JP4775302B2 - Semiconductor evaluation equipment - Google Patents

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Description

本発明は、半導体評価装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor evaluation apparatus.

従来、半導体評価装置として、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。この文献に記載の技術も含め、図5を参照しつつ、一般に知られている半導体評価装置について説明する。   Conventionally, as a semiconductor evaluation apparatus, for example, a technique described in Patent Document 1 is known. A generally known semiconductor evaluation apparatus will be described with reference to FIG. 5 including the technique described in this document.

図5に示されるように、半導体装置(IC)の特性評価試験であるEMC(電磁両立性)試験の1つとして、外部からの妨害波等による耐性を評価するイミュニティ試験がある(例えば、特許文献1参照)。また、イミュニティ試験の1つとして、試験規格IEC62132−4に規定されているDPI(Direct RF Power Injection:直接電力注入)試験がある。   As shown in FIG. 5, as one of the EMC (electromagnetic compatibility) tests, which are semiconductor device (IC) characteristic evaluation tests, there is an immunity test for evaluating the resistance due to external interference waves (for example, patents). Reference 1). As one of the immunity tests, there is a DPI (Direct RF Power Injection) test defined in the test standard IEC62132-4.

図5に、DPI試験を行う半導体評価装置の概略構成例を示す。同図5に示されるように、半導体評価装置は、基本的に、DPI試験器110と、出力信号計測器40と、評価器50を有している。   FIG. 5 shows a schematic configuration example of a semiconductor evaluation apparatus that performs a DPI test. As shown in FIG. 5, the semiconductor evaluation apparatus basically includes a DPI tester 110, an output signal measuring device 40, and an evaluator 50.

このうち、DPI試験器110は、周辺部品を含めて動作状態にある被評価IC130に、例えば100MHz〜2GHz等の高周波ノイズを印加(注入)する。具体的には、DPI試験器110は、高周波信号を生成する高周波信号生成器11を始め、この高周波信号生成器11に接続された増幅器12及び方向性結合器13を介して接続された端子14を備えている。高周波信号生成器11にて生成される高周波信号は、増幅器12にて増幅されるとともに、試験対象である被評価IC130が有する複数の端子のうちの1つ(注入端子)に、DPI試験器110の端子14を介して高周波ノイズとして出力される。なお、端子14と注入端子との間にはフィルタ15が介在しており、このフィルタ15によって、増幅器12で増幅された高周波信号から直流成分がカットされている。こうしたフィルタ15として、例えばコンデンサが用いられる。   Among these, the DPI tester 110 applies (injects) high-frequency noise, such as 100 MHz to 2 GHz, to the IC 130 to be evaluated including the peripheral components. Specifically, the DPI tester 110 includes a high-frequency signal generator 11 that generates a high-frequency signal, a terminal 14 connected through an amplifier 12 and a directional coupler 13 connected to the high-frequency signal generator 11. It has. The high-frequency signal generated by the high-frequency signal generator 11 is amplified by the amplifier 12, and the DPI tester 110 is connected to one (injection terminal) of the plurality of terminals of the IC 130 to be tested. Is output as high-frequency noise via the terminal 14. A filter 15 is interposed between the terminal 14 and the injection terminal, and the DC component is cut from the high frequency signal amplified by the amplifier 12 by the filter 15. For example, a capacitor is used as the filter 15.

また、DPI試験器110は、方向性結合器13に接続された第1及び第2電力検出器16及び17と、これら第1及び第2電力検出器16及び17に接続された電力測定器18とを備えており、第1及び第2の電力検出器16及び17並びに電力測定器18によって、真の進行波の電力が測定されるようになっている。すなわち、方向性結合器13から進行方向の高周波(進行波)が取り出されて、第1電力検出器16でその電力(Pf)が検出され、検出結果が電力測定器18に入力され、方向性結合器13から進行方向とは反対の高周波(反射波)が取り出されて、第2電力検出器17でその電力(Pr)が検出され、検出結果が電力測定器18に入力され、電力測定器18で、進行波と反射波の電力が差し引かれることで、真の進行波の電力(Pnet=Pf−Pr)が測定される。   The DPI tester 110 includes a first and second power detectors 16 and 17 connected to the directional coupler 13, and a power measuring device 18 connected to the first and second power detectors 16 and 17. The first and second power detectors 16 and 17 and the power measuring device 18 measure the true traveling wave power. That is, a high-frequency wave (traveling wave) in the traveling direction is extracted from the directional coupler 13, the power (Pf) is detected by the first power detector 16, and the detection result is input to the power measuring device 18. A high frequency (reflected wave) opposite to the traveling direction is extracted from the coupler 13, the power (Pr) is detected by the second power detector 17, and the detection result is input to the power meter 18. At 18, the power of the traveling wave and the reflected wave is subtracted to measure the true traveling wave power (Pnet = Pf−Pr).

被評価IC130は、例えば図示しないプリント基板からなる評価用基板に周辺部品と共々実装されており、DPI試験器110の端子14は、フィルタ15及び被評価基板に形成された配線を介して、被評価IC130が有する複数の端子131のうちの注入端子とされる端子に電気的に接続されている。   The IC to be evaluated 130 is mounted together with peripheral components on an evaluation board made of a printed board (not shown), for example, and the terminal 14 of the DPI tester 110 is connected to the target via the filter 15 and the wiring formed on the board to be evaluated. The evaluation IC 130 is electrically connected to a terminal to be an injection terminal among the plurality of terminals 131 included in the evaluation IC 130.

出力信号計測器40は、高周波ノイズが注入された被評価IC130のIC特性を計測するものであり、例えばオシロスコープ等のモニタ機器を用いることができる。なお、出力信号計測器40は、被評価IC130が有する端子の注入端子とは異なる端子(モニタ端子)と例えば同軸ケーブルを介して電気的に接続されている。   The output signal measuring instrument 40 measures the IC characteristics of the IC 130 to be evaluated into which high frequency noise has been injected. For example, a monitor device such as an oscilloscope can be used. The output signal measuring instrument 40 is electrically connected to a terminal (monitor terminal) different from the injection terminal of the terminal of the evaluated IC 130 via, for example, a coaxial cable.

評価器50は、高周波信号生成器11を制御(注入電力制御)する。また、評価器50は、上記真の進行波の電力測定結果を電力測定器18から取り込むとともに、IC特性の計測結果を出力信号計測器40から取り込み、これらの結果に基づいて、被評価IC130の、高周波ノイズに対する耐量を評価する。
特許第3642979号公報
The evaluator 50 controls the high-frequency signal generator 11 (injection power control). The evaluator 50 captures the true traveling wave power measurement result from the power meter 18 and also captures the IC characteristic measurement result from the output signal measuring device 40. Based on these results, the evaluator IC 130 evaluates the evaluation target IC 130. Evaluate tolerance to high frequency noise.
Japanese Patent No. 3642979

ところで、こうした従来の半導体評価装置では、図6にその一例を示すように、評価対象とする被評価IC130を周辺部品や配線とともに評価用基板に実装した上で、被評価IC130が有する複数の端子毎に、上記高周波信号生成器11にて生成する電力を注入し、この電力が注入される注入端子とは異なるモニタ端子における出力を出力信号計測器40にてモニタリングしていた。そうした評価結果は、当然のことながら、評価対象とする被評価IC130単体の評価結果とはならず、被評価IC130及びその周辺部品と電気的に接続する配線の形状や周辺部品等々の特性(インピーダンス)をも含んだ評価結果となっている。   By the way, in such a conventional semiconductor evaluation apparatus, as shown in FIG. 6 as an example, the evaluation target IC 130 to be evaluated is mounted on an evaluation board together with peripheral components and wiring, and then a plurality of terminals of the evaluation target IC 130 are provided. Every time, the power generated by the high-frequency signal generator 11 is injected, and the output signal monitor 40 monitors the output at a monitor terminal different from the injection terminal into which the power is injected. Such an evaluation result is not, of course, an evaluation result of the evaluation target IC 130 alone, but a characteristic (impedance) of the shape of the wiring electrically connected to the evaluation target IC 130 and its peripheral components, the peripheral components, and the like. ) Including the evaluation results.

