JP2012098124A - 試験装置および試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電源電圧変動を補償可能な試験装置を提供する。
【解決手段】電源補償回路１２は、スイッチ素子１２ｂ、１２ｃがオンした状態において補償パルス電流Ｉ_ＳＲＣ、Ｉ_ＳＩＮＫを生成する。パターン発生器ＡＬＰＧは、ドライバＤＲ_１〜ＤＲ_４が出力すべき試験信号Ｓ_ＴＥＳＴを記述するテストパターンＳ_ＰＴＮ１〜Ｓ_ＰＴＮ４を生成する。特徴点検出部６は、パターン発生器ＡＬＰＧが発生するテストパターンＳ_ＰＴＮ１〜Ｓ_ＰＴＮ４を参照し、電源端子Ｐ１の電源電圧Ｖ_ＤＤに変動を発生させるイベントを検出する。そしてスイッチ素子（１２ｂ、１２ｃ）に割り当てられたドライバ（ＤＲ６、ＤＲ５）が出力すべき制御信号Ｓ_ＣＮＴを記述する制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}を出力する。制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}は、各イベントに応じてあらかじめ定められている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源の安定化技術に関する。

ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）テクノロジを用いたＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、メモリなどの半導体集積回路（以下、ＤＵＴという）を試験する際、ＤＵＴ内のフリップフロップやラッチは、クロックが供給される動作中は電流が流れ、クロックが停止すると回路が静的な状態となって電流が減少する。したがって、ＤＵＴの動作電流（負荷電流）の合計は、試験の内容などに応じて時々刻々と変動する。

ＤＵＴに電力を供給する電源回路はたとえばレギュレータを用いて構成され、理想的には負荷電流にかかわらず一定の電力を供給可能である。しかしながら実際の電源回路は、無視できない出力インピーダンスを有し、また電源回路とＤＵＴの間にも無視できないインピーダンス成分が存在するため、負荷変動によって電源電圧が変動してしまう。

電源電圧の変動は、ＤＵＴの試験マージンに深刻な影響を及ぼす。また電源電圧の変動は、試験装置内のその他の回路ブロック、たとえばＤＵＴに供給するパターンを生成するパターン発生器や、パターンの遷移タイミングを制御するためのタイミング発生器の動作に影響を及ぼし、試験精度を悪化させる。

特許文献２に記載の技術では、被試験デバイスに電源電圧を供給するメインの電源に加えて、ドライバの出力によってオン、オフが制御されるスイッチを含む補償回路が設けられる。そして、被試験デバイスに供給されるテストパターンに応じて発生しうる電源電圧の変動をキャンセルするように、スイッチ素子に対する補償用の制御パターンをテストパターンに対応付けて定義しておく。実試験時には、テストパターンを被試験デバイスに供給しつつ、補償回路のスイッチを制御パターンに応じてスイッチングすることにより、電源電圧を一定に保つことができる。

特開２００７−２０５８１３号公報 国際公開第１０／０２９７０９Ａ１号パンフレット

特許文献２の技術において、テストパターンをユーザが指定する場合には、それに応じた制御パターンをユーザが定義し、テストパターンおよび制御パターンをパターンメモリに書き込んでおけばよい。ところがメモリテスタでは、テストパターンが、アルゴリズミックパターン発生器によって自動生成される場合がある。この場合、ユーザはテストパターンに対応する制御パターンをアルゴリズミックパターン発生器によって生成することができない。

またパターンメモリを利用するパターン発生器を利用する場合であっても、テストパターンが長大となる場合に、それに対応する長大な制御パターンを生成することは、ユーザにとっての負担となる。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、試験装置において、電源電圧変動を補償可能な試験装置の提供にある。

