JP2000098007A - 半導体試験装置 - Google Patents

半導体試験装置

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JP2000098007A
JP2000098007A JP10264370A JP26437098A JP2000098007A JP 2000098007 A JP2000098007 A JP 2000098007A JP 10264370 A JP10264370 A JP 10264370A JP 26437098 A JP26437098 A JP 26437098A JP 2000098007 A JP2000098007 A JP 2000098007A
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fail
pattern
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match
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Toshiyuki Negishi
利幸 根岸
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Abstract

(57)【要約】 【課題】パターン発生器のシーケンス制御用である非全
PASSを示すトータルフェイル信号及びマッチ検出用
の全PASSを示すトータルマッチ検出信号に係る回路
規模を低減可能とする半導体試験装置を提供する。 【解決手段】マッチ機能を備える半導体試験装置におい
て、第1に、比較対象チャンネルにおいては期待値パタ
ーンと、DUTからの対応する出力信号との比較で得ら
れたフェイル信号を出力し、第2に、比較対象外チャン
ネルにおいてはフェイル信号の出力を禁止し、得られた
全チャンネルのフェイル信号をOR加算した単一のフェ
イル加算信号をPGが受けて、マッチサイクル中におい
ては上記フェイル加算信号が無信号のときをマッチ検出
条件の成立条件としてパターン発生シーケンスを制御
し、逆に、非マッチサイクル中の場合においては上記フ
ェイル加算信号が有効信号のときをトータルフェイル信
号の成立条件としてパターン発生シーケンスを制御する
半導体試験装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、被試験デバイス
が出力する出力信号との同期をとったりするマッチ機能
を備える半導体試験装置に関する。とくに、マッチ機能
を実現する回路規模の低減に関する。
【0002】
【従来の技術】マッチ機能とは、主に、パターン発生器
側の試験パターン発生の発生タイミングをDUT側の未
知の不定な出力条件に同期させたいときに使用する機能
である。即ち、DUTから出力される未知の不定な単一
若しくは複数出力信号あるいは時系列出力信号と、パタ
ーン発生器が発生する対応する期待値パターンとが一致
しないとき若しくは一致したときに、動的にテスト・パ
ターン発生シーケンスを変更して、DUT側の出力条件
に強制的に同期させたりする機能である。同期した以後
は、通常のデバイス試験が実施可能になる。
【0003】従来技術について図3のマッチ検出とフェ
イル検出に係る要部原理構成図と、図4のパターンプロ
グラムの一例を参照して以下に説明する。尚、半導体試
験装置は公知であり技術的に良く知られている為、半導
体試験装置の概要説明は省略する。
【0004】本願に係る要部構成は、図3に示すよう
に、パターン発生器(PG)50と、分岐バッファ52
と、フォーマットコントロール(FC)と、ドライバ
と、デジタルコンパレータ部(DC)70と、論理和手
段82と、論理積手段84とでなる。
【0005】本願に係るPG50は、最大nチャンネ
ル、例えば500チャンネルものパターン発生手段を備
えている。尚、nチャンネルの中で、ドライバを介して
DUTへの試験用波形の印加用として使用するのか、D
C70への期待値パターンEXP1〜EXPnとして使
用するかは、記述するパターンプログラム条件により任
意かつ動的に変更可能である。
【0006】PG50内にはパターンプログラムの実行
を分岐制御、若しくは実行制御を行うシーケンス制御部
54を備えている。このシーケンス制御部54は、本願
に係る2本の入力信号を受け取る。一方の入力信号であ
るトータルフェイル信号TOTALFAILは、非全P
