JP4291493B2 - 被試験icの応答出力信号読取方法及びこの読取方法を用いたic試験装置 - Google Patents
被試験icの応答出力信号読取方法及びこの読取方法を用いたic試験装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は例えば半導体集積回路素子(IC)を試験するIC試験装置に関し、特に被試験ICが出力する応答出力信号を取り込むタイミングを早め、テスト速度を向上することを目的とするものである。
【0002】
【従来の技術】
図5にIC試験装置の概略の構成を示す。図中TESはIC試験装置の全体を示す。IC試験装置TESは主制御器111と、パターン発生器112,タイミング発生器113,波形フォーマッタ114,論理比較器115,ドライバ116,コンパレータ117,不良解析メモリ118,論理振幅基準電圧原121,比較基準電圧源122,デバイス電源123等により構成される。図5では1つのチャンネルを示しているが、現実は図5の構成が被試験IC119の端子の数以上設けられる。
【0003】
主制御器111は一般にコンピュータシステムによって構成され、利用者が作製した試験プログラムに従って主にパターン発生器112とタイミング発生器113を制御し、パターン発生器112から試験パターンデータを発生させ、この試験パターンデータを波形フォーマッタ114で実波形を持つ試験パターン信号TPに変換し、この試験パターン信号TPを論理振幅基準電圧源121で設定した振幅値VIH,VILを持った波形に電圧増幅するドライバ116とケーブルによって構成される信号伝送線路120を通じて被試験IC119に印加し記憶させる。
【0004】
被試験IC119から読み出して応答出力信号は信号伝送線路120を通じてコンパレータ117に供給され、コンパレータ117で比較電圧源122から与えられる比較電圧VOH,VOLと比較し、所定の論理レベル(H論理の電圧、L論理の電圧)を持っているか否かを判定し、所定の論理レベルを持っていると判定した信号は論理比較器115でパターン発生器112から出力される期待値と比較し、期待値と不一致が発生した場合は、その読み出したアドレスのメモリセルに不良があるものと判定し、不良発生ごとに不良解析メモリ118に不良アドレスを記憶し、試験終了時点で例えば不良セルの救済が可能か否かを判定する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図6にコンパレータ117における信号の取込み動作の状況を示す。図6の例は1テスト周期TTES おきに被試験IC119から応答出力信号ROUT を読み出した状況を示す。図6Bに示す応答出力信号ROUT は被試験IC119が出力した応答信号、図6Cは応答出力信号ROUT が信号伝送線路120を伝搬してコンパレータ117に受信される受信信号RTXを示す。コンパレータ117では受信信号RTXのレベルを比較電圧VOLより以下か、VOHより以上かを比較判定し正規のL論理電圧と正規のH論理電圧を持っているか否かを判定すると共に、ストローブパルスSTBによって、受信信号RTXの論理値を論理比較器115に読み込む動作を実行する。
【0006】
ストローブパルスSTBをコンパレータ117に印加するタイミングは受信信号RTXのレベルが充分安定したタイミングに選定される。つまり、受信信号RTXは図7に示すように、被試験IC119の出力端子から信号伝送線路120を通じてコンパレータ117に入力される。信号伝送線路120にはその全長Lに比例した遅延時間を持つ伝搬遅延時間Tpdを有する。また、この伝搬遅延時間Tpdの2倍の周期で反射波がコンパレータ117の入力端子に繰り返し到来するため、被試験IC119の出力インピーダンスJOUT と試験装置の入力インピーダンスJinとがミスマッチ(ROUT>Rin)の場合、コンパレータ117の入力端子における受信信号RTXの立上りの波形が大きくなまり信号の検出に遅れを生じさせる。
【0007】
その様子を図8に詳細に示す。図8Bは被試験IC117が出力した応答出力信号ROUT を示す。この応答出力信号ROUT が信号伝送線路120を通じてIC試験装置のコンパレータ117の入力端子に到来すると、図8Cに示すような波形となる。つまり、被試験IC119が出力した応答出力信号ROUT の立上りのタイミングから信号伝送線路120の伝搬遅延時間Tpdだけ遅れて第1波が到来し、その第1波の反射により平坦部分が発生し、信号伝送線路120を往復して第2波が到来する。これを繰り返すことにより信号伝送線路120のコンパレータ117側の終端Jに発生する受信信号RTXは階段波状に立ち上がる。階段波状のレベルは第1波が最も強く、第2波、第3波の順に順次レベルが低下する。立下り側でも第1波、第2波、第3波の順に順次階段波状に立下る。
【0008】
このように立上り及び立下りが変化するものであるから、受信信号RTXがコンパレータ117に与えているH論理を判定する比較電圧VOHを横切るまでに時間が掛かることになる。また、立下り側も同様に基準電圧VOLを横切るまでに時間が掛かることになる。
この結果、被試験IC119の応答出力信号ROUT がコンパレータ117の入力端子に到来し、そのレベルが充分安定するまでの時間TS(各テスト周期TTES の初期位相からの時間)は図6Cに示すように比較的長くなる。このためにストローブパルスSTBの印加タイミングTO もTs<TO に採らなくてはならないから、最終的にストローブパルスSTBの設定タイミングTO に制限されて、テスト周期TTES を短くできない不都合がある。
