JP7053969B1 - Icのノイズ耐量検出装置、icのノイズ耐量検出方法、およびicの内部インピーダンス測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
実施の形態1.
図1は、実施の形態1のICのノイズ耐量検出装置の構成を表わす図である。このICのノイズ耐量検出装置は、プリント基板50上のIC51のノイズ耐量を検出する。ノイズとは、一般に測定対象となる機器の内部または外部において生じて、配線または空間を伝搬する信号のことであるが、本実施の形態においては特に記載がない限りは外部から意図的に印加する信号をノイズと呼ぶ。ただし、評価基板などにおいて、基板設計時にプリント基板に信号源を組み込んだ場合には、この信号源をノイズの発生源としても構わない。
信号発生部10は、評価用の2つの信号を発生する。2つの信号は、位相の異なる第1の交流信号および第2の交流信号である。信号発生部10が生成した第1の交流信号が第1の同軸ケーブル21を介して、第1のプローブ40に注入される。信号発生部10が生成した第2の交流信号が第2の同軸ケーブル22を介して、第2のプローブ41に注入される。
同軸ケーブル21、22の第1端には、信号発生部10が出力した信号が入力される。同軸ケーブル21、22の第2端には、第1のプローブ40、及び第2のプローブ41がそれぞれ接続されている。第1のプローブ40と第2のプローブ41は、同じ種類のプローブであっても異なる種類のプローブであっても構わない。ただし、異なる種類のプローブを用いた場合には、電気長が異なり、および測定対象との結合量の周波数特性が異なる。よって、理由がない限りは同じ種類のプローブを用いるのが望ましい。
電界プローブは、同軸の芯線と、同軸の芯線の先端に付された導体とを有する。この導体は、アンテナとして機能する。電界プローブとして、例えばパッチ構造の電界プローブまたは同軸プローブが用いられる。電界プローブの同軸の芯線の先端を開放端とすることによって、同軸の芯線の先端部と測定対象となるICの端子または配線との間に電位差を発生させるようにして、測定対象に電界を重畳する。これによって、測定対象に電力が注入される。
判定装置70は、第1のプローブ40および第2のプローブ41によってノイズとして印加された第1の交流信号および第2の交流信号による誤動作を検出する。判定装置70として最も単純なものは、電子機器が動作しなくなったことを知らせる、例えばパイロットランプ、またはスピーカなどを有する装置である。このような装置は、電子機器が動作しなくなると、音が鳴ったり、点灯していたパイロットランプが消えたり、点灯したり、点滅したりする。特に測定対象となるIC51と上記の動作しなくなったことを知らせる装置とが実装されている場合には、追加の装置は不要である。
判定装置70は、計測部71、演算部72、および表示部73を備える。このような判定装置70の代表的なものは、オシロスコープ、またはリアルタイムスペクトラムアナライザである。計測用ケーブル60は、IC51に直接接続されている。計測用ケーブル60は、IC51が異常信号を検知して特定の出力信号を出力するコネクタを有する場合に適用できる。一方、IC51がこのようなコネクタを有さない場合には、判定装置70は、IC51の出力端子、出力端子に接続される配線の出力、または外部信号による出力信号の変化を観測することによって、IC51の誤動作を判定することができる。測定する端子は出力端子だけでなく、入力端子、または入出力端子であっても構わないが、出力端子と入出力端子に絞ることによって測定時間を短くすることができる。または、判定装置70は、IC51に接続されるICとは異なるICの動作状態の変化をもって、誤動作と判定しても構わない。例えば、判定装置70は、IC51が電源ICであった場合には電源ICからの電力供給をされて動作するCPUまたはFPGAなどの他のICの動作状態を監視することで、電源ICの誤動作状態を判定しても構わない。また、ノイズを印加する対象と、誤動作状態を監視する対象とが必ずしも同一基板上に配置されている必要はない。例えばPHYによってプリント基板が接続されている場合、判定装置70は、一方のプリント基板のPHYにノイズを印加し、他方のプリント基板のPHYの動作状態を監視することで、ノイズを印加したPHYの誤動作状態を判定しても構わない。更に装置Aが、電波、超音波または光などの信号を空間に伝搬する場合において、判定装置70は、それらの信号を受信した装置Bの動作状態によって、装置Aの動作状態を監視しても構わない。
