JP2008026015A - 集積回路のスタティックパラメータの測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の測定装置では、クリッピング保護ユニットが装置を保護するが、クリッピング保護ユニットが動作する時に発生する逆方向且つ極めて大きい電圧又は電流が、測定すべき集積回路に及ぶとともに、不安定な振動電圧及び状態の誤判定を生じうる。
【解決手段】本発明に係る集積回路のスタティックパラメータの測定装置は、測定の時に集積回路の負荷に自動に従い、集積回路にどの出力モードを決定できる。該測定装置が、電圧出力モードで作動する時に、電流値を自動的に制限し、且つ、電流出力モードで作動する時に、電圧値を自動的に制限し、動作電圧及び動作電流の範囲を安定させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、集積回路のスタティックパラメータの測定装置であって、特に集積回路のスタティックパラメータの測定に用い、測定の時に集積回路の負荷に自動的に従い、集積回路の測定装置がどの出力モードを用いるかを決定できる集積回路のスタティックパラメータの測定装置である。

従来の集積回路のテストでは、集積回路の電気的及び機能性についてのテストをしばしばする必要がある。集積回路の電気的なテストは、主に、集積回路の直流動作電圧や動作電流やリーク電流等のスタティックパラメータをテストする。

図１は、従来の集積回路のスタティックパラメータの測定装置を示す回路図である。図１において、測定装置１は、測定すべき集積回路２をスタティックパラメータテストするものであって、メイン制御ユニット１０と、アナログスイッチ１２と、電流サンプリングユニット１４と、電圧サンプリングユニット１６と、クリッピング保護ユニット１８とを含む。メイン制御ユニット１０は、キャパシタＣ２と、演算増幅器ＯＰＡ１と少なくとも一つの抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５とが接続してなる。

従来の測定装置１で測定すべき集積回路２をテストする時に、先ず、テストの出力モードを選択する必要があり、該出力モードは電圧出力モードと電流出力モードとに分かれている。図１では、電圧出力モードにおいて、メイン制御ユニット１０に電圧出力値を供給するする必要があり、メイン制御ユニット１０が、該電圧出力値によって測定すべき集積回路２に電圧テスト信号を供給できる。電圧サンプリングユニット１６が、測定すべき集積回路２上の電圧を受け取り、且つフィードバック電圧信号ｖ_ｓｉｇｎａｌを出力し、該フィードバック電圧信号ｖ_ｓｉｇｎａｌがアナログスイッチ１２を介して該メイン制御ユニット１０にフィードバックされる。電流サンプリングユニット１４が、プログラマブル抵抗１５を介して測定すべき集積回路２に流れた電流を受け取り、且つフィードバック電流信号ｉ_ｓｉｇｎａｌを出力し、該フィードバック電流信号ｉ_ｓｉｇｎａｌがアナログスイッチ１２及びクリッピング保護ユニット１８を介して該メイン制御ユニット１０にフィードバックされる。

電圧出力モードにおいて、メイン制御ユニット１０が、測定すべき集積回路２に電圧テスト信号を供給し、且つ、電圧フィードバックの方式によって安定な負フィードバック回路を達成する。この時、測定すべき集積回路２に流れた電流が正常であれば、クリッピング保護ユニット１８は、フィードバック電流信号ｉ_ｓｉｇｎａｌがメイン制御ユニット１０にフィードバックされることを遮断し、測定すべき集積回路２に流れた電流が正常でなければ、クリッピング保護ユニット１８は、メイン制御ユニット１０に逆方向且つ絶対値が電圧出力値より大きい電圧値を出力し、このようにして測定装置１を保護できる。それとともに、テスト者は、フィードバック電流信号ｉ_ｓｉｇｎａｌによって測定すべき集積回路２の動作電流を知ることができる。

