JP4769675B2 - 電源ノイズ測定装置，集積回路，および半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、集積回路（例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration））の内部において発生した電源ノイズを測定するための技術に関する。

従来から、集積回路（例えば、ＬＳＩ）の内部において発生した電源ノイズを測定するために、ＬＳＩパッケージにおいて、シリコンチップの電源ノイズをプローブにより外部から直接モニタする技術がある（例えば、下記特許文献１参照）。
つまり、従来はプローブ針をＬＳＩ内部電源配線に直接当てて電源ノイズを測定していた。
特開２００１−５３２３１号公報

しかしながら、上記特許文献１のごとく、プローブ針を内部回路に直接当てて電源ノイズを測定する従来技術では、プローブ針の回路接触時にインピーダンスがかかってしまい、その結果、電圧波形が乱れて正確な波形観測（測定）ができない。
しかも、プローブ針をＬＳＩ内部回路に直接当てるために、基板に穴をあける必要もある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、集積回路内部において発生する電源ノイズを正確に測定できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電源ノイズ測定装置は、集積回路の内部に配設され、該集積回路の電源電圧間に接続された第１インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる相互誘導インダクタ対と、この相互誘導インダクタ対の該第２インダクタから該外部出力端子を介して出力された電圧波形に基づいて、該集積回路の電源ノイズを測定する電源ノイズ測定部とをそなえて構成されていることを特徴としている。

なお、該相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える切替部をそなえて構成されていることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明の電源ノイズ測定装置は、集積回路の内部に配設され、該集積回路の電源電圧間に接続された第１インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる第１相互誘導インダクタ対と、該集積回路の外部に設けられた可変電圧源と、該集積回路の内部に配設され、該可変電圧源に接続された第３インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第３インダクタと対向する第４インダクタとからなる第２相互誘導インダクタ対と、該第１相互誘導インダクタ対の該第２インダクタから外部出力端子を介して出力された第１電圧波形と、該第２相互誘導インダクタ対の該第４インダクタから外部出力端子を介して出力された第２電圧波形とが同一もしくは略同一になるように該可変電圧源の電圧を調整する調整部と、この調整部による該可変電圧源の電圧調整後の該第２電圧波形を、該集積回路の電源ノイズとして測定する電源ノイズ測定部とをそなえて構成されていることを特徴としている。

なお、該電源ノイズ測定部が、該調整部による該可変電圧源の電圧調整後の該第２電圧波形の振幅および周波数を、該電源ノイズの振幅および周波数として測定することが好ましい。
さらに、該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える第１切替部と、該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタの該可変電圧源への接続／切断を切り替える、該第１切替部と同一構成の第２切替部とをそなえて構成されていることが好ましい。

また、上記目的を達成するために、本発明の集積回路は、電源電圧間に接続され該電源電圧によって動作する内部回路を有するものであって、該電源電圧間に接続された第１インダクタと該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる相互誘導インダクタ対と、この相互誘導インダクタ対の該第２インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する外部出力端子対とをそなえて構成されていることを特徴としている。

また、上記目的を達成するために、本発明の集積回路は、電源電圧間に接続された該電源電圧によって動作する内部回路を有するものであって、該電源電圧間に接続された第１インダクタと該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる第１相互誘導インダクタ対と、この第１相互誘導インダクタ対の該第２インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する第１外部出力端子対と、外部の可変電圧源に接続された第３インダクタと該第３インダクタに対向する第４インダクタとからなる第２相互誘導インダクタ対と、この第２相互誘導インダクタ対の該第４インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する第２外部出力端子対とをそなえて構成されていることを特徴としている。

なお、該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える第１切替部と、該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタの該可変電圧源への接続／切断を切り替える、該第１切替部と同一構成の第２切替部とをそなえて構成されていることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、上述した集積回路と、この集積回路の該第１外部出力端子対にそれぞれ接続された複数の外部出力端子とをそなえて構成されていることを特徴としている。

また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、上述した集積回路と、この集積回路の該第１外部出力端子対および該第２外部出力端子対にそれぞれ接続された複数の外部出力端子とをそなえて構成されていることを特徴としている。

このように、本発明によれば、相互インダクタンス（相互誘導インダクタ対、もしくは、第１相互誘導インダクタ対および第２相互誘導インダクタ対）を用いて、非接触で集積回路内部に発生した電源ノイズを測定することができ、上述した従来技術のごとくプローブ針を回路に直接当てることがないので、発生している電源ノイズのノイズ波形が乱れることがなく、電源ノイズを正確に測定することができる。

