JP4296419B2

JP4296419B2 - Ｃｄｍ放電分布観測装置および観測方法

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Publication number: JP4296419B2
Application number: JP2004139390A
Authority: JP
Inventors: 常雄塚越; 薫成田; 敏秀栗山; 則夫増田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2024-05-10
Also published as: JP2005321292A

Description

本発明は、ＣＤＭ放電分布観測装置およびＣＤＭ放電分布観測方法に関し、特にＬＳＩにＣＤＭ放電を行った際に、チップ上を流れる電流分布を観測できるようにした装置とその方法に関するものである。

ＬＳＩに致命的なダメージを与えるものに静電気破壊がある。例えば、搬送の際に用いる吸着器からＬＳＩが離れる際に、ＬＳＩに剥離帯電が生じ、この状態で、ＬＳＩのピンが金属などに触れた瞬間に、その金属との間に立ち上りが１nsec以下と高速な過大電流が流れ、ＬＳＩを破壊する。あるいは、静電気を帯びた人間が触れることによりＬＳＩが帯電し、放電時に高速な過大電流が流れることにより破壊する。この種の靜電破壊は、パッケージ表面に帯電した電荷に誘導されたチップ内の電荷が放電することによって起こされる。この靜電破壊現象をモデル化した試験方法としてＣＤＭ（charged device model）が一般的に採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。より実際に近い状態でＣＤＭ耐量を評価するモデルは、パッケージ表面に電荷を与えるＦｉＣＤＭ（free injection ＣＤＭ）と呼ばれる方法であるが、より簡便にＣＤＭ耐量評価するのにはチップ内部に初期電荷を与え、そこから放電させるＤＣＤＭ（direct ＣＤＭ）が用いられる。

図８は、従来のＤＣＤＭ耐量を評価する方法を示す斜視図である。静電破壊試験を行うには、スイッチＳＷをａ側に切り換えておき、半導体集積回路ＩＣのピンに試験機の接触子Ｔを接触させる。これにより、高圧電源Ｖが抵抗Ｒを介してＩＣに供給され、ＩＣの浮遊容量Ｃに電荷が充電される。次に、スイッチＳＷをｂ側に切り換えて、チップ内に充電された電荷を放電させることで回路に放電電流によるストレスを与える。そして、ストレス後に回路が正常動作するかを検査する。
特公平５−６６８号公報登録実用新案公報３００３３０６号

