JP4412917B2 - Current measuring device and test device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流測定装置及び試験装置に関する。特に本発明は、電子デバイスが受け取る電源電流を測定する電流測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
CMOS半導体等の電子デバイスにおいては、内部回路が動作した場合に、電源電流が大きく変化する。また、従来、電子デバイスの動作特性試験時に負荷に与える電圧の変動が小さい電圧発生回路が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−333249号公報(第2−4頁、第1−5図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年の微細化技術の向上により、電子デバイスの高速度化、低電圧化が進み、電子デバイスの電源電圧における変動の許容幅が小さくなっている。そのため、電子デバイスを試験する試験装置においては、更に高い精度の電源装置が必要とされている。
【0005】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電流測定装置及び試験装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第1の形態によると、電子デバイスが受け取る電源電流を測定する電流測定装置であって、電源電流の一部である第1電流を出力する第1電流供給部と、一端が第1電流供給部と接続されることにより、第1電流供給部が出力する第1電流を平滑化する平滑コンデンサと、平滑コンデンサよりも小さな静電容量を有し、一端が電子デバイスと電気的に接続されることにより、電源電流を平滑化するデバイス側コンデンサと、オンになった場合に、平滑コンデンサからデバイス側コンデンサへ、第1電流を流すスイッチと、第1電流よりも小さな第2電流を、スイッチと並列な経路を介して、デバイス側コンデンサに出力する第2電流供給部と、第2電流供給部が出力した第2電流に基づき、電源電流を算出する電源電流算出部とを備える。
【0007】
また、スイッチと、デバイス側コンデンサの一端とを電気的に接続する第1抵抗と、第1抵抗よりも大きな電気抵抗を有し、第2電流供給部と、デバイス側コンデンサの一端とを電気的に接続する第2抵抗とを更に備えてよい。また、スイッチがオンになった場合、電源電流算出部は、第1抵抗の電気抵抗と、第2抵抗の電気抵抗との比、及び出力した第2電流に基づき、電源電流を算出してよい。
【0008】
また、スイッチがオフになった場合、電源電流算出部は、第2電流を、電源電流として算出してよい。
【0009】
また、スイッチは、オンになった場合に平滑コンデンサとデバイス側コンデンサとを電気的に接続するMOSトランジスタと、一端がMOSトランジスタのゲート端子に電気的に接続され、他端にMOSトランジスタを制御する制御信号を受け取るゲート抵抗とを有してよい。
【0010】
本発明の第2の形態によると、電子デバイスが受け取る電源電流を測定する電流測定装置であって、電源電流の一部である第1電流を出力する第1電流供給部と、一端が第1電流供給部と接続されることにより、第1電流供給部が出力する第1電流を平滑化する平滑コンデンサと、平滑コンデンサよりも小さな静電容量を有し、一端が電子デバイスと電気的に接続されることにより、電源電流を平滑化するデバイス側コンデンサと、平滑コンデンサの一端と、デバイス側コンデンサの一端とを電気的に接続する第1抵抗と、第1抵抗よりも大きな電気抵抗を有し、一端がデバイス側コンデンサの一端と電気的に接続された第2抵抗と、第1電流よりも小さな第2電流を、第2抵抗を介して、デバイス側コンデンサに出力する第2電流供給部と、第1抵抗の電気抵抗と、第2抵抗の電気抵抗との比、及び第2電流供給部が出力した第2電流に基づき、電源電流を算出する電源電流算出部とを備える。
【0011】
本発明の第3の形態によると、電子デバイスを試験する試験装置であって、電子デバイスが受け取るべき電源電流の一部である第1電流を出力する第1電流供給部と、一端が第1電流供給部と接続されることにより、第1電流供給部が出力する第1電流を平滑化する平滑コンデンサと、平滑コンデンサよりも小さな静電容量を有し、一端が電子デバイスと電気的に接続されることにより、電源電流を平滑化するデバイス側コンデンサと、オンになった場合に、平滑コンデンサからデバイス側コンデンサへ、第1電流を流すスイッチと、第1電流よりも小さな第2電流を、スイッチと並列な経路を介して、デバイス側コンデンサに出力する第2電流供給部と、第2電流供給部が出力した第2電流に基づき、電源電流を算出し、算出した電源電流に基づき、電子デバイスの良否を判定する判定部とを備える。
【0012】
本発明の第4の形態によると、電子デバイスを試験する試験装置であって、電子デバイスが受け取るべき電源電流の一部である第1電流を出力する第1電流供給部と、一端が第1電流供給部と接続されることにより、第1電流供給部が出力する第1電流を平滑化する平滑コンデンサと、平滑コンデンサよりも小さな静電容量を有し、一端が電子デバイスと電気的に接続されることにより、電源電流を平滑化するデバイス側コンデンサと、平滑コンデンサの一端と、デバイス側コンデンサの一端とを電気的に接続する第1抵抗と、第1抵抗よりも大きな電気抵抗を有し、一端がデバイス側コンデンサの一端と電気的に接続された第2抵抗と、第1電流よりも小さな第2電流を、第2抵抗を介して、デバイス側コンデンサに出力する第2電流供給部と、第1抵抗の電気抵抗と、第2抵抗の電気抵抗との比、及び第2電流供給部が出力した第2電流に基づき、電源電流を算出し、算出した電源電流に基づき、電子デバイスの良否を判定する判定部とを備える。
【0013】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0015】
図1は、本発明の一実施形態に係る試験装置100の構成の一例を電子デバイス50とともに示す。電子デバイス50は、例えばLSI等の試験対象デバイス(DUT)である。本例の試験装置100は、電子デバイス50の試験を高い精度で行うことを目的とする。試験装置100は、制御部110、電源部106、パターン発生部102、信号入力部104、及び判定部108を備える。制御部110は、電源部106、パターン発生部102、信号入力部104、及び判定部108を制御する。
【0016】
電源部106は、電子デバイス50に電源電流を供給する電源装置である。また、本例において、電源部106は、電子デバイス50に供給した電源電流の大きさを測定して、測定結果を、判定部108に通知する。
【0017】
パターン発生部102は、電子デバイス50に入力されるべき試験パターンを生成して、信号入力部104に供給する。信号入力部104は、電源部106から電源電流を受け取る電子デバイス50に、試験パターンを、例えば所定の時間遅延させることにより、予め設定されたタイミングで、供給する。
【0018】
判定部108は、試験パターンに応じて電子デバイス50が出力する信号に基づき、電子デバイス50の良否を判定する。また、本例において、判定部108は、電源部106が電子デバイス50に与える電源電流の大きさに基づき、電子デバイス50の良否を判定する。判定部108は、電源電流を算出する電源電流算出部の機能を有してよい。本例によれば、電子デバイス50の試験を、適切に行うことができる。試験装置100は、電子デバイス50受け取る電源電流を測定する電流測定装置の機能を有してよい。
【0019】
図2は、電源部106の構成の一例を、電子デバイス50とともに示す。電源部106は、大電流用電源202、静止電流測定用電源204、複数の接続線206a、b、複数のコンデンサ214、216、スイッチ208、及び複数の抵抗210、212、218を有する。また、本例において、電子デバイス50は、コンデンサ216の端子電圧Voを、電源電圧として受け取る。
【0020】
本例において、大電流用電源202の一部である電流消費部306、複数のコンデンサ214、216、スイッチ208、及び複数の抵抗210、212、218は、ユーザインターフェース150上に設けられる。ユーザインターフェース150は、電流出力部302と電子デバイス50とを電気的に接続する配線が形成されたプリント基板の一例であり、例えば、電子デバイス50を裁置するパフォーマンスボードである。尚、試験装置100は、例えば、ウェハ状態の電子デバイス50を試験してもよい。この場合、電子デバイス50は、ユーザインターフェース150と、例えばプローブカートを介して接続される。
