JPH11103018A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH11103018A JPH11103018A JP26342797A JP26342797A JPH11103018A JP H11103018 A JPH11103018 A JP H11103018A JP 26342797 A JP26342797 A JP 26342797A JP 26342797 A JP26342797 A JP 26342797A JP H11103018 A JPH11103018 A JP H11103018A
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- JP
- Japan
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- lsi
- external connection
- semiconductor device
- noise
- isolated
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体装置にEMC対策を行うには、半導体装
置内部で電磁放射ノイズ発生源となる箇所を特定し、そ
の箇所に電磁放射ノイズ対策を施す必要がある。そのた
めには電磁放射ノイズの測定方法を確立し、電磁放射ノ
イズの発生源を特定しなければならない。 【解決手段】LSIチップ1内部に、LSI内の他の回
路から孤立した配線からなるアンテナ部12とこのアン
テナ部12のみが接続された外部接続用電極13を作り
込んでおくことで、LSIより発生する電磁放射ノイズ
の測定を容易に行うことができる。また、アンテナ部1
2をLSI内に複数個配置しておくことにより、容易に
電磁放射ノイズ発生源を知ることができる。
置内部で電磁放射ノイズ発生源となる箇所を特定し、そ
の箇所に電磁放射ノイズ対策を施す必要がある。そのた
めには電磁放射ノイズの測定方法を確立し、電磁放射ノ
イズの発生源を特定しなければならない。 【解決手段】LSIチップ1内部に、LSI内の他の回
路から孤立した配線からなるアンテナ部12とこのアン
テナ部12のみが接続された外部接続用電極13を作り
込んでおくことで、LSIより発生する電磁放射ノイズ
の測定を容易に行うことができる。また、アンテナ部1
2をLSI内に複数個配置しておくことにより、容易に
電磁放射ノイズ発生源を知ることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置(以
下、LSIという)に関し、特にその電磁放射ノイズ
(以下、ノイズと略す)の内部素子レベルでの発生源を
容易に特定できるようにしたLSIに関する。
下、LSIという)に関し、特にその電磁放射ノイズ
(以下、ノイズと略す)の内部素子レベルでの発生源を
容易に特定できるようにしたLSIに関する。
【0002】
【従来の技術】LSIの内部素子の微細化によるLSI
の高集積化、高速化の進展には著しいものがある。しか
し、高集積化と高速化が進むにつれ、LSIが発生する
ノイズが大きくなり、このノイズによるLSI自体の誤
動作や周辺の機器の動作妨害といった深刻な問題が生じ
てきている。この問題の解決のためには、ノイズを発生
しているLSIの内部で更にノイズ発生源となっている
箇所を特定し、その箇所にノイズ対策を施してLSIか
らのノイズ発生を抑止しなければならない。そのために
は、ノイズのLSI内部での測定方法を確立し、LSI
内部でのノイズの発生源を特定しなければならない。
の高集積化、高速化の進展には著しいものがある。しか
し、高集積化と高速化が進むにつれ、LSIが発生する
ノイズが大きくなり、このノイズによるLSI自体の誤
動作や周辺の機器の動作妨害といった深刻な問題が生じ
てきている。この問題の解決のためには、ノイズを発生
しているLSIの内部で更にノイズ発生源となっている
箇所を特定し、その箇所にノイズ対策を施してLSIか
らのノイズ発生を抑止しなければならない。そのために
は、ノイズのLSI内部での測定方法を確立し、LSI
内部でのノイズの発生源を特定しなければならない。
【0003】従来、電子機器のノイズ発生源を特定する
方法の一つとして、電磁界プローブで基板上をスキャン
して基板レベルでノイズ分布を測定し、ノイズの発生源
を特定する方法があった。具体的には、「電子技術」1
997年8月号 第8頁 写真1 にその測定装置の写
真が示されているが、被測定基板の上方でループプロー
ブ(電磁界プローブ)をスキャンさせることにより、近
傍磁界の分布を測定する。ループプローブはモータによ
り駆動され、X軸方向、Y軸方向に動かすことができ、
被測定基板上を全面スキャンできるようになっている。
方法の一つとして、電磁界プローブで基板上をスキャン
して基板レベルでノイズ分布を測定し、ノイズの発生源
を特定する方法があった。具体的には、「電子技術」1
997年8月号 第8頁 写真1 にその測定装置の写
真が示されているが、被測定基板の上方でループプロー
ブ(電磁界プローブ)をスキャンさせることにより、近
傍磁界の分布を測定する。ループプローブはモータによ
り駆動され、X軸方向、Y軸方向に動かすことができ、
