JP3755012B2 - デバイス試験システム及び方法並びに測定用カード - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定デバイスを試験するデバイス試験システム及び方法並びに測定用カード、特に非接触型のＩＣカード用ＩＣのようにアンテナに接続して使用される被測定デバイスに適した被測定デバイスを試験するデバイス試験システム及び方法並びに測定用カードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ（半導体集積回路）の特性を試験するデバイス試験装置では、組み立て工程におけるロスを最小限に抑えるため、ウエーハ状態のＩＣに対して測定することが広く行われている。プローブカードの触針をＩＣチップのパッドに接触させ、プローブカードに接続された信号発生器や波形解析装置を用いて、ＩＣチップの電気的特性を試験している。
【０００３】
近年、非接触型のＩＣカードが、現在主流の磁気カードに代わる次世代のカードとして注目を集めている。非接触型のＩＣカードは、ＩＣカード内にアンテナを埋め込み、このアンテナを介してＩＣカード読み取り装置と交信し、ＩＣカード内の記憶素子にデータの読み書きを行う。
【０００４】
このようなＩＣカード用のＩＣについても、従来のデバイス試験装置を用い、プローブカードの触針にウエーハ状態のＩＣチップのパッドに接触させて試験を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のデバイス試験装置では、通常のＩＣとしての試験は行えるものの、ＩＣカード用のＩＣにより発生する電波の電界強度等の送信特性や電波を受信する際の感度等の受信特性をテストすることができなかった。これら送信特性や受信特性については、製品として完成したＩＣカードとして実際に動作させてテストするしかできなかった。
【０００６】
本発明の目的は、ウエーハ状態のＩＣチップに対して電波の送信特性や受信特性を測定することができるデバイス試験システム及び方法並びに測定用カードを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験システムであって、前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置と、前記デバイス試験装置に設けられた測定回路と、前記被測定デバイスの電極に接続するための触針が配置された測定用カードと、前記測定用カードと前記デバイス試験装置とを電気的に接続するための同軸ケーブルと、前記測定用カードの前記触針に接続される第１のアンテナと、前記測定回路に接続され、前記第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナと、前記触針を、前記第１のアンテナに接続するか、前記同軸ケーブルに接続するかを切り換える切換スイッチとを有し、前記切換スイッチにより、前記触針を前記第１のアンテナに接続することにより、前記被測定デバイスに前記第１のアンテナを接続した状態で試験することを特徴とするデバイス試験システムによって達成される。
【０００９】
上述したデバイス試験システムにおいて、前記第１のアンテナは、前記測定用カードに搭載されているようにしてもよい。
【００１０】
上述したデバイス試験システムにおいて、前記第１のアンテナの近傍及び前記第２のアンテナの近傍のいずれか一方或いは両者に、電波吸収材を設けるようにしてもよい。
【００１１】
上述するデバイス試験システムにおいて、前記測定用カードの前記第１のアンテナ近傍に、電波吸収材を設けるようにしてもよい。
【００１２】
上述したデバイス試験システムにおいて、前記デバイス試験装置に、複数の前記測定回路が設けられ、前記測定回路毎に設けられた、複数組の前記第１のアンテナと前記第２のアンテナと、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナを組毎に遮蔽する遮蔽手段とを有するようにしてもよい。
【００１３】
上述したデバイス試験システムにおいて、複数の被測定デバイスに接続される複数の第１のアンテナと、前記測定回路に接続され、前記複数の第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナとを有し、前記測定回路は、前記複数の第１のアンテナによる送信時期をずらすことにより前記複数の被測定デバイスを試験するようにしてもよい。
【００１４】
上述したデバイス試験システムにおいて、前記測定回路は、前記被測定デバイスに接続される前記第１のアンテナと、前記第２のアンテナとの間の電波の送受信の試験を行う第１の試験回路と、前記被測定デバイスの電気的試験を行う第２の試験回路とを有するようにしてもよい。
【００１５】
上記目的は、アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験システムにおいて、前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置に同軸ケーブルを介して電気的に接続される測定用カードであって、前記被測定デバイスの電極に接続するための触針を有し、前記触針に接続されるアンテナが搭載され、前記触針を、前記アンテナに電気的に接続するか、前記デバイス試験装置に電気的に接続する同軸ケーブルに電気的に接続するかが、切換スイッチにより切り換えられることを特徴とする測定用カードによって達成される。
【００１６】
上述した測定用カードにおいて、前記アンテナ近傍に設けられた電波吸収材を更に有するようにしてもよい。
【００１７】
上記目的は、アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験方法であって、前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置と、前記デバイス試験装置に設けられた測定回路と、前記被測定デバイスの電極に接続するための触針が配置された測定用カードと、前記測定用カードと前記デバイス試験装置とを電気的に接続するための同軸ケーブルと、前記測定用カードの前記触針に接続される第１のアンテナと、前記測定回路に接続され、前記第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナと、前記触針を、前記第１のアンテナに接続するか、前記ケーブルに接続するかを切り換える切換スイッチとを有するデバイス試験システムを用い、前記切換スイッチにより、前記触針を前記第１のアンテナに接続することにより、前記被測定デバイスに前記第１のアンテナを接続した状態で試験することを特徴とするデバイス試験方法によって達成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置を図面を用いて説明する。図１はＩＣカードの具体例を示す図であり、図２は本実施形態によるデバイス試験装置の概要を示すブロック図であり、図３は本実施形態によるデバイス試験装置の詳細を示すブロック図である。
