(57)【要約】  被測定素子と直列に設けられた直列抵抗と、被測定素子および直列抵抗を含む直列回路の両端、および、直列抵抗の両端を順番に選択する切替部と、切替部が順番に選択する両端のそれぞれに、予め設定される設定値に応じた印加電圧または印加電流を印加する印加部と、切替部が順番に選択する両端のそれぞれにおいて、印加部が設定値に応じた印加電圧を印加する場合に電流を測定し、印加部が設定値に応じた印加電流を印加する場合に電圧を測定する測定部と、切替部が順番に選択する両端に対して、印加部に順番に設定される設定値、または、測定部が順番に測定する測定値の一方に基づいて、被測定素子の抵抗値を算出する抵抗算出部とを備える測定装置を提供する。
2011151856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定素子の抵抗値を測定する測定装置であって、
前記被測定素子と直列に設けられた直列抵抗と、
前記被測定素子および前記直列抵抗を含む直列回路の両端、および、前記直列抵抗の両端を順番に選択する切替部と、
前記切替部が順番に選択する前記両端のそれぞれに、予め設定される設定値に応じた印加電圧または印加電流を印加する印加部と、
前記切替部が順番に選択する前記両端のそれぞれにおいて、前記印加部が前記設定値に応じた前記印加電圧を印加する場合に電流を測定し、前記印加部が前記設定値に応じた前記印加電流を印加する場合に電圧を測定する測定部と、
前記切替部が順番に選択する前記両端に対して、前記印加部に順番に設定される前記設定値、または、前記測定部が順番に測定する測定値の一方に基づいて、前記被測定素子の抵抗値を算出する抵抗算出部と
を備える測定装置。
【請求項２】
前記測定部に実際に入力されるレベルに対する前記測定値の誤差割合が、前記印加部が実際に出力するレベルに対する前記設定値の誤差割合よりも小さく、
前記印加部は、前記切替部が順番に選択する前記両端に対して、同一の前記設定値に応じた同一の前記印加電圧または前記印加電流を印加し、
前記抵抗算出部は、前記測定部が順番に測定した前記測定値に基づいて、前記被測定素子の抵抗値を算出する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記抵抗算出部は、前記測定部が順番に測定した前記測定値の差分に基づいて、前記被測定素子の抵抗値を算出する
請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記印加部が実際に出力するレベルに対する前記設定値の誤差割合が、前記測定部に実際に入力されるレベルに対する前記測定値の誤差割合よりも小さく、
前記印加部は、前記切替部が順番に選択する前記両端に対して、前記測定部における前記測定値が同一となるように前記印加電圧または前記印加電流を印加し、
前記抵抗算出部は、前記印加部に順番に設定される前記設定値に基づいて、前記被測定素子の抵抗値を算出する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項５】
前記抵抗算出部は、前記印加部に順番に設定される前記設定値の差分に基づいて、前記被測定素子の抵抗値を算出する
請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記抵抗算出部は、予め与えられる前記直列抵抗の抵抗値に更に基づいて、前記被測定素子の抵抗値を算出する
請求項２から５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記抵抗算出部は、前記被測定素子の抵抗値を、前記直列抵抗の抵抗値に対する比率として算出する
請求項２から５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項８】
前記測定装置は、複数の前記被測定素子の抵抗値を順次測定する場合において、同一の前記直列抵抗を用いる
請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
前記直列抵抗は、一端が前記被測定素子に接続され、他端に定電圧が印加される
請求項１から８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記切替部は、前記直列抵抗の両端を、前記直列回路の両端より先に選択し、
前記印加部は、前記直列抵抗の両端に前記印加電圧または前記印加電流を印加したときに、前記測定部が測定する測定値が予め定められた範囲内となるように、前記設定値を調整し、前記直列回路の両端に前記印加電圧または前記印加電流を印加するときに、調整した当該設定値を用いる
請求項１から６のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記測定装置は、被試験デバイスを試験する試験部を更に備え、
前記被試験デバイスを試験する場合に、
前記印加部は、前記被試験デバイスの端子に前記設定値に応じた印加電圧または印加電流を印加し、