以下にプローブを用いた測定方法の一例を説明する。
<測定対象>
測定対象のIC51は動作状態であることが望ましい。そのため、電源を入れると動作するプリント基板50に実装されたIC51が評価対象となる。IC51の電源がオフの場合には、IC51に含まれる半導体素子自体も常時オン状態、または常時オフ状態となっている。半導体素子がオンのときには、半導体素子は低インピーダンスとなる。半導体素子がオフの時には、半導体素子は高インピーダンスになる。IC51の電源がオン時とオフ時とで、IC51のインピーダンスが異なる。また、ワイドバンドギャップ半導体の1つであるGaN(窒化ガリウム)を用いた半導体素子のようにノーマリーオンの半導体素子の場合には、上記のインピーダンスは逆になる。いずれの場合においても印加した信号の伝搬経路も変化することから、IC51の印加した信号に対する周波数特性の変化を正しく把握することができない。
次に、信号発生部10から出力する試験信号の使い方の一例について説明する。
第1のプローブ40および第2のプローブ41は、電界プローブ、磁界プローブ、または電界と磁界の両方を送受信できるプローブなど、どのようなものでも構わない。ただし、IC51によっては端子の間隔が100μm程度であることもあるので、第1のプローブ40および第2のプローブ41の印加部の寸法が端子の間隔と同程度の寸法であることが望ましい。ただし、信号発生部10からの印加電圧および印加電流が高い場合には、第1のプローブ40および第2のプローブ41を構成する配線は、電流容量を有し、最大定格電流を流せるものでなければならない。導電率および使用環境によって変わるが、配線として一般的な銅線を用いた場合は、1mm2(1平方ミリメートル)あたり1A程度の電流を流すことができる。第1のプローブ40および第2のプローブ41を構成する同軸の芯線と外導体との距離は、絶縁破壊距離以上にする必要がある。一般的な絶縁破壊距離は距離1mmあたり1kV程度である。より詳しくはパッシェンの法則、または修正パッシェンの法則に従うが、絶縁破壊電圧は再現性が高くないこと、および構造に起因するため、参考値である。特に、同軸の芯線と外導体の間に鋭利な箇所が存在する場合には、絶縁破壊距離をこれ以上に大きくする必要があり、通常、安全率(例えば3以上)を考慮して絶縁破壊電圧を用いる。
同軸プローブが電界プローブの場合には、細線同軸、またはセミリジッドケーブルの芯線44が外導体49から数100μm~数mmだけ突出する。この同軸プローブには、電流が流れず、芯線を細くできるため小型化できる。例えば特性インピーダンスが50Ωの細線同軸の場合には、芯線44の太さを直径40μm、外導体49の直径を200μmとすることができる。その結果、同軸プローブをIC51の微細な端子の近傍にも配置することができるので、IC51の特定端子のみにノイズを印加することができる。セミリジッドケーブルの場合には、芯線44の太さを直径0.1mm、外導体49の直径を1mm以下にすることができる。細線同軸、セミリジッドケーブル、または同軸ケーブルの先端にプローブを取り付けてもよい。
第1のプローブ40をIC51の1つの端子の近傍に配置し、第2のプローブ41をIC51の他の端子の近傍に配置する。信号発生部10から第1の交流信号および第2の交流信号を出力することによって、IC51の2つの端子間にノイズを印加することができる。
第1のプローブ40をIC51の端子の近傍に配置する。第2のプローブ41をIC51の内部の半導体素子またはボンディングワイヤの近傍に配置する。この方法は、IC51の端子が基板上に見えないBGA(Ball Grid Array)タイプに対しても有効な方法である。この方法であれば、BGAタイプのIC51の信号配線とGND端子との間に電位差を加えることができる。
IC51の端子に接続されるプリント基板50上の配線に、第1のプローブ40と第2のプローブ41とを配置する。IC51の端子に接続されるプリント基板50上の配線にノイズを印加することができる。この方法では、IC51の端子が小さい場合、またはBGAタイプのようにIC51の端子が直接プリント基板表面に見えない場合に、IC51の端子に接続される配線にノイズを印加することができる。
