を用いれば
よい。

【００２０】図２は、図１に示すＬＳＩ内部の要部透視
図である。一般に、ＬＳＩ１０内部には、集積回路を印
刷配線した半導体ペレット１１と、外部の電源装置と接
続するためのリードフレーム１３，１３・・・とが実装
されている。半導体ペレット１１上の接続配線用パッド
１９，１９・・・からは、ボンディングワイヤ１２によ
って各リードフレーム１３の一端部に配線がしてある。
通常、このような実装構造を採ると、ボンディングワイ
ヤ１２やリードフレーム１３からなる電源配線１８が、
集積回路に比べてかなり長い配線長を有する。このため
電源配線１８には、無視できない程度の寄生インダクタ
ンス成分１４．１４が形成される。

【００２１】図３は、図２に示す寄生インダクタンス成
分によって、電源配線に電位変動が生じる過程について
説明する図である。図３に示すＬＳＩ１０の電源用の端
子部１７に、外部の電源装置９０から一定の電源電圧Ｖ
ｄｄが印加されると、集積回路の作動に伴って電源電流
ｉｄｄが微小時間内に電流変化Δｉｄｄを生じる。この
ため、前述した寄生インダクタンス成分１４に起因して
電源配線１８の両端に過渡的な電位差が生じ、これが電
位変動ｖＬとして測定される。なお、９１は電源電圧Ｖ
ｄｄの安定化回路であり、９２は各信号線のためのノイ
ズ防止用のバイパスコンデンサである。

【００２２】図４は、図３に示す電源電流と電位変動の
関係のタイムチャートである。クロック信号ＣＬＫは、
外部からクロック信号用の端子部１７に供給され、集積
回路各部を作動させるための信号である。このクロック
信号ＣＬＫに同期して各部の処理状態が遷移するため、
一般に、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりおよび立ち下
がりタイミングで、電源電流ｉｄｄの電流変化Δｉｄｄ
が大きな値を示す。

【００２３】このとき、寄生インダクタンス成分１４の
両端に、電流変化Δｉｄｄに伴う電位差（電位変動）ｖ
Ｌが生じる。これら寄生インダクタンス成分１４、電流
変化Δｉｄｄ電位差（電位変動）ｖＬの関係は、下記の
式１で表すことができる。ｖＬ＝Ｌｉ×（Δｉｄｄ／Δｔ）・・・（式１）ここで、Ｌｉは、寄生インダクタンス成分１４の値であ
り、ボンディングワイヤ１２やリードフレーム１３など
の材質、形状により一義的に決まる定数である。Δｔは
微小時間を表している。

【００２４】また、電源電圧Ｖｄｄは、寄生インダクタ
ンス成分１４を介して半導体ペレット１１に印加され
る。このため、半導体ペレット１１上の集積回路へは、
前述した電位差（電位変動）ｖＬを電源電圧Ｖｄｄから
差し引いた値（Ｖｄｄ−ｖＬ）が、供給電圧Ｖｄｄ０と
して加えられる。つまり、電源電圧Ｖｄｄが確実に安定
化されて常に一定の値を保っていれば、供給電圧Ｖｄｄ
０の電位変動ｖＬは、電源電圧Ｖｄｄに対して負の値
（−ｖＬ）となる。

【００２５】同時に、電源配線１８は、一種の送信アン
テナとして機能する。このため、電源電流ｉｄｄの電流
変化Δｉｄｄに伴って、電源配線１８が放射電磁波Ｗを
誘起し、これを周囲に向けて放射する。この放射電磁波
Ｗの放射強度Ｉと電流変動Δｉｄｄの関係は、下記の式
２で表すことができる。Ｉ＝ａ×（Δｉｄｄ／Δｔ）・・・（式２）ここで、ａは放射電磁波Ｗの伝搬係数であり、電源配線
１８の印刷レイアウト、放射電磁波Ｗの伝搬距離および
方向、空間の媒質などによって一義的に決まる定数であ
る。

【００２６】そこで、本装置１のアンテナ２０（図１参
照）を適切な空間位置および受信方向に向けて設置して
おく。するとアンテナ２０に、放射電磁波Ｗの放射強度
Ｉに比例する誘導起電力ｖＡが生じる。この誘導起電力
ｖＡは、アンテナ２０の構造や形状や寸法、ＬＳＩ１０
およびアンテナ２０の相対的な位置関係が一定であれ
ば、下記の式３で表すことができる。ｖＡ＝ｂ×Ｉ・・・（式３）ここで、ｂはアンテナ２０およびＬＳＩ１０の前記各条
件により一義的に決まる定数である。

