JPH10253714A - 電子部品の測定装置及びこの測定装置を用いた電子部品の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子の電気的な特性を測定するための
測定装置において、テスターボードの作成時間を短縮す
るとともに、ボードの作成コストを低減する。 【解決手段】 電源・グランド供給源９による半導体素
子１０への電源及びグランドの供給をピンエレ回路１５
を介して行うように構成することにより、テスターボー
ド上に電源及びグランドを供給する入力端子や、半導体
素子１０の所定のピンに電源及びグランドを供給する配
線を不要とし、半導体素子の電源やグランドのピン位置
が異なっても、一つのテスターボードで対応できるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、おもに半導体素
子などの電子部品の電気的な特性を測定するための測定
装置に関し、詳しくは、ピンエレクトロニクス回路（以
下、ピンエレ回路という）における電源及びグランドの
設計技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素子などの電気的な特性を
測定するための装置としては、例えば図４に示すような
測定装置がある。図４において、テスターボード１１に
はソケット１２が設けられており、この上には被測定デ
バイスとしての半導体素子１０がセットされている。テ
スターボード１１には、半導体素子１０と接続する図示
しない信号ピン及び内部配線などが形成されており、こ
れらを通じて外部回路と半導体素子１０との間で信号の
やりとりが行われる。

【０００３】ピンエレカード１３は、測定回路としての
ピンエレ回路１４を複数個配置したボードであり、１つ
のピンエレ回路１４は半導体素子１０の複数の信号ピン
のうちの１つの信号ピンと電気的に接続されるようにな
っている。また、半導体素子１０への電源、グランド
（ＧＮＤ）の供給は電源・ＧＮＤ供給源９によりピンエ
レ回路１４とは別の後述する経路で行われている。な
お、電源・ＧＮＤ供給源９としては、必要に応じて適宜
設定される電源１、電源２、電源３・・・及びＧＮＤが
用意されており、測定条件に応じて選択されるように構
成されている。

【０００４】図５は、図４に示すピンエレ回路１２の機
能的な構成を示すブロック図であり、半導体素子１０の
１つの信号ピンと１つのピンエレ回路１４との接続関係
を示している。なお、図５（及び後述する図２）ではテ
スターボード１１を省略しているが、信号のやりとりは
図の破線部分で行われている。

【０００５】ピンエレ回路１４は、半導体素子１０にテ
スト用の電圧パターンを供給するドライバ１と、半導体
素子１０から出力される信号を測定するコンパレータ２
と、半導体素子１０の出力端子に負荷をかける機能を備
えたＶＴ／ＩＬ３と切替スイッチ６、７、８とから構成
されている。このうち、切替スイッチ７はテストの信頼
性と精度を向上させるための微調整を行うためのキャリ
ブレーションユニット４と半導体素子１０との接続を切
り替えるために用いられ、切替スイッチ８は半導体対の
ＤＣパラメトリック・テストを行うための電圧印加の電
流測定機能と電流印加の電圧測定機能とを備えたＤＣ測
定ユニット５と半導体素子１０との接続を切り替えるた
めに用いられる。

【０００６】ピンエレ回路１４では、半導体素子１０の
接続する信号ピンの種類に応じて上記機能ブロックを組
み合わせる。例えば、ピンエレ回路１４が半導体素子１
０の入力ピンと接続したときには、切替スイッチ６を閉
とし、切替スイッチ７を開とすることにより、ドライバ
１を使ってテストを行う。また、半導体素子１０の出力
ピンと接続したときには、切替スイッチ６を開とし、切
替スイッチ７を閉とすることにより、ＤＣ測定ユニット
５を使ってＤＣパラメトリック・テストを行う。

【０００７】なお、以下の説明において、ピンエレ回路
１４内のドライバ１やコンパレータ２などを必要に応じ
て内部回路という。また、キャリブレーションユニット
４やＤＣ測定ユニット５などを必要に応じて外部回路と
いう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、図４に示すように電源・ＧＮＤ供給源９とテスター
ボード１１は電源・ＧＮＤ専用供給線１６により接続さ
れている。しかし、電源・ＧＮＤ専用供給線１６はボー
ド上の固定された位置にある入力端子にしか接続できな
いため、その位置からさらに目的とするピンまでの間は
電源・ＧＮＤ専用配線１７により配線しなければならな
い。