本発明のある態様は、被試験デバイスを試験する試験装置に関する。試験装置は、メイン電源と、電源補償回路と、複数のドライバと、複数のインタフェース回路と、パターン発生器と、特徴点検出部と、を備える。
パターン発生器は、被試験デバイスの入出力端子に割り当てられたドライバが出力すべき試験信号を記述するテストパターンを、そのドライバに対応するインタフェース回路に対して出力する。特徴点検出部は、パターン発生器が発生したテストパターンを参照し、電源端子の電圧に変動を発生させるイベントを検出する。そして特徴点検出部は、スイッチ素子に割り当てられたドライバが出力すべき制御信号を記述する制御パターンであって検出したイベントに応じてあらかじめ定められた制御パターンを、そのドライバに対応するインタフェース回路に対して出力する。

試験装置のユーザは、電源電圧に変動が生ずるイベント（特徴点ともいう）ごとに、それによって引き起こされる電源電圧変動をキャンセルしうる制御パターンを定義しておく。そして、パターン発生器が発生したテストパターンに応じて適切な制御パターンが選択され、それによって電源補償回路のスイッチ素子が制御される。これにより、メイン電源では追従しきれない電流成分を補償パルス電流によって補うことができ、その結果、電源端子の電源電圧を一定に保つことができる。あるいはメイン電源で追従できない成分を意図的に補償パルス電流により混入することができ、故意に電源電圧変動を引き起こすことにより、任意の電源環境をエミュレートすることができる。

特徴点となるイベントは、たとえば、試験開始、リフレッシュ、バンク切りかえ、試験終了のいずれか、または任意の組み合わせを含んでもよい。また特徴点となるイベントは、電源電圧に大きな変動を発生させるこれら以外のイベントを含んでもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明のある態様によれば、電源電圧変動を補償できる。

実施の形態に係る試験装置の構成を示す回路図である。 制御パターンを規定する方法を示すフローチャートである。 図１の試験装置の動作の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

図１は、実施の形態に係る試験装置２の構成を示す回路図である。図１には試験装置２に加えて、試験対象の半導体デバイス（以下、ＤＵＴと称す）１が示される。以下では、ＤＵＴ１がメモリである場合を例に説明する。

ＤＵＴ１は、複数のピンを備え、その中の少なくともひとつが電源電圧Ｖ_ＤＤを受けるための電源端子Ｐ１であり、別の少なくともひとつが接地端子Ｐ２である。複数の入出力（Ｉ／Ｏ）端子Ｐ３は、外部からのデータを受け、あるいは外部にデータを出力するために設けられており、試験時においては、試験装置２から出力される試験信号（テストパターン）Ｓ_ＴＥＳＴを受け、あるいは試験信号Ｓ_ＴＥＳＴに応じたデータを試験装置２に対して出力する。図１には、試験装置２の構成のうち、ＤＵＴ１に対して試験信号を与える構成が示されており、ＤＵＴ１からの信号を評価するための構成は省略されている。

試験装置２は、メイン電源１０、アルゴリズミックパターン発生器（以下、単にパターン発生器とも称する）ＡＬＰＧ、複数のタイミング発生器ＴＧおよび波形整形器ＦＣ、複数のドライバＤＲ、電源補償回路１２、を備える。

試験装置２は複数ｎ個のチャンネルＣＨ１〜ＣＨｎを備えており、その中のいくつか（ＣＨ１〜ＣＨ４）がＤＵＴ１の複数のＩ／Ｏ端子Ｐ３に割り当てられる。図１では、ｎ＝６の場合が示されるが、実際の試験装置２のチャンネル数は、数百〜数千のオーダーである。

メイン電源１０は、ＤＵＴ１の電源端子Ｐ１に供給すべき電源電圧Ｖ_ＤＤを生成する。たとえばメイン電源１０は、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなどで構成され、電源端子Ｐ１に供給される電源電圧Ｖ_ＤＤを、目標値と一致するようにフィードバック制御する。キャパシタＣｓは、電源電圧Ｖ_ＤＤを平滑化するために設けられる。メイン電源１０は、ＤＵＴ１に対する電源電圧の他、試験装置２内部のその他のブロックに対する電源電圧も生成する。メイン電源１０からＤＵＴ１の電源端子Ｐ１への出力電流を、電源電流Ｉ_ＤＤと称する。