前記測定部は、前記印加部が前記設定値に応じた前記印加電圧を印加する場合に前記被試験デバイスの前記端子に流れる電流を測定し、前記印加部が前記設定値に応じた前記印加電流を印加する場合に前記被試験デバイスの前記端子の電圧を測定し、
前記試験部は、前記測定部の測定値に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する
請求項１から１０のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記測定装置は、被試験デバイスを試験する試験部を更に備え、
前記被試験デバイスは、前記被試験デバイスの内部の配線で電気的に接続され、且つ、前記測定装置の対応するコンタクトと電気的に接続される２つの端子を有し、
前記直列抵抗は、いずれかの前記コンタクトと直列に接続され、
前記切替部は、前記直列抵抗と直列に接続される前記コンタクトおよび前記端子と、前記直列抵抗とを含む前記直列回路の両端、および、前記直列抵抗の両端を順番に選択し、
前記抵抗算出部は、前記被試験デバイスの前記端子と、前記測定装置の前記コンタクトとのコンタクト抵抗を算出し、
前記試験部は、前記抵抗算出部が算出した前記コンタクト抵抗に基づいて、前記被試験デバイスを試験する
請求項１から１０のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記被試験デバイスの端子と電気的に接触する導電材料が設けられるパッケージを更に備え、
前記直列抵抗は、前記パッケージに設けられる
請求項１１または１２に記載の測定装置。
【請求項１４】
被測定素子の抵抗値を測定する測定方法であって、
前記被測定素子と直列に直列抵抗を設ける準備段階と、
前記被測定素子および前記直列抵抗を含む直列回路の両端、および、前記直列抵抗の両端を順番に選択する選択段階と、
前記選択段階において順番に選択する前記両端のそれぞれに、予め設定される設定値に応じた印加電圧または印加電流を印加する印加段階と、
前記選択段階において順番に選択する前記両端のそれぞれにおいて、前記印加段階で前記設定値に応じた前記印加電圧を印加する場合に電流を測定し、前記印加段階で前記設定値に応じた前記印加電流を印加する場合に電圧を測定する測定段階と、
前記選択段階において順番に選択する前記両端に対して、前記印加段階において順番に設定される前記設定値、または、前記測定段階において順番に測定する測定値の一方に基づいて、前記被測定素子の抵抗値を算出する抵抗算出段階と
を備える測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置および測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定抵抗の抵抗値を測定する方法として、被測定抵抗に所定の電流を供給したときの被測定抵抗の両端電圧を測定して、電流電圧比から抵抗値を算出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開平６−１２３７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記の方法においては、印加電流値および測定電圧値の双方を精度よく取得しなければ、被測定抵抗の抵抗値を精度よく測定することができない。このため、印加回路および測定回路の双方について、高精度の回路を用意しなければならない。また、被測定抵抗の抵抗値が０Ωに近づくと測定系がショートに近くなるので、印加回路および測定回路の構成が困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、被測定素子の抵抗値を測定する測定装置であって、被測定素子と直列に設けられた直列抵抗と、被測定素子および直列抵抗を含む直列回路の両端、および、直列抵抗の両端を順番に選択する切替部と、切替部が順番に選択する両端のそれぞれに、予め設定される設定値に応じた印加電圧または印加電流を印加する印加部と、切替部が順番に選択する両端のそれぞれにおいて、印加部が設定値に応じた印加電圧を印加する場合に電流を測定し、印加部が設定値に応じた印加電流を印加する場合に電圧を測定する測定部と、切替部が順番に選択する両端に対して、印加部に順番に設定される設定値、または、測定部が順番に測定する測定値の一方に基づいて、被測定素子の抵抗値を算出する抵抗算出部とを備える測定装置を提供する。【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】被測定素子２００の抵抗値を測定する測定装置１００の構成を、被測定素子２００とあわせて示す。
【図２】測定部１４０における測定値に基づいて被測定素子２００の抵抗値を算出する場合の、測定装置１００の動作フローチャートを示す。
【図３】印加部１３０における設定値に基づいて被測定素子２００の抵抗値を算出する場合の、測定装置１００の動作フローチャートを示す。
【図４】測定装置１００の他の構成例を示す。
【図５】測定装置１００において被試験デバイス２１０を試験する機能構成を示す。