しかも、集積回路の内部に相互インダクタンスを設けたので、電源ノイズの測定を非常に容易に行なうことができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
〔１〕本発明の一実施形態について
まず、図１を参照しながら、本発明の一実施形態としての電源ノイズ測定装置１ａについて説明する。この図１に示すように、本電源ノイズ測定装置１ａは、チップ（図中“Chip”と表記；集積回路（例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）））１０の内部において発生する電源ノイズを測定するものであり、第１相互誘導インダクタ対（相互誘導インダクタ対）２，第２相互誘導インダクタ対３，可変電圧源４，第１測定部５，第２測定部（電源ノイズ測定部）６，および調整部７をそなえて構成されている。

なお、チップ１０は、半導体装置２０に搭載されるとともに、電源電圧間（ＶＤＤ−ＶＳＳ間；電源−ＧＮＤ間）に接続され、この電源電圧によって動作する内部回路１１をそなえており、この内部回路１１が動作することによってＶＤＤ配線１２とＶＳＳ配線１３とにノイズが発生する。
そして、本電源ノイズ測定装置１ａは、内部回路１１近傍（図中の破線で示す領域１４参照）における、内部回路１１が動作することに起因した電源ノイズを測定する。つまり、第１相互誘導インダクタ対２および第２相互誘導インダクタ対３は、電源ノイズを測定したい所望の個所に配設され、ここでは内部回路１１の近傍に配設されている。

より具体的には、第１相互誘導インダクタ対２および第２相互誘導インダクタ対３は、内部回路１１を挟み込むように対向し、内部回路１１と第１相互誘導インダクタ対２との距離と、内部回路１１と第２相互誘導インダクタ対３との距離が同一になるように配設されており、このように同条件で２つの相互誘導インダクタ対２，３を配置することによって、電源ノイズをより正確に測定することができる。

図２に図１における内部回路１１近傍の拡大図（つまり、第１相互インダクタ対２および第２相互インダクタ対３を説明するための図）を示す。
以下、図１および図２を参照しながら、本電源ノイズ測定装置１ａの第１相互誘導インダクタ対２および第２相互誘導インダクタ対３について説明する。
第１相互誘導インダクタ対２は、チップ１０内部に配設されており、電源電圧間に接続された第１インダクタ２ａと、チップ１０の第１外部出力端子対（外部出力端子対）１５ａ，１５ｂに両端をそれぞれ接続され、第１インダクタ２ａに対向するように配設された第２インダクタ２ｂとから構成されている。

さらに、第１相互誘導インダクタ対２は、電源電圧間におけるＶＤＤ−ＶＳＳショートを回避すべく、第１インダクタ２ａと直列接続された第１キャパシタ（キャパシタ）２ｃをそなえて構成されている。
この第１相互誘導インダクタ対２では、内部回路１１の動作に起因してＶＤＤ−ＶＳＳ配線にノイズが発生すると、第１インダクタ２ａと第２インダクタ２ｂとの相互誘導により電圧誘起が起こり、誘起された電圧波形（以下、第１電圧波形という）が第２インダクタ２ｂから第１外部出力端子対１５ａ，１５ｂを介して外部に出力されるように構成されている。

なお、チップ１０の第１外部出力端子対１５ａは半導体装置２０の外部出力端子２１ａと接続ライン２２ａを通じて接続され、チップ１０の第１外部出力端子対１５ｂは半導体装置２０の外部出力端子２１ｂと接続ライン２２ｂを通じて接続されており、これら半導体装置２０の外部出力端子対２１ａ，２１ｂに第１測定部５が接続され、第２インダクタ２ｂから出力された第１電圧波形が第１測定部５によって測定される。

第２相互誘導インダクタ３は、第１相互誘導インダクタ２と同様にチップ１０内部に配設されており、チップ１０外部に設けられた供給電圧が可変（調整可能）な可変電圧源４に外部端子１７ａ，１７ｂおよび半導体装置２０の該外部端子２５ａ，２５ｂを介して接続された第３インダクタ３ａと、チップ１０の第２外部出力端子対１６ａ，１６ｂに両端をそれぞれ接続され、第３インダクタ３ａに対向するように配設された第４インダクタ３ｂとをから構成されている。なお、チップ１０の外部端子１７ａと半導体装置２０の外部端子２５ａとは接続ライン２６ａを介して接続され、チップ１０の外部端子１７ｂと半導体装置２０の外部端子２５ｂとは接続ライン２６ｂを介して接続されている。

さらに、第２相互誘導インダクタ対３は、第１相互誘導インダクタ対２と同様に、第３インダクタ３ａと直列接続された第２キャパシタ３ｃをそなえて構成されている。
この第２相互誘導インダクタ対３では、可変電圧源４からの第３インダクタ３ａに対する直流成分を含む交流電圧によって、第３インダクタ３ａと第４インダクタ３ｂとの相互誘導により電圧誘起が起こり、誘起された電圧波形（以下、第２電圧波形という）が第４インダクタ３ｂから第２外部出力端子対１６ａ，１６ｂを介して外部に出力されるように構成されている。

