JPH0735822A - 電気信号測定アダプタ及び電気信号測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定アダプタをコードの制約から解放するこ
とにより、半導体装置の測定を容易かつ迅速に行い、加
えて測定の信頼性及び精度を向上させることを可能にす
る技術を提供する。 【構成】 測定対象の信号の収集を行う測定アダプタに
記憶手段を設け、収集したデータ信号は測定アダプタの
記憶手段に収納しデータ収集後に、測定装置と記憶手段
を接続し、解析，表示を行う。または、測定対象の信号
の収集を行う測定アダプタと測定装置とを、データ信号
を多重化して伝送することが可能な伝送手段によって接
続する。 【効果】 アダプタの取回しが容易であり、測定を容易
かつ迅速に行うことが可能になる。また、コードから空
間ノイズを拾うことがなくなるので測定の信頼性及び精
度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気信号測定アダプタ
及び電気信号測定システムに関し、特に、半導体装置の
作動状況を調べる電気信号の測定に適用して有効な技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製品検査或いは半導体装置
の不良解析等の試験では、ロジックアナライザ、デジタ
ルオシロスコープ、ＩＣテスタ等の測定装置が使用され
ている。このような測定では、測定装置と測定対象物と
の接続に、種々の測定アダプタが使用される。測定アダ
プタとしてプローブを使用する場合には、プローブの先
端に設けた鉤型の接触端子を半導体装置の外部端子であ
るピンに取付け、プローブの後端から延びるコードを測
定装置に接続し、半導体装置から出力されるデータ信号
を測定装置で測定する。或いはプログラムに従って、測
定装置から信号を半導体装置に入力し、それに対する半
導体装置の反応を測定する。

【０００３】測定アダプタとしては、他に測定対象であ
る半導体装置のピン配列に対応させて、複数の接触端子
を一体に構成したＩＣクリップ或いはプローブカード等
が使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】半導体装置の小型化，
高集積化が進行し、半導体装置のピン数は増加の一途を
たどり、ピン数の増加に加えてパッケージの小型化が要
求されることによって、各ピンとピンとの間のピッチは
次第に細かくなっている。

【０００５】そのため、一つのプローブを半導体装置の
ピンに順次接触させて測定する場合には、ピン数が多い
ので多くの時間を要してしまう。

【０００６】複数のプローブを一つの半導体装置に取り
付ける場合には、ピン間のピッチが細かくなったことか
ら、隣接したピンをプローブによって短絡させてしまう
ことがある。また、ピン間のピッチが細かくなったこと
によってピンも小型化され、プローブの固定が難しく、
測定中にプローブが脱落し、測定が中断されてしまう或
いは失敗してしまうこともある。加えて、プローブの取
付け・取外しに同様に時間がかかり、取外しの際にはコ
ードが相互に絡み合ってしまう等の問題が生じる。

【０００７】また、小型化した半導体装置に多数のプロ
ーブを取り付ける場合には、物理的（空間的）な困難も
ある。また、多数のコードを使用するために、他のコー
ドとの兼ね合いから、その取回しを考慮してコードの長
さもある程度余裕をもたせるために長いものが使用さ
れ、コードが長くなることによって空間ノイズを拾いや
すくなり、測定データの精度或いは信頼性が低下する。

【０００８】さらに、半導体装置と測定装置とをつなぐ
コードは柔軟性が要求されるので、シールドを設けた同
軸線を用いてノイズの対策とすることは難しい。

【０００９】ＩＣクリップ等の測定アダプタを使用する
場合には、半導体装置との接続は容易になるが、アダプ
タと測定装置とはプローブを複数使用した場合と同数の
コードによって接続され、コードの本数に応じてコード
の反発力も増加し、それらのコードが一体となっている
ので反発力も集積され、アダプタの取回しが難しくな
る、或いはアダプタを固定しておくのが難しくなる等の
問題が生じる。

【００１０】このように、測定アダプタと測定装置とを
接続するコードが、現時点でも測定作業においてかなり
の制約となっており、ピン数の増加によってこの制約
は、今後ますます大きなものになっていく。

【００１１】本発明の目的は、測定アダプタをコードの
制約から解放することにより、半導体装置の測定を容易
かつ迅速に行い、加えて測定の信頼性及び精度を向上さ
せることを可能にする技術を提供することにある。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１４】測定対象の信号の収集を行う測定アダプタ
に記憶手段を設け、収集したデータ信号は測定アダプタ
の記憶手段に収納しデータ収集後に、測定装置と記憶手
段を接続し、解析，表示を行う。

