JP4674005B2 - 電源装置、及び試験装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧を供給する電源装置、及び電子デバイスを試験する試験装置に関する。特に、高速動作が可能な電源装置、及び試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子デバイスを試験する試験方法として、Iddq試験、Delay試験、Stuck試験、Function試験等が一般に知られている。それぞれの試験を単独で行った場合、検出できない不良があるため、いくつかの試験を組み合わせて、電子デバイスの良否を判定する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
電子デバイスの不良として開放不良が知られている。近年の電子デバイスは、多重配線により10億コンタクト以上のコンタクトを有する物もあり、開放不良及びブリッジ不良の検出は重要な試験項目となっている。電子デバイスの開放不良等は、前述したDelay試験で検出することができるが、Delay試験はテストコストが高く、電子デバイスのテストコストを引き上げる要因となっていた。このため、他の試験によって開放不良を検出することが望まれていた。
【0004】
他の試験として、電子デバイスに所定の電圧を供給し、電子デバイスに流れる電流波形を検出し、開放不良等を検出する方法がある。しかし、当該方法では、電流測定用回路の入力インピーダンス及び入力インダクタンスを極めて低くしなければならず、従来の試験装置では、当該方法を精度よく行うことが困難であった。
【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源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】
上記課題を解決するために、本発明の第一の形態においては、負荷に電圧を供給する電源装置であって、所望の電圧を発生する電圧源と、負荷と電圧源との間に設けられ、電圧源から所望の電圧を受け取る電流測定用素子と、負荷と電流測定用素子との間にそれぞれ並列に設けられ、出力インピーダンスが電流測定用素子のインピーダンスより小さい複数のインピーダンス変換回路と、負荷と複数のインピーダンス変換回路のそれぞれとを電気的に接続する複数の伝送線路とを備えることを特徴とする電源装置を提供する。
【0007】
伝送線路のインピーダンスは、インピーダンス変換回路の出力インピーダンスと実質的に等しく、且つ電流測定用素子のインピーダンスより小さいことが好ましい。また、インピーダンス変換回路は、電流測定用素子と伝送線路の間に設けられ、入力端子が電流測定用素子に電気的に接続され、出力端子が伝送線路を介して負荷に電気的に接続されたトランジスタと、トランジスタに、トランジスタを駆動する駆動電力を供給するトランジスタ電源とを有してよい。
【0008】
また、インピーダンス変換回路は、トランジスタの出力電圧に基づいて、駆動電力を調整してトランジスタに供給する制御部を更に有してよい。また、電圧制御部は、反転入力端子が、トランジスタの出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子が、トランジスタ電源と電気的に接続され、トランジスタの出力端子における電圧と、トランジスタ電源が生成する電圧とに基づく駆動電力をトランジスタに供給するオペアンプを有してよい。
【0009】
また、インピーダンス変換回路は、トランジスタとカスケード接続された他のトランジスタを更に有し、トランジスタ電源は、他のトランジスタに、他のトランジスタを駆動する駆動電力を供給してよい。
【0010】
本発明の第2の形態においては、負荷に電圧を供給する電源装置であって、所望の電圧を出力する複数の電源部と、負荷と複数の電源部のそれぞれとを電気的に接続し、複数の電源部が出力した電圧を負荷に供給するための複数の伝送線路とを備え、複数の電源部のそれぞれは、対応する伝送線路と直列に接続された電流測定用素子と、電流測定用素子を介して伝送線路に電圧を出力する電源とを有し、電源部の出力インピーダンスは、電流測定用素子のインピーダンスより小さいことを特徴とする電源装置を提供する。
【0011】
電流測定用素子は、伝送線路と電気的に接続される負荷側端子と、オペアンプの出力を受け取る電源側端子とを有し、電源は、出力端子が、電流測定用素子の電源側端子に電気的に接続され、反転入力端子が、電流測定用素子の負荷側端子と電気的に接続されたオペアンプと、オペアンプの非反転入力端子に、所望の電圧を印加するオペアンプ電源とを有してよい。
【0012】
本発明の第3の形態においては、負荷に電圧を供給する電源装置であって、所望の電圧を発生する電圧源と、負荷と電圧源との間に設けられた第1電流測定用素子と、負荷と電圧源との間に第1電流測定用素子と並列に設けらた第2電流測定用素子と、負荷と、第1電流測定用素子及び第2電流測定用素子との間に設けられ、出力インピーダンスが第1電流測定用素子及び第2電流測定用素子のインピーダンスより小さいインピーダンス変換回路と、負荷とインピーダンス変換回路とを電気的に接続する伝送線路とを備え、インピーダンス変換回路は、伝送線路と第1電流測定用素子との間に設けられた第1トランジスタと、伝送線路と第2電流測定用素子との間に設けられた第2トランジスタと、第1トランジスタ及び第2トランジスタのベース端子に電圧を供給するオペアンプとを有し、第1トランジスタは、出力端子が伝送線路と電気的に接続され、入力端子が第1電流測定用素子と電気的に接続され、第2トランジスタは、出力端子がオペアンプの非反転入力端子と電気的に接続され、入力端子が第2電流測定用素子と電気的に接続され、オペアンプは、反転入力端子が第1トランジスタの出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子が第2トランジスタの出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子に予め定められた電圧が印加され、第1トランジスタ及び第2トランジスタに、第1トランジスタ及び第2トランジスタを駆動する駆動電力を供給することを特徴とする電源装置を提供する。