電流出力モードにおいて、メイン制御ユニット１０に電流出力値を供給するする必要があり、メイン制御ユニット１０が、該電流出力値によって測定すべき集積回路２に電流テスト信号を供給できる。電流サンプリングユニット１４が、測定すべき集積回路２上の電流を受け取り、且つフィードバック電流信号ｉ_ｓｉｇｎａｌを出力し、該フィードバック電流信号ｉ_ｓｉｇｎａｌがアナログスイッチ１２を介して該メイン制御ユニット１０にフィードバックされる。電圧サンプリングユニット１６が、測定すべき集積回路２上の電圧を受け取り、且つフィードバック電圧信号ｖ_ｓｉｇｎａｌを出力し、該フィードバック電圧信号ｖ_ｓｉｇｎａｌがアナログスイッチ１２及びクリッピング保護ユニット１８を介して該メイン制御ユニット１０にフィードバックされる。

電流出力モードにおいて、メイン制御ユニット１０が、測定すべき集積回路２に電流テスト信号を供給し、且つ、電流フィードバックの方式によって安定な負フィードバック回路を達成する。この時、測定すべき集積回路２上の電圧が正常であれば、クリッピング保護ユニット１８は、フィードバック電圧信号ｖ_ｓｉｇｎａｌがメイン制御ユニット１０にフィードバックされることを遮断し、測定すべき集積回路２上の電圧が正常でなければ、クリッピング保護ユニット１８は、メイン制御ユニット１０に逆方向且つ絶対値が電流出力値より大きい電流値を出力し、このようにして測定装置１を保護できる。それとともに、テスト者は、フィードバック電圧信号ｖ_ｓｉｇｎａｌによって測定すべき集積回路２の動作電圧を知ることができる。

２００３年９月１１日に公告されている特許文献１「集積回路のアナログ信号をテストするテスト装置及び方法」は、前記従来の集積回路静態パラメーターの測定装置の関連論述を開示した。特許文献１では、このテスト装置は集積回路をテストするためのものであって、この集積回路を載置しかつこの集積回路に電気的に結合し、複数のテスト信号をこの集積回路に入力し、この集積回路がテスト結果信号を発生させるテスト出力装置と、この集積回路に電気的に結合しこのテスト結果信号を得るテスト受信装置とを含む。
中華民国特許公告第５５２４１７号公報

従来の測定装置１では、クリッピング保護ユニット１８が装置を保護するが、クリッピング保護ユニット１８が動作する時に発生する逆方向且つ極めて大きい電圧又は電流が、測定すべき集積回路２に及ぶとともに、不安定な振動電圧及び状態の誤判定を生じうる。

図２は、従来の測定装置の電圧出力モードにおいての動作電流Ｉの波形を示す図である。測定装置１は、電圧出力モードにおいて、クリッピング保護ユニット１８の作用により、測定すべき集積回路２の動作電流Ｉｍがキックパルス或いは振動を発生することになる。

此れに鑑みて、本発明は、測定装置が測定の時に集積回路の負荷に自動的に従い、集積回路にどの出力モードを用いるかを決定できる集積回路のスタティックパラメータの測定装置を提供することを目的とする。

本発明に係る集積回路のスタティックパラメータの測定装置が、測定すべき集積回路をスタティックテストする集積回路のスタティックパラメータの測定装置であって、モード選択スイッチと、メイン制御ユニットと、電流サンプリングユニットと、電圧サンプリングユニットと、比較ユニットと、ロジック判断ユニットと、フィードバック選択スイッチとを含む。モード選択スイッチが、少なくとも一つの制限信号を受信し、且つ、モード選択信号によってこれらの制限信号の一つを出し、メイン制御ユニットが、これらの制限信号の一つによって、測定すべき集積回路にテスト信号を供給し、電流サンプリングユニットが、測定すべき集積回路に流れた電流を受け取り、電流サンプリング信号を出力し、電圧サンプリングユニットが、測定すべき集積回路上の電圧を受け取り、電圧サンプリング信号を出力し、比較ユニットが、該電流サンプリング信号及び電圧サンプリング信号とこれらの電圧サンプリング信号とを比較演算し、ロジック信号を出力し、ロジック判断ユニットが、該ロジック信号を受信し、該モード選択信号を出力し、フィードバック選択スイッチが、該メイン制御ユニット、電流サンプリングユニット及び電圧サンプリングユニットに接続し、且つ、該モード選択信号によって電流サンプリング信号と電圧サンプリング信号のうち一つを出力する。

