CN1516812A - 输入输出电路及测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输入输出电路，是与电子元件进行信号的授受的输入输出电路，装备向电子元件供给信号的驱动器、与驱动器并列设置并从电子元件接收信号的比较器、在比较器和电子元件之间与比较器及电子元件串联设置的中继电路、将比较器和中继电路进行电连接的第1传送线路，其中，中继电路的阻抗大于第1传送线路的阻抗。

Description

输入输出电路及测试装置

技术领域

本发明关于一种测试电子元件的测试装置及与电子元件进行信号的授受的输入输出电路。特别是关于一种能够以良好的精度对电子元件的直流特性和交流特性进行测试的测试装置，及能够将直流信号和交流信号以良好的精度与电子元件进行授受的输入输出电路。而且本申请与下述的日本专利申请有关。在准许利用参照形式编入文献的指定国中，皆参照申请日为2001年7月17日的日本专利申请案2001-216792所说明的内容并编入本申请中，作为本申请的说明的一部分。

背景技术

作为习知技术，进行电子元件的交流测试的测试装置一般配备有驱动比较器、将被测试元件和驱动比较器进行连接的传送线路。在进行电子元件的测试时，通过传送线路从驱动器向电子元件提供测试图案，并将电子元件根据测试图案输出的输出信号，通过传送线路在比较器进行接收，且根据该输出信号判定电子元件的好坏。而且，在进行直流测试时，将电子元件和直流电源通过传送线路进行连接，并在电子元件上施加所需的直流电压，且对通过传送线路向电子元件供给的电源电流进行检测，根据该电源电流判定电子元件的好坏。

在习知的测试装置中，在传送线路中存在寄生电容成分。近年来，在半导体元件等电子元件中，输入输出针数逐渐增大。这就使测试装置需要配备许多驱动比较器。所以，驱动比较器等电路的规模增大，且难以在被测试元件的附近配置驱动比较器等。因此，是使用长传送线路将驱动比较器和被测试元件进行电连接，但却成为传送线路的寄生电容成分增大的主要原因。

虽然电子元件的输出信号通过传送线路被送至驱动器，但是由于传送线路的电容成分，有时会在输出信号中产生失真。例如，会在波形的上升边产生滞后等失真现象。在波形的上升边产生了滞后的情况下，难以精度良好地进行测试，而且难以利用高频的测试图案对元件进行测试。波形的上升边的滞后的时间常数由被测试元件的输出内部电阻和传送线路的寄生电容而给出。所以最好能降低传送线路的寄生电容。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够解决上述课题的电源装置及测试装置。该目的根据权利要求中的独立项所说明的特征的组合而达成。而且从属项界定了本发明更佳的具体例。

为了解决上述课题，本发明提供了一种输入输出电路，是与电子元件进行信号的授受的输入输出电路，包括向电子元件供给信号的驱动器、与驱动器并列设置并从电子元件接收信号的比较器、在比较器和电子元件之间，与比较器及电子元件串联设置的中继电路、将比较器和中继电路进行电连接的第1传送线路，其特征在于中继电路的阻抗大于第1传送线路的阻抗。

输入输出电路可还具有与比较器并列设置，更可以装备与第1传送线路的阻抗大致相等的终端电路。而且，终端电路可设置于第1传送线路和接地电位之间。可还具有用于选择是否将第1传送线路和电子元件进行短路的第1开关。而且，中继电路的阻抗可小于电子元件的输出额定负载。

中继电路的阻抗可大于电子元件的输出内部阻抗。而且中继电路可具有与第1传送线路相比阻抗大的电阻。输入输出电路可还具有与第1开关并列设置并用于选择是否将第1传送线路和电子元件进行短路的第2开关，将第2开关短路时的第2开关的内部阻抗可大于将第1开关短路时的第1开关的内部阻抗，并小于中继电路的阻抗。