【0013】
本発明の第4に形態においては、電子デバイスを試験する試験装置であって、電子デバイスに予め定められた電圧を供給する電源装置と、電源装置が、予め定められた電圧を電子デバイスに供給した場合に、電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部と、電流検出部が検出した電源電流に基づいて、電子デバイスの良否を判定する判定部とを備え、電源装置は、電圧を発生する電圧源と、電子デバイスと電圧源との間に設けらた電流測定用素子と、電子デバイスと電流測定素子との間に、それぞれが並列に設けられ、それぞれ電圧源から電流測定用素子を介して受け取る電圧に基づいて電子デバイスに電圧を出力し、出力インピーダンスが電流測定用素子のインピーダンスより小さい複数のインピーダンス変換回路と、電子デバイスと複数のインピーダンス変換回路のそれぞれとを電気的に接続する複数の伝送線路とを有し、電流検出部は、電流測定用素子に流れる電流を電源電流として検出することを特徴とする試験装置を提供する。
【0014】
電流検出部は、電流測定用素子の電流測定用素子における電圧降下を検出し、検出した電圧降下に基づいて電源電流を検出してよい。
【0015】
本発明の第5の形態においては、電子デバイスを試験する試験装置であって、電子デバイスに予め定められた電圧を供給する電源装置と、電源装置が、予め定められた電圧を電子デバイスに供給した場合に、電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部と、電流検出部が検出した電源電流に基づいて、電子デバイスの良否を判定する判定部とを備え、電源装置は、電圧を出力する複数の電源部と、電子デバイスと複数の電源部のそれぞれとを電気的に接続し、複数の電源部が出力した電圧を電子デバイスに供給するための複数の伝送線路とを有し、複数の電源部のそれぞれは、対応する伝送線路と直列に接続された電流測定用素子と、電流測定用素子を介して伝送線路に電圧を出力する電源とを含み、電源部の出力インピーダンスは、電流測定用素子のインピーダンスより小さく、電流検出部は、電流測定用素子に流れる電流を、電源電流として検出することを特徴とする試験装置を提供する。
【0016】
電流測定用素子は、伝送線路と電気的に接続される負荷側端子と、オペアンプの出力を受け取る電源側端子とを有し、電源は、出力端子が電流測定用素子の電源側端子に電気的に接続され、反転入力端子が電流測定用素子の負荷側端子と電気的に接続され、電流測定用素子と並列に設けられたオペアンプと、オペアンプの非反転入力端子に所望の電圧を印加するオペアンプ電源とを有し、電流検出部は、電流測定用素子の電源側端子における電圧に基づいて、電源電流を検出してよい。
【0017】
本発明の第6の形態においては、電子デバイスを試験する試験装置であって、電子デバイスに予め定められた電圧を供給する電源装置と、電源装置が、予め定められた電圧を電子デバイスに供給した場合に、電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部と、電流検出部が検出した電源電流に基づいて、電子デバイスの良否を判定する判定部とを備え、電源装置は、所望の電圧を発生する電圧源と、負荷と電圧源との間に設けられた第1電流測定用素子と、負荷と電圧源との間に第1電流測定用素子と並列に設けらた第2電流測定用素子と、負荷と、第1電流測定用素子及び第2電流測定用素子との間に設けられ、出力インピーダンスが第1電流測定用素子及び第2電流測定用素子のインピーダンスより小さいインピーダンス変換回路と、負荷とインピーダンス変換回路とを電気的に接続する伝送線路とを備え、インピーダンス変換回路は、伝送線路と第1電流測定用素子との間に設けられた第1トランジスタと、伝送線路と第2電流測定用素子との間に設けられた第2トランジスタと、第1トランジスタ及び第2トランジスタのベース端子に電圧を供給するオペアンプとを有し、第1トランジスタは、出力端子が伝送線路と電気的に接続され、入力端子が第1電流測定用素子と電気的に接続され、第2トランジスタは、出力端子がオペアンプの非反転入力端子と電気的に接続され、入力端子が第2電流測定用素子と電気的に接続され、オペアンプは、反転入力端子が第1トランジスタの出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子が第2トランジスタの出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子に予め定められた電圧が印加され、第1トランジスタ及び第2トランジスタに、第1トランジスタ及び第2トランジスタを駆動する駆動電力を供給し、電流検出部は、第1トランジスタの入力端子と接続される第1電流測定用素子の端子と、第2トランジスタの入力端子と接続される第2電流測定用素子の端子との間の電位差に基づいて、電源電流を検出することを特徴とする試験装置を提供する。
【0018】
尚、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。
【0019】
【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。
【0020】
図1は、本発明における電子デバイスの開放不良の検出方法の一例を説明する。図1(a)において、電子デバイス10は、試験装置から所定の電圧波形を受け取る。試験装置は、電子デバイス10に所定の電圧波形を供給した場合に、電子デバイス10に供給される電流波形に基づいて、電子デバイス10の開放不良を検出する。本例において、電子デバイス10は、図1(a)に示すように、ゲートが接続された2個のトランジスタを有する。また、電子デバイス10のそれぞれのトランジスタには、図1(b)に示すように、ゲート−ソース間及びゲート−ドレイン間に、ゲート容量を有する。
【0021】
