JP5565326B2

JP5565326B2 - 電子部品の特性測定方法及び特性測定装置

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Publication number: JP5565326B2
Application number: JP2011009057A
Authority: JP
Inventors: 定幸松村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2031-01-19
Also published as: JP2012150011A

Description

本発明は、電子部品の特性測定方法及び特性測定装置に関し、詳しくは、集積回路を含む電子部品の特性測定方法及び特性測定装置に関する。

従来、電子部品を量産する場合、出荷前に電子部品の特性を測定し、電子部品の良否を判定している。この検査工程では、電子部品に電圧を印加し、電子部品が動作するようになってから特性を測定する必要がある。そのため、電子部品に電圧を印加した後、電子部品が動作するまで、予め設定した一定長さの待ち時間が経過してから、電子部品の特性の測定を開始している（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００７−０４０８６４号公報特開２０１０−１７０３７２号公報特開２００３−２５８６１０号公報

近年、半導体回路の集積化に伴い、製造ばらつきが集積回路（ＩＣ）の特性に与える影響が大きくなっている。このため、集積回路素子（ＩＣチップ）を搭載したモジュール部品において、電圧を印加してから実際にモジュール部品の集積回路（ＩＣ）が動作し出すまでの時間のばらつきも大きくなっている。

そのため、待ち時間の設定を短くすると、待ち時間内に起動しないために不良品と判定される電子部品の個数が増え、歩留まりが低下する。一方、待ち時間の設定を長くすると、不良品と判定される個数が減り、歩留まりは向上するが、検査工程の所要時間が長くなり、作業効率が低下する。

本発明は、かかる実情に鑑み、歩留まりの向上と作業効率の向上を図ることができる電子部品の特性測定方法及び特性測定装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品の特性測定方法を提供する。

電子部品の特性測定方法は、（ａ）集積回路を含む電子部品に電圧を印加し、該電圧の印加に伴い前記電子部品を流れる電流の電流値を計測する第１の工程と、（ｂ）計測した前記電流値が、前記電流値が飽和しなくても前記電子部品が起動したと判定することできるしきい値に達した後に、前記電子部品の特性の測定を開始する第２の工程とを備える。

上記方法において、集積回路を含む電子部品は、集積回路素子が搭載あるいは内蔵されたモジュール部品や、集積回路素子そのものなどである。

上記構成によれば、電流値が予め定めたしきい値に達したら、一定長さの待ち時間の経過を待たずに電子部品の特性の測定を開始するので、測定する電子部品ごとにできるだけ所要時間を短くすることができる。そのため、どの電子部品についても一律に同じ一定長さの待ち時間の経過を待って特性の測定を開始する場合に比べて、作業効率が向上する。

また、電流値がしきい値に達するまでの待ち時間が長くても正常に動作する電子部品については、その電子部品についてのみ所要時間を長くするだけで、特性を測定して良否を判定することができる。そのため、他の電子部品の作業効率を犠牲にすることなく、歩留まりの向上を図ることができる。

好ましくは、前記電子部品に電圧を印加した後、制限時間内に、計測した前記電流値が前記しきい値に達しないとき、当該電子部品を不良品と判定する。

この場合、予め定めた制限時間内に起動しない不良品を選別することができる。

また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品の特性測定装置を提供する。

電子部品の特性測定装置は、（ａ）電子部品が動作するための電源電圧を供給する電源部と、（ｂ）集積回路を含む電子部品が搭載され、搭載された前記電子部品に電気的に接続されて前記電子部品の特性を測定する測定部、（ｃ）前記測定部に搭載された前記電子部品に電気的に接続され、当該電子部品に、前記電源部の電源電圧を印加する第１の制御部と、（ｄ）前記測定部に搭載された前記電子部品に前記電源部の電源電圧を印加するときに流れる電流の電流値を測定する電流計と、（ｅ）前記測定部と前記第１の制御部と前記電流計とに、前記測定部と前記第１の制御部と前記電流計との動作を制御する制御信号を出力し、かつ、前記電流計と前記測定部とから、前記電流計で測定した前記電流値のデータ信号と、前記測定部が測定した前記電子部品の特性のデータ信号が入力される第２の制御部とを備える。前記第２の制御部は、前記第１の制御部を介して、前記測定部に搭載された前記電子部品に前記電源部の電源電圧を印加させた後、前記電流計で測定された前記電流値が、前記電流値が飽和しなくても前記電子部品が起動したと判定することできるしきい値に達した後に、前記測定部に当該電子部品の特性の測定を開始させる。

上記構成において、集積回路を含む電子部品は、集積回路素子が搭載あるいは内蔵されたモジュール部品や、集積回路素子そのものなどである。

本発明によれば、歩留まりの向上と作業効率の向上を図ることができる。

電子部品の特性測定装置の構成を示す概略図である。（実施例１）治具の平面図である。（実施例１）電流計で測定される電流値のグラフである。（実施例１）電子部品の特性測定装置の動作を示すフローチャートである。（実施例１）

