JP2948633B2 - 半導体装置の電圧測定方法 - Google Patents
半導体装置の電圧測定方法Info
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- JP2948633B2 JP2948633B2 JP2212442A JP21244290A JP2948633B2 JP 2948633 B2 JP2948633 B2 JP 2948633B2 JP 2212442 A JP2212442 A JP 2212442A JP 21244290 A JP21244290 A JP 21244290A JP 2948633 B2 JP2948633 B2 JP 2948633B2
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- semiconductor device
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Description
【発明の詳細な説明】 ［概要］ 半導体装置の電圧測定方法に関し、 安価で汎用性の高い半導体テスタを使用して被測定半
導体装置の出力電圧の微小電圧変化を容易かつ高精度に
測定できる半導体装置の電圧測定方法を提供することを
目的とし、 被測定半導体装置の電源端子に供給する電圧の値を変
更可能な第１の可変電源と、同じく被測定半導体装置の
グランド端子に供給する電圧の値を変更可能な第２の可
変電源と、入力信号に基づく被測定半導体装置の出力電
圧を増幅する増幅器と、増幅器による増幅結果を測定す
る電圧計とを備えた半導体テスタを使用して被測定半導
体装置の出力電圧を測定するに際し、第１及び第２の可
変電源間の電圧差が所定値に保持されるように両可変電
源の電圧値を増加又は減少させ、被測定半導体装置の出
力電圧を電圧計のグランドレベル付近にした。
導体装置の出力電圧の微小電圧変化を容易かつ高精度に
測定できる半導体装置の電圧測定方法を提供することを
目的とし、 被測定半導体装置の電源端子に供給する電圧の値を変
更可能な第１の可変電源と、同じく被測定半導体装置の
グランド端子に供給する電圧の値を変更可能な第２の可
変電源と、入力信号に基づく被測定半導体装置の出力電
圧を増幅する増幅器と、増幅器による増幅結果を測定す
る電圧計とを備えた半導体テスタを使用して被測定半導
体装置の出力電圧を測定するに際し、第１及び第２の可
変電源間の電圧差が所定値に保持されるように両可変電
源の電圧値を増加又は減少させ、被測定半導体装置の出
力電圧を電圧計のグランドレベル付近にした。
［産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の電圧測定方法に関するものであ
る。
る。
近年の半導体装置、例えばデジタル−アナログ変換器
（以下、D/A変換器という）等においては精度向上が望
まれており、その電圧測定試験において微小電圧変化の
測定が必要となっている。そして、この電圧測定試験は
安価で汎用性の高い半導体テスタにて容易かつ高精度に
行えることが望まれている。
（以下、D/A変換器という）等においては精度向上が望
まれており、その電圧測定試験において微小電圧変化の
測定が必要となっている。そして、この電圧測定試験は
安価で汎用性の高い半導体テスタにて容易かつ高精度に
行えることが望まれている。
［従来の技術］ 従来、半導体装置の出力電圧を測定するための半導体
テスタは、被測定半導体装置に所定の動作電圧を供給す
るための第１及び第２の可変電源と、被測定半導体装置
の出力電圧を測定する電圧計とを備えて構成されてい
る。そして、電圧測定に際してその被測定半導体装置に
必要な動作電圧が得られるように第１及び第２の可変電
源の電圧値を設定すると、それらの電圧値を固定するよ
うになっている。
テスタは、被測定半導体装置に所定の動作電圧を供給す
るための第１及び第２の可変電源と、被測定半導体装置
の出力電圧を測定する電圧計とを備えて構成されてい
る。そして、電圧測定に際してその被測定半導体装置に
必要な動作電圧が得られるように第１及び第２の可変電
源の電圧値を設定すると、それらの電圧値を固定するよ
うになっている。
そして、被測定半導体装置の出力電圧の微小電圧変化
を測定するには、分解能、即ち、測定精度が高く、測定
範囲も広範な電圧計を備えた半導体テスタを使用すれば
よいが、このテスタは非常に高価なカスタム化されたも
のとなる。
を測定するには、分解能、即ち、測定精度が高く、測定
範囲も広範な電圧計を備えた半導体テスタを使用すれば
よいが、このテスタは非常に高価なカスタム化されたも
のとなる。
又、安価で汎用性の高い半導体テスタでは分解能、即