なお、チップ１０の第２外部出力端子対１６ａは半導体装置２０の外部出力端子２３ａと接続ライン２４ａを通じて接続され、チップ１０の第２外部出力端子対１６ｂは半導体装置２０の外部出力端子２３ｂと接続ライン２４ｂを通じて接続されており、これら半導体装置２０の外部出力端子対２３ａ，２３ｂに第２測定部６が接続され、第４インダクタ３ｂから出力された第２電圧波形が第２測定部６によって測定される。

ここで、図３に示すごとく、第１相互誘導インダクタ対２の第１インダクタ２ａおよび第２インダクタ２ｂの回路パターンと、第２相互誘導インダクタ対３の第３インダクタ３ａおよび第４インダクタ３ｂの回路パターンとは同一になるように構成されており、さらに、第１相互誘導インダクタ対２の第１キャパシタ２ｃの回路パターンと、第２相互誘導インダクタ対３の第２キャパシタ３ｃの回路パターンとは同一になるように構成されている。

つまり、本電源ノイズ測定装置１ａにおいて、第１インダクタ２ａと第３インダクタ３ａとは同一の大きさ（Ｈ）であり、第２インダクタ２ｂと第４インダクタ３ｂとは同一の大きさ（Ｈ）であり、第１キャパシタ２ｃと第２キャパシタ３ｃとは同一の容量（Ｆ）である。このように、第１相互誘導インダクタ対２と第２相互誘導インダクタ対３とが同一条件下で、相互誘導により同一の電圧波形を誘起するように、第１相互誘導インダクタ対２と第２相互誘導インダクタ対３とは全く同一構成となるように構成されている。

また、図１に示すごとく、第１測定部５は、第１相互誘導インダクタ対２によって誘起され第２インダクタ２ｂから第１外部出力端子対１５ａ，１５ｂおよび半導体装置２０の接続ライン２２ａ，２２ｂ，外部出力端子対２１ａ，２１ｂを介して出力された第１電圧波形を測定するものである。
なお、第１測定部５は接続コネクタ（接続線）５ａを介して外部出力端子２１ａに接続され、接続コネクタ５ｂを介して外部出力端子２１ｂに接続されている。また、第１測定部５は、測定した第１電圧波形を表示する表示部５ｃをそなえている。

第２測定部６は、第２相互誘導インダクタ対３によって誘起され第４インダクタ３ｂから第２外部出力端子対１６ａ，１６ｂおよび半導体装置２０の接続ライン２４ａ，２４ｂ，外部出力端子対２３ａ，２３ｂを介して出力された第２電圧波形を測定するものである。
なお、第２測定部６は接続コネクタ６ａを介して外部出力端子２３ａに接続され、接続コネクタ６ｂを介して外部出力端子２３ｂに接続されている。また、第２測定部６は、測定した第２電圧波形を表示する表示部６ｃをそなえている。

調整部７は、内部回路１１の動作時（電源ノイズ測定時）に、第２相互誘導インダクタ対３の第４インダクタ３ｂから第２外部出力端子対１６ａ，１６ｂおよび外部出力端子対２３ａ，２３ｂを介して出力され、第２測定部６によって測定された第２電圧波形が、第１測定部５によって測定された第１電圧波形と同一もしくは略同一になるように可変電圧源４の電圧を調整するものである。

そして、本電源ノイズ測定装置１ａは、調整部７による可変電圧源４の調整後、第２測定部６によって測定された第２電圧波形を電源ノイズとして測定する。
つまり、第２測定部６が、調整部７によって調整された可変電圧源４の電圧に基づいてチップ１０の電源ノイズを測定する電源ノイズ測定部として機能する。
より具体的には、電源ノイズ測定部としての第２測定部６は、調整部７による可変電圧源４の電圧調整後の第２電圧波形に基づいて、この第２電圧波形の振幅および周波数を、電源ノイズの振幅および周波数として測定する。

