JP5411925B2 - Test apparatus and test method - Google Patents
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Description
本発明は、試験装置および試験方法に関する。 The present invention relates to a test apparatus and a test method.
デバイスを試験する場合に、試験装置は、被試験デバイスを動作させるエネルギーを供給する。試験装置は、供給したエネルギーに応じて被試験デバイスが出力するエネルギーを測定することにより、被試験デバイスの良否を判定する。例えば、特許文献1に半導体デバイスの試験方法が記載されている。
特許文献1 特開2003−014825号公報When testing a device, the test apparatus supplies energy to operate the device under test. The test apparatus determines the quality of the device under test by measuring the energy output from the device under test according to the supplied energy. For example, Patent Document 1 describes a semiconductor device test method.
Patent Document 1 JP 2003-014825 A
近年、被試験デバイスの消費電力の増大、あるいは、同時測定数の増大に伴い、試験装置の消費電力が大きくなってきている。特に、被試験デバイスが太陽電池等の光発電デバイスの場合には、試験装置は大電力の光源を用いるので、試験装置の消費電力が大きい。その結果、試験装置のシステム電源の容量が増大するという課題が生じている。 In recent years, the power consumption of a test apparatus has increased as the power consumption of a device under test increases or the number of simultaneous measurements increases. In particular, when the device under test is a photovoltaic device such as a solar cell, the power consumption of the test apparatus is large because the test apparatus uses a high-power light source. As a result, there is a problem that the capacity of the system power supply of the test apparatus increases.
そこで本発明の1つの側面においては、上記の課題を解決することのできる試験装置および試験方法を提供することを目的とする。この目的は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。 Therefore, an object of one aspect of the present invention is to provide a test apparatus and a test method 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.
本発明の第1の態様においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスが出力するエネルギーを測定し、被試験デバイスの良否を判定する測定部と、測定部が測定したエネルギーを、試験装置の動力として回生するエネルギー回生部とを備える試験装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, a test apparatus for testing a device under test, which measures the energy output from the device under test and determines whether the device under test is good or not, and the measurement unit measures There is provided a test apparatus including an energy regeneration unit that regenerates energy as power of the test apparatus.
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また、発明となりうる。 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.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明の(一)側面を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また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。 Hereinafter, the (1) aspect of the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and the features described in the embodiments are as follows. Not all combinations are essential for the solution of the invention.