而且，第2开关的寄生电容可小于第1开关的寄生电容。可还具有在驱动器向电子元件提供信号时将第1开关短路，在比较器从电子元件接收信号时将第1开关打开的开关控制部。

可还具有在驱动器向电子元件提供直流信号时，将第1开关短路且将第2开关打开，在驱动器向电子元件提供交流信号时，将第1开关打开且将第2开关短路，在比较器从电子元件接收信号时，将第1开关及第2开关打开的开关控制部。而且，可还具有使第1开关、第2开关及中继电路和电子元件进行电连接的第2传送线路，且第2传送线路的阻抗可大致等于以第1传送线路的阻抗和第2开关的内部阻抗之积除以第1传送线路的阻抗和第2开关的内部阻抗之和所得的阻抗。第2开关的内部阻抗实质上可为零。

本发明提供了一种测试装置，是对电子元件进行测试的测试装置，包括生成用于测试电子元件的测试图案的图案生成部、对测试图案进行整形的波形整形部、将波形整形部所整形的测试图案提供给电子元件，并接收电子元件根据测试图案所输出的输出信号的输入输出电路、根据输出信号对电子元件的好坏进行判定的判定部；输入输出电路具有向电子元件供给测试图案的驱动器、与驱动器并列设置并从电子元件接收输出信号的比较器、在比较器和电子元件之间，与比较器和电子元件串联设置的中继电路、将比较器和中继电路进行电连接的第1传送线路；其特征在于：中继电路的阻抗大于第1传送线路的阻抗。

另外，上述的发明的概要并未列举本发明全部的必要特征，这些特征群的子集也属本发明范畴。

附图说明

图1所示为本发明的测试装置100的构成的一个例子。

图2所示为本发明的输入输出电路的构成的一个例子。

图3所示为本发明的输入输出电路的构成的另一个例子。

符号说明

10：图案生成部；

20：波形整形部；

40：判定部；

50：直流测试部；

60：输入输出电路；

62：驱动器；

64：电阻；

66、68、72、80、84：开关；

70：第1传送线路；

74：第2传送线路；

76：中继电路；

82：比较器；

86：终端电阻；

88：终端电压源；

90：第2开关；

92：内部电阻；

94、100：开路端间电容；

96、102：寄生电容；

100：测试装置；

104：终端电路

具体实施方式

下面通过发明的实施形态说明本发明，但是以下的实施形态并非用以限定本发明所主张的权利范围，而且本发明的解决方法也不需限定为实施形态中所说明的特征的全部组合。

图1所示为本发明的测试装置100的构成的一个例子。测试装置100包括图案生成部10、波形整形部20、输入输出电路60、直流测试部50及判定部40。图案生成部10生成用于测试电子元件的测试图案，并提供给波形整形部20。

波形整形部20对所接收的测试图案进行整形，并将所整形的测试图案提供给输出电路60。波形整形部20可由所需的定时将例如测试图案提供给输入输出电路。波形整形部20可具有生成所需的定时的定时生成器。

输入输出电路60与电子元件30进行信号的授受。例如，在进行交流测试时，输入输出电路60将波形整形部20所整形的测试图案提供给电子元件30，并接收电子元件30根据测试图案所输出的输出信号。输入输出电路60可具有将测试图案提供给电子元件30的驱动器、从电子元件30接收输出信号的比较器。输入输出电路60将该输出信号提供给判定部40。

判定部40根据该输出信号对电子元件30的好坏进行判定。判定部40将例如电子元件30根据测试图案应输出的期望值信号和电子元件30所输出的输出信号进行比较，判定电子元件30的好坏。在这种情况下，图案生成部10可根据所产生的测试图案生成该期望值信号，并提供给判定部40。