従来のＣＤＭ試験は、放電ストレス印加によって放電破壊が生じるか否かを評価するものであったので、破壊原因である放電電流がＬＳＩ内をどのような経路を経由した結果であるのかを把握することはできない。すなわち、ＣＤＭによる破壊メカニズムを解析する場合、チップ内の電流経路が重要な意味を持つにも拘わらず、従来の試験方法では、チップ内の電流経路を推定することはできなかった。
また、ＣＤＭ試験によって静電破壊が発生するデバイスについては、配線幅の変更や配線経路の変更などの対策を講じなければならないことになるが、従来のＣＤＭ試験方法では、デバイスのどの個所に対策を施さなければならないのかの判断が困難であり、更には静電破壊対策の前後でデバイス内部にどのような電流変化が生じたのかを知ることができなかったため、採られた破壊対策が有効であるか否かの評価が困難であった。
更に、従来のＣＤＭ試験装置において、ＬＳＩチップ内部の電流経路を把握するために、単純に例えば電流検出用の磁界検出手段をＬＳＩチップ上に配置しても放電電流波形を例えばオシロスコープにおいて波形観測することができない。その理由は次の通りである。ＣＤＭ試験を行う場合には、初期電荷を与えるために電圧を印加してから放電を行う必要があるが、一般にＬＳＩなどの小さなデバイスを被測定物にする場合、印加して定常状態になるまでにmsec以下の時間で安定するため、電荷の漏洩を防ぐためあまり時間を開けずに数msec後には放電させる。このため、オシロスコープなどの波形観測装置をトリガー待ち状態にセットして、それから充電および放電を行い、ピックアップされた磁界センサの出力をトリガーに測定器に取り込もうとすると、充電時の波形を取り込むことになり、所望の放電時の波形観測ができないのである。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、第１に、ＣＤＭ試験装置を用いて被測定物内部の放電電流経路を把握できるようにすることであり、第２に、充電電流の干渉を受けることなく放電電流のみを認識できるようにすることであって、このことによりＣＤＭ破壊メカニズムの解析に役に立つＬＳＩチップ上での放電分布が確実かつ容易に測定できるようにしようとするものである。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、被測定物の近傍に配置されて被測定物により形成される電界、磁界またはその両方を検出する第１のプローブと、被測定物と前記第１のプローブとの相対位置を微小に変化させることのできるマニピュレータと、被測定物の所定の場所に対して充電／放電を行う第２のプローブと、前記第２のプローブの充電と放電を切り換える充放電スイッチを有する充放電制御部と、前記第１のプローブにより検出された信号の波形を観測する波形観測器と、放電が行われたことを検知する放電電流検出部と、を備え、前記第２のプローブが、前記充放電制御部の放電スイッチと前記放電電流検出部を介して接地点に、前記充放電制御部の充電スイッチを介して高圧電源に接続されているＣＤＭ放電分布観測装置において、前記放電電流検出部の出力信号を前記波形観測器に測定のタイミングを与えるトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測装置、が提供される。
そして、好ましくは、前記放電電流検出部が、充放電スイッチと接地点を結ぶ放電電流路を流れる電流を検出する該放電電流路に直列に挿入された低抵抗、または、充放電スイッチと接地点を結ぶ放電電流路が発生する磁界を検出する磁界センサ、若しくは、該放電電流路が発生する磁界を検出するカップリングトランスを備えている。

また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、被測定物の近傍に配置されて被測定物により形成される電界、磁界またはその両方を検出する第１のプローブと、被測定物と前記第１のプローブとの相対位置を微小に変化させることのできるマニピュレータと、被測定物の所定の場所に対して充電／放電を行う第２のプローブと、前記第２のプローブの充電と放電を切り換える充放電スイッチを有する充放電制御部と、前記第１のプローブにより検出された信号の波形を観測する波形観測器と、を備え、前記第２のプローブが、前記充放電制御部の放電スイッチと前記放電電流検出部を介して接地点に、前記充放電制御部の充電スイッチを介して高圧電源に接続されているＣＤＭ放電分布観測装置において、前記充放電制御部における前記充放電スイッチの放電への切り替え信号を前記波形観測器に測定のタイミングを与えるトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測装置、が提供される。

また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、被測定物の近傍に配置されて被測定物により形成される電界、磁界またはその両方を検出する第１のプローブと、被測定物と前記第１のプローブとの相対位置を微小に変化させることのできるマニピュレータと、被測定物の所定の場所に対して充電／放電を行う第２のプローブと、前記第２のプローブの充電と放電を切り換える充放電スイッチを有する充放電制御部と、前記第１のプローブにより検出された信号の波形を観測する波形観測器と、を備え、前記第２のプローブが、前記充放電制御部の放電スイッチと前記放電電流検出部を介して接地点に、前記充放電制御部の充電スイッチを介して高圧電源に接続されているＣＤＭ放電分布観測装置において、充電の完了後に前記波形観測器がトリガー待ちにセットされ、前記第１のプローブの検出信号の立ち上がりを前記波形観測器に測定のタイミングを与えるトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測装置、が提供される。

また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、被測定物の近傍に配置されて被測定物により形成される磁界を検出する第１のプローブと、被測定物と前記第１のプローブとの相対位置を微小に変化させることのできるマニピュレータと、被測定物の所定の場所に対して充電／放電を行う第２のプローブと、前記第２のプローブの充電と放電を切り換える充放電スイッチを有する充放電制御部と、前記第１のプローブにより検出された信号の波形を観測する波形観測器と、を備え、前記第２のプローブが、前記充放電制御部の放電スイッチと前記放電電流検出部を介して接地点に、前記充放電制御部の充電スイッチを介して高圧電源に接続されているＣＤＭ放電分布観測装置において、前記充電スイッチと前記高圧電源との間には時定数回路が備えられていることにより充電が徐々に行われ、前記第１のプローブの検出信号の立ち上がりを前記波形観測器に測定のタイミングを与えるトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測装置、が提供される。