ち、測定精度に制限があるとともに、測定範囲にも制限
がある電圧計が使用されているため、被測定半導体装置
の微小電圧変化がその分解能以下の場合には測定するこ
とはできない。このため、この安価で汎用性の高い半導
体テスタを使用して被測定半導体装置の微小電圧変化を
測定しようとする場合には、被測定半導体装置の出力電
圧を電圧計の分解能以上に増幅する増幅器を設け、その
増幅器による増幅電圧を電圧計で測定するようにしてい
る。
ち、測定精度に制限があるとともに、測定範囲にも制限
がある電圧計が使用されているため、被測定半導体装置
の微小電圧変化がその分解能以下の場合には測定するこ
とはできない。このため、この安価で汎用性の高い半導
体テスタを使用して被測定半導体装置の微小電圧変化を
測定しようとする場合には、被測定半導体装置の出力電
圧を電圧計の分解能以上に増幅する増幅器を設け、その
増幅器による増幅電圧を電圧計で測定するようにしてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第１及び第２の可変電源の電圧値を設
定した後はそれらの電圧値を固定するようになっている
ため、被測定半導体装置の出力電圧と増幅器により単純
に増幅すると、その増幅電圧が電圧計の測定範囲を越え
てしまい、測定できなくなるという問題点があった。
定した後はそれらの電圧値を固定するようになっている
ため、被測定半導体装置の出力電圧と増幅器により単純
に増幅すると、その増幅電圧が電圧計の測定範囲を越え
てしまい、測定できなくなるという問題点があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、安価で汎用性の高い半導体テスタを使用して被
測定半導体装置の出力電圧の微小電圧変化を容易かつ高
精度に測定できる半導体装置の電圧測定方法を提供する
ことを目的とする。
あって、安価で汎用性の高い半導体テスタを使用して被
測定半導体装置の出力電圧の微小電圧変化を容易かつ高
精度に測定できる半導体装置の電圧測定方法を提供する
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は第１図に示すように、第１の可変電源E1は被
測定半導体装置１の電源端子ＶDDに電圧を供給し、第２
の可変電源E2はグランド端子ＶSSに電圧を供給するもの
であり、それぞれ電圧値が変更可能である。そして、両
可変電源E1,E2間の電位差が所定値に保持されるように
両可変電源E1,E2の電圧値を増加又は減少させ、被測定
半導体装置１の出力電圧を電圧計３のグランドレベル付
近とし、この出力電圧を増幅器２により増幅した後、電
圧計３で測定する。
測定半導体装置１の電源端子ＶDDに電圧を供給し、第２
の可変電源E2はグランド端子ＶSSに電圧を供給するもの
であり、それぞれ電圧値が変更可能である。そして、両
可変電源E1,E2間の電位差が所定値に保持されるように
両可変電源E1,E2の電圧値を増加又は減少させ、被測定
半導体装置１の出力電圧を電圧計３のグランドレベル付
近とし、この出力電圧を増幅器２により増幅した後、電
圧計３で測定する。
［作用］ 第１及び第２の可変電源E1,E2の電圧値を調整するこ
とより被測定半導体装置１の出力電圧を電圧計３のグラ
ンドレベル付近としているため、増幅器２によるその出
力電圧の増幅電圧は電圧計３の測定範囲に収まる。そし
て、第１及び第２の可変電源E1,E2の電圧値を調整した
値に保持した状態で出力電圧に微小変化があっても、増
幅器２による増幅電圧は電圧計３の測定範囲に収まる。
このとき、出力電圧の微小変化が電圧計３の分解能以下
であっても増幅器２によりその分解能以上に増幅され
る。従って、変化後の出力電圧の増幅電圧と変化前の出
力電圧の増幅電圧の差を求め、その差を増幅器２の増幅
率で割ることにより、電圧計３の分解能以下の微小変化
が求められる。
とより被測定半導体装置１の出力電圧を電圧計３のグラ
ンドレベル付近としているため、増幅器２によるその出
力電圧の増幅電圧は電圧計３の測定範囲に収まる。そし
て、第１及び第２の可変電源E1,E2の電圧値を調整した
値に保持した状態で出力電圧に微小変化があっても、増
幅器２による増幅電圧は電圧計３の測定範囲に収まる。
このとき、出力電圧の微小変化が電圧計３の分解能以下
であっても増幅器２によりその分解能以上に増幅され
る。従って、変化後の出力電圧の増幅電圧と変化前の出
力電圧の増幅電圧の差を求め、その差を増幅器２の増幅
率で割ることにより、電圧計３の分解能以下の微小変化
が求められる。
［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を第2,3図に従っ
て説明する。