このように、本電源ノイズ測定装置１ａにおいて、電源電圧間に接続された第１相互誘導インダクタ対２は、内部回路１１の動作に起因するノイズを電圧波形として観測するために設けられ、これに対して、第２相互誘導インダクタ対３は、実際に発生している電源ノイズの振幅および周波数を正確に知るために設けられている。
つまり、相互インダクタンス（第１相互誘導インダクタ対２の第１インダクタ２ａと第２インダクタ２ｂと）による波形伝達は、発生する磁束鎖交によるものであるので、インダクタンス間の距離が離れていることにより、第１測定部５によって測定された第１電圧波形は電源ノイズそのままのノイズ波形であらわれず、振幅の値が実際に発生しているノイズと若干異なる場合や、周波数が乱れて測定される第１電圧波形がいびつになる場合がある。そこで、本電源ノイズ測定装置１ａは、レファレンス波形として第２電圧波形を取得すべく、もう一つの第２相互誘導インダクタ対３を搭載する。そして、第１電圧波形と第２電圧波形とが一致するように、調整部７が可変電圧源４の電圧を調整し、このときの可変電圧源４の値が実際に電源配線（ＶＤＤ配線１２およびＶＳＳ配線１３）に発生しているノイズであるので、第２測定部６が、調整部７による電圧調整後に第２電圧波形を測定することによって、チップ１１において発生している電源ノイズの実際の振幅と周波数とを高精度に得ることができる。

なお、上述のごとく本発明のチップ１０は、電源ノイズを測定するために、第１相互誘導インダクタ対２，第１外部出力端子対１５ａ，１５ｂ，第２相互誘導インダクタ対３，および第２外部出力端子対１６ａ，１６ｂをそなえて構成されている。
また、上述のごとく本発明の半導体装置２０は、チップ１０を搭載され、このチップ１０における電源ノイズを測定するために、チップ１０の第１外部出力端子対１５ａ，１５ｂおよび第２外部出力端子対１６ａ，１６ｂにそれぞれ接続された複数の外部出力端子２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂをそなえて構成されている。

このように、本発明の一実施形態としての電源ノイズ測定装置１ａによれば、第２測定部６によって測定された第２相互誘導インダクタ対３からの第２電圧波形が、第１測定部５によって測定された第１相互誘導インダクタ対２からの第１電圧波形と同一になるように、調整部７が可変電圧源４の電圧を調整し、電源ノイズ測定部としての第２測定部６が、調整部７によって調整された可変電圧源４の電圧に基づいて、チップ１０の電源ノイズを測定するので、相互インダクタンス（第１相互誘導インダクタ対２および第２相互誘導インダクタ対３）を用いて、非接触で電源ノイズを測定することができ、前述した従来技術のごとくプローブ針等を回路に直接当てることがないので測定のために実際に発生しているノイズ波形を乱すことがなく、チップ１０内部で発生した電源ノイズを正確に測定することができる。

このとき、第２測定部６が調整部７による可変電圧源４の電圧調整後の第２電圧波形の振幅および周波数を、電源ノイズの振幅および周波数として測定するので、電源ノイズをより正確に且つより高精度に測定することができる。
しかも、チップ１０内部に測定回路として第１相互誘導インダクタ対２および第２相互誘導インダクタ対３を設けたので、半導体装置２０やチップ１０に穴を開けることなく電源ノイズの測定を非常に容易に行なうことができる。また、基板に穴を開けないので、電源ノイズを測定したテスト対象のチップ１０（半導体装置２０）を、製品として出荷することもできる。

さらに、電源電圧間において第１相互誘導インダクタ対２の１インダクタ２ａに直列接続された第１キャパシタ２ｃと、第２相互誘導インダクタ対３の第３インダクタ３ａに直列接続された第１キャパシタ２ｃと同一構成の第２キャパシタ３ｃとをそなえて構成されているので、第１インダクタ２ａによる電圧電源間のショート（短絡）の発生を抑止することができるとともに、第２相互誘導インダクタ対３が第１キャパシタ２ｃと同一構成の第２キャパシタ３ｃを同じ位置（相対位置）にそなえるので、第１相互誘導インダクタ対２と第２相互誘導インダクタ対３とが同一条件下で、相互誘導により同一の電圧波形を誘起することになり、その結果、電源ノイズをより正確に測定することができる。

また、第１相互誘導インダクタ対２の第１インダクタ２ａ，第２インダクタ２ｂ，第１キャパシタ２ｃの回路パターンと、第２相互誘導インダクタ対３の第３インダクタ３ａ，第４インダクタ３ｂ，第２キャパシタ３ｃの回路パターンとが同一であるので、第１相互誘導インダクタ対２と第２相互誘導インダクタ対３とが同一条件下で、相互誘導により同一の電圧波形を誘起することになり、その結果、電源ノイズをより正確に測定することができる。

さらに、上述したように第１相互誘導インダクタ対２と第２相互誘導インダクタ対３とは内部回路１１に対する距離も一致するように配設されており、第１相互誘導インダクタ対２と第２相互誘導インダクタ対３との配置条件も一致させているので、測定される電源ノイズがより正確なものになる。