【００２７】従って、上記式２と式３から、アンテナ２
０に誘起される誘導起電力ｖＡが求まり、前述した電源
電流ｉｄｄの電流変動Δｉｄｄに対して、下記の式４の
関係を有する。ｖＡ＝ｂ×ａ×（Δｉｄｄ／Δｔ）・・・（式４）この式４に、前記式１を変形して（Δｉｄｄ／Δｔ）に
代入すると、下記の式５が得られる。ｖＬ＝−｛Ｌｉ／（ｂ×ａ）｝×ｖＡ・・・（式５）

【００２８】この式５によれば、Ｌｉ／（ｂ×ａ）が一
定の値になるため、寄生インダクタンス成分１４による
電位差（電位変動）ｖＬは、誘導起電力ｖＡと比例関係
にある。そして、誘導起電力ｖＡは、アンテナ２０位置
での放射電磁波Ｗの電界強度Ｅに対応する。このため、
この誘導起電力ｖＡから、前述した電位差（電位変動）
ｖＬを算出し、集積回路への供給電圧Ｖｄｄ０の電位変
動ｖＬが−ｖＬとして逆算できる。

【００２９】このときの演算は、前述した計算部４０
（図１参照）によって容易に行うことができる。また、
電源装置９０の電源電圧Ｖｄｄが一定であることから、
集積回路への供給電圧Ｖｄｄ０を、下記の式６で求める
こともできる。Ｖｄｄ０＝Ｖｄｄ−｛Ｌｉ／（ｂ×ａ）｝×ｖＡ・・・（式６）

【００３０】以上の式５または式６において、各種の定
数は、数値解析によって理論的に求めることができる。
すなわち、半導体ペレット１４上の集積回路の配線レイ
アウト情報、ボンディングワイヤ１２およびリードフレ
ーム１３などのＬＳＩパッケージ情報、アンテナ２０の
構造、形状、寸法およびＬＳＩからの受信距離や方向な
どのアンテナ情報に基づくものである。

【００３１】この他、誘導起電力ｖＡの校正曲線を、前
述した電位差（電位変動）ｖＬに対する時系列的な比例
関数として作成することも可能である。この校正曲線を
求めるには、寄生インダクタンス成分１４がＬＳＩ１０
のパッケージに固有の値であることから、その値Ｌｉを
予めＬＣＲメータなどを用いて測定しておく。次に、集
積回路を作動状態にし、電源電流ｉｄｄの電流変化Δｉ
ｄｄを実測する。そして、このときの寄生インダクタン
ス成分１４両端の電位差（電位変動）ｖＬを前記式１か
ら求め、その演算結果とアンテナ２０の誘導起電力ｖＡ
との比を算出する。

【００３２】図５は、図１に示す計算部の校正曲線を作
成するための回路図である。図５に示す抵抗器Ｒ０は、
電源電圧Ｖｄｄに対して直列に接続され、寄生インダク
タンス成分１４に比べて微小な値のものである。前述し
た電流変化Δｉｄｄは、この微小な抵抗器Ｒ０両端に生
じる電位差から直接に求めることができる。この他に
も、電源配線１８周辺に生じる電界または磁界の強度を
測定し、この測定結果を適切に校正してから、電源電流
ｉｄｄの電流変化Δｉｄｄを間接に求めるなど、その他
の原理を利用することも可能である。

【００３３】図６は、図１に示す第１の実施形態の変形
例を説明する図である。この変形例では、アンテナ２０
の構造を改良した他は、その基本的構成が第１の実施形
態と同様である。図６に示すアンテナ２０は、全体を平
面状に形成し、一方の面を正面としてＬＳＩ２０に向
け、他方の面を裏面として金属板２１に貼り付けてあ
る。そしてアンテナ２０の正面を、ＬＳＩ１０に接触さ
せ、または接近させて電位変動ｖＬを測定する。

【００３４】図７、図８は図６に示すアンテナの構造を
電圧計の方向（II−II’）から視た断面図である。図７
は、アンテナ２０と金属板２１の間を、電気的に絶縁す
るとともに、別の電源装置９９によって金属板２１を一
定の電位に保った構造の一例を示す。図８は、この絶縁
を確実にするため、アンテナ２０と金属板２１の間に絶
縁板２２を介在させた構造のものを示す。