試験装置は一例として、電子デバイスに所定の電圧波形として、ステップ波形の電圧を供給する。図1に示すように、電子デバイス10が、ゲート−接地電位間で開放不良による高抵抗を有する場合、トランジスタのゲート電圧は、当該高抵抗及びゲート容量により変化する。トランジスタのゲート電圧がトランジスタの閾値電圧Vthを超えると、トランジスタに貫通電流が流れる。試験装置は、当該貫通電流を測定することにより、開放不良を検出する。例えば、電子デバイス10に開放不良がある場合、トランジスタに供給される電源電流に、入力電圧波形のステップ周期に略同期した貫通電流成分が現れる。
【0022】
図2は、電子デバイス10に供給される入力電圧波形の一例を示す。図2において、横軸は時間を示し、縦軸は信号レベルを示す。図2に示すような入力電圧が電子デバイス10に供給された場合、図2に示すようなゲート電圧が、トランジスタのゲートに印加され、図1において説明したように、ゲートの電圧が閾値電圧Vthを越えた場合、電子デバイス10に貫通電流が流れる。
【0023】
本例において、電子デバイス10には図2に示すような電流が流れる。試験装置は、電子デバイス10に流れる電流波形を測定し、電子デバイス10の開放不良を検出する。例えば、試験装置は、電子デバイス10に流れる電流波形のピークを検出し、当該ピークの周期と入力電圧波形の周期とを比較し、電子デバイス10の良否を判定する。本例において、電子デバイス10に電圧及び電流を供給する電源装置の出力インピーダンスは、小さいことが好ましい。また、試験装置は、所定の周期の電磁波又は電界を電子デバイス10に与え、試験を行ってよい。この場合、電子デバイス10に開放不良がある場合、当該電磁波又は電界の周期と略同期した貫通電流が、電子デバイス10に流れる。
【0024】
図3は、本発明に係る試験装置100の構成の一例を示す。試験装置100は、電源装置20、電流検出部30、及び判定部40を有する。電源装置20は、電子デバイス10に予め定められた電圧を供給する。例えば、電源装置20は、ステップ波形の電圧を電子デバイス10に供給してよい。電流検出部30は、電源装置20が予め定められた電圧を電子デバイス10に供給した場合に、電子デバイス10が受け取る電源電流を検出する。判定部40は、電流検出部30が検出した電源電流に基づいて、電子デバイス10の良否を判定する。例えば、判定部40は、電流検出部30が検出した電源電流の電流波形に基づいて電子デバイス10の良否を判定してよい。また、判定部40は、当該電源電流のピークの周期と、電源装置20が電子デバイス10に印加した電圧周期とに基づいて、電子デバイス10の良否を判定してよい。また、試験装置100は、電子デバイス10に所定の周期の電磁波又は電界を与える手段を更に備えてよい。この場合、判定部40は、電流検出部30が検出した電源電流の周期と、当該電磁波又は電界の周期とを比較し、電子デバイス10の良否を判定してよい。以下、電源装置20及び電流検出部30について説明する。
【0025】
図4は、電源装置20及び電源検出部30の構成の一例を示す。電源装置20は一例として、電圧源50、電流測定用素子52、インピーダンス変換回路60、伝送線路70、コンデンサ54を有する。
【0026】
電圧源50は、所望の電圧を発生する。電圧源50は、直流電圧源であってよい。また、電圧源50は、可変直流電圧源であってよい。この場合、電圧源50は、所望のステップ波形の電圧を発生してよい。
【0027】
電流測定用素子52は、負荷である電子デバイス10と電圧源50との間に設けられる。電流測定用素子52は、電圧源50から所望の電圧を受け取る。電流測定用素子52は、所望のインピーダンスを有する素子である。例えば、電流測定用素子52は一例として抵抗であってよく、またコイル、コンデンサ等の素子であってよい。例えば、電流測定用素子52は、100Ω(オーム)程度のインピーダンスを有する抵抗であってよい。電流測定用素子52には、電圧源50から受け取った電圧に基づいた電流が流れる。
【0028】
インピーダンス変換回路60は、電子デバイス10と電流測定用素子との間に設けられる。インピーダンス変換回路60は電圧源50から電流測定用素子52を介して受け取る電圧に基づいて、電子デバイス10に電圧を出力する。インピーダンス変換回路60は、電流測定用素子52と、後述する伝送線路70との間でインピーダンスを変換する。インピーダンス変換回路60の出力インピーダンスは、電流測定用素子52のインピーダンスより小さい。インピーダンス変換回路60は、電流測定用素子52を介して電圧源50から受け取った電圧及び電流を、伝送線路70を介して電子デバイス10に供給する。
【0029】
伝送線路70は、電子デバイス10とインピーダンス変換回路60とを電気的に接続する。伝送線路70のインピーダンスは、電流測定用素子52のインピーダンスより小さいことが好ましい。例えば、伝送線路70は、0.1Ω程度のインピーダンスを有することが好ましい。また、伝送線路70のインピーダンスは、インピーダンス変換回路の出力インピーダンスと実質的に等しいことが好ましい。
【0030】
コンデンサ54は、図4に示すように、伝送線路70に電気的に接続される。コンデンサ54は、伝送線路70の電子デバイス10近傍に接続されることが好ましい。コンデンサ54は、電子デバイス10に供給される電圧及び電流を安定に保つ。例えば、電子デバイス10に供給される電流が急峻に増大した場合、コンデンサ54は、電流増大分に相当する電流を、電子デバイス10に供給してよい。
【0031】
本例における電源装置20の構成によれば、インピーダンス変換回路60を介して電流測定用素子52と電子デバイス10とを接続することにより、電子デバイス10から見た電源装置20のインピーダンスを減少させることができる。つまり、電子デバイス10から見た電源装置20のインピーダンスを、伝送線路70のインピーダンスとほぼ等しくすることができ、電源装置20の時定数を減少させることができる。ここで、電源装置20の時定数とは伝送線路70におけるインピーダンスと、コンデンサ54のインピーダンスとによって決まり、時定数が小さい電源装置20のほうが、高速に動作することができる。例えば、周波数の高いステップ波形を電子デバイス10に供給することができ、効率よく電子デバイス10の試験を行うことができる。
