JP2008205685A - Optical mosfet relay driving circuit and semiconductor testing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オン/オフ時間のばらつきを抑えることができる光MOSFETリレー駆動回路およびこの光MOSFETリレー駆動回路を用いた半導体試験装置に関するものである。 The present invention relates to an optical MOSFET relay driving circuit capable of suppressing variations in on / off time and a semiconductor test apparatus using the optical MOSFET relay driving circuit.
図4に半導体試験装置のピンエレクトロニクスの構成を示す。ピンエレクトロニクスは被測定デバイスに所望の試験信号を印加し、また入力された被測定デバイスの出力信号の電圧、電流、タイミングなどを測定する機能を有する部分である。 FIG. 4 shows the configuration of the pin electronics of the semiconductor test apparatus. The pin electronics is a part having a function of applying a desired test signal to the device under test and measuring the voltage, current, timing, etc. of the output signal of the input device under test.
図4において、10はピンエレクトロニクスであり、ドライバ11、比較部12、ファンクションリレー13、DCセンスリレー14、DCフォースリレー15および出力リレー16からなる回路を内蔵している。なお、これらのリレーのいくつかが省略される場合もある。これらの回路は、被測定デバイス18の測定対象ピンに対応して、複数個内蔵されている。
In FIG. 4,
ドライバ11には電源VIH、VILおよび試験信号が入力され、その出力レベルは試験信号によりVIHまたはVILになる。このドライバ11の出力はファンクションリレー13、出力リレー16を介して被測定デバイス18に印加される。
The power supply VIH, VIL and the test signal are input to the
比較部12は可変できる基準電圧を有する2つのコンパレータから構成されており、ドライバ11の出力信号レベルを測定する。被測定デバイス18にはDCフォースリレー15を介して、PMU(Pin Measurement Unit)17(DCモジュールの場合もある)からDC電源が供給され、またDCセンスリレー14を介して被測定デバイス18の出力信号を取り込み、その電圧、タイミング等を測定する。
The
ピンエレクトロニクス10では、信号の経路を確立するために、ファンクションリレー13、DCセンスリレー14、DCフォースリレー15、出力リレー16等のリレーが用いられ、試験内容に応じてこれらのリレーを切り替えている。
In the
従来はこれらのリレーとして、接点および不活性ガスが封入されたガラス管の周囲に巻かれたコイルに電流を流すことによって封入された接点をオン・オフするリードリレー(機械式リレー)が用いられていたが、機械接点寿命が短いなどの問題点があった。そのため、最近は半導体式リレーが用いられるようになった。半導体リレーの中でも、光MOSFETを用いた光MOSFETリレーは、双方向の導電特性を有するために交流信号の断続に用いることができる、オン抵抗を低くできる等の特徴があるので、多用されている。 Conventionally, as these relays, reed relays (mechanical relays) that turn on and off the encapsulated contacts by passing a current through a coil wound around the glass tube enclosing the contacts and inert gas are used. However, there were problems such as short mechanical contact life. For this reason, semiconductor relays have recently been used. Among semiconductor relays, optical MOSFET relays using optical MOSFETs are widely used because they have bidirectional conductive characteristics and can be used for intermittent AC signals and have low on-resistance. .
