計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
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I-V特性(あいぶいとくせい)

(Current–voltage characteristic) 半導体デバイスの電流(I)-電圧(V)特性。横軸が印加した電圧、縦軸がそれによって流れる電流、のグラフで視覚的に特性を示す。半導体の評価に使われるもっとも基本的な項目。I-Vカーブ、I-Vグラフとも呼ばれる。半導体関連測定器のカーブトレーサの品名はここから由来する。太陽電池の変換効率測定にも使われるため、太陽光発電関連測定器にI-Vカーブトレーサ、IVチェッカなどの品名の製品がある。電池などの電気化学関係ではターヘルプロットとも呼ばれる(菊水電子工業の総合カタログの用語集より)。

ATE(えーてぃーいー)

(Automated Test Equipment) 半導体テスタとも呼ばれる、半導体検査装置、半導体試験装置のこと。半導体の製造過程では、ウエハと半導体チップの2つで大きな検査をする。前者は電子顕微鏡もある(メーカとしては日立ハイテクなど)。後者について述べる。半導体テスタはできあがった半導体に電気信号を与え仕様通りの動作をするか検査する装置。メモリテスタ、ロジックテスタ、アナログテスタがある。半導体生産ラインの最終工程では搬送機(ハンドラ)と組み合わせて検査ラインを構築する。製造ラインの設備額として比重が高いといわれる。日本のアドバンテストは世界No1メーカとして有名。1970年代から2000年代には、キーサイト・テクノロジー、横河電機、安藤電気、シバソク、ミナトエレクトロニクスなどの計測器メーカがラインアップしていた(現在はすべて撤退)。そのため、計測器の業界団体である日本電気計測器工業会(JEMIMA)も製品群として扱っているが、一般の電子計測器の各カテゴリの売上額と比較して半導体テスタは大きいため別枠にしている。マイクロプロセッサ(MPU、CPU)の進展によって、メモリやロジックなどの多様な半導体チップが大量生産されるようになると、その検査装置としてキーサイト・テクノロジー(当時はHP)やアドバンテスト(当時はタケダ理研工業)は半導体テスタに参入した。NECや富士通、東芝、日立、三菱電機という日本の通信機器、総合家電各社は半導体デバイスをつくっていた。NECは国産の半導体テスタを設備するために、グループ内に半導体テスタメーカをもっていた(安藤電気、ミナトエレクトロニクス)。富士通はタケダ理研工業を傘下にして社名はアドバンテストになり、創業であった計測器からは撤退し、半導体テスタメーカとなった。当時の半導体テスタは最先端技術であり、計測の老舗、横河電機も1990年代に参入した(その後、安藤電気の半導体テスタを吸収したが、現在は撤退)。メモリの1種であるROM(ロム)の書き込み器をROMプログラマ(ROMライタ)というが、アドバンテスト、安藤電気、ミナトエレクトロニクスがラインアップしていた。安藤電気の製品は協力会社の東亜エレクトロニクス(旧フラッシュサポート)に移管され存続している。

カーブトレーサ(かーぶとれーさ)

半導体デバイスの電流・電圧特性(I-V特性)を精密に測定する機器。

半導体テスタ(はんどうたいてすた)