【００２０】
まず、ＩＣカードについて説明する。ＩＣカードには接触型端子を有する接触型ＩＣカードと、接触型端子の代わりにアンテナを有する非接触型ＩＣカードと、これら接触型と非接触型の両方の機能を有するコンビネーション型ＩＣカードがある。非接触型ＩＣカードの具体例を図１に示す。ＩＣカード１は、プラスチック製のベース基板２にＩＣ３とアンテナ４とが埋め込まれている。非接触型ＩＣカードでは、アンテナ４により信号の送受信を行うと共に、電源もアンテナ４を介して供給される。本実施形態によるデバイス試験装置は、ＩＣカードとして組み込む前のＩＣをウエーハ状態で電波の送受信特性も検査する。
【００２１】
次に、本実施形態のデバイス試験装置の概要について図２を用いて説明する。
【００２２】
デバイス試験装置１０内には、図２に示すように、デバイステスト用のアナログ信号を発生するためのアナログ信号発生器１２と、デバイスからのアナログ信号を解析するためのアナログ信号解析器１４とが設けられている。これらアナログ信号発生器１２とアナログ信号解析器１４により、従来のデバイス試験装置１０と同様なテストが可能である。アナログ信号発生器１２とアナログ信号解析器１４からは信号入出力用の同軸ケーブル１６、１８が設けられている。
【００２３】
デバイス試験装置１０内には、更に、電波を送信するための送信器２０と、電波を受信するための受信器２２とが設けられている。送信器２０と受信器２２にはコネクタ２４を介して測定用アンテナ２６が接続されている。
【００２４】
プローブカード３０には、被測定デバイスであるウエーハ１００のＩＣチップの測定パッドに接触する触針３２と、ＩＣチップに接続するためのＩＣ用アンテナ３４が設けられている。触針３２を、測定用アンテナ２６に接続するか、同軸ケーブル１６、１８に接続するかを切り換えるために、切換スイッチ３６、３８が設けられている。
【００２５】
被測定デバイスについてアナログ信号のテストを行う場合には、切換スイッチ３６、３８を、触針３２が同軸ケーブル１６、１８に接続されるように切り換える。被測定デバイスについて電波の送受信のテストを行う場合には、触針３２が測定用アンテナ２６に接続されるように切換スイッチ３６、３８を切り換える。
【００２６】
次に、本実施形態のデバイス試験装置１０の詳細について図３及び図４を用いて説明する。
【００２７】
デバイス用電源４０は被測定デバイスに必要な電源を供給する。直流測定器４２は被測定デバイスの所定箇所における直流電流や直流電圧等の静的な電気的特性を測定する。常時、デバイス用電源４０からプローブカード３０を介して被測定デバイスに電源が供給され、直流測定器４２により被測定デバイスの直流電流や直流電圧等が測定される。
【００２８】
タイミング発生器４４は、クロック信号に同期して、被測定デバイスに印加するタイミングを決定するタイミング信号を発生する。テストパターン発生器４６は、テストのための様々なパターンの論理信号を発生する。パターンは具体的には、図２に示すように、一連の１、０の数値列である。波形整形器４８は、タイミング発生器からのタイミング信号に同期して、テストパターン発生器４６からのテストパターンに基づいたテスト波形を整形する。入力電圧基準器５０は、後述するドライバに必要な基準電圧レベルを発生する。
【００２９】
信号印加器（ドライバ）５２は、入力電圧基準器５０からの基準電圧レベルに応じた波形整形器４８からのテスト波形を、同軸ケーブル１６を介して、プローブカード３０に印加する。テスト波形は触針３２により被測定デバイス１００に印加される。
【００３０】
被測定デバイス１００の出力信号は、触針３２により同軸ケーブル１８を介して検出される。出力信号の電圧値は、信号比較器（コンパレータ）５４により、出力電圧基準器５６から発生した基準電圧と比較される。論理比較器５８は、信号比較器５４からの論理出力と、テストパターン発生器４６からの期待値とを比較して、その比較結果を出力する。不良解析器６０は、論理比較器５８の比較結果を解析し、被測定デバイス１００が良品であるか不良品であるかを記憶する。その記憶結果に基づいて、被測定デバイス１００の不良ＩＣを、その後の組立行程においてリジェクトして、最終製品として製造しないようにする。
【００３１】
テスタコントローラ６２は、デバイス試験装置内の各測定器をバスラインを介して制御する。テスタコントローラ６２はワークステーション６４に接続されている。ワークステーション６４によりテストプログラムが実行される。
【００３２】
プローブカード３０は、図４に示すように、プラスチック製の基板３１上に放射状の配線３３が形成されている。配線３３の内側端部はそれぞれ触針３２に接続されている。更に、基板３１上にはループ状のアンテナ３４が形成されている。このアンテナ３４の端部はそれぞれ触針３２に接続されている。
【００３３】
次に、本実施形態のデバイス試験装置１０を用いてウエーハ状態の被測定デバイスを測定する方法について説明する。
【００３４】
被測定デバイスであるウエーハ１００をＸＹテーブル（図示せず）に載置して固定する。ＸＹテーブルを制御して、プローブカード３０の触針３２が、測定すべきＩＣチップの所定の測定パッドに接触する位置になるようにウエーハ１００を移動する。
【００３５】
通常の電気的動作試験の場合には、切換スイッチ３６、３８を、触針３２が同軸ケーブル１６、１８に接続するように切り換える。波形整形器４８からのテスト波形を信号印加器５２により同軸ケーブル１６、触針３２を介してＩＣチップの所定の入力パッドに印加する。ＩＣチップの所定の出力パッドからの出力信号は、触針３２、同軸ケーブル１８を介して信号比較器５４により基準電圧と比較され、論理比較器５８によりテストパターン発生器４６からのテストパターンと比較され、その比較結果に基づいて不良解析器６０により良品であるか否かを判断する。
【００３６】
電波の送信特性や受信特性の測定試験の場合には、切換スイッチ３６、３８を、触針３２がＩＣ用アンテナ３４に接続するように切り換える。波形整形器４８からのテスト波形に基づく電波を信号送信器２０により測定用アンテナ２６から出力する。測定用アンテナ２６からの電波はＩＣ用アンテナ３４で受信され、触針３２を介してＩＣチップの所定の入力パッドに印加される。
【００３７】
