JP3069196U - 半導体試験装置の電源電圧監視回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源電圧を監視するために必要な少電流容量
の電圧検出用ケーブルを使用可能にする。 【解決手段】 ユニット用電源装置４０および電圧検出
用ケーブル３１の間に所定抵抗値の保護抵抗Ｒ３を挿入
し、この保護抵抗Ｒ３を介して電源電圧を高インピーダ
ンスで受けて所定の電圧レベル以下のときに電圧異常信
号を出力する電圧異常検出回路５０を設ける解決手段。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、半導体試験装置を構成する試験ユニットに供給する電源電圧の異常 監視を行う半導体試験装置の電源電圧監視回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

最初に、半導体試験装置の電源電圧監視回路の概要について説明する。 半導体試験装置の電源電圧監視回路は、各ユニットに供給される電源電圧を、 常時監視し、電源電圧の低下を検出すると、異常発生信号をテスタ・プロセッサ に伝達する。 そして、異常発生信号を受けたテスタ・プロセッサは、異常発生しているユニ ット用電源装置を特定し、どのユニット用電源装置が異常であるかの表示を行う 。

【０００３】 また、電源電圧監視回路は、多数のユニット用電源装置の電圧のモニタ端子を １ヶ所に集中して設け、デジタル電圧計等によりモニタすることで、メンテナン ス性の向上を実現している。

【０００４】 次に、半導体試験装置の電源電圧監視回路に関連する要部構成と動作について 説明する。 図２に示すように、半導体試験装置の電源供給の要部構成は、ユニット６０と 、ユニット用電源装置１０と、電圧異常検出回路２０とで構成されている。 ここで、半導体試験装置の、ユニット６０と、ユニット用電源装置１０と、電 圧異常検出回路２０は、それぞれ複数で構成されているが、図を簡明とするため それぞれ１つの場合で示している。

【０００５】 ユニット用電源装置１０は、ユニットに供給される大容量の直流電圧源であり 、例えば、電圧源１１の電圧と容量は、ＤＣ５Ｖ、３０Ａである。

【０００６】 電圧異常検出回路２０は、ユニット用電源装置１０の電圧源１１の出力電圧が 所定電圧以下となったことを検出するものである。 そして、電圧異常検出回路２０の入力側は、バイアス用の抵抗Ｒ１とツェナー ダイオードＤ１とが直列接続されフォトカプラＰＨＣの発光素子をドライブして いる。 一方、電圧異常検出回路２０の出力側は、バイアス用のダイオードＤ２と抵抗 Ｒ２とが直列接続されている。 そして、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ２との電圧を検出端子Ｓに接続している。

【０００７】 ユニット６０は、例えば、信号発生ユニット、測定ユニット、及び制御ユニッ ト等がある。

【０００８】 そして、電圧異常検出回路２０の電圧Ｖｅは、ユニット用電源装置１０とは独 立の電圧源から供給する。

【０００９】 次に、電圧異常検出回路２０の動作を説明する。 電圧監視対象回路であるユニット用電源装置１０から出力される電源電圧は、 電圧検出用ケーブル３０を介して電圧異常検出回路２０に入力される。

【００１０】 電源電圧の正常時には、抵抗Ｒ１とツェナーダイオードＤ１でバイアスされた 電流により、フォトカプラＰＨＣはＯＮ状態となり、例えばダイオードＤ２を経 て約−２Ｖの電圧が検出端子Ｓに出力される。

【００１１】 一方、電源電圧の異常時、つまり所定電圧以下に低下したときには、フォトカ プラＰＨＣはＯＦＦとなり、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ２に電流が流れないので電 圧源Ｖｅの電圧が検出端子Ｓに出力される。

【００１２】 従って、電圧異常信号は、例えばＶｅ＝−５．２Ｖとすれば、検出端子Ｓに出 力される電圧が−２Ｖのとき電源電圧が正常電圧であり、検出端子Ｓに出力され る電圧が−５．２Ｖとなったとき電源電圧が異常電圧であるとして検出する。 そして、電圧異常信号は、図示しないテスタ・プロセッサへ供給され、電源電 圧異常のとき、例えばユニット電源装置１０へ供給する電源を遮断して電圧源１ １の電圧発生を停止させる。

【００１３】 ところで、電圧監視対象回路である多数のユニット用電源装置１０は分散して 配置され、その電圧をモニタ端子で監視する電圧異常検出回路２０を一カ所にま とめているので、ユニット用電源装置１０と電圧異常検出回路２０との間を各々 個別の電圧検出用ケーブル３０による接続が余儀なくされる。

