JP3353255B2 - Ic試験装置 - Google Patents

Ic試験装置

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JP3353255B2 JP17427193A JP17427193A JP3353255B2 JP 3353255 B2 JP3353255 B2 JP 3353255B2 JP 17427193 A JP17427193 A JP 17427193A JP 17427193 A JP17427193 A JP 17427193A JP 3353255 B2 JP3353255 B2 JP 3353255B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は例えばメモリ等のIC
を試験するIC試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5にIC試験装置の概略の構造を示
す。図中PGはパターン発生器を示す。このパターン発
生器PGから試験パターン信号と期待値パターン信号と
が出力される。試験パターン信号はテストヘッドTHに
設けられたドライバDRとケーブルKBを通じてパフォ
ーマンスボードPFに装着された被試験素子DUTの一
つの入力端子に与えられる。
【0003】被試験素子DUTの入力端子は出力端子に
切替られ、出力端子に切替られているタイミングで、応
答出力信号OUTを出力し、ケーブルKBを通じてテス
トヘッドTHに搭載されている比較器CPに入力され
る。比較器CPは応答出力信号のレベルが規定のH論理
レベル及びL論理レベルを持っているか否かを判定す
る。つまりタイミング発生器TGから与えられるストロ
ーブパルスSTRBの供給タイミング毎に被試験素子D
UTが出力した応答出力信号の論理を判定して読込み、
その論理値を論理比較器DCに入力する。
【0004】論理比較器DCでは比較器CPから入力さ
れる応答出力信号の論理とパターン発生器PGから出力
される期待値パターン信号とを比較し、不一致が発生す
るか否かを監視する。不一致が検出された場合は、不良
解析メモリFMにその不一致が発生したアドレス(被試
験素子DUT内のアドレスと同一)に不良を表わす例え
ばH論理を書込む。
【0005】図6に論理比較器DCの内部構成を示す。
論理比較器DCはインターリーブ方式により期待値パタ
ーン信号PBと被試験素子DUTの応答出力信号OUT
を多相の低速信号に変換し、この多相の低速信号同士で
時間的に余裕を持たせてディジタル比較を行なう構造と
される。4及び5は分相回路を示す。この例では3相の
インターリーブ方式を採った場合を示す。分相回路4及
び5は3進カウンタCONと、3個のフリップフロップ
FF1 、FF2 、FF3 とによって構成される。
【0006】分相回路4は期待値パターン信号PBを低
速の多相信号に変換する。このため3個のフリップフロ
ップFF1 〜FF3 の各入力端子に期待値パターン信号
PBを与え、クロック入力端子にカウンタCONからク
ロックSNCを3相のパルスに変換した各相のパルス信
号を与え、3相のパルス信号の各相の例えば立上りエッ
ジによりフリップフロップFF1 〜FF3 に与えている
期待値パターン信号PBの各論理値を読込む。この結果
として、各フリップフロップFF1 〜FF3 の各出力に
は図7Cに示す3相に分相された低速の期待値パターン
信号PB1 ,PB2 ,PB3 が出力される。
【0007】分相回路5では3個のフリップフロップF
1 〜FF3 の各入力端子に被試験素子DUTの応答出
力信号OUTを与え、カウンタCONでストローブパル
スSTRBを3相のパルスに分相し、この3相に分相し
たストローブパルスSTRBをフリップフロップFF1
〜FF3 の各クロック入力端子に与え、各相のパルスの
立上りエッジで応答出力信号OUTを各フリップフロッ
プFF1 〜FF3 に読込む。この結果として各フリップ
フロップFF1 〜FF3 から図7Fに示す3相に分相さ
れた低速の応答出力信号OUT1 ,OUT2 ,OUT3
が出力される。
【0008】これらの各低速の期待値パターン信号PB
1 〜PB3 と応答出力信号OUT1〜OUT3 はそれぞ
れ1相ずつ1つのディジタル比較器61 ,62 ,63
入力され、各ディジタル比較器61 ,62 ,63 で期待
値パターン信号PBと応答出力信号OUTとを比較す
る。ディジタル比較器6の比較結果は多重化回路7で多
重化され、図7Gに示す元の高速信号に戻され、整時回
路8を通じて不良解析メモリFMに与えられ、書込が行
なわれる。図7Hは整時回路8においてクロックSNC
で整時されて1クロック分遅延されて出力される様子を
示している。
