JPH0493779A - 集積回路特性測定装置 - 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〕 本発明は集積回路の特性を測定するための装置に関し、
広周波数帯域での測定を可能とすることを目的とし、 測定すべき複数のリード端子を有する集積回路を保持す
るマウント、当該マウントを密閉的に取り囲む壁体、該
壁体の内面に設けられた複数個の第１のコネクター、壁
体の外面に設けられ適宜の評価手段と接続しうる第１の
コネクターと電気的に接続されている複数個の第２のコ
ネクター、及び、該マウント上に搭載保持される該集積
回路の少くとも一部の該リード端子と少くとも一部の該
第１のコネクターとを接続するだめの手段とから構成さ
れた集積回路特性測定装置であって、該リード端子と該
第１のコネクターとの間を同軸線で接続するように構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は集積回路の特性測定装置に関する。

〔従来の技術〕

近年のコンピュータシステムの高速化の要求に伴い、ま
すます高速で動作する半導体集積回路素子の開発が望ま
れている。この要請に答えてＩ　ＧＨｚのクロック周波
数で動作するＨＥＭＴ　ＩＣなどが開発されつつあるが
、従来の特性測定評価装置では、装置の周波数帯域が高
々Ｉ　ＧＨｚのため、Ｉ　ＧＨｚ以上の正弦波はもちろ
んのことクロックパルスなどで動作させられなかった。

又従来における半導体集積回路素子の特性を評価する装
置としては、半導体集積回路素子のリード端子とコネク
ターとの間をストリップラインで接続する方法、或はア
ルミナ基板上に印刷された配線を利用する方法が知られ
てはいるが、これ等の方法では多数の隣接するストリッ
プライン間で干渉が発生し所謂クロストーク現象が生ず
るため、信号の正確な伝送が不可能となる。又セラミッ
ク基板を使用するものにおいては、通常かかる特性評価
の測定においてはＴＣ等を冷却状態例えば密閉容器中に
液体窒素を導入した状態で実施されるものであるが、冷
却状態でアルミナ又はセラミック基板が収縮或は変形し
て破壊されることが多（、従って低温条件における測定
に信較性が欠如するという問題があった。

その他、上述したように、近年、半導体集積回路素子の
集積度が向上し、リード端子の数も増大しつつあると同
時に、高速動作が可能な半導体集積回路素子が製造され
るようになって来ているため、それ等素子の特性を測定
し評価するために高周波帯域でも十分に作動しうる特性
測定評価装置が必要となって来ている。然るに、従来の
装置にあっては上述したような構成であるため、使用し
うる周波数帯域が低く、せいぜいｌ　ＧＨｚ程度までの
周波数しか使用出来ず、従って、それ以上の高い周波数
で高速動作する半導体集積回路素子の特性を評価するこ
とは不可能であった。

［発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、上記した如き従来技術における欠点を
改良し、高集積化された半導体回路素子の広周波数帯域
での測定評価を可能とするとともに、信号の伝送状態を
悪化させることなくかつ低温下でも正確に作動する半導
体集積回路素子の測定評価装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段〕 測定すべき複数個のリード端子部を有する集積回路を保
持するマウント、当該マウントを密閉的に取り囲む壁体
、該壁体の内面に設けられた複数個の第１のコネクター
、壁体の外面に設けられ適宜の評価手段と接続しうる第
１のコネクターと電気的に接続されている複数個の第２
のコネクター及び、該マウント上に搭載保持される該集
積回路の少くとも一部の該リード端子と少くとも一部の
該第１のコネクターとを接続するための手段とから構成
された集積回路特性測定装置であって、該リード端子と
該第１のコネクターとの間を同軸線で接続した集積回路
特性測定装置である。