【0032】
また、インピーダンス変換回路60を用いることにより、電流測定用素子52のインピーダンスを高くしても、電子デバイス10から見た電源装置20のインピーダンスは変化しない。このため、電流測定用素子52のインピーダンスを高くすることができ、精度よく電流を検出することができる。
【0033】
電流検出部30は、図4(a)に示すように、オペアンプ32を有してよい。オペアンプ32は、電流測定用素子52の両端の電位差を検出する。オペアンプ32の非反転入力端子は、電流測定用素子52の電圧源50側の端子に接続され、オペアンプ32の反転入力端子は、電流測定用素子52の負荷側の端子に接続されてよい。電流検出部30は、オペアンプ32が検出した電位差に基づいて、電流測定用素子52に流れる電流を検出してよい。判定部40は、電流検出部30が検出した電流に基づいて電子デバイス10の良否を判定する。本例において、電流検出部30はオペアンプ32によって、電流測定用素子52に流れる電流を検出したが、他の例においては、電流検出部30は他の手段によって、電流測定用素子52に流れる電流を検出してよい。例えば、電流検出部30は、波形ディジタイザ等によって、電流測定用素子52に流れる電流を検出してよい。
【0034】
次にインピーダンス変換回路60の構成について説明する。インピーダンス変換回路60は一例として、図4(a)に示すように、トランジスタ62、及びトランジスタ電源68を有する。トランジスタ62は、電流測定用素子52と伝送線路70との間に設けられる。トランジスタ62の入力端子は、電流測定用素子52に電気的に接続され、出力端子は、伝送線路70を介して電子デバイス10に電気的に接続される。本例において、トランジスタ62はnpn型バイポーラトランジスタであってよい。この場合、本例においてトランジスタ62の出力端子は、トランジスタ62の出力端子を指し、トランジスタ62の入力端子は、トランジスタ62の入力端子を指す。トランジスタ電源68は、トランジスタ62のベース端子に、トランジスタ62を駆動する駆動電圧を印加する。トランジスタ電源68は一例として、電圧源50と略同一の電圧を、トランジスタ62のベース端子に印加してよい。この場合、トランジスタ62の相互コンダクタンスをgmとし、電流増幅率をαとすると、インピーダンス変換回路の出力インピーダンスRiはRi=α/gmとなる。また、本例においてトランジスタ62としてバイポーラトランジスタを用いて説明したが、他の例においては、トランジスタ62は、電界効果トランジスタ(FET)であってよい。
【0035】
また、電源装置20は図4(b)に示すように、複数のインピーダンス変換回路60と複数の伝送線路70とを有してよい。複数のインピーダンス変換回路60は、図4(b)に示すように電子デバイス10と電流測定用素子52との間に、それぞれが並列に設けられる。また、複数の伝送線路70は、図4(b)に示すように、複数のインピーダンス変換回路60と電子デバイス10とを電気的に接続する。本例のように、インピーダンス変換回路60及び伝送線路70を、それぞれ複数並列に設けることにより、インピーダンス変換回路60と電子デバイス10との間のインピーダンスを小さくすることができる。例えば、複数の伝送線路70のそれぞれのインピーダンスを1Ωとすると、10本の伝送線路70及びインピーダンス変換回路60を並列に設けることにより、伝送線路全体のインピーダンスを0.1Ωとすることができる。このため、それぞれの伝送線路70のインピーダンスをある程度大きくすることができ、電源装置20を容易に構成することができる。
【0036】
図5は、インピーダンス変換回路60の構成の他の例を示す。図5(a)において、インピーダンス変換回路60は、図4に関連して説明したインピーダンス変換回路60と同様の機能及び構成を有する。インピーダンス変換回路60は、トランジスタ62及びトランジスタ電源68を有する。本例において、トランジスタ62は、電界効果トランジスタ(FET)である。本例において、トランジスタ62の出力端子は、トランジスタ62のソース端子を指し、トランジスタ62の入力端子は、トランジスタ62のドレイン端子を指してよい。また、トランジスタ62のゲート端子は、図4に関連して説明したトランジスタ62のベース端子と同様の機能及び接続関係を有してよい。本例におけるインピーダンス変換回路60を用いても、図4に関連して説明した試験装置100及び電源装置20と同様の機能を有する試験装置100及び電源装置20を構成することができる。
【0037】
図5(b)は、インピーダンス変換回路60の構成の他の例を示す。インピーダンス変換回路60は、カスケード接続された複数のトランジスタ62と、複数のトランジスタ62のそれぞれを駆動する駆動電力を、それぞれのトランジスタ62の供給するトランジスタ電源68とを有する。本例におけるインピーダンス変換回路60によれば、電源装置20の動作範囲を拡大することができる。
【0038】
図6は、インピーダンス変換回路60の構成の他の例を示す。インピーダンス変換回路60は、トランジスタ62、電圧制御部72、及びトランジスタ電源68を有する。トランジスタ62、及びトランジスタ電源68は、図4に関連して説明したトランジスタ62及びトランジスタ電源68と同一又は同様の機能及び構成を有してよい。
【0039】
電圧制御部72は、トランジスタ62の出力端子における電圧に基づいて、トランジスタ電源68がトランジスタ62のベース端子に印加する電圧を制御する。電圧制御部72は、電子デバイス10に印加される電圧が所望の値を保つように、トランジスタ62のベース端子に印加される電圧を制御する。電圧制御部72は一例として、オペアンプ66、及びローパスフィルタ64を有してよい。
【0040】