また、従来の半導体評価装置では、被評価IC130の注入端子に高周波信号生成器11にて生成された高周波信号(電力)を注入すると、被評価IC130が有する複数の端子にそれぞれ接続された配線の配線形状や周辺部品等々のインピーダンスが異なることに起因して、反射が生じてしまう。この反射は、注入される高周波信号にとってはノイズでしかなく、注入される高周波信号が減衰することになる。しかも、被評価IC130が有する複数の端子毎に接続される配線の配線形状や周辺部品等々のインピーダンスが異なることに起因してさらに、反射量も各端子間で異なっている。そのため、たとえ高周波信号生成器11にて同一の高周波信号を生成し、その同一の高周波信号を被評価IC130が有する複数の端子毎に注入したところで、異なる反射量にて減衰された高周波信号に対する出力が得られるに過ぎず、同一の高周波信号に対する出力が得られるとは限らない。   Further, in the conventional semiconductor evaluation apparatus, when the high frequency signal (power) generated by the high frequency signal generator 11 is injected into the injection terminal of the IC to be evaluated 130, the wirings connected to the plurality of terminals of the IC to be evaluated 130, respectively. Reflection occurs due to the different impedances of the wiring shape and peripheral components. This reflection is only noise for the injected high-frequency signal, and the injected high-frequency signal is attenuated. In addition, the amount of reflection also differs between the terminals due to the difference in the wiring shape of the wiring connected to each of the plurality of terminals of the IC 130 to be evaluated and the impedance of peripheral components and the like. Therefore, even if the same high-frequency signal is generated by the high-frequency signal generator 11 and the same high-frequency signal is injected into each of the plurality of terminals of the IC 130 to be evaluated, the output for the high-frequency signal attenuated by different reflection amounts However, the output for the same high-frequency signal is not always obtained.

これに対し、被評価IC130を周辺部品や配線と電気的に接続することなく、被評価IC130単体で電力注入試験を実行することが考えられる。しかしながら、こうした場合に得られる評価結果は、周辺部品や配線と電気的に接続されて動作する実際の状況における被評価IC130の評価結果とは異なってしまう。   On the other hand, it is conceivable to execute the power injection test with the evaluated IC 130 alone without electrically connecting the evaluated IC 130 with peripheral components and wiring. However, the evaluation result obtained in such a case is different from the evaluation result of the evaluated IC 130 in an actual situation in which it is electrically connected to peripheral components and wirings.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、周辺部品を含めた実際の動作状況にありながらも、評価対象とする半導体装置単体の、高周波ノイズに対する耐量を評価することのできる半導体評価装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to evaluate the tolerance of a single semiconductor device to be evaluated against high-frequency noise in the actual operation state including peripheral components. An object of the present invention is to provide a semiconductor evaluation apparatus capable of performing the above.

こうした目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、高周波信号を生成する高周波信号生成器を含んで構成される試験器と、評価対象とする半導体装置が実装され、該半導体装置が有する複数の端子の各別に専用の第1コネクタを複数有する第1実装基板と、前記半導体装置の周辺部品が実装され、該周辺部品と電気的に接続された第2コネクタを有する第2実装基板と、前記第1実装基板に実装された前記半導体装置が有する複数の端子のうちのモニタ端子とされる端子から出力される出力信号を計測する出力信号計測器と、前記第1コネクタと前記第2コネクタとの機械的な接続を通じて前記周辺部品と電気的に接続されるとともに前記周辺部品も含めた動作状態にある前記半導体装置が有する複数の端子のうちの注入端子とされる端子に、前記高周波信号生成器を通じて高周波信号を注入し、この高周波信号注入時における前記出力信号を計測することで前記高周波信号に対する耐量を前記複数の端子毎に評価する評価手段とを備える半導体評価装置として、前記第1実装基板に形成された、前記複数の端子から前記第1コネクタまでの配線は、各々のインピーダンスが互いに同一とされ、かつ、前記試験器から前記複数の端子までの信号伝達経路における各部のインピーダンスがインピーダンス整合されており、前記周辺部品と前記第2コネクタとの間には、伝達する電気信号のうちの交流成分が伝達することを抑制する伝達抑制手段が介在していることとした。 In order to achieve such an object, according to the first aspect of the present invention, a tester including a high-frequency signal generator that generates a high-frequency signal and a semiconductor device to be evaluated are mounted, and the semiconductor device has A first mounting board having a plurality of dedicated first connectors for each of a plurality of terminals; a second mounting board having a second connector on which peripheral components of the semiconductor device are mounted and electrically connected to the peripheral components; An output signal measuring instrument for measuring an output signal output from a terminal to be a monitor terminal among a plurality of terminals included in the semiconductor device mounted on the first mounting board; the first connector; and the second connector. It is electrically connected to the peripheral component through a mechanical connection with a connector and is an injection terminal among a plurality of terminals of the semiconductor device in an operating state including the peripheral component. A semiconductor evaluation device comprising: an evaluation means for injecting a high-frequency signal into a terminal through the high-frequency signal generator and measuring the output signal at the time of injecting the high-frequency signal to evaluate a tolerance for the high-frequency signal for each of the plurality of terminals as an apparatus, the first formed in the mounting substrate, each wire of said plurality of terminals to said first connector, each of the impedance is identical to each other and the signal from the tester to said plurality of terminals The impedance of each part in the transmission path is impedance-matched, and a transmission suppressing means that suppresses transmission of an AC component of the electric signal to be transmitted is interposed between the peripheral component and the second connector. It was decided that

半導体評価装置としてのこのような構成では、評価対象とする半導体装置及びその周辺部品は、異なる基板である第1及び第2実装基板にそれぞれ分離して実装されながらも、第1及び第2コネクタによって機械的に接続されることで電気的にも接続されている。なお、第1実装基板では、半導体装置が有する複数の端子から第1コネクタまでの配線は、各々のインピーダンスが互いに同一とされ、かつ前記試験器から前記複数の端子までの信号伝達経路における各部のインピーダンスがインピーダンス整合されている。さらに、第2実装基板では、周辺部品と第2コネクタとの間に、伝達する電気信号のうちの交流信号が伝達することを抑制する伝達抑制手段が介在している。このような構成において、周辺部品を含めた当該半導体装置の動作状態において、高周波信号生成器によって生成される高周波信号を半導体装置が有する複数の端子毎に注入するとともに、この高周波信号注入時の、半導体装置のモニタ端子から出力される出力信号を信号計測器にて計測することで、高周波信号に対する耐量を各端子毎に評価手段を通じて評価されることになる。 In such a configuration as a semiconductor evaluation device, the semiconductor device to be evaluated and its peripheral components are separately mounted on the first and second mounting substrates, which are different substrates, while the first and second connectors are mounted. It is also electrically connected by being mechanically connected. In the first mounting substrate, the wiring from a plurality of terminals to the first connector included in the semiconductor device, each of the impedance is the same as one another, and each unit in the signal transmission path from the tester to said plurality of terminals Are impedance matched. Further, in the second mounting board, a transmission suppressing unit that suppresses transmission of an AC signal among electric signals to be transmitted is interposed between the peripheral component and the second connector. Oite to this configuration, in the operating state of the semiconductor device including the peripheral components, as well as injection of high-frequency signals for each of a plurality of terminals of the semiconductor device produced by the high frequency signal generator, when the high-frequency signal injection By measuring the output signal output from the monitor terminal of the semiconductor device with a signal measuring instrument, the tolerance for the high frequency signal is evaluated for each terminal through the evaluation means.

