JP3085284B2 - 電源電流のスペクトル観測方法及びその観測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の試験装置及び方法に関し、特に、電源電流のスペク
トル観測方法及びその観測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路の故障検出を集積回路に流れる
電源電流の周波数解析を行なうことで実行する方法とし
て、本願発明者による特開平09−211088号公報の記載が
参照される。同公報には、集積回路の故障を検出するた
めに、集積回路に故障が存在したときに流れる異常電源
電流のパワースペクトルを観測することにより集積回路
の故障を検出する方法及び装置が提案されている。異常
電源電流の観測方法は、被試験集積回路に一連のテスト
信号を連続的に間断なく繰返し印加し、その時に被試験
集積回路に流れる電源電流の周波数スペクトルを観測
し、予め定められた周波数スペクトルとの比較によっ
て、被試験集積回路に流れる異常電源電流、ひいては被
試験集積回路の故障を検出している。

【０００３】具体的には、テスト信号の繰返し印加周期
がＴのときに周波数１／Ｔに着目し、そのときのスペク
トル値すなわち、電源電流の周波数１／Ｔ成分の大きさ
に着目して故障の検出を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、集積回路の
故障検出、すなわちテストは、そのテストコストの低減
を図るために、可能な限り短時間で行なう必要があり、
さらにその装置構成も出来るだけ簡易にする必要があ
る。

【０００５】このため、電源電流の周波数解析に基づい
て集積回路の故障検出を実行するためには、周波数解析
を短時間で、かつ簡便な装置で実行することが求められ
る。

【０００６】そして、周波数解析をスペクトルアナライ
ザを使用して実行した場合、その観測時間が長くなる、
という問題がある。

【０００７】観測時間が長くなる理由としては、例えば
掃引型スペクトルアナライザでは、特定の周波数帯域の
みを通過させるフィルタを用意し、掃引周波数を順次可
変させ、フィルタの通過帯域特性を徐々に変化させてい
くことで、観測対象の周波数領域全体に渡る周波数スペ
クトルを観測しているためである。

【０００８】また、ＦＦＴアナライザを使用して周波数
解析を行なう場合、その観測時間はＦＦＴアナライザの
特性から比較的短時間で済むが、装置構成は比較的複雑
である。

【０００９】すなわち、電源電流の周波数解析に基づく
故障検出においては、その周波数解析はテスト信号の繰
返し印加周期をＴとしたときに、基本周波数１／Ｔ近
傍、及びその高調波近傍のみについて解析すればよく、
広い周波数領域全体に対して周波数解析を実行する必要
はない。この点、スペクトルアナライザやＦＦＴアナラ
イザでは不必要な観測を実施しているともいえ、余計な
装置構成となっている。

【００１０】さらに、上記公報に開示された方法では、
周波数解析ユニットとして、バンドパスフィルタを用い
ており、その構成は簡易であるが、テスト信号の印加周
期Ｔは対象とする集積回路や、使用するテストパタン、
テスト条件によって千差万別であり、このため、各周期
Ｔについて装置構成を変更する必要がある。

【００１１】したがって本発明では、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、テストパタンや
テスト条件の変化、被測定集積回路の相違等による観測
対象とする周波数の変化についても、柔軟に対応可能で
あり、スペクトル解析の高速化を達成し、簡易な構成の
スペクトル観測方法及びその観測装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、一連のテスト信号を被試験集積回路に連続的に繰
返し印加しながら前記被試験集積回路に流れる電源電流
の周波数スペクトルを解析することで、前記被試験集積
回路の故障検査を行う装置における周波数スペクトル観
測装置であって、前記テスト信号の印加周期毎にタイミ
ング信号を発生するタイミング発生手段と、前記タイミ
ング発生手段からのタイミング信号を受け、測定の開始
と終了、及び演算の開始を指示する制御手段と、前記電
源電流の電流観測信号を、前記測定の開始指示により一
定の間隔でサンプリングを開始し、前記測定の終了指示
によりサンプリングを終了するサンプリング手段と、前
記サンプリング手段で取得された前記電源電流の情報を
記憶保持するデータ格納手段と、前記制御手段による演
算の開始指示により、前記データ格納手段に格納された
データから離散フーリエ演算を行い前記電源電流の周波
数スペクトルを出力する演算手段と、を備える。