図1は、第1の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。試験装置100は、測定部20およびエネルギー回生部30を有する。試験装置100は、同軸ケーブル等の伝送線路により、被試験デバイス200と接続され、被試験デバイス200が出力する信号およびエネルギー等を測定する。試験装置100は、システム電源300から動作用電力の供給を受ける。
FIG. 1 shows a configuration of a
測定部20は、被試験デバイス200が出力するエネルギーを測定して、被試験デバイス200の良否を判定する。エネルギー回生部30は、測定部20が測定したエネルギーを、試験装置100の動力として回生する。被試験デバイス200は、半導体メモリ、マイクロプロセッサ、または、太陽電池などの、エネルギーを発生するデバイスであってよい。
The
測定部20は、一例として、被試験デバイス200に予め定められた負荷を接続した状態における、被試験デバイス200が出力する電流および電圧に基づいて、被試験デバイス200の良否を判定する。測定部20は、被試験デバイス200が出力する電流を、エネルギー回生部30に出力する。また、測定部20は、被試験デバイス200が出力する電圧から生成された電圧をエネルギー回生部30に印加する。
For example, the
エネルギー回生部30は、測定部20が出力する電流および電圧から、所定のエネルギーを生成する。エネルギー回生部30は、測定部20が出力する電力以外のエネルギーに基づいて、所定のエネルギーを生成してよい。エネルギー回生部30は、予め定められた電圧を有する電力を生成してよい。
The
試験装置100は、エネルギー回生部30が生成したエネルギーを、システム電源300が出力する電力と合成して、試験装置100の動作電力を生成する。測定部20は、当該動作電力に基づいて動作してよい。エネルギー回生部30は、試験装置100が備える電気回路に直接エネルギーを供給してもよい。
The
本実施形態によれば、試験装置100は、被試験デバイス200が出力するエネルギーを測定すると共に、測定に用いたエネルギーを電源電力の一部として、試験装置100を動作させる。試験装置100の動作に用いる電力の一部をエネルギー回生部30が供給するので、エネルギー利用効率が高まり、試験装置100の消費電力が低減する。
According to the present embodiment, the
図2は、第2の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。本実施形態において、被試験デバイス200は、照射される光のエネルギーを電力に変換する光発電デバイスである。試験装置100は、被試験デバイス200に光を照射する光源40、光源電源50を、第1の実施形態に対してさらに備える。
FIG. 2 shows a configuration of the
測定部20は、被試験デバイス200が出力する電力を測定する。エネルギー回生部30は、測定部20が測定した電力を、光源40の動力として回生する。光源電源50は、光源40に供給する電力を、予め定められた電圧Vsysのシステム電源電力に基づいて生成するスイッチング型の電源である。光源電源50は、Vsysを降圧した電圧の電力を光源40に供給してよい。
The
エネルギー回生部30は、測定部20が測定した電力を、システム電源電力の電圧Vsysに昇圧して、光源電源50に供給する。エネルギー回生部30は、測定部20が測定した電力をシステム電源電力の電圧に昇圧するスイッチングレギュレータ60を有する。スイッチングレギュレータ60は、システム電源電力の供給源と、光源電源50の入力端とに接続される。スイッチングレギュレータ60は、ダイオードを介して、システム電源300の出力端および光源電源50の入力端に接続されてよい。
The
光発電デバイスを試験する場合、光源40は、予め定められた照度の光を出力する。光源40は、一例として、結晶系太陽電池モジュールの出力測定においては、1平米あたり約1000Wの放射照度の光を出力する。そのため、光源40の消費電力は大きく、光発電デバイス以外の半導体デバイスを試験する場合に比べて、試験装置100の消費電力は大きく、システム電源300の容量は大きい。
When testing a photovoltaic device, the
そこで、試験装置100は、光発電デバイスが出力する電力を回生することにより、実質的な消費電力を削減することができる。例えば、光源40の効率がa%、光発電デバイスの効率がb%、エネルギー回生部30における回生効率がc%の場合、試験装置100は、消費電力のa×b×c%を回生できる。
Therefore, the
本実施形態によれば、試験装置100は、被試験デバイス200の測定後の電力を回生することにより、システム電源300が光源40に供給する電力の一部を削減することができるので、消費電力が低減する。特に、エネルギー回生部30がスイッチングレギュレータ60を用いてエネルギーを回生することにより、試験装置100のエネルギー利用効率が向上する。
According to the present embodiment, the