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。

＜実施例１＞実施例１の電子部品の特性測定装置１０について、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１は、特性測定装置１０の構成を模式的に示す概略図である。図１に示すように、特性測定装置１０は、パソコン２０と、制御ボード２２と、測定機器２４と、電流計２６と、電源２８と、治具３０とを備えている。

図２の平面図に模式的に示すように、治具３０には、電子部品２が搭載される。治具３０には、搭載された電子部品２の端子２ａに接触し電気的に接続されるパッド３０ａが設けられている。各パッド３０ａは、フラットケーブル３６を介して、制御ボード２２に電気的に接続されている。

電子部品２は、集積回路素子（ＩＣチップ）が搭載あるいは内蔵されたモジュール部品である。電子部品２は、集積回路素子そのものであってもよい。

図１に示すように、治具３０は、ＲＦケーブル等の信号線４０を介して、ＲＦテスター等の測定機器２４に接続されている。測定機器２４は、信号線４０、パッド３０ａを介して、治具３０に搭載された電子部品２の端子２ａに電気的に接続され、電子部品２の特性を測定する。

パソコン２０は、信号線３３，４４，４６を介して、電源２８と、測定機器２４と、電流計２６にそれぞれ電気的に接続されている。信号線３３，４４，４６は、ＧＰ−ＩＢ（General Purpose Interface Bus）ケーブル等であり、制御信号やデータ信号を伝送する。パソコン２０は、信号線４２を介して、制御ボード２２に電気的に接続されている。信号線４２はシリアルケーブルである。パソコン２０は、信号線３３，４４，４６を介して、電源２８と、測定機器２４と、電流計２６に、それぞれの動作を制御する制御信号を出力する。また、測定機器２４での測定値のデータ信号と、電流計２６での測定値（電流値）のデータ信号とが、信号線４４，４６を介して、パソコン２０に入力される。

パソコン２０は、特性測定装置１０全体の制御を統括する。パソコン２０は、制御ボード２２による電圧印加や信号出力を制御し、電圧印加や信号出力と同期して所定のタイミングで、治具３０に搭載された電子部品２の特性を測定機器２４に測定させる。そして、測定機器２４で特性を測定したデータに基づいて、治具３０に搭載された電子部品２の良否を判定する。

電源２８は、電源ライン３１，３４を介して、電子部品２が動作するための電源電圧を制御ボード２２に供給し、さらに、前記電源電圧は制御ボード２２によって、フラットケーブル３６を介しながら、冶具３０に搭載される電子部品に供給される。また、電源ライン３１，３４間には電流計２６が接続されている。

制御ボード２２は、ＰＣ２０からの制御信号を受けて動作し、治具３０に搭載された電子部品２と接続され、電子部品２のＶｄｄ端子に電源２８からの電源電圧を印加したり、電子部品２の他の端子に、制御ボード２２で生成した信号を送出したりする。この際、電源２８と電子部品２のＶｄｄ端子間の経路に流れる電流量は電流計２６によって測定される。

本実施例では、制御ボード２２の電源は電源２８から供給されるが、外部電源から制御ボードの電源を取るようにしてもよい。

図１において破線で示すように、電源２８は電源部５０を構成する。パソコン２０と制御ボード２２は、制御部５２を構成する。パソコン２０は、第２の制御部として機能し、制御ボード２２は第１の制御部として機能する。治具３０及び測定機器２４は、測定部５４を構成する。

次に、特性測定装置１０を用いて、電子部品２の特性を測定するときの手順について、図３及び図４を参照しながら説明する。

図３は、治具３０に搭載された電子部品のＶｄｄ端子に電圧の印加を開始してからの経過時間と、電流計２６で測定した電流値ｉとの関係を示すグラフである。図３に模式的に示すように、電流計２６で測定した電流値ｉは、電圧印加開始後、しばらく経過してから増加した後、飽和する。

電子部品２に電圧を印加した後、電流値ｉがある程度大きくなれば、電流値ｉが飽和しなくても、電子部品２が起動したかどうかを判定することできる。そこで、しきい値Ｉ_１を予め設定しておき、電流値ｉがしきい値Ｉ_１に達したら、測定機器２４による電子部品２の特性の測定を開始する。あるいは、電流値ｉがしきい値Ｉ_１に達してから所定時間が経した後に、測定機器２４による電子部品２の特性の測定を開始する。

しきい値Ｉ_１は、電子部品２の特性を安定して計測できるように設定すればよい。例えば、しきい値Ｉ_１は、電流値ｉが飽和したときの飽和電流値Ｉ_２の仕様値の８０％に設定する。