図5に光MOSFETリレーの内部構成を示す。図5において、20は光MOSFETリレーであり、LED21、光電素子・制御回路22、MOSFET23で構成されている。LED21は一定値以上の電流が流れると発光し、それ以下の電流では発光しない。この光は光電素子・制御回路22内にある太陽電池で検出される。光電素子・制御回路22はMOSFET23のゲート電圧を制御し、LED21からの光を検出するとMOSFET23をオンにし、検出しないとオフにする。このため、LED21に流す電流を制御することで、出力接点をオン、オフすることができる。
FIG. 5 shows the internal configuration of the optical MOSFET relay. In FIG. 5,
図6に光MOSFETリレー駆動回路の一例を示す。なお、図5と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。(A)の駆動回路1では、光MOSFETリレー20内のLEDのアノードは電源Vccに、カソードは低飽和トランジスタで構成されるドライバ31の出力端子に接続されている。コントローラ30の出力が高レベルになるとドライバ31内のトランジスタが導通し、光MOSFETリレー20がオンになる。同図(B)のコントローラ32はカスタムICで構成され、このコントローラ32内のFETで光MOSFETリレー20のLEDを制御する。動作は(A)と同じなので、説明を省略する。
FIG. 6 shows an example of an optical MOSFET relay drive circuit. The same elements as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the drive circuit 1 of FIG. 5A, the anode of the LED in the
特許文献1には、高速動作が可能で、かつ消費電力を抑えて発熱を抑制することができるフォトカプラ形式のスイッチ素子駆動回路の発明が記載されている。この発明を、図7を用いて説明する。図7において、40はタイミング制御回路であり、カウンタ41と43、アンドゲート42と44で構成されている。カウンタ41の出力はアンドゲート42に、カウンタ43の出力はアンドゲート44に入力される。カウンタ41と43、アンドゲート42、44には信号源48の出力が入力され、カウンタ41、43にはクロックが入力される。カウンタ41、43には異なった設定値が設定されている。
Patent Document 1 describes an invention of a photocoupler-type switch element driving circuit capable of high-speed operation and capable of suppressing heat generation by suppressing power consumption. The present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7,
45〜47はFETであり、それぞれ信号源48の出力、アンドゲート42、43の出力によって駆動される。FET45〜47は並列接続され、フォトカプラ型スイッチ素子49を駆動する。
このような構成において、スイッチ素子49をオンするときは、信号源48の出力でFET45〜47を同時にオンにする。スイッチ素子49内のLEDは大電流で駆動されるので、高速でオンになる。また、カウンタ41、43はカウントを開始する。
In such a configuration, when the
カウンタ41のカウント値が設定値に達するとアンドゲート42の出力が変化し、FET46はオフになる。このため、スイッチ素子49の駆動電流は減少する。続いてカウンタ43のカウント値が設定値に達し、FET47もオフになる。スイッチ素子49の駆動電流は更に減少する。
When the count value of the
このように、スイッチ素子を大電流でオンにし、オンになると駆動電流を減少させてオン状態を維持するようにする。そのため、スイッチ素子49を高速でオンし、かつ消費電力を低下させることができる。
In this way, the switch element is turned on with a large current, and when it is turned on, the drive current is reduced to maintain the on state. Therefore, the
光MOSFETリレーは駆動電流の大きさ、ロットのばらつき、使用環境温度、素子の経年変化などによってそのオン時間、オフ時間が変化する。例えば、内蔵LEDの経年変化によって発光量が減少し、太陽電池の蓄電性能の劣化によって検出能が低下する。そのため、経年変化によってオン時間は長くなる傾向を有する。 The on-time and off-time of the optical MOSFET relay vary depending on the magnitude of drive current, lot variation, operating environment temperature, aging of the element, and the like. For example, the amount of light emission decreases due to aging of the built-in LED, and the detection capability decreases due to deterioration of the storage performance of the solar cell. Therefore, the on-time tends to become longer due to secular change.
このことを、図8を用いて説明する。図8(A)は試験回路、同図(B)は試験結果を模式的に表した特性図である。図8(A)において、光MOSFETリレー20はコントローラ32によって駆動される。この駆動電流をIinとする。また、光MOSFETリレー20の出力接点の一端は電源Vccに接続され、他端は抵抗を介して共通電位点に接続される。この抵抗両端の電圧(出力電圧)をVoutとする。
This will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a test circuit, and FIG. 8B is a characteristic diagram schematically showing a test result. In FIG. 8A, the
図8(B)の上段は駆動電流Iinの変化を表した特性図である。駆動電流Iinは一定の傾斜角で増加して一定値に達し、所定時間経過後一定の傾斜角で減少して0になる。 The upper part of FIG. 8B is a characteristic diagram showing changes in the drive current Iin. The drive current Iin increases at a constant inclination angle to reach a constant value, and after a predetermined time elapses, decreases at a constant inclination angle and becomes zero.
(B)の下段は出力電圧Voutの変化を表した特性図である。光MOSFETリレー20の遅延により、Voutは駆動電流Iinより遅れて増加する。駆動電流Iinが増加を開始してから、出力電圧Voutが最終値の1/2に達するまでの時間t1をオン時間という。前述したように、このオン時間は種々の要因で変化し、Δt1のばらつきを有している。また、駆動電流Iinが減少を開始してから出力電圧Voutが1/2になるまでの時間t2をオフ時間という。このオフ時間も種々の要因で変化し、Δt2のばらつきを持っている。
The lower part of (B) is a characteristic diagram showing changes in the output voltage Vout. Due to the delay of the
多数の光MOSFETリレーを使用している半導体試験装置では、オン時間、オフ時間がばらつくと経路の確立が不安定になり、種々の障害が生じる。そのため、t1+Δt1よりも長いオン時間ウエイトtsw、t2+Δt2よりも長いオフ時間ウエイトtewを設定し、オン時間、オフ時間のばらつきを吸収している。 In a semiconductor test apparatus using a large number of optical MOSFET relays, if the on time and the off time vary, the establishment of the path becomes unstable and various failures occur. Therefore, an on time weight tsw longer than t1 + Δt1 and an off time weight tew longer than t2 + Δt2 are set to absorb variations in on time and off time.