ＩＣチップの所定の出力パッドからの出力信号は、触針３２を介してＩＣ用アンテナ３４に印加され、ＩＣ用アンテナ３４から電波が出力される。ＩＣ用アンテナ３４からの電波は測定用アンテナ２６で受信される。信号受信器２２による受信信号は、論理比較器５８によりテストパターン発生器４６からのテストパターンと比較され、その比較結果に基づいて不良解析器６０により良品であるか否かを判断する。
【００３８】
このように本実施形態によれば、ウエーハ状態のＩＣチップに対して電波の送信特性や受信特性を測定することができる。
【００３９】
上記実施形態では、プローブカード３０上にＩＣ用アンテナ３４を直接形成したが、図５に示すように、ＩＣ用アンテナ３４による反射電波の影響を抑えるため、基板３１上にフェライト等の電波吸収材層３５を形成し、その電波吸収材層３５上にＩＣ用アンテナ３４を形成するようにしてもよい。
【００４０】
また、図６に示すように、測定用アンテナ２６とＩＣ用アンテナ３４とをフェライト等の電波吸収材のシールドボックス７０により取り囲むようにしてもよい。これにより測定用アンテナ２６とＩＣ用アンテナ３４による反射電波の影響を抑えるようにしてもよい。
【００４１】
また、プローブカード３０上のＩＣ用アンテナ３４のパターン形状としては、図７に示すような様々なパターン形状が可能である。
【００４２】
例えば、図７（ａ）に示すように四角形状のループアンテナ３４でもよいし、図７（ｂ）に示すように渦巻き形状のループアンテナ３４でもよい。
【００４３】
また、図７（ｃ）に示すように基板３１上に左右に開いた２本の線状パターンのダイポールアンテナ３４でもよい。また、図７（ｄ）に示すように基板３１上に垂直に立っている垂直アンテナ３４でもよい。
【００４４】
また、図７（ｅ）に示すように、磁性体等のコア３４ａの周囲にコイルを巻回したバーアンテナ３４でもよい。また、図７（ｆ）に示すように、コア３４ｂにコイルを巻回したトランス型アンテナ３４でもよい。
【００４５】
また、図７（ｇ）に示すように、図７（ｃ）に示すダイポールアンテナ３４を部分的にコイル形状としてアンテナ長を実質的に短くしてもよい。また、図７（ｈ）に示すように、図７（ｄ）に示す垂直アンテナ３４を部分的にコイル形状としてアンテナ長を実質的に短くしてもよい。
【００４６】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態によるデバイス試験装置を図面を用いて説明する。図８は本実施形態のデバイス試験装置を示すブロック図であり、図９は本実施形態のデバイス試験装置の他の例を示す図であり、図１０は本実施形態のデバイス試験装置による試験方法の説明図である。
【００４７】
上述した第１実施形態のデバイス試験装置では一度の測定でひとつのＩＣチップしか測定できない。ウエーハ状態のＩＣチップの配置を考慮して、プローブカード３０に触針３２を設けるようにすれば、一度に複数個のＩＣチップを同時に試験することができる。
【００４８】
図８に示すデバイス試験装置では、プローブカード３０に２個のＩＣチップを同時に試験することができるように触針３２を設けている。一方のＩＣチップに対して、ＩＣ用アンテナ３４Ａ、測定用アンテナ２６Ａが設けられている。これらＩＣ用アンテナ３４Ａと測定用アンテナ２６Ａは、フェライト等の電波吸収材のシールドボックス７０Ａにより取り囲まれている。測定用アンテナ２６Ａにはコネクタ２４Ａを介して信号送信器２０Ａと信号受信器２２Ａが設けられている。
【００４９】
他方のＩＣチップに対して、ＩＣ用アンテナ３４Ｂ（図示せず）、測定用アンテナ２６Ｂ（図示せず）が設けられている。これらＩＣ用アンテナ３４Ｂと測定用アンテナ２６Ｂは、フェライト等の電波吸収材のシールドボックス７０Ｂにより取り囲まれている。測定用アンテナ２６Ｂにはコネクタ２４Ｂを介して信号送信器２０Ｂと信号受信器２２Ｂが設けられている。
【００５０】
被測定デバイスを試験する際には、被測定デバイスが載置されたＸＹテーブル（図示せず）を制御して、プローブカード３０の触針３２が、測定すべき２つのＩＣチップの所定の測定パッドに接触する位置になるようにウエーハ１００を移動する。電波の送信特性や受信特性の測定試験の場合には、テスト波形に基づく電波を各信号送信器２０Ａ、２０Ｂにより測定用アンテナ２６Ａ、２６Ｂから出力する。測定用アンテナ２６Ａ、２６Ｂからの電波はＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂで受信され、触針３２を介してＩＣチップの所定の入力パッドに印加される。ＩＣチップの所定の出力パッドからの出力信号は、触針３２を介してＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂに印加され、ＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂから電波が出力される。ＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂからの電波はそれぞれ測定用アンテナ２６Ａ、２６Ｂで受信される。信号受信器２２Ａ、２２Ｂによる受信信号はテストパターンと比較され、その比較結果に基づいて良品であるか否かを判断する。
【００５１】
測定用アンテナ２６ＡとＩＣ用アンテナ３４Ａ、測定用アンテナ２６ＢとＩＣ用アンテナ３４Ｂは、それぞれシールドボックス７０Ａ、７０Ｂによりシールドされているので、同時にデバイス試験を行ったとしてクロストークを起こすことなく正しく試験をすることができる。
【００５２】
上記実施形態では、測定するＩＣチップ毎に測定用アンテナとＩＣ用アンテナをそれぞれ設けたが、図９に示すように、共通の測定用アンテナ２６を設け、ＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂを測定するＩＣチップの数だけ設けるようにしてもよい。この場合には、シールドボックスによりシールドすることができないので、同時に試験をしようとするとクロストークにより正しい試験ができない。
【００５３】
そこで、本実施形態では、２つのＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂによる送信時期をずらすことにより複数個のＩＣチップの測定を行う。図１０に示すように、まず、デバイス試験装置からのデータを測定用アンテナ２６を駆動して、ＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂを介して各ＩＣチップへ送信する。その後、一方のＩＣチップからのデータをＩＣ用アンテナ３４Ａを駆動して、測定用アンテナ２６を介してデバイス試験装置へ送信する。続いて、他方のＩＣチップからのデータをＩＣ用アンテナ３４Ｂを駆動して、測定用アンテナ２６を介してデバイス試験装置へ送信する。
