【1】電気特性評価とは何か
電気特性評価とは、電圧・電流・周波数・信号品質を測定し、
デバイス機能と性能を確認する技術
対象は大きく3領域：
・DC特性
・RF特性
・高速デジタル信号特性
微細化・高速化に伴い、測定難易度は年々上昇している。
【2】DC特性評価（直流特性）
最も基本となる評価。
主な測定項目：
・IV特性（電流－電圧）
・リーク電流
・しきい値電圧（Vth）
・オン抵抗（Ron）
・絶縁耐圧
評価目的：
・トランジスタ動作確認
・絶縁膜健全性確認
・ショート／オープン検出
使用装置：
・パラメータアナライザ
・プローバ（Wafer Test）
DC評価は、設計通り動くかの最初の関門。
【3】RF特性評価（高周波特性）
5G、ミリ波、AI通信では必須。
GHz帯域での電気挙動を評価する。
主な測定項目：
・Sパラメータ（S11 / S21 等）
- 挿入損失
- 反射損失
- 利得
- 位相特性
評価対象：
- RFチップ
- アンテナIC
- フロントエンドモジュール
使用装置：
- ネットワークアナライザ
- RFプローブ
パッケージ材料やRDL構造も、RF特性に大きく影響する。
【4】高速デジタル信号評価
AI・GPU・HBM時代の核心領域。
数十Gbps以上の信号を扱う。
主な測定項目：
- アイパターン
- ジッター
- BER（Bit Error Rate）
- 立上り／立下り時間
- クロストーク
評価対象：
- CPU / GPU
- HBMインターフェース
- SerDes回路
使用装置：
- 高速オシロスコープ
- BERT（Bit Error Rate Tester）
高速化するほど、配線・パッケージがボトルネックになる。
【5】PI / SI 評価との関係
電気評価は単体では完結しない。
重要なのが：
- SI（Signal Integrity）
- PI（Power Integrity）
SI評価：
信号波形が崩れていないか
→ 反射・クロストーク・減衰評価
PI評価：
電源が安定供給されているか
→ IRドロップ・電源ノイズ評価
先端パッケージでは、電源と信号は一体設計。
【6】パッケージが電気特性に与える影響
影響因子は多い。
例：
- RDL配線長
- TSV抵抗
- バンプインダクタンス
- 基板誘電率
- Low-k材料特性
結果として：
- 遅延増大
- ノイズ増大
- 発熱増大
つまり、パッケージ＝電気性能部品。
【7】AIチップ時代の電気評価課題
特徴は3つ：
① 超高電流
→ 電源安定性が最重要
② 超高速I/O
→ HBM接続がボトルネック
③ 超高密度配線
→ クロストーク増加
評価は、チップ単体ではなくシステム全体で行う必要がある。
【8】量産検査との関係
電気特性評価は、量産歩留まりと直結。
主な不良：
- ショート
- オープン
- リーク過大
- 動作周波数不足
テスト時間短縮と精度維持が、量産の鍵になる。
【9】まとめ（7-7）
- 電気特性評価は機能確認の核心
- DC / RF / 高速信号の3領域で構成
- 高速化でパッケージ影響が増大
- SI / PI評価が不可欠
- AIチップではシステム評価へ拡張
【理解チェック】
１．DC特性評価の主目的は何か？
２．RF評価で用いられる代表指標は？
３．高速信号でBERが重要な理由は？
４．なぜ先端パッケージが電気性能に影響するのか？