判定装置70は、望ましくは測定対象の電子機器全体の誤動作を検出する。その理由としては、特定のICのみが誤動作したとしても、測定対象の電子機器が誤動作しなければ問題とはならないためである。ただし、全体の特性だけを観測する場合においては測定対象が誤動作する兆候を検知するのが難しく、測定対象が破壊に至る場合もある。よって、信号発生部10は出力電圧を少しずつ上昇させ、判定装置70は、全体の誤動作を測定しながら、信号を印加しているIC51の出力波形を観測するのが望ましい。
参考のために、従来のICのノイズ耐量の測定法の一例であるDPI(Direct Power Injection)法について説明する。
本実施の形態は、ICの誤動作の判定法に関する。
ステップS205において、判定装置70が、応答マップにおける周波数f、振幅Vに対応するグリッドに出力信号の波形を書き込む。
図12は、実施の形態2の応答マップの例を表わす図である。図12の横軸は、IC51の入力端子に入力する第1の交流信号および第2の交流信号の周波数を表わす。図12の縦軸は、IC51の入力端子に入力する第1の交流信号および第2の交流信号の振幅を表わす。横軸と縦軸とを区切ることによって、グリッドが形成される。応答マップは、各グリッドにおける出力波形を含む。この出力波形は、周波数特性を示す。応答マップの横軸の周波数は等間隔で記しているが等間隔でなくてもよく、更には真値または対数であっても良い。応答マップの縦軸の振幅についても等間隔で記しているが等間隔でなくてもよく、真値または対数でも良い。縦軸の振幅は、信号発生部10、第1のプローブ40および第2のプローブ41の種類によって変わる。縦軸の振幅は、電圧、電流、電力、電界、または磁界などのICに電気信号として注入できるものであればどのような信号の振幅であってもよい。入力方法および出力方法については、接触型のプローブを用いても、非接触型のプローブを用いても構わない。ただし、接触型プローブを用いる場合は、測定した出力波形をプローブの内部回路成分を補正した信号波形とするのが望ましく、非接触型プローブを用いる場合にはアンテナファクタで補正した信号波形とするのが望ましい。さらに、IC51の端子にノイズフィルタ、またはコイルなどのような、IC51以外の回路部品が実装されている場合は、それらの部品の周波数特性を事前に測定し、計測した出力波形をそれらの部品がない場合の信号波形に補正するのが望ましい。
ステップS602において、第1のICと接続される第2のICについての応答マップを作成する。
図16は、実施の形態2の変形例のICのノイズ耐量検出方法の手順を表わすフローチャートである。
ステップS905において、判定装置70が、応答マップにおける周波数f、振幅V、端子番号Pに対応するグリッドに出力信号の波形を書き込む。
ステップS910において、端子番号Pが終了値Pnである場合には、処理が終了し、端子番号Pが終了値Pnでない場合には、処理がステップS911に進む。
図17は、実施の形態2の変形例の応答マップの例を表わす図である。
本実施の形態は、IC51の出力端子の内部インピーダンスの測定に関する。
ステップS302において、動作状態のICにおける出力信号が変化しない、または周期性を持って変化する出力端子POの近傍に電界プローブを配置して、電界プローブによって、出力端子POが生成する電界Eを測定する。
簡単のためIC1とIC2だけが接続された配線を考えると、IC1の端子に流れる電流と、IC2の端子に流れる電流は等しくなる。しかし、IC1の内部インピーダンスとIC2の内部インピーダンスとが異なる場合にはIC1の端子に印加される電圧とIC2の端子に印加される電圧が異なるため、IC1の端子の近傍の電界分布とIC2の端子の近傍の電界分布とが異なる。すなわち、内部インピーダンスが高い方の励起電圧が高くなるため電界が大きくなり、内部インピーダンスが低い方の励起電圧が低くなるため電界が小さくなる。この情報と磁界プローブによって測定した磁界から、各ICの端子の内部インピーダンスを予測することができる。