また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、被測定物の所定の場所に第２のプローブに充電スイッチを介して接続された高圧電源により充電電荷を与えこれを第２のプローブに放電スイッチを介して接続された放電電流路により急速に放電する際に被測定物内部に流れる電流を第１のプローブで検出してその信号波形を波形観測器により観測するＣＤＭ放電分布観測方法であって、被測定物への充電に先立って波形観測器をトリガー待ちの状態にセットし、前記放電回路を流れる放電電流の検出信号を前記波形観測器の波形信号取り込みのトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測方法、が提供される。

また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、被測定物の所定の場所に第２のプローブに充電スイッチを介して接続された高圧電源により充電電荷を与えこれを第２のプローブに放電スイッチを介して接続された放電電流路により急速に放電する際に被測定物内部に流れる電流を第１のプローブで検出してその信号波形を波形観測器により観測するＣＤＭ放電分布観測方法であって、被測定物への充電に先立って波形観測器をトリガー待ちの状態にセットし、前記第２のプローブに放電電流を流すように切り換える信号を前記波形観測器の波形信号取り込みのトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測方法、が提供される。

また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、被測定物の所定の場所に第２のプローブに充電スイッチを介して接続された高圧電源により充電電荷を与えこれを第２のプローブに放電スイッチを介して接続された放電電流路により急速に放電する際に被測定物内部に流れる電流を第１のプローブで検出してその信号波形を波形観測器により観測するＣＤＭ放電分布観測方法であって、被測定物への充電が完了した後に波形観測器をトリガー待ちの状態にセットし、前記波形観測器が前記第１のプローブの検出信号の立ち上がりをトリガー信号として波形信号取り込みを行うことを特徴とするＣＤＭ放電分布観測方法、が提供される。

本発明においては、例えば放電経路の放電電流の検出信号をトリガー信号として、被測定物（ＬＳＩ）内部の電流信号の波形観測装置への取り込みを行うので、充電時の電流から識別された放電時の内部電流を認識することができる。したがって、本発明によれば、ＬＳＩ内部でのＣＤＭ放電時の電流集中箇所がわかり、静電破壊箇所の推定が可能になり、容易に破壊対策を立てることが可能になる。また、例えば、対策前後の電流分布の違いを認識できるようになるため、対策が有効であったか否かの検証を容易に実施することが可能になる。

次に、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の基本的構成を示す概略図であり、図１（ｂ）は、ＣＤＭ試験の被測定物であるＬＳＩチップの試験状態を示す側面図である。図１（ｂ）に示すように、ＬＳＩチップ１１はプリント基板１０上に搭載されており、プリント基板１０はこれを水平面内で移動させることができるＸＹテーブル９上に載置されている。ＬＳＩチップ１１上には、ＬＳＩチップ１１の配線を流れる電流によって形成される磁界を検出することができる微小なループ状の検出子１ａをその先端部に有する検出プローブ１が配置され、また、ＬＳＩチップ１１上のパッド１１ａには、充放電プローブ２の接触子２ａが接触している。なお、ＬＳＩチップ１１はパッケージングされたものが開封されたものであってもよい。

