JP2008145266A - Device tester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばICやLSIなどの被試験デバイスの電気的試験を行うデバイステスタに関し、特にピンコントロールを行うFPGAの使用ピン数の削減を図ることが可能なデバイステスタに関する。 The present invention relates to a device tester that performs an electrical test of a device under test such as an IC or LSI, and more particularly to a device tester that can reduce the number of pins used in an FPGA that performs pin control.
近年、集積回路(IC:Integrated Circuit)の大容量化、高速化、小型化(高密度化)が進んでいる。かかる集積回路を有するデバイスでは、集積回路の高密度化に伴って、電気的機能試験も高速かつ複雑な工程が要求されている。このような試験を行う半導体試験装置において、被試験デバイス(Device Under Test:以下「DUT」という。)には、メモリ、LSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)、FPD(Flat Panel Display)などが含まれる。 In recent years, integrated circuits (ICs) have been increased in capacity, speed, and size (high density). In a device having such an integrated circuit, a high-speed and complicated process is required for electrical function testing as the density of the integrated circuit increases. In a semiconductor test apparatus for performing such a test, a device under test (hereinafter referred to as “DUT”) includes a memory, an LSI (Large Scale Integration), an FPD (Flat Panel Display), and the like. Is included.
DUTを試験するデバイステスタは、特許文献1(特開平6−324115:特に図4)に示されるように、装置本体と、テストヘッドと、パフォーマンスボードとを備えている。装置本体は、DUTに対して定電圧や定電流などの出力や、DUTからの入力の測定を行う。テストヘッドは、ドライバやコンパレータ、リレーを駆動する駆動回路などを有する。パフォーマンスボードは、複数のDUTを装着し、テストヘッドとDUTとを電気的に接続する。そしてテストヘッドにおいて、リレーを駆動する駆動回路、およびこれを制御するピンコントローラは、テストヘッドに実装されたピンエレクトロニクスカードに設けられている。 A device tester for testing a DUT includes an apparatus main body, a test head, and a performance board as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-324115: FIG. 4 in particular). The apparatus main body measures the output of a constant voltage, a constant current, etc., and the input from the DUT with respect to the DUT. The test head includes a driver, a comparator, a drive circuit that drives a relay, and the like. The performance board is equipped with a plurality of DUTs, and electrically connects the test head and the DUT. In the test head, a drive circuit for driving the relay and a pin controller for controlling the drive circuit are provided in a pin electronics card mounted on the test head.
ピンエレクトロニクスカードは、FPGAによってリレー制御を行っている。しかし近年のDUTの複雑化、およびテスト効率向上のための個数増大により、ピンエレクトロニクスカード1枚あたりのリレー制御のためだけでも800以上のピン数(結線の数)が必要であり、その他制御信号やバスからの制御信号を含めると、1000ピン以上が必要となる。このようにピン数の多いFPGAはコストが高く、また多数制御による配置や配線が困難となることから、複数のFPGAを装備し、機能を分担している。 The pin electronics card performs relay control by FPGA. However, due to the recent increase in the number of DUTs and the increase in test efficiency, more than 800 pins (number of connections) are required for relay control per pin electronics card. If the control signal from the bus is included, 1000 pins or more are required. As described above, an FPGA with a large number of pins is high in cost and difficult to place and wire by a large number of controls. Therefore, a plurality of FPGAs are provided to share functions.
図7に従来のピンエレクトロニクスカードにおけるピンコントローラおよびリレーの構成を示す。ピンコントローラ701には、複数のFPGA(FPGA701a〜d)が備えられている。FPGAは、ドライバやI/Oのレジスタの制御、レベルの制御、およびこれらの先に接続されるリレーの制御などを行う。各FPGAは、夫々に設けられたコンフィグレーションROM702(ROM702a〜d)のコンフィグレーションプログラムを電源投入毎にダウンロードして動作する。
FIG. 7 shows a configuration of a pin controller and a relay in a conventional pin electronics card. The
各FPGAは、バス700と多数の信号線によって接続されている。具体的には、例えばデータ32bit、アドレス10bit、ピンデータ5bit、ランク信号6bit、その他あわせて70ピン程度が上流側のバスに接続される。FPGAが制御する駆動回路704は、ドライバIC706からの出力をオン・オフするリレー708、スキュー(遅延)を測定するための回路のリレー710、DC測定のリレー712、DC印加のリレー714を備えており、リレー制御のために4ピンを必要とする。一つのFPGAは32個のDUTの同一ピンに対してリレー制御可能となっているため、4ピン×32個で128ピンがリレー制御のために接続される。
しかし、テスト効率向上のためのさらなるDUT数の増加、高度なテストのための機能追加のために、必要なピン数は増加の一途をたどっている。従って上記のように複数のFPGAを設けて機能を分担したとしても、現状においてFPGAのピンの使用率は極めて高くなっており、ピン数の増加に対応する余裕はほとんどない。 However, as the number of DUTs is further increased to improve test efficiency and functions for advanced tests are added, the number of necessary pins is steadily increasing. Therefore, even if a plurality of FPGAs are provided and the functions are shared as described above, the usage rate of the FPGA pins is extremely high at present, and there is almost no room for increasing the number of pins.