【００１３】本発明は、一連のテスト信号を被試験集積
回路に連続的に繰返し印加しながら前記被試験集積回路
に流れる電源電流の周波数スペクトルを解析すること
で、集積回路の故障検査を行う装置における周波数スペ
クトルの観測方法であって、（ａ）前記テスト信号の印
加周期毎にタイミング信号を発生するステップと、前記
タイミング信号により、前記電源電流の値のサンプリン
グを開始するステップと、（ｂ）前記タイミング信号に
より前記電源電流の値のサンプリングを停止するステッ
プと、（ｃ）取得した前記サンプリング結果から離散フ
ーリエ変換演算により前記電源電流に含まれる前記テス
ト信号の印加周期に対する周波数及びその高調波成分の
大きさを算出するステップと、（ｄ）前記電源電流の各
周波数成分の大きさを結果として出力するステップと、
を含む。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明は、被測定集積回路の電源電流の特定の周
波数、及びその高調波成分の大きさを高速に求めるため
の観測装置を提供するものであり、一定の周期ごとにタ
イミング信号を発生するタイミング発生手段（図１の
２）と、前タイミング信号に基づき前期電源電流の電流
観測信号のデータのサンプリングを開始し、同じく前記
タイミング信号に基づき前記電流観測信号のサンプリン
グを終了するサンプリング手段（図１の３）と、サンプ
リングデータを記憶保存するデータ格納手段（図１の
５）と、サンプリングデータを元に特定の周波数及びそ
の高調波の大きさを求める離散フーリエ変換（ＤＦＴ；
Ｄiscrete Fourier Transform）、もしくは高速フー
リエ変換（ＦＦＴ；First Fourier Transform）演算
を実行する演算手段(図１の４）と、装置全体の動作制
御を司る制御手段（図１の１）と、を備えて構成されて
いる。

【００１５】本発明に係る観測方法は、予め決められた
周期毎にタイミング信号を発生するステップ（図３のＳ
１）と、タイミング信号により、前記電源電流の電流観
測信号のサンプリングを開始するステップ（図３のＳ
２）と、同じく前記タイミング信号により前記電源電流
のサンプリングを停止するステップ（図３のＳ３）と、
得られたサンプリング結果から高速フーリエ変換演算に
より特定の周波数及びその高調波の大きさを算出するス
テップ（図３のＳ４）と、結果を出力するステップ（図
３のＳ５）と、を含む。本発明において、上記各ステッ
プは、コンピュータ上で実行されるプログラム制御によ
りその機能を実現するように構成してもよく、この場
合、上記各ステップを実行するプログラムを予め記憶媒
体に記録しておき、コンピュータでこれらプログラムを
ロードして実行することで、本発明を実施するようにし
てもよい。すなわち、本発明は上記プログラムを記録し
た記録媒体を含む。

【００１６】集積回路にテスト信号を印加し集積回路を
動作させると電源電流が流れる。このとき故障のない集
積回路にテスト信号を印加し流れる電源電流と、故障の
ある集積回路に同じテスト信号を印加したときに流れる
電源電流とは異なる。これは、故障の存在により、回路
動作が異なったり、回路状態によって異常な電流が流れ
たり、トランジスタの動作タイミングが変化したりする
ことによるものである。そのため、故障が無い集積回路
に対する電源電流を予め知っておくことにより、電源電
流の違いを用いて集積回路の故障の有無を検査すること
が可能となる。

【００１７】このような電源電流の違いを検出して集積
回路の故障検査を行なう手法として、一連のテスト信号
を繰返し連続的に印加しながら電源電流の周波数解析を
行ない、そのパワースペクトルの違いから集積回路の故
障検査を行なう方法がある。

【００１８】この原理を、図４を用いて以下に説明す
る。被試験集積回路に印加する一連のテスト信号の印加
時間をＴとする。テスト信号を印加すると集積回路は動
作し電源電流が流れる。

【００１９】ここで、図４（ａ）に示すようにこのテス
ト信号を繰返し連続的に集積回路に印加することを考え
る。

【００２０】テスト信号の印加で集積回路には電源電流
が流れるが、同一のテスト信号が周期Ｔで繰返し印加さ
れるために、集積回路に流れる電源電流も図４（ｂ）の
ように周期性を持ち、その周期はＴである。この為、こ
の電源電流の周波数スペクトルは１／Ｔを基本周波数と
する高調波からなる(図４（ｄ））。

【００２１】ところで、故障のある集積回路にテスト信
号を印加すると、図４（ｃ）に示すように異常な電源電
流が流れる。

【００２２】このため、故障のある集積回路にテスト信
号を周期Ｔで繰返し印加すると、電源電流も周期Ｔで流
れるが、そのときの電源電流の周波数スペクトルは、異
常電源電流の影響により、故障の無い集積回路に流れる
電源電流の周波数スペクトルとは異なった周波数スペク
トルを示す(図４（ｅ））。