〔２〕本発明の変形例について
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

〔２−１〕第１変形例
例えば、上述した実施形態では、電源ノイズ測定装置１ａがチップ１０内に第１相互誘導インダクタ対２と第２相互誘導インダクタ対３とをそなえて構成された例をあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図４に示す本発明の第１変形例としての電源ノイズ測定装置１ｂのごとく、チップ１０内に第１相互誘導インダクタ対２のみをそなえ、第１測定部５が第１電圧波形を電源ノイズとして測定するように構成してもよい。

つまり、本発明の第１変形例としての電源ノイズ測定装置１ｂは、上述した電源ノイズ測定装置１ａのごとく第２相互誘導インダクタ対３，可変電圧源４，第２測定部６，および調整部７をそなえずに、第１相互誘導インダクタ対２および第１測定部５のみをそなえて構成される。
つまり、電源ノイズ測定装置１ｂにおいて、第１相互誘導インダクタ対２が内部回路１１の動作時の電源ノイズにかかる第１電圧波形を誘起し、電源ノイズ測定部として機能する第１測定部５がかかる第１電圧波形を電源ノイズとして測定する。

このように、本発明の第１変形例としての電源ノイズ測定装置１ｂによれば、上述した本発明の一実施形態としての電源ノイズ測定装置１ａと同様の効果を得ることができる。
つまり、電源ノイズ測定装置１ｂによれば、相互インダクタンス（第１相互誘導インダクタ対２）を用いて、非接触で電源ノイズを測定することができるので、前述した従来技術のごとく測定のために実際に発生しているノイズ波形が乱れることがなく、チップ１０内部で発生した電源ノイズを正確に測定することができる。

また、上述した電源ノイズ測定装置１ａほど高精度に電源ノイズを測定することはできないが、非常に簡素な構成で実現することができるので、製造コストを大幅に削減することができる。

〔２−２〕第２変形例
また、図５に示す本発明の第２変形例としての電源ノイズ測定装置１ｃのごとく、上述した本発明の一実施形態としての電源ノイズ測定部１ａに、さらに、第１相互誘導インダクタ対２の第１インダクタ２ａの電源電圧間への接続／切断を切り替える第１切替部（切替部）８と、第２相互誘導インダクタ対３の第３インダクタ３ａの可変電圧源４への接続／切断を切り替える、第１切替部８と同一構成の第２切替部９とをそなえて構成してもよい。

なお、図５は図１における領域１４に相当する領域を拡大した図であり、図５において内部回路１１は図示を省略している。また、図５における矢印ｖは電源電圧間（電源−ＧＮＤ間）の電位を示し、矢印ｖ´は第２インダクタ２ｂおよび第４インダクタ３ｂそれぞれの誘起電圧を示している。
より具体的には、電源ノイズ測定装置１ｃは、上述した電源ノイズ測定部１ａに対して第１切替部８および第２切替部９をそなえている点を除いては同一に構成されており、第１切替部８は、第１インダクタ２ａのＶＤＤ配線１２側（つまり、第１インダクタ２ａとＶＤＤ配線１２との間）にそなえられた切替トランジスタ部８ａと、第１インダクタ２ａのＶＳＳ配線１３側端部（つまり、第１キャパシタ２ｃとＶＳＳ配線１３との間）にそなえられた切替トランジスタ部８ｂとをそなえて構成されている。

また、第２切替部９は、第３インダクタ３ａの一端側（つまり、第３インダクタ３ａと可変電圧源４との間）にそなえられた切替トランジスタ部９ａと、第３インダクタ３ａの他端側（つまり、第２キャパシタ３ｃと可変電圧源４との間）にそなえられた切替トランジスタ部９ｂとをそなえて構成されている。
なお、切替トランジスタ部８ａと切替トランジスタ部９ａとは同一構成をしており、切替トランジスタ部８ｂと切替トランジスタ部９ｂとは同一構成をしている。

つまり、第２切替部９は、第３インダクタ３ａのインピーダンスを、第１切替部８をそなえた第１インダクタ２ａのインピーダンスとそろえるために配設されており、これにより、第１相互誘導インダクタ対２と第２相互誘導インダクタ対３とが同一条件下で、相互誘導により同一の電圧波形を誘起することになり、その結果、電源ノイズをより正確に測定することができる。

そして、第１切替部８の切替トランジスタ部８ａ，８ｂは、それぞれ、外部からの制御信号（選択信号）に基づいて、電源ノイズ測定時以外は、第１インダクタ２ａを電源電圧間（ＶＤＤ配線１２およびＶＳＳ配線１３）から切断し、電源ノイズ測定時には、第１インダクタ２ａを電源電圧間（ＶＤＤ配線１２およびＶＳＳ配線１３）に接続する。なお、外部からの制御信号は、チップ１０および半導体装置２０に設けられた外部端子（図示略）や接続ライン（図示略）を介して第１切替部８に入力される。