【００３５】この変形例のアンテナ２０によれば、アン
テナ２０裏面に付加した金属板２１が、静電遮蔽体とし
ての効果を奏する。通常は、試験対象のＬＳＩ１０以外
の放射源からも、不要な電磁波がアンテナ２０に到来す
る。しかし、この金属板２１によって不要な電磁波に対
する受信感度を低減できる。その結果、ＬＳＩ１０から
の放射電磁波Ｗだけを選択的に受信でき、これにより正
確な電位変動ｖＬの測定が可能になる。

【００３６】次に、本発明による第２の実施形態につい
て説明する。図９は、本発明の第２の実施形態を示すブ
ロック図である。この第２の実施形態は、第１の実施形
態におけるＬＳＩ１０のパッケージの一部を、アンテナ
２０を有する金属キャップ２７で構成したものである他
は、第１の実施形態と同様である。

【００３７】図１０は、図９に示すＬＳＩの構造を矢視
線（III−III’）の方向から視た断面図である。図１０
に示す金属キャップ２７の構造は、ＬＳＩ１０と対向す
る一面にアンテナ２０を有し、その反対側の他面にアン
テナ２０の両端部を引き出したものである。これらアン
テナ２０の両端部は接続端子２８とされ、前述した電圧
計３０に配線して誘導起電力ｖＡを測定する。

【００３８】図１１は、図１０に示すＬＳＩの構造を矢
視線（IV−IV’）の方向から視た平面図である。この金
属キャップ２７によれば、前述した他からの不要な電磁
波が遮蔽できるため、ＬＳＩの放射電磁波Ｗに対してア
ンテナ２０の指向性が高まる。しかも、金属キャップ２
７をＬＳＩ１０のパッケージに支持するため、半導体ペ
レット１１とアンテナ２０との相対位置および対向方向
を常に一定に保ち、誘導起電力ｖＡの測定変動を低く抑
える効果もある。

【００３９】

【実施例】図１２は、図１に示す第１の実施形態にもと
づく第１実施例の構成図である。この第１実施例は、静
電遮蔽機能を有するセミリジット構造の円形ループアン
テナ２２０と、電圧計としての差動型のオシロスコープ
２３０と、計算部および表示部としてのパーソナルコン
ピュータ２４０とから構成した非接触計測装置２００で
ある。

【００４０】ロジックＬＳＩ２１０は、樹脂封止された
ＱＦＰ型で動作周波数が１０ＭＨｚのものであり、実装
ボード２１１に搭載して電源装置２１２と接続される。
ループアンテナ２２０は、そのループの直径が１ｃｍで
ある。試験対象であるロジックＬＳＩ２１０上方に垂直
に立てて配置し、その下端部をロジックＬＳＩ２１０の
樹脂封止したパッケージに接触させておく。

【００４１】差動型のオシロスコープ２３０は、ロジッ
クＬＳＩ２１０の動作周波数よりも十分に高い周波数帯
域まで測定させるため、４００ＭＨｚ帯域のものを使用
する。このオシロスコープ２３０によれば、放射電磁波
Ｗの電界強度Ｅに基づくアンテナ２２０の誘導起電力ｖ
Ａを導入して値を測定する。オシロスコープ２３０とパ
ーソナルコンピュータ２４０とは、データ線２５０で接
続さている。

【００４２】パーソナルコンピュータ２４０は、電送さ
れた誘導起電力ｖＡの測定結果に予め求めておいた換算
係数を乗算し、ロジックＬＳＩ２１０内部における供給
電圧Ｖｄｄ０の電位変動を求める。そして、この電位変
動をスクリーン２４１に表示するとともに、所定のデー
タ形式に編成しながら記憶部２４２の所定領域に保存す
る。

【００４３】図１３は、同じく第１の実施形態による第
２実施例の構成図である。この第２実施例は、ループア
ンテナ３２０のループ面を横倒しにし、その平面状の正
面をロジックＬＳＩ２１０の上面と平行に配置してあ
る。また、データ線２５０を削除し、オシロスコープ
を、フロッピー（登録商標）ディスク部２３２を併有す
る別の差動型のオシロスコープ３３１に置き換えた他
は、第１実施例と同様である。