このように、試験器から複数の端子までの信号伝達経路における各部のインピーダンスがインピーダンス整合され、第1実装基板に形成される配線のインピーダンスは同一とされており、半導体装置が有する複数の端子毎に配線のインピーダンスは変わらないため、たとえ高周波信号が注入されても反射が生じにくくなる。そのため、高周波信号が減衰することは少なくなり、たとえ減衰したとしても、その減衰量(反射量)は端子毎に変わることはなく略同一であるため、高周波信号生成器11にて同一の高周波信号を生成し、その同一の高周波信号を被評価IC130が有する各端子毎に注入することで、その同一の高周波信号に対する出力が得られるようになる。 Thus, the impedance of each part in the signal transmission path from the tester to the plurality of terminals is impedance-matched, and the impedance of each wiring formed on the first mounting board is the same, and the plurality of terminals included in the semiconductor device Since the impedance of the wiring does not change every time, even if a high frequency signal is injected, reflection hardly occurs. Therefore, the high-frequency signal is less likely to be attenuated. Even if it is attenuated, the attenuation amount (reflection amount) does not change for each terminal and is substantially the same. And the same high frequency signal is injected into each terminal of the IC 130 to be evaluated, so that an output for the same high frequency signal can be obtained.

また、周辺部品と第2コネクタとの間に伝達抑制手段が介在するため、高周波信号生成器11にて生成された高周波信号が周辺部品へ伝達しようにも、伝達抑制手段によってほとんど伝達しなくなる。したがって、評価結果には、周辺部品と電気的に接続する配線の形状や周辺部品等々の特性が含まれなくなる。しかもこのとき、伝達抑制手段は、伝達する電気信号のうちの直流成分については伝達するため、半導体装置は、周辺回路を含めた実際の動作状態にある。   Further, since the transmission suppressing means is interposed between the peripheral component and the second connector, the transmission suppressing means hardly transmits the high frequency signal generated by the high frequency signal generator 11 even if it is transmitted to the peripheral component. Therefore, the evaluation result does not include the shape of the wiring electrically connected to the peripheral component, the characteristics of the peripheral component, and the like. In addition, at this time, since the transmission suppressing unit transmits the direct current component of the transmitted electric signal, the semiconductor device is in an actual operation state including the peripheral circuit.

このように、背景技術の欄に記載した従来技術とは異なり、周辺部品も含めた実際の動作状況にありながらも、評価対象とする半導体装置単体の、高周波ノイズに対する耐量を各端子毎に評価することができるようになる。なお、第1実装基板については、評価対象とする半導体装置が有する端子数が同数である限り、共用化することができるようにもなる。   In this way, unlike the prior art described in the background art section, the tolerance for high-frequency noise of the single semiconductor device to be evaluated is evaluated for each terminal, even though it is in the actual operating condition including peripheral components. Will be able to. The first mounting board can be shared as long as the number of terminals of the semiconductor device to be evaluated is the same.

また、上記請求項1に記載の構成において、例えば請求項2に記載の発明のように、前記第1コネクタは、前記半導体装置が前記第1実装基板に実装される位置である実装位置を囲むようにその周囲に配置されていることとしてもよい。   In the configuration according to claim 1, for example, as in the invention according to claim 2, the first connector surrounds a mounting position where the semiconductor device is mounted on the first mounting board. It is good also as arrange | positioning around it.

通常、配線インピーダンスは、配線長さ、断面積及び断面形状等に影響を受けて変化する。その点、上記請求項2に記載の構成において、例えば請求項3に記載の発明のように、前記第1コネクタは、前記実装位置を中心とした円周上に配置されており、前記第1実装基板の配線は、前記半導体装置が有する複数の端子から前記第1コネクタまで放射状に形成されていることとすれば、第1実装基板に配線を容易に形成することができるようになる。   Usually, the wiring impedance changes depending on the wiring length, cross-sectional area, cross-sectional shape, and the like. In that respect, in the configuration according to claim 2, for example, as in the invention according to claim 3, the first connector is arranged on a circumference centered on the mounting position. If the wiring of the mounting board is formed radially from the plurality of terminals of the semiconductor device to the first connector, the wiring can be easily formed on the first mounting board.

こうした構成においては、例えば請求項4に記載の発明のように、前記第1実装基板の配線は、マイクロストリップラインにて形成されていることが望ましい。   In such a configuration, for example, as in the invention described in claim 4, it is desirable that the wiring of the first mounting board is formed by a microstrip line.

また、例えば請求項5に記載の発明のように、前記第1及び第2コネクタは前記第1及び第2実装基板の一面にのみそれぞれ配置されており、前記第1及び第2実装基板は、前記第1及び第2コネクタが機械的に接続されることで、これら第1及び第2コネクタの実装面が互いに対向するように階層状に支持された積層体を構成していることとしてもよい。これにより、第1及び第2実装基板が併せて占める面積を小さくすることができるため、当該半導体評価装置の体格の小型化を図ることができるようにもなる。   For example, as in the invention described in claim 5, the first and second connectors are arranged only on one surface of the first and second mounting boards, respectively, and the first and second mounting boards are The first and second connectors may be mechanically connected to form a layered body that is supported in a hierarchical manner so that the mounting surfaces of the first and second connectors face each other. . Thereby, since the area which the 1st and 2nd mounting board occupies can be made small, the size reduction of the said semiconductor evaluation apparatus can also be achieved.

通常、外来電磁ノイズが評価結果に与える影響を低減するには、電波暗室内において当該評価を行うことが望ましいものの、そうした電波暗室は大規模な設備となってしまう。   Normally, in order to reduce the influence of external electromagnetic noise on the evaluation result, it is desirable to perform the evaluation in an anechoic chamber, but such an anechoic chamber becomes a large-scale facility.

その点、上記請求項5に記載の構成において、例えば請求項6に記載の発明のように、前記第1実装基板は、前記第1コネクタが配置された面と同一面に前記半導体を有するとともに、前記第1コネクタが配置された面と反対側の面に外来電磁ノイズを吸収する電磁吸収板を有し、前記第2実装基板は、前記第2コネクタが配置された面と同一面に外来電磁ノイズを吸収する電磁吸収板を有し、前記積層体は、外来電磁ノイズを吸収する電磁吸収板をその側面に有することで、電波暗室が構成することとすれば、外来電磁ノイズが与える影響を簡素な構成での低減することができるようになる。 In that respect, in the configuration according to claim 5, for example, as in the invention according to claim 6, the first mounting board has the semiconductor on the same surface as the surface on which the first connector is disposed. And an electromagnetic absorption plate that absorbs external electromagnetic noise on a surface opposite to the surface on which the first connector is disposed, and the second mounting board is external on the same surface as the surface on which the second connector is disposed. An electromagnetic absorption plate that absorbs electromagnetic noise is included, and the laminate has an electromagnetic absorption plate that absorbs external electromagnetic noise on its side surface. Can be reduced with a simple configuration.

なお、前記伝達抑制手段としては、例えば請求項7に記載の発明のように、インダクタを含んで構成されるバイアスティを採用するとよい。   As the transmission suppressing means, for example, a bias tee including an inductor may be employed as in the invention described in claim 7.

また、例えば請求項8に記載の発明のように、当該半導体評価装置は、前記高周波信号生成器を通じて高周波信号を注入する第1実装基板を複数有するとともに、これらを切り替える切替手段を備えており、前記評価手段は、前記高周波信号を注入する第1実装基板を前記切替手段を通じて切り換えつつ、前記高周波信号に対する耐量を各半導体装置毎に評価してもよい。これにより、複数の半導体装置の評価を行うに要する時間を短縮することができるようになる。   Further, for example, as in the invention described in claim 8, the semiconductor evaluation apparatus includes a plurality of first mounting substrates that inject high-frequency signals through the high-frequency signal generator, and includes a switching unit that switches between them. The evaluation unit may evaluate a tolerance for the high-frequency signal for each semiconductor device while switching the first mounting substrate for injecting the high-frequency signal through the switching unit. As a result, the time required for evaluating a plurality of semiconductor devices can be shortened.

