JPH02178941A - 集積回路測定治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 集積回路ｆｌｌｌ＋定治具、特に高速集積回路用の集積
回路測定治具に関し、 信号の伝搬損失、クロスト−りを低減し、かつ小型化す
ることにより、パルス電圧の歪およびＤＣ電圧降下が小
さく誤動作の生じない集積回路測定治具を提供すること
を目的とし、 被測定集積回路素子のパッケージから突出された複数の
各リードと集積回路測定装置からの複数の測定用ケーブ
ルとの間に介在して両者を接続するための集積回路測定
治具において、前記集積回路測定装置の複数の４１１１
定用ケーブル側から前記被ｆｌｌ１１定集積回路素了の
各リード接続端側に向って連続的に縮径する中心導体お
よびこの中心導体を囲む外導体を有するテーパ状同軸線
路を備える同軸線路を複数結束して形成するように構成
する。

〔産業上の利用分野〕 本発明は集積回路ｉ１＋１１定治具、特に高速集積回路
用の集積回路測定治具に関する。

近年、高速コンピュータの超高速化に対応ずべく　、Ｈ
Ｅ　Ｍ　Ｔ　（Ｉｌｉｇｈ　ｔ　１ｃｃｔｒｏｎ　Ｌｉ
ｏｂｉｌｉｔｙ１’ｒａｎｓｉｓｔｏｒ）あるいはＨＢ
　Ｔ　（ｌＩｅｔｅｒｏｊｕｎｃＬｉｏｎＢｉｐｏｌａ
ｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の超高速素子か開発され
ている。そして、このような超高速素子の性能を評価す
るために、マイクロストリップ線路あるいは小型同軸線
路を用いた集積回路測定治具か提供されている。この集
積回路測定治具では、ｆｌｌ１１定の高速化を図るため
に伝搬損失、クロスト−り、ＤＣバイアス電圧の降下等
の低減が要求される。

また、ＨＥＭＴのように低温状態でｆｌｌｌ＋定する場
合、集積回路測定治具のτ」法か大きいと熱容量も大き
くなり４１す定に要する時間か長くなるという問題かあ
り、集積回路測定治具を小型化する必要かある。

〔従来の技術〕

第４図は従来の集積回路４１［１定冶只の一例を示す斜
視図である。第５図は第４図の集積回路測定治具５０の
■−Ｖ線における縦断面図であり、第６図は同しく　ｖ
’＋−ｖｒ線における縦断面図である。

第４図乃至第６図において、従来の集積回路測定治具５
０は広帯域の周波数での整合を行うための高周波用の小
型同軸線路５］と、小型同軸線路５１の端部を保持する
ためのランチャ−５５と、パッケージ２０のリード２１
との接続用の電極６１か形成されているマイクロストす
・ツブ線路６０と、これらを搭載するためのアルミナ基
板５４と、金属ブロック５３とを備えている。

小型同軸線路５１はランチャ−５５の第１保持部＋４’
　５５　ａに形成された孔部に挿入保持され、小型同軸
線路５１の外導体５１　Ｃはこの第１保持部＋４’　５
５　ａと第２保持部月５５ｂを介して金属ブロック５３
とアルミナ基板５４との接地面５つに接続されている。

また、小型同軸線路５１の中心導体５１−ａは、第１保
持部＋Ａ’　５５　ａの端面からアルミナ基板５４」二
に突出して、アルミナ基［５４Ｊ：に配設されているマ
イクロストリップ線路６０と接続されている。そして、
電磁波信号の伝搬モトが同軸モードからマイクロス１〜
リツプ線路モトに変換される時に生じる寄生インダクタ
ンスＬａを補償するための容量Ｃを形成（第７図参照）
するために、中心導体５１−　ａの」三方の第１保持部
祠５５ａの端面には金属突起５６か配設されている。ま
た、上述したように外導体５１　ｃと接地面５つとが安
定して接続されているため、外導体５　］、　Ｃと接地
面５９間のインタフタンスＬｂ（第７図参照）は低減さ
れている。