第1のICの端子の内部インピーダンスと、第1のICの端子に接続する第2のICの端子の内部インピーダンスとをそれぞれ応答マップから抽出する。第1のICの端子の内部インピーダンスと第2のICの内部インピーダンスとを用いて、第2のICの誤動作電圧が励起された時の第1のICの入力信号を逆推定することができる。これによって、第1のICに対するノイズの耐量を推定することができる。内部インピーダンスおよび出力波形に周波数特性を含むため、第1のICの入力信号の逆推定の計算には、回路シミュレータおよび一般的な最適化手法を用いることができる。
本実施の形態は、IC51の入力端子の内部インピーダンスの測定に関する。
ステップS402において、動作状態のICの入力端子PIの近傍に電界プローブを配置して、電界プローブによって、入力端子PIに印加されている電圧の振幅V0を非接触で測定する。
本実施の形態は、IC51の温度変化に注目して、誤動作を確認する方法に関する。
実施の形態5のICのノイズ耐量検出装置は、温度検出器91を備える。
図22は、実施の形態5の変形例のICのノイズ耐量検出装置の構成を表わす図である。
図23は、実施の形態6に係るICのノイズ耐量検出装置の構成を表わす図である。
信号生成器11は、電磁ノイズである試験信号を生成する。信号生成器11は、例えばシグナルジェネレータまたはファンクションジェネレータなどである。
本実施の形態における差動信号は、第1のプローブ40と第2のプローブ41に入力する2つの交流信号の位相が180度相違する。例えば、ある時刻の、ある周波数の電圧を見たときに第1のプローブ40に印加される電圧が+1Vで、第2のプローブ41に印加される電圧が-1Vとなる。更に望ましくは、第1のプローブ40から出力される電磁界と第2のプローブ41から出力される電磁界とが同振幅で、かつ逆位相となるようにしてもよい。このような場合には、第1のプローブ40から第2のプローブ41に向かって電気力線ができるため電位差が発生する。その結果、第1のプローブ40と第2のプローブ41との間に電流が流れる。また、第1のプローブ40と第2のプローブ41との間に配線、またはICなどの導体がある場合においては、導体経由で電気力線が発生することによって、第1のプローブ40と第2のプローブ41との間の電位差を導体に伝えることができる。
同相信号は、従来において、1つのプローブを用いてICに注入するときに用いられる信号である。例えば、図4のような同軸プローブを用いた場合には、同軸の芯線44から出力された信号はICに印加される。印加された信号は、同軸の外導体49に寄生容量(浮遊容量とも呼ばれる)を介して戻ってくる。さらに、測定対象または信号発生部10が同じ電源系統を用いている場合において、電源線経由で信号が伝送する。さらに、その他の寄生容量で構成される信号の伝搬経路が存在する。ただし、寄生容量は、プローブおよび測定器の配置などの影響を受けやすく、測定再現性が低いという問題がある。電源線経由の場合、測定環境が系統電源の引き回しで変わるため、測定環境および電源線に接続された他の機器の影響を受けやすく、測定再現性が得にくい。
ICのノイズ耐量検出装置は、第1のプローブ40および第2のプローブ41の走査を制御するための可動部および制御部を備えてもよい。
図24は、実施の形態6の変形例1のICのノイズ耐量検出装置の構成を表わす図である。このICのノイズ耐量検出装置の信号発生部10は、信号生成器11とバラン30との間に配置されるアンプ31を備える。アンプ31とバラン30とは、同軸ケーブル23によって接続される。
IC51に注入される電磁ノイズとしての試験信号のレベルが弱く、信号生成器11の出力電圧および周波数を変化させても、IC51が誤動作しない場合に、アンプ31を用いるのが望ましい。
図25は、実施の形態6の変形例2のICのノイズ耐量検出装置の構成を表わす図である。このICのノイズ耐量検出装置の信号発生部10は、第1のアンプ31と、第2のアンプ32と、同軸ケーブル24と、同軸ケーブル25とを備える。
図26は、実施の形態6の変形例3のICのノイズ耐量検出装置の構成を表わす図である。このICのノイズ耐量検出装置の信号発生部10は、アンプ31とバラン30との間に配置される方向性結合器34を備える。方向性結合器34とバラン30とは、同軸ケーブル26によって接続される。
図27は、実施の形態7のICのノイズ耐量検出装置の一部を示す図である。
第1のプローブ40は、同軸プローブである。第1のプローブ40の同軸の芯線44がIC51のグランド端子53に接触して配置される。