メイン電源１０は、有限の応答速度を有する電圧・電流源であるため、その負荷電流、つまりＤＵＴ１の動作電流Ｉ_ＯＰの急峻な変化に追従できない場合がある。たとえば動作電流Ｉ_ＯＰがステップ状に変化するとき、電源電圧Ｖ_ＤＤはオーバーシュート、あるいはアンダーシュートしたり、その後のリンギングをともなったりする。電源電圧Ｖ_ＤＤの変動は、ＤＵＴ１の正確な試験を妨げる。なぜならＤＵＴ１にエラーが検出されたとき、それがＤＵＴ１の製造不良によるものなのか、電源電圧Ｖ_ＤＤの変動によるものなのかを区別することができないからである。

電源補償回路１２は、メイン電源１０の応答速度を補うために設けられる。ＤＵＴ１の設計者は、試験開始（Start）、リフレッシュ（Refresh）、バンク切りかえ（Bank Switching）、試験終了(Stop)などの各種イベントにともなうＤＵＴ１の内部回路の動作率などの時間推移を推定可能であるから、各イベントの発生に起因したＤＵＴ１の動作電流Ｉ_ＯＰの時間波形を正確に予測することができる。ここでの予測とは、コンピュータシミュレーションを用いた計算や、同じ構成を有するデバイスを対象とした実測などが含まれ、特にその手法は限定されない。

一方、メイン電源１０の応答速度（利得、フィードバック帯域）が既知であれば、予測される動作電流Ｉ_ＯＰに応答してメイン電源１０が生成する電源電流Ｉ_ＤＤおよび電源電圧Ｖ_ＤＤ’を予測することができる。そうすると、予測される動作電流Ｉ_ＯＰと電源電流Ｉ_ＤＤの差分を補償電流Ｉ_ＣＭＰとして、電源補償回路１２によって補うことにより、電源電圧Ｖ_ＤＤを安定化することができる。
なお電源電圧Ｖ_ＤＤ’と電源電流Ｉ_ＤＤの間には微分、もしくは積分関係が成り立つ。具体的には、メイン電源１０ならびにメイン電源１０から電源端子Ｐ１までの経路のインピーダンスが、容量性、誘導性、抵抗性のいずれが支配的であるかによって、電圧と電流の微分、積分の関係が定まる。

電源補償回路１２は、補助電源１２ａ、ソーススイッチ１２ｂ、シンクスイッチ１２ｃを備える。ソーススイッチ１２ｂ、シンクスイッチ１２ｃはそれぞれ、たとえばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を利用したスイッチであり、それぞれが制御信号Ｓ_ＣＮＴ１、Ｓ_ＣＮＴ２に応じて制御される。補助電源１２ａは、電源電圧Ｖ_ＤＤより高い電圧を生成する電圧源であってもよいし、あるいは電源端子Ｐ１に流れ込む電流を生成する電流源であってもよい。

ソーススイッチ１２ｂは、補助電源１２ａの出力端子とＤＵＴ１の電源端子Ｐ１の間に設けられる。ソーススイッチ１２ｂが制御信号Ｓ_ＣＮＴ１に応じてオンすると、補償パルス電流（ソースパルス電流ともいう）Ｉ_ＳＲＣが生成される。電源補償回路１２は、ソースパルス電流Ｉ_ＳＲＣをメイン電源１０とは別経路から電源端子Ｐ１に注入する。シンクスイッチ１２ｃは、別の固定電圧端子（たとえば接地端子）とＤＵＴ１の電源端子Ｐ１の間に設けられる。シンクスイッチ１２ｃが制御信号Ｓ_ＣＮＴ２に応じてオンすると、補償パルス電流Ｉ_ＳＩＮＫ（シンクパルス電流ともいう）が生成される。電源補償回路１２は、電源端子Ｐ１に流れ込む電源電流Ｉ_ＤＤから、シンクパルス電流Ｉ_ＳＩＮＫを、ＤＵＴ１とは別経路に引きこむ。