【図６】測定装置１００の他の動作例を示す。
【図７】測定装置１００の他の構成例を示す。
【図８Ａ】被試験デバイス２１０を格納するパッケージ２３０の断面の一例を示す。
【図８Ｂ】ベース部２３４の、被試験デバイス２１０が載置される面の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、被測定素子２００の抵抗値を測定する測定装置１００の構成を、被測定素子２００とあわせて示す。被測定素子２００は、抵抗素子であってよく、配線等の回路要素であってよく、複数の素子の組み合わせでもよい。また、測定装置１００は、所定の回路に含まれる被測定素子２００の抵抗値を測定してよい。
【０００９】
測定装置１００は、直列抵抗１１０、切替部１２０、印加部１３０、測定部１４０、および、抵抗算出部１５０を備える。直列抵抗１１０は、被測定素子２００と直列に設けられる。ここで、被測定素子２００および直列抵抗１１０で構成される回路を直列回路１１２と称する。直列回路１１２の両端を、ノード１１４およびノード１１８とする。また、被測定素子２００および直列抵抗１１０の接続点をノード１１６とする。
【００１０】
切替部１２０は、直列回路１１２の両端（ノード１１４とノード１１８）、および、直列抵抗１１０の両端（ノード１１６とノード１１８）を順番に選択する。本例では、それぞれの両端においてノード１１８が共通するので、切替部１２０は、ノード１１４とノード１１６とを順番に選択する。
【００１１】
切替部１２０は、選択したノードを印加部１３０および測定部１４０に接続する。切替部１２０は、印加部１３０をノード１１４およびノード１１６のいずれに接続するかを切り替えるスイッチ１２２と、測定部１４０をノード１１４およびノード１１６のいずれに接続するかを切り替えるスイッチ１２４とを有する。スイッチ１２２およびスイッチ１２４は、同一のノードを同期して選択する。
【００１２】
印加部１３０は、切替部１２０が順番に選択する、直列回路１１２の両端（ノード１１４とノード１１８）および直列抵抗１１０の両端（ノード１１６とノード１１８）のそれぞれに、予め設定される設定値に応じた印加電圧または印加電流を印加する。本例の印加部１３０は、予め設定される設定値に応じた印加電流を出力する電流ユニット１３２と、電流ユニット１３２に接続される抵抗１３４とを有する。抵抗１３４の抵抗値は十分小さいことが好ましい。電流ユニット１３２は、スイッチ１２２およびノード１１８の間に設けられ、設定値に応じた印加電流を出力する。
【００１３】
測定部１４０は、切替部１２０が順番に選択する、直列回路１１２の両端（ノード１１４とノード１１８）および直列抵抗１１０の両端（ノード１１６とノード１１８）のそれぞれに印加される電圧または電流を測定する。具体的には、測定部１４０は、印加部１３０が設定値に応じた印加電圧を出力する場合に電流を測定して、印加部１３０が設定値に応じた印加電流を出力する場合に電圧を測定する。
【００１４】
本例の測定部１４０は、スイッチ１２４およびノード１１８の間に設けられ、スイッチ１２４およびノード１１８の間の電圧を測定する電圧ユニット１４２と、電圧ユニット１４２と並列に設けられる抵抗１４４とを有する。抵抗１４４の抵抗値は十分大きいことが好ましい。
【００１５】
なお、印加部１３０が設定値に応じた印加電圧を出力する場合、印加部１３０は、図１に示した測定部１４０と同様の構成を有してよい。この場合、印加部１３０が有する電圧ユニット１４２は、設定値に応じた印加電圧を出力する。また、測定部１４０が電流を測定する場合、測定部１４０は、図１に示した印加部１３０と同様の構成を有してよい。この場合、測定部１４０が有する電流ユニット１３２は、スイッチ１２４およびノード１１８の間に流れる電流を測定する。
【００１６】
抵抗算出部１５０は、切替部１２０が順番に選択する両端に対して、印加部１３０に順番に設定される設定値、または、測定部１４０が順番に測定する測定値の一方に基づいて、被測定素子２００の抵抗値を算出する。また、抵抗算出部１５０は、設定値を印加部１３０に設定してよい。
【００１７】
図２は、測定部１４０における測定値に基づいて被測定素子２００の抵抗値を算出する場合の、測定装置１００の動作フローチャートを示す。本例では、印加部１３０が設定値に応じた印加電流を出力して、測定部１４０が電圧を測定する例を説明する。
【００１８】
なお本例において、測定部１４０に実際に入力されるレベルに対する測定値の誤差割合が、印加部１３０が実際に出力するレベルに対する設定値の誤差割合よりも小さいとする。なお誤差割合とは、測定値または設定値に対する誤差の比率を指す。ただし印加部１３０は、設定値に対する出力レベルの誤差は大きいが、同一の設定値が入力された場合の出力レベルが略同一となる程度に出力の再現性は高いとする。
【００１９】
Ｓ２０２において、切替部１２０は、直列抵抗１１０を選択する（第１選択段階）。すなわち、スイッチ１２２およびスイッチ１２４はノード１１６を選択する。印加部１３０は、設定値Ｓ１に応じた印加電流Ｉｓを直列抵抗１１０に流す（第１印加段階）。測定部１４０は、このときの直列抵抗１１０の両端間の電圧Ｖｍ１を測定する（第１測定段階）。直列抵抗１１０の抵抗値をＲｓとすると、測定した電圧Ｖｍ１は式（１）で示される。