図32は、実施の形態7の変形例1の第1のプローブ40を表わす図である。
図33は、実施の形態8のICのノイズ耐量検出装置の一部の構成を表わす図である。
実施の形態7の変形例と同様に、第1のプローブ40は、同軸の芯線44の先端に取り付けられたコンデンサなどの整合回路Maを備える。第2のプローブ41は、同軸の芯線44の先端に取り付けられたコンデンサなどの整合回路Maを備えるものとしてもよい。
図35は、実施の形態9のICのノイズ耐量検出装置の一部の構成を表わす図である。
図36は、実施の形態10のICのノイズ耐量検出装置の構成を表わす図である。
第2の同軸ケーブル22a、22bは、第2の交流信号を伝送する。
パワースプリッタ33は、アンプ31の出力と接続される。パワースプリッタ33は、アンプ31の出力を分岐する。
周波数、振幅、ICの端子の組み合わせ等、測定パラメータが多いため、測定時間の短縮が必要である。測定時間の大部分は、プローブを走査する時間である。上記の実施形態では、ノイズ印加用の2つのプローブと、1つの信号検出用のプローブを用いることになるため、プローブ同士が絡み合い、自動測定できなくなることがある。
ICのノイズ耐量検出装置は、信号発生部10と、複数の第1の同軸ケーブル21と、複数の第2の同軸ケーブル22と、複数の第3の同軸ケーブル96と、複数の第1のプローブ40と、複数の第2のプローブ41と、複数の第3のプローブ61と、第1のスイッチ93と、第2のスイッチ94と、第3のスイッチ95とを備える。
第2の同軸ケーブル22は、第2の交流信号を伝送する。
実施の形態4において、IC51の内部インピーダンス測定法を行うためには、電界プローブと磁界プローブとを測定対象の同一の位置に配置する必要がある。しかしながら、電界プローブおよび磁界プローブを物理的に移動させると、移動に要する時間が必要となる。また、電界プローブの先端部の大きさと磁界プローブの先端部の大きさとが必ずしも同であるとは限らないため、これらのプローブを同一の位置に配置できるとは限らない。
この電磁界プローブは、IC51の端子の電界および磁界を測定するために用いられる。この電磁界プローブは、外導体49と芯線44とを有する同軸プローブである。
同軸プローブの芯線44の先端部と外導体49との間に電池などの直流電源からの直流電圧を印加するか否かを切り替えるスイッチまたはデュプレクサなどの切替器SWが設けられる。切替器SWがオンのときには、ダイオードD46の抵抗値が小さくなるため、図38の電磁界プローブは、磁界プローブとして機能する。切替器SWがオフのときには、ダイオードD46の抵抗値は大きくなるため、図38の電磁界プローブは、電界プローブとして機能する。
図39は、実施の形態12の変形例における電磁界プローブを表わす図である。
本実施の形態は、実際の電子機器への活用法に関する。上記の実施の形態は、一般的なICの評価法に関するものであるが、具体的なノイズ源が想定できる場合には、本実施の形態の手法を効果的に活用することができる。以下に具体例を述べる。
実施の形態3に示した非接触での電界と磁界の測定結果を用いて、インピーダンスを推定する具体的な計算方法と、その方法を用いて実測結果を計算した結果を示す。評価結果を示すためにインピーダンスが既知である条件で測定を行った。具体化には、誘電体厚0.8mmのFR-4基板を用いた特性インピーダンス50Ωのマイクロストリップ線路の一端に信号発生器(具体的には、ベクトルネットワークアナライザ)を接続した。終端が開放の場合と短絡の場合とにおいて、電界および磁界を測定した。具体的には、ベクトルネットワークアナライザの別ポートで電界および磁界を測定した。
V2(f)=α2(f)×E(f)・・・(3)
推定したいインピーダンスZ(f)は以下の式で表される。α1(f)、α2(f)、β(f)は、周波数に依存する複素係数である。α1(f)およびα2(f)は、既知の複素係数である。β(f)は、未知の複素補正係数である。
Claims (28)
- 異なる位相の第1の交流信号および第2の交流信号をノイズとして出力する信号発生部と、
前記第1の交流信号を伝送するための第1の同軸ケーブルと、
前記第2の交流信号を伝送するための第2の同軸ケーブルと、
前記第1の同軸ケーブルにおいて、前記信号発生部とは反対側の端部に接続され、プリント基板上のICに近接して配置される第1のプローブと、