図9にオン時間を短くすることができる駆動回路の例を示す。なお、図6と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。この駆動回路ではドライバ31と光MOSFETリレー20との間に挿入される抵抗を抵抗50と51に分割し、抵抗50に並列にコンデンサ52を配置したものである。図8からわかるように、光MOSFETリレー20がオンになるときは駆動電流が急激に変化するので、コンデンサ52のインピーダンスが低下する。そのため、オン時に大きな駆動電流を光MOSFETリレー20に供給することができ、オン時間を短くすることができる。
FIG. 9 shows an example of a driver circuit that can shorten the on-time. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 6, and description is abbreviate | omitted. In this drive circuit, a resistor inserted between the
しかし、オン時間が短すぎると障害が発生することがある。この例を、図10を用いて説明する。図10(A)は試験回路、(B)は試験結果を模式的に表した特性図である。なお、図8と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。この試験は、光MOSFETリレー20をオフにして試験信号印加装置53からその接点に試験信号を与え、この試験信号を0にした直後に光MOSFETリレー20をオンにするようにする。
However, failure may occur if the on time is too short. This example will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a test circuit, and FIG. 10B is a characteristic diagram schematically showing a test result. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 8, and description is abbreviate | omitted. In this test, the
図9(B)の上段において、54は試験信号印加装置53の出力電圧の変化を表す曲線である。セトリング時間のためにこの出力電圧はすぐに0にはならず、尾を引く曲線になる。55は光MOSFETリレー20の開度を表す曲線である。オン時間のため開度は徐々に増加する。また、オン時間のばらつきのため、曲線55は複数の曲線になる。
In the upper part of FIG. 9B, 54 is a curve representing a change in the output voltage of the test
試験信号印加装置53の出力電圧が0になる前に光MOSFETリレー20の接点がオンになり始めると、この出力電圧が光MOSFETリレー20の接点に表れてスパイクが発生する。下段の56はこのスパイクを表している。図からわかるように、このスパイクは光MOSFETリレー20のオン時間が短いほど大きくなる。
しかしながら、このような光MOSFETリレーの駆動回路には次のような課題があった。図8で説明したように、素子のばらつきや周囲環境による影響、経年変化を考慮してオン時間ウエイトtsw、オフ時間ウエイトtewを設定して光MOSFETリレーを駆動しているが、十分なウエイト時間を設定すると被測定デバイスを試験する時間が増加し、装置のパフォーマンスが低下してしまうという課題があった。逆にウエイト時間が短いと、素子のばらつきや経年変化を十分吸収できず、装置の性能が低下してしまうという課題もあった。 However, such an optical MOSFET relay drive circuit has the following problems. As described with reference to FIG. 8, the on-time weight tsw and the off-time weight tw are set to drive the optical MOSFET relay in consideration of the element variation, the influence of the surrounding environment, and the secular change. However, there is a problem that the time for testing the device under test increases and the performance of the apparatus decreases. On the other hand, if the wait time is short, variations in elements and changes over time cannot be sufficiently absorbed, and there is a problem that the performance of the apparatus is deteriorated.
また、駆動電流を増加し、図9のように抵抗に並列にコンデンサを入れるとオン時間は短くなるが、光MOSFETリレーの寿命が短くなってしまうという課題もあった。さらに、図10に示したように、オン時間が短かすぎるとスパイクが発生し、装置の性能が低下してしまうという課題もあった。 Further, when the drive current is increased and a capacitor is inserted in parallel with the resistor as shown in FIG. 9, the on-time is shortened, but there is a problem that the life of the optical MOSFET relay is shortened. Furthermore, as shown in FIG. 10, when the on-time is too short, a spike is generated and the performance of the apparatus is degraded.
従って本発明の目的は、光MOSFETリレーのオン時間、オフ時間を測定し、その測定結果によって駆動電流を制御することにより、オン時間、オフ時間のばらつきを少なくすることができる光MOSFETリレー駆動回路およびこの駆動回路を用いた半導体試験装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical MOSFET relay drive circuit capable of reducing variations in on-time and off-time by measuring the on-time and off-time of the optical MOSFET relay and controlling the drive current according to the measurement result. Another object of the present invention is to provide a semiconductor test apparatus using the drive circuit.