【００５４】
このように測定時間をずらすことにより、アンテナ間のクロストークによる影響を排除することができる。
【００５５】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００５６】
上記実施形態によるデバイス試験装置は、従来の磁気カードに代わるＩＣカードに用いられるＩＣを試験することを説明したが、カード形でなくてもアンテナを用いたあらゆるデバイス用のＩＣの試験にも適用可能である。
【００５７】
例えば、図１１に示すように、物流産業においては、商品名や送り先等を記憶した荷物識別用タグ１１０を作成する。荷物識別用タグ１１０にはアンテナ１１２とＩＣ１１４が設けられている。この荷物識別用タグ１１０を商品に貼付する。ベルトコンベヤ上を流れてきた商品に貼付してある荷物識別用タグ１１０から所定のデータを読み出し、商品の仕分け等を行う。
【００５８】
例えば、図１２に示すように、アパレル業界においては、ハンガーラック１２０に多数の服を吊して、そのハンガーラック１２０を基本として管理することが可能となる。ハンガーラック１２０にハンガーラックコントローラ１２２を設けると共に、各商品にタグ１２４を設ける。これにより様々な処理が可能である。例えば、定期的に交信するようにすれば、在庫管理や防犯等のために用いることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、ウエーハ状態のＩＣチップに対して電波の送信特性や受信特性を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置によって試験されるＩＣカードの一例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置の概要を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置の詳細を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置のプローブカードを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置のプローブカードの他の例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置の遮蔽手段を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置に設けられるアンテナの具体例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるデバイス試験装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるデバイス試験装置の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態によるデバイス試験装置の他の例による試験方法の説明図である。
【図１１】本発明によるデバイス試験装置の被測定デバイスの他の具体例を示す図である。
【図１２】本発明によるデバイス試験装置の被測定デバイスの更に他の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１０…デバイス試験装置
１２…アナログ信号発生器
１４…アナログ信号解析器
１６、１８…同軸ケーブル
２０…送信器
２２…受信器
２４…コネクタ
２６…測定用アンテナ
３０…プローブカード
３１…基板
３２…触針
３３…配線
３４…ＩＣ用アンテナ
３５…電波吸収材
３６，３８…切換スイッチ
４０…デバイス用電源
４２…直流測定器
４４…タイミング発生器
４６…テストパターン発生器
４８…波形整形器
５０…入力電圧基準器
５２…信号印加器（ドライバ）
５４…信号比較器（コンパレータ）
５６…出力電圧基準器
５８…論理比較器
６０…不良解析器
６２…テスタコントローラ
６４…ワークステーション
７０…シールドボックス
１００…ウエーハ
１１０…荷物識別用タグ
１１２…アンテナ
１１４…ＩＣ
１２０…ハンガーラック
１２２…ハンガーラックコントローラ
１２４…タグ
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定デバイスを試験するデバイス試験システム及び方法並びに測定用カード、特に非接触型のＩＣカード用ＩＣのようにアンテナに接続して使用される被測定デバイスに適した被測定デバイスを試験するデバイス試験システム及び方法並びに測定用カードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ（半導体集積回路）の特性を試験するデバイス試験装置では、組み立て工程におけるロスを最小限に抑えるため、ウエーハ状態のＩＣに対して測定することが広く行われている。プローブカードの触針をＩＣチップのパッドに接触させ、プローブカードに接続された信号発生器や波形解析装置を用いて、ＩＣチップの電気的特性を試験している。
【０００３】
近年、非接触型のＩＣカードが、現在主流の磁気カードに代わる次世代のカードとして注目を集めている。非接触型のＩＣカードは、ＩＣカード内にアンテナを埋め込み、このアンテナを介してＩＣカード読み取り装置と交信し、ＩＣカード内の記憶素子にデータの読み書きを行う。
【０００４】
このようなＩＣカード用のＩＣについても、従来のデバイス試験装置を用い、プローブカードの触針にウエーハ状態のＩＣチップのパッドに接触させて試験を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のデバイス試験装置では、通常のＩＣとしての試験は行えるものの、ＩＣカード用のＩＣにより発生する電波の電界強度等の送信特性や電波を受信する際の感度等の受信特性をテストすることができなかった。これら送信特性や受信特性については、製品として完成したＩＣカードとして実際に動作させてテストするしかできなかった。
【０００６】
