JPS62213053A - 電子ビ−ム試験装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子ビームをプローブとして用い、高速で多
ピンの集積回路の内部動作を直接観測する電子ビーム試
験装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電子ビーム試験装置の構成を第１図に示す。真空試料室
壁１で囲まれた真空試料室２の中のソケット３に集積回
路試料４が装着されており、上記集積回路試料４にはケ
ーブル５を通して、テストバタン発生器６からテストバ
タンか送られ、動作状態に置かれる。上記ソケット３は
、真空試料室２内に設けられたＸＹステージ７−１−に
置かれ、水平方向に移動できるようになっている。上記
集積回路試料４」二に電子銃８より発生させた電子ビー
ム９を、集積回路試料４上の所望の個所に照射し、照射
により発生する二次電子１０を検出器１１によって捕え
、ディスプレイ１ｚに表示する。

上記電子ビーム試験装置においては、真空試料室２に置
かれた集積回路試料４に電気信号を供給するために、外
気がもれないように信号ケーブル５を真空封止した信号
線の真空導入装置１３が必要である。しかも、大規模か
つ高速の集積回路を試験するためには、数百チャネルに
至る数十Ｍ　Ｈｚ以上の高速信号を、同時に、かつ歪み
なく一ヒ記の真空内果積回路試料４に伝達することが要
求される。

また、電子ビーム９の照射位置は、上記電子ビーム９の
電気的偏向だけでは集積回路試料４の一部分しかカバー
できないので、広い範囲での位置決めのために、ＸＹス
テージ７により」二記集積回路試料４を移動する必要が
ある。

従来の真空導入装置１：３は、第５図（ａ）および（ｂ
）に示すように、１ピンごとに金属心線１４の気密処理
と電気的絶縁処理をしていたため、それぞれ特有の欠点
があった。（ａ）はセラミックなどの絶縁物１５の中に
金属心線１４を１本づつ埋込んでともに焼き固め、ステ
ンレスフランジ１６と接着したものである。また（ｂ）
に示す構造は、同軸ケーブル１８用の同軸コネクタ１９
をステンレスフランジ１６に埋込んだものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

−１−−１−同第５）に示した構造では、金属心線１４
を並べる場合、電気的ショートを防ぐための間隔として
、従来の技術ではｍｍオーダが必要となるため、多ピン
化するにつれて大型化し取付個所が限られてくるという
問題があった。また、接続にはコネクタ１７が必要で、
一括して着脱する形式であったため、ピン数が増すと着
脱の際の機械的抵抗が大きくなりその作業が困難になる
。さらに、各ピンが互いに電気的にシールドされていな
いため、インピーダンスのミスマツチや配線同志のクロ
ストークをおこしやすく、高速信号の伝達に適しないな
どの問題があった。また、（ｂ）に示した構造では、１
本１本が完全にシールドされインピーダンス整合も完全
にされるため、高速信号の伝達には大きな問題が生じな
いが、この場合にもｌピンごとにコネクタ１９で接続す
ることが必要になり、　（ａ）の場合以−ににコネクタ
１９の取付部に対して大面積が必要になる。さらに数百
ピンにのぼる多ピン化をはかると、導入部分が巨大化し
、通常の装置には実用−１−取付不能になる。

一方、ケーブルの面では、従来、同軸ケーブルがよく用
いられてきた。上記同軸ケーブルは１本ずつが特性イン
ピーダンスが一定になるように、電気的に完全にシール
ドされているため、高周波特性はよいが、ケーブル自体
が大きな場所を占め自重も重い。そのため同軸ケーブル
の本数が増すと、集積回路試料の移動が困難になるなど
の問題があった。

」１記のように、真空試料室内にある集積回路試料に多
チャネルで高速の信号を伝達する手段がなかったために
、従来の電子ビーム試験装置は、数百にのぼる外部ピン
を有する大規模で、かつ高速の集積回路を試験すること
が極めて困難であった。

〔問題点を解決するための手段〕

従来の電子ビーム試験装置におけるケーブルや信号線の
真空導入装置が、多チャネルで、かつ高速信号伝送とい
う条件を、同時に満たすことができなかった点を、プリ
ント配線ケーブルを用いることによって解決し、大規模
集積回路回路の試験が可能な電子ビーム試験装置を得る
ようにしたものである。

〔作用〕

本発明は、集積回路試料と真空試料室外に設けたバタン
発生器との接続ケーブルとして、絶縁フィルムに導電性
薄膜を配線パタンの形状に印刷したプリント配線ケーブ
ルを利用し、この信号線をステンレスの真空フランジと
一体に構成したものを用い、上記真空フランジを真空試
料室壁に取付け、バタン発生器の出力線を上記プリント
配線ケーブルに接続することにより、真空試料室内の集
積回路試料に電気信号を供給することができる。