ASSを示す信号であり、DUTの複数チャンネルの良
否判定結果で何れか1チャンネルでもフェイル検出され
ると信号出力する。これを受けて、例えばプログラムの
実行を制御するフェイルストップ機能等に使用される。
【0007】他方の入力信号であるトータルマッチ検出
信号FLAGHは、全PASSを示す信号であり、DU
Tの全ての比較対象チャンネルが対応する期待値パター
ンと全て一致したときに発生する。これ受けて、例えば
パターンプログラムの同期待ちを行わせる為の条件分岐
をさせるのに使用される。このとき、PG50は上記マ
ッチサイクル中を示すマッチサイクル信号MATを、分
岐バッファ52を介してDC70へ供給する。ここで、
全PASSとは、比較対象チャンネルが全て期待値と一
致したことを示し、非全PASSとは、比較対象チャン
ネルの何れかが期待値と不一致したことを示すものとす
る。前記マッチサイクル信号MATの発生は、例えば図
4Bに示すパターンプログラム中におけるマッチ指示ス
テートメント「/M」の記述による。また、同一記述行に
マッチ比較させる「HHHH」等の期待値パターンを記述す
る(図4E参照)。
【0008】ところで、ロジックテスタのパターン発生
形態の例では、1チャンネル当たり3ビットの信号が使
用されている。3ビットの信号は、8種類のパターンニ
モニック「"0"、"1"、"N"、"P"、"L"、"H"、"
Z"、"X"」を3ビットにエンコードしたものである。
この中で、比較実行させたい場合はロー、ハイ、ハイZ
に対応する「LHZ」を記述する。一方、比較実行させ
たくない場合はドントケア(Don't Care)に対応する
「X」を記述する。
【0009】次に、図3に示すDC70の内部構成につ
いて説明する。本願に係るDC70の1チャンネルの内
部原理構成は、フェイル信号生成手段90と、マッチデ
コード回路76とで成る。前記フェイル信号生成手段9
0はタイミング・コンパレータCP1と、比較器73
と、比較イネーブルゲート74とで成る。この内部構成
をnチャンネル備えている。但し、実際の回路では高速
動作が要求される為、要部には、パイプライン方式によ
るリタイミング用のフリップ・フロップが挿入されてい
る。
【0010】DUTのI/O1ピンからのアナログ電圧
はアナログ・コンパレータで、VOL、VOHによる2
点のデジタルデータD1に変換される。タイミング・コ
ンパレータCP1は所望のタイミングでサンプリングす
るものであり、上記アナログ・コンパレータからのデジ
タルデータD1を受け、所望タイミングでストローブ可
能なSTB信号によってラッチした2ビットのサンプリ
ング信号S1を比較器73へ出力する。
【0011】比較器73は、上記2ビットのサンプリン
グ信号S1を受け、当該チャンネルの期待値パターンE
XP1、即ち3ビットのパターン情報を受けて、その3
ビット情報から「LHZ」記述に対応するローレベル、
ハイレベル、またはハイZ条件での比較を行う。前記比
較の結果、もしサンプリング信号S1が期待値条件と異
なる場合には不一致信号NG1を比較イネーブルゲート
74へ出力する。
【0012】比較イネーブルゲート74は、上記不一致
信号NG1を受けて、第1に、期待値パターンEXP1
の3ビット情報が「LHZ」の場合は、その信号をフェ
イル信号FAIL1としてマッチデコード回路76へ出
力し、第2に、3ビット情報が「LHZ」以外の場合
(「X」記述等)は出力禁止する。
【0013】マッチデコード回路76は、第1に、「/
M」記述によるマッチサイクル中においては期待値パタ
ーンEXP1の条件と一致したときにマッチ検出信号を
出力し、第2に、通常のDUTの良否判定サイクルにお
いては期待値パターンEXP1と不一致のときにフェイ
ル信号TOFL1を出力するものである。この内部構成
例は、マッチレジスタ71と、マッチ禁止ゲート72
と、フェイル出力ゲート77と、マッチフラグ出力ゲー
ト78とで成る。
【0014】マッチレジスタ71は、外部から設定可能
な設定レジスタであり、当該チャンネルをマッチ検出に
使用する比較対象チャンネルとするか否かを明示する。
通常は、図4Aに示すメインプログラム例において、ピ
ン番号P5〜P8の宣言行にある「MATCH」(図4C参
照)の記述により自動的にセットされる。
【0015】マッチ禁止ゲート72は、PG50からの
マッチサイクル中を示すマッチサイクル信号MAT1を
分岐バッファ52を介して受けて、上記マッチレジスタ