て説明する。
尚、第１図と同様の構成については同一の符号を付し
て説明する。
て説明する。
第２図は半導体テスタの一例を示している。被測定半
導体装置としてのデジタル−アナログ変換器（以下、D/
A変換器という）10は、電源端子ＶDDに印加された電圧
とグランド端子ＶSSに印加された電圧とで決まる出力電
圧範囲VFにおいて、入力されるｎビットのデジタル入力
信号D0〜Dn−１に基づいた値の出力電圧VOを出力する。
導体装置としてのデジタル−アナログ変換器（以下、D/
A変換器という）10は、電源端子ＶDDに印加された電圧
とグランド端子ＶSSに印加された電圧とで決まる出力電
圧範囲VFにおいて、入力されるｎビットのデジタル入力
信号D0〜Dn−１に基づいた値の出力電圧VOを出力する。
第１の可変電源E1はD/A変換器10の電源端子ＶDDに電
圧を供給し、第２の可変電源E2はグランド端子ＶSSに電
圧を供給する。第１及び第２の可変電源E1,E2はボリュ
ーム（図示略）をマニュアル操作することによって電圧
値を任意に変更可能であり、第１の可変電源E1はグラン
ドGNDのレベル、即ち、0V以上の電圧値を設定でき、第
２の可変電源E2は0V以下の電圧値を設定できるようにな
っている。
圧を供給し、第２の可変電源E2はグランド端子ＶSSに電
圧を供給する。第１及び第２の可変電源E1,E2はボリュ
ーム（図示略）をマニュアル操作することによって電圧
値を任意に変更可能であり、第１の可変電源E1はグラン
ドGNDのレベル、即ち、0V以上の電圧値を設定でき、第
２の可変電源E2は0V以下の電圧値を設定できるようにな
っている。
増幅器11はオペアンプ12と、同アンプ12の出力端子と
グランドGNDとの間に直列に設けられた一対の分圧抵抗R
1,R2とで構成され、オペアンプ12の非反転入力端子は前
記D/A変換器10に接続されて同変換器10の出力電圧VOが
入力され、反転入力端子は分圧抵抗R1,R2間に接続され
てその出力電圧（増幅電圧）VAの一部が帰還されてい
る。従って、この増幅器11は前記出力電圧VOをα（＝
（R1＋R2）/R2）倍した増幅電圧VAを出力する。
グランドGNDとの間に直列に設けられた一対の分圧抵抗R
1,R2とで構成され、オペアンプ12の非反転入力端子は前
記D/A変換器10に接続されて同変換器10の出力電圧VOが
入力され、反転入力端子は分圧抵抗R1,R2間に接続され
てその出力電圧（増幅電圧）VAの一部が帰還されてい
る。従って、この増幅器11は前記出力電圧VOをα（＝
（R1＋R2）/R2）倍した増幅電圧VAを出力する。
前記増幅器11とグランドGNDとの間に設けられた電圧
計３はアナログ−デジタル変換器からなり、増幅器11の
増幅電圧VAをデジタル信号として出力するようになって
いる。この電圧計３はその最小分解能、即ち、測定精度
が前記D/A変換器10の最小分解能よりも大きい安価で汎
用の電圧計を使用している。
計３はアナログ−デジタル変換器からなり、増幅器11の
増幅電圧VAをデジタル信号として出力するようになって
いる。この電圧計３はその最小分解能、即ち、測定精度
が前記D/A変換器10の最小分解能よりも大きい安価で汎
用の電圧計を使用している。
次に、上記構成の半導体テスタを使用したD/A変換器1
0の出力電圧VOの電圧測定方法を説明する。
0の出力電圧VOの電圧測定方法を説明する。
尚、説明の便宜上、本実施例における電圧計３は最小
分解能を2mV、測定範囲を±10Vとする。又、D/A変換器1
0はデジタル入力信号D0〜D11を入力する12ビット精度の
分解能を備えるとともに、出力電圧範囲VFの幅、即ち、
電源端子ＶDDとグランド端子ＶSSとの間の電位差を5Vと
する。従って、D/A変換器10の1LSB（最小分解能）は1.2
2mV（≒5V/212）となり、1LSBの微小電圧変化は電圧計
３の最小分解能以下となる。更に、分圧抵抗R1,R2の抵
抗値を9.9kΩ,0.1kΩとすれば、増幅器11の増幅率α＝
（9.9＋0.1）/0.1＝100となる。
分解能を2mV、測定範囲を±10Vとする。又、D/A変換器1
0はデジタル入力信号D0〜D11を入力する12ビット精度の
分解能を備えるとともに、出力電圧範囲VFの幅、即ち、
電源端子ＶDDとグランド端子ＶSSとの間の電位差を5Vと
する。従って、D/A変換器10の1LSB（最小分解能）は1.2
2mV（≒5V/212）となり、1LSBの微小電圧変化は電圧計
３の最小分解能以下となる。更に、分圧抵抗R1,R2の抵
抗値を9.9kΩ,0.1kΩとすれば、増幅器11の増幅率α＝
（9.9＋0.1）/0.1＝100となる。
今、例えば、デジタル入力信号D0〜D11が＃FFE（16進
表示）から＃FFF（16進表示）に変化する場合におけるD