被測定基板上を全面スキャンできるようになっている。
【0004】しかし、この測定方法では、基板上のどの
LSIからノイズが発生しているかは特定できるが、以
下のような問題点により、LSI内部のどの素子がノイ
ズを発生しているかまで特定するのは極めて困難であ
る。1.LSIの内部素子の大きさに対して、電磁界プ
ローブの大きさが非常に大きく、LSI内部素子レベル
の位置分解能でのノイズ発生分布が測定できない2.上
述の電磁界プローブの大きさと共にLSIのパッケージ
やLSI評価用ボード等の制限により、LSIの内部素
子からのノイズを測定するのに十分なだけ近くまで電磁
界プローブを近づけられず、必要な位置分解能でのノイ
ズ分布測定ができない。
LSIからノイズが発生しているかは特定できるが、以
下のような問題点により、LSI内部のどの素子がノイ
ズを発生しているかまで特定するのは極めて困難であ
る。1.LSIの内部素子の大きさに対して、電磁界プ
ローブの大きさが非常に大きく、LSI内部素子レベル
の位置分解能でのノイズ発生分布が測定できない2.上
述の電磁界プローブの大きさと共にLSIのパッケージ
やLSI評価用ボード等の制限により、LSIの内部素
子からのノイズを測定するのに十分なだけ近くまで電磁
界プローブを近づけられず、必要な位置分解能でのノイ
ズ分布測定ができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
電磁界プローブを使い、パッケージに封入されたLSI
をパッケージの外部から測定する方法では、電磁界プロ
ーブの大きさ、LSIのパッケージ及びLSI評価用ボ
ード等の制限から、LSI内部素子レベルの位置分解能
でノイズ発生源を精度よく特定することができない。
電磁界プローブを使い、パッケージに封入されたLSI
をパッケージの外部から測定する方法では、電磁界プロ
ーブの大きさ、LSIのパッケージ及びLSI評価用ボ
ード等の制限から、LSI内部素子レベルの位置分解能
でノイズ発生源を精度よく特定することができない。
【0006】本発明は、LSIが発生するノイズを抑止
する回路修正を含めた対策が的確に実施されるように、
LSI内部のノイズ発生源を容易に特定できるようにし
たLSIを提供するものである。
する回路修正を含めた対策が的確に実施されるように、
LSI内部のノイズ発生源を容易に特定できるようにし
たLSIを提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のLSIは、チッ
プ上に複数の外部電極を備えたLSIにおいて、孤立し
た外部接続用電極に接続され、内部素子から孤立した任
意の形状の配線を活性領域上に少なくとも1カ所以上有
している。
プ上に複数の外部電極を備えたLSIにおいて、孤立し
た外部接続用電極に接続され、内部素子から孤立した任
意の形状の配線を活性領域上に少なくとも1カ所以上有
している。
【0008】また、本発明の他のLSIは、外部接続用
電極がLSIチップの活性領域を含めて面状に配置され
ていて、その中の少なくとも一つ以上の活性領域内の電
極が孤立しておりかつその電極の直下にその電極に接続
された任意の形状の配線を有している。
電極がLSIチップの活性領域を含めて面状に配置され
ていて、その中の少なくとも一つ以上の活性領域内の電
極が孤立しておりかつその電極の直下にその電極に接続
された任意の形状の配線を有している。
【0009】前述の孤立した外部接続用電極に接続され
た配線の形状は、種々のものが考えられるが、特にLS
I基板と平行な面内に葛折状のパターン又は螺旋状のパ
ターンを構成したものあるいはLSIの異なる配線層を
使いLSI基板と垂直な方向にループ形状を構成したも
のは、磁界の検出感度をいっそう高くできるという利点
がある。
た配線の形状は、種々のものが考えられるが、特にLS
I基板と平行な面内に葛折状のパターン又は螺旋状のパ
ターンを構成したものあるいはLSIの異なる配線層を
使いLSI基板と垂直な方向にループ形状を構成したも
のは、磁界の検出感度をいっそう高くできるという利点
がある。
【0010】LSI内部に、上述のような孤立した任意
の形状の配線をあらかじめ組み込んでおくことにより、
この配線が接続された外部接続用電極をLSIの外部端
子とボンディング等で接続して、この外部端子をノイズ
測定器に接続し測定することで、任意の形状の配線部分
がアンテナとなってLSI内部素子が発生するノイズを
位置精度よく検出できる。
の形状の配線をあらかじめ組み込んでおくことにより、
この配線が接続された外部接続用電極をLSIの外部端
子とボンディング等で接続して、この外部端子をノイズ
測定器に接続し測定することで、任意の形状の配線部分
がアンテナとなってLSI内部素子が発生するノイズを
位置精度よく検出できる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の第1の実施形態のLSI
チップの平面図である。LSIチップ11の活性領域1
5内に、他の回路と一切回路的接続を持たないアンテナ
部12を配置し、通常の電源,GND及び信号端子とし
て使われる外部接続用電極16以外の孤立した外部接続
用電極13と接続する。ノイズ発生源になりうると予想
される内部素子の配置をを考慮して、このアンテナ部1