71がマスク設定されていない有効な場合にはフェイル
出力ゲート77とマッチフラグ出力ゲート78へマッチ
デコード信号M1を供給する。
【0016】一方のフェイル出力ゲート77は、通常の
良否判定結果を出力するものであり、第1に、マッチデ
コード信号M1が無効のときは、比較イネーブルゲート
74からのフェイル信号FAIL1をフェイル信号TO
FL1として出力する。第2に、マッチデコード信号M
1が有効のときはフェイル信号TOFL1の出力は禁止
される。他方のマッチフラグ出力ゲート78は、マッチ
機能を実現する為の出力信号用であり、第1に、マッチ
デコード信号M1が無効、即ちマッチ比較の対象外チャ
ンネル若しくは非マッチサイクル中は常にマッチ検出信
号FLAGH1を出力する。第2に、マッチデコード信
号M1が有効、即ちマッチサイクル中であり、かつマッ
チ比較の対象チャンネルであるときは比較イネーブルゲ
ート74からのフェイル信号FAIL1を反転したマッ
チ検出信号FLAGH1として出力する。
【0017】論理和手段82は、DC70の全チャンネ
ルのフェイル出力ゲート77からのフェイル信号TOF
L1〜TOFLnを受けて、論理和したトータルフェイ
ル信号TOTALFAILをPG50のシーケンス制御
部54へ供給する。この出力信号により、何れかのチャ
ンネルでフェイル検出されたときにプログラムの実行を
制御する、例えばフェイルストップ機能に使用される。
【0018】論理積手段84は、DC70の全チャンネ
ルのマッチフラグ出力ゲート78からのマッチ検出信号
FLAGH1〜FLAGHnを受けて、論理積したトー
タルマッチ検出信号FLAGHをPG50のシーケンス
制御部54へ供給する。この出力信号をPG50が受け
ることで、指定されたチャンネルにおける期待値との全
一致が検出可能となる結果、テスト・パターン発生シー
ケンスを動的に変更してDUT側の出力に同期させるこ
とができる。例えば、図4Bのパターンプログラム例で
は、当該行の「JFF .」命令により、DUT側からの出
力信号がP5〜P8までの期待値「HHHH」(図4E参
照)に一致するまでループ待ちする。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述構成によれば、分
岐バッファ52と論理和手段82と論理積手段84はD
C70とは別のボードに搭載されている。この為、各チ
ャンネル間との多くの信号接続が必要である。即ち、D
C70のチャンネル数を500チャンネルと仮定する
と、500×3=1500本ものボード間のコネクタ接
続端を備え、この間を配線接続する必要がある。また、
1チャンネル当たりのマッチデコード回路76の回路規
模は小さいものの500チャンネルも備える必要があ
る。ところで、「/M」記述のマッチ命令によるマッチサ
イクル中においては全PASS判定のみが行われる。逆
に通常のサイクルでは非全PASS判定のみが行われ
る。この点に着目すると、DC70側からはトータルフ
ェイル信号TOTALFAILとトータルマッチ検出信
号FLAGHを合成した1本の合成信号で出力し、PG
50側でこれを受け、マッチサイクル中の信号により元
のトータルフェイル信号TOTALFAILとトータル
マッチ検出信号FLAGHの2本の信号に復元デコード
することが可能である。そこで、本発明が解決しようと
する課題は、パターン発生器のシーケンス制御用である
非全PASSを示すトータルフェイル信号及びマッチ検
出用の全PASSを示すトータルマッチ検出信号に係る
回路規模を低減可能とする半導体試験装置を提供するこ
とである。
【0020】
【課題を解決するための手段】第1に、上記課題を解決
するために、本発明の構成では、被試験デバイスからの
出力信号とパターン発生器(PG)からの期待値パター
ンEXPi(ここでi=1〜nとする)とによりパターン
同期をとるマッチ機能を備える半導体試験装置におい
て、第1に、比較対象チャンネルにおいてはPGが発生
する期待値パターンEXPiと、DUTからの対応する
出力信号(デジタルデータDi)との比較で得られたフ
ェイル信号FAILiを出力し、第2に、比較対象外チ
ャンネルにおいてはフェイル信号FAILiの出力を禁
止し、前記で得られた全チャンネルのフェイル信号FA
ILiをOR加算した単一のフェイル加算信号TFAI
LをPGが受けて、PGが現在実行中のパターン発生サ
イクルがマッチサイクル中においては上記フェイル加算
信号TFAILが無信号のときをマッチ検出条件の成立