/A変換器10の出力電圧VOの変化を測定するに際して、第
１の可変電源E1の電圧値を5Vとし、第２の可変電源E2の
電圧値を0Vとすると、デジタル入力信号＃FFE,＃FFFに
対するD/A変換器10の出力電圧理想値は4997.6mV,4998.8
mVとなり、これらを増幅器11にて増幅すると499.76Vと4
99.88Vとなって電圧計３の測定範囲±10Vを大幅に超過
してしまい、測定不可能となる。
表示）から＃FFF（16進表示）に変化する場合におけるD
/A変換器10の出力電圧VOの変化を測定するに際して、第
１の可変電源E1の電圧値を5Vとし、第２の可変電源E2の
電圧値を0Vとすると、デジタル入力信号＃FFE,＃FFFに
対するD/A変換器10の出力電圧理想値は4997.6mV,4998.8
mVとなり、これらを増幅器11にて増幅すると499.76Vと4
99.88Vとなって電圧計３の測定範囲±10Vを大幅に超過
してしまい、測定不可能となる。
このため、第１及び第２の可変電源E1,E2の電圧値
を、両電源E1,E2間の電位差が5Vに保持されるようにそ
れぞれ同じ値だけ増加又は減少させ、第３図に示すよう
にD/A変換器10の出力電圧VOがグランドGNDのレベル付近
の値となるようにする。
を、両電源E1,E2間の電位差が5Vに保持されるようにそ
れぞれ同じ値だけ増加又は減少させ、第３図に示すよう
にD/A変換器10の出力電圧VOがグランドGNDのレベル付近
の値となるようにする。
即ち、上記の場合には第１及び第２の可変電源E1,E2
の電圧値を4.95V減少させて、可変電源E1を0.05V,可変
電源E2を−4.95Vに設定し、D/A変換器10の出力電圧VOが
グランドGNDのレベル付近の値となるようにする。この
ときのデジタル入力信号＃FFE,＃FFFに対するD/A変換器
10の出力電圧理想値は47.6mV,48.8mVとなり、これらを
増幅器11にて増幅しても4.76V,4.88Vとなって電圧計３
の測定範囲±10V内に収まり、両出力電圧を測定するこ
とができる。
の電圧値を4.95V減少させて、可変電源E1を0.05V,可変
電源E2を−4.95Vに設定し、D/A変換器10の出力電圧VOが
グランドGNDのレベル付近の値となるようにする。この
ときのデジタル入力信号＃FFE,＃FFFに対するD/A変換器
10の出力電圧理想値は47.6mV,48.8mVとなり、これらを
増幅器11にて増幅しても4.76V,4.88Vとなって電圧計３
の測定範囲±10V内に収まり、両出力電圧を測定するこ
とができる。
そして、上記のように測定した両増幅電圧の差を求
め、その差を増幅器11の増幅率αで割ることにより、デ
ジタル入力信号＃FFEから＃FFFへの1LSBの変化電圧を求
めることができる。即ち、両増幅電圧は4.88Vと4.76Vで
あり、両者の差は1.22Vとなり、これを増幅率α＝100で
割ると、1.22mVとなる。
め、その差を増幅器11の増幅率αで割ることにより、デ
ジタル入力信号＃FFEから＃FFFへの1LSBの変化電圧を求
めることができる。即ち、両増幅電圧は4.88Vと4.76Vで
あり、両者の差は1.22Vとなり、これを増幅率α＝100で
割ると、1.22mVとなる。
このように、本実施例では第１及び第２の可変電源E
1,E2の電圧値を、両電源E1,E2間の電位差が所定値とな
るように調整してD/A変換器10の出力電圧VOがグランドG
NDのレベル付近の値となるようにしたので、分解能及び
測定範囲に制限がある安価で汎用性の高い電圧計３を備
えた半導体テスタにおいても、電圧計３の分解能以下の
微小電圧変化を容易かつ高精度に測定することができ
る。
1,E2の電圧値を、両電源E1,E2間の電位差が所定値とな
るように調整してD/A変換器10の出力電圧VOがグランドG
NDのレベル付近の値となるようにしたので、分解能及び
測定範囲に制限がある安価で汎用性の高い電圧計３を備
えた半導体テスタにおいても、電圧計３の分解能以下の
微小電圧変化を容易かつ高精度に測定することができ
る。
尚、本実施例では増幅器11における分圧抵抗R1,R2を
固定抵抗としたが、分圧抵抗R1,R2のいずれか一方を可
変抵抗とし、その増幅率αを変更可能に構成してもよ
い。
固定抵抗としたが、分圧抵抗R1,R2のいずれか一方を可
変抵抗とし、その増幅率αを変更可能に構成してもよ
い。
又、本実施例ではボリューム（図示略）をマニュアル
操作することによって第１及び第２の可変電源E1,E2の
電圧値を変更するようにしたが、デジタル入力信号D0〜
Dn−１に基づいて各可変電源E1,E2の電圧値を切り換え
制御する切換えコントローラを設けてもよい。