【００２３】このため、 一連のテスト信号を連続的に
繰返し被試験集積回路に印加しながら、そのときに被試
験集積回路に流れる電源電流の周波数解析を行なうこと
で集積回路の故障検査を行なうことが可能である。

【００２４】本発明に係る、電源電流のスペクトル観測
方法は、上記集積回路の故障検査の為に、短時間で電源
電流の周波数解析を実行する。周波数解析で必要となる
のは、一連のテスト信号の印加周期Ｔに対する、電源電
流の周波数１／Ｔ、及びその高調波成分の大きさであ
り、その他の周波数成分に関する情報は不必要である。
ところで、離散フーリエ変換の原理から、周期Ｔの周期
信号を一定の間隔で一周期Ｔの間サンプリングしＮ個の
サンプリングデータを得たときに、このＮ個のデータを
フーリエ変換すると、周期Ｔをもつ周期関数の０次から
Ｎ／２次までの各周波数成分の大きさが求められる。

【００２５】周波数解析の目的のためには、特段に印加
周期Ｔの値を知る必要はなく、何らかの手段によって、
印加周期一周期分のサンプリングデータさえ準備できれ
ば、周波数解析の目的である周波数１／Ｔ及びその高調
波成分の大きさが求められ、周波数解析の目的は達成で
きる。

【００２６】その為、一連のテスト信号の印加周期に対
応して、タイミング信号を生成し、このタイミング信号
に基づき電流観測信号のサンプリング開始と停止を制御
している。

【００２７】これにより、一連のテスト信号を被試験集
積回路の繰返し連続的に印加したときに被試験集積回路
に流れる電源電流の周波数解析が、具体的にテスト信号
の印加周期Ｔを知ること無しに常に、前記電源電流の周
波数１／Ｔ及びその高調波成分の大きさを求めることが
でき、別のテスト信号を用いたり、テスト条件を変更し
たりしてテスト信号の印加周期Ｔが変っても特段の変更
作業無しに常にテスト信号の印加周期Ｔに対する電源電
流の周波数１／Ｔ及びその高調波成分の大きさを求める
ことが可能である。

【００２８】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

【００２９】図１は、本発明の一実施例に係る電源電流
の観測装置の構成を示すブロック図である。図１を参照
すると、本発明の一実施例は、制御手段１、タイミング
発生手段２、サンプリング手段３、演算手段４、及びデ
ータ格納手段５を含む。

【００３０】タイミング発生手段２は、定められた周期
ごとにタイミング信号を発生する、タイミング発生手段
２には制御手段１が接続され、タイミング発生手段２で
生成されたタイミング信号が送られる。

【００３１】制御手段１では、タイミング信号に基づ
き、電流観測信号のサンプリング開始合図と終了合図を
生成する。

【００３２】サンプリング手段３は、制御手段１に接続
され、制御手段１で決定された電流観測信号のサンプリ
ング開始合図により、電流観測信号を一定の間隔でサン
プリングを開始し、サンプリングしたデータを、データ
格納手段５に順次格納する。そしてサンプリング手段３
は、制御手段１からのサンプリングの終了合図により電
流観測信号のサンプリングを終了する。

【００３３】制御手段１では、電流観測信号のサンプリ
ング終了合図に続いて、演算開始命令を制御手段１に接
続された演算手段４に送る。

【００３４】演算手段４では、制御手段１からの演算開
始命令によって、電流観測信号のサンプリングデータを
演算手段４に接続したデータ格納手段５から読み出し、
離散フーリエ変換演算を実行し、演算結果を出力する。

【００３５】本発明の一実施例の動作について説明す
る。図２は、本発明の一実施例のタイミング信号発生手
段１の動作を説明するためのタイミング図である。

【００３６】図２を参照すると、テストパタン１０１
（テスト信号）は、不図示の被試験集積回路に印加され
る。この一連のテストパタン１０１は、連続的に繰返し
被試験集積回路に印加され、その印加周期はＴである。

【００３７】タイミング発生手段２では、テストパタン
１０１の印加周期開始毎にタイミング信号１０３を発生
する。すなわち、このタイミング信号１０３はテストパ
タン１０１の周期Ｔ毎に生成される。タイミング発生手
段２で生成されたタイミング信号１０３は、制御手段１
に送られる。