前記第2の同軸ケーブルにおいて、前記信号発生部と反対側の端部に接続され、前記ICに近接して配置される第2のプローブと、
前記第1の交流信号および前記第2の交流信号を印加した後の前記ICまたは、前記ICが実装された装置の動作状態に基づいて、前記ICが誤動作しているか否かを判定する判定装置、とを備えたICのノイズ耐量検出装置。 - 前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の位相差は、180度である、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。
- 前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の位相差は、120度である、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。
- 前記判定装置は、前記ICまたは、前記ICに接続される前記ICとは異なるICの出力信号に基づいて、前記ICが誤動作しているか否かを判定する、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。
- 前記ICの温度を検出する温度検出器をさらに備え、
前記判定装置は、前記ICまたは、前記ICに接続される前記ICとは異なるICの温度変化に基づいて、前記ICが誤動作しているか否かを判定する、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記ICから放射される電磁波を検出するアンテナをさらに備え、
前記判定装置は、前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の周波数帯以外の周波数帯における前記アンテナにおける受信電圧の変化に基づいて、前記ICが誤動作しているか否かを判定する、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記信号発生部は、
試験信号を生成する信号生成器と、
前記試験信号から、振幅が等しく、かつ位相が180度相違する前記第1の交流信号および前記第2の交流信号を生成する信号分配器と、を含む請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記信号発生部は、さらに、
前記信号生成器と前記信号分配器との間に配置され、前記信号生成器によって生成された前記試験信号を増幅するアンプを、含む請求項7記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記信号発生部は、さらに、前記アンプと、前記信号分配器との間、または前記信号分配器と、前記第1のプローブと前記第2のプローブとの各々の間に配置された方向性結合器を、含む請求項8記載のICのノイズ耐量検出装置。
- 前記信号発生部は、さらに、
前記信号分配器と前記第1の同軸ケーブルの一端との間に配置され、前記信号分配器から出力された前記第1の交流信号を増幅する第1のアンプと、
前記信号分配器と前記第2の同軸ケーブルの一端との間に配置され、前記信号分配器から出力された前記第2の交流信号を増幅する第2のアンプと、を含む請求項7記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記第1の交流信号および前記第2の交流信号を印加する端子は、前記ICの信号入力端子または信号入出力端子であり、
前記ICからの出力信号を観測する端子は前記ICの信号出力端子または信号入出力端子である、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記第1のプローブおよび前記第2のプローブは、前記ICに非接触で配置される、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。
- 前記第1のプローブは、同軸プローブであり、
前記同軸プローブの同軸の芯線が前記ICのグランド端子に接触して配置され、
前記第2のプローブは、前記ICに非接触で配置される、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記第1のプローブおよび前記第2のプローブは、それぞれ同軸プローブであり、