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
光MOSFETリレーに電圧を与える電圧発生部と、
前記光MOSFETリレーの出力電圧を所定値と比較する比較部と、
前記比較部に比較タイミングを規定するストローブ信号を出力し、このストローブ信号をずらしながら前記比較部の出力を参照することにより、前記光MOSFETリレーのオン時間および/またはオフ時間を測定するタイミング信号発生部と、
前記光MOSFETリレーに駆動電流を出力し、前記タイミング信号発生部が測定したオン時間および/またはオフ時間に基づいて前記駆動電流が調整される可変電流駆動部と、
を具備したものである。オン時間、オフ時間のばらつきを少なくすることができる。
In order to solve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention,
A voltage generator for applying a voltage to the optical MOSFET relay;
A comparator for comparing the output voltage of the optical MOSFET relay with a predetermined value;
Timing signal generation for measuring the on-time and / or off-time of the optical MOSFET relay by outputting a strobe signal for defining comparison timing to the comparison unit and referring to the output of the comparison unit while shifting the strobe signal And
A variable current driving unit that outputs a driving current to the optical MOSFET relay and adjusts the driving current based on an on time and / or an off time measured by the timing signal generation unit;
Is provided. Variations in on-time and off-time can be reduced.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、
前記タイミング信号発生部は、前記光MOSFETリレーのオン時間および/またはオフ時間が設定値になるように、前記可変電流駆動部が出力する駆動電流を制御するようにしたものである。自動的に最適な駆動電流を設定することができる。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The timing signal generator controls the drive current output from the variable current driver so that the on-time and / or off-time of the optical MOSFET relay becomes a set value. The optimum drive current can be set automatically.
請求項3記載の発明は、請求項1若しくは請求項2記載の発明において、
前記可変電流駆動部は、前記光MOSFETリレーに駆動電流を出力するドライバと、前記駆動電流が流れる経路中に配置された抵抗と、この抵抗に並列に接続されたコンデンサとを具備し、前記抵抗の抵抗値および/または前記コンデンサの容量値を変えることにより、前記駆動電流を可変するようにしたものである。簡単な構成で駆動電流を可変できる。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2,
The variable current driving unit includes a driver that outputs a driving current to the optical MOSFET relay, a resistor that is disposed in a path through which the driving current flows, and a capacitor that is connected in parallel to the resistor. The drive current can be varied by changing the resistance value and / or the capacitance value of the capacitor. The drive current can be varied with a simple configuration.
請求項4記載の発明は、請求項1若しくは請求項2記載の発明において、
前記可変電流駆動部はデジタル値をアナログ信号に変換するDAコンバータを具備し、前記DAコンバータに入力するデジタル値を可変することにより、前記光MOSFETリレーの駆動電流を可変するようにしたものである。正確かつ広範囲に駆動電流を可変することができる。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1 or claim 2,
The variable current drive unit includes a DA converter that converts a digital value into an analog signal, and changes the drive current of the optical MOSFET relay by changing the digital value input to the DA converter. . The drive current can be varied accurately and over a wide range.
請求項5記載の発明は、請求項1若しくは請求項2記載の発明において、
前記可変電流駆動部は並列接続された複数のスイッチング素子を具備し、これらのスイッチング素子のうちオンするスイッチング素子の数を可変することにより、出力電流を可変するようにしたものである。LSI化に適する。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1 or 2,
The variable current drive unit includes a plurality of switching elements connected in parallel, and the output current can be varied by varying the number of switching elements that are turned on among these switching elements. Suitable for LSI.
請求項6記載の発明は、請求項1若しくは請求項2記載の発明において、
前記可変電流駆動部は並列接続された複数の定電流素子、およびこれら定電流素子に選択的に電流を流す定電流素子駆動部より構成され、電流を流す前記定電流素子の数を変化させることにより、出力電流を可変するようにしたものである。LSI化に適し、かつ構成を簡単にすることができる。
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1 or 2,
The variable current drive unit includes a plurality of constant current elements connected in parallel, and a constant current element drive unit that selectively supplies current to the constant current elements, and changes the number of the constant current elements that supply current. Thus, the output current is made variable. It is suitable for LSI implementation and the configuration can be simplified.