Ｖｍ１＝Ｉｓ×Ｒｓ・・・式（１）
【００２０】
Ｓ２０４において、切替部１２０は、直列回路１１２を選択する（第２選択段階）。すなわちスイッチ１２２およびスイッチ１２４はノード１１４を選択する。印加部１３０は、Ｓ２０２と同一の設定値Ｓ１に応じた印加電流Ｉｓを直列回路１１２に流す（第２印加段階）。つまり印加部１３０は、切替部１２０が順番に選択する両端に対して、同一の設定値に応じた同一の印加電流を印加する。測定部１４０は、このときの直列回路１１２の両端間の電圧Ｖｍ２を測定する（第２測定段階）。被測定素子２００の抵抗値をＲｍとすると、測定した電圧Ｖｍ２は式（２）で示される。
Ｖｍ２＝Ｉｓ×Ｒｍ＋Ｉｓ×Ｒｓ・・・式（２）
【００２１】
なお、Ｓ２０２およびＳ２０４は、いずれを先に行ってもよい。ただし、後述するようにＳ２０２を先に行うことが好ましい。そして、Ｓ２０６において抵抗算出部１５０は、測定部１４０が順番に測定した測定値（Ｖｍ１、Ｖｍ２）に基づいて、被測定素子２００の抵抗値を算出する（抵抗算出段階）。抵抗算出部１５０は、当該測定値の差分から、被測定素子２００の抵抗値を算出してよい。当該測定値の差分を算出することにより、式（３）に示すように直列抵抗Ｒｓの項が相殺されることになる。
Ｖｍ２−Ｖｍ１＝Ｉｓ×Ｒｍ・・・式（３）
【００２２】
そして、式（３）および式（１）から、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍは式（４）のように算出することができる。
Ｒｍ＝（Ｒｓ×（Ｖｍ２−Ｖｍ１））／Ｖｍ１・・・式（４）
式（４）から明らかなように、本例の測定装置１００によれば、印加部１３０の出力値を用いずに、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍを測定することができる。このため、比較的に低精度な印加部１３０を用いることができ、測定装置１００のコストおよび回路規模を低減することができる。
【００２３】
なお抵抗算出部１５０には、直列抵抗１１０の抵抗値Ｒｓが予め与えられてよい。直列抵抗１１０の抵抗値Ｒｓは、高精度な測定器により予め測定されてよい。この場合、抵抗算出部１５０は、式（４）に示すように、測定部１４０における測定値と、直列抵抗１１０の抵抗値Ｒｓとに基づいて、被測定素子２００の抵抗値の絶対値を算出してよい。
【００２４】
また抵抗算出部１５０は、式（４）に示すように、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍとして、直列抵抗１１０の抵抗値Ｒｓに対する比率（Ｖｍ２−Ｖｍ１）／Ｖｍ１を算出してもよい。測定装置１００が、複数の被測定素子２００の抵抗値を順次測定する場合において、同一の直列抵抗１１０を用いてそれぞれの被測定素子２００の当該比率を算出して比較することで、不良の被測定素子２００を検出することができる。
【００２５】
また、Ｓ２０２およびＳ２０４のいずれにおいても、測定装置１００は直列抵抗１１０を含む系の電圧を測定する。このため、被測定素子２００の抵抗値が０Ωに近くなっても、測定対象の系の抵抗値を直列抵抗１１０の抵抗値Ｒｓ以上に維持できるので、測定値を安定して取得することができる。
【００２６】
また、測定値の差分を算出するので、測定対象の系におけるリーク電流の影響を低減することができる。例えば被測定素子２００が半導体チップの内部素子の場合、Ｓ２０２およびＳ２０４のいずれの測定においても、当該半導体チップの表面等を伝送するリーク電流が存在するが、測定値の差分を算出することで、当該リーク電流を相殺することができる。
【００２７】
図２においては、電流を印加して電圧を測定する例を説明したが、電圧を印加して電流を測定する場合も同様となる。この場合、Ｓ２０２において印加部１３０は、設定値Ｓ１に応じた印加電圧Ｖｓを直列抵抗１１０の両端間に印加する。測定部１４０は、このときに直列抵抗１１０に流れる電流Ｉｍ１を測定する。測定した電流Ｉｍ１は式（５）で示される。
Ｉｍ１＝Ｖｓ／Ｒｓ・・・式（５）
【００２８】
Ｓ２０４において印加部１３０は、Ｓ２０２と同一の設定値Ｓ１に応じた印加電圧Ｖｓを直列回路１１２の両端間に印加する。測定部１４０は、このときに直列回路１１２に流れる電流Ｉｍ２を測定する。測定した電流Ｉｍ２は式（６）で示される。
Ｉｍ２＝Ｖｓ／（Ｒｍ＋Ｒｓ）・・・式（６）
【００２９】
式（５）および式（６）から、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍは、測定値Ｉｍ１、Ｉｍ２を用いて式（７）のように算出できる。
Ｒｍ＝（Ｒｓ×（Ｉｍ２−Ｉｍ１））／Ｉｍ１・・・式（７）