【0021】
大電流用電源202は、第1電流供給部の一例であり、電流出力部302及び電流消費部306を含む。電流出力部302は、電子デバイス50に電力を供給するデバイス電源であり、例えば制御部110の指示に基づく電圧を出力することにより、出力電流の少なくとも一部である第1電流iR1を、接続線206a、スイッチ208、抵抗210、及び抵抗212を介して、電子デバイス50に与える。本例において、第1電流iR1は、電子デバイス50が受け取るべき電源電流Ioの一部である。
【0022】
電流消費部306は、例えば制御部110の指示に応じて、電流出力部302の出力電流の一部である部分電流ILを、電子デバイス50と並列な経路に流して消費する。この場合、大電流用電源202は、出力電流から部分電流ILを除いた電流を、第1電流iR1として、電子デバイス50に供給する。
【0023】
また、電流消費部306は、抵抗212が生じる電圧に基づき、コンデンサ216の端子電圧Voが低下するのを検出する。そして、端子電圧Voが低下するのを検出した場合、電流消費部306は、部分電流ILの消費を停止する。この場合、大電流用電源202は、出力電流の略全部を、第1電流iR1として、電子デバイス50に供給することにより、第1電流iR1を増加させる。これにより、大電流用電源202は、端子電圧Voを上昇させる。そのため、本例によれば、コンデンサ216の端子電圧Voを、安定に保つことができる。また、これにより、端子電圧Voを電源電圧として受け取る電子デバイス50を、高い精度で試験することができる。
【0024】
静止電流測定用電源204は、第2電流供給部の一例であり、第1電流iR1よりも小さな第2電流iR2を、スイッチ208と並列な経路に設けられた抵抗218を介して、電子デバイス50に供給する。また、本例において、静止電流測定用電源204は、出力した第2電流iR2の大きさを、判定部108に通知する。
【0025】
複数の接続線206a、bは、例えば同軸ケーブルであり、電流出力部302及び静止電流測定用電源204と、ユーザインターフェース150とを電気的に接続する。本例において、接続線206aは、電流出力部302とスイッチ208とを電気的に接続する。接続線206bは、静止電流測定用電源204と抵抗218とを電気的に接続する。
【0026】
コンデンサ214は、平滑コンデンサの一例であり、一端が接続線206aを介して電流出力部302と接続され、他端が接地される。これにより、コンデンサ214は、電流出力部302が出力する第1電流iR1を平滑化する。また、コンデンサ214のこの一端は、スイッチ208及び抵抗210を介して、抵抗212と電気的に接続される。コンデンサ214は、電源電流Ioの一部である第1電流iR1を平滑化することにより、電源電流Ioを、抵抗212よりも電流方向の上流において平滑化する。
【0027】
コンデンサ216は、デバイス側コンデンサの一例であり、コンデンサ214よりも小さな静電容量を有する。また、コンデンサ216は、一端が電子デバイス50と接続され、他端が接地される。また、コンデンサ216の一端は、抵抗212、抵抗210、及びスイッチ208を介して、コンデンサ214と、電気的に接続される。これにより、コンデンサ216は、抵抗212よりも電流方向の下流において、第1電流iR1を平滑化する。コンデンサ216は、抵抗212が電子デバイス50に与える電源電流Ioを、平滑化してよい。
【0028】
スイッチ208は、抵抗212と直列に、コンデンサ214と抵抗210との間に設けられ、オンになった場合に、抵抗210及び抵抗212を介して、コンデンサ214からコンデンサ216へ、第1電流iR1を流す。本例において、スイッチ208は、制御部110の指示に応じてオン又はオフとなる。また、スイッチ208は、抵抗210の両端の電圧が所定の値より大きくなった場合、制御部の指示にかかわらず、第1電流iR1を流す。この場合、コンデンサ216の端子電圧Voが過度に低下するのを防ぐことができる。
【0029】
抵抗210は、第1抵抗の一例であり、スイッチ208と直列に接続されることにより、大電流用電源202の出力電流を制限して、大電流用電源202に、第1電流iR1を出力させる。また、抵抗210は、抵抗212を介してコンデンサ216と電気的に接続されることにより、スイッチ208と、コンデンサ216の一端とを、電気的に接続する。また、これにより、抵抗210は、コンデンサ214の一端と、コンデンサ216の一端とを電気的に接続し、スイッチ208がオンになった場合に、第1電流iR1を、コンデンサ214からコンデンサ216に流す。
【0030】
抵抗212は、接続抵抗の一例であり、抵抗210と直列に、抵抗210と電子デバイス50との間に設けられる。これにより、抵抗212は、電流出力部302と電子デバイス50とを電気的に接続し、抵抗210を介してスイッチ208から受け取る第1電流iR1を、電子デバイス50に供給する。抵抗212は、電流出力部302から受け取る第1電流iR1を、電源電流Ioの少なくとも一部として、電子デバイス50に供給してよい。
【0031】
また、抵抗212は、第1電流に応じて両端に生じる電圧を、電流消費部306に与える。この場合、抵抗212は、流れる電流の絶対値ではなく、コンデンサ216の端子電圧Voの低下を検知するために用いられる。そのため、抵抗212は、ユーザインターフェース150上に形成されたパターン抵抗であってよい。抵抗212の電気抵抗は、例えば5mΩ程度であってよく、例えば配線の銅の厚さが35μm、パターン幅が10mm、パターン長が10cm程度のパターン抵抗であってよい。
【0032】
抵抗218は、第2抵抗の一例であり、一端がコンデンサ216の一端と電気的に接続され、他端が、接続線206bを介して、静止電流測定用電源204と電気的に接続される。これにより、抵抗218は、静止電流測定用電源204と、コンデンサ216の一端とを電気的に接続する。また、抵抗218は、抵抗210よりも大きな電気抵抗を有する。これにより、抵抗218は、第1電流iR1よりも小さな第2電流iR2を、静止電流測定用電源204に出力させる。本例によれば、電源電流Ioを電子デバイス50に、適切に供給できる。
【0033】
以下、電源部106及び判定部108の動作について更に詳しく説明する。本例において、スイッチ208は、例えば電子デバイス50の機能試験を行う場合に、オンになる。この場合、電源部106は、第1電流iR1と第2電流iR2との和を、電源電流Ioとして、電子デバイス50に供給する。
【0034】
この場合、大電流用電源202及び静止電流測定用電源204は、抵抗210と抵抗218との電気抵抗の比に応じた第1電流iR1及び第2電流iR2を、電子デバイス50に与える。判定部108は、静止電流測定用電源204から通知された第2電流iR2の大きさと、当該電気抵抗の比に基づき、第1電流iR1の大きさを算出してよい。これにより、スイッチ208がオンになった場合、判定部108は、抵抗210の電気抵抗と、抵抗218の電気抵抗との比、及び静止電流測定用電源204が出力した第2電流iR2に基づき、電子デバイス50が受け取る電源電流Ioを算出する。判定部108は、機能試験の間に電子デバイス50が受け取る電源電流Ioを算出してよい。
【0035】
ここで、例えば第1電流iR1の大きさを、大電流用電源202が出力した電流に基づいて算出しようとすれば、コンデンサ214の静電容量の影響により誤差が生じる場合がある。しかし、本例において、静止電流測定用電源204は、大きな静電容量を有するコンデンサ214を介さずに、第2電流iR2を電子デバイス50に供給する。そのため、静止電流測定用電源204は、出力した第2電流iR2を高い精度で検知して、判定部108に通知できる。そのため、本例によれば、電子デバイス50の電源電流Ioを、高い精度で算出できる。
【0036】
また、スイッチ208は、例えば電子デバイス50の静止電流試験(Iddq試験)を行う場合に、オフになる。この場合、電源部106は、第2電流iR2を、電源電流Ioとして、電子デバイス50に供給する。そのため、スイッチ208がオフになった場合、判定部108は、静止電流測定用電源204が出力した第2電流iR2を、電子デバイス50が受け取る電源電流Ioとして算出する。これにより、判定部108は、静止電流測定用電源204出力した第2電流iR2に基づき、電源電流Ioを算出する。また、判定部108は、算出した電源電流Ioに基づき、電子デバイス50の良否を判定してよい。本例によれば、電子デバイス50の試験を高い精度で行うことが出来る。