【００３８】制御手段１では、タイミング信号１０３に
基づき、電流観測信号のサンプリング開始合図と終了合
図を生成する。サンプリング開始及び終了の合図の生成
は、予め定められており、例えば１０回タイミング信号
１０３を受信したら、サンプリング開始合図を発生さ
せ、次のタイミング信号１０３の受信とともにサンプリ
ング終了合図を生成する。

【００３９】このようにして生成されたサンプリング開
始合図と終了合図は、サンプリング手段３に送付され
る。

【００４０】サンプリング手段３では、電流観測信号を
常時受信しており、制御手段１からのサンプリング開始
合図とともに、電流観測信号をサンプリングする。サン
プリング手段３におけるサンプリング間隔は、予め設定
される。

【００４１】サンプリング手段３でサンプリングしたデ
ータは、逐次、データ格納手段５に送付され、データ格
納手段５は送られたサンプリングデータを保持記憶す
る。

【００４２】サンプリング手段３は、制御手段１からの
サンプリング終了合図とともに電流観測信号のサンプリ
ングを終了する。

【００４３】制御手段１では、サンプリングの終了合図
生成のあと演算開始命令を演算手段４に送信する。

【００４４】演算手段４では、演算開始命令の受信によ
って、データ格納手段５から電流観測信号のサンプリン
グデータを読み出し、離散フーリエ変換演算を行なう。

【００４５】前記演算結果は、被試験集積回路に流れる
電源電流の各周波数スペクトルの大きさに相当し、この
結果を出力する。

【００４６】図５は、本発明の一実施例に係る電源電流
の観測装置を実装した、集積回路の故障検査装置の構成
を示す図である。

【００４７】図５を参照すると、ＬＳＩテスタ６には、
テストパタン格納ユニット７とプログラム格納ユニット
８が接続されている。テストパタン格納ユニット７には
被試験集積回路１１に印加するテスト信号の情報が格納
され、プログラム格納ユニット８には前記テスト信号を
作成するためにＬＳＩテスタ６を操作する情報が記憶さ
れている。ＬＳＩテスタ６には、被試験集積回路１１が
接続され被試験集積回路１１にテスト信号を印加できる
ようになっている。

【００４８】被試験集積回路１１は、電源９に電流検出
ユニット１０を介して接続され、被試験集積回路１１の
動作に必要な電源電流が供給されている。電流検出ユニ
ット１０は、電源電流を観測し、その情報を電流観測信
号としてサンプリングユニット１４に送っている。

【００４９】タイミング信号生成ユニット１３は、ＬＳ
Ｉテスタ６に接続され、テスト信号の印加情報を受けて
タイミング信号を生成している。

【００５０】制御ユニット１２は、タイミング信号生成
ユニット１３に接続され、タイミング信号を受け取り、
サンプリングユニット１４にサンプリング開始と終了を
知らせている。

【００５１】サンプリングユニット１４は、制御ユニッ
ト１２に接続され、サンプリング開始合図及び終了合図
に従って電流観測信号のサンプリングを行う。

【００５２】サンプリングユニット１４はサンプリング
したデータはデータ格納ユニット１６に送られ記憶保持
される。

【００５３】演算ユニット１５は、制御ユニット１２と
データ格納ユニット１６に接続しており、制御ユニット
１２からの演算命令によってデータ格納ユニット１６か
らサンプリングデータを読み出し、離散フーリエ変換演
算を実行する。

【００５４】演算ユニット１５は、ＬＳＩテスタ６に接
続され、離散フーリエ変換演算を実行した結果が、ＬＳ
Ｉテスタ６に送られる。

【００５５】ＬＳＩテスタ６では、演算ユニット１５か
らの演算結果から、被試験集積回路１１の故障の有無を
判定する。

【００５６】図５を参照して、次に本発明の一実施例に
係る電源電流のスペクトル観測装置の動作について説明
する。

【００５７】ＬＳＩテスタ６では、被試験集積回路１１
に印加するテスト信号を生成する。テスト信号はテスト
パタン格納ユニット７に格納されたテストパタンの情報
と、プログラム格納ユニット８に格納されたＬＳＩテス
タのプログラム情報から、一連の適当な電圧や、速さの
電気信号として生成される。

【００５８】従来の集積回路のテストでは、この一連の
テスト信号を一回被試験集積回路に印加することにより
テストを実行しているが、本発明の一実施例では、この
一連のテスト信号を、プログラム情報に基づき、連続的
に繰返して、被試験集積回路１１に印加する。繰返しの
回数は１回以上である。