直流测试部50进行电子元件30的直流测试。直流测试部50可具有例如向电子元件30施加所需的直流电压的电压源(未图示)、对向电子元件30所提供的电源电流进行检测的电流检测部(未图示)。该电压源通过输入输出电路60在电子元件30上施加所需的直流电压。该电流检测部对通过输入输出电路60向电子元件30供给的电源电流进行检测。该电流检测部将关于所检测的电源电流的信息提供给判定部40。在这种情况下，判定部40根据所接收的关于电源电流的信息，对电子元件30的好坏进行判定。

图2所示为输入输出电路60的构成的一个例子。输入输出电路60包括驱动器62、比较器82、电阻64、开关(66、68、72、84、80)、第1传送线路70、中继电路76、终端电路104及第2传送线路74。

驱动器62向电子元件30提供信号。在本例中，驱动器62从波形整形部20接收测试图案，并将所接收的测试图案通过第1传送线路70及第2传送线路74提供给电子元件30。

比较器82与驱动器62并列设置，并从电子元件30接收信号。在本例中，比较器82从电子元件30接收输出信号，并将所接收的输出信号提供给判定部40。而且，比较器82可被加以一定的基准电压，并将该输出信号与该基准电压进行比较，将比较结果提供给判定部40。在本例中，电阻64为比较器62的输出负载。

中继电路76在比较器82和电子元件30之间，与比较器82和电子元件30串联设置。中继电路76的阻抗大于第1传送线路70的阻抗。中继电路76作为一个例子，具有与第1传送线路70相比阻抗大的电阻78。而且，中继电路76的阻抗小于电子元件30的输出额定负载为佳。

第1传送线路70将比较器82和中继电路76进行电连接。而且，第2传送线路74将中继电路76和电子元件30进行电连接。第1传送线路70及第2传送线路74例如是同轴电线。

第1开关72选择是否将第1传送线路70和电子元件30进行短路。在本例中，第1开关72选择是否通过第2传送线路74将第1传送线路和电子元件30进行短路。

终端电路104在第1传送线路70和设定电位之间，与比较器84并列设置。终端电路104的阻抗与第1传送线路70的阻抗大致相等为佳。终端电路104作为一个例子，具有终端电阻86和终端电压源88。第1传送线路70的阻抗实质上可与终端电阻86的阻抗相等，而且，第1传送线路70的阻抗实质上可与终端电阻86和终端电压源88的内部电阻的合成电阻的阻抗相等。借由将终端电路104和第1传送线路70的阻抗取得匹配，在比较器82通过传送线路70从电子元件30接收输出信号时，可不受传送线路70的寄生电容成分的影响而接收输出信号。接着，关于进行交流测试及直流测试的场合的各开关的动作进行说明。

首先关于进行交流测试的场合进行说明。当从驱动器62向电子元件30供给测试图案时，将开关66、开关68及第1开关72进行短路，并将开关84及开关80打开。当比较器从电子元件30接收输出信号时，将开关84及开关68短路，并将开关66、开关80及第1开关72打开。借由打开开关72，输出信号通过第2传送线路74、中继电路76及第1传送线路70被供给比较器82。

在本例中，第1传送线路70的阻抗与终端电路104的阻抗大致相等，即取得阻抗的匹配，所以第1传送线路70的电容成分不对输出信号的波形产生影响。因此可使电源装置60高速地进行动作。

在本例中，对输出信号的波形产生影响的传送线路的电容成分只是形成第2传送线路中的电容成分，所以与习知技术相比，能够减少输出信号的波形的失真。而且，因为中继电路76及第1开关可由微小的电路规模构成，所以能够在电子元件30的附近进行配置。因此，能够减少第2传送线路的寄生电容。而且，借由设置第1开关72，可在向电子元件30供给信号时使用低电阻的传送线路。

接着，关于进行直流测试的场合进行说明。在进行直流测试时，将开关80及第1开关72短路，并打开开关68。直流测试部50通过第1传送线路70及第2传送线路74，对电子元件30施加所需的电压。此时，直流测试部50对供给电子元件30的电源电流进行检测。如利用上述的电源装置60，能够不使直流测试性能劣化而减少交流测试中的输出信号的波形的劣化。而且，电源装置60可还具有用于进行上述开关的控制的开关控制部。