【0009】被試験素子DUTの良否を試験する項目に
は応答速度の速い、遅いを仕分けする項目がある。被試
験素子DUTの応答速度を測定するにはストローブパル
スSTRBの位相を順次ずらし被試験素子DUTの応答
出力信号OUTがどのようなタイミングで立上り、立下
っているかを波形として観測しなければならない。この
ような要求に対し従来よりICテスタには波形観測モー
ドが用意されている。
【0010】この波形観測モードではストローブパルス
STRBの位相を順次移動させ、各移動点毎に論理比較
結果を不良解析メモリに取込み、不良解析メモリFMに
取込んだ正常と不良の境界から被試験素子DUTの応答
出力信号OUTの波形を再現させる方法を用いている。
この方法を採る理由はパフォーマンスボードには波形観
測用のオシログラフを直接接続できないからである。
【0011】図8にその一例を示す。図8に示す○印は
論理比較結果が良の場合、×印は不良の場合を示す。こ
の論理判定の方法を以下に説明する。被試験素子DUT
から同一波形の応答出力信号OUTを繰返し出力させ
る。比較器CPの基準電圧VREF に応答出力信号OUT
のL論理レベルより低い電圧V 1 を与える。この状態で
ストローブパルスSTRBを応答出力信号OUTが出力
される周期に同期して例えばタイミングをt1 〜t256
まで変化させて比較器CPにこの例では256回与え
る。基準電圧VREF が応答出力信号OUTのL論理レベ
ルよりマイナス側にあるV1 に設定した場合には比較器
CPの比較出力は全てL論理となる。論理比較器DCに
与える期待値パターン信号をL論理としておくことによ
り論理比較器6は良を表わすL論理(○印)を出力す
る。
【0012】一方、基準電圧VREF を応答出力信号OU
TのL論理レベルより高く、H論理レベルより低い電圧
2 ,V3 …V7 に設定した場合には、応答出力信号O
UTがL論理レベルにある区間では比較器CPの比較結
果はH論理となる。この結果論理比較器DCは不一致を
検出し、H論理(×印)を出力する。応答出力信号OU
Tが基準電圧V2 ,V3 ,V4 …V7 を横切って基準電
圧V2 〜V7 より正側に出ると、その時点から比較器C
PはL論理を出力する。よって応答出力信号OUTが各
基準電圧V2 〜V7 より上に存在する区間では論理比較
器DCは一致を表わすL論理(○印)を出力する。
【0013】次に基準電圧VREF を応答出力信号OUT
のH論理レベルより高い電圧V8 に設定した場合には、
全てのストローブのタイミングで比較器CPはH論理を
出力し、論理比較器DCは不一致を表わすH論理(×
印)を出力する。この操作を各基準電圧V1 〜V8 につ
いて各基準電圧V1 〜V8 毎に1本ずつ実行し、その都
度論理比較器DCの比較結果をメモリに取込むことによ
り、応答出力信号OUTの波形データをメモリに記憶す
ることができる。この方法をシュムプロットと呼んでい
る。このシュムプロットにより応答出力信号OUTの立
上りと立下りを観測するには必ず2テスト周期2t1
必要とし、ストローブパルスSTRBは必ずこの2テス
ト周期2t1 内を可変範囲に設定されなければならな
い。
【0014】低速の期待値パターン信号PB1 〜PB3
及び低速の応答出力信号OUT1 〜OUT3 は図7に示
したようにクロックSNCの3倍の周期3t(3テスト
周期)を持つ、3t1 の周期内において、前半の2t1
がストローブ設定範囲に当てられ、後部の1t1 にディ
ジタル比較のタイミングとして利用される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】図7Dに示した応答出
力信号OUTは期待値パターン信号PBと同位相で描い
ているが、実際上はドライバDRからパフォーマンスボ
ードPFに伝播する時間と、パフォーマンスボードPF
から比較器CPに伝播する時間を加え合せた時間τ1
遅れが生じる。この遅れ時間τ1 が存在することにより
ストローブパルスSTRBの設定範囲が2t1 −τ1
なり、2テスト周期2t1 の全範囲をカバーできなくな
り、波形の一部が観測できなくなる不都合が生じる。
【0016】つまり、被試験素子DUTの応答出力信号
が比較器CPに時間τ1 だけ遅れて入力されるから、こ
れを打抜くためのストローブパルスSTRBも時間τ1
だけ遅延させなければならない。タイミング発生器TG
にはストローブパルスSTRBの位相を設定する手段が
設けられており、この設定手段によりタイミングオフセ
ットTOFF =τ1 を設定する。ストローブパルスSTR
BにタイミングセットTOFF を与えることにより、スト
ローブパルスSTRBはオフセット分TOFF の時間遅れ
て比較器CPに与えられる。タイミングオフセットT