【００５９】被試験集積回路１１の動作のために電源９
が設けられており、被試験集積回路１１に供給される電
源電流は電流検出ユニット１０により観測され、観測さ
れた電源電流の情報は、電流観測信号としてサンプリン
グユニット１４に送られる。

【００６０】上記したようにＬＳＩテスタ６では、一連
のテスト信号を生成し生成したテスト信号を繰返し被試
験集積回路１１に印加するが、繰返し毎に、その繰返し
情報を、タイミング信号生成ユニット１３に送る。

【００６１】タイミング信号生成ユニット１３では、Ｌ
ＳＩテスタ６から送られた繰返し情報を基に、テスト信
号の周期に同期したタイミング信号を生成する。例えば
テスト信号の周期に同期してパルス信号を生成する。タ
イミング信号は制御ユニット１２に送られ、電流観測信
号のサンプリング開始合図と終了合図を生成する。

【００６２】図６は、本発明の一実施例における電流観
測信号のサンプリング開始合図と終了合図の生成につい
て説明するためのタイミング図である。

【００６３】サンプリングの開始合図は、タイミング信
号１０３を予め決められた数だけ受信することにより生
成される（図６（ａ））。

【００６４】あるいは、予め定められた時間が経過した
後の最初のタイミング信号１０３を受信することにより
生成される（図６（ｃ））。

【００６５】またサンプリング終了合図は、前記サンプ
リング開始合図が生成された後の最初のタイミング信号
１０３を受信することにより生成される（図６
（ａ））。

【００６６】あるいはサンプリング開始合図が生成され
た後、予め定められた一定の数のタイミング信号１０３
を受信することで生成される（図６（ｂ））。

【００６７】サンプリングユニット１４は、サンプリン
グ開始合図とともに、電流観測信号のサンプリングを開
始する。サンプリングユニット１４におけるサンプリン
グ間隔は、予め定められている。サンプリングしたデー
タは逐次データ格納ユニット１６に送られ記憶保持され
る。電流観測信号のサンプリングはサンプリング終了合
図を受けるまで続けられる。

【００６８】制御ユニット１２では、サンプリング終了
合図を生成した後、演算命令を演算ユニット１５に送付
する。演算ユニット１５では、演算命令によってデータ
格納ユニット１６からサンプリングデータを読み出し、
離散フーリエ変換演算を実行する。

【００６９】また、サンプリングデータがテスト信号の
印加周期の１周期分ではなく２周期分以上のデータであ
れば、平均化処理をして１周期分のデータとするととも
に測定ノイズを減らしてもよい。

【００７０】演算結果は、電源電流の繰返し周期の０
次、１次、２次…の各周波数成分の大きさであり、この
結果は、ＬＳＩテスタ６に送られる。

【００７１】ＬＳＩテスタ６では、各周波数成分の大き
さを、予め定められた規定値に基づき判定し、被試験集
積回路１１の故障の有無を判定する。

【００７２】図３は、本発明の一実施例のスペクトル観
測の処理フローを説明するためのフローチャートであ
る。図１及び図３を参照して、本発明の一実施例の電源
電流のスペクトル観測方法について説明する。

【００７３】タイミング発生手段２は定められた周期す
なわちテスト信号の印加周期でタイミング信号を生成す
る（図３のステップＳ１）。

【００７４】制御手段１がタイミング信号を受け電源電
流の電流観測信号のサンプリングの開始合図を生成す
る。この生成方法は一定の数のタイミング信号の受信後
にサンプリングの開始合図を生成する、あるいは一定時
間経過後にサンプリングの開始合図を生成するなどの方
法がある。サンプリングの開始合図によってサンプリン
グ手段３は電流観測信号のサンプリングを開始する。サ
ンプリングは予め定められた一定の間隔で行ない、サン
プリングしたデータは逐次データ格納手段５に送られ記
憶保持される（図３のステップＳ２）。

【００７５】次に制御手段１は電流観測信号のサンプリ
ングの終了合図を生成する。これはサンプリングの開始
合図を生成した後の最初タイミング信号の受信によって
生成、あるいはサンプリングの開始合図を生成した後、
定められた回数だけタイミング信号を受信してサンプリ
ングの終了合図を生成するなどの方法がある。サンプリ
ングの終了合図によりサンプリング手段３は電流観測信
号のサンプリングを終了する（図３のステップＳ３）。

【００７６】制御手段１はサンプリングの終了合図を生
成したあと、演算命令を演算手段４に送る。演算手段４
では電流観測信号をサンプリングしたデータをデータ格
納手段５から読み出し、離散フーリエ変換演算を実行す
る(図３のステップＳ４）。