2をLSIチップ11上の複数箇所に配置することによ
り、ノイズ発生源のLSIチップ11内での位置を特定
することができる。
チップの平面図である。LSIチップ11の活性領域1
5内に、他の回路と一切回路的接続を持たないアンテナ
部12を配置し、通常の電源,GND及び信号端子とし
て使われる外部接続用電極16以外の孤立した外部接続
用電極13と接続する。ノイズ発生源になりうると予想
される内部素子の配置をを考慮して、このアンテナ部1
2をLSIチップ11上の複数箇所に配置することによ
り、ノイズ発生源のLSIチップ11内での位置を特定
することができる。
【0013】アンテナ部12の配置の仕方としては、ク
ロック出力バッファなど、動作周波数が高くしかも駆動
電流が大きい内部素子の近辺に配置するのが望ましい。
また、配線14がノイズを検出する可能性もあるため、
配線14はできるだけ短くレイアウトするのが好まし
い。
ロック出力バッファなど、動作周波数が高くしかも駆動
電流が大きい内部素子の近辺に配置するのが望ましい。
また、配線14がノイズを検出する可能性もあるため、
配線14はできるだけ短くレイアウトするのが好まし
い。
【0014】また、図1ではアンテナ部12は単なる矩
形になっているが、図2に示すように、(a)LSI基
板と平行な面内に葛折状のパターンを有するもの(b)
LSI基板と平行な面内に螺旋状のパターンを有するも
の(c)LSI基板の異なる配線層を使い基板と垂直な
方向にループを構成したもの等を使えば、特に磁界の検
出感度をより高くでき効果的である。
形になっているが、図2に示すように、(a)LSI基
板と平行な面内に葛折状のパターンを有するもの(b)
LSI基板と平行な面内に螺旋状のパターンを有するも
の(c)LSI基板の異なる配線層を使い基板と垂直な
方向にループを構成したもの等を使えば、特に磁界の検
出感度をより高くでき効果的である。
【0015】図3は、図1のa−a’部の模式的な断面
図である。LSIチップ11の中で、ノイズを発生しや
すいと予想される素子部31の直上にアンテナ部12が
配置される。このアンテナ部12は、層間膜33によっ
て絶縁されており、かつアンテナ部12が接続されてい
る外部接続用電極13も孤立した電極であり、ノイズ以
外はLSIチップ11内の回路と一切回路的接続を持っ
ていない。
図である。LSIチップ11の中で、ノイズを発生しや
すいと予想される素子部31の直上にアンテナ部12が
配置される。このアンテナ部12は、層間膜33によっ
て絶縁されており、かつアンテナ部12が接続されてい
る外部接続用電極13も孤立した電極であり、ノイズ以
外はLSIチップ11内の回路と一切回路的接続を持っ
ていない。
【0016】次に、図4の本発明のLSIのノイズ測定
方法を示す概略ブロック図を参照しながら、上述のLS
Iチップ11上にアンテナ部12を備えたLSI42に
おける、アンテナ部12の作用について説明する。
方法を示す概略ブロック図を参照しながら、上述のLS
Iチップ11上にアンテナ部12を備えたLSI42に
おける、アンテナ部12の作用について説明する。
【0017】まず、LSI42を評価用ボード41上に
搭載し、LSIチップ11上のアンテナ部12に接続さ
れているアンテナ端子43とスペクトルアナライザ等の
測定機器44を接続する。LSI42が発生するノイズ
が微小である場合には、アンテナ端子43と測定機器4
4の間に増幅器45を挿入することも可能である。この
回路構成により、LSI42を通常通り動作させると、
そのときに発生するノイズをLSI42内部のアンテナ
部12が検知し、これを測定機器44にて測定する。ス
イッチボックス46でLSIチップ11上に配置されて
いるアンテナ部12に対応したアンテナ端子43を順次
切り替えてノイズを測定することで、アンテナ部12の
位置によるノイズのレベル分布を調査することができ、
LSIチップ11上のノイズ発生源を知ることができ
る。LSI42を開発した時点でこのノイズ測定を実施
し、問題となるレベルのノイズの有無をチェックし、問
題があればLSI42の設計へフィードバックして問題
箇所を修正することができるので、ノイズの発生の少な
いLSIを迅速に開発することが可能になる。
搭載し、LSIチップ11上のアンテナ部12に接続さ
れているアンテナ端子43とスペクトルアナライザ等の
測定機器44を接続する。LSI42が発生するノイズ
が微小である場合には、アンテナ端子43と測定機器4
4の間に増幅器45を挿入することも可能である。この
回路構成により、LSI42を通常通り動作させると、
そのときに発生するノイズをLSI42内部のアンテナ
部12が検知し、これを測定機器44にて測定する。ス
イッチボックス46でLSIチップ11上に配置されて
いるアンテナ部12に対応したアンテナ端子43を順次
切り替えてノイズを測定することで、アンテナ部12の
位置によるノイズのレベル分布を調査することができ、
LSIチップ11上のノイズ発生源を知ることができ
る。LSI42を開発した時点でこのノイズ測定を実施
し、問題となるレベルのノイズの有無をチェックし、問
題があればLSI42の設計へフィードバックして問題
箇所を修正することができるので、ノイズの発生の少な
いLSIを迅速に開発することが可能になる。