オペアンプ66は、トランジスタ62のベース端子と、トランジスタ電源68との間に設けられる。オペアンプ66の反転入力端子は、トランジスタ62の出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子は、トランジスタ電源68と電気的に接続される。電子デバイス10に印加するべき電圧波形を発生してよい。オペアンプ66は、トランジスタ電源68から印加される電圧と、電子デバイス10に印加される電圧との差を小さくするように、トランジスタ62のベース端子に印加される電圧を制御する。オペアンプ66の出力端子は、トランジスタ62のベース端子に電気的に接続される。ローパスフィルタ64は、オペアンプ66が出力する電圧の高周波成分をカットして、オペアンプ66が出力する電圧の低周波成分をトランジスタ62のベース端子に印加する。
【0041】
本例において、インピーダンス変換回路60の出力インピーダンスは、オペアンプ66が応答できる周波数領域においてはほぼ零となり、電子デバイス10側から見た電源装置のインピーダンスを低減することができる。また、オペアンプ66が応答できない程度の周波数領域においては、インピーダンス変換回路60の出力インピーダンスは、図4において説明したインピーダンス変換回路60の出力インピーダンスと略同一となる。また、本例においても、トランジスタ62は、図5に関連して説明したように、電界効果トランジスタ(FET)であってよい。
【0042】
図7は、インピーダンス変換回路60の他の構成を示す。インピーダンス変換回路60は、第1トランジスタ78、第2トランジスタ80、電圧制御部72、及びトランジスタ電源68を有する。図7において、図6と同一の符号を付した物は、図6に関連して説明した物と同一又は同様の機能及び構成を有してよい。本例において、電源装置20(図4参照)は、第1電流測定用素子74、及び第2電流測定用素子76を有する。第1電流測定用素子74及び第2電流測定用素子76は、図4に関連して説明した電流測定用素子52と同一又は同様の機能及び構成を有する。
【0043】
第1電流測定用素子74は、電子デバイス10と電圧源50との間に設けられる。本例において、第1電流測定用素子74は図7に示すように、電圧源50とインピーダンス変換回路60との間に設けられる。第1電流測定用素子74は、電圧源50から所望の電圧を受け取る。第2電流測定用素子76は、電子デバイス10と電圧源50との間に設けられる。本例において、第2電流測定用素子76は図7に示すように、電圧源50とインピーダンス変換回路60との間に、第1電流測定用素子74と並列に設けられる。第2電流測定用素子76は、電圧源50から所望の電圧を受け取る。
【0044】
インピーダンス変換回路60は、電子デバイス10と、第1電流測定用素子74及び第2電流測定用素子76との間に設けられる。本例において、インピーダンス変換回路60は、伝送線路70と、第1電流測定用素子74及び第2電流測定用素子76との間に設けられる。インピーダンス変換回路60は、電圧源50から、第1電流測定用素子74及び第2電流測定用素子76を介して受け取る電圧に基づいて電子デバイス10に電圧を出力する。インピーダンス変換回路60の出力インピーダンスは、第1電流測定用素子74及び第2電流測定用素子76のインピーダンスより小さい。
【0045】
第1トランジスタ78は、伝送線路70と第1電流測定用素子74との間に設けられる。第1トランジスタ78の出力端子は、伝送線路70と電気的に接続され、入力端子は第1電流測定用素子74と電気的に接続され、ベース端子はオペアンプ66の出力端子と電気的に接続される。
【0046】
第2トランジスタ80は、図7に示すように第1トランジスタ78と並列に設けられる。第2トランジスタ80の出力端子は、オペアンプ66の非反転入力端子と電気的に接続され、入力端子は第2電流測定用素子76と電気的に接続され、ゲート端子はオペアンプ66の出力端子と電気的に接続される。
【0047】
オペアンプ66の反転入力端子は、第1トランジスタの出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子は第2トランジスタ80の出力端子と電気的に接続され、出力端子は第1トランジスタ78のゲート端子及び第2トランジスタ80のベース端子と電気的に接続される。また、オペアンプ66の非反転入力端子には、トランジスタ電源68から予め定められた電圧が印加される。
【0048】
本例において、電流検出部30は、第1トランジスタ78の入力端子と接続される第1電流測定用素子74の端子と、第2トランジスタの入力端子と接続される第2電流測定用素子76の端子との間の電位差に基づいて、電子デバイス10に供給される電源電流を検出する。本例における電源装置20によれば、第1電流測定用素子74の端子と、第2電流測定用素子76の端子との電位差に基づいて、当該電源電流を検出するため、当該電源電流の変化分を検出することができる。つまり、電流検出部30が差動測定することにより、電源電流のベース成分をキャンセルし、電源電流の変化分のみを検出することができる。このため、電源電流の変化分の測定レンジを拡大することができる。また、本例において、第1トランジスタ82及び第2トランジスタ80は、図5に関連して説明したトランジスタ62と同様に、電界効果トランジスタ(FET)であってよい。
【0049】
図8は、電源装置20の他の構成を示す。図8において、図7と同一の符号を付した物は、図8に関連して説明した物と同一又は同様の機能及び構成を有してよい。電源装置20は、電源部90及び伝送線路70を有する。伝送線路70は、電子デバイス10と電源部90とを電気的に接続し、電源部90が出力した電圧を電子デバイス10に供給する。
【0050】
電源部90は、伝送線路と直列に接続された電流測定用素子92と、電流測定用素子92を介して伝送線路に電圧を出力する電源82とを有する。電源部90の出力インピーダンスは、電流測定用素子92のインピーダンスより小さい。電流測定用素子92は、図4に関連して説明した電流測定用素子52と同一又は同様の機能及び構成を有してよい。
【0051】