【００１５】または、測定対象の信号の収集を行う測定
アダプタと測定装置とを、データ信号を多重化して伝送
することが可能な伝送手段によって接続する。

【００１６】

【作用】上述した手段によれば、記憶手段を仲介してデ
ータ信号を解析表示するので、測定対象と測定装置とを
コードでつなぐ必要がない。または、伝送手段を仲介し
てデータ信号を測定装置に送るので、測定対象と測定装
置とを多数のコードでつなぐ必要がない。

【００１７】従って、アダプタの取回しが容易であり、
半導体装置の測定を容易かつ迅速に行うことが可能にな
る。また、コードから空間ノイズを拾うことがなくなる
ので半導体装置の測定の信頼性及び精度が向上する。

【００１８】以下、本発明の構成について、実施例とと
もに説明する。

【００１９】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）図１は本実施例の測定システムの構成を示
すブロック図である。本実施例の測定システムは、測定
対象に接続され信号の収集を行う測定アダプタと、測定
アダプタが収集した信号を解析表示する測定装置とから
なっている。

【００２１】測定アダプタは、制御手段と接触手段と記
憶手段と結合手段とから構成され、測定装置は、解析手
段と結合手段と表示手段とから構成されている。

【００２２】測定アダプタの、接触手段は、その一端で
ある接触端子を測定対象に接触させ他端を制御手段に接
続させることによって、制御手段と測定対象とを導通
し、制御手段と測定対象との間の信号の入力・出力を可
能にする。制御手段は、測定対象へ入力するテスト信号
を発生するドライバ機能と、測定対象からの出力される
データ信号を検知するレシーバ機能と、検知したデータ
信号を記憶手段に送るコントロール機能と、テストプロ
グラムを実行するロジック機能とを備えている。記憶手
段は、制御手段が検知したデータ信号を収納し保存して
おくものである。結合手段は、測定アダプタと測定装置
の双方に設けられ、相互に着脱可能に形成される。

【００２３】測定装置の、解析手段は、測定アダプタが
収集したデータ信号を、結合手段を介して、記憶手段か
ら読み込み解析を行い、データ信号を所定の表示形式に
処理する。表示手段は、解析手段から送られる所定の形
式のデータ信号を表示する。本実施例の測定システムで
は、データ収集時には、双方の結合手段の結合が解か
れ、測定アダプタと測定装置とは分離し、測定アダプタ
を自由に動かすことが可能となる。データ解析時には、
双方の結合アダプタが結合し、測定アダプタの記憶手段
と測定装置の解析手段とが接続し、記憶手段に保存され
た信号を解析手段で読み込むことが可能となる。

【００２４】図２に示すのは、本実施例の測定アダプタ
を示す縦断側面図である。

【００２５】この測定アダプタは、半導体装置の測定に
用いられるＩＣクリップに適用した例であり、接触手段
として、測定対象物であるプリント基板１に実装された
半導体装置２の各ピン３に対応する接触端子４を設けて
ある。制御手段としては測定のロジックを搭載したマイ
クロプロセッサ５が、記憶手段としてはメモリ６が、結
合手段としては結合端子７が基板８に取り付けられ、基
板８に形成されたプリント配線（図示せず）によって、
接触端子４とマイクロプロセッサ５とが導通し、マイク
ロプロセッサ５とメモリ６とが導通し、メモリ６と結合
端子７とが導通している。

【００２６】９は、メモリバックアップ用の電池であ
り、配線（図示せず）によってメモリ６に接続する。電
池によってバックアップを行うので、メモリは消費電力
の少ないＳＲＡＭ（static random access memory）が
望ましい。マイクロプロセッサ５の電源としては、半導
体装置２のピン３と接触端子４との接触を利用して、プ
リント基板１から半導体装置２へ供給される電源を利用
する。

【００２７】測定装置としては、既存のロジックアナラ
イザ或いはデジタルオシロスコープに、測定アダプタの
結合端子７に対応する結合端子を設けたものを使用す
る。

【００２８】本実施例の測定システムでは、プリント基
板１に実装された半導体装置２の各ピン３に接触した接
触端子４によって、半導体装置２の回路とマイクロプロ
セッサ５とが接続され、マイクロプロセッサ５に搭載し
たロジックに従い、半導体装置２の測定が行われる。測
定によって得られたデータ信号はマイクロプロセッサ５
からメモリ６に送られて保存される。データ収集の終了
後に、測定アダプタを半導体装置２から取外し、測定ア
ダプタの結合端子７を測定装置（図示せず）の結合手段
に結合させる。結合手段を介して接続された記憶手段に
保存された信号データを解析手段が読み込んで、解析
し、ディスプレイ，プリンタ等の表示手段によって表示
する。