検出プローブ１は、図示が省略されたマニピュレータによりＸＹＺ方向に高精度に移動できるように配備されている。また、検出プローブ１はオシロスコープ３に接続されており、その検出子１ａによって検出された信号は後述するトリガー信号によりオシロスコープ３に取り込まれる。オシロスコープ３は、本波形観測装置の全体の動作を統括するパーソナルコンピュータ４に接続されており、オシロスコープ３によって観測されたデータは、パーソナルコンピュータ４に転送される。パーソナルコンピュータ４にはＬＳＩチップ１１の各部の電流を記憶することのできるデータ記憶部４ａが備えられている。
充放電プローブ２は、充放電制御部６の放電スイッチＳＷ１と、放電電流検出部７の抵抗Ｒ１を介して接地点に接続され、また充電スイッチＳＷ２を介して高圧電源８に接続されている。充放電制御部６の放電スイッチＳＷ１と充電スイッチＳＷ２とはマイコンなどによって構成されるスイッチ操作部６ａによって開閉が切り換えられるスイッチであって、互いに排他的に動作する。充電スイッチＳＷ２が閉成されているとき、高圧電源８がＬＳＩチップ１１のパッド１１ａに接続され、ＬＳＩチップが充電される。放電スイッチＳＷ１が閉成されるとＬＳＩチップ１１に帯電していた電荷は低抵抗（例えば１Ω）の抵抗Ｒ１を介して放電される。抵抗Ｒ１は放電電流検出部７を構成しており、抵抗Ｒ１の両端において検出された電流信号はオシロスコープ３に伝達されトリガー信号として用いられる。パーソナルコンピュータ４は、マニピュレータ（図示なし）、充放電制御部６やオシロスコープ３などとＧＰＩＢ（general purpose interface bus）に適合する通信ケーブルなどによりに接続されている。また、ＣＤＭ放電波形は一般に非常に高速であるので、測定系ケーブルの電気長を考慮する必要がある。すなわち、検出プローブ１の先端部の検出子１ａの位置からオシロスコープまでの電気長と放電電流検出部７からオシロスコープ３までの電気長を概略そろえておく必要がある。そうしないと、オシロスコープにおいてトリガーと波形観測の同時性が保たれなくなる可能性があるためである。

図２は、図１に示されたＣＤＭ放電分布観測装置を用いた測定の手順を示す流れ図である。測定に先だって、ＬＳＩチップ１１が搭載されたプリント基板１０を、ＸＹテーブル９上に載置し、充放電プローブ２の接触子２ａをＬＳＩチップ１１の例えばグランド端子であるパッド１１ａに接触させる。このとき、放電スイッチＳＷ１が閉成され、充電スイッチＳＷ２が開成されている。ステップＳ１０１において、図外マニピュレータが操作され、検出プローブ１がＬＳＩチップ１１の測定起点上に位置決めされる。次に、ステップＳ１０２において、オシロスコープ３がトリガー待ちの状態にセットされる。そして、ステップＳ１０３において、充電スイッチＳＷ２が閉成されてＬＳＩチップ１１が充電され、続いて、ステップＳ１０４において放電スイッチＳＷ１が閉成されて放電が行われる。この放電電流は抵抗Ｒ１によって検出され、この検出信号はオシロスコープに伝達され、オシロスコープは、ステップＳ１０５において、この信号をトリガーとして検出プローブ１の検出信号の取り込みを行い、その積分値を計算し積分波形を表示する。その積分データは、ステップＳ１０６において、パーソナルコンピュータ４に吸い上げられ、ステップＳ１０７において、波形上のピーク検出が行われ、ステップＳ１０８において、このピーク値がその点における電流値としてデータ記憶部４ａに保存される。その後、ステップＳ１０９において、予定された全ての測定点についての測定が完了したか否かがチェックされ、完了していない場合には、ステップＳ１１０に移り、マニピュレータを操作して検出プローブ１を次の測定点上に移動させてから、ステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１０９において、予定された全ての測定点についての測定が完了したことが判明した場合には、ＣＤＭ放電分布の観測を終了する。