電源82は、電流測定用素子92と並列に設けられたオペアンプ66を有する。電流測定用素子92は、伝送線路70と電気的に接続される負荷側端子と、オペアンプの出力を受け取る電源側端子とを有する。オペアンプ66の出力端子は、電流測定用素子92の電源側端子に電気的に接続され、反転入力端子は、電流測定用素子92の負荷側端子と電気的に接続され、非反転入力端子には、所望の電圧が与えられる。
【0052】
伝送線路70のインピーダンスをR1とし、電流測定用素子92のインピーダンスをR2とし、オペアンプの利得をAとした場合、電子デバイス10側から見た電源装置20のインピーダンスRiは、Ri=R1+R2/Aとなる。本例において説明した電源装置20によれば、出力インピーダンスの小さい電源装置を容易に構成することができる。
【0053】
本例において、電流検出部30は、電流測定用素子30の電源側端子における電圧に基づいて、電子デバイス10に供給される電源電流を検出する。また、電源装置20は、図4(b)に示すように、複数の電源部90及び伝送線路を有してよい。この場合、複数の電源部90はそれぞれ並列に設けられ、複数の伝送線路は、複数の電源部90のそれぞれを電子デバイス10と電気的に接続する。電流検出部は、それぞれの電源部90が電子デバイス10に供給する電源電流の総和を算出してよい。本例における電源装置20によれば、複数の伝送線路70を並列に設けることにより、伝送線路70全体のインピーダンスを低減することができる。
【0054】
図9は、本発明における電子デバイスの開放不良の検出方法の他の例を説明する。本例において、試験装置100は、電源150と、インピーダンス変換回路60と、伝送線路70と、電流検出部30と、判定部とを備える。電源150は、電子デバイス10を駆動させる電力を、電子デバイス10に供給する。電源150は、例えば電圧源であってよい。また、電源150は、所望の直流電圧に、所定の周期の交流電圧を重畳した電圧を、電子デバイス10に供給する電源であってよい。
【0055】
インピーダンス変換回路60、伝送線路70、及び電流検出部30は、図3から図8に関連して説明したインピーダンス変換回路60、伝送線路70、及び電流検出部30と同一又は同様の機能及び構成を有してよい。インピーダンス変換回路60及び伝送線路70は、電子デバイス10と接地電位との間に設けられる。電子デバイス10は、電源150から供給された電力に基づいた電流を、伝送線路70及びインピーダンス変換回路60を介して、接地電位に流す。本例において、インピーダンス変換回路60は、入力インピーダンスが出力インピーダンスより小さいことが好ましい。電流検出部30は、電子デバイス10が接地電位に流した電流を検出する。判定部(図示せず)は、電流検出部30が検出した電流に基づいて、電子デバイス10の良否を判定する。判定部は、図4から図8に関連して説明した判定部40と同一又は同様の機能及び構成を有してよい。本例における試験装置100によれば、図4から図8に関連して説明した試験装置100と同様の効果を得ることができる。
【0056】
以上、本発明を実施の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。
【0057】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、負荷側から見たインピーダンスの小さい電源装置及び試験装置を提供することができる。このため、効率よく電子デバイスの試験を行うことができる。また、電源電流の変化を検出することにより、容易に電子デバイスの開放不良を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における電子デバイスの開放不良の検出方法の一例を説明する。
【図2】 電子デバイス10に供給される入力電圧波形の一例を示す。
【図3】 本発明に係る試験装置100の構成の一例を示す。
【図4】 電源装置20及び電源検出部30の構成の一例を示す。
【図5】 インピーダンス変換回路60の構成の他の例を示す。
【図6】 インピーダンス変換回路60の構成の他の例を示す。
【図7】 インピーダンス変換回路60の他の構成を示す。
【図8】 電源装置20の他の構成を示す。
【図9】 本発明における電子デバイスの開放不良の検出方法の他の例を説明する。
【符号の説明】
10・・・電子デバイス、20・・・電源装置、30・・・電流検出部、32・・・オペアンプ、40・・・判定部、50・・・電圧源、52・・・電流測定用素子、54・・・コンデンサ、60・・・インピーダンス変換回路、62・・・トランジスタ、64・・・ローパスフィルタ、66・・・オペアンプ、68・・・トランジスタ電源、70・・・伝送線路、72・・・電圧制御部、74・・・第1電流測定用素子、76・・・第2電流測定用素子、78・・・第1トランジスタ、80・・・第2トランジスタ、90・・・電源部、92・・・電流測定用素子、100・・・試験装置、150・・・電源
Claims (9)
- 予め定められた電圧を電子デバイスに供給した場合に、前記電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部を備え、前記電流検出部が検出した前記電源電流に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する試験装置において、前記電子デバイスに電圧を供給する電源装置であって、
電圧を発生する電圧源と、
前記電子デバイスと前記電圧源との間に設けられた電流測定用素子と、
前記電子デバイスと前記電流測定用素子との間に並列に設けられ、出力インピーダンスが前記電流測定用素子のインピーダンスより小さい複数のインピーダンス変換回路と、
前記電子デバイスと前記複数のインピーダンス変換回路のそれぞれとを電気的に接続する複数の伝送線路とを備え、
前記複数のインピーダンス変換回路のそれぞれのインピーダンス変換回路は、
前記電流測定用素子と前記複数の伝送線路のそれぞれの伝送線路の間に設けられ、入力端子が前記電流測定用素子に電気的に接続され、出力端子が前記伝送線路を介して前記電子デバイスに電気的に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタに、前記トランジスタを駆動する駆動電力を供給するトランジスタ電源と、
