DC​計測​の​パフォーマンス​を​最大​化​する​5​つ​の​ベストプラクティス

電源​管理​IC​や​RF​パワー​アンプ​の​テスト​において、​質​の​高い​DC​計測​を​行う​こと​は​半導体​チップ​の​テスト​の​要​で​ある​と​言​え​ます。​基本となるこれらの最善策を適用すれば、​計測​確度​と​製品​品質​を​向上​させる​こと​が​でき​ます。

1.​リモート​センス​を​使用​し​て​リード​線​抵抗​の​影響​を​補正​する

通常​の​2​線​式​の​測定​では、​リード​線​の​抵抗​は​考慮​さ​れ​てい​ま​せん。​そのため、​リード​線​間​の​電圧​降下​が​発生​し、​測定​に​誤差​が​生​じ​ます。​特に、​低​抵抗、​低​電圧​の​測定​における​リード​線​抵抗​の​影響​は​顕著​です。​リモート​センス​は、​リード抵抗の影響を打ち消すように設計された​4​線​式​の​測定​設定​です。​リモート​センス​では、​一方​の​リード​線​ペア​で​出力​電流​を​流し、​もう​一方​の​リード​線​ペア​で​検査​対象​デバイス (DUT) 端子​の​電圧​を​直接​測定​し​ます。​これ​により、​計測器で電圧降下が補正され、​測定​結果​を​改善​する​こと​が​でき​ます。

2.​オフセット​電圧​を​補正​する

オフセット​電圧​誤差​の​一般​的​な​原因​は​接触​電位​です。​これ​は、​異なる​温度​の​2​つ​の​異なる​金属​が​互いに​接触​した​とき​に​発生​し​ます。​これにより熱電対が形成され、​測定​回路​に​電圧​が​生​じ​ます。​熱​起​電力​による​誤差​は​通常​は​マイクロ​ボルト​の​範囲​ですが、​低​電圧、​低​抵抗​の​測定​では​これ​が​重要​な​考慮​事項​に​なり​ます。​オフセット​電圧​を​なく​し​て​測定​結果​の​確度​を​向上​させる​方法​として、​オフセット​補正​と​電流​反転​の​2​つ​が​あり​ます。 

3.​外部​ノイズ​を​最小限​に​抑える

電磁​干渉​や​寄生​キャパシタンス​など​の​さまざま​な​原因​により、​測定​システム​に​ノイズ​が​発生​する​こと​が​あり​ます。​電磁​干渉​は、​AM/​FM​ラジオ、​テレビ、​電力​線​など​から​発生​する​可能性​が​あり​ます。​寄生​キャパシタンス​は、​帯電​した​物体​が​測定​回路​の​近く​に​ある​とき​に​発生​し​ます。​これ​は​振動​ノイズ​や​測定​値​の​オフセット​として​現れる​可能性​が​あり​ます。​測定​設定​に​シールド​を​追加​する​こと​で、​こうした​誤差​の​発生​源​が​減少​し、​計測​器​で​測定​する​信号​が​より​クリーン​に​なり​ます。

4.​ガード​で​リーク​電流​から​保護​する

ガード​と​は​測定​デバイス​の​HI​端子​と​LO​端子​の​間​に​追加​さ​れる​導電​層​の​こと​で​あり、​HI​端子​と​同じ​電位​にし​て​駆動​さ​れ​ます。​シールド​は​外部​の​電磁​干渉​源​から​保護​し​ます​が、​ガードはシールドと測定回路の間にリーク電流が流れるのを防ぎます。​特に​低​電流​測定​では​これ​が​重要​です。​また、​ガード​層​によって​シールド​から​の​寄生​キャパシタンス​の​影響​が​減少​し、​信号​の​整​定​時間​が​改善​さ​れ​ます。

5.​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​の​重要性​を​理解​する

計測​器​で​保証​さ​れ​て​いる​仕様​を​達成​する​ため​に​は​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​を​行う​こと​が​必要​です。​多く​の​人​は​外部​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​に​精通​し​てい​ます。​外部​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​では、​時間​の​経過​に​伴う​ドリフト​を​補正​する​ため​に​対象​の​デバイス​を​計測​ラボ​に​送り​ます。​しかし、​セル​フキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​と​呼ばれる​別​の​形式​の​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​も​同様​に​重要​で​あり、​デバイス​の​温度​が​変化​し​て​も​計測​器​の​動作​が​一貫​する​よう​に​なり​ます。​ラボ​の​室温​を​単純​に​変更​した​り、​動作​温度​範囲​を​超​えて​デバイス​を​テスト​した​り​すると、​測定​に​大きな​影響​を​与える​可能性​が​あり​ます。​セル​フキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​により、​測定​が​毎回​正確​に​なり​ます。

技術​資料


DC​計測​の​パフォーマンス​を​最大​化​する

この​ガイド​では、​電源​管理​IC、​RF​パワー​アンプ​といった​IC​の​計測​確度​と​製品​品質​を​向上​させる​方法​を​学ぶ​こと​が​でき​ます。​前述​の​5​つ​の​ベスト​プ​ラ​ク​テ​ィ​ス​について​詳​しく​探り、​以下​の​トピック​について​学習​し​ます。

 

  • ソース​メジャー​ユニット​の​動作​理論
  • 計測​確度
  • 確度​と​速度​の​トレードオフ
  • パルス​の​影響

主​な​応用​事例