OFF の値は被試験素子DUTを搭載したパフォーマンス
ボードPFの種類によって変化し、その設定値はIC試
験装置を利用する者がパフォーマンスボードPFを含む
遅延時間を実測して求め、その実測値に応じて利用者が
設定する。
【0017】ストローブパルスSTRBがタイミングオ
フセットTOFF によって遅れるから先に説明した波形観
測モードにおいて、ストローブパルスSTRBの位相を
変化させ応答出力信号OUTの波形を取込む範囲が2t
1 −TOFF に制限されてしまう不都合が生じる。図7J
に示す遅延時間τ1 (タイミングオフセットTOFF と同
じ)は1テスト周期t1 に対し、τ1 <t1 の関係の場
合を示しているが現実にはτ1 >t1 の関係になる場合
が多い。τ1 >t1 の関係になるとき、ストローブパル
スSTRBの可変範囲は1テスト周期t1 より狭くな
る。この結果波形観測モードでは立上り部分か立下り部
分の何れか一方だけしか観測することができなくなる不
都合が生じる。
【0018】この発明の目的は遅延時間τ1 がテストサ
イクルの周期t1 より長い場合でも波形観測モードにお
けるストローブパルスの可変範囲を最低限2テスト周期
を確保し、被試験素子の応答出力を立上り部分と立下り
部分の双方を確実に観測することができるIC試験装置
を提供しようとするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】この発明では論理比較器
に与える期待値パターン信号の供給路と、論理比較器に
基準タイミングを与えるクロックの供給路に1テスト周
期t1 を1可変ステップとする可変遅延回路を設け、こ
の可変遅延回路によってテストヘッドとパフォーマンス
ボードを電気信号が往復する時間τ1 に含まれる周期t
1 乃至その整数倍部分の遅延を与え、テスト周期t1
下の端数部分は論理比較器のインターリーブを1相増加
して4相とし、低速多相信号の周期を4t1 に拡大する
ことにより、周期4t1 の中の頭部のt1 の期間をこの
端数部分に割当てる構造としたものである。
【0020】従ってこの発明によれば論理比較器を4相
のインターリーブ構造とすることにより低速多相信号の
周期をテスト周期t1 の4倍の周期4t1 とし、4t1
内の頭部のt1 の周期部分で遅延時間τ1 内の周期t1
の整数倍の時間m・t1 に対応する時間を除去した端数
の時間を割当、残りの3・t1 内の2・t1 の期間をス
トローブパルスの可変範囲に割当、最後のt1 の期間を
論理比較する期間に割当てることができる。
【0021】よってテストヘッドとパフォーマンスボー
ドとの間の遅延時間τ1 がテスト周期t1 の整数倍以上
の時間であっても、可変遅延回路にテスト周期t1 の整
数倍の遅延時間を与えることにより、残りは必ずテスト
周期t1 より短かくなる。よってこの遅延時間の端数部
分は4相の低速多相信号の先頭の部分で吸収することが
でき、この結果ストローブパルスの可変範囲を必ずテス
ト周期t1 の2周期分2t1 を確保することができる。
【0022】
【実施例】図1にこの発明の一実施例を示す。図6と対
応する部分には同一符号を付して示す。この発明では論
理比較器DCに基準タイミングを与えるクロック供給路
1と、論理比較器DCに期待値パターン信号を与える期
待値パターン信号を供給する期待値パターン信号供給路
2とに可変遅延回路3A,3Bを設けた構造を特徴とす
るものである。これらの遅延回路3A,3Bにドライバ
DRから、パフォーマンスボードPFを経て比較器CP
に至る間の遅延時間τ1 に含まれるテスト周期t1 の整
数倍の遅延時間m・t1 を与える。このためこの例では
フリップフロップFFを継続接続してシフトレジスタを
構成し、このシフトレジスタを構成するフリップフロッ
プFFの従続接続段数をマルチプレクサMUXによって
選択し遅延量を可変できるように構成した場合を示す。
各フリップフロップFFを周期t1 を持つクロックSU
BCLKで駆動することにより、フリップフロップFF
を1段通す毎に遅延時間t1 が得られる。
【0023】可変遅延回路3Aにはタイミング発生器か
らSNC DATAが与えられる。このSNC DAT
Aは試験の開始時点で例えばH論理に立上り試験終了で
L論理に立下る論理信号である。タイミングオフセット
OFF をTOFF =0に設定した場合は可変遅延回路3A
と3Bを構成するマルチプレクサMUXは入力信号をそ
のまま選択して出力する。このため可変遅延回路3Aの
出力は試験開始と同時にH論理に立上るから、アンドゲ
ードAND1 とAND2 は開に制御され1テスト周期t
1 を持つSUBCLKが時間遅れなく基準クロックSN
C(図2B)として分相回路4を構成するカウンタCO
Nに入力される。