【００４４】この第２実施例によれば、オシロスコープ
３３１による測定データを、フロッピーディスク部３３
２のフロッピーディスクに記憶させる。そして、このフ
ロッピーディスクを、パーソナルコンピュータ２４１の
記憶部２４２に移し替え、この記憶部２４２を介してパ
ーソナルコンピュータ２４１にデータ入力する。

【００４５】図１４は、図１３に示すループアンテナを
矢視線（Ｖ−Ｖ’）の方向から視た正面図である。ルー
プアンテナ３２０には、ロジックＬＳＩ２１０の反対側
の裏面に金属板３２１を重ね合わせてある。この金属板
３２１は、ループアンテナ３２０と電気的に絶縁させる
とともに接地電位ＧＮＤに保ってある。このため、ロジ
ックＬＳＩ２１０以外の放射源からの不要な電磁波を遮
蔽させ、放射電磁波Ｗに高い指向性を有する。

【００４６】図１５は、図９に示す第２の実施形態によ
る第３実施例の構成図である。この第３実施例は、第１
実施例におけるロジックＬＳＩに代わって、パッケージ
の一部が金属キャップ４２７で形成された別のロジック
ＬＳＩ４１０に置き換えてある。また、ループアンテナ
は、金属キャップ４２７に内蔵させた別のループアンテ
ナ４２０に置き換えるとともに、オシロスコープも、接
続プローブ４３１を有する別の差動型のオシロスコープ
４３０に置き換えた構成としてある。接続プローブ４３
１は、ループアンテナ４２０の接続端子と導通可能なも
のとしてある。

【００４７】さらに、パーソナルコンピュータは、その
記憶部４４２内に換算係数のデータベースを有するパー
ソナルコンピュータ４４０に置き換えた構成としてあ
る。その他は、第１実施例と同様の構成としてある。記
憶部４４２内のデータベースには、前述した半導体ペレ
ット１４上の集積回路の配線レイアウト情報、ボンディ
ングワイヤ１２およびリードフレーム１３などのＬＳＩ
パッケージ情報、アンテナ２０の構造、形状、寸法およ
びＬＳＩからの受信距離や方向などのアンテナ情報を組
み合わせた検索キーが構成してある。

【００４８】このため、データベースには、これら検索
キーに従って、ループアンテナ４２０の誘導起電力ｖＡ
と、ロジックＬＳＩ４１０内の供給電圧Ｖｄｄ０の電位
変動との換算係数を配列させて記憶してある。これら換
算係数は、前述した理論値または校正値に基づいて、予
め求めた数値を使用すればよい。

【００４９】この第３実施例によれば、例えばロジック
ＬＳＩ４１０のパッケージ型式番号をＬＳＩパッケージ
情報とし、アンテナ情報に基づく測定条件を特定してパ
ーソナルコンピュータ４４１に入力する。パーソナルコ
ンピュータは、これら情報に従ってデータベースを検索
し、適切な換算係数を選んでオシロスコープ４３０から
の時系列データＰに乗算する。従って、多様なＬＳＩパ
ッケージや測定条件に対しても、従来より簡単に適切な
測定を行うことができる。

【００５０】図１６は、同じく第２の実施形態による第
４実施例の構成図である。この第４実施例は、第３実施
例におけるループアンテナに代わって、静電遮蔽型のル
ープアンテナ５２０を用い、金属キャップに代わって、
ループアンテナ５２０に付設した金属キャップ５２７を
用いている他は、第３実施例と同様である。

【００５１】この金属キャップ５２７によれば、ループ
アンテナ５２０自体が静電遮蔽型であるとともに、この
ループアンテナ５２０の接続端子５２８に対して、金属
キャップ５２７に基準電位を与える機能も有している。
なお、本発明が上記各実施例に限定されず、本発明の技
術思想の範囲内において、各実施例は適宜変更され得る
ことは明らかである。

【００５２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
ＬＳＩの非接触計測装置によれば、前準備としてのＬＳ
Ｉパッケージの開封工程を要せず、ＬＳＩ近傍に配置し
たアンテナによって放射電磁波を経時的に測定し、この
時系列データに所定の換算係数を乗算する。従って、Ｌ
ＳＩの封止構造を除去しなくても、内部の電源配線に生
じた電位変動を非接触で測定可能で簡便なＬＳＩの非接
触計測装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＬＳＩの非接触計測装置の第１の
実施形態を示すブロック図。