【0018】図5は、LSIチップ51の外部接続用電
極52が例えばフリップチップのようにLSIチップ5
1の活性領域55を含めて面状に配置されており、かつ
孤立した外部接続用電極53を有しているものの模式的
なLSIチップの平面図であり、図6は、図5のb−
b’部の模式的な断面図である。この場合は、ノイズが
予想される素子部61の近くできれば直上に前述の孤立
した外部接続用電極53をむしろ積極的に設け、その電
極53の直下にこの電極53に接続されたアンテナ部1
2を配置すればスルーホール部62で直接接続されて余
分な配線も無くなり、より精度の高いノイズ測定ができ
る。この例でも、アンテナ部12の作用は、図1の例と
同様であるので説明は省略する。
極52が例えばフリップチップのようにLSIチップ5
1の活性領域55を含めて面状に配置されており、かつ
孤立した外部接続用電極53を有しているものの模式的
なLSIチップの平面図であり、図6は、図5のb−
b’部の模式的な断面図である。この場合は、ノイズが
予想される素子部61の近くできれば直上に前述の孤立
した外部接続用電極53をむしろ積極的に設け、その電
極53の直下にこの電極53に接続されたアンテナ部1
2を配置すればスルーホール部62で直接接続されて余
分な配線も無くなり、より精度の高いノイズ測定ができ
る。この例でも、アンテナ部12の作用は、図1の例と
同様であるので説明は省略する。
【0019】
【発明の効果】本発明のLSIは、上述のとおりLSI
内部に、このLSIの内部素子が発生するノイズを検知
するアンテナ部となる孤立した配線とこの配線のみが接
続された孤立した外部接続用電極を有しており、この孤
立した外部電極が接続されている外部端子にノイズ測定
用の測定機器を接続して、LSIを通常通り動作させれ
ば、その時LSIが発生するノイズを容易に測定でき
る。
内部に、このLSIの内部素子が発生するノイズを検知
するアンテナ部となる孤立した配線とこの配線のみが接
続された孤立した外部接続用電極を有しており、この孤
立した外部電極が接続されている外部端子にノイズ測定
用の測定機器を接続して、LSIを通常通り動作させれ
ば、その時LSIが発生するノイズを容易に測定でき
る。
【0020】また、設計されるLSIの機能に応じて上
述のノイズを検知するアンテナ部となる孤立した配線と
この配線のみが接続された孤立した外部接続用電極とを
適切に配置しておくことで、LSIチップの内部素子レ
ベルでのノイズ発生箇所を精度よく特定することが容易
にでき、LSI内部で適切なノイズ対策を施すことがで
きる。
述のノイズを検知するアンテナ部となる孤立した配線と
この配線のみが接続された孤立した外部接続用電極とを
適切に配置しておくことで、LSIチップの内部素子レ
ベルでのノイズ発生箇所を精度よく特定することが容易
にでき、LSI内部で適切なノイズ対策を施すことがで
きる。
【0021】したがって、本発明のLSIは、当該LS
Iの開発時点でノイズを測定して当該LSIチップの内
部素子レベルでノイズ発生箇所を容易に特定することが
できるので、適切なノイズ対策を施してノイズの発生の
少ないLSIを迅速に開発することができるいう効果が
得られる。
Iの開発時点でノイズを測定して当該LSIチップの内
部素子レベルでノイズ発生箇所を容易に特定することが
できるので、適切なノイズ対策を施してノイズの発生の
少ないLSIを迅速に開発することができるいう効果が
得られる。
【図1】本発明の第1の実施形態の半導体装置チップの
模式的な平面図である。
模式的な平面図である。
【図2】アンテナ部となる配線パターンの例を示したも
ので、(a)は葛折状パターンの例、(b)はLSI基
板と平行な面内の螺旋状パターンの例、(c)はLSI
の異なる配線層を使いLSI基板と垂直な方向にループ
を構成した例をそれぞれ示す図である。
ので、(a)は葛折状パターンの例、(b)はLSI基
板と平行な面内の螺旋状パターンの例、(c)はLSI
の異なる配線層を使いLSI基板と垂直な方向にループ
を構成した例をそれぞれ示す図である。
【図3】図1のa−a’部の模式的な断面図である。
【図4】本発明の半導体装置の電磁放射ノイズ測定方法
を示す概略ブロック図である。
を示す概略ブロック図である。
【図5】本発明の第1の実施形態の半導体装置チップの
外部接続用電極が面状に配置されている場合の模式的な
平面図である。
外部接続用電極が面状に配置されている場合の模式的な
平面図である。
【図6】図3のb−b’部の模式的な断面図である。
11,51 LSIチップ 12 アンテナ部 13,53 孤立した外部接続用電極 14 配線 15,55 活性領域 16,52 外部接続用電極 31,61 素子部 33 層間膜 41 評価用ボード 42 LSI 43 アンテナ端子 44 測定機器 45 増幅器 46 スイッチボックス 62 スルーホール部
Claims (6)
- 【請求項1】 チップ上に複数の外部接続用電極を備え
た半導体装置において、孤立した前記外部接続用電極
と、この孤立した前記外部接続用電極に接続されかつ内
部素子から孤立した任意の形状の配線を有していること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 チップ上に複数の外部接続用電極を備え