【0024】また可変遅延回路3Bでは期待値パターン
信号PBが遅延されることなく分相回路4に供給され、
各フリップフロップFF1 〜FF4 のデータ入力端子に
与えられる。よって分相回路4から4テスト周期4t1
の周期を持つ低速の4相信号が出力される。図2Cにそ
の中の1相分PAT 1を示す。一方分相回路5にはス
トローブパルスSTRBが供給される。この例ではタイ
ミングオフセットTOFF をTOFF =0に設定したからス
トローブパルスSTRBは図2Dに示すように、基準ク
ロックSNCに対して時間遅れなく分相回路5を構成す
るカウンタCONに入力され4相のパルスに変換され、
フリップフロップFF1 〜FF4 の各クロック入力端子
に与えられる。フリップフロップFF1 〜FF4 の各デ
ータ入力端子には被試験素子DUT(図1には示してい
ない)から出力される応答出力信号OUTが与えられる
から、この分相回路5の出力には応答出力信号OUTを
4相に分相した低速信号が出力される。図2Eにその中
の1相分SH/L 1を示す。
【0025】ディジタル比較器6では多相化された期待
値パターン信号PAT1と応答出力信号SH/L 1、
PAT2とSH/L 2、PAT3とSH/L 3、P
AT4とSH/L 4とが比較される。比較のタイミン
グは4t1 の期間中の最終期間に行なわれる。比較の結
果は多重化回路7で多重化される。図2Fに多重化回路
7の出力信号AAを示す。この多重化された信号AAは
遅延回路3Cで時間調整されて不良解析メモリFMに書
込まれる。
【0026】遅延回路3Cの遅延時間は前段側に設けた
可変遅延回路3A,3Bの遅延時間に対して補数の関係
に選定する。つまり可変遅延回路3A,3Bの遅延時間
Mと遅延回路3Cの遅延時間Nとの和が常に一定値Cと
なるC=M+Nに選定する。この例ではC=2t1 とし
た場合を示す。従って2t1 =0+Nであるから、遅延
回路3Cの遅延時間Nは2t1 に選定される。このよう
に遅延時間を選定することにより、常時論理比較器CD
の遅延時間を一定に保つことができ、全ピンの論理比較
結果を同時に不良解析メモリFMに与えることができ
る。図2Gに遅延回路3Cで時間2t1 だけ遅延された
信号BBを示す。図2Iは整時回路8で整時した論理比
較出力信号を示す。
【0027】図3はタイミングオフセットTOFF をT
OFF =t1 +Δtに設定した場合を示す。TOFF =t1
+Δtに設定した場合には、可変遅延回路3Aと3Bは
遅延時間を1テスト周期t1 に選定する。また遅延回路
3Cもt1 に選定する。可変遅延回路3Aと3Bに遅延
時間t1 を与えることにより分相回路4を構成するカウ
ンタCONに与えられる基準クロックSNCは図3Bに
示すように試験開始のポイント(SNC DATAの立
上りのポイント)よりテスト周期t1 だけ遅れて出力さ
れる。この結果分相回路4から出力される4相の低速信
号PAT1〜PAT4も1テスト周期t1 ずつ遅れて出
力される。この遅れによって被試験素子DUTの応答出
力信号OUTの位相(遅れ時間τ1 )に低速化された期
待値パターン信号PAT1,PAT2〜PAT4と基準
クロックSNCの位相が近づけられ、位相合せが行なわ
れる。
【0028】ストローブパルスSTRBはタイミングオ
フセットTOFF =t1 +Δtに設定されたことにより、
タイミング発生器(図5参照)から出力される状態にお
いて、タイミングセットTOFF だけ遅れを持って出力さ
れる。この様子を図3Dに示す。ストローブパルスST
RBがタイミングオフセットTOFF だけ遅延して与えら
れることにより、被試験素子DUTの応答出力信号OU
TはストローブパルスSTRBに同期して分相される。
図3EはストローブパルスSTRBに同期して分相され
た低速信号の中の一つの相SH/L 1を示す。この低
速信号SH/L1は期待値パターン信号PAT1と論理
比較される。論理比較は4t1 の期間中の最終期間に行
なわれる。図3Fに論理比較結果を多重化した信号AA
を示す。信号AAは遅延回路3Cにより1テスト同期t
1 だけ遅延され(図3G)信号BBとされて整時回路8
に与えられ、整時回路8から不良解析メモリFMに入力
される。この入力タイミングは図2の場合と同じタイミ
ングになる。
【0029】ここでこの発明によれば図4に拡大して示
すように、期待値パターン信号PBと、基準クロックS
NCを4相のインターリーブにより4テスト周期4t1
を持つ低速信号に分相したから、タイミングオフセット
OFF の中の1テスト周期t 1 以下の端数値Δtを4t
1 内の先頭の期間に割当ることができる。従って4t 1
の周期中の先頭の期間がタイミングオフセットT
OFF (応答出力信号OUTの遅延時間t1 と同じ)の端