前記トランジスタの出力電圧に基づいて、前記駆動電力を調整して前記トランジスタに供給する電圧制御部とを有し、
前記電圧制御部は、反転入力端子が、前記トランジスタの前記出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子が、前記トランジスタ電源と電気的に接続され、前記トランジスタの前記出力端子における電圧と、前記トランジスタ電源が生成する電圧とに基づく前記駆動電力を前記トランジスタに供給するオペアンプを有し、
前記電流測定用素子に流れる電流が前記電源電流として前記電流検出部に検出される
ことを特徴とする電源装置。 - 前記伝送線路のインピーダンスは、インピーダンス変換回路の出力インピーダンスと実質的に等しく、且つ前記電流測定用素子のインピーダンスより小さいことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
- 前記インピーダンス変換回路は、前記トランジスタとカスケード接続された他のトランジスタを更に有し、前記トランジスタ電源は、前記他のトランジスタに、前記他のトランジスタを駆動する駆動電力を供給することを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。
- 予め定められた電圧を電子デバイスに供給した場合に、前記電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部を備え、前記電流検出部が検出した前記電源電流に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する試験装置において、前記電子デバイスに電圧を供給する電源装置であって、
電圧を出力する複数の電源部と、
前記電子デバイスと前記複数の電源部のそれぞれとを電気的に接続し、前記複数の電源部が出力した電圧を前記電子デバイスに供給するための複数の伝送線路とを備え、
前記複数の電源部のそれぞれは、前記複数の伝送線路の対応する伝送線路と直列に接続された電流測定用素子と、前記電流測定用素子を介して前記対応する伝送線路に電圧を出力する電源とを有し、
前記電流測定用素子は、前記対応する伝送線路と電気的に接続される電子デバイス側端子と、電源側端子とを有し、
前記電流測定用素子の電源側端子における電圧に基づいて、前記電子デバイスに供給される電源電流が前記電流検出部に検出され、
前記電源は、出力端子が、前記電流測定用素子の前記電源側端子に電気的に接続され、反転入力端子が、前記電流測定用素子の前記電子デバイス側端子と電気的に接続されたオペアンプと、
前記オペアンプの非反転入力端子に、予め定められた電圧を印加するオペアンプ電源とを有し、
前記複数の電源部のそれぞれの電源部の出力インピーダンスは、前記電流測定用素子のインピーダンスより小さい、
ことを特徴とする電源装置。 - 予め定められた電圧を電子デバイスに供給した場合に、前記電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部を備え、前記電流検出部が検出した前記電源電流に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する試験装置において、前記電子デバイスに電圧を供給する電源装置であって、
電圧を発生する電圧源と、
前記電子デバイスと前記電圧源との間に設けられた第1電流測定用素子と、
前記電子デバイスと前記電圧源との間に前記第1電流測定用素子と並列に設けられた第2電流測定用素子と、
前記電子デバイスと、前記第1電流測定用素子及び前記第2電流測定用素子との間に設けられ、出力インピーダンスが前記第1電流測定用素子及び前記第2電流測定用素子のインピーダンスより小さいインピーダンス変換回路と、
前記電子デバイスと前記インピーダンス変換回路とを電気的に接続する伝送線路とを備え、
前記インピーダンス変換回路は、
前記伝送線路と前記第1電流測定用素子との間に設けられた第1トランジスタと、
前記伝送線路と前記第2電流測定用素子との間に設けられた第2トランジスタと、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタのベース端子に電圧を供給するオペアンプとを有し、
前記第1トランジスタは、出力端子が前記伝送線路と電気的に接続され、入力端子が前記第1電流測定用素子と電気的に接続され、
前記第2トランジスタは、出力端子が前記オペアンプの非反転入力端子と電気的に接続され、入力端子が前記第2電流測定用素子と電気的に接続され、
前記第1トランジスタの前記入力端子と接続される前記第1電流測定用素子と、前記第2トランジスタの前記入力端子と接続される前記第2電流測定用素子の端子との間の電位差に基づいて、前記電子デバイスに供給される電源電流が前記電流検出部に検出され、
前記オペアンプは、反転入力端子が前記第1トランジスタの出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子が前記第2トランジスタの出力端子と電気的に接続され、前記非反転入力端子に予め定められた電圧が印加され、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタに、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタを駆動する駆動電力を供給することを特徴とする電源装置。 - 電子デバイスを試験する試験装置であって、
前記電子デバイスに予め定められた電圧を供給する電源装置と、
前記電源装置が、前記予め定められた電圧を前記電子デバイスに供給した場合に、前記電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出した前記電源電流に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する判定部とを備え、
前記電源装置は、
電圧を発生する電圧源と、