【００２９】また、図２に示す実施例では、記憶手段で
あるメモリ８を測定アダプタの基板８に固定してある
が、解析時に測定装置との接続に利用する結合手段を、
データ収集時には測定アダプタとの接続に利用すること
によって、記憶手段を着脱可能に構成することもでき
る。このために、記憶手段を、薄型外装にメモリを収容
し端部に接続用の端子を設け、測定アダプタから着脱自
在のカード（以下ＩＣカードという）とし、データ収集
時には、このＩＣカードを測定アダプタに接続し、デー
タ解析時には、ＩＣカードを測定アダプタから取り外し
て、測定装置本体に設けたＩＣカード用の結合端子に接
続するように構成することも可能である。

【００３０】このような構成によって、複数のカードを
用意することによってデータを測定時の状態で保存して
おくことが可能となる。

【００３１】また、ＩＣカードにテストパターン或いは
コントロールプログラムを書き込んだＲＯＭ（read onl
y memory）またはＲＡＭ（random access memory）を搭
載することも可能である。測定方法等の測定条件を変更
する際に、ＩＣカードを換えることによって、測定方法
が自動的に選択される構成とすれば、作業の能率が向上
し、測定方法の誤設定も少なくなる。

【００３２】図３に示すのは、本実施例の他の電気信号
測定アダプタを一部切り欠いて示す外形図である。この
測定アダプタは、半導体装置の測定に用いられるプロー
ブに本発明を適用している。

【００３３】電気信号測定アダプタは、接触手段とし
て、測定対象物である半導体装置の各ピン（図示せず）
に掛止する鉤形の接触端子１０と基準電位（通常は接地
電位）に接続する鰐口クリップ１１とを設けてある。制
御手段としてマイクロプロセッサ１２が、記憶手段とし
てはメモリ１３が、結合手段として結合端子１４が基板
１５に取り付けられ、基板１５に形成されたプリント配
線（図示せず）によって、接触端子１０とマイクロプロ
セッサ１２とが導通し、マイクロプロセッサ１２とメモ
リ１３とが導通し、メモリ１３と結合端子１４とが導通
している。１６は、電源用の電池であり、配線（図示せ
ず）によって回路に接続する。

【００３４】前述した図２，図３に示す本実施例の測定
アダプタは、他に図１中破線で示す次のような手段を付
加することによって、その機能を拡張することができ
る。

【００３５】（ａ）簡単なクロック回路を制御手段とは
別に設けることによって、サンプリング時間を変更する
ことができる。クロック回路としては、例えば４０ＭＨ
ｚの水晶発振子を用いその周波数を１／２，１／４等に
分周できる構成とする。

【００３６】（ｂ）入力手段として、ディップスイッ
チ，タクトスイッチ等の各種のスイッチ或いはテンキー
等を設けることによって、例えばトリガー条件の設定サ
ンプリング時間の変更等の操作或いは簡単な数値入力を
行うことができる。

【００３７】（ｃ）テストパターンを発生するパターン
発生手段は、制御手段のロジックに組み込むことも可能
であるが、別設することによって、より多様な測定が可
能となる。

【００３８】（ｄ）表示手段を設けることによって、簡
単な回路チェックを測定装置に接続しなくても行うこと
ができる。表示手段としては発光ダイオード（ＬＥＤ）
素子，液晶素子（ＬＣＤ），エレクトロルミネンス（Ｅ
Ｌ）素子等を用い、発光素子を測定端子ごとに対応させ
て設け、その点滅によって端子の電位がＨのレベルかＬ
のレベルかを判断する、或いは数値等の記号表示用の発
光素子を設け、数値等の記号を表示させることができ
る。

【００３９】表示手段を設けた場合には、高度の信号解
析を行う必要がなければ、記憶手段を設けずに、単独の
測定器として使用することが可能である。

【００４０】（実施例２）前述した実施例では、測定し
たデータを測定アダプタに設けた記憶手段に記憶し、デ
ータ収集後に、測定装置に測定アダプタを接続し、記憶
したデータ信号を、一括して解析しているが、測定の途
中でデータを検討し、その結果によって、測定の次の手
順を決定するような場合に、アダプタを接続したまま
で、容易に解析を行うことを可能にしたのが本実施例で
ある。