操作することによって第１及び第２の可変電源E1,E2の
電圧値を変更するようにしたが、デジタル入力信号D0〜
Dn−１に基づいて各可変電源E1,E2の電圧値を切り換え
制御する切換えコントローラを設けてもよい。
更に、本実施例では被測定半導体装置としてD/A変換
器10に実施したが、電源端子及びグランド端子に供給さ
れている電圧範囲で出力電圧を出力するとともに、電源
端子及びグランド端子の電圧の変化に同期して出力電圧
が変化するような全ての半導体装置に実施可能である。
器10に実施したが、電源端子及びグランド端子に供給さ
れている電圧範囲で出力電圧を出力するとともに、電源
端子及びグランド端子の電圧の変化に同期して出力電圧
が変化するような全ての半導体装置に実施可能である。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば安価で汎用性の
高い半導体テスタを使用して被測定半導体装置の出力電
圧の微小電圧変化を容易かつ高精度に測定できる優れた
効果がある。
高い半導体テスタを使用して被測定半導体装置の出力電
圧の微小電圧変化を容易かつ高精度に測定できる優れた
効果がある。
第１図は本発明の原理説明図、 第２図は一実施例における半導体テスタを示すブロック
回路図、 第３図は一実施例の作用説明図である。 図において、 １は被測定半導体装置、 ２は増幅器、 ３は電圧計、 E1は第１の可変電源、 E2は第２の可変電源、 ＶDDは電源端子、 ＶSSはグランド端子である。
回路図、 第３図は一実施例の作用説明図である。 図において、 １は被測定半導体装置、 ２は増幅器、 ３は電圧計、 E1は第１の可変電源、 E2は第２の可変電源、 ＶDDは電源端子、 ＶSSはグランド端子である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/26 G01R 31/28 H01L 21/66
Claims (1)
- 【請求項１】被測定半導体装置（１）の電源端子（ＶD
D）に供給する電圧の値を変更可能な第１の可変電源（E
1）と、同じく被測定半導体装置（１）のグランド端子
（ＶSS）に供給する電圧の値を変更可能な第２の可変電
源（E2）と、入力信号に基づく被測定半導体装置（１）
の出力電圧を増幅する増幅器（２）と、増幅器（２）に
よる増幅電圧を測定する電圧計（３）とを備えた半導体
テスタを使用して被測定半導体装置（１）の出力電圧を
測定するに際し、 第１及び第２の可変電源（E1,E2）間の電圧差が所定値
に保持されるように両可変電源（E1,E2）の電圧値を増
加又は減少させ、被測定半導体装置（１）の出力電圧を
電圧計（３）のグランドレベル付近にしたことを特徴と
する半導体装置の電圧測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212442A JP2948633B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 半導体装置の電圧測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212442A JP2948633B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 半導体装置の電圧測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0493778A JPH0493778A (ja) | 1992-03-26 |
| JP2948633B2 true JP2948633B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=16622682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2212442A Expired - Lifetime JP2948633B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 半導体装置の電圧測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948633B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP2212442A patent/JP2948633B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0493778A (ja) | 1992-03-26 |
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