前記電子デバイスと前記電圧源との間に設けられた電流測定用素子と、
前記電子デバイスと前記電流測定用素子との間に並列に設けられ、それぞれ前記電圧源から前記電流測定用素子を介して受け取る電圧に基づいて前記電子デバイスに電圧を出力し、出力インピーダンスが前記電流測定用素子のインピーダンスより小さい複数のインピーダンス変換回路と、
前記電子デバイスと前記複数のインピーダンス変換回路のそれぞれとを電気的に接続する複数の伝送線路とを有し、
前記複数のインピーダンス変換回路のそれぞれのインピーダンス変換回路は、
前記電流測定用素子と前記複数の伝送線路のそれぞれの伝送線路の間に設けられ、入力端子が前記電流測定用素子に電気的に接続され、出力端子が前記複数の伝送線路のそれぞれの伝送線路を介して前記電子デバイスに電気的に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタに、前記トランジスタを駆動する駆動電力を供給するトランジスタ電源と、
前記トランジスタの出力電圧に基づいて、前記駆動電力を調整して前記トランジスタに供給する電圧制御部とを有し、
前記電圧制御部は、反転入力端子が、前記トランジスタの前記出力端子と電気的に接続され、非反転入力端子が、前記トランジスタ電源と電気的に接続され、前記トランジスタの前記出力端子における電圧と、前記トランジスタ電源が生成する電圧とに基づく前記駆動電力を前記トランジスタに供給するオペアンプを有し、
前記電流検出部は、前記電流測定用素子に流れる電流を前記電源電流として検出することを特徴とする試験装置。 - 前記電流検出部は、前記電流測定用素子の前記電流測定用素子における電圧降下を検出し、検出した前記電圧降下に基づいて前記電源電流を検出することを特徴とする請求項6に記載の試験装置。
- 電子デバイスを試験する試験装置であって、
前記電子デバイスに予め定められた電圧を供給する電源装置と、
前記電源装置が、前記予め定められた電圧を前記電子デバイスに供給した場合に、前記電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出した前記電源電流に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する判定部とを備え、
前記電源装置は、
電圧を出力する複数の電源部と、
前記電子デバイスと前記複数の電源部のそれぞれとを電気的に接続し、前記複数の電源部が出力した電圧を前記電子デバイスに供給するための複数の伝送線路とを有し、
前記複数の電源部のそれぞれは、前記複数の伝送線路の対応する伝送線路と直列に接続された電流測定用素子と、前記電流測定用素子を介して前記対応する伝送線路に電圧を出力する電源とを含み、前記複数の電源部のそれぞれの電源部の出力インピーダンスは、前記電流測定用素子のインピーダンスより小さく、
前記電流測定用素子は、前記対応する伝送線路と電気的に接続される電子デバイス側端子と、電源側端子とを有し、
前記電源は、出力端子が前記電流測定用素子の前記電源側端子に電気的に接続され、反転入力端子が前記電流測定用素子の前記電子デバイス側端子と電気的に接続され、前記電流測定用素子と並列に設けられたオペアンプと、
前記オペアンプの非反転入力端子に予め定められた電圧を印加するオペアンプ電源とを有し、
前記電流検出部は、前記電流測定用素子の前記電源側端子における電圧に基づいて、前記電源電流を検出することを特徴とする試験装置。 - 電子デバイスを試験する試験装置であって、
前記電子デバイスに予め定められた電圧を供給する電源装置と、
前記電源装置が、前記予め定められた電圧を前記電子デバイスに供給した場合に、前記電子デバイスが受け取る電源電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出した前記電源電流に基づいて、前記電子デバイスの良否を判定する判定部とを備え、
前記電源装置は、
電圧を発生する電圧源と、
前記電子デバイスと前記電圧源との間に設けられた第1電流測定用素子と、
前記電子デバイスと前記電圧源との間に前記第1電流測定用素子と並列に設けられた第2電流測定用素子と、
前記電子デバイスと、前記第1電流測定用素子及び前記第2電流測定用素子との間に設けられ、出力インピーダンスが前記第1電流測定用素子及び前記第2電流測定用素子のインピーダンスより小さいインピーダンス変換回路と、
前記電子デバイスと前記インピーダンス変換回路とを電気的に接続する伝送線路とを備え、
前記インピーダンス変換回路は、
前記伝送線路と前記第1電流測定用素子との間に設けられた第1トランジスタと、
前記伝送線路と前記第2電流測定用素子との間に設けられた第2トランジスタと、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタのベース端子に電圧を供給するオペアンプとを有し、
前記第1トランジスタは、
出力端子が前記伝送線路と電気的に接続され、
入力端子が前記第1電流測定用素子と電気的に接続され、
前記第2トランジスタは、
出力端子が前記オペアンプの非反転入力端子と電気的に接続され、
入力端子が前記第2電流測定用素子と電気的に接続され、
前記オペアンプは、
反転入力端子が前記第1トランジスタの出力端子と電気的に接続され、
非反転入力端子が前記第2トランジスタの出力端子と電気的に接続され、
前記非反転入力端子に予め定められた電圧が印加され、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタに、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタを駆動する駆動電力を供給し、
前記電流検出部は、前記第1トランジスタの前記入力端子と接続される前記第1電流測定用素子の端子と、前記第2トランジスタの前記入力端子と接続される前記第2電流測定用素子の端子との間の電位差に基づいて、前記電源電流を検出することを特徴とする試験装置。
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