図3は、第3の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。本実施形態において、測定部20は、被試験デバイス200が出力する電力を伝送する伝送路に設けられ、電力の電流値を測定する電流測定器22を有する。また、測定部20は、伝送路と接地電位との間に設けられ、電力の電圧値を測定する電圧測定器24をさらに有する。
FIG. 3 shows a configuration of a
太陽電池などの光発電デバイスの特性のうち、入力される光量に応じた、電流と電圧との関係を示す出力特性の測定においては、試験装置100は、光発電デバイスの出力電流および出力電圧を測定する。そこで、測定部20は、電流測定器22において、被試験デバイス200が出力する出力電流を測定する。測定部20は、電圧測定器24において、被試験デバイス200が出力する出力電圧を測定する。
Among the characteristics of photovoltaic devices such as solar cells, in the measurement of output characteristics indicating the relationship between current and voltage according to the amount of input light, the
スイッチングレギュレータ60は、被試験デバイス200から見て、電流測定器22より下流の伝送路に設けられた誘導成分62を有する。また、スイッチングレギュレータ60は、伝送路において、誘導成分62および光源電源50の入力端子の間に設けられたダイオード64を有する。さらに、スイッチングレギュレータ60は、誘導成分62およびダイオード64の間の伝送路と、接地電位との間に設けられ、被試験デバイス200に接続すべき負荷に応じてスイッチングするトランジスタ66を有する。
The switching
スイッチングレギュレータ60は、コンデンサ68およびコンデンサ69を有してよい。コンデンサ68は、電流測定器22の下流の伝送路と接地電位との間に設けられ、電流測定器22が出力する電流に重畳された高周波ノイズを除去する。コンデンサ69は、光源電源50の入力端子と接地電位との間に設けられ、光源電源50に対して出力する電圧のリップルを除去する。
The switching
一般に、被試験デバイス200が出力する電圧は、光源40に入力される電圧よりも低い。そこで、スイッチングレギュレータ60は、被試験デバイス200が出力する電圧を昇圧する。トランジスタ66は、所定のタイミングでスイッチングすることにより、誘導成分62を流れる電流を、コンデンサ69に供給するか否かを切り替える。
In general, the voltage output from the device under
コンデンサ69は、トランジスタ66がオフ(コレクタおよびエミッタ間が非導通)の状態においては、誘導成分62およびダイオード64を介して供給される電力を蓄積する。コンデンサ69は、トランジスタ66がオン(コレクタおよびエミッタ間が導通)の状態においては、蓄積した電力を放出する。コンデンサ69が放出した電力は、光源電源50に出力される。トランジスタ66は、被試験デバイス200に接続する負荷が大きい場合には、オフ状態になる時間をオン状態になる時間よりも長くしてよい。
光源電源50においては、システム電源300から供給される電力、および、スイッチングレギュレータ60から供給される電力を受けて、光源40の動作電圧を有する電力に変換する。例えば、光源電源50は、システム電源300の出力電圧、および、スイッチングレギュレータ60の出力電圧を、降圧する。
The light
光源電源50は、誘導成分52、ダイオード54、トランジスタ56、コンデンサ58、および、コンデンサ59を有してよい。トランジスタ56は、入力電流を所定のタイミングでスイッチングする。トランジスタ56がオンの状態において、光源電源50に入力された電力は、光源40およびコンデンサ58に供給される。トランジスタ56がオフの状態において、コンデンサ58は、蓄積した電力を光源40に供給する。
The light
以上のように、本実施形態の構成により、スイッチングレギュレータ60は、被試験デバイス200の測定後の電力に基づいて、システム電源300の電圧と略等しい電圧の電力を生成する。スイッチングレギュレータ60が生成した電力は、光源電源50を介して光源40に供給され、被試験デバイス200の試験に用いられる。その結果、試験装置100の試験におけるエネルギー効率が大きく改善するので、試験装置100の消費電力が低減する。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the switching
図4は、第4の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。同図において、試験装置100は、さらに制御部70を有する。また、測定部20は、可変負荷26および測定回路28を有する。電流測定器22は、制御部70の制御により可変負荷26の負荷の容量を切り替えてよい。可変負荷26は、一例として、可変抵抗を含んでよい。
FIG. 4 shows a configuration of a
被試験デバイス200が出力する電流および電圧は、可変負荷26の負荷の大きさに応じて変化する。制御部70は、可変負荷26の負荷の大きさに応じて、光源電源50を制御してよい。例えば、制御部70は、可変負荷26の負荷を大きくして、被試験デバイス200が出力する電力を増加させる場合には、光源40に供給する電力を増加するべく、光源電源50を制御する。光源40は、光源電源50が出力する電流および電圧に応じて、光量を変化させてよい。
The current and voltage output from the device under