抵抗算出部１５０は、式（７）のように、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍを算出する。上述したように抵抗算出部１５０は、被測定素子２００の抵抗値の絶対値を算出してよく、直列抵抗１１０の抵抗値に対する被測定素子２００の抵抗値の比率を算出してもよい。また、Ｓ２０２およびＳ２０４の前に、被測定素子２００と直列に直列抵抗１１０を設ける準備段階を更に行ってよい。
【００３０】
図３は、印加部１３０における設定値に基づいて被測定素子２００の抵抗値を算出する場合の、測定装置１００の動作フローチャートを示す。本例では、印加部１３０が設定値に応じた印加電流を出力し、測定部１４０が電圧を測定する例を説明する。
【００３１】
なお本例において、印加部１３０が実際に出力するレベルに対する設定値の誤差割合が、測定部１４０に実際に入力されるレベルに対する測定値の誤差割合よりも小さいとする。ただし測定部１４０は、入力レベルに対する測定値の誤差は大きいが、同一の入力レベルに対しては測定値が略同一となる程度に測定の再現性は高いとする。
【００３２】
Ｓ３０２において印加部１３０は、設定値Ｓ１に応じた印加電流Ｉｓ１を直列抵抗１１０に流す。測定部１４０は、このときの直列抵抗１１０の両端間の電圧Ｖｍを測定する。このとき測定した電圧Ｖｍは式（８）で示される。
Ｖｍ＝Ｉｓ１×Ｒｓ・・・式（８）
【００３３】
Ｓ３０４において、印加部１３０および測定部１４０は直列回路１１２の両端に接続される。そして、抵抗算出部１５０は、測定部１４０が測定する直列回路１１２の両端間の電圧Ｖｍが、Ｓ３０２における測定値Ｖｍと同一となるように、印加部１３０に入力する設定値Ｓ２を調整する。
【００３４】
印加部１３０は、設定値Ｓ２に応じた印加電流Ｉｓ２を直列回路１１２に流す。このとき測定部１４０が測定した電圧Ｖｍは式（９）で示される。
Ｖｍ＝Ｉｓ１×Ｒｓ＋Ｉｓ２×Ｒｍ・・・式（９）
式（８）および式（９）から式（１０）が得られる。
Ｒｍ＝（Ｒｓ×（Ｉｓ２−Ｉｓ１））／Ｉｓ１・・・式（１０）
【００３５】
印加部１３０において、設定値および出力値の誤差は小さいので、式（１０）から式（１１）が得られる。
Ｒｍ＝（Ｒｓ×（Ｓ２−Ｓ１））／Ｓ１・・・式（１１）
なお、Ｓ３０２およびＳ３０４は、いずれを先に行ってもよい。
【００３６】
Ｓ３０６において、抵抗算出部１５０は、印加部１３０に順番に設定された設定値Ｓ１およびＳ２に基づいて、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍを算出する。式（１１）に示すように、抵抗算出部１５０は、設定値の差分Ｓ２−Ｓ１に基づいて、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍを算出してよい。
【００３７】
式（１１）から明らかなように、本例の測定装置１００によれば、測定部１４０の測定値を用いずに、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍを測定することができる。このため、比較的に低精度な測定部１４０を用いることができ、測定装置１００のコストおよび回路規模を低減することができる。
【００３８】
図３においては、電流を印加して電圧を測定する例を説明したが、電圧を印加して電流を測定する場合も同様となる。この場合、Ｓ３０２において印加部１３０は、設定値Ｓ１に応じた印加電圧Ｖｓ１を直列抵抗１１０の両端間に印加する。測定部１４０は、このときに直列抵抗１１０に流れる電流Ｉｍを測定する。
【００３９】
Ｓ３０４において抵抗算出部１５０は、測定部１４０が測定する直列回路１１２に流れる電流Ｉｍが、Ｓ３０２における測定値Ｉｍと同一となるように、印加部１３０に入力する設定値Ｓ２を調整する。印加部１３０は、設定値Ｓ２に応じた印加電圧Ｖｓ２を直列回路１１２の両端間に印加する。Ｓ３０６において抵抗算出部１５０は、式（１１）に示すように、設定値Ｓ１およびＳ２に基づいて、被測定素子２００の抵抗値Ｒｍを算出する。
【００４０】
図３に関連して説明した例においても、抵抗算出部１５０は、被測定素子２００の抵抗値の絶対値を算出してよい。また、抵抗算出部１５０は、直列抵抗１１０の抵抗値に対する被測定素子２００の抵抗値の比率を算出してもよい。
【００４１】
なお、切替部１２０は、直列抵抗１１０の両端を、直列回路１１２の両端より先に選択してよい。そして、印加部１３０は、直列抵抗１１０の両端に印加電圧または印加電流を印加したときに、測定部１４０が測定する測定値が予め定められた範囲内となるように、設定値を調整してよい。そして、印加部１３０は、直列回路１１２の両端に印加電圧または印加電流を印加するときに、調整した当該設定値を用いてよい。
【００４２】
このような処理により、直列回路１１２に電圧および電流を供給する前に、直列抵抗１１０を用いて、測定対象の系に供給される電圧および電流が適切な範囲となるように、設定値を調整することができる。そして、設定した調整値を用いて直列回路１１２に電圧および電流を供給するので、被測定素子２００および被測定素子２００を内蔵するデバイス等を保護することができる。
【００４３】