条件としてパターン発生シーケンスを制御し、逆に、非
マッチサイクル中の場合においては上記フェイル加算信
号TFAILが有効信号のときをトータルフェイル信号
TOTALFAILの成立条件としてパターン発生シー
ケンスを制御することを特徴とする半導体試験装置であ
る。上記発明によれば、パターン発生器のシーケンス制
御用であるパターンプログラムの実行の分岐制御用若し
くは実行制御を行う、非全PASSを示すトータルフェ
イル信号TOTALFAIL及びマッチ検出用の全PA
SSを示すトータルマッチ検出信号FLAGHに係る回
路規模を低減可能とする半導体試験装置が実現できる。
【0021】第2に、上記課題を解決するために、本発
明の構成では、DUTからの出力信号とパターン発生器
(PG)からの期待値パターンEXPiとによりパター
ン同期をとるマッチ機能を備えるPG及びデジタルコン
パレータ部(DC)とを有する半導体試験装置におい
て、第1に、比較対象チャンネルにおいてはPGが発生
する期待値パターンEXPiと、DUTからの対応する
出力信号(デジタルデータDi)との比較で得られたフ
ェイル信号FAILiをDCの各チャンネルから出力
し、第2に、比較対象外チャンネルにおいては当該チャ
ンネルのフェイル信号FAILiの出力を禁止するフェ
イル信号生成手段90を具備し、上記DCの全チャンネ
ルからのフェイル信号FAILiをOR加算したフェイ
ル加算信号TFAILをPG50へ出力する論理和手段
82を具備し、前記論理和手段82からのフェイル加算
信号TFAILを受けて、第1に、PGの現在実行中の
パターン発生サイクルがマッチ検出を行うマッチサイク
ル中の場合には上記フェイル加算信号TFAILが無信
号のときにマッチ検出条件の成立であるトータルマッチ
検出信号FLAGHとしてデコード出力し、第2に、非
マッチサイクル中の場合には上記フェイル加算信号TF
AILが有効信号のときにトータルフェイル信号TOT
ALFAILとしてデコード出力する信号分離手段56
を具備することを特徴とする半導体試験装置がある。
【0022】第1図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。また、比較対象チャンネルと比較対象外チャンネ
ルの選択指定形態としては、PGから発生する期待値パ
ターンEXPiが、1チャンネル当たり3ビット情報で
成り、3ビットのパターン情報内にDUT側の出力信号
と期待値パターンEXPiとの比較判定を許可する比較
イネーブル情報(例えば「LHZ」記述)を備える形態
のパターン発生器により、比較対象及び比較対象外のチ
ャンネルを選択指定することを特徴とする上述半導体試
験装置がある。
【0023】第5図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。また、比較対象チャンネルと比較対象外チャンネ
ルの選択指定形態としては、第1に、PGから発生する
期待値パターンEXPiが1チャンネル当たり1ビット
情報とし、第2に、DUT側の出力信号と期待値パター
ンEXPiとの比較判定を許可する専用の比較イネーブ
ル信号(コンパレータイネーブル信号CPE1〜CPE
m)をPGからDCの所定のチャンネルへ供給する形態
のパターン発生器により、比較対象及び比較対象外のチ
ャンネルを選択指定することを特徴とする上述半導体試
験装置がある。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例と共に図面を参照して詳細に説明する。
【0025】本発明では、比較対象チャンネルでは期待
値パターンと、DUTからの出力信号との比較をし、比
較対象外チャンネルでは比較を禁止し、前記で得られた
全てのチャンネルのフェイル信号をOR加算した単一の
フェイル加算信号をPGが受けて、第1に、マッチサイ
クル中はフェイル加算信号が無信号のとき、即ち全PA
SSを示す時にマッチ検出と見なし、第2に、非マッチ
サイクル中はフェイル加算信号TFAILが有効信号の
とき、即ち非全PASSを示す時にトータルフェイル信
号TOTALFAILと見なしてパターン発生のシーケ
ンスを制御する構成を要旨としている。
【0026】本発明実施例について図1のマッチ検出と
フェイル検出に係る要部原理構成図と、図2のパターン
プログラムの一例を参照して以下に説明する。尚、従来
構成に対応する要素は同一符号を付す。
【0027】本発明に係る要部構成は、図1に示すよう