その後、必要に応じて、マニピュレータにより放電プローブ２をＬＳＩチップ１１の他のパッド上に移動させて、上記と同様の測定を行う。
検出プローブ１に、ループ面がチップ主面と垂直で互いに交差する２つの検出子を設け、それぞれの検出子の出力を独立に取り込んで電流値のみならず電流の方向をも検出できるようにしてもよい。更に、ループ面が水平な検出子を設けて磁界を３次元的に認識できるようにしてもよい。あるいは、検出子を複数個設ける手段に代えて検出子を回転させることができるようにしてもよい。また、上述の実施の形態では、検出子を磁界を検出できるループセンサによって構成していたが、ＥＯ（electro-optical）プローブやモノポールアンテナを用いて電界を検出できるようにしてもよく、あるいは磁界と電界の双方を検出できるようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、検出プローブ１をＬＳＩチップ上の測定点に位置づけるのに検出プローブ１をこれに付設されたマニピュレータにより移動させていたが、ＸＹテーブル側を移動させるようにしてもよい。あるいは、両者を移動させるようにしてもよい。また、プリント基板が載置されるテーブルとして３次元方向に移動できるものを用いてもよい。

図３（ａ）、（ｂ）は、図１に示した第１の実施の形態の変更例を示す回路図である。図３（ａ）に示す変更例では、放電電流検出部７に放電電流路の電流を検出するループコイル型の磁界センサ７ａが設けられている。スイッチ操作部６ａによりスイッチＳＷ１が閉成されると放電電流が流れ、その電流の磁界センサ７ａによる検出信号がオシロスコープ３にトリガー信号として伝達される。
図３（ｂ）に示す変更例では、放電電流検出部７に放電電流路の電流を検出するループコイル型のカップリングトランス７ｂが設けられている。動作は図３（ａ）に示す例の場合と同様であるが、本変更例の場合、放電路に挿入されるインダクタンス成分が大きすぎると放電経路中のインピーダンスが大きくなり、放電電流そのものに大きな影響を与える恐れがあるので、放電経路全体のインピーダンスを考慮してカップリングトランスを選ぶ必要がある。

図４は、本発明の第２の実施の形態の基本的構成を示す概略図である。図４において、図１に示した第１の実施の形態の部分と同等の部分には、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、充放電制御部６に、マイコン６ｂと、マイコン６ｂによって制御されスイッチＳＷ１、ＳＷ２の開閉を操作するドライバ６ｃとが備えられており、そしてマイコン６ｂによるドライバ６ｃへのディジタル制御信号がオシロスコープ３へも伝達されており、オシロスコープ３のトリガー信号として用いられている。本実施の形態では、マイコン６ｂから出力される制御信号が“Ｈ”であるときスイッチＳＷ１が閉成（ＳＷ２は開成）され、制御信号が“Ｌ”であるときスイッチＳＷ１が開成（ＳＷ２は閉成）される。そして、制御信号の“Ｈ”への立ち上りエッジがオシロスコープ３の信号取り込みのトリガー信号として用いられる。