数値Δtを吸収するための期間にそのほとんどが使われ
てしまったとしても、残りに3テスト周期3t1 の期間
が存在する。従ってストローブの設定範囲として2テス
ト周期2t1 を確保することができ、最終の期間に論理
比較を行なわせることができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば被
試験素子DUTの応答出力信号OUTがケーブルによっ
て遅れることを予知して、この遅れ時間t1 に相当する
タイミングオフセットTOFF を設定することにより、タ
イミングオフセットTOFF (τ 1 )に含まれるテスト周
期t1 の整数倍に対応する時間を可変遅延回路3A,3
Bに設定し、可変遅延回路3A,3Bによって期待値パ
ターンと基準クロックの位相を遅延させることにより被
試験素子の応答出力信号OUTと期待値パターン信号及
び基準クロックの位相差をタイミングオフセットTOFF
に含まれるテスト周期t1 の整数倍を除去した端数値に
相当するまでに近づけ、この位相差分を4相のインター
リーブにより4テスト周期4t1 の周期を持つ(低速信
号により論理比較することにより、4テスト周期4t1
の先頭のt1 の期間で端数値Δtを吸収させ、残りの3
1 の期間をストローブ設定範囲と、論理比較範囲に割
当ることができる。よってテストヘッドとパフォーマン
スボードとの間を往復する時間が1テスト周期t1 より
大きくなっても、ストローブ設定範囲が狭くなることは
ない。よって波形観測モードにおいて、被試験素子から
出力される応答出力信号の立上り及び立下りの何れをも
観測することができるIC試験装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】この発明の動作を説明するための波形図。
【図3】この発明の動作を説明するための波形図。
【図4】この発明の要部の動作を説明するための波形
図。
【図5】従来の技術を説明するためのブロック図。
【図6】従来の技術を説明するための接続図。
【図7】従来の技術の動作を説明するための波形図。
【図8】IC試験装置における波形観測モードを説明す
るための波形図。
【符号の説明】
PG パターン発生器 TG タイミング発生器 TH テストヘッド PF パフォーマンスボード DUT 被試験素子 CP 比較器 DC 論理比較器 FM 不良解析メモリ 1 基準タイミングを与えるクロック供給路 2 期待値パターン信号供給路 3A,3B,3C 可変遅延回路 4,5 分相回路 6 ディジタル比較器群 7 多重化回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/319

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準タイミングに同期してテストヘッド
    に設けたドライバから、パフォーマンスボードに設けた
    被試験素子に試験パターン信号を与え、その応答出力を
    上記テストヘッドに設けた比較器に与え、この比較器に
    おいて上記基準タイミングに同期して上記被試験素子の
    応答出力の論理値を取込み、この取込んだ論理値を論理
    比較器において期待値パターン信号と比較し、不一致の
    検出により被試験素子の不良個所を検出する構造のIC
    試験装置において、 上記論理比較器に基準タイミングを与えるクロックの供
    給路と、期待値パターン信号を与える期待値パターン信
    号路に、上記テストヘッドとパフォーマンスボードを電
    気信号が往復する時間に含まれるテスト周期の整数倍に
    対応する時間の遅延を与えることができる可変遅延回路
    を設け、この可変遅延回路の遅延により被試験素子の応
    答出力信号と期待値パターン信号及び基準クロックとの
    位相差を上記往復する時間からテスト周期の整数倍を除
    去した端数値分までに接近させ、残りの端数値分の位相
    差を論理比較器を4相の分相回路によって構成し、4テ
    スト周期を持つ低速多相信号により被試験素子の応答出
    力信号と期待値パターン信号を論理比較し、4テスト周
    期の中の先頭の1テスト周期に相当する期間で上記端数
    値分の位相差を吸収し、残りの3テスト周期をストロー
    ブパルスの設定範囲と論理比較範囲に割当る構造とした
    IC試験装置。
  2. 【請求項2】 論理比較器の出力側に可変遅延回路を設
    け、この可変遅延回路の遅延時間と上記請求項1記載の
    遅延回路の遅延時間の和が一定となるように構成したこ
    とを特徴とするIC試験装置。
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