本発明の目的は、ウエーハ状態のＩＣチップに対して電波の送信特性や受信特性を測定することができるデバイス試験システム及び方法並びに測定用カードを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験システムであって、前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置と、前記デバイス試験装置に設けられた測定回路と、前記被測定デバイスの電極に接続するための触針が配置された測定用カードと、前記測定用カードと前記デバイス試験装置とを電気的に接続するための同軸ケーブルと、前記測定用カードの前記触針に接続される第１のアンテナと、前記測定回路に接続され、前記第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナと、前記触針を、前記第１のアンテナに接続するか、前記同軸ケーブルに接続するかを切り換える切換スイッチとを有し、前記切換スイッチにより、前記触針を前記第１のアンテナに接続することにより、前記被測定デバイスに前記第１のアンテナを接続した状態で試験することを特徴とするデバイス試験システムによって達成される。
【０００９】
上述したデバイス試験システムにおいて、前記第１のアンテナは、前記測定用カードに搭載されているようにしてもよい。
【００１０】
上述したデバイス試験システムにおいて、前記第１のアンテナの近傍及び前記第２のアンテナの近傍のいずれか一方或いは両者に、電波吸収材を設けるようにしてもよい。
【００１１】
上述するデバイス試験システムにおいて、前記測定用カードの前記第１のアンテナ近傍に、電波吸収材を設けるようにしてもよい。
【００１２】
上述したデバイス試験システムにおいて、前記デバイス試験装置に、複数の前記測定回路が設けられ、前記測定回路毎に設けられた、複数組の前記第１のアンテナと前記第２のアンテナと、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナを組毎に遮蔽する遮蔽手段とを有するようにしてもよい。
【００１３】
上述したデバイス試験システムにおいて、複数の被測定デバイスに接続される複数の第１のアンテナと、前記測定回路に接続され、前記複数の第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナとを有し、前記測定回路は、前記複数の第１のアンテナによる送信時期をずらすことにより前記複数の被測定デバイスを試験するようにしてもよい。
【００１４】
上述したデバイス試験システムにおいて、前記測定回路は、前記被測定デバイスに接続される前記第１のアンテナと、前記第２のアンテナとの間の電波の送受信の試験を行う第１の試験回路と、前記被測定デバイスの電気的試験を行う第２の試験回路とを有するようにしてもよい。
【００１５】
上記目的は、アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験システムにおいて、前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置に同軸ケーブルを介して電気的に接続される測定用カードであって、前記被測定デバイスの電極に接続するための触針を有し、前記触針に接続されるアンテナが搭載され、前記触針を、前記アンテナに電気的に接続するか、前記デバイス試験装置に電気的に接続する同軸ケーブルに電気的に接続するかが、切換スイッチにより切り換えられることを特徴とする測定用カードによって達成される。
【００１６】
上述した測定用カードにおいて、前記アンテナ近傍に設けられた電波吸収材を更に有するようにしてもよい。
【００１７】
上記目的は、アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験方法であって、前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置と、前記デバイス試験装置に設けられた測定回路と、前記被測定デバイスの電極に接続するための触針が配置された測定用カードと、前記測定用カードと前記デバイス試験装置とを電気的に接続するための同軸ケーブルと、前記測定用カードの前記触針に接続される第１のアンテナと、前記測定回路に接続され、前記第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナと、前記触針を、前記第１のアンテナに接続するか、前記ケーブルに接続するかを切り換える切換スイッチとを有するデバイス試験システムを用い、前記切換スイッチにより、前記触針を前記第１のアンテナに接続することにより、前記被測定デバイスに前記第１のアンテナを接続した状態で試験することを特徴とするデバイス試験方法によって達成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置を図面を用いて説明する。図１はＩＣカードの具体例を示す図であり、図２は本実施形態によるデバイス試験装置の概要を示すブロック図であり、図３は本実施形態によるデバイス試験装置の詳細を示すブロック図である。
【００２０】
まず、ＩＣカードについて説明する。ＩＣカードには接触型端子を有する接触型ＩＣカードと、接触型端子の代わりにアンテナを有する非接触型ＩＣカードと、これら接触型と非接触型の両方の機能を有するコンビネーション型ＩＣカードがある。非接触型ＩＣカードの具体例を図１に示す。ＩＣカード１は、プラスチック製のベース基板２にＩＣ３とアンテナ４とが埋め込まれている。非接触型ＩＣカードでは、アンテナ４により信号の送受信を行うと共に、電源もアンテナ４を介して供給される。本実施形態によるデバイス試験装置は、ＩＣカードとして組み込む前のＩＣをウエーハ状態で電波の送受信特性も検査する。
【００２１】
次に、本実施形態のデバイス試験装置の概要について図２を用いて説明する。
【００２２】
デバイス試験装置１０内には、図２に示すように、デバイステスト用のアナログ信号を発生するためのアナログ信号発生器１２と、デバイスからのアナログ信号を解析するためのアナログ信号解析器１４とが設けられている。これらアナログ信号発生器１２とアナログ信号解析器１４により、従来のデバイス試験装置１０と同様なテストが可能である。アナログ信号発生器１２とアナログ信号解析器１４からは信号入出力用の同軸ケーブル１６、１８が設けられている。
【００２３】
デバイス試験装置１０内には、更に、電波を送信するための送信器２０と、電波を受信するための受信器２２とが設けられている。送信器２０と受信器２２にはコネクタ２４を介して測定用アンテナ２６が接続されている。
【００２４】
プローブカード３０には、被測定デバイスであるウエーハ１００のＩＣチップの測定パッドに接触する触針３２と、ＩＣチップに接続するためのＩＣ用アンテナ３４が設けられている。触針３２を、測定用アンテナ２６に接続するか、同軸ケーブル１６、１８に接続するかを切り換えるために、切換スイッチ３６、３８が設けられている。
【００２５】
被測定デバイスについてアナログ信号のテストを行う場合には、切換スイッチ３６、３８を、触針３２が同軸ケーブル１６、１８に接続されるように切り換える。被測定デバイスについて電波の送受信のテストを行う場合には、触針３２が測定用アンテナ２６に接続されるように切換スイッチ３６、３８を切り換える。