一方、マイクロストリップ線路６０の他端には電極６コ
か形成されており、この電極６］はパッケージ２０のリ
ード２１のパターンに対応して配設されており、第６図
に示されるように電極６１の上にり−＋：２１が載置さ
れ、その」二から絶縁性の押さえ板６２を載置して両者
の接続がなされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしなから、」二連した集積回路測定治具では、容量
Ｃを形成するための金属突起５６はある程度大きな幅が
必要である。このためランチャ−５５の幅も大きくなる
。したかって、例えば１２ｏ端了のクアＦ（ｑｕａｄ）
フラットパッケージ（大きさ：　１６ｍｍＸ　１６ｍｍ
、リード間隔二〇、４．５ｍｍ）用の集積回路測定治具
の場合、辺に幅９．４ｍｍのランチャ−５５が３０個配
列されるため、治具の別法は一辺が約３００ｍｍと大き
なものとなってしまう。また、リード２１と同軸線路５
１の中心導体５１　ａとを結ぶマイクロストリップ線路
６ｏの長さは、最大約３００ｍｍにも達する場合かある
。一方、マイクロストリップ線路６０の幅は、リード２
１の間隔が０．４５ｒｏ　ｍであるため、モート変換時
に電磁波の反射、電極６１間のクロスト−りの防止を考
慮して０．２５ｍｍ程度となり、またアルミナ基板５４
の厚さは、測定系のインピーダンス（この場合、５０Ω
）に一致させるために０．２５ｍｍとされる。したかっ
て、マイクロストリップ線路６０の長さに依存するＤＣ
抵抗、高周波抵抗、電磁波の漏洩は大きくなり、同軸線
路５］からリード２１間で発生ずる信号の伝搬損失は約
５ｄＢと大きなものになり、パルス電圧波形の歪か生し
るという問題かある。

また、バイアス供給電圧の降下が生しるため規定の電圧
が印加できす、また隣接する線路間のクロスト−りも大
きくなり、ｆｌｌｌｌ定系およびＩＣ回路か誤動作する
という問題も生じていた。

さらに、ＨＥ　Ｍ　Ｔにおけるような液体窒素中での測
定の場合、集積回路測定治具の」法が大きいために、熱
容量が大きく冷却、昇温に要する時間か長くなり、また
金属ブロック５３とアルミナ基板５４との熱膨張係数に
差があるために、アルミナ基板５４にクラックが生しる
という問題がある。

さらに、マイクロストリップ線路６０の電極６１とリー
ド２１との接続部では、各リードは遮Ｍされていないた
めクロスト−りか大きいという［ｊ！ｊ題もある。

そこで本発明は、信号の伝搬損失、クロストりを低減し
、かつ小型化することにより、パルス電圧の歪およびＤ
Ｃ電圧降下か小さく誤動作の生じない集積回路測定治具
を提供することを１」的とする。

〔課題を解決するための手段〕

被測定集積回路素子のパッケージ（２０）がら突出され
た複数の各り一１’（２１、）と集積回路測定装置から
の複数の測定用ケーブルとの間に介在して両者を接続す
るための集積回路ｆｌｌｌｌ定治具において、前記集積
回路測定装置の複数の測定用ケプル側から前記被測定集
積回路素子の各リード接続端側に向って連続的に縮径す
る中心導体（３ａ）およびこの中心導体（３ａ）を囲む
外導体（３ｃ）を有するテーパ状同軸線路（３）を備え
る同軸線路（１）を複数結束して形成することによって
達成される。

〔作用〕

同軸線路（１）は大径同軸線路（２）と小径同軸線路（
４）とをテーパ状同軸線路（３）とて接続したものであ
り、このテーパ状同軸線路（３）は中心導体（３ａ）と
外導体（３ｃ）が集積回路測定装置の複数のＡ１す走用
ケーブル側から被測定集積回路素子の各リード接続端側
に向って連続的に縮径するため、この寸法変換部分での
電磁波の反則は生じない。また、小径同軸線路の外導体
が接地されているため電磁波の漏洩もない。したがって
信号の伝搬損失、クロスト−りが極めて少なくパルス電
圧の歪およびＤＣ電圧降下が小さく誤動作の発生がなく
、さらに線路の配線密度の高い小型の集積回路４１す定
治具が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る集積回路ｌ１ＩＩｊ定治具の一実
施例を示す斜視図である。第２図は第１図の集積回路測
定治具の■−■線にお（プる縦断面図であり、第３図は
同しく　ｍ−ｍ線における縦断面図である。

第１図乃至第３図において、集積回路４］］１定治具は
同軸線路１と、この同軸線路］を配設するだめの金属ブ
ロック］］と、押さえ用の金属基板１５とを備えている
。

同情線路］は大径同軸線路２と、テーパ状同軸線路３と
、小径同軸線路４とがらなる。大径同軸線路２と小径同
軸線路４は、各々所定の径を有する中心導体２ａ、、４
．ａ、絶縁体２ｂ、４ｂおよび外導体２ｃ、４ｃを有し
ている。また、テーパ状同軸線路３は、集積回路４１す
定装置の複数の測定用ケーブル側から被Ａ１１ｌ定集積
回路索了の各り−１・接続端側に向って連続的に縮径す
る中心導体３ａ、絶縁体３ｂおよび／ｒｊ導体３ｃをＨ
している。そして、中心導体３ａの径と外導体３ｃの径
の比は、テーパ状同軸線路３におけるインピータンスか
定となるように設定されている。大径同情線路２は金属
ブロック１１の凸部１　］−ｂに形成された孔部に挿入
保持され、小径同軸線路４は金属ブロック１１の平Ｊｌ
ｊ部１１Ｃ」二に川−！Ｔに隣接するように配設されて
いる。そして、大径同軸線路２の外導体２ｃと小径同軸
線路４の夕（導体４Ｃは金属ブロック］１に接地されて
いる。