請求項7記載の発明は、請求項1若しくは請求項2記載の発明において、
前記可変電流駆動部は電流可変アンプで構成され、この電流可変アンプが出力する電流を変化させることにより、出力電流を可変するようにしたものである。構成を簡単にすることができる。
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 1 or 2,
The variable current drive unit is composed of a current variable amplifier, and the output current is varied by changing the current output from the current variable amplifier. The configuration can be simplified.
請求項8記載の発明は、
複数の光MOSFETリレーを具備し、これらの光MOSFETリレーのオン、オフを制御することにより被測定半導体に信号を出力し、この被測定半導体から信号を入力して、前記被測定半導体を検査する半導体試験装置において、
前記複数の光MOSFETリレーを駆動するために、請求項1乃至請求項7いずれかに記載の光MOSFETリレー駆動回路を用いたものである。ウエイト時間を短くすることができ、試験装置のパフォーマンスを向上できる。
The invention described in claim 8
A plurality of optical MOSFET relays are provided, and signals are output to the semiconductor under measurement by controlling on / off of these optical MOSFET relays, and the semiconductor under test is inspected by inputting signals from the semiconductor under measurement. In semiconductor test equipment,
The optical MOSFET relay drive circuit according to any one of claims 1 to 7 is used to drive the plurality of optical MOSFET relays. The wait time can be shortened and the performance of the test apparatus can be improved.
請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明において、
前記電圧発生部および前記比較部は、半導体検査に用いる要素を流用するようにしたものである。追加部品を少なくすることができる。
The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8,
The voltage generation unit and the comparison unit use elements used for semiconductor inspection. Additional parts can be reduced.
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項1,2、3、4、5、6、7、8および9の発明によれば、光MOSFETリレーのオン時間、オフ時間を測定して、このオン時間、オフ時間が設定値になるように光MOSFETリレーの駆動電流を調整するようにした。また、この光MOSFETリレー駆動回路を半導体試験装置に用いた。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth inventions, the on-time and off-time of the optical MOSFET relay are measured, and the on-time and off-time become set values. Thus, the drive current of the optical MOSFET relay was adjusted. This optical MOSFET relay drive circuit was used in a semiconductor test apparatus.
オン時間、オフ時間のばらつきを少なくすることができるので、半導体試験装置のような多数の光MOSFETリレーを用いる装置に用いるとオン時間、オフ時間のばらつきを吸収するために設定するウエイト時間を短くすることができ、装置のパフォーマンスを向上させることができるという効果がある。 Since variations in on-time and off-time can be reduced, the wait time set to absorb variations in on-time and off-time can be shortened when used in a device using a large number of optical MOSFET relays such as a semiconductor test device. It is possible to improve the performance of the apparatus.
また、光MOSFETリレーのオン時間、オフ時間は経年変化等によって長くなる傾向があるが、本発明の光MOSFETリレー駆動回路を用いるとオン時間、オフ時間を安定に保つことができるという効果もある。 Further, the on-time and off-time of the optical MOSFET relay tend to become longer due to secular change or the like. However, when the optical MOSFET relay driving circuit of the present invention is used, the on-time and off-time can be kept stable. .
さらに、半導体試験装置でデバイス試験に用いる電圧源や比較器をオン時間、オフ時間を測定する構成要素に流用することにより、追加部品を少なくすることができるという効果もある。 Furthermore, by using a voltage source or a comparator used for a device test in a semiconductor test apparatus as a component for measuring an on time and an off time, an additional component can be reduced.