即ち、本発明の基本的技術構成は密閉式の容器内に設け
たマウントの接続端子部と、容器の壁体に設けたコンタ
クト部との間を同軸線で接続するようにしたものである
。

〔作　用〕

本発明にあっては、半導体集積回路の特性測定評価装置
は上記したような構成を採用しているため、マウントと
容器壁体との間に多数の信号伝送線が隣接して配列され
ていても、互いに隣接する配線間で干渉即ちクロストー
クの発生が防止されるとともに、冷却環境下であっても
、基板等が破壊されるようなこともなく正確な測定が出
来従って低温での特性測定における信顛性が向上する。

しかも本発明の構成により従来Ｉ　Ｇ）Ｉｚ程度までし
か測定用の周波数を利用しえなかったのに対し同軸線を
使用することにより少くとも１０ＧＨｚまテ使用可能な
周波数帯域を拡張しうるので、当該特性測定装置の広帯
域化を達成することが出来る。

〔実施例〕

以下に本発明に係る半導体集積回路素子の特性測定なら
びに評価装置について図面を参照しながら具体例を説明
する。

まず本発明に係る半導体集積回路の特性測定ならびに評
価装置は、例えば第１図に示すような構造を基本的に有
するものであって、円筒型、球型、楕円型或はそれ等に
類似した形状を有する容器１０の壁体３の内部にその特
性を測定すべき複数本のリード端子部を有する半導体集
積回路１を保持するマウント２が設けられ、該マウント
２は上記容器１０内に密閉的に保持されるように構成さ
れていることが好ましい。

該マウント２には複数個の端子部１１が設けられており
、そのそれぞれが、該マウント２に搭載される半導体集
積回路素子の各リード端子部と適宜の配線を介して接続
されている。−芳容器１０の壁体３の内壁面には、該マ
ウントをとり囲むように複数個のコネクター４（第１の
コネクター）が設けられ該第１のコネクター４と該マウ
ント２の端子部１１とを配線１２により接続する。

又該第１のコネクターは壁体３の内部を貫通する適宜の
接続部材を介して該壁体３の外壁面に設けられた第２の
コネクター５と接続されている。

又該第２のコネクター５は、特性を測定、評価されるべ
き半導体集積回路素子に必要な信号を入力するための公
知の入力手段（図示せず）及び該集積回路素子からの出
力を入力し、測定評価するための公知の処理手段（図示
せず）と接続されるものである。

そこで本発明においては基本的構成として、上記シタマ
ウント２の端子１１と第１のコネクター４との間を適宜
の径を有する同軸線工２を用いて接続したものである。

従って測定すべき半導体集積回路素子のリード端子がマ
ウントの端子を介して同軸線１２と接続されることにな
る。

本発明においては同軸線を使用することにより、シール
ド効果を高められそれによって高周波（ＩＯＧ）ｌｘ以
上）を使用することが可能となるとともに、隣接する配
線１２間におけるクロストークが防止されるため、伝送
される信号にノイズが印加されることがなくなるので、
信号の伝達を正確に行うことが可能となる。又、基板上
に形成された配線を用いないため、低温度下でも配線上
に障害が生ずることがなく、従って低温下でも半導体集
積回路素子の特性を精度よく測定出来るので信顛性の向 上を計ることが出来る。又本発明により１０ＧＨｚ以上
、場合によっては２０ＧＨｚ以上の高周波帯域を使用す
ることが出来る。

本発明において使用される同軸線は特に限定されるもの
ではなく、公知のものを使用することが出来る。又同軸
線の直径は測定されるべき半導体集積回路素子のリード
端子数により決定されるマウント２の端子ＩＩの必要最
少間隔にもとづいて決定すれば良い。従ってマウントの
端子１１の間隔が狭くなれば、それに応じて同軸線の直
径も小さくする必要がある。

例えば、マウント２の端子１１と第１のコネクター４と
の間を直径１．２ＩＩＩｍの同軸線−本を用いて接続す
ることが出来この場合には第２図のグラフＢに示すよう
に２０ＧＨｚの高周波を用いても半導体集積回路素子を
十分に動作させその特性を測定することが出来る。