【０００９】このように、従来の測定装置では、テスト
対象となる半導体素子の所定のピンに電源、グランドを
供給するため、専用配線によりボード上を配線するよう
にしていたので、同一パッケージの素子であっても、電
源、グランドのピン位置が異なるものについては、素子
ごとにテスターボードを用意しなければならなかった。
このためボード数が多くなり、ボードの作成に時間がか
かるという問題点があった。また、ボードの枚数が増え
ることに加えて、ボード作成には複雑な技術が要求され
ることから、ボードの作成コストが高くなるという問題
点があった。

【００１０】この発明は、ボードの作成時間を短縮する
とともに、ボードの作成コストを低減することができる
電子部品の測定装置、及びこの測定装置を用いた電子部
品の測定方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、テスターボード上に実装された
被測定デバイスの電気的な特性を測定する測定回路と、
前記被測定デバイスへ電源及びグランドを供給する電源
・グランド供給源とを備えた電子部品の測定装置におい
て、前記電源・グランド供給源による前記被測定デバイ
スへの電源及びグランドの供給を、前記測定回路を介し
て行うようにしたことを特徴とする。

【００１２】ここで、被測定デバイスへの電源及びグラ
ンドの供給を測定回路を介して行うには、測定回路内の
内部回路と被測定デバイスとを接続する配線と、電源・
グランド供給源と被測定デバイスとを接続する配線とを
切り替えることにより実現することができる。

【００１３】上記請求項１の発明によれば、専用配線を
用いることなしに被測定デバイスへの電源及びグランド
の供給を行うことができるので、テスターボード上に電
源及びグランドを供給するための入力端子が不要とな
る。また、被測定デバイスの所定のピンに電源及びグラ
ンドを供給するための配線も不要となる。

【００１４】請求項２の発明は、上記請求項１の電子部
品の測定装置において、前記測定回路への電源及びグラ
ンドの供給又は非供給を選択する選択手段を設けたこと
を特徴とする。

【００１５】ここで、上記選択手段による電源及びグラ
ンドの供給又は非供給の選択は、スイッチ回路により実
現することもできるし、所定のプログラム記述に従って
コンピュータで処理することもできる。また、選択手段
は前記電源・グランド供給源と測定回路との間に配置さ
れる。

【００１６】上記請求項２の発明によれば、選択回路に
複数の測定回路を接続した場合に、測定回路ごとに電源
及びグランドの供給又は非供給を選択することができ
る。

【００１７】請求項３の発明は、上記請求項２の電子部
品の測定装置において、前記選択手段に複数の測定回路
を接続したことを特徴とする。

【００１８】上記請求項３の発明によれば、電源・グラ
ンド供給源を複数の測定回路で共有することになるの
で、前記選択手段により各測定回路に電源及びグランド
の供給を振り分けることができる。

【００１９】請求項４の発明は、上記請求項１、２、３
又は４の電子部品の測定装置において、前記測定回路内
に、内部回路と電源・グランド供給源との配線を切り替
える切替手段を設けたことを特徴とする。

【００２０】ここで、上記切替手段による配線の切り替
えは、スイッチ回路により実現することもできるし、所
定のプログラム記述に従ってコンピュータで処理するこ
ともできる。

【００２１】上記請求項４の発明によれば、測定回路が
被測定デバイスのどのピンに接続するかに応じて、内部
回路と被測定デバイスとを接続する配線と、電源・グラ
ンド供給源と被測定デバイスとを接続する配線とを切り
替えることができる。