【００７７】離散フーリエ変換の実行に際しては、電流
観測信号をテスト信号印加周期の二周期以上サンプリン
グした場合、平均化処理を実行して、一周期分のデータ
を作成するようにしてもよい。

【００７８】演算手段４の演算結果は電流観測信号の各
周波数成分の大きさであり、これを結果として出力する
（図３のステップＳ５）。

【００７９】次に、上記した平均化処理の方法について
詳細に説明する。

【００８０】周期的な信号を周波数解析する場合、信号
の１周期分の適当な数のサンプリングデータがあれば周
波数解析は可能である。しかし現実的には周期信号とは
いえ、何らかのノイズが重畳していることも考えられ、
サンプリングデータを平均化することが望ましい場合が
ある。

【００８１】今、電流観測信号を一周期についてサンプ
リングした結果を、Ｄ（１，１）、Ｄ（２，１）、Ｄ
（３，１）、…、Ｄ（Ｎ，１）とする。本来なら、この
Ｎ個のサンプリングデータを離散フーリエ変換すること
で、電流観測信号の周波数解析は可能である。しかし、
ノイズ等の存在により周波数解析において誤差が大きく
なることがある。そこでサンプリングを一周期ではな
く、さらに長い間続けるとする。

【００８２】今、Ｍ周期についてサンプリングした結
果、Ｄ（１，１）、Ｄ（２，１）、…、Ｄ（Ｎ，１）、
Ｄ（１，２）、Ｄ（２，２）、…、Ｄ（Ｎ，Ｍ）が得ら
れたとする。これらのサンプリングデータから一周期分
のサンプリングデータを平均化により求める。Ｄ（ｉ，
ｊ）はｊ周期のｉ番目のデータを意味している。

【００８３】すなわち、Ｄ（ｉ，１）＝Σ_j=1 ^MＤ（ｉ，
ｊ）／Ｍと加算平均することで１周期分のデータに変換
する。

【００８４】（Ｄ（１，１）＋Ｄ（１，２）＋…＋Ｄ
（１，Ｍ））／Ｍ、 （Ｄ（２，１）＋Ｄ（２，２）＋…＋Ｄ（２，Ｍ））／
Ｍ、…、 （Ｄ（Ｎ，１）＋Ｄ（Ｎ，２）＋…＋Ｄ（Ｎ，Ｍ））／
Ｍ

【００８５】これらのデータに基づき離散フーリエ変換
することでノイズ分が相殺され、誤差の小さな周波数解
析結果が得られる。

【００８６】また、上記に述べた方法ではサンプリング
データにおいて平均化処理を実行したが、各周期につい
て周波数解析を実行し、その結果を平均化処理してもよ
い。

【００８７】次に周波数解析の別の方法について述べ
る。

【００８８】周波数解析において必要とする電源電流の
サンプリングデータは、電源電流の一周期分である。電
源電流が完全な周期信号であれば、電源電流に含まれる
周波数成分はその周期をＴとして、０、１／Ｔ、２／
Ｔ、…以外には含まれることはなくサンプリングデータ
は一周期分準備できれば十分である。

【００８９】しかし、被試験集積回路の故障モードによ
っては、前記周波数以外の周波数成分が含まれる可能性
がある。例えば被試験集積回路に流れる電源電流の周期
は、被試験集積回路に印加されるテスト信号の周期と等
しいはずであるが、故障モードによっては、電源電流が
テスト信号の周期とは異なる周期を持つ可能性がある。

【００９０】このような可能性に対処するため、電源電
流のサンプリング区間を一周期分ではなく、Ｍ周期分サ
ンプリングする。すなわち一周期の長さをＴとしたとき
ＭＴの間についてサンプリングを実行する。そして、こ
の結果を、離散フーリエ変換することで、０、１／Ｍ
Ｔ、２／ＭＴ、…の周波数成分の大きさを得ることが可
能となる。

【００９１】なお、以上述べた電源電流の観測方法は、
コンピュータで実行されるプログラム制御により実現す
るようにしてもよく、このプログラムは、フロッピィデ
ィスクやハードディスクなどの記録媒体に記録してお
き、コンピュータがこれをロードすることでその機能を
実現することができる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
集積回路の故障検査を行なうにあたり、テスト信号を被
試験集積回路に繰返し印加したときの電源電流の周波数
スペクトルの違いによって被試験集積回路の故障検査を
行うように構成したため、電源電流の周波数解析方法及
び装置を短時間で実現でき、装置構成を簡易化する、と
いう効果を奏する。