電流値ｉが予め設定したしきい値Ｉ_１に達するまでの待ち時間Ｔは、電子部品２ごとにばらつき、待ち時間Ｔの最大と最小値の差が１０倍以上になる場合もある。しかしながら、あまりに待ち時間Ｔが長い電子部品２は、不良品とすべきである。そこで、予め設定した制限時間Ｔ_０までに、電流値ｉがしきい値Ｉ_１に達しない場合には、不良品と判定する。

具体的には、図４のフローチャートに示す手順で、電子部品２の特性の測定を行う。

図４に示すように、まず、治具３０に搭載された電子部品２に電圧の印加を開始し（Ｓ１０)、タイマによる経過時間のカウントを開始する（Ｓ１２）。

電圧印加開始から制限時間Ｔ_０に達するまで、すなわち、カウンタが所定のカウント値に達するまでは（Ｓ１４でＮ）、電流計２６で測定した電流値ｉがしきい値Ｉ_１に達するのを待つ（Ｓ１６で＜）。

電流計２６で測定した電流値ｉがしきい値Ｉ_１に達したら（Ｓ１６で≧）、測定機器２４により、電子部品２の特性を測定し（Ｓ１８）、その測定データに基づいて電子部品２の良否を判定し（Ｓ２０）、終了する。

電圧供給開始後、制限時間Ｔ_０に達したら、すなわち、カウンタが所定のカウント値に達しても（Ｓ１４でＹ）、電流値ｉがしきい値に達しない場合は、その電子部品２は不良品と判定し（Ｓ２２）、特性の測定は行わずに終了する。

以上の手順により、特性を測定する電子部品ごとに、電流値ｉがしきい値Ｉ_１に達したら特性の測定を開始するので、特性を測定する電子部品ごとに所要時間をできるだけ短くすることができる。そのため、一律に一定長さの待ち時間の経過を待って電子部品の特性の測定を開始する場合に比べ、作業効率が向上する。

また、電流値ｉがしきい値Ｉ_１に達する時間が長くても正常に動作する電子部品については、その電子部品についてのみ所要時間を長くするだけで、特性を測定して良否を判定することができる。そのため、他の電子部品の作業効率を犠牲にすることなく、歩留まりの向上を図ることができる。

さらに、電子部品に電圧を印加した後、予め定めた制限時間内に、電流値ｉがしきい値Ｉ_１に達しないとき、その電子部品を不良品と判定することで、制限時間内に起動しない不良品を選別することができる。

＜まとめ＞以上に説明したように、電圧印加後に流れる電流の電流値がしきい値に達したら、電子部品の特性の測定を開始することにより、歩留まりの向上と作業効率の向上を図ることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

２電子部品
１０特性測定装置
２０パソコン（第２の制御部）
２２制御ボード（第１の制御部）
２４測定機器
２６電流計
２８電源
３０治具
３１〜３６電源ライン
４０，４２，４４，４６信号線
５０電源部
５２制御部
５４測定部

Claims

集積回路を含む電子部品に電圧を印加し、該電圧の印加に伴い前記電子部品を流れる電流の電流値を計測する第１の工程と、
計測した前記電流値が、前記電流値が飽和しなくても前記電子部品が起動したと判定することできるしきい値に達した後に、前記電子部品の特性の測定を開始する第２の工程と、
を備えたことを特徴とする、電子部品の特性測定方法。
前記電子部品に電圧を印加した後、制限時間内に、計測した前記電流値が前記しきい値に達しないとき、当該電子部品を不良品と判定することを特徴とする、請求項１に記載の電子部品の特性測定方法。
電子部品が動作するための電源電圧を供給する電源部と、
集積回路を含む電子部品が搭載され、搭載された前記電子部品に電気的に接続されて前記電子部品の特性を測定する測定部、
前記測定部に搭載された前記電子部品に電気的に接続され、当該電子部品に、前記電源部の電源電圧を印加する第１の制御部と、
前記測定部に搭載された前記電子部品に前記電源部の電源電圧を印加するときに流れる電流の電流値を測定する電流計と、
前記測定部と前記第１の制御部と前記電流計とに、前記測定部と前記第１の制御部と前記電流計との動作を制御する制御信号を出力し、かつ、前記電流計と前記測定部とから、前記電流計で測定した前記電流値のデータ信号と、前記測定部が測定した前記電子部品の特性のデータ信号が入力される第２の制御部と、
を備え、
前記第２の制御部は、
前記第１の制御部を介して、前記測定部に搭載された前記電子部品に前記電源部の電源電圧を印加させた後、前記電流計で測定された前記電流値が、前記電流値が飽和しなくても前記電子部品が起動したと判定することできるしきい値に達した後に、前記測定部に当該電子部品の特性の測定を開始させることを特徴とする、電子部品の特性測定装置。