金属ブロック１１は、上述したように大径ＩＦ−ｉ１１
１１ｔ＋線路２を保持するための凸部１．１．　ｂと、
小径同軸線路４を配設するための平坦部１．１．　ｃを
有している。そして、第２図および第３図に示されるよ
うに、平坦部１１Ｃの小径同軸線路４の配設領域の前方
には、小径同軸線路４の輔ノｊ向と平行に各小径同軸線
路４の間に位置するように複数の隔壁１１　ａか所定の
長さて設けられている。各隔壁間には所定の高さに絶縁
体］３か配設され、この絶縁体］３」二の略中央部には
、隔壁１．１．　ａと平イー」て、かつ隔壁１１．、　
ａと非接触状態で電極］４か配設されている。この電極
１４は小径同軸線路４の中心導体４．　ａとパッケージ
２０のり−ｌ−２１とを接続するための電極である。図
示例では小径同軸線路４の絶縁体４ｂから突出している
中心導体４ａか電極１４」−に載置接続されている。

］　１ 金属基板］５は、パッケージ２０のリード２１と電極１
４との接続を保つための押さえ板としての役割と、小径
同軸線路４の中心導体４ａとり１・２１とを接地導体で
囲む役割とを持つ。クアドフラッＩ・パッケージ用の集
積回路測定治具の場合、金属基板１５は小径同軸線路４
の中心導体４ａとリ−１・２１との接続部を覆う回廊形
状をなし、そのド面には絶縁体１３と対応する位置に絶
縁体１６か配設されている。絶縁体１６の幅は隔壁１１
、、　ａ間の距離より小さく、厚ろは電極１４」−にリ
ード２１が載置された時のり一ド２１の上面から隔壁１
１．　ａの」二面までの長さと竹しいものである（第３
図参照）。また、金属基板１５の外側下面には、金属基
板］５と小径同軸線路４の外導体４ｃとを接続するため
の金属板１５　ａか垂設されている。そ（、て、パン）
−１−ジ２０をリード２１か電極］４」二に載置される
ように金属ブロック１１」二の置き、リーＦ　２１．４
二に絶縁体１６が位置するように金属基板１５を載置す
ることにより、小径同軸線路４の中心導体４ａとリーＩ
・２１は金属板１、５　ａを介して接地されている導体
（金属ブロック１１の隔壁１１ａと金属基板１５）に囲
まれ、疑似同軸線路１０が形成される。

本発明では、」二連したように同軸線路１は大径同軸線
路２と小径同軸線路４とがチーツク状同軸線路３によっ
て接続されて＋ｈ成されているため、同軸線路１のτ」
性変換部分における電磁波の反ｆＡ＝１はなく、信号の
伝搬損失は極めて少ない。このため、従来の集積回路測
定治具において必要とされていた整合用のランチャ−お
よび金属突起は必要なく、集積回路測定治具の寸法は大
径同軸線路２の外導体２Ｃの径により決まる。例えば、
外導体２Ｃの径か１．２ｍｍの大径同軸線路２を用いた
場合、］２０端子のクアドフラｙ　ｈバ・ソケージ用の
集積回路測定治具の一辺は約４０　ｍ　ｒｎとなり、従
来（約３００ｍｍ）に比べて約１／７に縮小される。

さらに、同軸線路１内で反則が生しないため、集積回路
ｆｌｌｌｌ定治具の遮断周波数は従来に比べて格段に高
くなる。

また、マイクロストリップ線路を用いる場合と異なり、
小径同軸線路４の外導体４Ｃは接地されているため中心
導体４ａからの信号の漏洩かなく、クロスト−りの発生
かなくなり誤動作か生しない。

さらに、クロスト−りの発生がないため、隣接する小径
同軸線路４間の距離を大幅に小さくすることができるた
め、集積回路パッケージ２０のリード２１との接続用の
電１ｆ！１．４の配線密度を高くてき、高密度端子の集
積回路パッケージのａｌｌｌ　定か可能となる。