さらに、例えば請求項9に記載の発明のように、前記試験器は、前記半導体装置が有する複数の端子のうちの注入端子とされる端子に注入される入力信号を計測する入力信号計測器を有しており、前記評価手段は、前記高周波信号注入時における前記出力信号及び前記入力信号を計測することで前記高周波信号に対する耐量を前記複数の端子毎に評価することとしてもよい。これにより、評価手段は、半導体装置の注入端子に入力される入力信号及びモニタ端子から出力される出力信号を実際に測定し、これらに基づき半導体装置の評価を行うため、より評価精度を向上することができるようになる。   Further, for example, as in the invention described in claim 9, the tester includes an input signal measuring device that measures an input signal injected into a terminal to be an injection terminal among a plurality of terminals of the semiconductor device. And the evaluation means may evaluate the tolerance for the high-frequency signal for each of the plurality of terminals by measuring the output signal and the input signal at the time of injection of the high-frequency signal. As a result, the evaluation means actually measures the input signal input to the injection terminal of the semiconductor device and the output signal output from the monitor terminal, and evaluates the semiconductor device based on them, thereby improving the evaluation accuracy. Will be able to.

以下、本発明に係る半導体評価装置の一実施の形態について、図1〜図3を参照して説明する。ここで、図1は、本実施の形態において採用する、評価対象とする半導体装置を実装する第1実装基板の平面構造を示す平面図である。また、図2(a)及び(b)は、そうした第1実装基板及び半導体装置の周辺部品を実装する第2実装基板の側面構造をそれぞれ示す側面図であり、図3は、第1実装基板及び第2実装基板の側面構造を示すとともに、これら第1及び第2実装基板が機械的に接続された状態を示す側面図である。なお、この実施の形態の半導体評価装置も、先の図5に示した従来の半導体評価装置に準じた構成を有している。そのため、以下の説明においては、従来の半導体評価装置と重複する要素についての説明を割愛する。   An embodiment of a semiconductor evaluation apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a plan view showing a planar structure of a first mounting substrate on which a semiconductor device to be evaluated, which is employed in the present embodiment, is mounted. 2A and 2B are side views respectively showing the side structure of the first mounting board and the second mounting board on which the peripheral components of the semiconductor device are mounted. FIG. 3 shows the first mounting board. FIG. 5 is a side view showing a side structure of the second mounting board and a state in which the first and second mounting boards are mechanically connected. The semiconductor evaluation apparatus of this embodiment also has a configuration according to the conventional semiconductor evaluation apparatus shown in FIG. Therefore, in the following description, the description about the element which overlaps with the conventional semiconductor evaluation apparatus is omitted.

図1に示されるように、平面視略正方形状の第1実装基板21の上表面には、本実施の形態において評価対象となる半導体装置20が該第1実装基板21の略中央に実装されており、この半導体装置20は、複数(本実施の形態では例えば「20個」)の端子を有している。なお、以下では便宜上、これら複数の端子のうちの特定の「19個」の端子を、後述する高周波信号を注入する注入端子21bとするとともに、これら複数の端子のうちの特定の「1個」の端子を、高周波信号注入時の応答波形をモニタリングするためのモニタ端子21cとして説明するが、実際には、これら各端子はそれぞれ、注入端子としてだけでなく、同時に、モニタ端子としても同時に機能することができる。そのため、こうした注入端子あるいはモニタ端子といった端子の区別は、図示した態様に限られるものではなく任意である。またちなみに、こうした注入端子あるいはモニタ端子といった端子の区別は、当該半導体装置20の機能上の入力端子あるいは出力端子とは無関係になっている。さらに、本実施の形態の第1実装基板21は、平面視略正方形状としているが、これに限らず、平面視円形状あるいは平面視八角形状等の平面視多角形状としてもよい。   As shown in FIG. 1, a semiconductor device 20 to be evaluated in the present embodiment is mounted on the upper surface of a first mounting substrate 21 having a substantially square shape in plan view at the substantially center of the first mounting substrate 21. The semiconductor device 20 has a plurality of terminals (for example, “20” in the present embodiment). In the following, for convenience, specific “19” terminals among the plurality of terminals are referred to as injection terminals 21b for injecting a high-frequency signal to be described later, and specific “one” of the plurality of terminals. These terminals are described as monitor terminals 21c for monitoring a response waveform at the time of high-frequency signal injection. Actually, each of these terminals functions simultaneously as a monitor terminal as well as an injection terminal. be able to. Therefore, the distinction between terminals such as injection terminals or monitor terminals is not limited to the illustrated mode, but is arbitrary. Incidentally, the distinction between the terminals such as the injection terminal or the monitor terminal is independent of the functional input terminal or output terminal of the semiconductor device 20. Furthermore, although the first mounting substrate 21 of the present embodiment has a substantially square shape in plan view, the first mounting substrate 21 is not limited thereto and may have a polygonal shape in plan view such as a circular shape in plan view or an octagonal shape in plan view.

図1に示されるように、第1実装基板21は、当該半導体装置20が有する複数の端子の各別に専用の第1コネクタ21aを有している。これら第1コネクタ21aは、半導体装置20が実装される実装位置を中心とした同心同一の円周上に配置されており、半導体装置20を囲んでいる。なお、本実施の形態の第1コネクタ21aは、半導体装置20の実装位置を中心とした同心同一の円周上に配置されているが、これに限られず、同心の円周上に配置されたり、矩形状に配置されたりしても、後述するように、同一のインピーダンスとされている限り任意である。 As shown in FIG. 1, the first mounting substrate 21 has a dedicated first connector 21 a for each of a plurality of terminals included in the semiconductor device 20. These first connectors 21 a are arranged on the same concentric circumference centering on the mounting position where the semiconductor device 20 is mounted, and surround the semiconductor device 20. The first connector 21a of the present embodiment is arranged on the same concentric circumference with the mounting position of the semiconductor device 20 as the center. However, the first connector 21a is not limited to this and is arranged on the concentric circumference. Even if it is arranged in a rectangular shape, it is optional as long as it has the same impedance as will be described later.

また、図1に示されるように、半導体装置20の注入端子21b及びモニタ端子21cは、例えばアルミニウムや銅などの適宜の金属材料を用いて形成された配線21dによって、第1コネクタ21aと電気的に接続されている。こうした配線21dのうち、半導体装置20を起点として図1において左右へ伸びる配線は、略直線状に形成されており、半導体装置20を起点として図1において上下へ伸びる配線は、直線状に形成されているものの、第1コネクタ21aの近傍においては若干左右へ広がっている。このように、配線21dは、半導体装置20を中心として放射状に形成され、注入端子21b及びモニタ端子21cから第1コネクタ21aまでのインピーダンスが同一となるように、第1実装基板21上に形成されている。また、DPI試験器110から注入端子21bまでの信号伝達経路における各部のインピーダンスがインピーダンス整合されている。これにより、半導体装置20が有する端子21b及び21c毎に配線21dのインピーダンスは変わらないため、たとえ高周波信号が注入されても反射が生じにくくなる。そのため、高周波信号が減衰することは少なくなり、たとえ減衰したとしても、その減衰量(反射量)は端子21b及び21c毎に変わることはなく略同一であるため、高周波信号生成器11にて同一の高周波信号を生成し、その同一の高周波信号を半導体装置20が有する各注入端子21b毎に注入することで、その同一の高周波信号に対する出力がモニタ端子21cから得られるようになる。 Further, as shown in FIG. 1, the injection terminal 21b and the monitor terminal 21c of the semiconductor device 20 are electrically connected to the first connector 21a by a wiring 21d formed using an appropriate metal material such as aluminum or copper. It is connected to the. Of these wirings 21d, the wiring extending left and right in FIG. 1 from the semiconductor device 20 is formed in a substantially straight line, and the wiring extending in the vertical direction in FIG. 1 from the semiconductor device 20 is formed in a straight line. However, in the vicinity of the first connector 21a, it extends slightly to the left and right. Thus, the wiring 21d is formed radially around the semiconductor device 20, and is formed on the first mounting substrate 21 so that the impedance from the injection terminal 21b and the monitor terminal 21c to the first connector 21a is the same. ing. Moreover, the impedance of each part in the signal transmission path from the DPI tester 110 to the injection terminal 21b is impedance matched. Thereby, since the impedance of the wiring 21d does not change for each of the terminals 21b and 21c included in the semiconductor device 20, reflection is less likely to occur even if a high frequency signal is injected. Therefore, the high-frequency signal is less attenuated, and even if it is attenuated, the attenuation amount (reflection amount) does not change for each of the terminals 21b and 21c and is substantially the same. And the same high frequency signal is injected into each injection terminal 21b of the semiconductor device 20, so that an output for the same high frequency signal can be obtained from the monitor terminal 21c.