前記第1のプローブの同軸の芯線が前記ICの第1端子に接触して配置され、
前記第2のプローブの同軸の芯線が前記ICの第2端子に接触して配置される、請求項2記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記同軸プローブの先端に取り付けられた整合回路を、さらに備える、請求項13または14記載のICのノイズ耐量検出装置。
- 前記第1のプローブおよび前記第2のプローブは、それぞれ同軸プローブであり、
前記第1のプローブの同軸の外導体と、前記第2のプローブの同軸の外導体とを接続するケーブルをさらに備える、請求項1~3のいずれか1項に記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記信号発生部は、
試験信号を生成する信号生成器と、
前記試験信号から、振幅が等しく、かつ位相が180度相違する前記第1の交流信号および前記第2の交流信号を出力する第1の信号分配器と、
前記第2の交流信号を増幅するアンプと、
前記アンプの出力と接続される第2の信号分配器と、を含み、
前記第2の信号分配器の出力と接続される2つの前記第2の同軸ケーブルと、
各々が、対応する前記第2の同軸ケーブルと接続される2つの前記第2のプローブと、を備える、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記ICの端子の電界および磁界を測定するための電磁界プローブをさらに備え、
前記電磁界プローブは、外導体と芯線とを有する同軸プローブであり、
前記芯線の先端部と前記外導体とはダイオードを介して接続され、
前記芯線の先端部と前記外導体の間に直流電圧印加のオン/オフを制御する切替器をさらに備える、請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 前記ICの端子の電界および磁界を測定するための電磁界プローブをさらに備え、
前記電磁界プローブは、外導体と芯線とを有する同軸プローブであり、
前記芯線の先端部と前記外導体とはリードスイッチを介して接続され、
前記リードスイッチを制御するための磁石と、をさらに備える請求項1記載のICのノイズ耐量検出装置。 - 異なる位相の第1の交流信号および第2の交流信号を出力する信号発生部と、
各々が、前記第1の交流信号を伝送するための複数の第1の同軸ケーブルと、
各々が、前記第2の交流信号を伝送するための複数の第2の同軸ケーブルと、
各々が、対応する前記第1の同軸ケーブルと接続され、プリント基板上のICに近接して配置され、前記第1の交流信号を前記ICに印加するための複数の第1のプローブと、
各々が、対応する前記第2の同軸ケーブルと接続され、前記ICに近接して配置され、前記第2の交流信号を前記ICに印加するための複数の第2のプローブと、
各々が、前記ICに近接して配置されて、前記ICの出力信号を計測するための複数の第3のプローブと、
各々が、対応する前記第3のプローブと接続され、前記ICの出力信号を伝送するための複数の第3の同軸ケーブルと、
前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の印加後に、前記第3のプローブから入力される前記ICの出力信号に基づいて、前記ICが誤動作しているか否かを判定する判定装置と、
複数の前記第1の同軸ケーブルと前記信号発生部との間に設けられて、前記信号発生部と接続する1つの前記第1の同軸ケーブルを切り替えるための第1のスイッチと、
複数の前記第2の同軸ケーブルと前記信号発生部との間に設けられて、前記信号発生部と接続する1つの前記第2の同軸ケーブルを切り替える第2のスイッチと、
複数の前記第3の同軸ケーブルと前記判定装置との間に設けられて、前記判定装置と接続する1つの前記第3の同軸ケーブルを切り替えるための第3のスイッチと、を備えたICのノイズ耐量検出装置。 - 異なる位相の第1の交流信号および第2の交流信号を出力するように構成された信号発生部と、前記第1の交流信号を伝送するための第1の同軸ケーブルと、前記第2の交流信号を伝送するための第2の同軸ケーブルと、前記第1の同軸ケーブルと接続される第1のプローブと、前記第2の同軸ケーブルと接続される第2のプローブと、判定装置、とを備えたICのノイズ耐量検出装置におけるノイズ耐量検出方法であって、