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に係る光MOSFETリレー駆動回路の一実施例を示す構成図である。図1において、60は制御対象の光MOSFETリレーである。61は電圧発生部であり、光MOSFETリレー60でオン・オフする電圧を発生する。この電圧発生部61の出力電圧は、光MOSFETリレー60の接点の一方に印加される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical MOSFET relay drive circuit according to the present invention. In FIG. 1, 60 is an optical MOSFET relay to be controlled. A
62は比較部であり、光MOSFETリレー60の他方の接点電圧、すなわち光MOSFETリレー60の出力が入力され、そのレベルを基準電圧と比較する。比較部62は、例えば図4の比較部12のような構成を有し、光MOSFETリレー60の出力電圧が一定範囲内に入っているかどうかを検出する。
A
63はタイミング信号発生部であり、比較部62の出力が入力され、比較部62にストローブ信号を出力する。このストローブ信号は比較部62が光MOSFETリレー60の出力電圧を比較するタイミングを与えるものである。
64は可変電流駆動部であり、タイミング信号発生部63から駆動信号および電流制御信号が入力され、光MOSFETリレー60に駆動電流を出力する。可変電流駆動部64は駆動信号のタイミングで光MOSFETリレー60に駆動電流を供給し、また供給を停止する。また、電流制御信号によりこの駆動電流の値を変化させる。なお、“駆動電流の値を変化させる”とは、直流的な電流値を変化させるだけでなく、供給開始時や停止時のピーク電流値を変化させることを含む。
次に、この実施例の動作を説明する。タイミング信号発生部63は駆動信号を制御して光MOSFETリレー60をオン・オフし、オン時間、オフ時間を測定する。オン時間、オフ時間の測定は、ストローブ信号により比較部62が比較するタイミングを少しずつずらしながら光MOSFETリレー60をオン・オフし、光MOSFETリレー60の出力電圧が所望の電圧レベル(例えば電圧発生部61の出力電圧の1/2)になるまでの時間を求めることによって行う。
Next, the operation of this embodiment will be described. The
タイミング信号発生部63は、光MOSFETリレー60のオン時間、オフ時間が設定された値になるように、電流制御信号により可変電流駆動部64の出力電流を変化させる。適正な出力電流が見つかると、以降この出力電流で光MOSFETリレー60を駆動する。このようにすることにより、複数の光MOSFETリレーのオン時間、オフ時間を合わせることができる。
The
なお、適正な出力電流を与える設定値を記憶しておき、電源投入時にこの設定値で可変電流駆動部64を制御するようにすると、毎回オン時間、オフ時間を測定して適性電流を求める手間を省くことができる。前述したように、オン時間、オフ時間は経年的に変化するので、定期的にオン時間、オフ時間を設定して、適正電流を与える設定値を更新すればよい。また、この実施例ではタイミング信号発生部63が可変電流駆動部64に電流制御信号を出力して駆動電流を設定するようにしたが、タイミング信号発生部63が測定したオン時間、オフ時間に基づいて、手動で駆動電流を調整するようにしてもよい。
If a set value that gives an appropriate output current is stored and the variable
また、オン時間、オフ時間のどちらか一方が設定された値になるように、駆動電流を定めてもよい。オン時間とオフ時間は関連しているので、一方のみ合わせるようにしても、オン時間、オフ時間両方のばらつきを少なくすることができる。このようにすると、調整時間を短縮することができる。 Further, the drive current may be determined so that either the on time or the off time becomes a set value. Since the on-time and the off-time are related, even if only one of them is matched, the variation of both the on-time and off-time can be reduced. In this way, the adjustment time can be shortened.
図4で説明したように、ピンエレクトロニクスでは複数の光MOSFETリレーが用いられ、これらの光MOSFETリレーに電圧を供給するドライバや、光MOSFETリレーの出力電圧レベルを測定する比較部が予め配置されている。このドライバや比較部を電圧発生部61や比較部62として用いることにより、追加部分を少なくすることができる。
As described with reference to FIG. 4, a plurality of optical MOSFET relays are used in pin electronics, and a driver for supplying a voltage to these optical MOSFET relays and a comparator for measuring the output voltage level of the optical MOSFET relay are arranged in advance. Yes. By using the driver and the comparison unit as the
図2は、本発明に係る半導体試験装置のピンエレクトロニクスの構成図である。なお、図4と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。また、実際のピンエレクトロニクスでは複数のピンに対応するように、ドライバ11と比較器12と光MOSFETリレー13〜16で構成される回路が複数組配置されているが、煩雑さを避けるために、この実施例では1組のみ記載している。
FIG. 2 is a block diagram of the pin electronics of the semiconductor test apparatus according to the present invention. The same elements as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, in actual pin electronics, a plurality of sets of circuits composed of the