图3所示为输入输出电路60的构成的另一例子。输入输出电路60包括驱动器62、比较器82、电阻64、开关(66、68、72、84、80、90)、第1传送线路70、中继电路76、终端电路104及第2传送线路74。

在图3中，驱动器62、比较器82、电阻64、开关(66、68、84、80)、第1传送线路70、中继电路76、终端电路104及第2传送线路74，与图2中所说明的驱动器62、比较器82、电阻64、开关(66、68、84、80)、第1传送线路70、中继电路76、终端电路104及第2传送线路74具有同一或同样的机能及构成。

第1开关72如图3所示，具有寄生电容102、开路端间电容100及内部电阻98。第1开关72与图2中的输入输出电路60同样，设于第1传送线路70和第2传送线路74之间。第2开关90与第1开关72并列设置，并选择是否将第1传送线路70和电子元件30进行短路。第2开关90如图3所示，具有寄生电容96、开路端间电容94及内部电阻92。

将第2开关90进行短路的场合的第2开关90的内部阻抗，可大于将第1开关心2进行短路的场合的第1开关72的内部阻抗，并小于中继电路76的内部阻抗。在本例中，内部电阻92的阻抗大于内部电阻98的阻抗，并小于中继电路76的阻抗。而且，第2开关的寄生电容96可小于第1开关的寄生电容102。

第2开关90采用较第1开关72可高速进行动作的开关为佳。作为一个例子，第1开关72可为将短路开路进行机械式切换的开关，第2开关90可为COMSFET(互补型金属-氧化物-半导体场效应晶体管)等场效应晶体管(FET)开关。第1开关72的内部电阻92的阻抗为数欧姆左右，第2开关72的内部电阻98的阻抗为数十欧姆左右。而且，第1开关72的内部电阻92及第2开关72的内部电阻98的阻抗小于中继电路76的阻抗为佳。接着，对进行交流测试及直流测试的场合的第1开关72及第2开关90的动作进行说明。

首先，对进行交流测试的场合进行说明。当驱动器62向电子元件30供给测试图案时，打开第1开关72并将第2开关92短路。其它的开关(66、68、80、84)与图2中所说明的开关(66、68、80、84)同样地进行动作。比较器82在接收电子元件30的输出信号时，打开第1开关72及第2开关90。在本例中如根据开关的动作，可通过与中继电路76相比阻抗小的第2开关90，向电子元件30供给测试图案。而且，由于是将可高速动作的第2开关90打开及短路，并与电子元件30进行信号的授受，所以能够使电源装置60高速地进行动作。

接着，对进行直流测试的场合进行说明。当进行直流测试时，将第1开关72短路并打开第2开关90。其它的开关(66、68、80、84)与图2中所说明的开关(66、68、80、84)同样地进行动作。在本例中如根据开关的动作，直流测试部50可通过与第2开关相比内部电阻小的第1开关进行电子元件30的测试，并能够以良好的精度对电子元件30的好坏进行判定。而且，电源装置60可还具有用于进行上述开关的控制的开关控制部。

而且，第2传送线路74的阻抗与第1传送线路70的阻抗和第2开关90的内部阻抗之和大致相等为佳。即，设第1传送线路70的阻抗为Z₁，第2传送线路74的阻抗为Z₂，第2开关90的内部阻抗为Z₃，则下式

                Z₂＝Z₁+Z₃为佳。借由使第2传送线路74的阻抗为这样的值，能够吸收在电子元件30和第2传送线路74的接点所产生的信号反射。

以上将本发明利用实施形态进行了说明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施形态所说明的范围。对上述实施形态可加以多种多样的变更或改良，这对有关业者来说是非常明确的。由权利要求范围的说明可知，这种加以变更或改良的形态也可包含在本发明的技术范围中。