この測定装置は、電圧出力モードで作動する時に、電流値を自動的に制限し、且つ、電流出力モードで作動する時に、電圧値を自動的に制限し、動作電圧及び動作電流の範囲を安定させることができる。また、本発明の測定装置は、動作電圧及び動作電流を安定させる範囲によって、測定すべき集積回路が故障を発生する時に、自己保護できるとともに、測定すべき集積回路に損傷するのを防ぐことができる。

以上の略述及び以下の詳しい説明は、共に例示であり、本発明の特許請求の範囲をより説明するためのものである。本発明の他の目的や利点は、下記の説明及び図面に示される。

図３は、本発明に係る集積回路のスタティックパラメータの測定装置を示す回路ブロック図である。本発明に係る測定装置３は、測定すべき集積回路２をスタティックテストするものであって、モード選択スイッチ３４と、メイン制御ユニット３０と、電流サンプリングユニット３７と、電圧サンプリングユニット３９と、比較ユニット３８と、ロジック判断ユニット３６と、フィードバック選択スイッチ３２とを含む。

本発明に係る測定装置３では、該モード選択スイッチ３４がアナログスイッチであり、ロジック判断ユニット３６に接続される、このモード選択スイッチ３４は、電圧制限信号Ｖ_ｌｉｍｉｔ、正電流制限信号Ｉ_ｌｉｍｉｔ及び負電流制限信号ｎｉ_ｌｉｍｉｔを受信し、且つ、ロジック判断ユニット３６から出力したモード選択信号によってこれらの制限信号の一つを出力する。モード選択信号は、本発明の測定装置３の動作モードについて電圧出力モード、電流出力モード及び負電流出力モードに分かれている。測定装置３が電圧出力モードで動作すると、モード選択スイッチ３４が該電圧制限信号Ｖ_ｌｉｍｉｔを選択して出力し、電流出力モードで動作すると、モード選択スイッチ３４が該正電流制限信号Ｉ_ｌｉｍｉｔを選択して出力し、負電流出力モードで動作すると、モード選択スイッチ３４が該負電流制限信号ｎｉ_ｌｉｍｉｔを選択して出力する。

メイン制御ユニット３０は負方向積分回路であり、該モード選択スイッチ３４に接続され、これらの制限信号の一つを受信し、測定すべき集積回路２にテスト信号を供給する。テスト信号は異なる制限信号に応じて電圧テスト信号、電流テスト信号及び負電流テスト信号に分かれている。上記負方向積分回路は、キャパシタＣ１と、演算増幅器ＯＰＡと少なくとも一つの抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続してなる。

電流サンプリングユニット３７は差動増幅器であり、プログラマブル抵抗３５を介して測定すべき集積回路２に流れた電流を受け取り、且つ電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌを出力する。また、電圧サンプリングユニット３９は差動増幅器であり、測定すべき集積回路２上の電圧を受け取り、且つ電圧サンプリング信号ｖ_ｓｉｇｎａｌを出力する。比較ユニット３８は、電流サンプリングユニット３７と電圧サンプリングユニット３９に接続し、電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌ、電圧サンプリング信号ｖ_ｓｉｇｎａｌ及びこれらの制限信号を受信し、且つ、電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌ、電圧サンプリング信号ｖ_ｓｉｇｎａｌ及びこれらの制限信号を比較演算してから、ロジック信号を出力する。

比較ユニット３８は、電圧コンパレータ３８０と、正電流コンパレータ３８２と、負電流コンパレータ３８４とを含む。この電圧コンパレータ３８０は、電圧サンプリング信号ｖ_ｓｉｇｎａｌ及び電圧制限信号Ｖ_ｌｉｍｉｔを比較する、この正電流コンパレータ３８２は、電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌ及び正電流制限信号Ｉ_ｌｉｍｉｔを比較する。この負電流コンパレータ３８４は、電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌ及び負電流制限信号ｎｉ_ｌｉｍｉｔを比較する。