【００２６】
次に、本実施形態のデバイス試験装置１０の詳細について図３及び図４を用いて説明する。
【００２７】
デバイス用電源４０は被測定デバイスに必要な電源を供給する。直流測定器４２は被測定デバイスの所定箇所における直流電流や直流電圧等の静的な電気的特性を測定する。常時、デバイス用電源４０からプローブカード３０を介して被測定デバイスに電源が供給され、直流測定器４２により被測定デバイスの直流電流や直流電圧等が測定される。
【００２８】
タイミング発生器４４は、クロック信号に同期して、被測定デバイスに印加するタイミングを決定するタイミング信号を発生する。テストパターン発生器４６は、テストのための様々なパターンの論理信号を発生する。パターンは具体的には、図２に示すように、一連の１、０の数値列である。波形整形器４８は、タイミング発生器からのタイミング信号に同期して、テストパターン発生器４６からのテストパターンに基づいたテスト波形を整形する。入力電圧基準器５０は、後述するドライバに必要な基準電圧レベルを発生する。
【００２９】
信号印加器（ドライバ）５２は、入力電圧基準器５０からの基準電圧レベルに応じた波形整形器４８からのテスト波形を、同軸ケーブル１６を介して、プローブカード３０に印加する。テスト波形は触針３２により被測定デバイス１００に印加される。
【００３０】
被測定デバイス１００の出力信号は、触針３２により同軸ケーブル１８を介して検出される。出力信号の電圧値は、信号比較器（コンパレータ）５４により、出力電圧基準器５６から発生した基準電圧と比較される。論理比較器５８は、信号比較器５４からの論理出力と、テストパターン発生器４６からの期待値とを比較して、その比較結果を出力する。不良解析器６０は、論理比較器５８の比較結果を解析し、被測定デバイス１００が良品であるか不良品であるかを記憶する。その記憶結果に基づいて、被測定デバイス１００の不良ＩＣを、その後の組立行程においてリジェクトして、最終製品として製造しないようにする。
【００３１】
テスタコントローラ６２は、デバイス試験装置内の各測定器をバスラインを介して制御する。テスタコントローラ６２はワークステーション６４に接続されている。ワークステーション６４によりテストプログラムが実行される。
【００３２】
プローブカード３０は、図４に示すように、プラスチック製の基板３１上に放射状の配線３３が形成されている。配線３３の内側端部はそれぞれ触針３２に接続されている。更に、基板３１上にはループ状のアンテナ３４が形成されている。このアンテナ３４の端部はそれぞれ触針３２に接続されている。
【００３３】
次に、本実施形態のデバイス試験装置１０を用いてウエーハ状態の被測定デバイスを測定する方法について説明する。
【００３４】
被測定デバイスであるウエーハ１００をＸＹテーブル（図示せず）に載置して固定する。ＸＹテーブルを制御して、プローブカード３０の触針３２が、測定すべきＩＣチップの所定の測定パッドに接触する位置になるようにウエーハ１００を移動する。
【００３５】
通常の電気的動作試験の場合には、切換スイッチ３６、３８を、触針３２が同軸ケーブル１６、１８に接続するように切り換える。波形整形器４８からのテスト波形を信号印加器５２により同軸ケーブル１６、触針３２を介してＩＣチップの所定の入力パッドに印加する。ＩＣチップの所定の出力パッドからの出力信号は、触針３２、同軸ケーブル１８を介して信号比較器５４により基準電圧と比較され、論理比較器５８によりテストパターン発生器４６からのテストパターンと比較され、その比較結果に基づいて不良解析器６０により良品であるか否かを判断する。
【００３６】
電波の送信特性や受信特性の測定試験の場合には、切換スイッチ３６、３８を、触針３２がＩＣ用アンテナ３４に接続するように切り換える。波形整形器４８からのテスト波形に基づく電波を信号送信器２０により測定用アンテナ２６から出力する。測定用アンテナ２６からの電波はＩＣ用アンテナ３４で受信され、触針３２を介してＩＣチップの所定の入力パッドに印加される。
【００３７】
ＩＣチップの所定の出力パッドからの出力信号は、触針３２を介してＩＣ用アンテナ３４に印加され、ＩＣ用アンテナ３４から電波が出力される。ＩＣ用アンテナ３４からの電波は測定用アンテナ２６で受信される。信号受信器２２による受信信号は、論理比較器５８によりテストパターン発生器４６からのテストパターンと比較され、その比較結果に基づいて不良解析器６０により良品であるか否かを判断する。
【００３８】
このように本実施形態によれば、ウエーハ状態のＩＣチップに対して電波の送信特性や受信特性を測定することができる。
【００３９】
上記実施形態では、プローブカード３０上にＩＣ用アンテナ３４を直接形成したが、図５に示すように、ＩＣ用アンテナ３４による反射電波の影響を抑えるため、基板３１上にフェライト等の電波吸収材層３５を形成し、その電波吸収材層３５上にＩＣ用アンテナ３４を形成するようにしてもよい。
【００４０】
また、図６に示すように、測定用アンテナ２６とＩＣ用アンテナ３４とをフェライト等の電波吸収材のシールドボックス７０により取り囲むようにしてもよい。これにより測定用アンテナ２６とＩＣ用アンテナ３４による反射電波の影響を抑えるようにしてもよい。
【００４１】
また、プローブカード３０上のＩＣ用アンテナ３４のパターン形状としては、図７に示すような様々なパターン形状が可能である。
【００４２】
例えば、図７（ａ）に示すように四角形状のループアンテナ３４でもよいし、図７（ｂ）に示すように渦巻き形状のループアンテナ３４でもよい。
【００４３】
また、図７（ｃ）に示すように基板３１上に左右に開いた２本の線状パターンのダイポールアンテナ３４でもよい。また、図７（ｄ）に示すように基板３１上に垂直に立っている垂直アンテナ３４でもよい。
【００４４】
また、図７（ｅ）に示すように、磁性体等のコア３４ａの周囲にコイルを巻回したバーアンテナ３４でもよい。また、図７（ｆ）に示すように、コア３４ｂにコイルを巻回したトランス型アンテナ３４でもよい。
【００４５】
また、図７（ｇ）に示すように、図７（ｃ）に示すダイポールアンテナ３４を部分的にコイル形状としてアンテナ長を実質的に短くしてもよい。また、図７（ｈ）に示すように、図７（ｄ）に示す垂直アンテナ３４を部分的にコイル形状としてアンテナ長を実質的に短くしてもよい。
【００４６】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態によるデバイス試験装置を図面を用いて説明する。図８は本実施形態のデバイス試験装置を示すブロック図であり、図９は本実施形態のデバイス試験装置の他の例を示す図であり、図１０は本実施形態のデバイス試験装置による試験方法の説明図である。