同様に、第２切替部９の切替トランジスタ部９ａ，９ｂは、それぞれ、外部からの制御信号に基づいて、電源ノイズ測定時以外は、第３インダクタ３ａを可変電圧源４から切断し、電源ノイズ測定時には、第３インダクタ３ａを可変電圧源に接続する。なお、第２切替部９は、上述のごとく第３インダクタ３ａのインピーダンスを、第１切替部８をそなえた第１インダクタ２ａのインピーダンスとそろえるために配設されたものであるので、第２切替部９は、制御信号を受信する機構を設けずに常に接続状態を維持するように構成してもよく、これにより制御や回路構成を簡素化できる。

また、図５に示すごとく、第１切替部８および第２切替部９のトランジスタの抵抗やインダクタンスを作る配線抵抗を考慮して、電源ノイズ測定装置１ｃにおいて、第１インダクタ２ａおよび第３インダクタ３ａは２．０（ｎＨ）、第２インダクタ２ｂおよび第４インダクタ３ｂは８．０（ｎＨ）、第１キャパシタ２ｃおよび第２キャパシタ３ｃは１．０（ｐＦ）にそれぞれ設定され、これにより、十分な振幅を得ることができるように構成されている。

このように、本発明の第２変形例としての電源ノイズ測定装置１ｃによれば、上述した本発明の一実施形態としての電源ノイズ測定装置１ａと同様の効果を得ることができるとともに、さらに、第１切替部８によって第１相互誘導インダクタ対２の第１インダクタ２ａが電源電圧間に対して切り離し可能に構成され、第２切替部９によって第２相互誘導インダクタ対３の第３インダクタ３ａが可変電圧源４に対して切り離し可能に構成されているので、電源ノイズ測定時以外には、これら第１インダクタ２ａおよび第３インダクタ３ａを切り離しておくことにより、これら第１インダクタ２ａおよび第３インダクタ３ａ（特に電圧電源間に接続された第１インダクタ２ａ）が、チップ１０の通常動作時に悪影響をおよぼすおそれがなくなる。したがって、第１切替部８および第２切替部９を設けることによって、テスト用（電源ノイズ測定用）のチップ１０だけではなく、製品としてのチップ１０にも電源ノイズ測定装置１ｃとしての相互誘導インダクタ対２，３を搭載することができる。

〔２−３〕その他
また、上述した第１変形例としての電源ノイズ測定装置１ｂが、上述した第２変形例の電源ノイズ測定装置１ｃがそなえる第１切替部８をそなえて構成されてもよく、これによって、上述した第２変形例の電源ノイズ測定装置１ｃと同様の効果を得ることができる。
さらに、上述した実施形態では、調整部７が自動的に可変電圧源４の電圧を調整する例をあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電源ノイズを測定するオペレータが手動で可変電圧源４の電圧調整を行なってもよい。この場合、オペレータは、第１測定部５の表示部５ｃに表示された第１電圧波形と、第２測定部６の表示部６ｃに表示された第２電圧波形とを目視で比較しながら、これらの波形が一致するように可変電圧源４の電圧調整を実行する。これにより、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

〔３〕付記
（付記１）
集積回路の内部に配設され、該集積回路の電源電圧間に接続された第１インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる相互誘導インダクタ対と、
該相互誘導インダクタ対の該第２インダクタから該外部出力端子を介して出力された電圧波形に基づいて、該集積回路の電源ノイズを測定する電源ノイズ測定部とをそなえて構成されていることを特徴とする、電源ノイズ測定装置。

（付記２）
該相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える切替部をそなえて構成されていることを特徴とする、付記１記載の電源ノイズ測定装置。
（付記３）
該電源電圧間において該相互誘導インダクタ対の該第１インダクタと直列接続されたキャパシタをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１または付記２記載の電源ノイズ測定装置。

（付記４）
集積回路の内部に配設され、該集積回路の電源電圧間に接続された第１インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる第１相互誘導インダクタ対と、
該集積回路の外部に設けられた可変電圧源と、
該集積回路の内部に配設され、該可変電圧源に接続された第３インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第３インダクタと対向する第４インダクタとからなる第２相互誘導インダクタ対と、
該第１相互誘導インダクタ対の該第２インダクタから外部出力端子を介して出力された第１電圧波形と、該第２相互誘導インダクタ対の該第４インダクタから外部出力端子を介して出力された第２電圧波形とが同一もしくは略同一になるように該可変電圧源の電圧を調整する調整部と、
該調整部によって調整された該可変電圧源の電圧に基づいて該集積回路の電源ノイズを測定する電源ノイズ測定部とをそなえて構成されていることを特徴とする、電源ノイズ測定装置。