ここで、さらにピン数の多いFPGAを採用することが考えられるが、ピン数の多いFPGAはパッケージの選択の余地が少なくなり、コスト増大を招いてしまう。また、さらに多数のFPGAを搭載して機能を分担することも考えられるが、ピンエレクトロニクスカードの大型化、配線の複雑化を招いてしまう。 Here, it is conceivable to employ an FPGA with a larger number of pins, but an FPGA with a larger number of pins reduces the room for selection of the package, leading to an increase in cost. In addition, it is conceivable that a larger number of FPGAs are mounted to share the functions. However, this increases the size of the pin electronics card and the wiring.
そこで本発明は、FPGAの必要ピン数の削減を図ることにより、DUTの増加や機能追加に対応して割り当て可能なピン数を確保し、あるいは安価なパッケージの効率的な選択を可能とするデバイステスタを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention reduces the necessary number of pins of the FPGA, thereby securing the number of pins that can be assigned in response to an increase in DUT or addition of functions, or enabling efficient selection of an inexpensive package. The purpose is to provide a tester.
上記課題を解決するために、本発明にかかるデバイステスタの代表的な構成は、被試験デバイスの電気的試験を行うデバイステスタであって、データバスから受けたパラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル変換部と、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル−パラレル変換部および変換されたパラレル信号に応じてリレー制御信号を出力するリレー制御部を有するピン制御用FPGAと、リレー制御信号によって制御され被試験デバイスへの入出力を切り替えるリレーと、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of a device tester according to the present invention is a device tester that performs an electrical test of a device under test, and is a parallel tester that converts a parallel signal received from a data bus into a serial signal. -A serial control unit, a pin-control FPGA having a serial-parallel conversion unit that converts a serial signal into a parallel signal, and a relay control unit that outputs a relay control signal according to the converted parallel signal, and control by the relay control signal And a relay for switching input / output to / from the device under test.
上記ピン制御用FPGAへの制御入力ピンを本数の少ないシリアルデータに置き換える構成によれば、ピン制御用FPGAの必要ピン数の削減を図ることができる。これにより、DUTの増加や機能追加に対応して割り当て可能なピン数を確保し、あるいは安価なパッケージの効率的な選択をすることができる。 According to the configuration in which the control input pins to the pin control FPGA are replaced with serial data having a small number, the number of pins required for the pin control FPGA can be reduced. As a result, the number of pins that can be assigned in response to an increase in DUTs or addition of functions can be secured, or an inexpensive package can be efficiently selected.
複数のピン制御用FPGAと、各ピン制御用FPGAに接続された複数のコンフィグレーションROMとを備え、パラレル−シリアル変換部に複数のピン制御用FPGAを接続してもよい。 A plurality of pin control FPGAs and a plurality of configuration ROMs connected to each pin control FPGA may be provided, and a plurality of pin control FPGAs may be connected to the parallel-serial conversion unit.
上記構成によれば、ピン制御用FPGAがシリアル接続されていることから、複数のピン制御用FPGAを少ない配線で接続することができる。これにより、ピンエレクトロニクスカードの配線を簡略にすることができ、基板設計の自由度を向上させることができる。 According to the above configuration, since the pin control FPGAs are serially connected, a plurality of pin control FPGAs can be connected with less wiring. Thereby, the wiring of a pin electronics card can be simplified and the freedom degree of a board | substrate design can be improved.