ＤＵＴ１の電源端子Ｐ１に流れ込む動作電流Ｉ_ＯＰ、メイン電源１０が出力する電源電流Ｉ_ＤＤ、および電源補償回路１２が出力する補償電流Ｉ_ＣＭＰの間には、電流保存則から、式（１）、（２）が成り立つ。
Ｉ_ＯＰ＝Ｉ_ＤＤ＋Ｉ_ＣＭＰ …（１）
Ｉ_ＣＭＰ＝Ｉ_ＳＲＣ−Ｉ_ＳＩＮＫ …（２）
つまり、補償電流Ｉ_ＣＭＰの正の成分が、ソースパルス電流Ｉ_ＳＲＣとしてソーススイッチ１２ｂから供給され、補償電流Ｉ_ＣＭＰの負の成分が、シンクパルス電流Ｉ_ＳＲＣとしてシンクスイッチ１２ｃから供給される。

ドライバＤＲ_１〜ＤＲ_６のうち、ドライバＤＲ_６は、ソーススイッチ１２ｂに割り当てられ、ドライバＤＲ_５はシンクスイッチ１２ｃに割り当てられる。別の少なくともひとつのドライバＤＲ_１〜ＤＲ_４は、それぞれ、ＤＵＴ１の少なくともひとつのＩ／Ｏ端子Ｐ３に割り当てられる。

波形整形器ＦＣおよびタイミング発生器ＴＧをインタフェース回路４と総称する。複数の４_１〜４_６は、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６ごと、言い換えればドライバＤＲ_１〜ＤＲ_６ごとに設けられる。ｉ番目（１≦ｉ≦６）のインタフェース回路４_ｉは、入力されたパターン信号Ｓ_ＰＴＮｉをドライバＤＲに適した信号形式に整形し、対応するドライバＤＲ_ｉへと出力する。

パターン発生器ＡＬＰＧは、インタフェース回路４_１〜４_６に対するパターン信号Ｓ_ＰＴＮ１〜Ｓ_ＰＴＮ４を自動生成する。具体的にパターン発生器ＡＬＰＧは、各ドライバＤＲ_ｉが生成すべき試験信号Ｓ_{ＴＥＳＴｉ}を記述するテストパターンＳ_ＰＴＮｉを、そのドライバＤＲ_ｉに対応するインタフェース回路４_ｉに対して出力する。テストパターンＳ_ＰＴＮｉは、試験信号Ｓ_{ＴＥＳＴｉ}の各サイクル（ユニットインターバル）におけるレベルを示すデータと、信号レベルが遷移するタイミングを記述するデータを含む。

特徴点検出部６は、パターン発生器ＡＬＰＧが発生したテストパターンＳ_ＰＴＮ１〜Ｓ_ＰＴＮ４を参照し、電源端子Ｐ１の電圧Ｖ_ＤＤに変動を発生させるイベント（以下、特徴点イベント、あるいは単にイベントともいう）を検出する。特徴点イベントは、試験開始、試験終了、リフレッシュ、バンク切りかえのいずれかひとつ、あるいはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

各イベントの検出方法の具体例を説明する。
・試験開始は、たとえば最初のテストパターンを検出することで判定できる。
・試験終了は、たとえば最終のテストパターンを検出することで判定できる。
・バンク切りかえは、たとえばバンクを指定する入力パターンの変化を検出することにより判定してもよい。
・リフレッシュは、たとえばRAS only リフレッシュ（DRAMに行アドレスを与え、RAS信号のみをアクティブにすることで、指定された行のリフレッシュを行う）の場合、RAS信号の変化タイミングを検出することで判定してもよい。CAS before RAS リフレッシュ（CASとRASをアクティブにするタイミングを、通常のデータアクセスと逆にすることで、DRAM内部のリフレッシュ回路を起動する方法）の場合、CAS信号の変化タイミングを検出することにより判定してよい。
なお、各イベントの判定方法はこれらに限定されない。

試験装置２のユーザあるいはＤＵＴ１の設計者は、電源電圧Ｖ_ＤＤに変動を引き起こす特徴点イベントごとに、それによって引き起こされる電源電圧Ｖ_ＤＤの変動をキャンセルできるように、補償電流Ｉ_ＣＭＰを計算し、その補償電流Ｉ_ＣＭＰが得られるように制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}を定義しておく。