【0037】
尚、電源電流Ioを平滑化するコンデンサとして、コンデンサ214及びコンデンサ216に代えて、例えば1個のコンデンサを用いるとすれば、コンデンサの容量が小さい場合には、電源電流Ioの変化に伴うコンデンサの端子電圧の変動が大きくなり、電子デバイス50の電源電圧が不安定になることとなる。また、コンデンサの容量が大きい場合には、コンデンサの端子電圧が変化した場合の回復に時間がかかることとなり、電子デバイス50の電源電圧を適切に保つことが困難になる場合がある。
【0038】
しかし、本例によれば、電子デバイス50の直近で電源電流Ioを平滑化するコンデンサ216と、機能試験等を行う場合の大きな第1電流iR1を平滑化するコンデンサ214とを設けることにより、例えば機能試験を行う場合に、電源電流Ioの変動に応じた電源電圧の変動を低減できる。また、静止電流測定等を行う場合には、例えばスイッチ208をオフにすることにより、電源電流Ioを高い精度で測定できる。
【0039】
ここで、電子デバイス50の電源電圧を、例えば2Vとした場合、電源電圧の変動の許容範囲を5%とすれば、0.5の裕度を更に考慮して、電源電圧の変動は、50mV程度以下である必要がある。この場合、例えば機能試験におけるファンクションレートを10n秒、ピーク電流を1A、ピーク電流が流れる期間を4n秒、大電流用電源202が出力電流を変化させるのに要する応答時間を5μ秒とすれば、コンデンサ214の静電容量は、例えば、(0.4A×5μ秒)/50mV=40μFであってよい。また、コンデンサ216は、第1電流iR1と第2電流iR2との比に応じて、例えば、コンデンサ214の10分の1程度以下の、静電容量を有してよい。
【0040】
また、大電流用電源202は、スイッチ208のオン抵抗と、抵抗210の電気抵抗との和に略反比例する第1電流iR1を出力してよい。静止電流測定用電源204は、抵抗218の電気抵抗に略反比例する第2電流iR2を出力してよい。
【0041】
スイッチ208のオン抵抗と、抵抗210の電気抵抗との和に対する、抵抗218の電気抵抗の比は、例えば、測定する電源電流Ioの範囲に応じて、予め定められる。スイッチ208のオン抵抗と、抵抗210の電気抵抗との和は、例えば、抵抗218の電気抵抗の1/10倍程度以上であってよい。この場合、静止電流測定用電源204は、第1電流iR1の1/10程度以下の第2電流iR2を出力する。静止電流試験を行う場合の電源電流Ioの最大値を10mA程度とした場合、スイッチ208をオンからオフに切り換えた場合の電圧変動を50mV程度とするためには、抵抗218の電気抵抗は、例えば、50mV/10mA=5Ω程度であってよい。
【0042】
図3は、試験装置100の動作の一例を示すタイミングチャートである。本例において、試験装置100は、初期設定及び/又は機能試験と静止電流試験とを行う。これにより、試験装置100は、電子デバイス50に大きな電源電流Ioが流れた後の静止電流を測定する。また、試験装置100は、この静止電流試験の後に、再度、初期設定及び/又は機能試験と静止電流試験とを行う。
【0043】
初期設定及び/又は機能試験を行う場合、スイッチ208はオンであり、電子デバイス50は、電源電流Ioとして、第1電流iR1と、第1電流iR1の1/10程度の大きさの第2電流iR2とを受け取る。また、電子デバイス50は、例えばクロック信号に同期して変化する電源電流Ioを受け取る。この場合、コンデンサ216の端子電圧Voは、電源電流Ioと同期して、電源電流Ioの増減と負の相関で増減する。
【0044】
そして、静止電流測定を行う場合、スイッチ208を切り換えるのに先立って、判定部108は、電源電流Ioを測定する。そして、電源電流Ioが所定の範囲内(正常)であれば、制御部110は、スイッチ208をオフにすることにより、第1電流iR1を遮断する。この場合、電子デバイス50は、第2電流iR2を、電源電流Ioとして受け取る。そして、判定部108が電子デバイス50の電源電流Ioを測定した後、制御部110は、スイッチ208を再度オンにする。これにより、試験装置100は、静止電流試験を終了する。
【0045】
そして、試験装置100は、再度、初期設定及び/又は機能試験を行い、次の静止電流試験を開始する。この場合も、制御部110がスイッチ208をオフにするのに先立ち、判定部108は、電源電流Ioを測定する。ここで、例えば電源電流Ioが所定の値より大きい場合などの、電源電流Ioが所定の範囲をはずれていた場合(異常)、制御部110は、スイッチ208をオンに保ち、電子デバイス50は、第1電流iR1及び第2電流iR2を、継続して、電源電流Ioとして受け取る。これにより、静止電流測定用電源204の電流供給能力よりも電子デバイス50の静止電流が大きい場合であっても、適切に、静止電流試験を行うことができる。
【0046】
尚、他の例においては、電源電流Ioの測定を先立って行わず、図中に点線で示すように、スイッチ208をオフにしてもよい。この場合、電源電流Ioが異常であれば、コンデンサ216の端子電圧Voの低下に応じて抵抗210の両端の電圧が増大するため、スイッチ208は、制御部の指示にかかわらず、第1電流iR1を流す。この場合も、電子デバイス50に適切に、電源電流Ioを供給できる。
【0047】
図4は、電流消費部306の詳細な構成の一例を示す。本例において、電流消費部306は、ローパスフィルタ402、差分検出部412、及び並列負荷部304を有する。ローパスフィルタ402、差分検出部412、及び並列負荷部304は、ユーザインターフェース150(図2参照)上に設けられてよい。
【0048】
ローパスフィルタ402は、抵抗及びコンデンサを含む。この抵抗は、抵抗212における抵抗210に近い電源側端部と、このコンデンサの一端とを接続する。また、このコンデンサの他端は接地される。これにより、ローパスフィルタ402は、抵抗210を介して、電流出力部302(図2参照)の出力電圧を受け取り、これの高周波成分を低減させて、差分検出部412に供給する。
【0049】
尚、ローパスフィルタ402は、電子デバイス50が受け取る電源電流Ioが変化する周波数よりも低いカットオフ周波数を有するのが好ましい。この場合、ローパスフィルタ402は、このカットオフ周波数よりも高い周波数成分を低減させて、電流出力部302の出力電圧を通過させる。また、本例において、ローパスフィルタ402は、電流出力部302の出力電圧として、抵抗212の電源側端部の電圧Viを受け取り、電圧Viの高周波成分を低減させた電圧Vpを、差分検出部412に与える。
【0050】
差分検出部412は、ボルテージフォロア404、基準電圧出力部406、比較部414、基準電圧設定部408、及び負荷駆動部410を含む。ボルテージフォロア404は、出力が負帰還されたオペアンプである。ボルテージフォロア404は、ローパスフィルタ402の出力電圧を正入力に受け取り、この出力電圧と等しい電圧を、基準電圧出力部406に与える。
【0051】
基準電圧出力部406は、ボルテージフォロア404の出力と、接地電位との間に直列に接続された複数の抵抗502、504、506を有する。基準電圧出力部406は、抵抗502と抵抗504との間のノードの電位を、比較部414に与える基準電圧として、出力する。これにより、複数の抵抗502、504、506の電気抵抗比に基づいて、ローパスフィルタ402の出力電圧を分圧した基準電圧を、基準電圧出力部406は出力する。
【0052】
また、基準電圧出力部406は、基準電圧設定部408の出力を、抵抗504と抵抗506との間のノードに受け取る。これにより、基準電圧設定部408の出力に応じて、基準電圧出力部406は、第1の基準電圧、又は第2の基準電圧のいずれかを出力する。
【0053】
比較部414は、基準電圧出力部406が出力する基準電圧を正入力に受け取り、抵抗212における電子デバイス50に近いデバイス側端部の電位を、負入力に受け取る。これにより、比較部414は、当該基準電圧と、デバイス側端部の電位とを比較する。ボルテージフォロア404及び基準電圧出力部406を介してローパスフィルタ402の出力電圧を受け取ることにより、差分検出部412は、ローパスフィルタ402の出力電圧と、抵抗212のデバイス側端部の電位との電位差を検出してよい。そして、比較部414は、これらを比較した結果を、例えばコレクタオープン出力により、基準電圧設定部408に与える。例えば、比較部414は、正入力の電位が負入力の電位より大きい場合、出力をオープンにし、正入力の電位が負入力の電位より小さい場合、出力を接地する。