【0009】
つまり、IC試験装置の最高動作速度は被試験IC119の応答出力信号ROUT の論理値を論理比較器115に取り込むまでの時間TO に制限され、この制限値以上に高速化することができない不都合がある。
この発明の目的は被試験IC119が出力する応答出力信号の論理値をテスト周期の初期位相から大きく遅れることなく読み取ることができる被試験ICの応答出力信号読取方法及びこの読取方法を利用したIC試験装置を提案するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明では被試験ICが出力する応答出力信号をコンパレータで正常なH論理及びL論理を具備しているか否かを判定し、その判定の結果、良と判定した論理値を期待値と比較し、期待値との不一致を検出して被試験ICの不良箇所を特定するIC試験装置において、
コンパレータの入力端子に各テスト周期ごとに発生する期待値信号を注入し、期待値信号と応答出力信号の加算値を応答出力信号の論理値として読み取ることを特徴とする被試験ICの応答出力信号読取方法を提案するものである。
【0011】
この発明による被試験ICの応答出力信号読取方法によれば期待値はIC試験装置内で発生するため、コンパレータの入力端子には、波形歪みを伴うことなく入力することができる。期待値信号だけが入力されてもコンパレータはL論理であるのか、H論理であるのかを判定することができないように期待値信号のレベルを選定しておくことにより、応答出力信号の立上りのタイミングにおいて当初わずかなレベルの信号(例えば図8に示した階段波の第1ステップ)が到来しても、このわずかなレベルの応答出力信号が期待値信号に加えられることにより、コンパレータはH論理を判定することができる。これによりストロープパルスを各テスト周期ごとに応答出力信号ROUT の立上りのタイミングから大きく遅れることなく印加することができ、これに伴ってテスト周期を短縮することができるため、テスト速度を高速化することができる利点が得られる。
【0012】
この発明のIC試験装置によれば、コンパレータの入力端子に到来する被試験ICが出力した応答出力信号のレベルがわずかでも立上がればコンパレータは直ちにH論理判定することができる。
また、立下りのタイミングでも期待値信号はテスト周期の終了のタイミングで時間遅れなく立下るので、この期待値信号の立下りのタイミング以後に被試験ICから送られて来る応答出力信号がわずかでも低下すればコンパレータは直ちにL論理を判定することができる。
【0013】
よって、立上り及び立下りの何れの変化も素早く検出することができる利点が得られ、これによりストロープパルスの印加タイミングをテスト周期の初期位相側に近づけることができ、これによりテスト周期を短く設定することができ、IC試験装置の高速化を実現することができる利点が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1にこの発明を適用したIC試験装置の一実施例を示す。図5と対応する部分には同一符号を付して示す。この発明では信号伝送線路120のコンパレータ116側の終端Jにパターン発生器112から期待値信号PAを印加する構成を付加した点を特徴とするものである。
図1に示す実施例ではパターン発生器112から出力される期待値信号PAを必要に応じて、例えばアンドゲートによって構成されるゲート回路G1で取り出し、このゲート回路G1で取り出した期待値信号PAを論理和回路G2を通じてドライバ116の入力端子に印加し、ドライバ116を通じて終端Jに期待値信号PAを供給する構成とした場合を示す。
【0015】
ゲート回路G1は通常は閉じた状態に制御されているが、被試験IC119が応答出力信号ROUT を出力するタイミングで開に制御し、期待値信号PAをドライバ116を通じて終端Jに印加する。このとき、ドライバ116から出力される期待値信号PAの振幅を決める制限電圧VIH,VILを、コンパレータ117に設定する比較電圧VOH,VOLに対して図2に示すように制限電圧VIHとVILを比較電圧VOHとVOLの間の範囲内に設定する。
【0016】
ドライバ116から出力される期待値信号PAの振幅を図2に示す関係に設定することにより、期待値信号PAが単独でコンパレータ117に入力されても、コンパレータ117の出力は応動しない。
これに対して被試験IC119が応答出力信号ROUT を出力するタイミングに同期させて期待値信号PAを終端Jに印加すると、終端Jの電位は図3Fに示すように期待値信号PAと受信信号RTXの加算値で変化する。従って、受信信号RTXの例えば一波目が到来すると、この一波目の階段波が期待値PAに重畳するからコンパレータ117に設定した比較電圧VOHを越える。これによりコンパレータ117はH論理の比較結果(図3G)を出力する。この結果、受信信号RTXの例えば一波目のステップで受信信号RTXの到来を検出することができ、ストローブパルスSTBのタイミングをテスト周期TTES の初期位相側に近づけて設定することができる。
【0017】
図3に示す例では被試験IC119が正常に動作し、ストローブパルスSTBで読み込むコンパレータ117の出力は各テスト周期ごとに設定した期待値と同じ論理値である場合を示す。従って、論理判定結果は図3Iに示すように良を表すOKとなる。