図４は、測定装置１００の他の構成例を示す。本例の測定装置１００は、図１に関連して説明した測定装置１００の構成に対して、印加部１３０および測定部１４０に代えて直流回路１６０−１および直流回路１６０−２を有する。他の構成要素は、図１に関連して説明した測定装置１００と同一であってよい。なお、それぞれの直流回路１６０−１および１６０−２を、直流回路１６０と略称する場合がある。
【００４４】
それぞれの直流回路１６０は、図１から図３に関連して説明した印加部１３０および測定部１４０の少なくとも一部として機能する。例えば直流回路１６０−１および直流回路１６０−２の２つが組み合わさって印加部１３０として機能する。また直流回路１６０−１および直流回路１６０−２の２つが組み合わさって測定部１４０として更に機能する。
【００４５】
より具体的には、直流回路１６０−１は、設定値に応じた印加電流を、スイッチ１２２を介してノード１１４またはノード１１６に対して出力して、且つ、そのときのノード１１４または１１６における電圧を、スイッチ１２４を介して測定する。直流回路１６０−２は、ノード１１８に定電圧を印加してよい。
【００４６】
この場合、直列抵抗１１０の一端（ノード１１６）は被測定素子２００に接続され、他端（ノード１１８）に定電圧が印加される。従って、直流回路１６０−１が測定する電圧測定値と、当該定電圧との差分から、直列回路１１２または直列抵抗１１０の両端間の電圧を算出できる。直流回路１６０−２は、ノード１１８を接地する回路であってよい。
【００４７】
このような構成によっても、被測定素子２００の抵抗を測定することができる。それぞれの直流回路１６０は、電圧を印加または測定する電圧ユニットと、電流を印加または測定する電流ユニットとを有することが好ましい。
【００４８】
なお、電圧ユニットまたは電流ユニットの一方が、上述した印加部１３０または測定部１４０と同様に、比較的に低精度のユニットであっても、図２および図３に関連して説明した測定方法によって、被測定素子２００の抵抗値を精度よく測定することができる。また、直流回路１６０の特性にバラツキが存在する場合でも、２回の測定における測定値または設定値の差分を用いるので、当該特性のバラツキを相殺することができる。
【００４９】
また、直流回路１６０は、半導体デバイス等の被試験デバイスを試験する試験装置に設けられる回路であってよい。つまり、当該試験装置を、測定装置１００として用いてよい。この場合、測定装置１００は、被試験デバイスを試験する機能を有する。
【００５０】
図５は、測定装置１００において被試験デバイス２１０を試験する機能構成を示す。測定装置１００は、図５に示した構成のほかに、被測定素子２００の抵抗値を測定する図１から図４に示した構成を更に備える。ただし、直流回路１６０は、図４に関連して説明した形態と、図５に関連して説明する形態とで共通の回路である。
【００５１】
測定装置１００は、直流回路１６０、試験部１７０、および、設定部１８０を備える。本例における直流回路１６０は、設定値に応じた印加電圧を被試験デバイス２１０に出力して、そのときに被試験デバイス２１０に供給される電流を測定するが、他の例では、設定値に応じた印加電流を被試験デバイス２１０に出力して、そのときに被試験デバイス２１０に印加される電圧を測定してもよい。
【００５２】
本例の直流回路１６０は、電圧源１６１、差動回路１６２、パワーアンプ１６３、電流検出用抵抗１６４、電流検出器１６５、ＡＤコンバータ１６６、フォース端子１６７、および、センス端子１６８を有する。電圧源１６１は、設定部１８０から受け取る設定値に応じた電圧を出力する。
【００５３】
差動回路１６２は、電圧源１６１が出力する電圧と、被試験デバイス２１０の電源端子に印加される電圧との差分に応じた電圧を出力する。差動回路１６２は、被試験デバイス２１０の電源端子に印加される電圧が、電圧源１６１が出力する電圧と一致するような電圧を出力する。
【００５４】
パワーアンプ１６３は、電圧源１６１が出力する電圧を増幅して出力する。またパワーアンプ１６３は、被試験デバイス２１０の電源端子に供給すべき電流を出力する。電流検出用抵抗１６４は、パワーアンプ１６３の出力端と、フォース端子１６７との間に設けられる。フォース端子１６７は、被試験デバイス２１０の電源端子と電気的に接続される。センス端子１６８は、被試験デバイス２１０の電源端子と、差動回路１６２の入力端とを電気的に接続する。
【００５５】
電流検出器１６５は、電流検出用抵抗１６４の両端間の電圧を検出する。ＡＤコンバータ１６６は、電流検出器１６５が検出した電圧をデジタル値に変換する。試験部１７０は、ＡＤコンバータ１６６が出力するデジタル値に基づいて、被試験デバイス２１０を試験する。例えば試験部１７０は、当該デジタル値が所定の範囲内か否かにより、被試験デバイス２１０の良否を判定する。
【００５６】
また試験部１７０は、被試験デバイス２１０のデータピンにパターンデータを入力することで、被試験デバイス２１０の内部回路を動作させてよい。試験部１７０は、内部回路を動作させた状態において、ＡＤコンバータ１６６が出力するデジタル値に基づいて、被試験デバイス２１０の良否を判定してよい。
【００５７】