ロジック判断ユニット３は、該比較ユニット３８に接続し、ロジック信号を受信し、且つ、該モード選択信号を出力する。フィードバック選択スイッチ３２はアナログスイッチであり、該メイン制御ユニット３０、電流サンプリングユニット３７及び電圧サンプリングユニット３９に接続し、且つ、該モード選択信号によって電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌと電圧サンプリング信号ｖ_ｓｉｇｎａｌのうち一つを選択して出力する。該測定装置３が電圧出力モードで動作すると、フィードバック選択スイッチ３２が、該電圧サンプリング信号ｖ_ｓｉｇｎａｌを選択して出力し、電流出力モード又は負電流出力モードで動作すると、フィードバック選択スイッチ３２が、該電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌを選択して出力する。該メイン制御ユニット３０、電流サンプリングユニット３７及びフィードバック選択スイッチ３２が、本発明の測定装置３の電流フィードバック部を形成している。また、該メイン制御ユニット３０、電圧サンプリングユニット３９及びフィードバック選択スイッチ３２が、本発明の測定装置３の電圧フィードバック部を形成している。

図４は、本発明の動作電圧Ｖの動作電流Ｉに対する座標を示す図である。図４では、縦軸が動作電流Ｉを、横軸が動作電圧Ｖをそれぞれ示している。図３を併せて図４を参照すると、本発明に係る測定装置３は、該測定すべき集積回路２をテストする時に、その動作モードが電圧出力モード、電流出力モード及び負電流出力モードに分けられる。測定装置３が電圧出力モードで動作すると、モード選択スイッチ３４が制御され該電圧制限信号Ｖ_ｌｉｍｉｔを選択して出力し、フィードバック選択スイッチ３２が制御され該電圧サンプリング信号ｖ_ｓｉｇｎａｌを選択して出力する。このように、電圧フィードバックにより、測定装置３が出力した電圧テスト信号を安定させるとともに、測定すべき集積回路２に流れた電流を測定する。また、正電流制限信号Ｉ_ｌｉｍｉｔと負電流制限信号ｎｉ_ｌｉｍｉｔが、電圧出力モード下で動作することを制限し、測定すべき集積回路２に流れた電流が過大となり、測定すべき集積回路２と測定装置３自体が損傷することを防止する。

測定装置３は、電圧出力モードで動作し、測定すべき集積回路２に流れた電流が、予め設定された正電流制限信号Ｉ_ｌｉｍｉｔを超える時に、測定装置３の動作モードが電流出力モードに切り替えられる。この際に、モード選択スイッチ３４が制御され、該電流制限信号Ｉ_ｌｉｍｉｔを選択して出力し、フィードバック選択スイッチ３２が制御され該電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌを選択して出力する。このように、電流フィードバックにより、測定装置３が出力した電流テスト信号を安定させるとともに、測定すべき集積回路２上の電圧を測定する。また、電圧制限信号Ｖ_ｌｉｍｉｔが、電流出力モード下で動作することを制限し、測定すべき集積回路２上の電圧が過大となり、測定すべき集積回路２と測定装置３自体が損傷することを防止する。

測定装置３は、電圧出力モードで動作し、測定すべき集積回路２に流れた電流が、予め設定された負電流制限信号ｎｉ_ｌｉｍｉｔより低い時に、測定装置３の動作モードが負電流出力モードに切り替えられる。この際に、モード選択スイッチ３４が制御され該電流制限信号Ｉ_ｌｉｍｉｔを選択して出力し、フィードバック選択スイッチ３２が制御され該電流サンプリング信号ｉ_ｓｉｇｎａｌを選択して出力する。このように、電流フィードバックにより、測定装置３が出力した負電流テスト信号を安定させるとともに、測定すべき集積回路２上の電圧を測定する。また、電圧制限信号Ｖ_ｌｉｍｉｔが、負電流出力モード下で動作することを制限し、測定すべき集積回路２上の電圧が過大となり、測定すべき集積回路２と測定装置３自体が損傷することを防止する。

以上のように、本発明に係る集積回路のスタティックパラメータの測定装置は、測定の時に集積回路の負荷に自動的に従い、集積回路にどの出力モードを用いるのかを決定できる。該測定装置が、電圧出力モードで作動する時に、電流値を自動的に制限し、且つ、電流出力モードで作動する時に、電圧値を自動的に制限し、動作電圧及び動作電流の範囲を安定させる。本発明の測定装置は、動作電圧及び動作電流を安定させる範囲によって、測定すべき集積回路が故障を発生する時に、自己保護できるとともに、測定すべき集積回路が損傷することはない。