（付記５）
該電源ノイズ測定部が、該調整部による該可変電圧源の電圧調整後の該第２電圧波形に基づいて該電源ノイズの振幅および周波数を測定することを特徴とする、付記４記載の電源ノイズ測定装置。
（付記６）
該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える第１切替部と、
該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタの該可変電圧源への接続／切断を切り替える、該第１切替部と同一構成の第２切替部とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記４または付記５記載の電源ノイズ測定装置。

（付記７）
該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタおよび該第２インダクタの回路パターンと、該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタおよび該第４インダクタの回路パターンとが同一であることを特徴とする、付記４〜付記６のいずれか１項に記載の電源ノイズ測定装置。

（付記８）
該電源電圧間において該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタに直列接続された第１キャパシタと、
該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタに直列接続された該第１キャパシタと同一構成の第２キャパシタとをそなえて構成されていることを特徴とする、付記４〜付記６のいずれか１項に記載の電源ノイズ測定装置。

（付記９）
該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタ，該第１キャパシタ，および該第２インダクタの回路パターンと、該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタ，該第２キャパシタおよび該第４インダクタの回路パターンとが同一であることを特徴とする、付記８記載の電源ノイズ測定装置。

（付記１０）
電源電圧間に接続され該電源電圧によって動作する内部回路を有する集積回路であって、
該電源電圧間に接続された第１インダクタと該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる相互誘導インダクタ対と、
該相互誘導インダクタ対の該第２インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する外部出力端子対とをそなえて構成されていることを特徴とする、集積回路。

（付記１１）
該相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える切替部をそなえて構成されていることを特徴とする、付記１０記載の集積回路。
（付記１２）
該電源電圧間において該第１インダクタと直列接続されたキャパシタをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１０または付記１１記載の集積回路。

（付記１３）
電源電圧間に接続された該電源電圧によって動作する内部回路を有する集積回路であって、
該電源電圧間に接続された第１インダクタと該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる第１相互誘導インダクタ対と、
該第１相互誘導インダクタ対の該第２インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する第１外部出力端子対と、
外部の可変電圧源に接続された第３インダクタと該第３インダクタに対向する第４インダクタとからなる第２相互誘導インダクタ対と、
該第２相互誘導インダクタ対の該第４インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する第２外部出力端子対とをそなえて構成されていることを特徴とする、集積回路。

（付記１４）
該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える第１切替部と、
該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタの該可変電圧源への接続／切断を切り替える、該第１切替部と同一構成の第２切替部とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１３記載の集積回路。

（付記１５）
該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタおよび該第２インダクタの回路パターンと、該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタおよび該第４インダクタの回路パターンとが同一であることを特徴とする、付記１３または付記１４記載の集積回路。
（付記１６）
該電源電圧間において該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタに直列接続された第１キャパシタと、
該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタに直列接続された該第１キャパシタと同一構成の第２キャパシタとをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１３または付記１４記載の集積回路。

（付記１７）
該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタ，該第１キャパシタ，および該第２インダクタの回路パターンと、該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタ，該第２キャパシタおよび該第４インダクタの回路パターンとが同一であることを特徴とする、付記１６記載の集積回路。

（付記１８）
付記１０〜付記１２のいずれか１項に記載の集積回路と、
該集積回路の該第１外部出力端子対にそれぞれ接続された複数の外部出力端子とをそなえて構成されていることを特徴とする、半導体装置。
（付記１９）
付記１３〜付記１７のいずれか１項に記載の集積回路と、
該集積回路の該第１外部出力端子対および該第２外部出力端子対にそれぞれ接続された複数の外部出力端子とをそなえて構成されていることを特徴とする、半導体装置。