【００９３】その理由は、本発明においては、被試験集
積回路に対するテスト信号の繰返し周期に対するタイミ
ング信号を発生し、電源電流の一周期分のデータをサン
プリングし、そのデータを離散フーリエ変換することに
より周波数スペクトルを得るように構成したことによ
る。

【００９４】本発明によれば、電源電流の周波数解析
は、データ格納手段に格納されたＮ個のデータを離散フ
ーリエ変換することで、ＤＣ成分から（Ｎ／２−１）
（１／Ｔ）の周波数成分までの周波数スペクトルを求め
るため、テスト信号の印加周期Ｔを知ること無しに、電
源電流の周波数１／Ｔ及びその高調波成分の大きさを求
めることができ、別のテスト信号を用いたり、テスト条
件を変更したりしてテスト信号の印加周期Ｔが変って
も、特段の変更作業無しに常にテスト信号の印加周期Ｔ
に対する電源電流の周波数１／Ｔ及びその高調波成分の
大きさを求めることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の観測装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の一実施例におけるタイミング信号の発
生の仕方を説明するためのタイミング図である。

【図３】本発明の一実施例の処理フローを示すフローチ
ャートである。

【図４】本発明の一実施例におけるパワースペクトルを
用いた集積回路の故障検出を説明するための図である。

【図５】本発明の一実施例の観測装置を用いたテスト装
置の構成の一例を示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施例におけるサンプリング開始合
図及び終了合図の生成を説明するためのタイミング図で
ある。

【符号の説明】

１ 制御手段 ２ タイミング発生手段 ３ サンプリング手段 ４ 演算ユニット ５ データ格納手段 ６ ＬＳＩテスタ ７ テストパタン格納ユニット ８ プログラム格納ユニット ９ 電源 １０ 電流検出ユニット １１ 被試験集積回路 １０１ テストパタン １０２ 電源電流 １０３ タイミング信号