しかし、前記の説明は、単に本発明の実施可能な実施例に過ぎなく、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。当該分野における通常の知識を有する者が本発明の分野の中で、適宜、変更や修飾などを実施できるが、それらの変更や修飾も本発明の範囲内に含まれるべきことは言うまでもないことである。

従来の集積回路のスタティックパラメータの測定装置を示す回路図である。 従来の測定装置が電圧出力モードにおいての動作電流の波形を示す図である。 本発明に係る集積回路のスタティックパラメータの測定装置を示す回路ブロック図である。 本発明の動作電圧の動作電流に対する座標を示す図である。

符号の説明

１ 測定装置
２ 測定すべき集積回路
３ 測定装置
１０ メイン制御ユニット
１２ アナログスイッチ
１４ 電流サンプリングユニット
１６ 電圧サンプリングユニット
１８ クリッピング保護ユニット
３０ メイン制御ユニット
３２ フィードバック選択スイッチ
３４ モード選択スイッチ
３５ プログラマブル抵抗
３６ ロジック判断ユニット
３７ 電流サンプリングユニット
３８ 比較ユニット
３９ 電圧サンプリングユニット
３８０ 電圧コンパレータ
３８２ 正電流コンパレータ
３８４ 負電流コンパレータ

Claims (10)

1. 測定すべき集積回路をスタティックテストする集積回路のスタティックパラメータの測定装置であって、
   少なくとも一つの制限信号を受信し、且つ、モード選択信号によってこれらの制限信号の一つを出力するモード選択スイッチと、
   これらの制限信号の一つによって、測定すべき集積回路にテスト信号を供給するメイン制御ユニットと、
   測定すべき集積回路に流れた電流を受け取り、電流サンプリング信号を出力する電流サンプリングユニットと、
   測定すべき集積回路上の電圧を受け取り、電圧サンプリング信号を出力する電圧サンプリングユニットと、
   該電流サンプリング信号及び電圧サンプリング信号とこれらの電圧サンプリング信号とを比較演算し、ロジック信号を出力する比較ユニットと、
   該ロジック信号を受信し、該モード選択信号を出力するロジック判断ユニットと、
   該メイン制御ユニット、電流サンプリングユニット及び電圧サンプリングユニットに接続し、且つ、該モード選択信号によって電流サンプリング信号と電圧サンプリング信号のうち一つを出力するフィードバック選択スイッチとを含むことを特徴とする集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
2. 前記メイン制御ユニット、電流サンプリングユニット及びフィードバック選択スイッチが、前記測定装置の電流フィードバック部を形成していることを特徴とする請求項１記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
3. 前記メイン制御ユニット、電圧サンプリングユニット及びフィードバック選択スイッチが、前記測定装置の電圧フィードバック部を形成していることを特徴とする請求項１記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
4. 前記これらの制限信号が、電圧制限信号、正電流制限信号及び負電流制限信号を含むことを特徴とする請求項１記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
5. 前記比較ユニットは、電圧サンプリング信号及び電圧制限信号を比較する電圧コンパレータと、電流サンプリング信号及び正電流制限信号を比較する正電流コンパレータと、電流サンプリング信号及び負電流制限信号を比較する負電流コンパレータとを含むことを特徴とする請求項４記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
6. 前記メイン制御ユニットが負方向積分回路であることを特徴とする請求項１記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
7. 前記負方向積分回路が、キャパシタと、演算増幅器と少なくとも一つの抵抗とから接続してなることを特徴とする請求項６記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
8. 前記電流サンプリングユニットが、プログラマブル抵抗を介して測定すべき集積回路に流れた電流を受け取ることを特徴とする請求項１記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
9. 前記モード選択スイッチが、アナログスイッチであることを特徴とする請求項１記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。
10. 前記フィードバック選択スイッチが、アナログスイッチであることを特徴とする請求項１記載の集積回路のスタティックパラメータの測定装置。

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