に、DC70内では従来のマッチデコード回路76を削
除してフェイル信号生成手段90のみとし、DC70外
部では分岐バッファ52と論理積手段84を削除して論
理和手段82のみとし、一方、PG50内では信号分離
手段56を追加した構成としている。
【0028】DC70内のフェイル信号生成手段90
は、従来と同様であり比較結果のフェイル信号FAIL
1を出力する。但し、従来のマッチレジスタ71とマッ
チ禁止ゲート72の回路を搭載できない関係上、従来で
は図4のパターンプログラム例に示すように、比較対象
外チャンネル(図4D参照)におけるパターン記述が任
意であったが、本発明では図2のパターンプログラム例
に示すように、全ての比較対象外チャンネルにおけるパ
ターン記述は「XXXX」(図2D参照)に指定する必要が
ある。尚、これに伴い従来のパターンプログラム資産が
そのまま適用できなくなるという制限は生じる。
【0029】論理和手段82は、信号の意味付けが異な
るものの、従来と同様に全チャンネルのフェイル信号F
AIL11〜FAILnを受けて、論理和したフェイル
加算信号TFAILをPG50へ出力する。
【0030】PG50内の信号分離手段56は、上記フ
ェイル加算信号TFAILを受けて、トータルマッチ検
出信号とFLAGHトータルフェイル信号TOTALF
AILとに分離デコードする。即ち、上記論理和手段8
2からのフェイル加算信号TFAILを受けて、第1
に、デコード回路57により、現在実行中のパターン発
生サイクルがマッチサイクル中を示すマッチサイクル信
号MATのときにはフェイル加算信号TFAILの無信
号、即ち全PASSを示すときにトータルマッチ検出信
号FLAGHを出力する。第2に、デコード回路58に
より、非マッチサイクル中のときにはフェイル加算信号
TFAILの有効信号、即ち非全PASSを示すときに
トータルフェイル信号TOTALFAILを出力する。
この結果、「/M」記述のマッチ命令によるパターン発生
のシーケンス制御が従来同様に実現できることとなる。
無論、トータルフェイル信号TOTALFAILによっ
てフェイルストップ機能等も実現されていることは言う
までもない。
【0031】上述したように本発明によれば、DC70
内の全チャンネルに備えていたマッチデコード回路76
を削減でき、更にこれに伴う信号接続用の外部配線本数
が、例えば500チャンネルの場合は2×500=10
00本も低減される利点が得られる。
【0032】尚、本発明の構成は、上述実施の形態に限
るものではない。例えば、図5のマッチ検出とフェイル
検出に係る他の要部原理構成図に示すコンパレータイネ
ーブル信号CPE1〜CPEmの専用信号のように、期
待値との比較をイネーブルにする専用信号をI/Oピン
に対して備えてマッチ機能を実現する形態の半導体試験
装置がある。この場合においても、図5のDC70内を
フェイル信号生成手段90のみとし、PG50内に信号
分離手段56を追加する構成とすることで、上述同様に
回路規模及び配線本数の低減ができる。
【0033】
【発明の効果】本発明は、上述の説明内容から、下記に
記載される効果を奏する。上述説明したように本発明に
よれば、DC70において比較対象チャンネルでは期待
値パターンとDUTからの出力信号とを比較し、比較対
象外チャンネルでは比較を禁止して得られた全てのチャ
ンネルのフェイル信号をPGが受けて、マッチサイクル
中の信号によってトータルマッチ検出信号とトータルフ
ェイル信号とに分離デコードする手段を備える構成とし
たことにより、DC70内の全チャンネルに備えていた
マッチデコード回路76を削減できる利点と、多数本の
信号接続用の外部配線本数を低減できる利点が得られ
る。この結果、より安価な構成でマッチ機能を実現でき
る利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、マッチ検出とフェイル検出に係る要
部原理構成図。
【図2】本発明の、パターンプログラムの一例。
【図3】従来の、マッチ検出とフェイル検出に係る要部
原理構成図。
【図4】従来の、パターンプログラムの一例。
【図5】本発明の、マッチ検出とフェイル検出に係る他
の要部原理構成図。
【符号の説明】