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一連のテスト信号を被試験集積回路に連続
   的に繰返し印加しながら前記被試験集積回路に流れる電
   源電流の周波数スペクトルを解析することで、前記被試
   験集積回路の故障検査を行う装置における周波数スペク
   トル観測装置であって、 前記テスト信号の印加周期毎にタイミング信号を発生す
   るタイミング発生手段と、 前記タイミング発生手段からのタイミング信号を受け、
   前記タイミング信号に基づき、測定の開始と終了、及び
   演算の開始を指示する制御手段と、 前記電源電流の電流観測信号を、前記測定の開始指示に
   より所定の間隔でサンプリングを開始し、前記測定の終
   了指示によりサンプリングを終了するサンプリング手段
   と、 前記サンプリング手段で取得された前記電源電流の情報
   を記憶保持するデータ格納手段と、 前記制御手段による演算の開始指示により、前記データ
   格納手段に格納されたデータから離散フーリエ変換演算
   を行い前記電源電流の周波数スペクトルを出力する演算
   手段と、 を備えたことを特徴とする観測装置。
2. 【請求項２】前記制御手段が、前記タイミング信号を予
   め定められた回数受信した際に、測定開始の指示を出力
   し、 後続する前記タイミング信号の受信により測定終了の指
   示を出力する、ことを特徴とする請求項１記載の観測装
   置。
3. 【請求項３】前記制御手段が、前記タイミング信号を予
   め定められた回数受信した際に、測定開始の指示を出力
   し、 続く前記タイミング信号を予め定められた回数受信した
   際に測定終了の指示を出力する、ことを特徴とする請求
   項１記載の観測装置。
4. 【請求項４】前記制御手段が、タイミング信号を受けた
   後予め定められた時間経過した後の最初のタイミング信
   号の受信により測定開始の指示を出力し、 続くタイミング信号を予め定められた回数受信すること
   により測定終了の指示を出力する、ことを特徴とする請
   求項１記載の観測装置。
5. 【請求項５】複数の周期分のサンプリングデータを加算
   平均化する手段を備え、前記平均化したデータについて
   離散フーリエ変換を行う、ことを特徴とする請求項１記
   載の観測装置。
6. 【請求項６】一連のテスト信号を被試験集積回路に連続
   的に繰返し印加しながら前記被試験集積回路に流れる電
   源電流の周波数スペクトルを解析することで、前記被試
   験集積回路の故障検査を行う装置における周波数スペク
   トルの観測装置であって、 ＬＳＩテスタが生成するテスト信号の印加周期毎にタイ
   ミング信号を発生するタイミング信号生成ユニットと、 前記タイミング信号生成ユニットからのタイミング信号
   を受け、予め定められた方法により測定開始信号と測定
   終了信号、及びフーリエ変換の演算開始信号を生成する
   制御ユニットと、 前記被試験集積回路に流れる電源電流の大きさを前記測
   定開始信号の受信により一定の間隔でサンプリングを開
   始し、前記測定終了信号の受信によりサンプリングを終
   了するサンプリングユニットと、 前記サンプリングユニットで取得された前記電源電流の
   値のサンプリングデータを記憶保持するデータ格納ユニ
   ットと、 前記制御ユニットによる前記演算開始信号により、前記
   データ格納ユニットに格納された前記サンプリングデー
   タから離散フーリエ変換演算を施し、前記電源電流の各
   周波数成分の大きさを出力する演算ユニットと、 を有することを特徴とする観測装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の観測装置を具備し、前記演
   算ユニットからの出力に基づき被試験集積回路のテスト
   を行う、ことを特徴とするＬＳＩテスタ。
8. 【請求項８】一連のテスト信号を被試験集積回路に連続
   的に繰返し印加しながら前記被試験集積回路に流れる電
   源電流の周波数スペクトルを解析することで、集積回路
   の故障検査を行う装置における周波数スペクトルの観測
   方法であって、 （ａ）前記テスト信号の印加周期毎にタイミング信号を
   発生するステップと、 前記タイミング信号により、前記電源電流の値のサンプ
   リングを開始するステップと、 （ｂ）前記タイミング信号により前記電源電流の値のサ
   ンプリングを停止するステップと、 （ｃ）取得した前記サンプリング結果から離散フーリエ
   変換演算により前記電源電流に含まれる前記テスト信号
   の印加周期に対する周波数及びその高調波成分の大きさ
   を算出するステップと、 （ｄ）前記電源電流の各周波数成分の大きさを結果とし
   て出力するステップと、を含むことを特徴とする観測方
   法。
9. 【請求項９】前記サンプリングを開始するステップ
   （ａ）において、前記タイミング信号を予め定められた
   回数受信することにより、サンプリングを開始し、 前記サンプリングを終了するステップ（ｂ）において、
   続く前記タイミング信号の受信により、サンプリングを
   終了する、ことを特徴とする請求項８記載の観測方法。
10. 【請求項１０】前記サンプリングを開始するステップ
    （ａ）において、前記タイミング信号を予め定められた
    回数受信することによりサンプリングを開始し、 前記サンプリングを終了するステップ（ｂ）において、
    続く前記タイミング信号を予め定められた回数受信する
    ことによりサンプリングを終了する、ことを特徴とする
    請求項８記載の観測方法。
11. 【請求項１１】前記サンプリングを開始するステップ
    （ａ）において、予め定められた時間経過した後の最初
    のタイミング信号の受信によりサンプリングを開始し、 前記サンプリングを終了するステップ（ｂ）において、
    続く前記タイミング信号を予め定められた回数受信する
    ことによりサンプリングを終了する、ことを特徴とする
    請求項８記載の観測方法。
12. 【請求項１２】前記離散フーリエ変換演算により前記テ
    スト信号の印加周期に対する周波数及びその高調波成分
    の大きさを算出するステップ（ｃ）において、複数周期
    のサンプリングデータを平均化する、ことを特徴とする
    請求項８記載の観測方法。
13. 【請求項１３】一連のテスト信号を被試験集積回路に連
    続的に繰返し印加しながら前記被試験集積回路に流れる
    電源電流の周波数スペクトルを解析することで、前記被
    試験集積回路の故障検査を行う装置において、 （ａ）前記テスト信号の印加周期毎にタイミング信号を
    発生させるように制御する処理、 （ｂ）前記タイミング信号により、前記電源電流の値の
    サンプリングを開始させるよう制御する処理、 （ｃ）前記タイミング信号により前記電源電流のサンプ
    リングを停止させる処理、 （ｄ）取得した前記サンプリング結果から離散フーリエ
    変換演算により前記電源電流に含まれるテスト信号の印
    加周期に対する周波数及びその高調波成分の大きさを算
    出する処理、及び、 （ｅ）前記電源電流の各周波数成分の大きさを結果とし
    て出力する処理、を前記装置を構成するコンピュータ上
    で実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
14. 【請求項１４】前記離散フーリエ変換演算を高速フーリ
    エ変換を用いて行うことを特徴とする請求項１乃至６記
    載の観測装置。