た半導体装置において、孤立した前記外部接続用電極
と、この孤立した前記外部接続用電極に接続されかつ内
部素子から孤立した任意の形状の配線とを対としたアン
テナ対を複数個有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項3】 複数の外部接続用電極がチップの活性領
域を含めて面状に配置された半導体装置において、前記
外部接続用電極の中の少なくとも一つ以上が孤立してお
りかつその孤立した外部接続用電極の直下にこの外部接
続用電極と接続されかつ内部素子から孤立した任意の形
状の配線を有していることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項4】 前記任意の形状の配線が、前記半導体装
置基板と平行な面内に葛折状のパターンを構成している
請求項1,2又は3記載の半導体装置。 - 【請求項5】 前記任意の形状の配線が、前記半導体装
置基板と平行な面内に螺旋状のパターンを構成している
請求項1,2又は3記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記任意の形状の配線が、前記半導体装
置の異なる配線層を使い前記基板と垂直な方向にループ
形状を構成している請求項1,2又は3記載の半導体装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26342797A JP3102389B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 半導体装置 |
DE1998144717 DE19844717A1 (de) | 1997-09-29 | 1998-09-29 | Grossintegrierte Schaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26342797A JP3102389B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11103018A true JPH11103018A (ja) | 1999-04-13 |
JP3102389B2 JP3102389B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=17389353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26342797A Expired - Fee Related JP3102389B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 半導体装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3102389B2 (ja) |
DE (1) | DE19844717A1 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6875920B2 (en) | 2001-09-13 | 2005-04-05 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and design support method of electronic device using the same |
JP2008167198A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Seiko Epson Corp | ノイズキャンセル回路及び電子回路 |
WO2009119799A1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 日本電気株式会社 | ループ素子及びノイズ解析装置 |
JP2010258536A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | 受信装置および集積回路部品 |
JP2010535329A (ja) * | 2007-08-03 | 2010-11-18 | ローゼンベルガー ホーフフレクベンツテクニーク ゲーエムベーハー ウント ツェーオー カーゲー | 非接触測定システム |
JP2011210980A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kyocera Mita Corp | 半導体装置 |
JP2014060416A (ja) * | 2013-10-29 | 2014-04-03 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP26342797A patent/JP3102389B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-09-29 DE DE1998144717 patent/DE19844717A1/de not_active Withdrawn
Cited By (9)
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