【0054】
尚、本例において、抵抗212のデバイス側端部は、コンデンサ216の一端と接続されている。そのため、デバイス側端部の電位は、コンデンサ216の端子電圧Voと等しい。比較部414は、ローパスフィルタ402の出力電圧と、端子電圧Voとを比較してよい。
【0055】
基準電圧設定部408は、定電圧源508、及び複数の抵抗510、518を有する。定電圧源508は、予め定められた電圧Vccを出力する。抵抗510は、定電圧源508の正極と、比較部414の出力端とを接続する。抵抗518は、比較部414の出力端と、基準電圧出力部406における抵抗506の上流端とを接続する。
【0056】
そのため、基準電圧よりも端子電圧Voが小さい場合、比較部414が出力をオープンにするため、基準電圧設定部408は、抵抗506の上流端に、複数の抵抗510、518を介して、定電圧源508の出力電圧Vccを与える。この場合、ボルテージフォロア404の出力、複数の抵抗502、504、506、510、518の電気抵抗比、及び定電圧源508の出力電圧Vccに基づき、基準電圧出力部406は、第1の基準電圧を出力する。
【0057】
また、基準電圧よりも端子電圧Voが大きい場合、比較部414が出力を接地するため、基準電圧設定部408は、抵抗506の上流端を、抵抗518を介して接地する。この場合、抵抗506の上流端の電位が低下するため、ボルテージフォロア404の出力、及び複数の抵抗502、504、506、518の電気抵抗比に基づき、基準電圧出力部406は、第1の基準電圧よりも小さな第2の基準電圧を出力する。
【0058】
これにより、基準電圧設定部408は、比較部414の出力に基づき、コンデンサ216の端子電圧Voが第1の基準電圧より大きくなった場合、基準電圧出力部406に第2の基準電圧を出力させる。また、端子電圧Voが第2の基準電圧より小さくなった場合、基準電圧設定部408は、基準電圧出力部406に第1の基準電圧を出力させる。基準電圧出力部406は、基準電圧設定部408の出力に基づき、ヒステリシスを有して変化する基準電圧を出力する。
【0059】
また、基準電圧設定部408は、抵抗510と抵抗518との間のノードの電位Vaを、負荷駆動部410に与える。そのため、基準電圧出力部406が出力する基準電圧よりもコンデンサ216の端子電圧Voが小さい場合、比較部414の出力に応じて、基準電圧設定部408は、H信号を、負荷駆動部410に与える。また、基準電圧よりも端子電圧Voが大きい場合、基準電圧設定部408は、L信号を、負荷駆動部410に与える。これにより、基準電圧設定部408は、比較部414の出力を、負荷駆動部410に与える。
【0060】
負荷駆動部410は、例えば反転回路であり、基準電圧設定部408を介して受け取る比較部414の出力を、反転して、並列負荷部304に与える。これにより、負荷駆動部410は、コンデンサ216の端子電圧Voと、基準電圧とを比較した結果に応じた信号を、並列負荷部304に与える。本例において、端子電圧Voが基準電圧よりも大きい場合、負荷駆動部410は、H信号を出力する。また、端子電圧Voが基準電圧よりも小さい場合、負荷駆動部410は、L信号を出力する。これにより、差分検出部412は、ローパスフィルタ402の出力電圧と、コンデンサ216の端子電圧Voとの電位差を検出し、検出した結果を、並列負荷部304に通知する。
【0061】
並列負荷部304は、低速スイッチ512、抵抗514、及び高速スイッチ516を含む。低速スイッチ512は、電流出力部302の応答速度よりも低速に開閉するスイッチであり、一端が接続線206aと接続されることにより、抵抗212と並列に接続される。これにより、並列負荷部304は、電流出力部302の出力端に対して、抵抗212と並列に接続される。また、低速スイッチ512は、例えば、制御部110の指示に応じて、開閉する。ここで、電流出力部302の応答速度とは、例えば、電子デバイス50が受け取る電源電流Ioの変化に対して電流出力部302が出力電流を変化させる速度である。低速スイッチ512は、例えば、MOSFET等の半導体スイッチであってよい。この場合、低速スイッチ512は、制御部110の出力SWを、例えば抵抗を介して受け取ってよい。
【0062】
抵抗514は、低速スイッチ512の下流に、低速スイッチ512と直列に接続される。これにより、抵抗514は、高速スイッチ516を介して電流出力部302から受け取る電流を消費する。
【0063】
高速スイッチ516は、抵抗514の下流に、抵抗514と直列に接続され、ゲート端子に負荷駆動部410の出力を受け取るN型MOSFETである。これにより、高速スイッチ516は、差分検出部412の出力に応じて開閉する。また、高速スイッチ516は、電流出力部302の応答速度よりも高速に開閉する。高速スイッチ516は、コンデンサ216の端子電圧Voが基準電圧よりも大きい場合、オンになる。また、端子電圧Voが基準電圧よりも小さい場合、高速スイッチ516は、オフになる。高速スイッチ516は、抵抗212と並列、かつ低速スイッチ512と直列に接続されてよい。
【0064】
ここで、低速スイッチ512及び高速スイッチ516がオンの場合、抵抗514には、電流出力部302の出力電流の一部である部分電流ILが流れ、並列負荷部304は、この部分電流ILを消費する。また、例えば高速スイッチ516がオフになった場合、並列負荷部304は、部分電流ILの消費を停止する。そのため、端子電圧Voが低下した場合、電流消費部306は、抵抗212に流れる電流を増大させる。これにより、電流消費部306は、端子電圧Voを上昇させる。そのため本例によれば、電子デバイス50の電源電圧を安定に保つことができる。
【0065】
尚、例えば電流消費部306を用いずに電流出力部302の出力電流を電子デバイス50に供給するとすれば、コンデンサ216の端子電圧Voは、電子デバイス50の電源電流Ioの変化に応じて大きく変化する場合がある。例えば、電源電流Ioが一時的に増大した場合、端子電圧Voは、アンダーシュートにより、一時的に大きく低下する場合がある。また、電源電流Ioが一時的に減少した場合、端子電圧Voは、オーバーシュートにより、一時的に大きく増大する場合がある。この場合、電子デバイス50の電源電圧が不安定となり、適切な試験を行うのが困難となる場合がある。また、近年の微細化技術の発達により、例えばMOSFETのゲート耐圧は低下しており、電源電圧のオーバーシュートは問題となる場合がある。
【0066】
しかし、本例によれば、電流消費部306を用いることにより、電子デバイス50の電源電流Ioの変化に応じて、電流出力部302からコンデンサ216に流れる電流を、適切に変化させることができる。また、これにより、電子デバイス50の電源電圧を安定に保つことができる。
【0067】
また、試験装置においては、多数の接続線206を必要とするため、例えば実装上の限界から、接続線206の配線幅を大きくするのも困難な場合もある。また、電流出力部302を電子デバイス50の直近に配置することも、困難な場合がある。この場合、例えばコンデンサ216の端子電圧Voを帰還させることにより電流出力部302の出力電圧を補正するとしても、電流出力部302の応答速度には、例えば接続線206のインダクタンスに基づく限界がある。しかし、本例によれば、高速スイッチ516のオンとオフとを切り換えることにより、適切かつ高速に、コンデンサ216が受け取る電流を変化させることができる。
【0068】
また、電子デバイス50の電源電圧は、例えば試験項目や、電子デバイス50の品種毎に異なる場合がある。この場合、比較部414に与える基準電圧を、電子デバイス50の電源電圧に追従させて変化させる必要がある。ここで、この基準電圧を、例えば電流出力部302以外のデバイス電源に出力させるとすれば、例えば試験装置間やユーザインターフェース間に生じる誤差により、十分な精度が得られない場合がある。また、この誤差を補正する補正回路を別途設けるとすれば、回路規模が増大することとなる。
【0069】
しかし、本例によれば、基準電圧出力部406は、電流出力部302の出力電圧に基づき、基準電圧を生成する。そのため、本例によれば、電子デバイス50の電源電圧を変化させた場合にも、基準電圧を、適切に生成できる。
【0070】
また、本例において、差分検出部412は、電流出力部302の出力電圧を、ローパスフィルタ402を介して受け取る。この場合、抵抗212の電源側端部の電位Viが、例えば電源電流Ioの変化に応じて一時的に変化した場合であっても、安定して、基準電圧を生成できる。ここで、ローパスフィルタ402が、例えば、2kHz程度のカットオフ周波数を有する場合、電源側端部の電位Viが100mV程度変動した場合に、出力の変動を1mV程度とするためには、ローパスフィルタ402は、例えば−40db程度の特性を有すればよい。