図５は、本発明の第３の実施の形態の基本的構成を示す概略図である。図５において、図４に示した第２の実施の形態の部分と同等の部分には、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、充放電制御部６のマイコン６ｂからオシロスコープ３をトリガー待ち状態にするコマンドを直接オシロスコープ３宛に伝達される。そして、実際のトリガーは、検出プローブ１の検出信号が適当なレベルに立ち上がったときに行われる（すなわち、自己トリガー）。
図６は、図５に示されたＣＤＭ放電分布観測装置を用いた測定の手順を示す流れ図である。測定に先だって、ＬＳＩチップ１１が搭載されたプリント基板１０が、ＸＹテーブル９上に載置され、充放電プローブ２の接触子２ａがＬＳＩチップ１１の例えばグランド端子であるパッド１１ａに接触せしめられる。このとき、マイコン６ｂのドライバ６ｃへの制御信号が“Ｈ”状態にあり、放電スイッチＳＷ１が閉成され、充電スイッチＳＷ２が開成されている。ステップＳ２０１において、図外マニピュレータが操作され、検出プローブ１がＬＳＩチップ１１の測定起点上に位置決めされる。次に、ステップＳ２０２において、マイコン６ｂの制御信号が“Ｌ”に切り換えられ、充電スイッチＳＷ２が閉成されてＬＳＩチップ１１が充電される。十分の時間が経過してＬＳＩチップでの電圧が安定した後、ステップＳ２０３において、マイコン６ｂからオシロスコープ３宛にトリガー待ち状態とするコマンドが発せられ、オシロスコープはトリガー待ち状態となる。続いて、ステップＳ２０４において放電スイッチＳＷ１が閉成されて放電が行われる。すると、ステップＳ２０５において、オシロスコープは自己トリガーにより検出プローブ１の検出信号の取り込みを行い、その積分値を計算し積分波形を表示する。その積分データは、ステップＳ２０６において、パーソナルコンピュータ４に吸い上げられ、ステップＳ２０７において、波形上のピーク検出が行われ、ステップＳ２０８において、このピーク値がその点における電流値としてデータ記憶部４ａに保存される。その後、ステップＳ２０９において、予定された全ての測定点についての測定が完了したか否かがチェックされ、完了していない場合には、ステップＳ２１０に移り、マニピュレータを操作して検出プローブ１を次の測定点上に移動させてから、ステップＳ２０２に戻る。ステップＳ２０９において、予定された全ての測定点についての測定が完了したことが判明した場合には、ＣＤＭ放電分布の観測を終了する。
その後、必要に応じて、マニピュレータにより放電プローブ２をＬＳＩチップ１１の他のパッド上に移動させて、上記と同様の測定を行う。

図７は、本発明の第４の実施の形態の基本的構成を示す概略図である。図７において、図５に示した第３の実施の形態の部分と同等の部分には、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、充放電制御部６に、ＬＳＩチップ１１を充電する充電スイッチＳＷ２の外に、抵抗Ｒ２とキャパシタＣ２とから構成される積分回路を充電するための充電スイッチＳＷ３が備えられている。充電スイッチＳＷ２とＳＷ３は同期して閉成されるが、充電回路に時定数回路が備えられているためにＬＳＩチップへの充電は時間をかけて徐々に行われる。
上述した第１〜第３の実施の形態では、検出プローブ１の検出子として磁界プローブの外、電界プローブや電磁界プローブなどを使うことができるが、本実施の形態においてはループ型の磁界プローブを用いてその固有の特性を利用する。即ち、ループプローブの受信周波数特性が、高周波になるにつれて感度が高くなる性質を利用するもので、充電時ゆっくり電圧を上昇させることにより受信感度の高い周波数成分のパワーを抑える方法である。積分回路の時定数の値は全体の系の中で設定する必要がある。たとえば、ＬＳＩチップのサイズが数ミリ角の場合、ＣＤＭ放電波形の周波数成分はＭＨｚオーダ以上が支配的となり、ループセンサの実用周波数特性も同程度の領域を持つものが使用される。そこで、時定数を数百ｋＨｚ以下に設定しておけば、充電時のパワースペクトルがループセンサの実用帯域外となり、ＣＤＭ放電波形のレベルとの間に容易にトリガーレベルを設定できるようになる。
このように、充電時ののパワースペクトルが検出プローブの帯域外となるような緩やかな速度で充電が行われるとき、オシロスコープのトリガー待ち状態へのセットの工程を省略しても放電時の波形観測が可能になる。

本発明の第１の実施の形態の概略の構成を示す図。本発明の第１の実施の形態の放電観測装置を用いた波形観測の手順を示す流れ図。本発明の第１の実施の形態の変更例を示す回路図。本発明の第２の実施の形態の概略の構成を示す図。本発明の第３の実施の形態の概略の構成を示す図。本発明の第３の実施の形態の放電観測装置を用いた波形観測の手順を示す流れ図。本発明の第４の実施の形態の概略の構成を示す図。従来のＣＤＭ試験の状態を示す斜視図。