さらに、クロスト−りの発生がないため、小径同軸線路
４の中心導体４ａの断面積を大きくすることができ、こ
のため導体抵抗か小さくなり、１）　Ｃ電圧時ドおよび
伝搬損失も小さくなる。したがって、パッケージのり−
１・に到達するパルス波形の歪は極めて少ない。

さらに、小径同軸線路４の中心導体４ａとパッケージ２
０のり−１・２１とを接地導体により囲むことによって
疑似同軸線路か形成されるため、伝搬損失、クロスト−
り等を低減し、遮断周波数を高くすることができる。

また、上述したことがら集積回路４］す定治具の小型化
か可能となり、治具自体の熱容量を小さくして、低温で
の１ｌｌｌｌｌｌｌ時定を短縮することができる。

なお、以上の実施例においては、同軸線路１を一次元的
にリード２１の配列方向に沿って並列配置して結束した
例を示Ｉ７たか、可能な範囲において各同軸線路を個々
に亙い違いに積層させてもよ０゜そうすることにより同
軸線路］の結束幅を縮めることができ、治具の面積を小
さくし２てさらに小形化することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれは、同軸線路の寸法変換部分での電磁波の
反射か生ぜず、また、小径同軸線路の外導体か接地され
ているため電磁波のＡｊ）洩もないため、信号の伝搬損
失、クロスト−りか極めて少なく、パルス電圧の歪およ
びＤＣ電圧降トか小さく、誤動作発生かなく、かつ線路
の配線密度の高い小型の集積回路Ａ１１１定治具か可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る集積回路測定治具の一実施例を示
す斜視図、 第２図は第１図の集積回路測定治具の■−■線におｊう
る縦断面図、 第３図は同じ＜ｍ−ｍ線における縦断面図、第４図は従
来の集積回路、’１１１１定治具の一例を示す斜視図、 第５図は第４図の集積回路測定治具のＶ−Ｖ線における
縦断面図、 第６図は同じ＜　ｖｒ−ｖｒ線における縦断面図、第７
図は同軸モードからマイクロストリップ線路モードへの
変換時の電気等価回路図である。 １・同軸線路、 ２　・大径同軸線路、 ３・・・テーパ状同軸線路、 ４・小径同軸線路、 ２ａ、３ａ、４ａ・中心導体、 ２ｂ、３ｂ、４ｂ・絶縁体、 ２ｃ、３ｃ、４ｃ　　外導体、 １０　疑似同軸線路、 １１・金属ブロック、 １１−　ａ・隔壁、 １１ｂ・・凸部、 １、１　ｃ・平坦部、 ］、　３　、　　］、、　６　　絶縁体、１４・電極、 ］５・金属基板、 ２０・・・パッケージ、 ２１・　リ−１・′。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被測定集積回路素子のパッケージ（２０）から突出
   された複数の各リード（２１）と集積回路測定装置から
   の複数の測定用ケーブルとの間に介在して両者を接続す
   るための集積回路測定治具において、 前記集積回路測定装置の複数の測定用ケーブル側から前
   記被測定集積回路素子の各リード接続端側に向って連続
   的に縮径する中心導体（３ａ）およびこの中心導体（３
   ａ）を囲む外導体（３ｃ）を有するテーパ状同軸線路（
   ３）を備える同軸線路（１）を複数結束して形成したこ
   とを特徴とする集積回路測定治具。 ２、前記同軸線路（１）は前記テーパ状同軸線路（３）
   から前記被測定集積回路素子の各リード接続端側に向っ
   て配設されている小径同軸線路（４）の端部に疑似同軸
   線路（１０）を備え、この疑似同軸線路（１０）は複数
   の隔壁（１１ａ）を有し各隔壁間に所定の高さまで絶縁
   体（１３）が配設された金属ブロック（１１）と、前記
   絶縁体（１３）上に前記隔壁（１１ａ）と接触せず、か
   つ前記小径同軸線路（４）の中心導体（４ａ）と接続す
   るように配設された電極（１４）と、下面の所定位置に
   前記絶縁体（１３）に対応した間隔で配設された絶縁体
   （１６）を有する金属基板（１５）とを備え、被測定集
   積回路素子の各リード（２１）を前記電極（１４）上に
   載置することにより、電極（１４）を介して前記小径同
   軸線路（４）の中心導体（４ａ）と前記リード（２１）
   とを接続し、前記リード（２１）上に前記絶縁体（１６
   ）が位置するように前記金属基板（１５）を載置するこ
   とにより、前記金属ブロック（１１）と前記金属基板（
   １５）と前記小径同軸線路（４）の外導体（４ｃ）とが
   接続され、前記中心導体（４ａ）と前記リード（２１）
   とが接地導体により囲まれることを特徴とする請求項１
   記載の集積回路測定治具。