CMOS論理回路の電源電流測定による断線故障検出法に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13680418
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 橋爪 正樹 徳島大学, 工学部, 助教授 (40164777)
• キーワード: テスト / 論理回路 / CMOS / 電源電流 / 断線故障 / ICピン浮き故障 / リード浮き

研究概要

本研究の目的はCMOS論理回路で有効な検査法が開発されていない断線故障検出法を開発することで、本研究では次の2つのテーマに関して研究を進めた。
1.CMOS論理IC内の断線故障検出法の開発
本研究者は過去にIC外部から交流電界を印加し、電源電流異常発生させ、その電流測定で断線故障検出が可能であることを明らかにした。強い電界を印加することでより大きな電源電流異常を発生させることができるものの、電界はできる限り弱いものが好ましい。そこで、本研究ではより少ない電界で電源電流異常を発生させるために検査時に電源電圧も時間的に変化させる方法を開発し、平成13年度に国際会議で発表し、その内容をさらに発展させ平成14年度に学会誌で発表した。
またその検査法のための検査入力を本研究では明らかにした。その検査法の生成は現在最も多用されている論理値測定による機能検査法の検査入力生成法を流用することで可能となることを明らかにした。さらに本検査法のための検査入力生成法も開発し、平成13年度に国際会議で発表した。平成14年度は東京大学のVDECを介して試作したICに対し断線故障検出実験を行い、その検査入力を用いてIC内断線故障検出が可能であることを確認し、現在、学会論文誌に投稿中である。
2.ICのピン浮き故障の検出法の開発
CMOS論理ICをプリント配線板の上に実装する際に発生するICピン浮き故障はCMOS論理回路に発生する断線故障の一つである。その断線故障を検出するための検査法として、外部から交流電界を印加する方法を提案した。さらに外部から磁界を印加し検出する方法を提案した。それら2種類の検査法に関しては、平成13年度、14年度の国際会議で発表した。
また回路に電源を印加せずに、CMOS ICの入出力ピンに直流電源を接続し、それによってそれらのピンに接続されている保護回路に流れる電流測定でその断線故障を検出する方法を開発した。それに関しては平成13年度の国際会議で発表した。

研究成果

• [文献書誌] Masaki Hashizume: "Power-off Vectorless Test Method for pin Opens in CMOS Logic Circuits"Proc. of International Conference on Electronics Packaging. 416-420 (2002)
• [文献書誌] Masaki Hashizume: "Pin Open Detection of CMOS Logic ICs by Supply Current Measurment under Time-Varying Magnetic Field Application"Proc. of 9-th Electronic circuit World Convention. PD-1-PD-4 (2002)
• [文献書誌] Masaki Hashizume: "CMOS Open Defect Detection by Supply Current Measurment under Time-variable Electronic Field Supply"IEICE Trans. on Information and Systems. E85-D・10. 1542-1500 (2002)
• [文献書誌] 一宮 正博: "CMOS論理ICの交流電界印加時の電源電流測定によるピン浮き検出法"エレクトロニクス実装学会誌. 6・22. 140-146 (2003)
• [文献書誌] Masaki Hashizume: "IDDQ Test Time Reduction by High Speed Charging of Load Capacitors of CMOS Logic Gates"IEICE Trans. on Information and Systems. E85-D・10. 1535-1541 (2002)
• [文献書誌] Masaki Hashizume: "Electric Field Application Method Effective for pin Open Detection Based on Supply Current in CMOS Logic Circuits"Proc. of International Conference on Electronics Packaging. (to be appeared).