具体的には、各イベント（試験開始、試験終了、リフレッシュ、バンク切りかえなど）それぞれに対して、補償電流ｉ_{Ｓｔａｒｔ}、ｉ_Ｓｔｏｐ、ｉ_{Ｒｅｆｒｅｓｈ}、ｉ_Ｂａｎｋが計算され、それぞれに対して制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}が用意される。制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}は、ソーススイッチ１２ｂに割り当てられたドライバＤＲ_６が生成すべき制御信号Ｓ_ＣＮＴ１を記述する制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ１}と、シンクスイッチ１２ｃに割り当てられたドライバＤＲ_５が生成すべき制御信号Ｓ_ＣＮＴ２を記述する制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ２}を含む。制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ１}、Ｓ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ２}はそれぞれ、各サイクルにおけるソーススイッチ１２ｂ、シンクスイッチ１２ｃのオン、オフ状態を指定するデータと、オンオフを切りかえるタイミングを記述するデータを含む。各イベントごとに定められた制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}は、特徴点検出部６に格納されている。

特徴点検出部６は、テストパターンＳ_ＰＴＮにもとづいて検出したイベントに対応する制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ１}、Ｓ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ２}を選択し、ソーススイッチ１２ｂ、シンクスイッチ１２ｃに割り当てられたドライバＤＲ_６、ＤＲ_５へと出力する。特徴点検出部６は、他のチャンネルと同様に波形整形器ＦＣおよびタイミング発生器ＴＧ（不図示）を有し、これらによって、ソーススイッチ１２ｂ、シンクスイッチ１２ｃに割り当てられたドライバＤＲ_６、ＤＲ_５への制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ１}、Ｓ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ２}を発生してもよい。

図２は、あるイベントに対応する制御パターンを計算する方法を示すフローチャートである。イベントの種類、回路情報にもとづいて、ＤＵＴ１の動作電流Ｉ_ＯＰが推定される（Ｓ１００）。またメイン電源１０に負荷としてＤＵＴ１が接続された状態において、ＤＵＴ１にそのイベントが発生したときに、メイン電源１０から出力される電源電流Ｉ_ＤＤを計算する（Ｓ１０２）。そして、理想電源を実現したい場合には、推定される動作電流Ｉ_ＯＰと電源電流Ｉ_ＤＤの差分を、電源補償回路１２によって生成すべき補償電流Ｉ_ＣＭＰとする（Ｓ１０４）。

そして、生成すべき補償電流Ｉ_ＣＭＰの波形に、ΔΣ変調、ＰＷＭ（パルス幅変調）、ＰＤＭ（パルス密度変調）、ＰＡＭ（パルス振幅変調）、ＰＦＭ（パルス周波数変調）などを施すことにより、ビットストリームの制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}を生成する（Ｓ１０６）。たとえば、補償電流Ｉ_ＣＭＰをテストサイクルごとにサンプリングし、サンプリングされた補償電流Ｉ_ＣＭＰをパルス変調してもよい。このようにしてイベントごとに規定された制御パターンＳ_ＰＴＮは、特徴点検出部６に格納される。

以上が試験装置２の構成である。続いてその動作を説明する。図３は、図１の試験装置２の動作の一例を示すタイムチャートである。上から順に、イベントの種類、動作電流Ｉ_ＯＰ、電源電流Ｉ_ＤＤ、電源補償回路１２による補償が無いときの電源電圧Ｖ_ＤＤ’、補償電流Ｉ_ＣＭＰ、電源補償回路１２による補償を行ったときの電源電圧Ｖ_ＤＤを示す。本明細書における波形図やタイムチャートの縦軸および横軸は、理解を容易とするために適宜拡大、縮小したものであり、また示される各波形も、理解の容易のために簡略化されている。