【0071】
この場合、本例のようなRC一段構成のローパスフィルタ402においては、―3dbとなる周波数は20Hzとなり、RCの時定数τは8m秒程度となる。この場合、例えば電子デバイス50に与える電源電圧が変更された場合、基準電圧を0.1%程度の精度で安定させるまでのセットリング時間は、例えば、6.9×τ=55m秒程度となるため、試験時間与える影響は小さい。
【0072】
また、電子デバイス50の電源電流Ioが1Aであり、コンデンサ216の静電容量が30μFである場合、コンデンサ216の端子電圧Voは、例えば、100n秒あたり3mV程度低下する。この場合、比較部414として、例えば、安価な汎用のコンパレータを用いることができる。
【0073】
また、他の例において、並列負荷部304は、例えばスイッチ等で選択可能な、複数の抵抗514を含んでよい。この場合、例えば制御部110は、例えば電子デバイス50の品種に応じて、一の抵抗514を選択してよい。低速スイッチ512及び高速スイッチ516は、選択された抵抗514と接続されてよい。また、並列負荷部304は、抵抗514に代えて、例えば定電流回路を含んでもよい。
【0074】
図5は、電流消費部306の動作の一例を示すタイミングチャートである。本例において、電流出力部302は、時刻T1において動作を開始し、所定の電圧を出力する。電流消費部306は、これに応じて、動作を開始する。そして、ローパスフィルタ402の出力電圧Vpが安定した後、時刻T2において、信号SWの変化に応じて、低速スイッチ512はオンになり、並列負荷部304は、部分電流ILの消費を開始する。低速スイッチ512は、ローパスフィルタ402の出力電圧Vpと、電流出力部302の出力電圧とが略等しくなった後に、オンになってよい。
【0075】
尚、低速スイッチ512は、例えば抵抗を介して信号SWを受け取ることにより、図中に点線で示すように、徐々にオンになってよい。並列負荷部304は、時刻T2からT3にかけて、徐々に部分電流ILを増大させてよい。
【0076】
そして、低速スイッチ512の安定化時間を、時刻T4まで待った後、電子デバイス50に対する試験が開始されると、電子デバイス50の動作に応じてコンデンサ216の端子電圧Voが変化するため、高速スイッチ516は、端子電圧Voの変化に応じてオン又はオフとなり、並列負荷部304は、これに応じた部分電流ILを消費する。これにより、電流消費部306は、電子デバイス50の電源電圧を安定させる。
【0077】
そして、時刻T5に電子デバイス50の試験が終了した後、時刻T6から時刻T7にかけて、低速スイッチ512はオフになり、低速スイッチ512の安定化時間を時刻T8まで待った後、電流出力部302は、出力電圧を0に低下させる。そして、これに応じて、ローパスフィルタ402の出力電圧Vpが低下した後、時刻T9に、電流消費部306は動作を終了する。尚、試験装置100は、例えば、電流消費部306の動作を一旦終了させた後、例えばローパスフィルタ402の安定化時間を待って、次の試験を開始してよい。本例によれば、電子デバイス50の電源電流Ioを、安定に保つことができる。
【0078】
図6は、時刻T4からT5における、電流消費部306の詳細な動作の一例を示すタイミングチャートである。この期間において、コンデンサ216の端子電圧Voは、電子デバイス50の動作に応じて、例えば、増大及び減少を繰り返す。
【0079】
ここで、基準電圧出力部406は、比較部414の出力Vaに応じて、第1の基準電圧VH、又は第2の基準電圧VLを出力する。そして、例えば時刻T41のように、端子電圧Voが第2の基準電圧VLを下回った場合、比較部414は、出力VaをH信号に反転させる。そして、時刻T41よりわずかに遅れた時刻T42において、並列負荷部304は、負荷駆動部410の出力に応じて、部分電流ILの消費を停止する。この場合、電流出力部302からコンデンサ216に流れる電流は増大し、コンデンサ216の端子電圧Voは上昇する。
【0080】
この場合、例えば、端子電圧Voが第2の基準電圧VLより小さくなった後、第1の基準電圧VHより大きくなるまでの期間、並列負荷部304は、抵抗212と並列な経路に部分電流ILを流すのを停止してよい。並列負荷部304は、差分検出部412が検出する電位差が予め定められた値よりも大きくなった場合、電流出力部302から部分電流ILを受け取るのを停止してよい。
【0081】
また、例えば時刻T43のように、端子電圧Voが第1の基準電圧VHを上回った場合、比較部414は、出力VaをL信号に反転させる。そして、時刻T43よりわずかに遅れた時刻T44において、並列負荷部304は、負荷駆動部410の出力に応じて、部分電流ILの消費を開始する。この場合、電流出力部302からコンデンサ216に流れる電流は減少し、コンデンサ216の端子電圧Voは降下する。
【0082】
この場合、並列負荷部304は、比較部414の出力に基づき、コンデンサ216の端子電圧Voが第1の基準電圧VHより大きくなった後、第2の基準電圧VLより小さくなるまでの期間、部分電流ILを、抵抗212と並列な経路に流すことにより消費してよい。並列負荷部304は、差分検出部412が検出する電位差が予め定められた値よりも小さい場合、部分電流ILを消費してよい。
【0083】
これにより、電流消費部306は、コンデンサ216の端子電圧Voを、適切な範囲内に安定させる。そのため、本例によれば、電子デバイス50の電源電圧を、安定に保つことができる。
【0084】
尚、例えば時刻T5において試験が終了した後に、例えば時刻T51のように、コンデンサ216の端子電圧Voが上昇した場合にも、並列負荷部304は、部分電流ILの消費を開始する。これにより、端子電圧Voが過度が上昇するのを防止できる。
【0085】
図7は、静止電流測定用電源204の構成の一例を示す。本例において、静止電流測定用電源204は、オペアンプ602、コンデンサ604、オペアンプ606、及び複数の抵抗を有する。
【0086】
オペアンプ602は、抵抗608を介して負帰還されており、制御部110から正入力に受け取る電圧に応じた出力電圧を、抵抗608を介して接続線206bに出力する。これにより、オペアンプ602は、制御部110の指示に基づく電圧を出力する。コンデンサ604は、抵抗608と並列に接続されることにより、オペアンプ602の発振を防止する。
【0087】
オペアンプ606は、複数の抵抗とともに、差動増幅器(減算回路)を構成する。オペアンプ606は、制御部110がオペアンプ602に与える電圧を、抵抗を介して正入力に受け取り、オペアンプ602の出力を、抵抗を介して負入力にうけとる。そして、オペアンプ606は、正入力及び負入力のそれぞれに受け取る電圧の差分を、判定部108に通知する。
【0088】
ここで、負帰還されたオペアンプ602の負入力の電位は、制御部110から正入力に受け取る電位と等しい。そのため、抵抗608は、制御部110がオペアンプ602に与える電圧と、オペアンプ602の出力電圧の差分に比例する電流を流す。これにより、静止電流測定用電源204は、この差分に比例する出力電流を、接続線206bに出力する。
【0089】
また、本例によれば、オペアンプ606がこの差分を判定部108に通知するため、判定部108は、この差分、及び抵抗608の電気抵抗に基づき、静止電流測定用電源204の出力電流を算出することができる。
【0090】
図8は、スイッチ208の構成の一例を示す。本例において、スイッチ208は、MOSFET702、抵抗704、及び複数のダイオード706、708を有する。MOSFET702は、ドレイン端子及びソース端子がコンデンサ214及び抵抗210に接続されており、オンになった場合に、コンデンサ214から受け取る電流を、抵抗210及び抵抗212を介して、コンデンサ216に与える。また、MOSFET702のゲート端子は、抵抗704を介して、制御部110と接続される。これにより、MOSFET702を、制御部110の指示に応じて、適切な速度でオン又はオフにできる。また、これにより、例えばコンデンサ216の端子電圧Voに、スパイク状のノイズが発生するのを防止できる。
【0091】
ここで、例えばMOSFET702のゲート容量が4000pFの場合、抵抗704の電気抵抗が100Ωとすれば、このゲート容量及び抵抗704の電気抵抗によるRC回路の時定数τ=0.4μ秒程度となり、セットリング時間を10τ程度と考えれば、スイッチ208は、4μ秒程度の時間でオンとオフとが切り換えられる。