ここで、第1実装基板21は、図2(a)に示されるように、上記半導体装置20、該半導体装置20の注入端子21b及びモニタ端子21c(図2(a)では図示略)、上記第1コネクタ21a及び上記配線21dを全て、同一の実装面(図2(a)では実装基板21の下表面)に有している。   Here, as shown in FIG. 2A, the first mounting substrate 21 includes the semiconductor device 20, the injection terminal 21b and the monitor terminal 21c (not shown in FIG. 2A) of the semiconductor device 20, and the above. The first connector 21a and the wiring 21d are all provided on the same mounting surface (the lower surface of the mounting substrate 21 in FIG. 2A).

さらに、第1実装基板21は、図2(a)に示されるように、上記実装面と反対側の面、すなわち、図2(a)では実装基板21の上表面に、適宜の電磁吸収材にて形成された、電磁ノイズを吸収する電磁吸収板21eが配設されている。なお、この電磁吸収板21eは、第1実装基板21と同一の外形形状に形成されているため、第1実装基板21の上表面の全面を覆っている。これにより、図2(a)中の上方から下方へ伝播しようとする電磁ノイズを吸収することができ、ひいては、半導体装置20や配線24d等を伝達する電気信号にそうした電磁ノイズが重畳することを抑制することができるようになる。 Further, as shown in FIG. 2 (a), the first mounting board 21 has an appropriate electromagnetic absorbing material on the surface opposite to the mounting surface, that is, on the upper surface of the mounting board 21 in FIG. 2 (a). An electromagnetic absorbing plate 21e that absorbs electromagnetic noise is formed. The electromagnetic absorbing plate 21e is formed in the same outer shape as that of the first mounting substrate 21, and thus covers the entire upper surface of the first mounting substrate 21. 2A can be absorbed, and as a result, the electromagnetic noise is superimposed on the electrical signal transmitted through the semiconductor device 20, the wiring 24d, and the like. It becomes possible to suppress.

一方、図2(b)に示されるように、第2実装基板23の一面、例えば、実装基板23の下表面には、半導体装置20の周辺部品22が実装されており、この周辺部品22が実装された面と反対側の面、すなわち、実装基板23の上表面には、後述する配線23d及びバイアスティ24を通じて周辺部品22と電気的に接続された第2コネクタ23aが配設されている。なお、この図2(b)においては便宜上、第2実装基板23は、第2コネクタ23aをそれぞれ「2個」有しているものとして示しているが、第2実装基板23は、先の第1コネクタ21aと同数第2コネクタ23aを有しているため、実際には、第2コネクタ23aを「20個」有している。なお、こうした数は、評価対象とする半導体装置20によって異なるため、「20個」に限らない。 On the other hand, as shown in FIG. 2B, the peripheral component 22 of the semiconductor device 20 is mounted on one surface of the second mounting substrate 23, for example, the lower surface of the mounting substrate 23. On the surface opposite to the mounted surface, that is, on the upper surface of the mounting substrate 23, a second connector 23a electrically connected to the peripheral component 22 through a wiring 23d and a bias tee 24 described later is disposed. . In FIG. 2B, for convenience, the second mounting board 23 is shown as having “two” each of the second connectors 23a. Since there are the same number of second connectors 23a as the number of one connector 21a, actually, there are “20” second connectors 23a. Since the number varies depending on the semiconductor device 20 to be evaluated, it is not limited to “20”.

また、図2(b)に示されるように、周辺部品22は、例えばアルミニウムや銅などの適宜の金属材料にて第2実装基板23下表面に形成された配線23d、及び、当該バイアスティ24を伝達する電気信号のうちの交流成分が伝達することを抑制するバイアスティ24を介して、第2コネクタ23aと電気的に接続されている。   Further, as shown in FIG. 2B, the peripheral component 22 includes a wiring 23d formed on the lower surface of the second mounting substrate 23 with an appropriate metal material such as aluminum or copper, and the bias tee 24. Is electrically connected to the second connector 23a via a bias tee 24 that suppresses transmission of an AC component of the electric signal.

詳しくは、配線23dは、図2(b)に示されるように、第2実装基板23下表面に実装された周辺部品22から第2実装基板23下表面のうちのバイアスティ24直下の部分に至るまで、第2実装基板23下表面に沿うように形成されている。そして配線23dは、バイアスティ24直下の部分から第2実装基板23内部を貫通してバイアスティ24に接続されている。バイアスティ24は、基本的に、図示しないインダクタを内部に含んで構成される。インダクタは、一般に、当該インダクタを伝達する電気信号が高周波になるほどそのインピーダンスが大きくなる一方、当該インダクタを伝達する電気信号が低周波になるほどそのインピーダンスが小さくなる。そのため、バイアスティ24は、当該バイアスティ24を伝達する電気信号のうちの高周波成分が伝達することを抑制するとともに、低周波成分あるいは直流成分の伝達を妨げないようにしている。これにより、高周波信号生成器11にて生成された高周波信号が周辺部品へ伝達しようにも、バイアスティ24によってほとんど伝達しなくなる。したがって、評価結果には、周辺部品22と電気的に接続する配線23dの形状や周辺部品22等々の特性が含まれなくなる。しかもこのとき、バイアスティ24は、伝達する電気信号のうちの直流成分については伝達するため、半導体装置20は、周辺部品22を含めた実際の動作状態にある。   Specifically, as shown in FIG. 2B, the wiring 23 d extends from the peripheral component 22 mounted on the lower surface of the second mounting board 23 to a portion immediately below the bias tee 24 on the lower surface of the second mounting board 23. Up to this point, it is formed along the lower surface of the second mounting substrate 23. The wiring 23 d penetrates through the second mounting substrate 23 from a portion immediately below the bias tee 24 and is connected to the bias tee 24. The bias tee 24 basically includes an inductor (not shown). In general, the impedance of an inductor increases as the electrical signal transmitted through the inductor becomes higher in frequency, while the impedance decreases as the electrical signal transmitted through the inductor becomes lower in frequency. For this reason, the bias tee 24 suppresses transmission of a high-frequency component of the electric signal transmitted through the bias tee 24 and does not prevent transmission of a low-frequency component or a DC component. As a result, the high frequency signal generated by the high frequency signal generator 11 is hardly transmitted by the bias tee 24 even if it is transmitted to the peripheral components. Therefore, the evaluation result does not include the characteristics of the wiring 23 d electrically connected to the peripheral component 22, the peripheral component 22, and the like. In addition, at this time, the bias tee 24 transmits a direct current component of the electric signal to be transmitted, so that the semiconductor device 20 is in an actual operation state including the peripheral component 22.