符号の説明

１検出プローブ
１ａ検出子
２充放電プローブ
２ａ接触子
３オシロスコープ
４パーソナルコンピュータ
４ａデータ記憶部
６充放電制御部
６ａスイッチ操作部
６ｂマイコン
６ｃドライバ
７放電電流検出部
７ａ磁界センサ
７ｂカップリングトランス
８高圧電源
９ＸＹテーブル
１０プリント基板
１１ＬＳＩチップ
１１ａパッド

Claims

被測定物の近傍に配置されて被測定物により形成される電界、磁界またはその両方を検出する第１のプローブと、被測定物と前記第１のプローブとの相対位置を微小に変化させることのできるマニピュレータと、被測定物の所定の場所に対して充電／放電を行う第２のプローブと、前記第２のプローブの充電と放電を切り換える充放電スイッチを有する充放電制御部と、前記第１のプローブにより検出された信号の波形を観測する波形観測器と、放電が行われたことを検知する放電電流検出部と、を備え、前記第２のプローブが、前記充放電制御部の放電スイッチと前記放電電流検出部を介して接地点に、前記充放電制御部の充電スイッチを介して高圧電源に接続されているＣＤＭ放電分布観測装置において、前記放電電流検出部の出力信号を前記波形観測器に測定のタイミングを与えるトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測装置。
前記放電電流検出部が、充放電スイッチと接地点を結ぶ放電電流路を流れる電流を検出する該放電電流路に直列に挿入された低抵抗、または、充放電スイッチと接地点を結ぶ放電電流路が発生する磁界を検出する磁界センサ、若しくは、該放電電流路が発生する磁界を検出するカップリングトランスを備えていることを特徴とする請求項１に記載のＣＤＭ放電分布観測装置。
被測定物の近傍に配置されて被測定物により形成される電界、磁界またはその両方を検出する第１のプローブと、被測定物と前記第１のプローブとの相対位置を微小に変化させることのできるマニピュレータと、被測定物の所定の場所に対して充電／放電を行う第２のプローブと、前記第２のプローブの充電と放電を切り換える充放電スイッチを有する充放電制御部と、前記第１のプローブにより検出された信号の波形を観測する波形観測器と、を備え、前記第２のプローブが、前記充放電制御部の放電スイッチと前記放電電流検出部を介して接地点に、前記充放電制御部の充電スイッチを介して高圧電源に接続されているＣＤＭ放電分布観測装置において、前記充放電制御部における前記充放電スイッチの放電への切り替え信号を前記波形観測器に測定のタイミングを与えるトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測装置。
被測定物の近傍に配置されて被測定物により形成される電界、磁界またはその両方を検出する第１のプローブと、被測定物と前記第１のプローブとの相対位置を微小に変化させることのできるマニピュレータと、被測定物の所定の場所に対して充電／放電を行う第２のプローブと、前記第２のプローブの充電と放電を切り換える充放電スイッチを有する充放電制御部と、前記第１のプローブにより検出された信号の波形を観測する波形観測器と、を備え、前記第２のプローブが、前記充放電制御部の放電スイッチと前記放電電流検出部を介して接地点に、前記充放電制御部の充電スイッチを介して高圧電源に接続されているＣＤＭ放電分布観測装置において、充電の完了後に前記波形観測器がトリガー待ちにセットされ、前記第１のプローブの検出信号の立ち上がりを前記波形観測器に測定のタイミングを与えるトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測装置。
前記充電スイッチと前記高圧電源との間には時定数回路が備えられており、充電が徐々に行われることを特徴とする請求項４に記載のＣＤＭ放電分布観測装置。
被測定物の近傍に配置されて被測定物により形成される磁界を検出する第１のプローブと、被測定物と前記第１のプローブとの相対位置を微小に変化させることのできるマニピュレータと、被測定物の所定の場所に対して充電／放電を行う第２のプローブと、前記第２のプローブの充電と放電を切り換える充放電スイッチを有する充放電制御部と、前記第１のプローブにより検出された信号の波形を観測する波形観測器と、を備え、前記第２のプローブが、前記充放電制御部の放電スイッチと前記放電電流検出部を介して接地点に、前記充放電制御部の充電スイッチを介して高圧電源に接続されているＣＤＭ放電分布観測装置において、前記充電スイッチと前記高圧電源との間には時定数回路が備えられていることにより充電が徐々に行われ、前記第１のプローブの検出信号の立ち上がりを前記波形観測器に測定のタイミングを与えるトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測装置。