複数のピン制御用FPGAと、複数のピン制御用FPGAに接続された共用コンフィグレーションROMとを備え、パラレル−シリアル変換部には、複数のピン制御用FPGAを接続し、さらに夫々のピン制御用FPGAは、複数のピン制御用FPGAと同数のリレー制御部と、いずれかのリレー制御部からの出力を選択的に出力するセレクタとを有し、シリアル−パラレル変換部に複数のリレー制御部を接続してもよい。 A plurality of pin control FPGAs and a common configuration ROM connected to the plurality of pin control FPGAs are connected, and a plurality of pin control FPGAs are connected to the parallel-serial converter, and each pin control The FPGA has the same number of relay control units as the plurality of pin control FPGAs and a selector that selectively outputs the output from any one of the relay control units, and the serial-parallel conversion unit includes a plurality of relay control units. You may connect.
上記構成によれば、複数のピン制御用FPGAに対し、コンフィグレーションROMを1つだけ設ければよくなる。従ってコンフィグレーションROMのコストを削減できると共に、その実装面積が不要となるため基板設計の自由度を向上し、もしくは基板の小型化を図ることができる。 According to the above configuration, only one configuration ROM needs to be provided for a plurality of pin control FPGAs. Therefore, the cost of the configuration ROM can be reduced, and the mounting area is not required, so that the degree of freedom in board design can be improved or the board can be downsized.
本発明によれば、ピン制御用FPGAの必要ピン数の削減を図ることができ、DUTの増加や機能追加に対応して割り当て可能なピン数を確保し、あるいは安価なパッケージの効率的な選択をすることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of pins required for the pin control FPGA, to secure the number of pins that can be allocated in response to the increase in DUT and the addition of functions, or to efficiently select an inexpensive package. Can do.
[第1実施形態]
本発明にかかるデバイステスタの第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態にかかるデバイステスタ100の概略的な構成を示すブロック図、図2はピンエレクトロニクスカードを説明する図、図3はピンコントローラの構成を説明する図、図4はピン制御用FPGAの構成を示す図である。なお、以下の実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
[First Embodiment]
A device tester according to a first embodiment of the present invention will be described. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a
図1に示すデバイステスタ100は、本体110と、テストヘッド120とを含んで構成される。テストヘッド120にはパフォーマンスボード130が載設され、パフォーマンスボード130上にDUT140が載設される。本実施形態においては、DUT140として、メモリ、LSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)、FPD(Flat Panel Display)などを対象としている。
A
上記本体110は、ユーザインターフェース112を介して設定された試験工程を遂行する中央制御部114が設けられている。上記テストヘッド120には、DUT140の各デバイス端子に接続されるテスト端子と、テスト端子に接続され試験機能を遂行するピンモジュールを例えば32個単位で備えるピンエレクトロニクスカード122とが設けられる。ピンエレクトロニクスカード122は、本体110からの機能試験に関する指令をテスト端子に反映する。パフォーマンスボード130は、テストヘッド120に嵌合可能、かつ、DUT140を載設可能な構造となっており、複数のテスト端子をDUT140のデバイス端子に電気的に接続する。
The
図2に示すように、ピンエレクトロニクスカード122は、タイミングジェネレータ126と、調整部128と、複数のリレーを備えた駆動回路132と、ピンコントローラ134とを備えている。タイミングジェネレータ126は、データバス124からパターン信号を受け取って信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを調整する。調整部128は、パターンのスキュー(遅延)を調整してDUTに信号を出力したり、DUTから入力された信号に対してFAIL判定をしてデータバス124へと出力したりする。
As shown in FIG. 2, the
駆動回路132は複数のリレーを有し、このリレーをピンコントローラ134からのリレー制御信号によって制御されることにより、調整部128からの出力信号(パターン信号)やDC印加をDUTに出力したり、また出力信号のスキューや印加するDCを調整部128に入力したりする。ピンコントローラ134は、レジスタ制御信号、レベル制御信号、リレー制御信号などを駆動回路132に与える。本実施形態においてピンコントローラ134は、駆動回路132の4つのリレーを制御する。
The