処で、半導体集積回路素子の集積度が向上し端子数が増
え、従って使用されるマウントの端子１１の数が増大す
ると、上記端子１１の間隔も狭くなってくるので、同軸
線も直径の小さいものを使用せざるを得なくなる。

今、第１図に示すマウント２の端子１１の間隔が０．４
５１１１１１１のものが使用されているとすると、接続
に用いられる同軸線１２は、接続部のハンダ処理操作及
び隣接する他の同軸線への影響を考えて０．３ｍの直径
を有する同軸線を用いる必要がある。処で、第１図にお
ける測定評価装置のマウント２の端子１１と第１のコネ
クター４との間隔が約９０ｍｍ存在するため、第２図の
グラフＡに示すように高周波になるに従って伝送損失が
増え、１４ＧＨｚ以上の高周波帯域は使用出来ないとい
う問題が発生する。

そこで本発明においては、特に高集積化された半導体集
積回路素子の特性を測定し評価する場合には直径の異な
る複数種の同軸線を用いマウント２側から第１のコネク
ター４に向うにつれて、同軸線の直径を順次太くなるよ
うに接続して使用することが好ましい。

第１図は１例としてマウント２に近い側の同軸線１２′
を直径０．３　ｍｍのものとし、第１コネクター４に近
い方の同軸線１２＃を直径１．２論のものとした２種の
同軸線を用い、その両者を中間部で適宜のジヨイント手
段７を用いて連結したものである。

勿論本発明においては、二種以上の直径の異なる同軸線
を用いることも可能であり、又、各同軸線の直径につい
ても、使用される半導体集積回路の大きさや当該装置そ
のものの大きさ、特にマウント２とコネクター４との間
隔等を考慮して適宜選択することが出来る。

本発明における直径の異なる異種の同軸線を接続する方
法は特に限定されるものではなく、公知の接続手段、接
続具を用いることが出来るが、好ましくは両回軸線１２
’　、　１２″の内部導体２０’　、　２０″とが、接
触しつつ、かつ互に摺動自在に接続されるような構造と
することが好ましい。即ち、本発明における集積回路素
子の特性測定においては、上記密閉された容器内に液体
窒素等の冷却媒体を導入し、低温状態下で測定するのが
通常であるが、低温度の故に、同軸線の特に内部導体が
収縮する可能性があり、そのため、当該収縮により発生
する歪、ストレス等を除去することが必要となる。

従って本発明ではかかるジヨイント部の構造の一例とし
て第３図に示すように直径の細い方の同軸ｖＡ１２’の
内部導体２０′を適宜角度に屈曲させ、直径の大なる同
軸線１２″の内部導体２０″に接触させ両者が互に摺動
しうる構成としたものである。

勿論、該ジヨイント部は適宜の絶縁体、シールド７等に
より被覆固定されるものであることは云うまでもない。

然しなから上記本発明の同軸線構造においては、異なる
同軸線における内部導体同志の接続部分において、高周
波になると寄生インダクタンスが発生し、インピーダン
スのミスマンチから伝送される信号が当該部分で反射さ
れ信号の伝送が不十分となるか不可能となるおそれがあ
る。第４図のグラフＡはその状況を示したものであって
、直径が０．３ｍと１．２　ａｍの二種の同軸線を接続
した配線構造において使用周波数を高めて行くと、約１
２ＧＨｚあたりから、急激に損失が大きくなり、１４Ｇ
Ｈｚでは、カットオフレベルである一３ｄＢを超えてし
まう状況を示したものである。尚１６　Ｇ　Ｈｚ以上と
なると再び損失が小さくなっているが、これは共振の結
果であり、本発明の測定には無益のものである。

かかる現象を回避するために、例えば、小さい直径を有
する同軸線の内部導体でかつ接続部に近い位置にチップ
コンデンサー等を付加することが考えられるが、かかる
方法は構造的に複雑となるため、小型化・高集密化が出
来ず又コスト高となる欠点がある。そこで本発明におい
ては、第５図に示すように、直径の小さい方の同軸線で
、かつ該接続部に近い部分を扁平化８し、容量を付加発
生させ、それによって前記したインダクタンスを吸収す
るように構成するものである。