測定装置１００は、被試験デバイス２１０の直流試験を行う直流回路１６０を、印加部１３０および測定部１４０として機能させることができる。この場合、直流回路１６０−１のフォース端子１６７およびセンス端子１６８は、スイッチ１２２およびスイッチ１２４に接続されてよい。
【００５８】
直流回路１６０−２のフォース端子１６７およびセンス端子１６８は、ノード１１８に接続される。直流回路１６０−２が、定電圧をノード１１８に印加する場合、直流回路１６０−２は、センス端子１６８を有さずに、フォース端子１６７とノード１１８とがひとつの配線で接続されてよい。
【００５９】
図６は、測定装置１００の他の動作例を示す。本例の測定装置１００は、被試験デバイス２１０と、測定装置１００との間のコンタクト抵抗を測定する。被試験デバイス２１０は、少なくとも２つの電源端子２０２、２０４を有する。電源端子２０２および電源端子２０４は、被試験デバイス２１０の内部の電源配線で電気的に接続される。被試験デバイス２１０は、それぞれ電源端子２０２と内部の電源配線で接続される２つの電源端子２０４を有してよい。
【００６０】
それぞれの電源端子２０２、２０４は、測定装置１００の対応するコンタクト１０２と電気的に接続される。本例では、電源端子２０２と、対応するコンタクト１０２とを含む領域を被測定素子２００として、抵抗値を測定する。測定装置１００の他の構成は、図１から図５に関連して説明したいずれかの測定装置１００と同一である。図６では、図４に示した測定装置１００の構成を例として示す。
【００６１】
直列抵抗１１０は、電源端子２０２に対応するコンタクト１０２と直列に接続される。本例のノード１１４は、被試験デバイス２１０の内部ノードを指してよい。切替部１２０は、直列回路１１２の両端（ノード１１４とノード１１８）、および、直列抵抗１１０の両端（ノード１１６とノード１１８）を順番に選択する。なお本例において直列回路１１２は、電源端子２０２と、電源端子２０２に対応するコンタクト１０２と、直列抵抗１１０とを含む。
【００６２】
抵抗算出部１５０は、直流回路１６０における設定値または測定値に基づいて、電源端子２０２と、コンタクト１０２とのコンタクト抵抗値を算出する。当該コンタクト抵抗値は、被測定素子２００の抵抗値であってよい。また、電源端子２０２およびコンタクト１０２の抵抗値が既知の場合、抵抗算出部１５０は、被測定素子２００の抵抗値から、電源端子２０２およびコンタクト１０２の抵抗値を減じた値をコンタクト抵抗値としてもよい。
【００６３】
このような構成により、被試験デバイス２１０と測定装置１００との間のコンタクト抵抗を測定することができる。また測定装置１００は、抵抗算出部１５０が算出したコンタクト抵抗値に基づいて、被試験デバイス２１０を試験する試験部を更に備えてよい。なお、本例では、被試験デバイス２１０の内部で電源配線で接続される電源端子２０２および２０４を例として説明したが、コンタクト１０２に接続される被試験デバイス２１０の端子は、電源端子に限定されない。被試験デバイス２１０の内部の配線で電気的に接続される端子であれば、上述した方法によりコンタクト抵抗を測定することができる。
【００６４】
図７は、測定装置１００の他の構成例を示す。本例の測定装置１００は、図６に関連して説明した測定装置１００の構成に加え、試験部１７０を更に備える。他の構成要素は、図６に関連して説明した測定装置１００と同一であってよい。
【００６５】
試験部１７０は、抵抗算出部１５０が算出した、電源端子２０２およびコンタクト１０２におけるコンタクト抵抗値に基づいて、被試験デバイス２１０を試験する。試験部１７０は、被試験デバイス２１０の内部のロジック回路２２０に所定のパターンデータを入力して、ロジック回路２２０が出力する出力データに基づいて、ロジック回路２２０の良否を判定してよい。
【００６６】
試験部１７０およびロジック回路２２０は、データ端子２０６およびコンタクト１０２を介して接続される。データ端子２０６は、電源端子２０２と同一の形状、電気的特性を有してよい。
【００６７】
試験部１７０は、抵抗算出部１５０が算出するコンタクト抵抗値が、予め定められた許容値を超えた場合に、ロジック回路２２０の試験を中止してよい。つまり、試験部１７０は、電源端子２０２およびコンタクト１０２の間のコンタクト抵抗値が許容値を超えた場合に、電源端子２０２およびコンタクト１０２と同一の形状および電気的特性を有するデータ端子２０６およびコンタクト１０２についても、コンタクト抵抗値が許容値を超えたと判断する。
【００６８】
この場合、ロジック回路２２０を精度よく試験することができないので、試験部１７０は、ロジック回路２２０の試験を中止する。これにより、試験の効率を向上させることができる。
【００６９】
なお試験部１７０が試験する対象は、ロジック回路２２０に限定されない。試験部１７０は、図５に関連して説明したように、被試験デバイス２１０に供給される電源電圧または電源電流を測定することで被試験デバイス２１０を試験してもよい。
【００７０】