本発明の一実施形態としての電源ノイズ測定装置の構成を説明するための図である。 本発明の一実施形態としての電源ノイズ測定装置の第１相互誘導インダクタ対および第２相互誘導インダクタ対を説明するための図である。 本発明の一実施形態としての電源ノイズ測定装置の第１相互誘導インダクタ対および第２相互誘導インダクタ対の第１〜第４インダクタの回路パターンを示す図である。 本発明の第１変形例としての電源ノイズ測定装置の構成を説明するための図である。 本発明の第２変形例としての電源ノイズ測定装置の要部構成を説明するための図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃ 電源ノイズ測定装置
２ 第１相互誘導インダクタ対（相互誘導インダクタ対）
２ａ 第１インダクタ
２ｂ 第２インダクタ
２ｃ 第１キャパシタ（キャパシタ）
３ 第２相互誘導インダクタ対
３ａ 第３インダクタ
３ｂ 第４インダクタ
３ｃ 第２キャパシタ
４ 可変電圧源
５ 第１測定部（電源ノイズ測定部）
５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ 接続コネクタ
５ｃ，６ｃ 表示部
６ 第２測定部（電源ノイズ測定部）
７ 調整部
８ 第１切替部（切替部）
８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ 切替トランジスタ部
９ 第２切替部
１０ チップ（集積回路）
１１ 内部回路
１２ ＶＤＤ配線
１３ ＶＳＳ配線
１５ａ，１５ｂ 第１外部出力端子対（外部出力端子対）
１６ａ，１６ｂ 第２外部出力端子対
１７ａ，１７ｂ，２５ａ，２５ｂ 外部端子
２０ 半導体装置
２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ 外部出力端子
２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂ 接続ライン

Claims (10)

1. 集積回路の内部に配設され、該集積回路の電源電圧間に接続された第１インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる相互誘導インダクタ対と、
   該相互誘導インダクタ対の該第２インダクタから該外部出力端子を介して出力された電圧波形に基づいて、該集積回路の電源ノイズを測定する電源ノイズ測定部とをそなえて構成されていることを特徴とする、電源ノイズ測定装置。
2. 該相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える切替部をそなえて構成されていることを特徴とする、請求項１記載の電源ノイズ測定装置。
3. 集積回路の内部に配設され、該集積回路の電源電圧間に接続された第１インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる第１相互誘導インダクタ対と、
   該集積回路の外部に設けられた可変電圧源と、
   該集積回路の内部に配設され、該可変電圧源に接続された第３インダクタと該集積回路の外部出力端子に両端をそれぞれ接続され該第３インダクタと対向する第４インダクタとからなる第２相互誘導インダクタ対と、
   該第１相互誘導インダクタ対の該第２インダクタから外部出力端子を介して出力された第１電圧波形と、該第２相互誘導インダクタ対の該第４インダクタから外部出力端子を介して出力された第２電圧波形とが同一もしくは略同一になるように該可変電圧源の電圧を調整する調整部と、
   該調整部による該可変電圧源の電圧調整後の該第２電圧波形を、該集積回路の電源ノイズとして測定する電源ノイズ測定部とをそなえて構成されていることを特徴とする、電源ノイズ測定装置。
4. 該電源ノイズ測定部が、該調整部による該可変電圧源の電圧調整後の該第２電圧波形の振幅および周波数を、該電源ノイズの振幅および周波数として測定することを特徴とする、請求項３記載の電源ノイズ測定装置。
5. 該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える第１切替部と、
   該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタの該可変電圧源への接続／切断を切り替える、該第１切替部と同一構成の第２切替部とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項３または請求項４記載の電源ノイズ測定装置。
6. 電源電圧間に接続され該電源電圧によって動作する内部回路を有する集積回路であって、
   該電源電圧間に接続された第１インダクタと該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる相互誘導インダクタ対と、
   該相互誘導インダクタ対の該第２インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する外部出力端子対とをそなえて構成されていることを特徴とする、集積回路。
7. 電源電圧間に接続された該電源電圧によって動作する内部回路を有する集積回路であって、
   該電源電圧間に接続された第１インダクタと該第１インダクタに対向する第２インダクタとからなる第１相互誘導インダクタ対と、
   該第１相互誘導インダクタ対の該第２インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する第１外部出力端子対と、
   外部の可変電圧源に接続された第３インダクタと該第３インダクタに対向する第４インダクタとからなる第２相互誘導インダクタ対と、
   該第２相互誘導インダクタ対の該第４インダクタの両端にそれぞれ接続され相互誘導により誘起された電圧波形を外部に出力する第２外部出力端子対とをそなえて構成されていることを特徴とする、集積回路。
8. 該第１相互誘導インダクタ対の該第１インダクタの該電源電圧間への接続／切断を切り替える第１切替部と、
   該第２相互誘導インダクタ対の該第３インダクタの該可変電圧源への接続／切断を切り替える、該第１切替部と同一構成の第２切替部とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項７記載の集積回路。
9. 請求項６記載の集積回路と、
   該集積回路の該第１外部出力端子対にそれぞれ接続された複数の外部出力端子とをそなえて構成されていることを特徴とする、半導体装置。
10. 請求項７または請求項８記載の集積回路と、
    該集積回路の該第１外部出力端子対および該第２外部出力端子対にそれぞれ接続された複数の外部出力端子とをそなえて構成されていることを特徴とする、半導体装置。

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