さらに、第2実装基板23は、図2(b)に示されるように、第2コネクタ23aの実装面、すなわち、図2(b)では第2実装基板23の上表面に、適宜の電磁吸収材にて形成された、電磁ノイズを吸収する電磁吸収板23eが配設されている。なお、この電磁吸収板23eは、第2実装基板23と同一の外形形状に形成されており、第2実装基板23の上表面の全面を覆っている。これにより、図2(b)中の下方から上方へ伝播しようとする電磁ノイズを吸収することができ、ひいては、第1及び第2コネクタ21a及び23aを通じて第1及び第2実装基板21及び23を機械的に接続するときに、半導体装置20や配線24d等を伝達する電気信号にそうした電磁ノイズが重畳することを抑制することができるようになる。   Further, as shown in FIG. 2B, the second mounting board 23 has an appropriate electromagnetic absorption on the mounting surface of the second connector 23a, that is, the upper surface of the second mounting board 23 in FIG. An electromagnetic absorbing plate 23e that is made of a material and absorbs electromagnetic noise is disposed. The electromagnetic absorbing plate 23e is formed in the same outer shape as the second mounting substrate 23, and covers the entire upper surface of the second mounting substrate 23. Thereby, the electromagnetic noise which is going to propagate from the lower side to the upper side in FIG. 2B can be absorbed. As a result, the first and second mounting boards 21 and 23 are connected through the first and second connectors 21a and 23a. When mechanically connected, it is possible to suppress such electromagnetic noise from being superimposed on an electrical signal transmitted through the semiconductor device 20, the wiring 24d, and the like.

同様に、第2実装基板23は、図2(b)に示されるように、適宜の電磁吸収材にて形成された、電磁ノイズを吸収する電磁吸収板25を有している。なお、この電磁吸収板25は、第1及び第2コネクタ21a及び23aが互いに機械的に接続されたとき、「第1実装基板21上表面〜第1実装基板21の側面〜第1実装基板21下表面に配設された半導体装置20及び第1コネクタ21aの側方〜第2実装基板23上表面に配設された第2コネクタ23a及びバイアスティ24の側方〜第2実装基板23の側面〜第2実装基板23下表面に配設された周辺部品22の側方」を覆うことのできる大きさを有している。これにより、図2(b)中の左方から右方へ及び右方から左方へ伝播しようとする電磁ノイズを吸収することができ、ひいては、第1及び第2コネクタ21a及び23aを通じて第1及び第2実装基板21及び23を機械的に接続するときに、半導体装置20や配線24d等を伝達する電気信号にそうした電磁ノイズが重畳することを抑制することができるようになる。   Similarly, as shown in FIG. 2B, the second mounting board 23 has an electromagnetic absorbing plate 25 that absorbs electromagnetic noise and is made of an appropriate electromagnetic absorbing material. When the first and second connectors 21a and 23a are mechanically connected to each other, the electromagnetic absorbing plate 25 indicates that "the upper surface of the first mounting substrate 21 to the side surface of the first mounting substrate 21 to the first mounting substrate 21. Sides of the semiconductor device 20 and the first connector 21a disposed on the lower surface to the side of the second connector 23a and the bias tee 24 disposed on the upper surface of the second mounting substrate 23 to the side surface of the second mounting substrate 23 To the side of the peripheral component 22 disposed on the lower surface of the second mounting substrate 23 ”. As a result, electromagnetic noise that tends to propagate from left to right and from right to left in FIG. 2B can be absorbed, and as a result, the first and second connectors 21a and 23a can be used for the first. In addition, when the second mounting boards 21 and 23 are mechanically connected, it is possible to suppress such electromagnetic noise from being superimposed on the electrical signal transmitted through the semiconductor device 20, the wiring 24d, and the like.

また同様に、第2実装基板23は、図2(b)に示されるように、適宜の電磁吸収材を用いて形成された、電磁ノイズを吸収する電磁吸収板26を有している。なお、この電磁吸収板26も、第2実装基板23と同一の外形形状に形成されており、第2実装基板23の下表面の全面を覆っている。これにより、図2(b)中の下方から上方へ伝播しようとする電磁ノイズを吸収することができ、周辺部品22及び配線23dを伝達する電気信号にそうした電磁ノイズが重畳することを抑制することができるようになる。   Similarly, as shown in FIG. 2B, the second mounting board 23 includes an electromagnetic absorbing plate 26 that absorbs electromagnetic noise and is formed using an appropriate electromagnetic absorbing material. The electromagnetic absorbing plate 26 is also formed in the same outer shape as the second mounting substrate 23 and covers the entire lower surface of the second mounting substrate 23. As a result, electromagnetic noise that propagates from the lower side to the upper side in FIG. 2B can be absorbed, and such electromagnetic noise is prevented from being superimposed on the electrical signal transmitted through the peripheral component 22 and the wiring 23d. Will be able to.

以上のように構成された第1実装基板21及び第2実装基板23を用いて、半導体装置20の、高周波信号に対する耐量を評価するに当たっては、図3に示すように、第1コネクタ21a及び第2コネクタ23aを機械的に接続することにより、これら第1コネクタ21a及び第2コネクタ23aの実装面が互いに対向するように階層状に支持された積層体30が構成される。ちなみに、図示を割愛しているがDPI試験器110(高周波信号生成器11)の出力端子が積層体30の側面から例えば同軸ケーブルを介してバイアスティ24に接続されており、バイアスティ24を介して高周波信号が注入されている。このように、第1及び第2コネクタ21a及び23aが機械的に接続されると、第1実装基板21に実装された半導体装置20と第2実装基板23に実装された周辺部品22とが電気的に接続されることとなる。また、第1及び第2コネクタ21a及び23aが機械的に接続されると、電磁吸収板21eが第1実装基板21の上表面を、電磁吸収板25が積層体30の側面を、電磁吸収板23eが第2実装基板23の上表面を、それぞれ覆うこととなり、いわば電波暗室が積層体30内部に構成されることになる。これにより、評価対象となる半導体装置20は、配線21d並びに周辺部品22及び配線23dと共々、この電波暗室内にて評価実験が実行されることになるため、評価器50(図5及び背景技術の欄参照)を通じて得られる評価結果に外来電磁ノイズが与える影響がほとんどなくなる。   In evaluating the tolerance of the semiconductor device 20 against high frequency signals using the first mounting board 21 and the second mounting board 23 configured as described above, as shown in FIG. By mechanically connecting the two connectors 23a, a stacked body 30 is formed which is supported in a hierarchical manner so that the mounting surfaces of the first connector 21a and the second connector 23a face each other. Incidentally, although not shown, the output terminal of the DPI tester 110 (high-frequency signal generator 11) is connected to the bias tee 24 from the side surface of the laminated body 30 via, for example, a coaxial cable. A high frequency signal is injected. As described above, when the first and second connectors 21a and 23a are mechanically connected, the semiconductor device 20 mounted on the first mounting substrate 21 and the peripheral component 22 mounted on the second mounting substrate 23 are electrically connected. Will be connected. When the first and second connectors 21a and 23a are mechanically connected, the electromagnetic absorbing plate 21e is the upper surface of the first mounting substrate 21, the electromagnetic absorbing plate 25 is the side surface of the laminate 30, and the electromagnetic absorbing plate. 23e covers the upper surface of the second mounting substrate 23, so that an anechoic chamber is formed inside the laminate 30. As a result, the semiconductor device 20 to be evaluated is subjected to an evaluation experiment in the anechoic chamber together with the wiring 21d, the peripheral component 22, and the wiring 23d. The external electromagnetic noise has almost no effect on the evaluation results obtained through the column.