半導体デバイスの検査をする装置。ATE(Automated Test Equipment)や半導体検査装置とも呼ばれる。製造過程のウェーハと半導体チップの大きく2つで検査する。メモリテスタ、ロジックテスタなどがある。半導体生産ラインの最終工程では搬送機(ハンドラ)と組み合わせて使われる。日本のアドバンテストは世界No1メーカ(元々メモリテスタが強く、半導体の主流がメモリになり躍進)。以前はキーサイト・テクノロジー、横河電機、安藤電気、シバソク、ミナトエレクトロニクスなどの計測器メーカがあったが全て撤退。計測器の業界団体である日本電気計測器工業会(JEMIMA)は一般の電子計測器とは別枠で扱っている。半導体テスタを手掛けた計測器メーカについて述べる。1950年代に電子計測器メーカとして創業した「タケダ理研工業」は1970年代に富士通が資本参加して社名は「アドバンテスト」になった。同社が古くからつくってきた機種群(RF製品以外の主に低周波の製品)は「エーディーシー」社に引き継がれた。タケダ理研のコンペチタであり、同様に創業者が社名である安藤電気は、電電ファミリーとして通信計測器と、NECの子会社として半導体テスタ(主にロジックテスタ)を作る会社だった。NECは半導体事業から撤退(半導体デバイスの子会社であるNECエレクトロニクスを、三菱電機・日立系のルネサスエレクトロニクスに経営統合)し、半導体テスタはグループ内に不要となり、安藤電気から資本を引き揚げた。2001年に安藤電気は横河電機の傘下となり、現在は会社としては存続していない。安藤電気の半導体テスタや光デバイス(フォトニクス)技術は横河電機に引き継がれたが、現在はその事業は消滅し、継承されていない。2000年頃にキーサイト・テクノロジーと競っていた光通信計測器は横河計測株式会社の1つの製品群になっている。同社の光スペクトラムアナライザは世界No1。タケダ理研のアナログ計測技術の計測器はエーディーシーに引き継がれたが、安藤電気の光通信計測器は横河計測として生き残った。半導体テスタは1970年代から2000年代に計測器メーカが担った最先端の花形製品だった。

半導体パラメータアナライザ(はんどうたいぱらめーたあならいざ)

半導体デバイスの特性を測定する機器。ソース部(電圧・電流発生器)と計測部(電流・電圧の測定)で構成され、ソフトウェアでプログラムを作成して使用する。構造はメインフレームで、ユニット式のSMUを装着して使う。DUTにどのように電圧・電流をあたえ、どこの電圧・電流を測定するかを測定器の画面で設定できる。半導体デバイスメーカは設計・開発・製造・検査のあらゆる部署で使う。デバイスメーカの基本測定器といえる。メーカはキーサイト・テクノロジーとケースレーの2社。SMUを多くラインアップしている日本のエーディーシーは技術的には半導体パラメータアナライザをつくる能力があると思われるが、現在は参入を考えていない(2021年1月現在)。

pAメータ(ぴーえーめーた)

ピコアンペア(pA)程度の微少電流を測定する機器。(=エレクトロメータ)

ピコアンペアメータ(ぴこあんぺあめーた)

ピコアンペア程度の微少電流を測定する機器。略称:ピコアンメータ。(=エレクトロメータ)

微少電流計(びしょうでんりゅうけい)

pAメータなどの小さな電流を測定するもの。半導体の分野で使われる。一般的にはエレクトロメータと呼ばれる製品が多い。エレクトロメータの老舗、エーディーシー(旧アドバンテスト)には「超高抵抗/微少電流計」という品名の製品がある。余談だが、電圧・電流・電力などの物理量はその大きさ(量)を「大小」で表現し、「多い、少ない」では表現しない(たとえば「大電流」「小電力」など)。そのため小さい電流は「微少」ではなく「微小電流」である。ただし、一般的な単語の意味としては「微小はサイズが小さいこと」で、「微少は量が少ないこと」である。そのため「微小電流」だとサイズが小さい電流、となるので「微少電流」のほうが正しいという考え方もある。「微小電流」と「微少電流」のどちらが正しいということはいえない状態である。計測器メーカの命名も両方があり、統一されていないので、間違いやすい。大変面倒であるが、各社が「微少」と「微小」のどちらを使っているかを確認しないと正式な品名を表記できない。たとえば、ケースレーは「微小信号」、エヌエフ回路設計ブロックは「微少信号」、小野測器は「微小容量トルク検出器」、エーディーシーは「微少電流計」である。当サイトはカテゴリー「半導体測定器」の中に「微少電流測定器」という項目をつくっている。

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