図3に示すようにピンコントローラ134は、データバス124から受けたパラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル変換部136と、ピン制御用FPGA138(FPGA138a〜d)とを備えている。パラレル−シリアル変換部136と夫々のピン制御用FPGA138とは、シリアル入力データ線142a、シリアルクロック線142b、シリアル出力データ線142cとによって接続されている。なお、シリアル出力データ線142cは、個々のピン制御用FPGA138とパラレル−シリアル変換部136とを独立に接続する。また夫々のピン制御用FPGA138には、コンフィグレーションROM144(ROM144a〜d)が備えられている。
As illustrated in FIG. 3, the
図4に示すように、夫々のピン制御用FPGA138(FPGA138a〜d)の内部には、シリアル−パラレル変換部146と、変換されたパラレル信号に応じてリレー制御信号を出力するリレー制御部148とが備えられている。シリアル−パラレル変換部146とリレー制御部148との間は、パラレル接続されている。またリレー制御部148から駆動回路132へとリレー制御信号が出力されるが、これらの接続もパラレル接続である。
As shown in FIG. 4, each of the pin control FPGAs 138 (
ここで、ピン制御用FPGA138のFPGA138a〜dは、一つのFPGAが32個のDUTの同一ピンに対してリレー制御可能となっているため、4ピン×32個で128ピンが駆動回路132と接続される。駆動回路132は1個のDUTの1ピンに対して1組あり、32組×FPGA4つで128組の駆動回路132がピンエレクトロニクスカード122に備えられている。
Here, the
しかし上記構成によれば、ピン制御用FPGA138のデータバスと(直接または間接的に)接続されるピンは、従来70ピン程度を要していたところ(図7参照)、本実施形態では3本あれば足りる。従って、FPGAの必要ピン数の大幅な削減を図ることができる。これにより、FPGAのピン数に余裕ができ、試験対象とするDUTの増加や、試験の機能追加に対応して、割り当て可能なピン数を確保することができる。あるいは、ピン数の少ない安価なパッケージを選択することにより、安価で効率的な設計を行うことができる。またピンエレクトロニクスカードの配線を簡略にすることができるため、基板設計の自由度を向上させることができる。 However, according to the above configuration, the number of pins connected to the data bus of the pin control FPGA 138 (directly or indirectly) conventionally requires about 70 pins (see FIG. 7). Anything is enough. Therefore, the required number of pins of the FPGA can be greatly reduced. Thereby, the number of pins of the FPGA can be afforded, and the number of pins that can be assigned can be ensured corresponding to the increase in DUTs to be tested and the addition of test functions. Alternatively, an inexpensive and efficient design can be performed by selecting an inexpensive package with a small number of pins. In addition, since the wiring of the pin electronics card can be simplified, the degree of freedom in board design can be improved.
[第2実施形態]
本発明にかかるデバイステスタの第2実施形態について説明する。図5は第2実施形態にかかるピンコントローラの構成を説明する図、図6はピン制御用FPGAの構成を示す図であって、上記第1実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the device tester according to the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the pin controller according to the second embodiment, and FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the pin control FPGA, where the same reference numerals are used for portions that overlap with those in the first embodiment. The description is omitted.
上記第1実施形態においては1つのピン制御用FPGA138が1つのリレー制御部148を有し、夫々にコンフィグレーションROM144を備えた構成であった。これに対し本実施形態は、夫々のピン制御用FPGA138において複数のリレー制御部148を備えた構成である。
In the first embodiment, one
図5に示すように、本実施形態においてピンコントローラ134に備えられたピン制御用FPGA150(FPGA150a〜150d)は単一のコンフィグレーションROM156が接続されており、全てが同様の構成で機能する。夫々のピン制御用FPGA150には、パラレル−シリアル変換部136とシリアル入力データ線142a、シリアルクロック線142b、シリアル出力データ線142cとによって接続されている。FPGA150a〜150dが同一の構成であるから、シリアル出力データ線142cは、FPGA150aのみしかパラレル−シリアル変換部136と接続されていない。
As shown in FIG. 5, a
図6に示すように、夫々のピン制御用FPGA150(FPGA150a〜150d)の内部には、シリアル−パラレル変換部146と、変換されたパラレル信号に応じてリレー制御信号を出力するリレー制御部152a〜dとが備えられている。リレー制御部152a〜dの数は、ピン制御用FPGA150の数と同数であって、本実施形態では4つとなっている。さらにリレー制御部152a〜dの下流側には、いずれかのリレー制御部152a〜dからの出力を選択的に出力するセレクタ154とを有している。セレクタ154には、出力するリレー制御部152a〜dを選択するためのディップスイッチ等による固定信号が入力される。
As shown in FIG. 6, each of the pin control FPGAs 150 (