また、直列抵抗１１０は、被試験デバイス２１０の内部に設けられてよく、被試験デバイス２１０を固定するソケットに設けられてよい。また、直列抵抗１１０は、当該ソケットが設けられるソケット基板に設けられてよく、被試験デバイス２１０と電気的に接続されるパフォーマンスボードに設けられてもよい。また、直列抵抗１１０は、直流回路１６０と同一基板内に設けられてよく、試験部１７０と同一基板内に設けられてもよい。
【００７１】
図８Ａは、被試験デバイス２１０を格納するパッケージ２３０の断面の一例を示す。本例の被試験デバイス２１０は、ウエハから切り出されたダイの状態であってよい。パッケージ２３０は、被試験デバイス２１０の試験において用いられる仮パッケージであり、試験後に除去されてよい。パッケージ２３０は、ベース部２３４およびカバー部２３２を含む。ベース部２３４は、被試験デバイス２１０を載置する。ベース部２３４は、樹脂フィルム等のフレキシブル基板である。
【００７２】
カバー部２３２は、被試験デバイス２１０を覆うようにベース部２３４に固定される。ベース部２３４およびカバー部２３２は、被試験デバイス２１０を密閉するように設けられてよい。ベース部２３４およびカバー部２３２の少なくとも一方には、被試験デバイス２１０の端子と電気的に接続される配線パターンと、当該配線パターンをフレキシブル基板の裏面に導くビア配線とが形成される。
【００７３】
図８Ｂは、ベース部２３４の、被試験デバイス２１０が載置される面の一例を示す。本例において直列抵抗１１０は、被試験デバイス２１０の端子と接触する導電材料が設けられるパッケージ２３０に形成される。本例では、ベース部２３４の被試験デバイス２１０が載置される領域に、被試験デバイス２１０の端子と接触するコンタクト１０２が設けられる。
【００７４】
また、ベース部２３４には、当該面から裏面まで貫通するビアホール１０４が、それぞれのコンタクト１０２に対して設けられる。ビアホール１０４は、ベース部２３４の裏面において、測定装置１００等の外部装置と電気的に接続される。また、ベース部２３４には、それぞれのコンタクト１０２およびビアホール１０４を接続する配線１０３が設けられる。
【００７５】
本例において、ベース部２３４の当該面に、直列抵抗１１０が設けられる。より具体的には、直列抵抗１１０は、いずれかの配線１０３上に設けられる。このような構成により、測定装置１００が直列抵抗１１０を有さずとも、被試験デバイス２１０の内部に設けられた被測定素子２００の抵抗値を測定することができる。また、切替部１２０も、ベース部２３４またはカバー部２３２に形成されてよい。
【００７６】
また、直列抵抗１１０は、カバー部２３２に設けられてもよい。この場合、カバー部２３２およびベース部２３４には、直列抵抗１１０に接続される配線が設けられる。また、直列抵抗１１０は、ベース部２３４の裏面に設けられてもよい。
【００７７】
また、パッケージ２３０は、図８Ａおよび図８Ｂに関連して説明した形態とは異なってもよい。パッケージ２３０は、カバー部２３２を有さなくともよく、被試験デバイス２１０の出荷用に用いられるパッケージであってもよい。また、ベース部２３４におけるビアホール１０４が、被試験デバイス２１０の各端子と接触する位置に形成され、配線１０３が設けられなくともよい。また、ベース部２３４およびカバー部２３２の少なくとも一方がフレキシブル基板でなく、樹脂等の基板であってもよい。
【００７８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００７９】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８０】
１００・・・測定装置、１０２・・・コンタクト、１０３・・・配線、１０４・・・ビアホール、１１０・・・直列抵抗、１１２・・・直列回路、１１４、１１６、１１８・・・ノード、１２０・・・切替部、１２２、１２４・・・スイッチ、１３０・・・印加部、１３２・・・電流ユニット、１３４・・・抵抗、１４０・・・測定部、１４２・・・電圧ユニット、１４４・・・抵抗、１５０・・・抵抗算出部、１６０・・・直流回路、１６１・・・電圧源、１６２・・・差動回路、１６３・・・パワーアンプ、１６４・・・電流検出用抵抗、１６５・・・電流検出器、１６６・・・ＡＤコンバータ、１６７・・・フォース端子、１６８・・・センス端子、１７０・・・試験部、１８０・・・設定部、２００・・・被測定素子、２０２、２０４・・・電源端子、２０６・・・データ端子、２１０・・・被試験デバイス、２２０・・・ロジック回路、２３０・・・パッケージ、２３２・・・カバー部、２３４・・・ベース部
【図１】
2011151856.tif 000003
【図２】
2011151856.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011151856.tif 000009
【図８Ａ】
2011151856.tif 000010
【図８Ｂ】
2011151856.tif 000011
【国際調査報告】
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