また、このように小規模な電波暗室内にて電力注入実験が実行されるため外来電磁ノイズの影響がほとんどなくなるとは言え、周辺部品22を含めて半導体装置20が動作状態となると、当該半導体装置20及び配線21d並びに周辺部品22及び配線23d等から電磁ノイズが生じる。こうした輻射ノイズのうち、周辺部品22及び配線23dから生じる輻射ノイズについては、電磁吸収板23eが配設されていることから、これを吸収することができ、上記評価結果に輻射ノイズが与える影響を低減することができるようになる。   In addition, since the power injection experiment is performed in such a small anechoic chamber, the influence of external electromagnetic noise is almost eliminated. However, when the semiconductor device 20 including the peripheral component 22 is in an operating state, the semiconductor Electromagnetic noise is generated from the device 20, the wiring 21d, the peripheral component 22, the wiring 23d, and the like. Among these radiant noises, the radiant noise generated from the peripheral component 22 and the wiring 23d can be absorbed because the electromagnetic absorbing plate 23e is provided, and the influence of the radiant noise on the evaluation result is affected. Can be reduced.

また、第1実装基板21については、評価対象とする半導体装置20の端子21b及び21cが同数である限り、共用化することができるようにもなる。   Further, the first mounting substrate 21 can be shared as long as the number of terminals 21b and 21c of the semiconductor device 20 to be evaluated is the same.

なお、本発明に係る半導体評価装置は、上記実施の形態で例示した構成に限られるものではなく、本実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実行することもできる。   Note that the semiconductor evaluation apparatus according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above embodiment, and can be implemented as, for example, the following form in which the present embodiment is appropriately changed.

上記実施の形態では、図2(a)に示されるように、第1実装基板21の下表面に通常の配線21dを形成することとしたがこれに限らない。他に例えば、配線21dの周りに図示しないGND配線を配置するとともに、この配線21d直上(配線21dと第1実装基板21下表面との間)にもGND配線を配置した、いわゆるマイクロストリップラインとしてもよい。これにより、伝達される電気信号に重畳するノイズをより低減することができるようになる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 2A, the normal wiring 21d is formed on the lower surface of the first mounting substrate 21, but the present invention is not limited to this. In addition, for example, as a so-called microstrip line in which a GND wiring (not shown) is disposed around the wiring 21d and a GND wiring is also disposed immediately above the wiring 21d (between the wiring 21d and the lower surface of the first mounting substrate 21). Also good. Thereby, the noise superimposed on the transmitted electric signal can be further reduced.

上記実施の形態では、第1及び第2実装基板21及び23が第1及び第2コネクタ21a及び23aによって機械的に接続された積層体30を1つのみ評価対象として、評価実験(電力注入実験)を実行していたが、これに限らない。他に例えば、図5に対応する図として図4に示すように、当該半導体評価装置10aは、半導体装置20が実装された第1実装基板21(正確には積層体30)を複数有するとともに、例えば複数のスイッチング素子を多段に配置して構成された切替回路60を備えるものとする。評価器50は、高周波信号を注入する第1実装基板21をこの切替回路60を通じて所定時間毎に切り換えつつ(スキャン)、高周波信号に対する耐量を各半導体装置20毎に評価することとしてもよい。これにより、複数の半導体装置20の耐量を評価するに要する時間の短縮を図ることができるようになる。ちなみに、DPI試験器110の出力端子から切替回路60までにおける電気信号伝達経路のインピーダンス、及び、切替回路60における配線のインピーダンスはそれぞれ、第1実装基板21と同様に、インピーダンス整合されていることが望ましい。これにより、第1実装基板21上だけでなく、DPI試験器110の出力端子から切替回路60までにおける電気信号伝達経路や切替回路60の配線においても、注入された高周波信号が減衰するようなことがほとんどなくなる。   In the above-described embodiment, the evaluation experiment (power injection experiment) is performed using only one stacked body 30 in which the first and second mounting boards 21 and 23 are mechanically connected by the first and second connectors 21a and 23a. ), But is not limited to this. In addition to this, for example, as shown in FIG. 4 as a diagram corresponding to FIG. 5, the semiconductor evaluation device 10 a includes a plurality of first mounting substrates 21 (more precisely, stacked bodies 30) on which the semiconductor devices 20 are mounted, For example, it is assumed that a switching circuit 60 configured by arranging a plurality of switching elements in multiple stages is provided. The evaluator 50 may evaluate the tolerance for the high-frequency signal for each semiconductor device 20 while switching the first mounting substrate 21 for injecting the high-frequency signal through the switching circuit 60 every predetermined time (scanning). As a result, it is possible to reduce the time required for evaluating the tolerance of the plurality of semiconductor devices 20. Incidentally, the impedance of the electrical signal transmission path from the output terminal of the DPI tester 110 to the switching circuit 60 and the impedance of the wiring in the switching circuit 60 may be impedance matched, similar to the first mounting board 21. desirable. As a result, the injected high-frequency signal is attenuated not only on the first mounting board 21 but also on the electrical signal transmission path from the output terminal of the DPI tester 110 to the switching circuit 60 and the wiring of the switching circuit 60. Almost disappears.

上記実施の形態では、先の図2及び図3に示されるように、当該半導体評価装置では、周辺部品22と第2コネクタ23aとの間にバイアスティ24が介在した第2実装基板23を採用していたが、これに限らない。要は、伝達する電気信号のうちの交流成分が伝達することを抑制することができれば、所期の目的を達成することができる。   In the above embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the semiconductor evaluation apparatus employs the second mounting board 23 in which the bias tee 24 is interposed between the peripheral component 22 and the second connector 23a. However, it is not limited to this. In short, the intended purpose can be achieved if the transmission of the alternating current component of the transmitted electric signal can be suppressed.

上記実施の形態では、先の図2及び図3に示されるように、当該半導体評価装置が上記電磁吸収板21e、23e、25及び26を備えることにより、積層体30内部にいわゆる電波暗室を構成していたが、これに限らない。こうした電磁吸収板21e、23e、25及び26については、割愛した構成としてもよい。これによっても、所期の目的を達成することはできる。   In the above embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the semiconductor evaluation apparatus includes the electromagnetic absorbing plates 21e, 23e, 25, and 26, thereby forming a so-called anechoic chamber inside the stacked body 30. However, it is not limited to this. Such electromagnetic absorbing plates 21e, 23e, 25 and 26 may be omitted. This also achieves the intended purpose.

本発明に係る半導体評価装置の一実施の形態で採用される第1実装基板の平面図。The top view of the 1st mounting board employ | adopted with one Embodiment of the semiconductor evaluation apparatus concerning this invention. 同実施の形態において、(a)及び(b)は、第1実装基板及び第2実装基板の側面図。In the embodiment, (a) and (b) are side views of a first mounting board and a second mounting board. 同実施の形態において、第1実装基板及び第2実装基板が機械的に接続された状態を示す側面図。The side view which shows the state in which the 1st mounting board and the 2nd mounting board were mechanically connected in the embodiment. 本発明に係る半導体評価装置の変形例について、全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure about the modification of the semiconductor evaluation apparatus which concerns on this invention. 従来の半導体評価装置について、全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure about the conventional semiconductor evaluation apparatus. 従来の半導体評価装置において採用される実装基板の平面図。The top view of the mounting board | substrate employ | adopted in the conventional semiconductor evaluation apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10、10a…半導体評価装置、11…高周波信号生成器、12…増幅器、13…方向性結合器、14…出力端子、15…フィルタ、16…第1電力検出器、17…第2電力検出器、18…電力測定器(入力信号計測器)、20…半導体装置、21…第1実装基板、21a…第1コネクタ、21b…注入端子、21c…モニタ端子、21d…配線、21e…電磁吸収板、22…周辺部品、23…第2実装基板、23a…第2コネクタ、23d…配線、23e…電磁吸収板、24…バイアスティ、25…電磁吸収板、30…積層体、40…出力信号測定器、50…評価器(評価手段)、60…切替回路(切替手段)、110…DPI試験器、120…実装基板、130…被評価IC、131…端子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a ... Semiconductor evaluation apparatus, 11 ... High frequency signal generator, 12 ... Amplifier, 13 ... Directional coupler, 14 ... Output terminal, 15 ... Filter, 16 ... 1st power detector, 17 ... 2nd power detector , 18 ... Electric power measuring device (input signal measuring device), 20 ... Semiconductor device, 21 ... First mounting substrate, 21a ... First connector, 21b ... Injection terminal, 21c ... Monitor terminal, 21d ... Wiring, 21e ... Electromagnetic absorption plate 22 ... Peripheral parts, 23 ... Second mounting board, 23a ... Second connector, 23d ... Wiring, 23e ... Electromagnetic absorber, 24 ... Bias tee, 25 ... Electromagnetic absorber, 30 ... Laminate, 40 ... Output signal measurement 50 ... evaluator (evaluation means), 60 ... switching circuit (switching means), 110 ... DPI tester, 120 ... mounting substrate, 130 ... IC to be evaluated, 131 ... terminal.