在产业上利用的可能性

由上述说明可知，如利用本发明，可提供一种高速地进行动作，且信号波形的失真少的输入输出电路及测试装置。所以，能够效率良好且精度良好地进行电子元件的测试。

Claims (13)

1.一种输入输出电路，适用于对电子元件进行信号的授受，包括：

向前述电子元件供给信号的驱动器；

与前述驱动器并列设置，并从前述电子元件接收信号的比较器；

在前述比较器和前述电子元件之间，与前述比较器及前述电子元件串联设置的中继电路；

将前述比较器和前述中继电路进行电连接的第1传送线路；

用于选择是否将前述第1传送线路和前述电子元件进行短路的第1开关；

其特征在于：前述中继电路的阻抗大于前述第1传送线路的阻抗。

2.如权利要求1所述的输入输出电路，其特征在于：还具有与前述比较器并列设置，并与前述第1传送线路的阻抗大致相等的终端电路。

3.如权利要求2所述的输入输出电路，其特征在于：前述终端电路设置于前述第1传送线路和接地电位之间。

4.如权利要求3所述的输入输出电路，其特征在于：前述中继电路的阻抗小于前述电子元件的输出额定负载。

5.如权利要求4所述的输入输出电路，其特征在于：前述中继电路的阻抗大于前述电子元件的输出内部阻抗。

6.如权利要求5所述的输入输出电路，其特征在于：前述中继电路具有与前述第1传送线路相比阻抗大的电阻。

7.如权利要求6所述的输入输出电路，其特征在于：

还具有与前述第1开关并列设置，并用于选择是否将前述第1传送线路和前述电子元件进行短路的第2开关；且

将前述第2开关进行短路时的前述第2开关的内部阻抗，是大于将前述第1开关进行短路时的前述第1开关的内部阻抗，并小于前述中继电路的阻抗。

8.如权利要求7所述的输入输出电路，其特征在于：前述第2开关的寄生电容小于前述第1开关的寄生电容。

9.如权利要求3～6中的任一项所述的输入输出电路，其特征在于：还具有在前述驱动器向前述电子元件供给信号时，将前述第1开关短路，而在前述比较器从前述电子元件接收信号时打开前述第1开关的开关控制部。

10.如权利要求7或8所述的输入输出电路，其特征在于：可还具有

在前述驱动器向前述电子元件供给直流信号时，将前述第1开关短路，并打开前述第2开关；

而在前述驱动器向前述电子元件供给交流信号时，打开前述开关，并将前述第2开关短路；且

在前述比较器从前述电子元件接收信号时，打开前述第1开关及前述第2开关的开关控制部。

11.如权利要求10所述的输入输出电路，其特征在于：

还具有将前述第1开关、前述第2开关及前述中继电路和前述电子元件进行电连接的第2传送线路；且

前述第2传送线路的阻抗与前述第1传送线路的阻抗和前述第2开关的内部阻抗之和大致相等。

12.如权利要求11所述的输入输出电路，其特征在于：前述第2开关的内部阻抗实质上为零。

13.一种测试装置，适用于对电子元件进行测试，包括：

生成用于测试前述电子元件的测试图案的图案生成部；

对前述测试图案进行整形的波形整形部；

将前述波形整形部所整形的前述测试图案提供给电子元件，并接收前述电子元件根据前述测试图案所输出的输出信号的输入输出电路；

根据前述输出信号，对前述电子元件的好坏进行判定的判定部。

其中前述输入输出电路具有：

向前述电子元件供给前述测试图案的驱动器；

与前述驱动器并列设置，并从前述电子元件接收输出信号的比较器；

在前述比较器和前述电子元件之间，与前述比较器和前述电子元件串联设置的中继电路；

将前述比较器和前述中继电路进行电连接的第1传送线路；

用于选择是否将前述第1传送线路和前述电子元件进行短路的第1开关。

其特征在于：前述中继电路的阻抗大于前述第1传送线路的阻抗。

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