前記第１のプローブには、被測定物の主面と直交する回転軸を中心とする回転機能が備えられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＣＤＭ放電分布観測装置。
前記第１のプローブには、２軸方向または３軸方向の電界、磁界またはその双方を検出する機能が備えられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＣＤＭ放電分布観測装置。
前記第２のプローブには、被測定物の主面と平行な２軸方向に移動する機能が備えられていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のＣＤＭ放電分布観測装置。
前記波形観測器には情報処理装置が接続されており、前記波形観測器に取り込まれた波形信号は、情報処理装置に転送されそのピーク値がデータ記憶装置に格納されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のＣＤＭ放電分布観測装置。
被測定物の所定の場所に第２のプローブに充電スイッチを介して接続された高圧電源により充電電荷を与えこれを第２のプローブに放電スイッチを介して接続された放電電流路により急速に放電する際に被測定物内部に流れる電流を第１のプローブで検出してその信号波形を波形観測器により観測するＣＤＭ放電分布観測方法であって、被測定物への充電に先立って波形観測器をトリガー待ちの状態にセットし、前記放電回路を流れる放電電流の検出信号を前記波形観測器の波形信号取り込みのトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測方法。
被測定物の所定の場所に第２のプローブに充電スイッチを介して接続された高圧電源により充電電荷を与えこれを第２のプローブに放電スイッチを介して接続された放電電流路により急速に放電する際に被測定物内部に流れる電流を第１のプローブで検出してその信号波形を波形観測器により観測するＣＤＭ放電分布観測方法であって、被測定物への充電に先立って波形観測器をトリガー待ちの状態にセットし、前記第２のプローブに放電電流を流すように切り換える信号を前記波形観測器の波形信号取り込みのトリガー信号とすることを特徴とするＣＤＭ放電分布観測方法。
被測定物の所定の場所に第２のプローブに充電スイッチを介して接続された高圧電源により充電電荷を与えこれを第２のプローブに放電スイッチを介して接続された放電電流路により急速に放電する際に被測定物内部に流れる電流を第１のプローブで検出してその信号波形を波形観測器により観測するＣＤＭ放電分布観測方法であって、被測定物への充電が完了した後に波形観測器をトリガー待ちの状態にセットし、前記波形観測器が前記第１のプローブの検出信号の立ち上がりをトリガー信号として波形信号取り込みを行うことを特徴とするＣＤＭ放電分布観測方法。
前記充電回路に時定数回路が備えられていることにより充電が徐々に行われることを特徴とする請求項１３に記載のＣＤＭ放電分布観測方法。
被測定物の所定の場所に第２のプローブに充電スイッチを介して接続された高圧電源により充電電荷を与えこれを第２のプローブに放電スイッチを介して接続された放電電流路により急速に放電する際に被測定物内部に流れる電流を第１のプローブで検出してその信号波形を波形観測器により観測するＣＤＭ放電分布観測方法であって、前記充電スイッチと前記高圧電源との間には時定数回路が備えられていることにより充電が徐々に行われ、前記波形観測器が前記第１のプローブの検出信号の立ち上がりをトリガー信号として波形信号取り込みを行うことを特徴とするＣＤＭ放電分布観測方法。
前記第１のプローブの被測定物上での検出位置を変化させ、前記第２のプローブによる前記被測定物の所定の場所への充放電を行う動作を繰り返し、被測定物上の複数の位置の電流波形を観測することを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載のＣＤＭ放電分布観測方法。
請求項１６に記載の観測を行った後、前記第２のプローブによる前記被測定物への充放電場所を移動させ、同様の波形観測を行うことを特徴とするＣＤＭ放電分布観測方法。