図３では、パターン発生器ＡＬＰＧが発生するパターン信号Ｓ_ＰＴＮによって、試験開始（Start）の後、データ書き込み（Ｗ）、データ読み出し（Ｒ）、リフレッシュ（Refresh）、データ書き込み（Ｗ）、データ読み出し（Ｒ）の一連のシーケンスを、バンク切りかえ（Bank Switching）を繰り返し、３つのバンクを対象として行い、その後、試験終了（Stop）となるシーケンスが実行される。これらイベントのうち、ＤＵＴ１の動作電流Ｉ_ＯＰに大きな変動が発生する特徴点は、試験開始（Start）、リフレッシュ（Refresh）、バンク切りかえ（Bank Switching）、試験終了（Stop）の４つのイベントである。

試験開始（Start）では、動作電流Ｉ_ＯＰがゼロからあるレベルまで急峻に増加する。一方、メイン電源１０が生成する電源電流Ｉ_ＤＤは、応答速度の制限から、動作電流Ｉ_ＯＰよりも遅れて上昇する。これらの差分が補償電流ｉ_{Ｓｔａｒｔ}として供給される。

試験終了（Stop）では、動作電流Ｉ_ＯＰがあるレベルから、実質的にゼロまで急峻に減少する。一方、メイン電源１０が生成する電源電流Ｉ_ＤＤは、応答速度の制限から、動作電流Ｉ_ＯＰよりも遅れて低下する。これらの差分が補償電流ｉ_Ｓｔｏｐとして電源補償回路１２に引きこまれる。

リフレッシュ（Refresh）では、たとえば開始にともない動作電流Ｉ_ＯＰが急峻に上昇し、完了とともにもとのレベルに急峻に低下する。したがって、補償電流ｉ_{Ｒｅｆｒｅｓｈ}は、リフレッシュ開始時に正となり、リフレッシュ完了後に負となる。

バンク切りかえ（Bank Switching）では、たとえば前のバンクの処理の終了とともに、動作電流Ｉ_ＯＰが低下し、次のバンクの処理が開始すると、動作電流Ｉ_ＯＰが上昇する。したがって補償電流ｉ_Ｂａｎｋは、切りかえ開始直後は負となり、次のバンク処理の開始とともに正となる。

以上が試験装置２の動作である。この試験装置２によれば、パターン発生器ＡＬＰＧが発生したテストパターンＳ_{ＰＴＮ１〜４}に応じて適切な補償用の制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}が選択され、それによって電源補償回路１２のスイッチ素子１２ｂ、１２ｃが制御される。これにより、メイン電源１０では追従しきれない電流成分を補償パルス電流によって補うことができ、その結果、電源端子Ｐ１の電源電圧Ｖ_ＤＤを一定に保つことができる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセス、それらの組み合わせには、さまざまな変形例が存在しうる。以下、こうした変形例について説明する。

なお実施の形態では、補償電流Ｉ_ＣＭＰによって、電源電圧の変動がゼロであるような、つまり出力インピーダンスがゼロの理想電源の環境を実現する場合を説明したが、本発明はそれに限定されない。つまり、意図的な電源電圧変動を引き起こすような補償電流Ｉ_ＣＭＰの波形を計算し、その補償電流波形が得られるように制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}を規定しておいてもよい。この場合、制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}に応じて任意の電源環境をエミュレートすることが可能となる。

実施の形態では、電源補償回路１２がソーススイッチ１２ｂとシンクスイッチ１２ｃを含む場合を説明したが本発明はそれには限定されず、いずれか一方のみの構成としてもよい。ソーススイッチ１２ｂのみ設ける場合、ソーススイッチ１２ｂに定常的な電流Ｉ_ＤＣを発生させる。そして、電源電流Ｉ_ＤＤが動作電流Ｉ_ＯＰに対して不足するときは、ソーススイッチ１２ｂが発生する電流Ｉ_ＳＲＣを、定常的な電流Ｉ_ＤＣから相対的に増加させる。反対に、電源電流Ｉ_ＤＤが動作電流Ｉ_ＯＰに対して過剰なときは、ソーススイッチ１２ｂが発生する電流Ｉ_ＳＲＣを、定常的な電流Ｉ_ＤＣから相対的に減少させる。
シンクスイッチ１２ｃのみ設ける場合、シンクスイッチ１２ｃに定常的な電流Ｉ_ＤＣを発生させる。そして、電源電流Ｉ_ＤＤが動作電流Ｉ_ＯＰに対して不足するときは、シンクスイッチ１２ｃが発生する電流Ｉ_ＳＩＮＫを、定常的な電流Ｉ_ＤＣから相対的に減少させる。反対に、電源電流Ｉ_ＤＤが動作電流Ｉ_ＯＰに対して過剰なときは、シンクスイッチ１２ｃが発生する電流Ｉ_ＳＩＮＫを、定常的な電流Ｉ_ＤＣから相対的に増加させる。
これにより、試験装置全体の消費電流は、定常的な電流Ｉ_ＤＣ分増加するが、それと引きかえに、単一のスイッチのみで、補償電流Ｉ_ＳＲＣ、Ｉ_ＳＩＮＫを発生させることができる。