【００４７】
上述した第１実施形態のデバイス試験装置では一度の測定でひとつのＩＣチップしか測定できない。ウエーハ状態のＩＣチップの配置を考慮して、プローブカード３０に触針３２を設けるようにすれば、一度に複数個のＩＣチップを同時に試験することができる。
【００４８】
図８に示すデバイス試験装置では、プローブカード３０に２個のＩＣチップを同時に試験することができるように触針３２を設けている。一方のＩＣチップに対して、ＩＣ用アンテナ３４Ａ、測定用アンテナ２６Ａが設けられている。これらＩＣ用アンテナ３４Ａと測定用アンテナ２６Ａは、フェライト等の電波吸収材のシールドボックス７０Ａにより取り囲まれている。測定用アンテナ２６Ａにはコネクタ２４Ａを介して信号送信器２０Ａと信号受信器２２Ａが設けられている。
【００４９】
他方のＩＣチップに対して、ＩＣ用アンテナ３４Ｂ（図示せず）、測定用アンテナ２６Ｂ（図示せず）が設けられている。これらＩＣ用アンテナ３４Ｂと測定用アンテナ２６Ｂは、フェライト等の電波吸収材のシールドボックス７０Ｂにより取り囲まれている。測定用アンテナ２６Ｂにはコネクタ２４Ｂを介して信号送信器２０Ｂと信号受信器２２Ｂが設けられている。
【００５０】
被測定デバイスを試験する際には、被測定デバイスが載置されたＸＹテーブル（図示せず）を制御して、プローブカード３０の触針３２が、測定すべき２つのＩＣチップの所定の測定パッドに接触する位置になるようにウエーハ１００を移動する。電波の送信特性や受信特性の測定試験の場合には、テスト波形に基づく電波を各信号送信器２０Ａ、２０Ｂにより測定用アンテナ２６Ａ、２６Ｂから出力する。測定用アンテナ２６Ａ、２６Ｂからの電波はＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂで受信され、触針３２を介してＩＣチップの所定の入力パッドに印加される。ＩＣチップの所定の出力パッドからの出力信号は、触針３２を介してＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂに印加され、ＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂから電波が出力される。ＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂからの電波はそれぞれ測定用アンテナ２６Ａ、２６Ｂで受信される。信号受信器２２Ａ、２２Ｂによる受信信号はテストパターンと比較され、その比較結果に基づいて良品であるか否かを判断する。
【００５１】
測定用アンテナ２６ＡとＩＣ用アンテナ３４Ａ、測定用アンテナ２６ＢとＩＣ用アンテナ３４Ｂは、それぞれシールドボックス７０Ａ、７０Ｂによりシールドされているので、同時にデバイス試験を行ったとしてクロストークを起こすことなく正しく試験をすることができる。
【００５２】
上記実施形態では、測定するＩＣチップ毎に測定用アンテナとＩＣ用アンテナをそれぞれ設けたが、図９に示すように、共通の測定用アンテナ２６を設け、ＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂを測定するＩＣチップの数だけ設けるようにしてもよい。この場合には、シールドボックスによりシールドすることができないので、同時に試験をしようとするとクロストークにより正しい試験ができない。
【００５３】
そこで、本実施形態では、２つのＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂによる送信時期をずらすことにより複数個のＩＣチップの測定を行う。図１０に示すように、まず、デバイス試験装置からのデータを測定用アンテナ２６を駆動して、ＩＣ用アンテナ３４Ａ、３４Ｂを介して各ＩＣチップへ送信する。その後、一方のＩＣチップからのデータをＩＣ用アンテナ３４Ａを駆動して、測定用アンテナ２６を介してデバイス試験装置へ送信する。続いて、他方のＩＣチップからのデータをＩＣ用アンテナ３４Ｂを駆動して、測定用アンテナ２６を介してデバイス試験装置へ送信する。
【００５４】
このように測定時間をずらすことにより、アンテナ間のクロストークによる影響を排除することができる。
【００５５】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００５６】
上記実施形態によるデバイス試験装置は、従来の磁気カードに代わるＩＣカードに用いられるＩＣを試験することを説明したが、カード形でなくてもアンテナを用いたあらゆるデバイス用のＩＣの試験にも適用可能である。
【００５７】
例えば、図１１に示すように、物流産業においては、商品名や送り先等を記憶した荷物識別用タグ１１０を作成する。荷物識別用タグ１１０にはアンテナ１１２とＩＣ１１４が設けられている。この荷物識別用タグ１１０を商品に貼付する。ベルトコンベヤ上を流れてきた商品に貼付してある荷物識別用タグ１１０から所定のデータを読み出し、商品の仕分け等を行う。
【００５８】
例えば、図１２に示すように、アパレル業界においては、ハンガーラック１２０に多数の服を吊して、そのハンガーラック１２０を基本として管理することが可能となる。ハンガーラック１２０にハンガーラックコントローラ１２２を設けると共に、各商品にタグ１２４を設ける。これにより様々な処理が可能である。例えば、定期的に交信するようにすれば、在庫管理や防犯等のために用いることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、ウエーハ状態のＩＣチップに対して電波の送信特性や受信特性を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置によって試験されるＩＣカードの一例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置の概要を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置の詳細を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置のプローブカードを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置のプローブカードの他の例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置の遮蔽手段を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるデバイス試験装置に設けられるアンテナの具体例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるデバイス試験装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるデバイス試験装置の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態によるデバイス試験装置の他の例による試験方法の説明図である。