【００１４】 一般に、電圧検出用ケーブル３０は、供給側における短絡事故による大電流の 発生にもとづくケーブルの焼損を防ぐためには、ユニット用電源装置１０が供給 しうる電流以上に電流容量の大きなケーブルを採用しなければならない。

【００１５】 一方、電圧検出用ケーブル３０として、電源が供給しうる電流以上に電流容量 の大きなケーブルを用いない場合は、電圧監視の対象となるユニット用電源装置 １０の出力側に、使用ケーブルの電流許容量を超えない電流量に制限するための 回路が必要となる。 例えば、ユニット用電源装置１０の出力側に抵抗を直列に挿入することが考え られる。

【００１６】 しかし、抵抗を挿入することによる電圧降下があるので、モニタ端子における 電圧がユニット用電源装置１０の電圧源１１における電圧端よりも電圧が低下し てしまい、モニタした電圧のチェックがしにくくなる。 従って、短絡事故などを想定した場合の電流量を制限する保安用の抵抗を、前 記ユニット用電源装置１０側に挿入することは好ましくないという問題があった 。

【００１７】

【考案が解決しようとする課題】

そこで、本考案は、電源電圧を監視するために必要なだけの少電流容量の電圧 検出用ケーブルの使用を可能にする半導体試験装置の電源電圧監視回路を提供す ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

すなわち、前記目的を達成するためになされた本考案は、 ユニット用電源装置が出力する電源電圧を電圧異常検出回路に供給する電圧検 出用ケーブルを備えて、電源電圧の異常監視を行う半導体試験装置の電源電圧監 視回路において、 前記ユニット用電源装置と電圧検出用ケーブルとの間に挿入された所定抵抗値 の保護抵抗と、 前記保護抵抗を介した電源電圧を高インピーダンスで受けて所定の電圧レベル 以下のときに電圧異常信号を出力する電圧異常検出回路と、 を具備したことを特徴とする半導体試験装置の電源電圧監視回路を要旨として いる。

【００１９】

【考案の実施の形態】

本考案の実施例について、図１を参照して構成と動作を説明する。 本考案の半導体試験装置の電源電圧監視回路に関連する要部構成は、ユニット ６０と、ユニット用電源装置４０と、電圧異常検出回路５０とで構成されている 。 ここで、半導体試験装置の、ユニット６０と、ユニット用電源装置４０と、電 圧異常検出回路５０とは、それぞれ複数で構成されているが、従来と同様に図を 簡明とするためそれぞれ１つの場合で示している。 また、ユニット６０は、従来技術において説明したので説明を省略する。

【００２０】 ユニット用電源装置４０は、電圧源１１からユニット６０に直流電圧を出力し 、また電圧源１１の一端に直列に挿入した保護抵抗Ｒ３を介して電圧検出用に出 力している。 電圧源１１の電圧と容量は、例えば、５Ｖ、３０Ａである。

【００２１】 電圧異常検出回路５０は、高インピーダンスで電圧信号を受信可能な異常検出 回路であり、電圧変換部５１と、入力電圧保護部５２と、リファレンス電圧発生 部５３と、コンパレータＣＰとで構成している。

【００２２】 電圧変換部５１は、電圧検出用ケーブル３１で供給された電圧を抵抗Ｒ４、Ｒ ５により分圧してコンパレータＣＰの正端子に供給している。

【００２３】 入力電圧保護部５２は、逆バイアスされた二つのダイオードＤ３、Ｄ４からな り、コンパレータＣＰの正端子の電圧をクランプして保護をしている。

【００２４】 さらに、コンパレータＣＰの負入力端子には、リファレンス電圧発生部５３を 設ける。 このリファレンス電圧発生部５３は、直列接続されたツェナーダイオードＤ５ と抵抗Ｒ６とによりコンパレータＣＰのスレッショルド電圧を与える。

【００２５】 そして、電圧異常検出回路５０の電圧Ｖｅは、従来と同様にユニット用電源装 置４０とは独立の電圧源から供給する。

【００２６】 この電源電圧監視回路では、ユニット用電源装置４０の電圧源１１から出力さ れる直流電圧が、保護抵抗Ｒ３と前記電圧変換部５１により分圧されて、コンパ レータＣＰの正入力端子へ入力される。

【００２７】 そして、ユニット用電源装置４０の電源電圧が低下してスレショルド電圧以下 となったとき、コンパレータＣＰの出力が反転して、検出端子Ｓから電圧異常検 出信号をテスタ・プロセッサへ出力する。