【００４１】実施例１では、記憶手段を仲介して制御手
段が検知したデータ信号を解析手段に伝えていたが、本
実施例では、伝送手段によって制御手段と解析手段とを
結んでいる。

【００４２】図４は本実施例の測定システムの構成を示
すブロック図である。本実施例の測定システムは、測定
対象に接続され信号の収集を行う測定アダプタと、測定
アダプタが収集した信号を解析表示する測定装置とから
なっている。

【００４３】測定アダプタは、制御手段と接触手段と伝
送手段とから構成され、測定装置は、解析手段と伝送手
段と表示手段とから構成されている。

【００４４】測定アダプタの、接触手段は、その一端で
ある接触端子を測定対象に接触させ他端を制御手段に接
続させることによって、制御手段と測定対象とを導通
し、制御手段と測定対象との間の信号の入力・出力を可
能にする。

【００４５】制御手段は、測定対象へ入力するテスト信
号を発生するドライバ機能と、測定対象からの出力され
るデータ信号を検知するレシーバ機能と、検知したデー
タ信号を記憶手段に送るコントロール機能と、テストプ
ログラムを実行するロジック機能とを備えている。

【００４６】伝送手段は、制御手段が得た複数の信号デ
ータを多重化して測定装置に伝送するものである。この
ような伝送手段の構成例としては、公知の信号多重化・
復号装置と電波による無線の送受信装置によって構成す
る。信号多重化の方法としては、多重変調或いは時分割
変調などを用い、測定アダプタに設けた信号多重化装置
によって多重化したデータ信号を発信装置によって変調
波として発信し、測定装置に設けた受信装置が受信した
変調波を復調して得た、多重化した信号データを信号復
号装置によって復号し元の複数のデータ信号に戻してか
ら、解析装置に送る。

【００４７】測定装置の、解析手段は、データ信号の解
析を行い、データ信号を所定の表示形式に処理し、表示
手段によって所定の形式でデータ信号を表示する。

【００４８】本実施例の測定システムでは、データ収集
時に測定アダプタと測定装置とは分離し、測定アダプタ
を自由に動かすことが可能となる。

【００４９】なお、伝送手段として、電波を用いたもの
を例として説明したが、その他に、赤外線或いはレーザ
ー等を搬送体とした無線通信を用いることが可能であ
る。

【００５０】他に、無線通信に換えて有線通信による伝
送も可能である。同軸ケーブル或いは光ファイバー等を
用いたデータケーブルで測定アダプタと測定装置とを接
続し、データケーブルによってデータ信号を測定装置に
送り処理することにより、即時に測定結果を知ることが
できる。多重化・復号装置によって複数の情報を１本の
ケーブルで伝送することが可能なので、１本の同軸ケー
ブル等を用い、十分なノイズ対策を施すことが可能とな
り、多数のコードに煩わされることもない。

【００５１】なお、複数の信号を同時に扱う必要がない
場合には、伝送手段から信号多重化装置及び信号復元装
置を省略することが可能である。

【００５２】本実施例の測定アダプタに、実施例１の記
憶手段を設けてもよい。この構成によれば、測定アダプ
タに入力した複数のデータ信号を、記憶手段に記憶し、
記憶手段から予め決められた形式で測定装置に順次送り
だし、解析手段によって決められた形式に復号処理する
構成によって、信号の多重化・復号が可能となる。この
構成では、測定アダプタの記憶手段と制御手段とが多重
化装置を兼ねているということができる。

【００５３】また、本実施例の電気信号測定用アダプタ
に、実施例１と同様に、クロック回路，入力手段，パタ
ーン発生手段，表示手段等の手段を付加することによっ
て、その機能を同様に拡張することが可能である。

【００５４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００５５】例えば、前述した実施例では基板に実装さ
れた半導体装置の測定を行う場合について述べたが、接
触手段を半導体装置のピンと同一形状に形成し、半導体
装置に換えて、半導体装置が実装されている回路基板の
半導体装置用ソケットに装着し、半導体装置の作動をシ
ミュレーションする或いは基板回路の作動を検査するエ
ミュレータとして構成することも可能である。