図2において、70はフォーマッタであり、所定のテスト信号DRDを出力する。この信号DRDはドライバ11に入力される。71はデジタル比較器であり、比較器12の出力HCMP、LCMPが入力され、比較器12の入力信号が所定のレベル範囲に入っているかどうかを判定する。比較器12とデジタル比較器71で図1の比較部62を構成している。
In FIG. 2, a
72はタイミング信号発生部であり、図1のタイミング信号発生部63に相当する。タイミング信号発生部72にはデジタル比較器71から比較結果が入力され、または比較器12にストローブ信号STROBEを、フォーマッタ70にフォーマット信号FMTを出力する。
73は可変電流駆動部であり、図1の可変電流駆動部64に相当する。可変電流駆動部73には、タイミング信号発生部72から駆動信号と電流制御信号が入力され、光MOSFETリレー13〜16に駆動電流を出力する。この駆動電流の値は電流制御信号によって可変することができる。光MOSFETリレー13〜16はそれぞれ駆動電流FCON、DSON、DFON、OUTONによってそのオン、オフが制御される。
このような構成において、光MOSFETリレー13のオン時間、オフ時間を調整するときは、予め光MOSFETリレー14、16をオフにし、PMU17から定電圧を与えて光MOSFETリレー15をオンにする。このとき、ドライバ11の出力はオフにしておく。
In such a configuration, when the on-time and off-time of the
タイミング信号発生部72はストローブ信号STROBEをずらしながら光MOSFETリレー13をオン、オフする操作を繰り返すことにより、駆動信号を出力し、また出力停止してから光MOSFETリレー13の出力電圧(比較部12の入力電圧)が所望の電圧レベル(例えばPMU17から与える定電圧の1/2)になるまでの時間を求める。この時間がオン時間、オフ時間になる。電流制御信号により駆動電流FCONの電流値を変化させて、オン時間、オフ時間が設定値になる駆動電流値を求め、この電流値によって光MOSFETリレー13を駆動する。
The
光MOSFETリレー14のオン時間、オフ時間を調整するときは、光MOSFETリレー13をオン、同15、16をオフにして、PMU17から光MOSFETリレー14に定電圧を与える。オン時間、オフ時間の調整方法は光MOSFETリレー13の場合と同じなので、説明を省略する。
When adjusting the on-time and off-time of the
光MOSFETリレー15のオン時間、オフ時間を調整するときは、光MOSFETリレー13をオン、同14、16をオフにして、PMU17から光MOSFETリレー15に定電圧を与える。オン時間、オフ時間の調整方法は光MOSFETリレー13の場合と同じなので、説明を省略する。
When adjusting the on-time and off-time of the
光MOSFETリレー16は出力接点の一方に何も接続されていないので、光MOSFETリレー13〜15と同じ手法ではオン時間、オフ時間を測定することができない。そのため、図4に示す被測定デバイス18の代わりに診断・校正に用いる基板を取り付け、この基板に比較部12およびデジタル比較部71に相当する比較回路を搭載するようにする。この比較回路の比較タイミングは、タイミング信号発生部72が出力するストローブ信号STROBEで制御できるようにし、その出力はタイミング信号発生部72に入力するようにする。
Since nothing is connected to one of the output contacts of the
この比較回路を搭載した基板を取り付けた状態で、光MOSFETリレー13、14をオフ、光MOSFETリレー15をオンにして、PMU17から定電圧を光MOSFETリレー16に与える。オン時間、オフ時間の測定、調整手法は光MOSFETリレー13と同じなので、説明を省略する。なお、光MOSFETリレー13をオン、同14と15をオフにして、ドライバ11から光MOSFETリレー16に定電圧を与えるようにしてもよい。
The optical MOSFET relays 13 and 14 are turned off and the
さらに、被測定デバイス18の代わりに取り付ける診断・校正用基板に定電圧源を搭載し、光MOSFETリレー13をオン、同14と15をオフにして、比較部12とデジタル比較部71でオン時間、オフ時間を測定するようにしてもよい。
Further, a constant voltage source is mounted on a diagnostic / calibration board to be mounted instead of the device under
なお、図1、図2の実施例ではタイミング信号発生部63、72が出力する電流制御信号によって可変電流駆動部64、73の出力電流を可変するようにしたが、タイミング信号発生部63、72が測定したオン時間、オフ時間を表示させ、手動で出力電流を可変するようにしてもよい。また、可変電流駆動部73に設定する電流設定値を保存しておき、電源投入時にこの保存した値を読み出して設定するようにしてもよい。
1 and FIG. 2, the output currents of the variable
図3に可変電流駆動部64、73の実施例の一例を示す。なお、20は光MOSFETリレーである。図3(A)は抵抗値を可変できる可変抵抗と、容量を可変できる可変コンデンサを用いる実施例である。図3(A)において、80は可変抵抗、81は可変コンデンサである。可変抵抗80、可変コンデンサ81は並列に接続され、この並列回路はドライバ31と光MOSFETリレー20との間の経路の途中に挿入されている。
FIG. 3 shows an example of an embodiment of the variable
このような構成において、可変抵抗80の抵抗値を小さくすると光MOSFETリレーの駆動電流が増加し、オン時間、オフ時間を短くすることができる。同様に、抵抗値を大きくすると駆動電流が減少し、オン時間、オフ時間は長くなる。また、可変コンデンサ81の容量を変化させると、駆動電流の立ち上がり、立下り時に発生するピーク電流の大きさを変えることができ、オン時間、オフ時間を短くすることができる。なお、可変抵抗80と可変コンデンサ81の両方を調整してもよく、片方のみを調整してもよい。
In such a configuration, when the resistance value of the
図3(B)はDAコンバータを用いて駆動電圧を変える実施例である。図3(B)において、82はメモリ、83は読み出し制御部、84はDAコンバータである。読み出し制御部83はメモリ82に格納されている設定値を読み出し、DAコンバータ84にセットする。このセットする値を変えることによりDAコンバータの出力電圧が変化し、光MOSFETリレー20の駆動電流を可変することができる。