【００２８】 次に電源電圧監視回路の具体的抵抗値の決め方について説明する。 本考案では、例えば電圧源１１の電圧Ｖ１を５Ｖ、電圧異常検出回路５０の電 源の電圧Ｖｅを−５．２Ｖ、とする。 また、リファレンス電圧を−２．５Ｖとし、電圧源１１の電圧Ｖ１が５Ｖから ７０％低下したときの電圧を異常電圧としてコンパレータＣＰを反転させるとす る。 そして、Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５＝５００ｋΩと、あらかじめ合成抵抗値を決めてお く。 また、保護抵抗Ｒ３は、保護抵抗Ｒ３による電圧降下がモニタ端子の電圧に影 響を与えない程度の例えばＲ３＝４．７ｋΩと高抵抗値とする。 但し、合成抵抗Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５の最大値は、コンパレータＣＰに流れるリー ク電流と、保護ダイオードＤ３、Ｄ４に流れる逆バイアス電流による誤差の影響 が無視できる値とする。

【００２９】 電圧源１１の電圧Ｖ１の電圧が７０％低下したとき、コンパレータＣＰが反転 するための正入力端子の電圧Ｖａが−２．５Ｖとなるとすると、下記式（１）と なる。 Ｖａ＝（Ｖ１×０．７−Ｖｅ）×Ｒ５／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５）・・・（１） 従って、式（１）からＲ５≒１５５．２ｋΩとなる。

【００３０】 また、Ｒ４は、下記式（２）から求まる。 Ｒ４＝５００ｋΩ−Ｒ３−Ｒ５ ・・・・（２） 従って、Ｒ４≒３４０．１ｋΩとなる。 通常、実用的なＲ４、Ｒ５の抵抗値として、計算値に近い値の固定抵抗を選択 して用いてもよい。

【００３１】 そして、Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５＝５００ｋΩとしたとき、Ｒ３に流れる電流、即ち 電圧検出用ケーブル３１に流れる電流を約２０μＡと微少に抑えることができる 。 従って、電圧検出用ケーブル３１として電流容量の小さいケーブルを使用する ことができる。 また、抵抗Ｒ３による電圧降下も、４．７ｋΩ／５００ｋΩ≒１％ズレが生じ るが電圧調整時には計算により求められた電圧範囲内に納めることにより電圧異 常検出回路５０のモニタ端子における電圧のズレも無視できる。

【００３２】 このため、ユニット用電源装置４０に高抵抗値の保護抵抗Ｒ３が挿入可能とな り、電圧異常検出回路５０側の短絡事故に起因する電圧検出用ケーブル３１等の 焼損を防止することができる。

【００３３】 すなわち、本考案では、コンパレータによるハイインピ−ダンス入力とするこ とで、分圧抵抗値を大きくでき、電源側に高抵抗の保護抵抗を挿入できるので、 電圧検出用ケーブルとして電流容量の小さいケーブルを使用することができる。

【００３４】

【考案の効果】

本考案は以上説明したような形態であり、以下に記載されるような効果を奏す る。 すなわち、本考案では、電源電圧を監視するのに必要な最低限の電流容量を持 つ電圧検出用ケーブルが使用でき、メンテナンス性および安全性が向上する効果 がある。 しかも、コンパレータによる電圧比較をおこなうことにより、電圧異常出回路 の検出精度の向上を実現した。 さらに、本考案では、寿命の長くないフォトカプラを使用しないので、電圧異 常検出回路の信頼性が向上する効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の半導体試験装置の電源電圧監視回路の
回路図である。

【図２】従来の半導体試験装置の電源電圧監視回路の回
路図である。

【符号の説明】

１０ ユニット用電源装置 １１ 電圧源 ３０、３１ 電圧検出用ケーブル ４０ ユニット用電源装置 ５０ 電圧異常検出回路 Ｒ３ 保護抵抗 ５１ 電圧変換部 ５３ リファレンス電圧発生部 ＣＰ コンパレータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユニット用電源装置が出力する電源電圧
   を電圧異常検出回路に供給する電圧検出用ケーブルを備
   えて、電源電圧の異常監視を行う半導体試験装置の電源
   電圧監視回路において、 前記ユニット用電源装置と電圧検出用ケーブルとの間に
   挿入された所定抵抗値の保護抵抗と、 前記保護抵抗を介した電源電圧を高インピーダンスで受
   けて所定の電圧レベル以下のときに電圧異常信号を出力
   する電圧異常検出回路と、 を具備したことを特徴とする半導体試験装置の電源電圧
   監視回路。