【図１１】本発明によるデバイス試験装置の被測定デバイスの他の具体例を示す図である。
【図１２】本発明によるデバイス試験装置の被測定デバイスの更に他の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１０…デバイス試験装置
１２…アナログ信号発生器
１４…アナログ信号解析器
１６、１８…同軸ケーブル
２０…送信器
２２…受信器
２４…コネクタ
２６…測定用アンテナ
３０…プローブカード
３１…基板
３２…触針
３３…配線
３４…ＩＣ用アンテナ
３５…電波吸収材
３６，３８…切換スイッチ
４０…デバイス用電源
４２…直流測定器
４４…タイミング発生器
４６…テストパターン発生器
４８…波形整形器
５０…入力電圧基準器
５２…信号印加器（ドライバ）
５４…信号比較器（コンパレータ）
５６…出力電圧基準器
５８…論理比較器
６０…不良解析器
６２…テスタコントローラ
６４…ワークステーション
７０…シールドボックス
１００…ウエーハ
１１０…荷物識別用タグ
１１２…アンテナ
１１４…ＩＣ
１２０…ハンガーラック
１２２…ハンガーラックコントローラ
１２４…タグ
Claims (10)
- アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験システムであって、
前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置と、
前記デバイス試験装置に設けられた測定回路と、
前記被測定デバイスの電極に接続するための触針が配置された測定用カードと、
前記測定用カードと前記デバイス試験装置とを電気的に接続するための同軸ケーブルと、
前記測定用カードの前記触針に接続される第１のアンテナと、
前記測定回路に接続され、前記第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナと、
前記触針を、前記第１のアンテナに接続するか、前記同軸ケーブルに接続するかを切り換える切換スイッチとを有し、
前記切換スイッチにより、前記触針を前記第１のアンテナに接続することにより、前記被測定デバイスに前記第１のアンテナを接続した状態で試験することを特徴とするデバイス試験システム。 - 請求項１記載のデバイス試験システムにおいて、
前記第１のアンテナは、前記測定用カードに搭載されている
ことを特徴とするデバイス試験システム。 - 請求項１又は２記載のデバイス試験システムにおいて、
前記第１のアンテナの近傍及び前記第２のアンテナの近傍のいずれか一方或いは両者に、電波吸収材を設けた
ことを特徴とするデバイス試験システム。 - 請求項２記載のデバイス試験システムにおいて、
前記測定用カードの前記第１のアンテナ近傍に、電波吸収材を設けた
ことを特徴とするデバイス試験システム。 - 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス試験システムにおいて、
前記デバイス試験装置に、複数の前記測定回路が設けられ、
前記測定回路毎に設けられた、複数組の前記第１のアンテナと前記第２のアンテナと、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナを組毎に遮蔽する遮蔽手段とを有する
ことを特徴とするデバイス試験システム。 - 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス試験システムにおいて、
複数の被測定デバイスに接続される複数の第１のアンテナと、
前記測定回路に接続され、前記複数の第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナとを有し、
前記測定回路は、前記複数の第１のアンテナによる送信時期をずらすことにより前記複数の被測定デバイスを試験することを特徴とするデバイス試験システム。 - 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデバイス試験システムにおいて、
前記測定回路は、
前記被測定デバイスに接続される前記第１のアンテナと、前記第２のアンテナとの間の電波の送受信の試験を行う第１の試験回路と、
前記被測定デバイスの電気的試験を行う第２の試験回路とを有する
ことを特徴とするデバイス試験システム。 - アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験システムにおいて、前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置に同軸ケーブルを介して電気的に接続される測定用カードであって、
前記被測定デバイスの電極に接続するための触針を有し、
前記触針に接続されるアンテナが搭載され、
前記触針を、前記アンテナに電気的に接続するか、前記デバイス試験装置に電気的に接続する同軸ケーブルに電気的に接続するかが、切換スイッチにより切り換えられる
ことを特徴とする測定用カード。 - 請求項８記載の測定用カードにおいて、
前記アンテナ近傍に設けられた電波吸収材を更に有することを特徴とする測定用カード。 - アンテナが設けられる予定の被測定デバイスを試験するデバイス試験方法であって、
前記被測定デバイスを試験するデバイス試験装置と、前記デバイス試験装置に設けられた測定回路と、前記被測定デバイスの電極に接続するための触針が配置された測定用カードと、前記測定用カードと前記デバイス試験装置とを電気的に接続するための同軸ケーブルと、前記測定用カードの前記触針に接続される第１のアンテナと、前記測定回路に接続され、前記第１のアンテナとの間で電波を送受信する第２のアンテナと、前記触針を、前記第１のアンテナに接続するか、前記ケーブルに接続するかを切り換える切換スイッチとを有するデバイス試験システムを用い、前記切換スイッチにより、前記触針を前記第１のアンテナに接続することにより、前記被測定デバイスに前記第１のアンテナを接続した状態で試験することを特徴とするデバイス試験方法。
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