【００２２】請求項５の発明は、テスターボード上に実
装された被測定デバイスの電気的な特性を測定する測定
回路と、前記被測定デバイスへ電源及びグランドを供給
する電源・グランド供給源とを備え、前記電源・グラン
ド供給源による前記被測定デバイスへの電源及びグラン
ドの供給を、前記測定回路を介して行うように構成した
測定装置を用い、前記被測定デバイスの電気的な特性を
測定する場合は、前記被測定デバイスと前記測定回路内
の内部回路とを接続し、前記被測定デバイスへ電源・グ
ランドを供給する場合は、前記被測定デバイスと前記電
源・グランド供給源とを接続するようにしたことを特徴
とする電子部品の測定方法である。

【００２３】上記請求項５の発明によれば、専用配線を
用いることなしに被測定デバイスへの電源及びグランド
の供給を行うことができるので、テスターボード上に電
源及びグランドを供給するための入力端子が不要とな
る。また、被測定デバイスの所定のピンに電源及びグラ
ンドを供給するための配線も不要となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる電子部品
の測定装置及びこの測定装置を用いた電子部品の測定方
法を、半導体素子の測定装置に適用した場合の実施形態
について説明する。

【００２５】図１は、この実施形態における測定装置の
概略構成図である。なお、ここでは図４と重複する部分
の説明を省略し、同等部分を同一符号で示している。

【００２６】図１において、ピンエレカード１３上に
は、複数のピンエレ回路１５と、選択手段としてのセレ
クタ回路１８が配設されており、各ピンエレ回路１５の
入力端はセレクタ回路１８と接続されている。また、セ
レクタ回路１８には電源・グランド供給源９が接続され
ており、各ピンエレ回路１５への電源、グランドの供給
又は非供給が選択できるように構成されている。すなわ
ち、セレクタ回路１８は、半導体素子１０の図示しない
電源及びグランド用のピンに接続しているピンエレ回路
１５を選択し、これらのピンエレ回路１５に電源及びグ
ランドを供給するための制御を行っている。このセレク
タ回路１８でのピンエレ回路１５の選択は、スイッチ回
路により実現することもできるし、後述するように所定
のプログラム記述に従ってコンピュータで処理すること
もできる。この場合、セレクタ回路１８におけるピンエ
レ回路１５の選択はＣＰＵから出力される制御信号によ
り制御される。

【００２７】なお、この実施形態では、セレクタ回路１
８により、半導体素子１０に電源及びグランドを供給す
るピンエレ回路１５を選択するようにしているが、電源
及びグランド用のピンに接続しているピンエレ回路１５
に直接に電源・グランド供給源９を接続するように配線
することもできる。とくに、セレクタ回路１８を用いた
場合は、ピンエレ回路ごとの電源及びグランドの供給又
は非供給の選択を容易に行うことができる。

【００２８】図２は、図１に示すピンエレ回路１５の機
能的な構成を示すブロック図であり、半導体素子１０の
１つの信号ピンと１つのピンエレ回路１５との接続関係
を示している。このピンエレ回路１５では、内部回路と
してのドライバ１、コンパレータ２、ＶＴ／ＩＬ３、及
び外部回路としてのキャリブレーションユニット４、Ｄ
Ｃ測定ユニット５と電源・グランド供給源９との配線を
切り替えるための切替手段として、ピンエレ内セレクタ
回路１９が設けられている。

【００２９】このピンエレ内セレクタ回路１９における
前記配線の切り替えは、図５に示すようなスイッチ回路
により実現することもできるし、後述するように所定の
プログラム記述に従ってコンピュータで処理することも
できる。コンピュータで処理する場合、ピンエレ内セレ
クタ回路１９における配線の切り替えはＣＰＵから出力
される制御信号により制御される。

【００３０】この実施形態では、ピンエレ内セレクタ回
路１９により、内部回路と電源・グランド供給源９との
配線を切り替えるようにしているが、ピンエレ回路１８
内の配線を直接に切り替えるようにすることもできる。
とくに、ピンエレ内セレクタ回路１９を用いた場合は、
内部回路と半導体素子１０とを接続する配線と、電源・
グランド供給源９と半導体素子１０とを接続する配線と
の切り替えを容易に行うことができる。