【0092】
尚、MOSFET702は、オンになった場合にコンデンサ214とコンデンサ216とを電気的に接続するMOSトランジスタの一例である。また、抵抗704は、一端がMOSFET702のゲート端子に電気的に接続され、他端に抵抗704を制御する制御信号を受け取るゲート抵抗の一例である。
【0093】
ダイオード706は、MOSFET702のソース端子とドレイン端子との間に、コンデンサ214からコンデンサ216に向かう方向と逆方向に接続される。これにより、ダイオード706は、例えば電流出力部302(図2参照)が出力電圧を低下させた場合に、コンデンサ216を速やかに放電する。
【0094】
また、ダイオード708は、コンデンサ214と抵抗212との間に、MOSFET702及び抵抗210と並列に、コンデンサ214からコンデンサ216に向かう方向に対して順方向に接続される。これにより、例えば抵抗210の両端の電圧がダイオード708の閾電圧より大きくなった場合に、ダイオード708は、MOSFET702の状態によらず、コンデンサ214からコンデンサ216への電流を流す。これにより、ダイオード708は、コンデンサ216の端子電圧Voが過度に低下するのを防止する。本例によれば、電流出力部302とコンデンサ216とを、適切に接続できる。ダイオード708は、例えばショットキーダイオードであってよい。尚、図3を用いて説明したような、静止電流の測定に先だって、電源電流Ioを測定する構成においては、例えば、ダイオード708を省略してもよい。
【0095】
図9は、電源部106の構成の他の例を、電子デバイス50とともに示す。本例において、電源部106は、大電流用電源202、静止電流測定用電源204、複数の接続線206a〜c、複数のコンデンサ214、216、複数のスイッチ208、252、254、及び複数の抵抗210、218を有する。尚、以下に説明する点を除き、図9において、図2と同一の符号を付した構成は、図2における構成と同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。
【0096】
スイッチ254は、オンになった場合に、コンデンサ214と大電流用電源202とを、接続線206cを介して電気的に接続する。スイッチ252は、オンになった場合に、コンデンサ216と大電流用電源202とを、接続線206cを介して電気的に接続する。スイッチ252及びスイッチ254は、制御部110の指示に応じて、オン又はオフになってよい。
【0097】
大電流用電源202は、スイッチ252又はスイッチ254を介して、コンデンサ216の端子電圧Vp、又はコンデンサ214の端子電圧Voを受け取り、これに応じて出力電圧を変化させる。この場合、大電流用電源202は、出力電圧を、高い精度で出力することができる。また、本例においても、静止電流測定用電源204が出力する第2電流iR2に基づき、電源電流Ioを、高い精度で算出することができる。そのため、本例によれば、電子デバイス50を、高い精度で試験することができる。
【0098】
図10は、電源部106の構成の更なる他の例を、電子デバイス50とともに示す。本例において、電源部106は、大電流用電源202、複数の接続線206a〜d、複数のコンデンサ214、216、及び抵抗212を有する。尚、以下に説明する点を除き、図10において、図2と同一の符号を付した構成は、図2における構成と同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。
【0099】
本例において、接続線206bは、電流出力部302における接地端子と、ユーザインターフェース150における接地端子とを電気的に接続する。これにより、電流出力部302及びユーザインターフェース150は、高い精度で共通に、接地される。また、接続線206cは、コンデンサ216の一端と、電流出力部302とを電気的に接続する。接続線206は、電子デバイス50の接地端子と、電流出力部302とを電気的に接続する。
【0100】
電流出力部302は、複数のボルテージフォロア804、806、オペアンプ802、及び複数の抵抗を含む。ボルテージフォロア804は、コンデンサ216と、接続線206cを介して接続され、コンデンサ216の端子電圧Voと等しい電圧を、オペアンプ802の負入力に与える。ボルテージフォロア806は、電子デバイス50の接地端子と、接続線206dを介して接続され、電子デバイス50の接地端子に生じている電圧と等しい電圧を、オペアンプ802の正入力に与える。
【0101】
オペアンプ802は、制御部110が出力する電圧を、抵抗を介して正入力に受け取り、これに応じた電圧を、抵抗を介して、接続線206aに出力する。ここで、オペアンプ802は、出力電圧に応じてコンデンサ216に生じる端子電圧Vo、及び電子デバイス50の接地端子の電圧を、ボルテージフォロア804及びボルテージフォロア806を介して受け取ることにより、帰還制御されている。そのため、本例によれば、オペアンプ802の出力電圧を、高い精度で制御することができる。また、本例においても、電流消費部306により、コンデンサ216の端子電圧Voを、安定に保つことができる。そのため、本例によれば、電子デバイス50を、高い精度で試験することができる。
【0102】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0103】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、電子デバイスを、高い精度で試験することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る試験装置100の構成の一例を示す図である。
【図2】 電源部106の構成の一例を示す図である。
【図3】 試験装置100の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図4】 電流消費部306の詳細な構成の一例を示す図である。
【図5】 電流消費部306の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図6】 電流消費部306の詳細な動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図7】 静止電流測定用電源204の構成の一例を示す図である。
【図8】 スイッチ208の構成の一例を示す図である。
【図9】 電源部106の構成の他の例を示す図である。
【図10】 電源部106の構成の更なる他の例を示す図である。
【符号の説明】
50・・・電子デバイス、100・・・試験装置、102・・・パターン発生部、104・・・信号入力部、106・・・電源部、108・・・判定部、110・・・制御部、150・・・ユーザインターフェース、202・・・大電流用電源、204・・・静止電流測定用電源、206・・・接続線、208・・・スイッチ、210・・・抵抗、212・・・抵抗、214・・・コンデンサ、216・・・コンデンサ、218・・・抵抗、252・・・スイッチ、254・・・スイッチ、302・・・電流出力部、304・・・並列負荷部、306・・・電流消費部、402・・・ローパスフィルタ、404・・・ボルテージフォロア、406・・・基準電圧出力部、408・・・基準電圧設定部、410・・・負荷駆動部、412・・・差分検出部、414・・・比較部、502・・・抵抗、504・・・抵抗、506・・・抵抗、508・・・定電圧源、510・・・抵抗、512・・・低速スイッチ、514・・・抵抗、516・・・高速スイッチ、518・・・抵抗、602・・・オペアンプ、604・・・コンデンサ、606・・・オペアンプ、608・・・抵抗、702・・・MOSFET、704・・・抵抗、706・・・ダイオード、708・・・ダイオード、802・・・オペアンプ、804・・・ボルテージフォロア、806・・・ボルテージフォロア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a current measuring device and a test device. In particular, the present invention relates to a current measurement apparatus that measures a power supply current received by an electronic device.