この場合、扁平化するには、同軸線の外方部から適宜の
圧力を加えて変形させ、該扁平部８を容量化、即ちコン
デンサーと同じ機能を持たせるようにすればよい。かか
る扁平化部分８は余り長くすると逆に信号が吸収される
ため可能な限り短かく、好ましくは点状である必要があ
る。具体的には、例えば該扁平部分８の長さ（同軸線の
軸方向長さ）は０．１〜０．４　ｗａ程度である。

上記の構成をとることによって、第４図のグラフＢに示
すように、信号伝送損失は少（なり、２０ＧＨｚの高周
波を使用しても一３ｄＢ以下の損失は生ぜず高速測定処
理が可能となる。尚第２図のグラフＣはかかる第４図グ
ラフＢに対応するものである。

〔効　果］ 本発明にあっては、マウントと容器壁体との間に多数の
信号伝送線が隣接して配列されていても、互いに隣接す
る配線間で干渉即ちクロストークの発生が防止されると
ともに、冷却環境下であっても、正確な測定が出来、従
って低温での特性測定における信軌性が向上する。しか
も本発明の構成により１０ＧＨｚ以上の周波数帯域を用
いて特性の測定を行うことが出来ることから、出力波形
もなまりが少くなり正確な特性測定を行うことが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体集積回路の特性測定評価装
置の１具体例を示す部分斜視図である。 第２図は本発明における特性測定評価装置において同軸
線を使用した場合の損失を示す図である。 第３図は本発明に係る特性測定評価装置における複数種
の同軸線の接続部の構造例を示す図である。 第４図は第３図に示す同軸線の接続構造部における信号
の伝送損失を示す図である。 第５図は本発明における同軸線の接続構造部における容
量付加手段の例を示す図である。 １・・・半導体集積回路素子、 ２・・・マウント、　　　　　３・・・容器の壁体、４
・・・第１のコネクター、５・・・第２のコネクター７
・・・接続部、ジヨイント、 ８・・・容量付加手段、扁平部、 １０・・・容器、　　　　　　１１・・・マウントの端
子、１２・・・同軸線、 １２′・・・直径の細い同軸線、 １２＃・・・直径の太い同軸線、 ２０’　、　２０″・・・内部導体。 第 図 本発明における容器付力ロ手段を設けた例を示す図第５
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、測定すべき複数個のリード端子部を有する集積回路
   を保持するマウント、当該マウントを密閉的に取り囲む
   壁体、該壁体の内面に設けられた複数個の第１のコネク
   ター、壁体の外面に設けられ適宜の評価手段と接続しう
   る第１のコネクターと電気的に接続されている複数個の
   第２のコネクター、及び、該マウント上に搭載保持され
   る該集積回路の少くとも一部の該リード端子と少くとも
   一部の該第１のコネクターとを接続するための手段とか
   ら構成された集積回路特性測定装置であって、該リード
   端子と該第１のコネクターとの間を同軸線で接続したこ
   とを特徴とする集積回路特性測定装置。 ２、該同軸線は直径の異なる複数種の同軸線が接続され
   て構成されていることを特徴とする請求項１記載の測定
   装置。 ３、直径の異なる少くとも２種の同軸線が、ジョイント
   部を介して接続されていることを特徴とする請求項１記
   載の測定装置。 ４、該ジョイント部において各同軸線の内部導体が互に
   接触しながら摺動しうるように構成されていることを特
   徴とする請求項３記載の測定装置。 ５、直径の小さい方の同軸線における該ジョイント部に
   近接した位置に、内部導体に容量を付加しうる手段を設
   けたことを特徴とする請求項３記載の測定装置。 ６、直径の小さい方の同軸線の該ジョイント部に近接し
   た部分に扁平状部分を形成したことを特徴とする請求項
   ５記載の測定装置。