実施の形態では、試験開始、終了、リフレッシュ、バンク切りかえにともなう電源電圧を補償する場合を説明したが本発明はこれに限定されない。たとえば書き込み（Ｗ）から読み出し（Ｒ）への切りかえに際して動作電流Ｉ_ＯＰの変動が生ずる場合には、その切りかえを特徴点イベントとし、それに対応する制御パターンＳ_{ＰＴＮ＿ＣＭＰ}を定義してもよい。反対に、リフレッシュにともなう動作電流Ｉ_ＯＰの変動が小さく、メイン電源１０が追従可能である場合、リフレッシュを特徴点イベントから除外してもよい。つまり、いずれのイベントを補償対象となる特徴点として設定するかは、ＤＵＴ１に応じて定めればよい。

また、実施の形態では、被試験デバイスがメモリデバイスである場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。以下、こうした例を説明する。

たとえば被試験デバイスは、アナログ回路デバイスやアナログ回路を含むＳｏＣ（System on Chip）デバイスであってもよい。たとえばアナログ回路の特徴点イベントとしては、その設定の変更や動作モードの切りかえなどが例示できる。特徴点検出部６は、設定や動作モードの切りかえを指示する信号（テストパターン）を監視して特徴点イベントを検出し、検出された特徴点イベントに対応して定義された補償電流を供給することにより、電源電流および電源電圧を制御してもよい。

また、たとえば被試験デバイスが、消費電力を低減するために用いられるクロックゲーティング回路やパワーゲーティング回路を含むデバイスの場合には、たとえばクロックゲーティング回路やパワーゲーティング回路が動作する、あるいは非動作となるタイミングにおいて被試験デバイスの消費電流は大きく変動しうる。そこで特徴点検出部６は、これらの回路の動作、非動作の切りかえを特徴点イベントとして検出し、それらに応じた補償電流を供給することにより、電源電流および電源電圧を制御してもよい。

さらに、本発明は被試験デバイス内の複数の回路モジュールを同時に試験するコンカレントテストにも適用可能である。コンカレントテストとは、複数の回路モジュールを、試験時間の短縮を目的として同時に動作させて試験するものである。コンカレントテストにより通常使用時は同時に動作することのない回路モジュールを同時に試験する場合、試験時の電源電流が通常使用時に比べて増加し、コンカレントテストによって電源変動が通常時から変化する可能性がある。そこで特徴点検出部６は、複数の回路モジュールが同時に試験されるコンカレントテストイベントをテストパターンから検出し、当該イベントに対して定義された補償電流を供給することにより、電源電流および電源電圧を制御してもよい。

実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１…ＤＵＴ、２…試験装置、ＡＬＰＧ…パターン発生器、ＴＧ…タイミング発生器、ＦＣ…波形整形器、４…インタフェース回路、ＤＲ…ドライバ、６…特徴点検出部、１０…メイン電源、１２…電源補償回路、１２ａ…補助電源、１２ｂ…ソーススイッチ、１２ｃ…シンクスイッチ、Ｐ１…電源端子、Ｐ２…接地端子、Ｐ３…Ｉ／Ｏ端子。

Claims (12)

1. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
   前記被試験デバイスの電源端子に電力を供給するメイン電源と、
   制御信号に応じて制御されるスイッチ素子を含み、前記スイッチ素子がオンした状態において補償パルス電流を生成し、前記補償パルス電流を前記メイン電源とは別経路から前記電源端子に注入し、または前記メイン電源から前記被試験デバイスへ流れる電源電流から、前記補償パルス電流を前記被試験デバイスとは別経路に引きこむ電源補償回路と、
   そのひとつが前記スイッチ素子に割り当てられ、別の少なくともひとつがそれぞれ前記被試験デバイスの少なくともひとつの入出力端子に割り当てられる、複数のドライバと、
   それぞれが前記ドライバごとに設けられた複数のインタフェース回路であって、それぞれが入力されたパターン信号を整形して対応するドライバへと出力する、複数のインタフェース回路と、
   前記被試験デバイスの入出力端子に割り当てられた前記ドライバが出力すべき試験信号を記述するテストパターンを、そのドライバに対応する前記インタフェース回路に対して出力するパターン発生器と、
   前記パターン発生器が発生した前記テストパターンを参照し、前記電源端子の電圧に変動を発生させるイベントを検出し、前記スイッチ素子に割り当てられた前記ドライバが出力すべき前記制御信号を記述する制御パターンであって検出したイベントに応じてあらかじめ定められた制御パターンを、そのドライバに対応する前記インタフェース回路に対して出力する特徴点検出部と、
   を備えることを特徴とする試験装置。
2. 前記パターン発生器は、テストパターンをアルゴリズミックに自動発生するアルゴリズミックパターン発生器であることを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
3. 前記イベントは、試験開始および試験終了を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の試験装置。
4. 前記被試験デバイスはメモリデバイスであり、
   前記イベントは、前記メモリデバイスのリフレッシュを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の試験装置。
5. 前記被試験デバイスはメモリデバイスであり、
   前記イベントは、前記メモリデバイスのバンク切りかえを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の試験装置。
6. 前記被試験デバイスは、アナログ回路デバイス、もしくはアナログ回路を含むＳｏＣ（System On Chip）であって、
   前記イベントは、前記アナログ回路の動作モードの切りかえを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の試験装置。
7. 前記被試験デバイスは、アナログ回路デバイス、もしくはアナログ回路を含むＳｏＣであって、
   前記イベントは、前記アナログ回路の設定変更を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の試験装置。
8. 前記被試験デバイスはクロックゲーティング回路を含むデバイスであり、
   前記イベントは、前記クロックゲーティング回路のクロックゲーティングのオン、オフの切りかえを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の試験装置。
9. 前記被試験デバイスはパワーゲーティング回路を含むデバイスであり、
   前記イベントは、前記パワーゲーティング回路のパワーゲーティングのオン、オフの切りかえを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の試験装置。
10. 前記制御パターンは、イベントにより発生する前記電源端子の電圧の変動をキャンセルするように決められていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の試験装置。
11. 前記制御パターンは、イベントによって、前記電源端子の電圧に所定の変動が発生するように定められていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の試験装置。
12. 被試験デバイスの試験方法であって、
    前記被試験デバイスにおいて発生するイベントごとに、制御パターンを定義しておくステップと、
    メイン電源によって前記被試験デバイスの電源端子に電力を供給するステップと、
    パターン発生器によって前記被試験デバイスに供給すべき試験信号を記述するテストパターンを生成するステップと、
    前記テストパターンにもとづき、前記電源端子の電圧に変動を発生させるイベントを検出し、検出したイベントに対応する制御パターンを発生するステップと、
    前記制御パターンに応じて、前記電源端子に接続されたスイッチ素子を制御することにより、当該スイッチ素子がオンした状態において補償パルス電流を生成し、前記補償パルス電流を前記メイン電源とは別経路から前記電源端子に注入し、または前記メイン電源から前記被試験デバイスへ流れる電源電流から、前記補償パルス電流を前記被試験デバイスとは別経路に引きこむステップと、
    を備えることを特徴とする試験方法。

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