Claims (9)

高周波信号を生成する高周波信号生成器を含んで構成される試験器と、
評価対象とする半導体装置が実装され、該半導体装置が有する複数の端子の各別に専用の第1コネクタを複数有する第1実装基板と、
前記半導体装置の周辺部品が実装され、該周辺部品と電気的に接続された第2コネクタを有する第2実装基板と、
前記第1実装基板に実装された前記半導体装置が有する複数の端子のうちのモニタ端子とされる端子から出力される出力信号を計測する出力信号計測器と、
前記第1コネクタと前記第2コネクタとの機械的な接続を通じて前記周辺部品と電気的に接続されるとともに前記周辺部品も含めた動作状態にある前記半導体装置が有する複数の端子のうちの注入端子とされる端子に、前記高周波信号生成器を通じて高周波信号を注入し、この高周波信号注入時における前記出力信号を計測することで前記高周波信号に対する耐量を前記複数の端子毎に評価する評価手段とを備える半導体評価装置であって、
前記第1実装基板に形成された、前記複数の端子から前記第1コネクタまでの配線は、各々のインピーダンスが互いに同一とされ、かつ、前記試験器から前記複数の端子までの信号伝達経路における各部のインピーダンスがインピーダンス整合されており、
前記周辺部品と前記第2コネクタとの間には、伝達する電気信号のうちの交流成分が伝達することを抑制する伝達抑制手段が介在していることを特徴とする半導体評価装置。
A tester configured to include a high-frequency signal generator for generating a high-frequency signal;
A first mounting substrate on which a semiconductor device to be evaluated is mounted and a plurality of dedicated first connectors for each of a plurality of terminals of the semiconductor device;
A second mounting substrate having a second connector on which peripheral components of the semiconductor device are mounted and electrically connected to the peripheral components;
An output signal measuring instrument for measuring an output signal output from a terminal to be a monitor terminal among a plurality of terminals of the semiconductor device mounted on the first mounting substrate;
An injection terminal among a plurality of terminals of the semiconductor device which is electrically connected to the peripheral component through mechanical connection between the first connector and the second connector and which is in an operation state including the peripheral component An evaluation means for injecting a high-frequency signal into the terminal through the high-frequency signal generator and measuring the output signal at the time of the high-frequency signal injection to evaluate a tolerance for the high-frequency signal for each of the plurality of terminals; A semiconductor evaluation apparatus comprising:
Formed in said first mounting substrate, each wire of said plurality of terminals to said first connector, each of the impedance is the same as one another and, in the signal transmission path from the tester to said plurality of terminals The impedance of each part is impedance matched ,
A semiconductor evaluation apparatus characterized in that a transmission suppressing means that suppresses transmission of an AC component of an electric signal to be transmitted is interposed between the peripheral component and the second connector.
前記第1コネクタは、前記半導体装置が前記第1実装基板に実装される位置である実装位置を囲むようにその周囲に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体評価装置。   2. The semiconductor evaluation apparatus according to claim 1, wherein the first connector is arranged around a mounting position that is a position where the semiconductor device is mounted on the first mounting board. 前記第1コネクタは、前記実装位置を中心とした円周上に配置されており、
前記第1実装基板の配線は、前記半導体装置が有する複数の端子から前記第1コネクタまで放射状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体評価装置。
The first connector is disposed on a circumference centered on the mounting position;
The semiconductor evaluation apparatus according to claim 2, wherein the wiring of the first mounting substrate is formed radially from a plurality of terminals of the semiconductor device to the first connector.
前記第1実装基板の配線は、マイクロストリップラインにて形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体評価装置。   The semiconductor evaluation apparatus according to claim 1, wherein the wiring of the first mounting substrate is formed by a microstrip line. 前記第1及び第2コネクタは前記第1及び第2実装基板の一面にのみそれぞれ配置されており、
前記第1及び第2実装基板は、前記第1及び第2コネクタが機械的に接続されることで、これら第1及び第2コネクタの実装面が互いに対向するように階層状に支持された積層体を構成していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体評価装置。
The first and second connectors are disposed only on one surface of the first and second mounting boards, respectively.
The first and second mounting boards are stacked in layers so that the mounting surfaces of the first and second connectors face each other by mechanically connecting the first and second connectors. The semiconductor evaluation apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor evaluation apparatus forms a body.
前記第1実装基板は、前記第1コネクタが配置された面と同一面に前記半導体を有するとともに、前記第1コネクタが配置された面と反対側の面に電磁ノイズを吸収する電磁吸収板を有し、
前記第2実装基板は、前記第2コネクタが配置された面と同一面に電磁ノイズを吸収する電磁吸収板を有し、
前記積層体は、電磁ノイズを吸収する電磁吸収板をその側面に有することで、電波暗室が構成されていることを特徴とする請求項5に記載の半導体評価装置。
The first mounting board has an electromagnetic absorbing plate that absorbs electromagnetic noise on a surface opposite to the surface on which the first connector is disposed while the semiconductor is provided on the same surface as the surface on which the first connector is disposed. Have
The second mounting substrate has an electromagnetic absorbing plate that absorbs electromagnetic noise on the same surface as the surface on which the second connector is disposed,
The semiconductor evaluation apparatus according to claim 5, wherein the laminated body has an electromagnetic wave anechoic chamber by having an electromagnetic absorption plate for absorbing electromagnetic noise on a side surface thereof.
前記伝達抑制手段は、インダクタを含んで構成されるバイアスティであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導体評価装置。   The semiconductor evaluation apparatus according to claim 1, wherein the transmission suppression unit is a bias tee including an inductor. 当該半導体評価装置は、前記高周波信号生成器を通じて高周波信号を注入する第1実装基板を複数有するとともに、これらを切り替える切替手段を備えており、
前記評価手段は、前記高周波信号を注入する第1実装基板を前記切替手段を通じて切り換えつつ、前記高周波信号に対する耐量を各半導体装置毎に評価することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体評価装置。
The semiconductor evaluation apparatus includes a plurality of first mounting substrates that inject high-frequency signals through the high-frequency signal generator, and includes a switching unit that switches between them.
The evaluation means evaluates a tolerance for the high-frequency signal for each semiconductor device while switching the first mounting substrate for injecting the high-frequency signal through the switching means. The semiconductor evaluation apparatus according to item.
前記試験器は、前記半導体装置が有する複数の端子のうちの注入端子とされる端子に注入される入力信号を計測する入力信号計測器を有しており、
前記評価手段は、前記高周波信号注入時における前記出力信号及び前記入力信号を計測することで前記高周波信号に対する耐量を前記複数の端子毎に評価することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体評価装置。
The tester has an input signal measuring device for measuring an input signal injected into a terminal to be an injection terminal among a plurality of terminals of the semiconductor device,
9. The evaluation unit according to claim 1, wherein the evaluation unit evaluates a tolerance for the high-frequency signal for each of the plurality of terminals by measuring the output signal and the input signal when the high-frequency signal is injected. The semiconductor evaluation apparatus according to one item.
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