また、上記プリント配線ケーブルは柔軟であるから、集
積回路をＸＹテーブルで移動するに際しても、機械的負
荷が小さくてすむ。

〔実施例〕

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図は本発明の電子ビーム試験装置の一実施例を示す
構成図、第２図は上記実施例に使用するプリント配線ケ
ーブルの一例を示す斜視図、第３図は」１記プリント配
線ケーブルを用いた真空導入装置の構成を説明する図、
第４図は金属配線の上下に設けたシールドを示す断面図
である。テストバタン発生器６からテストパタンを送る
ケーブル５は、第２図に示すように、絶縁フィルム２ｏ
の裏面に金属薄膜２１を接着剤で貼り付け、表面に信号
線として機能する金属配線２２をエツチングを用いた印
刷技術によって形成したもので、」二記金属配線２２の
両端は、集積回路試料４およびテストバタン発生器６と
の接続のために、接続ピンの差込穴２３を有するパッド
２４をそれぞれ設けている。この場合、信号の配線間の
スキューを小さく抑えるため、両端のパッド２４間の配
線長を等しく揃えることが必要で、パット２４の配置に
よっては配線長を揃えるためにレイアウト上の二「夫が
必要になる。この目的のために、多層配線を用いてパッ
ド２４間の配線接続の自由度を増すことは十分に有りう
る。これは配線バタンの実効的密度を高めることにも寄
与する。一方、上記プリント配線ケーブルでは信号を伝
送する金属配線２２がケーブル全長にわたってシールド
されているため、ストリップラインが形成され高速性の
要求には十分満足できる。また、プリント技術で配線パ
タンを形成するため配線パタンの微細化が容易であり、
小形軽量のままで多ピン化を実現することができる。つ
ぎに、上記プリン１へ配線ケーブル２４′を真空試料室
２に導入するための真空導入装置１３につき、第３図を
用いて説明する。−に記プリント配線ケーブル２４′を
ステンレス製の真空フランジ１６に設けた穴に通し、接
着剤１７を１−記穴に注入することにより固着と真空封
＋Ｉ−とを同時に行う。上記真空フランジ１６を真空試
料室壁１に気密に取付けたのち、ソケット３の足とテス
トバタン発生器６の出力線とを、プリント配線ケーブル
２４′の両端に設けたパッド２４にそれぞれ直付けし、
または上記ソケット３の足およびテス１へバタン発生器
６の出力線に直付けされた接続ピン２５をラッピングす
るなどして接続する。

上記のようにすることにより、大気中にあるテス１へバ
タン発生器６と真空試料室２内の集積回路試料４との間
に電気的導通がなされ、電気信号を供給することができ
る。上記のように、真空導入装置１３における真空フラ
ンジ１６とプリント配線ケーブル２４′とが一体化され
ているので、真空導入装置１３では大容積を要するコネ
クタを省略でき、小型化をはかることができる。例えば
、１００／／Ｉ１１ライン・アンド・スペースの配線パ
タンで５００ビンを実現する場合、プリント配線ケーブ
ル２４′の幅は１０ａｎで済み、超小型の真空導入装置
が実現できる。

」―記プリント配線ケーブル２４′のプリント金属配線
２２やシールド金属薄膜２１は、数トンにのぼる高圧で
プレスして絶縁フィルム２０と接着されている。

上記のような構造であるため、プリント配線ケーブル２
４′内部の低密性が高く、絶縁フィルム２０とシールド
金属薄膜２１との接着部分を通して空気がもれる恐れが
ない。また、途中にコネクタもないためインピーダンス
の整合をとることは極めて容易であり、高速性の要求に
十分答えられる。

第４図は、プリント金属配線２２の上下にシールド金属
薄膜２１を設けたプリント配線ケーブル２４′の断面図
である。上記構造により、さらにプリント金属配線２２
間のクロストークが低減できる。この場合もシールド金
属薄膜２１と上記絶縁フィルム２０との密着性には全く
問題がなく、気密性は十分に保持できる。したがって本
発明の利点としては、つぎの諸点があげられる。すなわ
ち、（１）上記プリント配線ケーブル２４′はフィルム
状であるため極めて柔らかく、上記プリント配線ケーブ
ル２４′の使用により、真空試料室２内で集積回路試料
４を移動するときの機械的負荷を極めて小さくできる。

また、微細な配線パタンの形成が可能なケーブルである
ため、多ピン化しても場所をとらない。

−心　− （２）プリント金属配線２２はプリント配線技術によっ
て形成するために、１度マスクを作れば上記マスクを用
いて大量生産が可能であり、安価な多ピンケーブルを実
現することができる。（３）金属薄膜でプリント金属配
線２２の−１−面または下面にシール金属薄膜２１を平
行に形成できるため、ストリップラインが形成でき、高
速信号の伝達ができる。

また、導入部におけるミスマツチがなく、さらに、同軸
線と較べて容量性の負荷が小さく、信号の立−ヒリ性が
良い。（４）導入端子盤が小型化できるため、真空試料
室２内のどこでも取付けができ、真空試料室２の小型化
が容易になるとともに、真空試料室２内に這わせるプリ
ント配線ケーブル２４′の長さも短縮することができる
。

〔発明の効果〕

」−記のように本発明による電子ビーム試験装置は、真
空試料室内に置かれた試料の電気接続用多心プリント配
線ケーブルを、真空フランジと気密に一体構成し、上記
真空試料室の外に取出した信号心入装置を有することに
より、従来装置に較べ、集積回路の高速化、多ピン化へ
の同時対処が改善され、したがって、大規模化による多
ピン化と高性能化が著しいカスタム理論Ｌ　Ｓ　’Ｉの
試験には特に有効で、半導体産業界に貢献することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子ビーム試験装置の一実施例を示す
構成図、第２図は上記実施例に用いるプリント配線ケー
ブルの一例を示す斜視図、第３図は上記プリント配線ケ
ーブルを用いた真空導入装置の構成を説明する図、第４
図は金属配線の上下に設けたシールドを示す断面図、第
５図（、）および（ｂ）は従来の真空導入装置をそれぞ
れ示す説明図である。 ２・・・真空試料室　　　　４・・・集積回路試料１３
・・・信号導入装置（真空導入装置）１６・・・真空フ
ランジ ２４′・・・プリント配線ケーブル 特許出願人　日本電信電話株式会社 代理人弁理士　　中　村　純之助 一１１＝ 才　１１そ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、真空試料室内に置かれた試料の電気接続用多心プリ
   ント配線ケーブルを、真空フランジと気密に一体構成し
   、上記真空試料室の外に取出した信号導入装置を有する
   電子ビーム試験装置。