上記構成によれば、ピン制御用FPGA150a〜dのそれぞれに、上記第1実施形態にて説明した4つのピン制御用FPGA138a〜dが内包されていることとほぼ同等である。そしてシリアル−パラレル変換部146から出力されるパラレル信号に基づき、ピン制御用FPGA150a〜d内のリレー制御部152a〜dはそれぞれが動作する。
According to the above configuration, the
ここで、ピン制御用FPGA150a〜dの夫々のセレクタ154に入力される固定信号は、各FPGAに固有の常に一定の値が入力される。例えばピン制御用FPGA150aのセレクタには常に2進数の00が入力され、同様にピン制御用FPGA150b〜dには01、10、11が常に入力される。これにより、全てのピン制御用FPGA150a〜dが同様に動作しつつも、夫々のピン制御用FPGA150a〜dは特有なリレー制御信号のみを出力することができる。
Here, as the fixed signal input to each
すなわち、ピン制御用FPGA150a〜dに異なる固定信号を入力するだけで、同一の構成であるピン制御用FPGA150a〜dに異なる動作をさせることができる。従ってコンフィグレーションROM156を1つだけ設ければよく、コンフィグレーションROMの部材コストを削減できると共に、その実装面積が不要となるため基板設計の自由度を向上し、もしくは基板の小型化を図ることができる。
That is, only by inputting different fixed signals to the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、例えばICやLSIなどの被試験デバイスの電気的試験を行うデバイステスタとして利用することができる。 The present invention can be used as a device tester for conducting an electrical test of a device under test such as an IC or LSI.
100…デバイステスタ、110…本体、112…ユーザインターフェース、114…中央制御部、120…テストヘッド、122…ピンエレクトロニクスカード、124…データバス、126…タイミングジェネレータ、128…調整部、130…パフォーマンスボード、132…駆動回路、134…ピンコントローラ、136…パラレル−シリアル変換部、138…ピン制御用FPGA、140…DUT、142…パラレル変換部、142a…シリアル入力データ線、142b…シリアルクロック線、142c…シリアル出力データ線、144…コンフィグレーションROM、146…シリアル−パラレル変換部、148…リレー制御部、150…ピン制御用FPGA、152…リレー制御部、154…セレクタ、156…コンフィグレーションROM、700…バス、701…ピンコントローラ、702…コンフィグレーションROM、704…駆動回路、706…ドライバIC、708、710、712、714…リレー
DESCRIPTION OF
Claims (3)
データバスから受けたパラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル変換部と、
前記シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル−パラレル変換部および前記変換されたパラレル信号に応じてリレー制御信号を出力するリレー制御部を有するピン制御用FPGAと、
前記リレー制御信号によって制御され被試験デバイスへの入出力を切り替えるリレーと、を備えたことを特徴とするデバイステスタ。 A device tester for conducting an electrical test of a device under test,
A parallel-serial conversion unit for converting a parallel signal received from the data bus into a serial signal;
A pin control FPGA having a serial-parallel converter that converts the serial signal into a parallel signal and a relay controller that outputs a relay control signal in accordance with the converted parallel signal;
A device tester comprising: a relay that is controlled by the relay control signal and switches input / output to / from a device under test.
各ピン制御用FPGAに接続された複数のコンフィグレーションROMとを備えたことを特徴とする請求項1記載のデバイステスタ。 A plurality of the pin control FPGAs;
2. The device tester according to claim 1, further comprising a plurality of configuration ROMs connected to each pin control FPGA.
前記複数のピン制御用FPGAに接続された共用コンフィグレーションROMとを備え、
さらに夫々の前記ピン制御用FPGAは、前記複数のピン制御用FPGAと同数の前記リレー制御部と、いずれかの前記リレー制御部からの出力を選択的に出力するセレクタとを有し、前記シリアル−パラレル変換部に前記複数のリレー制御部を接続したことを特徴とする請求項1記載のデバイステスタ。 A plurality of the pin control FPGAs;
A shared configuration ROM connected to the plurality of pin control FPGAs;
Further, each of the pin control FPGAs has the same number of relay control units as the plurality of pin control FPGAs, and a selector that selectively outputs an output from any one of the relay control units. The device tester according to claim 1, wherein the plurality of relay control units are connected to a parallel conversion unit.
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