FIG. 3B shows an embodiment in which the drive voltage is changed using a DA converter. In FIG. 3B, 82 is a memory, 83 is a read control unit, and 84 is a DA converter. The
図3(C)は、定電流を流す定電流素子を用いた可変電流駆動部の例である。図3(C)において、86は定電流素子であり、複数個並列に接続されて光MOSFETリレー20に駆動電流を供給する。85は定電流素子駆動部であり、選択された定電流素子86を駆動する。駆動する定電流素子の数を変えることにより、光MOSFETリレー20の駆動電流を変えることができる。
FIG. 3C shows an example of a variable current driving unit using a constant current element that supplies a constant current. In FIG. 3C,
なお、これらの実施例の他に、図7に示す駆動回路のように複数のFETを並列接続し、オンするFETの数を変えることによって光MOSFETリレーの駆動電流を変えるようにすることもできる。この実施例では、FETがオンする時間をずらすことにより、オン、オフ時のピーク電流を変えることもできる。FETの代わりにトランジスタを用いることもできる。また、可変電流駆動部として、出力電流の値を可変できる可変電流アンプを用いてもよい。 In addition to these embodiments, a driving current of the optical MOSFET relay can be changed by connecting a plurality of FETs in parallel as in the driving circuit shown in FIG. 7 and changing the number of FETs to be turned on. . In this embodiment, the peak current at the on and off times can be changed by shifting the time during which the FET is turned on. A transistor can be used instead of the FET. In addition, a variable current amplifier that can vary the value of the output current may be used as the variable current driver.
11 ドライバ
12 比較部
13〜16、20、60 光MOSFETリレー
17 PMU
61 電圧発生部
62 比較部
63、72 タイミング信号発生部
64、73 可変電流駆動部
71 デジタル比較部
80 可変抵抗
81 可変コンデンサ
82 メモリ
83 読出制御部
84 DAコンバータ
85 定電流素子駆動部
86 定電流素子
11
61
Claims (9)
前記光MOSFETリレーの出力電圧を所定値と比較する比較部と、
前記比較部に比較タイミングを規定するストローブ信号を出力し、このストローブ信号をずらしながら前記比較部の出力を参照することにより、前記光MOSFETリレーのオン時間および/またはオフ時間を測定するタイミング信号発生部と、
前記光MOSFETリレーに駆動電流を出力し、前記タイミング信号発生部が測定したオン時間および/またはオフ時間に基づいて前記駆動電流が調整される可変電流駆動部と、
を具備したことを特徴とする光MOSFETリレー駆動回路。 A voltage generator for applying a voltage to the optical MOSFET relay;
A comparator for comparing the output voltage of the optical MOSFET relay with a predetermined value;
Timing signal generation for measuring the on-time and / or off-time of the optical MOSFET relay by outputting a strobe signal for defining comparison timing to the comparison unit and referring to the output of the comparison unit while shifting the strobe signal And
A variable current driving unit that outputs a driving current to the optical MOSFET relay and adjusts the driving current based on an on time and / or an off time measured by the timing signal generation unit;
An optical MOSFET relay drive circuit comprising:
前記複数の光MOSFETリレーを駆動するために、請求項1乃至請求項7いずれかに記載の光MOSFETリレー駆動回路を用いたことを特徴とする半導体試験装置。 A plurality of optical MOSFET relays are provided, a signal is output to the semiconductor under measurement by controlling on / off of these optical MOSFET relays, and the semiconductor under test is tested by inputting a signal from the semiconductor under measurement. In semiconductor test equipment,
8. A semiconductor test apparatus using the optical MOSFET relay drive circuit according to claim 1 to drive the plurality of optical MOSFET relays.
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