前記第1のプローブおよび前記第2のプローブを前記ICに近接して配置するステップと、
前記信号発生部が、前記第1の交流信号および前記第2の交流信号を出力するステップと、
前記判定装置が、前記IC、または前記ICが実装されたプリント基板、または前記ICが実装されたプリント基板に接続される異なるプリント基板の状態に基づいて、前記ICが誤動作しているか否かを判定するステップと、を備えた、ICのノイズ耐量検出方法。 - 前記信号発生部は、特定の周波数を選択して出力可能な装置であり、
前記出力するステップは、前記信号発生部が、1つの帯域幅あたり10周期以上の前記第1の交流信号および前記第2の交流信号を出力するステップを含む、請求項21記載のICのノイズ耐量検出方法。 - 前記信号発生部から出力される前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の周波数および振幅を変化させるステップと、
前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の周波数、および前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の振幅の組み合わせにおける前記ICの出力信号を示す応答マップを作成するステップと、を備えた、請求項21記載のICのノイズ耐量検出方法。 - 前記第1の交流信号および前記第2の交流信号を印加する前記ICの端子を変化させるステップを、さらに備え、
前記応答マップを作成するステップは、前記ICの端子または端子間、前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の周波数、および前記第1の交流信号および前記第2の交流信号の振幅の組み合わせにおける前記ICの出力信号を示す応答マップを作成するステップを含む、請求項23記載のICのノイズ耐量検出方法。 - 前記信号発生部が出力する前記第1の交流信号および前記第2の交流信号は、少なくとも1kHz以上の帯域幅を有する、請求項23または24に記載のICのノイズ耐量検出方法。
- 第1のICについての応答マップを作成するステップと、
前記第1のICと接続される第2のICについての応答マップを作成するステップと、
前記第2のICについての応答マップ内の誤動作条件となる周波数および振幅の組み合わせを抽出するステップと、
前記第1のICについての応答マップ内の出力信号のうち、前記抽出した周波数および振幅の組み合わせを含む出力信号の前記第1のICについての応答マップ内の周波数および振幅の組み合わせを前記第1のICの誤動作条件として特定するステップと、を含む請求項23に記載のICのノイズ耐量検出方法。 - 動作状態のICの測定対象の入力端子に印加されている電圧を測定するステップと、
前記電圧の振幅よりも小さい振幅を有する既知の擬似乱数の信号、または変調信号を前記入力端子に注入するステップと、
電界プローブを用いて、前記入力端子が生成する電界を測定するステップと、
磁界プローブを用いて、前記入力端子が生成する磁界を測定するステップと、
前記測定された電界と前記測定された磁界とに基づいて、前記入力端子の内部インピーダンスを算出するステップと、を含む、ICの内部インピーダンス測定方法。 - 電界プローブを用いて、測定対象とは異なる既知のインピーダンスの入力端子が生成する電界を測定するステップと、
磁界プローブを用いて、前記既知のインピーダンスの入力端子が生成する磁界を測定するステップと、
前記既知のインピーダンスと、前記既知のインピーダンスの入力端子が生成する前記電界および前記磁界とを用いて、複素補正係数の周波数特性を算出するステップと、
電界プローブを用いて、前記測定対象の入力端子が生成する電界を測定するステップと、
磁界プローブを用いて、前記測定対象の入力端子が生成する磁界を測定するステップと、
前記複素補正係数の周波数特性と、前記測定対象の入力端子が生成する前記電界および前記磁界とを用いて、前記測定対象の入力端子の内部インピーダンスを算出するステップと、を備えたICの内部インピーダンス測定方法。
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