[0002]
[Prior art]
In an electronic device such as a CMOS semiconductor, the power supply current changes greatly when an internal circuit operates. Conventionally, there has been known a voltage generation circuit in which a variation in voltage applied to a load during an operation characteristic test of an electronic device is small (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 7-333249 A (page 2-4, FIG. 1-5)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
With recent improvements in miniaturization technology, the speed and voltage of electronic devices have increased, and the allowable range of fluctuations in the power supply voltage of electronic devices has become smaller. Therefore, a test apparatus for testing an electronic device requires a power supply apparatus with higher accuracy.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a current measuring device and a test device that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In other words, according to the first aspect of the present invention, there is provided a current measuring device for measuring a power supply current received by an electronic device, the first current supply unit outputting a first current that is a part of the power supply current, and one end thereof. By being connected to the first current supply unit, the smoothing capacitor for smoothing the first current output from the first current supply unit, and having a smaller capacitance than the smoothing capacitor, one end is electrically connected to the electronic device. To the device-side capacitor for smoothing the power supply current, a switch for flowing the first current from the smoothing capacitor to the device-side capacitor when turned on, and a second current smaller than the first current. Is supplied to the device-side capacitor via a path parallel to the switch, and the power supply current calculation unit is configured to calculate the power supply current based on the second current output from the second current supply unit. Equipped with a.
[0007]
A first resistor that electrically connects the switch and one end of the device-side capacitor; and an electric resistance that is greater than the first resistor; and the second current supply unit and one end of the device-side capacitor are electrically connected And a second resistor connected to. In addition, when the switch is turned on, the power supply current calculation unit may calculate the power supply current based on the ratio between the electrical resistance of the first resistor and the electrical resistance of the second resistor and the output second current. .
[0008]
When the switch is turned off, the power supply current calculation unit may calculate the second current as the power supply current.
[0009]
In addition, when the switch is turned on, the MOS transistor that electrically connects the smoothing capacitor and the device-side capacitor, one end is electrically connected to the gate terminal of the MOS transistor, and the other end controls the MOS transistor. A gate resistor for receiving the control signal.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a current measuring device for measuring a power supply current received by an electronic device, wherein the first current supply unit outputs a first current that is a part of the power supply current, and one end is a first. A smoothing capacitor that smoothes the first current output from the first current supply unit by being connected to the current supply unit, and has a smaller capacitance than the smoothing capacitor, and one end is electrically connected to the electronic device Accordingly, the device-side capacitor that smoothes the power supply current, the first resistor that electrically connects one end of the smoothing capacitor, and one end of the device-side capacitor, and an electric resistance that is greater than the first resistor A second resistor having one end electrically connected to one end of the device-side capacitor, and a second current supply unit that outputs a second current smaller than the first current to the device-side capacitor via the second resistor; Comprising an electric resistance of the first resistor, the ratio of the electrical resistance of the second resistor, and based on the second current second current supply portions has output, and a power supply current calculation section for calculating the power supply current.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, there is provided a test apparatus for testing an electronic device, wherein the first current supply unit outputs a first current that is a part of a power supply current to be received by the electronic device, and one end is a first. A smoothing capacitor that smoothes the first current output from the first current supply unit by being connected to the current supply unit, and has a smaller capacitance than the smoothing capacitor, and one end is electrically connected to the electronic device Thus, a device-side capacitor that smoothes the power supply current, a switch that flows the first current from the smoothing capacitor to the device-side capacitor when turned on, and a second current that is smaller than the first current, A power supply current is calculated based on the second current supply unit output to the device-side capacitor via the path parallel to the switch, and the second current output by the second current supply unit, and the calculated power supply current Based, and a judging section that judges good or bad of the electronic device.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a test apparatus for testing an electronic device, the first current supply unit outputting a first current that is a part of a power supply current to be received by the electronic device, and one end of the first current supply unit. A smoothing capacitor that smoothes the first current output from the first current supply unit by being connected to the current supply unit, and has a smaller capacitance than the smoothing capacitor, and one end is electrically connected to the electronic device Accordingly, the device-side capacitor that smoothes the power supply current, the first resistor that electrically connects one end of the smoothing capacitor, and one end of the device-side capacitor, and an electric resistance that is greater than the first resistor , A second resistor whose one end is electrically connected to one end of the device-side capacitor, and a second current supply for outputting a second current smaller than the first current to the device-side capacitor via the second resistor. A power source current based on the ratio of the electrical resistance of the first resistor to the electrical resistance of the second resistor and the second current output from the second current supply unit, and an electronic device based on the calculated power source current And a determination unit for determining whether the quality is good or bad.
[0013]
The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
[0015]
FIG. 1 shows an exemplary configuration of a
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
FIG. 2 shows an example of the configuration of the
[0020]
In this example, a
[0021]
The large
[0022]
The
[0023]
In addition, the
[0024]
The quiescent current
[0025]
The plurality of
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
In addition, the
[0032]
The
[0033]
Hereinafter, operations of the
[0034]
In this case, the large
[0035]
Here, for example, if the magnitude of the first current iR1 is calculated based on the current output from the large
[0036]
Further, the
[0037]
If, for example, one capacitor is used as a capacitor for smoothing the power supply current Io instead of the
[0038]
However, according to this example, by providing the
[0039]
Here, when the power supply voltage of the
[0040]
The large-
[0041]
The ratio of the electrical resistance of the
[0042]
FIG. 3 is a timing chart showing an example of the operation of the
[0043]
When performing the initial setting and / or the function test, the
[0044]
When the quiescent current measurement is performed, the
[0045]
Then, the
[0046]
In another example, the power source current Io is not measured in advance, and the
[0047]
FIG. 4 shows an example of a detailed configuration of the
[0048]
The
[0049]
The low-
[0050]
The
[0051]
The reference
[0052]
Further, the reference
[0053]
The comparison unit 414 receives the reference voltage output from the reference
[0054]
In this example, the device side end of the
[0055]
The reference
[0056]
Therefore, when the terminal voltage Vo is smaller than the reference voltage, the comparison unit 414 opens the output, so that the reference
[0057]
When the terminal voltage Vo is larger than the reference voltage, the comparison unit 414 grounds the output, so the reference
[0058]
Thereby, based on the output of the comparison unit 414, the reference
[0059]
Further, the reference
[0060]
The
[0061]
The
[0062]
The resistor 514 is connected in series with the low speed switch 512 downstream of the low speed switch 512. As a result, the resistor 514 consumes the current received from the
[0063]
The high-
[0064]
Here, when the low speed switch 512 and the
[0065]
For example, if the output current of the
[0066]
However, according to this example, by using the
[0067]
In addition, since the test apparatus requires a large number of connection lines 206, it may be difficult to increase the wiring width of the connection lines 206 due to, for example, mounting limitations. In addition, it may be difficult to dispose the
[0068]
Further, the power supply voltage of the
[0069]
However, according to this example, the reference
[0070]
In this example, the
[0071]
In this case, in the RC single-stage low-
[0072]
Further, when the power supply current Io of the
[0073]
In another example, the
[0074]
FIG. 5 is a timing chart showing an example of the operation of the
[0075]
The low speed switch 512 may be gradually turned on as shown by a dotted line in the figure by receiving the signal SW via a resistor, for example. The
[0076]
Then, after waiting for the stabilization time of the low-speed switch 512 until time T4, when the test for the
[0077]
After the test of the
[0078]
FIG. 6 is a timing chart showing an example of detailed operation of the
[0079]
Here, the reference
[0080]
In this case, for example, during the period from when the terminal voltage Vo becomes smaller than the second reference voltage VL to when the terminal voltage Vo becomes larger than the first reference voltage VH, the
[0081]
For example, when the terminal voltage Vo exceeds the first reference voltage VH at time T43, the comparison unit 414 inverts the output Va to the L signal. Then, at time T44 slightly delayed from time T43, the
[0082]
In this case, based on the output of the comparison unit 414, the
[0083]
Thus, the
[0084]
Note that, for example, when the terminal voltage Vo of the
[0085]
FIG. 7 shows an example of the configuration of the quiescent current
[0086]
The
[0087]
The
[0088]
Here, the negative input potential of the
[0089]
Further, according to this example, since the
[0090]
FIG. 8 shows an example of the configuration of the
[0091]
Here, for example, when the gate capacitance of the
[0092]
The
[0093]
The
[0094]
The
[0095]
FIG. 9 shows another example of the configuration of the
[0096]
When the
[0097]
The large-
[0098]
FIG. 10 shows still another example of the configuration of the
[0099]
In this example, the
[0100]
The
[0101]
The
[0102]
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
[0103]
As is apparent from the above description, according to the present invention, an electronic device can be tested with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a
2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a
3 is a timing chart showing an example of the operation of the
4 is a diagram illustrating an example of a detailed configuration of a
FIG. 5 is a timing chart showing an example of the operation of the
FIG. 6 is a timing chart showing an example of detailed operation of the
7 is a diagram showing an example of a configuration of a quiescent current
8 is a diagram illustrating an example of the configuration of a
9 is a diagram illustrating another example of the configuration of the
10 is a diagram showing still another example of the configuration of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電源電流の一部である第1電流を出力する第1電流供給部と、
一端が前記第1電流供給部と接続されることにより、前記第1電流供給部が出力する前記第1電流を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサよりも小さな静電容量を有し、一端が前記電子デバイスと電気的に接続されることにより、前記電源電流を平滑化するデバイス側コンデンサと、
オンになった場合に、前記平滑コンデンサから前記デバイス側コンデンサへ、前記第1電流を流すスイッチと、
前記第1電流よりも小さな第2電流を、前記スイッチと並列な経路を介して、前記デバイス側コンデンサに出力する第2電流供給部と、
前記第2電流供給部が出力した前記第2電流に基づき、前記電源電流を算出する電源電流算出部と
を備える電流測定装置。A current measuring device for measuring a power supply current received by an electronic device,
A first current supply unit that outputs a first current that is a part of the power supply current;
A smoothing capacitor for smoothing the first current output from the first current supply unit by connecting one end to the first current supply unit;
A device-side capacitor that has a smaller capacitance than the smoothing capacitor and that is electrically connected to the electronic device at one end to smooth the power supply current;
A switch that causes the first current to flow from the smoothing capacitor to the device-side capacitor when turned on;
A second current supply unit that outputs a second current smaller than the first current to the device-side capacitor via a path parallel to the switch;
A current measurement device comprising: a power supply current calculation unit that calculates the power supply current based on the second current output from the second current supply unit.