【００５６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００５７】（１）記憶手段を仲介してデータ信号を解
析表示するので、測定対象と測定装置とをコードでつな
ぐ必要がないという効果がある。

【００５８】（２）無線による伝送手段を仲介してデー
タ信号を解析表示するので、測定対象と測定装置とをコ
ードでつなぐ必要がないという効果がある。

【００５９】（３）有線による伝送手段を仲介して多重
化したデータ信号を解析表示するので、測定対象と測定
装置とを１本の同軸ケーブルで接続することができると
いう効果がある。

【００６０】（４）効果（１）（２）（３）により、ア
ダプタの取回しが容易であり、半導体装置の測定を容易
かつ迅速に行うことが可能になるという効果がある。

【００６１】（５）効果（１）（２）（３）により、コ
ードから空間ノイズを拾うことがなくなるので半導体装
置の測定の信頼性及び精度が向上するという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である測定システムの構成
を示すブロック図、

【図２】 本発明の測定アダプタを示す縦断側面図、

【図３】 本発明の他の測定アダプタを一部切り欠いて
示す外形図、

【図４】 本発明の他の実施例である測定システムの構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…プリント基板、２…半導体装置、３…ピン、４，１
０…接触端子（接触手段）、５，１２…マイクロプロセ
ッサ（制御手段）、６，１３…メモリ（記憶手段）、
７，１４…結合端子（結合手段）、８，１５…基板、
９，１６…電池、１１…鰐口クリップ（接触手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象に接続されデータ信号の収集を
   行う測定アダプタと、測定アダプタが収集したデータ信
   号を解析表示する測定装置とからなる測定システムに用
   いられる測定アダプタにおいて、 測定対象物に接触し、制御手段と測定対象との間の電気
   的な導通をとるための接触手段と、 測定対象からのデータ信号を検知・処理し、記憶手段に
   送る制御手段と、 制御手段が検知・処理したデータ信号を収納し保存して
   おく記憶手段と、 記憶手段に保存されたデータ信号を前記測定装置に送る
   ために、記憶手段と測定装置とを接続する結合手段と、
   を設けたことを特徴とする電気信号測定アダプタ。
2. 【請求項２】 測定対象に接続されデータ信号の収集を
   行う測定アダプタと、測定アダプタが収集したデータ信
   号を解析表示する測定装置とからなる測定システムにお
   いて、 測定アダプタには、測定対象物に接触し、制御手段と測
   定対象との間の電気的な導通をとるための接触手段と、 測定対象からのデータ信号を検知・処理し、記憶手段に
   送る制御手段と、 制御手段が検知・処理したデータ信号を収納し保存して
   おく記憶手段と、 記憶手段に保存されたデータ信号を前記測定装置に送る
   ために、記憶手段と測定装置とを接続する結合手段とを
   設け、 測定装置には、記憶手段に保存された信号を測定装置が
   受け取るための測定アダプタの結合手段と接続する結合
   手段と、データ信号を解析する解析手段と、解析したデ
   ータ信号を表示する表示手段とを設けたことを特徴とす
   る電気信号測定システム。
3. 【請求項３】 測定対象に接続されデータ信号の収集を
   行う測定アダプタと、測定アダプタが収集したデータ信
   号を解析表示する測定装置とからなる測定システムに用
   いられる測定アダプタにおいて、 測定対象物に接触し、制御手段と測定対象との間の電気
   的な導通をとるための接触手段と、 測定対象からのデータ信号を検知・処理し、伝送手段に
   送る制御手段と、 制御手段が検知・処理したデータ信号を測定装置に伝送
   する伝送手段と、を設けたことを特徴とする電気信号測
   定アダプタ。
4. 【請求項４】 測定対象に接続されデータ信号の収集を
   行う測定アダプタと、測定アダプタが収集したデータ信
   号を解析表示する測定装置とからなる測定システムにお
   いて、 測定アダプタには、測定対象物に接触し、制御手段と測
   定対象との間の電気的な導通をとるための接触手段と、 測定対象からのデータ信号を検知・処理し、伝送手段に
   送る制御手段と、 制御手段が検知・処理したデータ信号を前記測定装置に
   送るための伝送手段とを設け、 測定装置には、制御手段が検知・処理したデータ信号を
   測定装置が受け取るための伝送手段と、データ信号を解
   析する解析手段と、解析したデータ信号を表示する表示
   手段とを設けたことを特徴とする電気信号測定システ
   ム。