【００３１】なお、この測定装置は、例えば装置全体を
制御する演算処理装置としてのＣＰＵ、及びこのＣＰＵ
に接続されたＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスクなどの記憶
装置を含む通常のコンピュータシステムで構成すること
ができる。この測定装置で実行される各処理の入力デー
タや命令は図示しない入力部又は図示しないデータ記憶
部から読み込まれ、テストプログラムに従ってＣＰＵに
よる演算処理が実行されるとともに、各処理で発生した
数値情報などのデータはＲＡＭや磁気ディスクなどの記
憶装置に格納される。

【００３２】次に、このように構成された測定装置にお
いて、電源・グランド供給源９による電源及びグランド
の供給をピンエレ回路１５を介して行う場合について説
明する図３は、電源・グランド供給源９を複数用意し、
それぞれを複数のピンエレ回路１５で共有する場合の構
成を示すブロック図である。図３において、半導体素子
１０の各辺には図示しない信号ピンが配設されており、
各ピンはそれぞれ対応するピンエレ回路１５と接続され
ている。これらピンエレ回路１５は、それぞれ所定のセ
レクタ回路１８に一括して接続されている。さらに、各
セレクタ回路１８には、それぞれ電源・グランド供給源
９が接続されており、これらの電源・グランド供給源９
はそれぞれ複数のピンエレ回路１５により共有されてい
る。このように、セレクタ回路１８に複数のピンエレ回
路１５を接続することにより、電源・グランド供給源９
を複数のピンエレ回路１５で共有することができる。

【００３３】なお、図３では電源・グランド供給源９と
セレクタ回路１８をそれぞれ複数用意した例を示した
が、すべてのピンエレ回路１５を１つのセレクタ回路１
８に接続し、１つの電源・グランド供給源９ですべての
ピンエレ回路１５への電源、グランドの供給を行うよう
にしてもよい。この場合は、１つの電源・グランド供給
源９をすべてのピンエレ回路１５で共有することができ
るので、電源・グランド供給源９の数を必要最小限とす
ることができる。

【００３４】さて、半導体素子１０の電気的な特性を測
定する場合は、まずセレクタ回路１８により電源及びグ
ランドの供給を行うピンエレ回路１５を選択する。そし
て、セレクタ回路１８により選択されたピンエレ回路１
５のピンエレ内セレクタ回路１９では、内部的に電源・
グランド供給源９と半導体素子１０とを接続する配線を
形成する。これにより、そのピンエレ回路１５では半導
体素子１０の電源又はグランド用のピンへ電源・グラン
ド供給源９からの電源又はグランドを供給することがで
きるようになる。一方、電源及びグランドの供給を行わ
ないピンエレ回路１５では、ピンエレ内セレクタ回路１
９により内部回路と半導体素子１０とを接続する配線を
形成する。

【００３５】したがって、半導体素子の電気的な特性を
測定する際に、図示しない付加回路を含むピンエレ回路
は、ドライバ機能、コンパレータ機能、ＶＴ／ＩＬ機
能、キャリブレーション機能、ＤＣ測定機能、電源・グ
ランド供給機能のいずかの機能を果たすことになる。

【００３６】このように、半導体素子１０に対する電源
及びグランドの供給を、セレクタ回路１８により選択さ
れたピンエレ回路を介して行うことにより、電源・グラ
ンド供給源９とテスターボード１１とを結ぶための電源
・ＧＮＤ専用供給線１６（図４）が不要となるため、テ
スターボード１１上に設けられていた電源及びグランド
を供給するための入力端子が不要となる。加えて、入力
端子の位置から目的とするピンまでの間を結ぶための電
源・ＧＮＤ専用配線１７（図４）も不要となる。したが
って、半導体素子１０の電源やグランドのピン位置が素
子ごとに異なっていたとしても、電源及びグランド用の
ピンと接続するピンエレ回路１５を選択することによ
り、電源及びグランドの供給を行うことが可能となる。