一方、図4は被試験IC119が誤動作した場合を示す。つまり、期待値が図4Bに示すようにH,L,Hであるにも係わらず、被試験IC119の応答出力信号ROUT は各テスト周期で図4Cに示すようにL,H,Lを出力した場合を示す。
【0018】
この場合には、第1テスト周期と第3テスト周期で期待値信号PAが発生するが、このテスト周期では被試験IC119は誤動作により応答出力信号ROUT を出力しないから、期待値信号PAだけではコンパレータ117に設定した比較電圧VOHに達しない。従って、コンパレータ117の出力は図4Gに示すように変化せずL論理の状態を維持する。このL論理をストローブパルスSTBで論理比較器115に読み込むから、論理比較器115は期待値Hとの不一致を検出する。よって論理判定結果は図4Iに示すように不良を表すNGとなる。
【0019】
これに対し第2テスト周期では期待値がLであるにも係わらず、被試験IC119が誤動作によりH論理の応答出力信号ROUT を出力した場合を示す。この場合には受信信号RTXの例えば2波目のステップで比較電圧VOHに達したとすると、その時点でコンパレータ117の出力が図4Gに示すようにH論理に反転する。よって、このH論理をストローブパルスSTBで論理比較器115に読み込むから論理比較器115の判定結果は不良を表すNGとなる。
【0020】
以上の説明から明らかなように、期待値信号PAをコンパレータ117の入力側に印加してもコンパレータ117及び論理比較器115が正常に判定動作することが理解できよう。
【0021】
【発明の効果】
以上説明しように、この発明によれば被試験IC119が出力した応答出力信号ROUT が、コンパレータ117に到来するまでに波形がなまって立上りが緩慢になっても、コンパレータ117の入力側に期待値信号PAを印加することにより、擬似的に受信信号RTXの立上りを急峻な波形に波形整形することができる。この結果、コンパレータ117における受信信号RTXの到来を検出する時間の遅れを短くすることができる利点が得られる。
【0022】
この結果、ストローブパルスSTBの印加タイミングを各テスト周期TTES の初期位相側に近づけて設定することができ、これによりテスト周期TTES を短くできるため、試験速度を高速化することができる大きな利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を説明するためのブロック図。
【図2】この発明の要部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タイミングチャート。
【図4】この発明の他の動作状態を説明するためのタイミングチャート。
【図5】IC試験装置の概要を説明するためのブロック図。
【図6】図5に示したIC試験装置のコンパレータの部分の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図7】IC試験装置と被試験ICとの間の接続状態を説明するための接続図。
【図8】被試験ICが出力した応答出力信号と、この応答出力信号がIC試験装置に到来するまでに受ける波形歪みを説明するための波形図。
【符号の説明】
TES IC試験装置
112 パターン発生器
114 波形フォーマッタ
115 論理比較器
116 ドライバ
117 コンパレータ
119 被試験IC
120 信号伝送線路
PA 期待値信号
TTES テスト周期
ROUT 応答出力信号
VOL,VOH 比較電圧
STB ストローブパルス
Claims (2)
- 被試験ICの応答出力信号を信号伝送線路を通じてIC試験装置のコンパレータに取込み、その取込まれた信号を第1比較電圧及び第2比較電圧と上記コンパレータで比較して得られた論理値と期待値とを論理比較して被試験ICの良否を判定するIC試験方法において、
上記コンパレータの入力側に上記被試験ICが出力する応答出力信号に対応するタイミングで上記第1比較電圧よりも低く第2比較電圧よりも高い電圧を具備した振幅制限期待値信号を印加し、上記コンパレータで上記取込まれた信号と上記振幅制限期待値信号との加算値を上記比較電圧と比較して得られた論理値を求め、得られた論理値を上記期待値と比較してその比較結果を良否判定信号として読み込むことを特徴とする被試験ICの応答出力信号読取方法。 - 被試験ICの応答出力信号を信号伝送線路を通じてIC試験装置のコンパレータに取込み、その取込まれた信号と第1比較電圧及び第2比較電圧とを上記コンパレータで比較して得られた論理値と期待値とを論理比較して被試験ICの良否を判定するIC試験装置において、
上記被試験ICが応答出力信号を出力するタイミングで開にして、入力したパターン発生器からの期待値信号を出力するゲート回路と、
上記ゲート回路から出力される期待値信号と波形フォーマッタから出力される試験パターン信号との論理和を出力する論理和回路と、
入力した上記論理和回路からの期待値信号を上記第1比較電圧と第2比較電圧の範囲内の振幅に制限して出力するドライバと、
上記ドライバからの振幅制限期待値と上記取込まれた信号とが加算された信号を上記比較電圧と比較して論理値を出力する上記コンパレータと、
上記コンパレータからの論理値と上記パターン発生器からの期待値とを比較して良否結果を出力する論理比較器とを具備することを特徴とするIC試験装置。
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