前記第1抵抗よりも大きな電気抵抗を有し、前記第2電流供給部と、前記デバイス側コンデンサの一端とを電気的に接続する第2抵抗と
を更に備える請求項1に記載の電流測定装置。A first resistor that electrically connects the switch and one end of the device-side capacitor;
2. The current measuring device according to claim 1, further comprising: a second resistor having an electric resistance larger than that of the first resistor and electrically connecting the second current supply unit and one end of the device-side capacitor. .
オンになった場合に前記平滑コンデンサと前記デバイス側コンデンサとを電気的に接続するMOSトランジスタと、
一端が前記MOSトランジスタのゲート端子に電気的に接続され、他端に前記MOSトランジスタを制御する制御信号を受け取るゲート抵抗と
を有する請求項1に記載の電流測定装置。The switch is
A MOS transistor that electrically connects the smoothing capacitor and the device-side capacitor when turned on;
The current measuring device according to claim 1, wherein one end is electrically connected to the gate terminal of the MOS transistor, and the other end has a gate resistor that receives a control signal for controlling the MOS transistor.
前記電源電流の一部である第1電流を出力する第1電流供給部と、
一端が前記第1電流供給部と接続されることにより、前記第1電流供給部が出力する前記第1電流を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサよりも小さな静電容量を有し、一端が前記電子デバイスと電気的に接続されることにより、前記電源電流を平滑化するデバイス側コンデンサと、
前記平滑コンデンサの一端と、前記デバイス側コンデンサの一端とを電気的に接続する第1抵抗と、
前記第1抵抗よりも大きな電気抵抗を有し、一端が前記デバイス側コンデンサの一端と電気的に接続された第2抵抗と、
前記第1電流よりも小さな第2電流を、前記第2抵抗を介して、前記デバイス側コンデンサに出力する第2電流供給部と、
前記第1抵抗の電気抵抗と、前記第2抵抗の電気抵抗との比、及び前記第2電流供給部が出力した前記第2電流に基づき、前記電源電流を算出する電源電流算出部と
を備える電流測定装置。A current measuring device for measuring a power supply current received by an electronic device,
A first current supply unit that outputs a first current that is a part of the power supply current;
A smoothing capacitor for smoothing the first current output from the first current supply unit by connecting one end to the first current supply unit;
A device-side capacitor that has a smaller capacitance than the smoothing capacitor and that is electrically connected to the electronic device at one end to smooth the power supply current;
A first resistor that electrically connects one end of the smoothing capacitor and one end of the device-side capacitor;
A second resistor having an electrical resistance greater than that of the first resistor and having one end electrically connected to one end of the device-side capacitor;
A second current supply unit that outputs a second current smaller than the first current to the device-side capacitor via the second resistor;
A power supply current calculation unit configured to calculate the power supply current based on a ratio between an electric resistance of the first resistor and an electric resistance of the second resistor and the second current output from the second current supply unit; Current measuring device.
前記電子デバイスが受け取るべき電源電流の一部である第1電流を出力する第1電流供給部と、
一端が前記第1電流供給部と接続されることにより、前記第1電流供給部が出力する前記第1電流を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサよりも小さな静電容量を有し、一端が前記電子デバイスと電気的に接続されることにより、前記電源電流を平滑化するデバイス側コンデンサと、
オンになった場合に、前記平滑コンデンサから前記デバイス側コンデンサへ、前記第1電流を流すスイッチと、
前記第1電流よりも小さな第2電流を、前記スイッチと並列な経路を介して、前記デバイス側コンデンサに出力する第2電流供給部と、
前記第2電流供給部が出力した前記第2電流に基づき、前記電源電流を算出し、算出した前記電源電流に基づき、前記電子デバイスの良否を判定する判定部とを備える試験装置。A test apparatus for testing an electronic device,
A first current supply that outputs a first current that is part of a power supply current to be received by the electronic device;
A smoothing capacitor for smoothing the first current output from the first current supply unit by connecting one end to the first current supply unit;
A device-side capacitor that has a smaller capacitance than the smoothing capacitor and that is electrically connected to the electronic device at one end to smooth the power supply current;
A switch that causes the first current to flow from the smoothing capacitor to the device-side capacitor when turned on;
A second current supply unit that outputs a second current smaller than the first current to the device-side capacitor via a path parallel to the switch;
A test apparatus comprising: a determination unit that calculates the power supply current based on the second current output from the second current supply unit, and determines whether the electronic device is good based on the calculated power supply current.
前記電子デバイスが受け取るべき電源電流の一部である第1電流を出力する第1電流供給部と、
一端が前記第1電流供給部と接続されることにより、前記第1電流供給部が出力する前記第1電流を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサよりも小さな静電容量を有し、一端が前記電子デバイスと電気的に接続されることにより、前記電源電流を平滑化するデバイス側コンデンサと、
前記平滑コンデンサの一端と、前記デバイス側コンデンサの一端とを電気的に接続する第1抵抗と、
前記第1抵抗よりも大きな電気抵抗を有し、一端が前記デバイス側コンデンサの一端と電気的に接続された第2抵抗と、
前記第1電流よりも小さな第2電流を、前記第2抵抗を介して、前記デバイス側コンデンサに出力する第2電流供給部と、
前記第1抵抗の電気抵抗と、前記第2抵抗の電気抵抗との比、及び前記第2電流供給部が出力した前記第2電流に基づき、前記電源電流を算出し、算出した前記電源電流に基づき、前記電子デバイスの良否を判定する判定部と
を備える試験装置。A test apparatus for testing an electronic device,
A first current supply that outputs a first current that is part of a power supply current to be received by the electronic device;
A smoothing capacitor for smoothing the first current output from the first current supply unit by connecting one end to the first current supply unit;
A device-side capacitor that has a smaller capacitance than the smoothing capacitor and that is electrically connected to the electronic device at one end to smooth the power supply current;
A first resistor that electrically connects one end of the smoothing capacitor and one end of the device-side capacitor;
A second resistor having an electrical resistance greater than that of the first resistor and having one end electrically connected to one end of the device-side capacitor;
A second current supply unit that outputs a second current smaller than the first current to the device-side capacitor via the second resistor;
The power supply current is calculated based on the ratio of the electrical resistance of the first resistor to the electrical resistance of the second resistor and the second current output by the second current supply unit, and the calculated power supply current And a determination unit that determines whether the electronic device is good or bad.
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