【図２】図１に示すＬＳＩ内部の要部透視図。

【図３】図２に示す寄生インダクタンス成分によって、
電源配線に電位変動が生じる過程について説明する図。

【図４】図３に示す電源電流と電位変動の関係のタイム
チャート。

【図５】図１に示す計算部の校正曲線を作成するための
回路図。

【図６】図１に示す第１の実施形態の変形例を説明する
図。

【図７】図６に示すアンテナの構造を電圧計の方向（II
−II’）から視た断面図。

【図８】図６に示すアンテナの構造を電圧計の方向（II
−II’）から視た断面図。

【図９】本発明の第２の実施形態を示すブロック図。

【図１０】図９に示すＬＳＩの構造を矢視線（III−II
I’）の方向から視た断面図。

【図１１】図１０に示すＬＳＩの構造を矢視線（IV−I
V’）の方向から視た平面図。

【図１２】本発明の第１の実施形態による第１実施例の
構成図。

【図１３】本発明の第１の実施形態による第２実施例の
構成図。

【図１４】図１３に示すループアンテナを矢視線（Ｖ−
Ｖ’）の方向から視た正面図。

【図１５】本発明の第２の実施形態による第３実施例の
構成図。

【図１６】本発明の第２の実施形態による第４実施例の
構成図。

【図１７】一従来例による電位変動の観測装置を説明す
る図。

【図１８】別の一従来例による電位変動の観測装置を説
明する図。

【符号の説明】

１２００．３００．４００．大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）の非接触計測装置１０大規模集積回路（ＬＳＩ）１１半導体ペレット１２ボンディングワイヤ１３リードフレーム１４寄生インダクタンス成分１７端子部１８電源配線１９配線用パッド２０アンテナ２１金属板２７金属キャップ３０電圧計４０計算部５０表示部Ｐ時系列データＶ電位変動ｖＡ誘導起電力

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】大規模集積回路内部の電源配線に生じた
電位変動を、大規模集積回路上方から非接触で計測する
非接触計測装置であって、前記電源配線から放射される電磁波を受信するため、半
導体ペレット近傍に配置したアンテナと、このアンテナに誘起された誘導起電力を経時的に測定す
る電圧計と、この電圧計で測定した誘導起電力に換算係数を乗算し、
大規模集積回路の電位変動を計算する計算部とを有した
大規模集積回路の非接触計測装置。
【請求項２】前記計算部の換算係数は、誘導起電力に対する比例定数であることを特徴とする請
求項１記載の大規模集積回路の非接触試験装置。
【請求項３】前記アンテナは、平面状に形成した表面を半導体ペレットに向けて電源配
線面と平行に配置し、アンテナの裏面に金属板を重ね合
わせてアンテナ部分と電気的に絶縁させ、一定の電位に
保ったことを特徴とする請求項１記載の大規模集積回路
の非接触計測装置。
【請求項４】大規模集積回路内部の電源配線に生じた
電位変動を、半導体ペレット上方から非接触で計測する
非接触計測装置であって、前記電源配線から放射される電磁波を受信するため、平
面状に形成した正面を半導体ペレットに向けて大規模集
積回路のパッケージに付設したアンテナと、このアンテナに生じた誘導起電力が外部に導き出される
接続端子を併設するとともに、アンテナの裏面を被覆し
ながらアンテナ部分と電気的に絶縁させて一定の電位に
保った金属キャップと、前記アンテナに誘起された誘導起電力を経時的に測定す
る電圧計と、この電圧計で誘導起電力を測定した結果に換算係数を乗
算し、大規模集積回路の電位変動を計算する計算部とを
有した大規模集積回路の非接触計測装置。
【請求項５】前記計算部の換算係数は、大規模集積回
路の電源配線における電流変化を、大規模集積回路の電
源配線に寄生するインダクタンス成分に乗算し、アンテ
ナに生じた誘導起電力で割った比であることを特徴とす
る請求項４記載の大規模集積回路の非接触計測装置。
【請求項６】前記計算部が、大規模集積回路のパッケ
ージ構造と、アンテナの種類および配置条件と、電圧計
の測定結果の換算係数とからなる組合せを複数組記憶
し、これらの組合せから、計算時の条件に基づいて一つ
の換算係数を決定することを特徴とする請求項４記載の
大規模集積回路の非接触計測装置。