CP1 タイミング・コンパレータ 50 パターン発生器(PG) 52 分岐バッファ 54 シーケンス制御部 56 信号分離手段 57,58 デコード回路 70 デジタルコンパレータ部(DC) 71 マッチレジスタ 72 マッチ禁止ゲート 73 比較器 74 比較イネーブルゲート 76 マッチデコード回路 77 フェイル出力ゲート 78 マッチフラグ出力ゲート 82 論理和手段 84 論理積手段 90 フェイル信号生成手段 DUT 被試験デバイス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被試験デバイス(DUT)からの出力信
    号とパターン発生器(PG)からの期待値パターンとに
    よりパターン同期をとるマッチ機能を備える半導体試験
    装置において、 第1に、比較対象チャンネルにおいてはPGが発生する
    期待値パターンと、DUTからの対応する出力信号との
    比較で得られたフェイル信号を出力し、第2に、比較対
    象外チャンネルにおいてはフェイル信号の出力を禁止
    し、得られた全チャンネルのフェイル信号をOR加算し
    た単一のフェイル加算信号を該PGが受けて、該PGが
    現在実行中のパターン発生サイクルがマッチサイクル中
    においては該フェイル加算信号が無信号のときをマッチ
    検出条件の成立条件としてパターン発生シーケンスを制
    御し、逆に、非マッチサイクル中の場合においては該フ
    ェイル加算信号が有効信号のときをトータルフェイル信
    号の成立条件としてパターン発生シーケンスを制御する
    ことを特徴とする半導体試験装置。
  2. 【請求項2】 DUTからの出力信号とパターン発生器
    (PG)からの期待値パターンとによりパターン同期を
    とるマッチ機能を備えるPG及びデジタルコンパレータ
    部(DC)とを有する半導体試験装置において、 第1に、比較対象チャンネルにおいては該PGが発生す
    る期待値パターンと、DUTからの対応する出力信号と
    の比較で得られたフェイル信号を該DCの各チャンネル
    から出力し、第2に、比較対象外チャンネルにおいては
    当該チャンネルのフェイル信号の出力を禁止するフェイ
    ル信号生成手段と、 DCの全チャンネルからの該フェイル信号をOR加算し
    たフェイル加算信号を該PGへ出力する論理和手段と、 該論理和手段からのフェイル加算信号を受けて、第1
    に、PGの現在実行中のパターン発生サイクルがマッチ
    サイクル中の場合には該フェイル加算信号が無信号のと
    きにトータルマッチ検出信号としてデコード出力し、第
    2に、非マッチサイクル中の場合には該フェイル加算信
    号が有効信号のときにトータルフェイル信号としてデコ
    ード出力する信号分離手段と、 を具備していることを特徴とする半導体試験装置。
  3. 【請求項3】 比較対象チャンネルと比較対象外チャン
    ネルの選択指定形態は、PGから発生する期待値パター
    ンが、1チャンネル当たり3ビット情報で成り、該3ビ
    ットのパターン情報内にDUT側の出力信号と該期待値
    パターンとの比較判定を許可する比較イネーブル情報を
    備える形態のパターン発生器により、比較対象及び比較
    対象外のチャンネルを選択指定することを特徴とする請
    求項1又は2記載の半導体試験装置。
  4. 【請求項4】 比較対象チャンネルと比較対象外チャン
    ネルの選択指定形態は、第1に、PGから発生する期待
    値パターンが1チャンネル当たり1ビット情報とし、第
    2に、DUT側の出力信号と該期待値パターンとの比較
    判定を許可する専用の比較イネーブル信号を該PGから
    DCの所定のチャンネルへ供給する形態のパターン発生
    器により、比較対象及び比較対象外のチャンネルを選択
    指定することを特徴とする請求項1又は2記載の半導体
    試験装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300954A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Agilent Technol Inc 被試験デバイスを、被試験デバイスのクロック及びデータ信号をサンプリングすることによって試験すること
JP4617401B1 (ja) * 2009-09-10 2011-01-26 株式会社アドバンテスト 試験装置および試験方法

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