【００３７】すなわち、この実施形態の測定装置では、
同一パッケージの素子であれば、素子の電源、グランド
のピン位置が異なっていても、一つのテスターボードで
対応させることができるので、従来のように同一パッケ
ージであっても素子ごとに専用のテスターボードを作成
する場合に比べて、テスターボードの作成時間を短縮す
ることができるうえ、テスターボードの作成コストを低
減することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし５
の発明においては、専用配線を用いることなしに被測定
デバイスへの電源及びグランドの供給を行うことができ
るので、テスターボード上に電源及びグランドを供給す
るための入力端子が不要となり、また被測定デバイスの
所定のピンに電源及びグランドを供給するための配線も
不要となる。したがって、半導体素子ごとに電源やグラ
ンドのピン位置が異なっていても、一つのテスターボー
ドで対応させることができるので、従来に比べてボード
の作成時間を短縮することができるうえ、ボードの作成
コストをも低減することができる。

【００３９】とくに、請求項２の発明においては、測定
回路への電源及びグランドの供給又は非供給を選択する
選択手段を設けるようにしたので、選択回路に複数の測
定回路を接続した場合に、測定回路ごとの電源及びグラ
ンドの供給又は非供給の選択を容易に行うことができ
る。

【００４０】また、とくに請求項３の発明においては、
選択手段に複数の測定回路を接続するようにしたので、
電源・グランド供給源を複数の測定回路で共有すること
ができ、電源・グランド供給源を必要最小限の個数とす
ることができる。

【００４１】また、とくに請求項４の発明においては、
内部回路と電源・グランド供給源との配線を切り替える
切替手段を設けるようにしたので、内部回路と被測定デ
バイスとを接続する配線と、電源・グランド供給源と被
測定デバイスとを接続する配線との切り替えを容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における測定装置の概略構成
図。

【図２】本発明の実施形態におけるピンエレ回路の機能
的な構成を示すブロック図。

【図３】電源・グランド供給源を複数のピンエレ回路で
共有する場合の構成を示すブロック図。

【図４】従来における測定装置の概略構成図。

【図５】従来におけるピンエレ回路の機能的な構成を示
すブロック図。

【符号の説明】

１ ドライバ ２ コンパレータ ３ ＶＴ／ＩＬ ４ キャリブレーション ５ ＤＣ測定ユニット ６、７、８ 切替スイッチ ９ 電源・グランド供給源 １０ 半導体素子 １１ テスタボード １２ ソケット １３ ピンエレカード １４、１５ ピンエレ回路 １６ 電源・ＧＮＤ専用供給線 １７ 電源・ＧＮＤ専用配線 １８ セレクタ回路 １９ ピンエレ内セレクタ回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テスターボード上に実装された被測定デ
   バイスの電気的な特性を測定する測定回路と、前記被測
   定デバイスへ電源及びグランドを供給する電源・グラン
   ド供給源とを備えた電子部品の測定装置において、 前記電源・グランド供給源による前記被測定デバイスへ
   の電源及びグランドの供給を、前記測定回路を介して行
   うようにしたことを特徴とする電子部品の測定装置。
2. 【請求項２】 前記測定回路への電源及びグランドの供
   給又は非供給を選択する選択手段を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の電子部品の測定装置。
3. 【請求項３】 前記選択手段に複数の測定回路を接続し
   たことを特徴とする請求項２記載の電子部品の測定装
   置。
4. 【請求項４】 前記測定回路内に、内部回路と電源・グ
   ランド供給源との配線を切り替える切替手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１、２又は３記載の電子部品の測
   定装置。
5. 【請求項５】 テスターボード上に実装された被測定デ
   バイスの電気的な特性を測定する測定回路と、前記被測
   定デバイスへ電源及びグランドを供給する電源・グラン
   ド供給源とを備え、前記電源・グランド供給源による前
   記被測定デバイスへの電源及びグランドの供給を、前記
   測定回路を介して行うように構成した測定装置を用い、 前記被測定デバイスの電気的な特性を測定する場合は、
   前記被測定デバイスと前記測定回路内の内部回路とを接
   続し、 前記被測定デバイスへ電源・グランドを供給する場合
   は、前記被測定デバイスと前記電源・グランド供給源と
   を接続するようにしたことを特徴とする電子部品の測定
   方法。