本実施形態の構成により、試験装置100は、被試験デバイス200に照射する光量と、被試験デバイス200が出力する電流および電圧とを変化することができる。その結果、試験装置100は、さまざまな条件に応じた被試験デバイス200の特性を試験することができる。
With the configuration of the present embodiment, the
図5は、第5の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。試験装置100は、被試験デバイス200から放出される熱を電力に変換して光源40に供給する熱電変換部90をさらに備える。エネルギー回生部30は、スイッチングレギュレータ80をさらに備える。
FIG. 5 shows a configuration of a
被試験デバイス200は、光源40が照射する光に応じて、電力を発生する。被試験デバイス200が発生する電力の一部は、熱として放出される。そこで、熱電変換部90は、被試験デバイス200が放出する熱を電力に変換する。スイッチングレギュレータ80は、熱電変換部90が出力する電圧を昇圧した上で、昇圧した電圧の電力を光源電源50に対して出力する。
The device under
本実施形態の構成により、試験装置100は、被試験デバイス200が放出する熱を電力として回生することができる。従って、試験装置100は、被試験デバイス200の試験におけるエネルギー利用効率をさらに高めることができる。
With the configuration of the present embodiment, the
図6は、第6の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。本実施形態に係る試験装置100は、複数の被試験デバイス200(200−1、200−2、200−3)を並行して試験する。複数の光源40(40−1、40−2、40−3)および複数の測定部20(20−1、20−2、20−3)は、それぞれの被試験デバイス200(200−1、200−2、200−3)に対応して設けられる。
FIG. 6 shows a configuration of a
例えば、光源40−1および測定部20−1は、被試験デバイス200−1に対応して設けられる。光源40−2および測定部20−2は、被試験デバイス200−2に対応して設けられる。光源40−3および測定部20−2は、被試験デバイス200−2に対応して設けられる。試験装置100は、さらに多くの被試験デバイスを並行して試験してよい。
For example, the light source 40-1 and the measurement unit 20-1 are provided corresponding to the device under test 200-1. The light source 40-2 and the measurement unit 20-2 are provided corresponding to the device under test 200-2. The light source 40-3 and the measurement unit 20-2 are provided corresponding to the device under test 200-2. The
エネルギー回生部30は、複数の測定部20が測定した電力を合成して、いずれかの光源40に供給する。エネルギー回生部30は、複数の光源40のうち、発光量が最大の光源40に電力を供給する。エネルギー回生部30は、それぞれの被試験デバイス200の試験項目に応じて、電力を供給する光源40を選択してよい。
The
例えば、試験装置100は、高い照度における被試験デバイス200−1の出力特性を測定すると共に、低い照度における被試験デバイス200−2および被試験デバイス200−2の出力特性を測定する場合がある。この場合には、光源40−1は、光源40−2および光源40−3よりも高い照度の光を出力するので、大きな電力を消費する。そこで、エネルギー回生部30は、生成した電力を、発光量が最大になる光源40−1に供給してよい。
For example, the
エネルギー回生部30は、それぞれの被試験デバイスが出力する電力に基づいて、電力を生成する。エネルギー回生部30は、それぞれの被試験デバイスが出力する電力に応じて生成した電力を合成してよい。
The
本実施形態によれば、試験装置100は、消費電力が最も大きい光源40に対して、回生した電力を使用する。その結果、試験装置100は、光源40に供給する最大電力を低減できるので、光源40に電力を供給する回路を小型化できる。
According to the present embodiment, the
図7は、第7の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。本実施形態に係るエネルギー回生部30は、複数の測定部20に対応する複数のスイッチングレギュレータ60(60−1、60−2、60−3)と、それぞれのスイッチングレギュレータ60の出力を合成した電力に基づいて、光源用電力を生成する光源電源50と、光源電源50が出力する電力を供給する光源40を切り替える切替部32とを有する。
FIG. 7 shows a configuration of a
具体的には、スイッチングレギュレータ60−1は、測定部20−1が出力する電圧を昇圧する。スイッチングレギュレータ60−2は、測定部20−2が出力する電圧を昇圧する。スイッチングレギュレータ60−3は、測定部20−3が出力する電圧を昇圧する。それぞれのスイッチングレギュレータ60は、光源電源50に対して電圧を出力する。
Specifically, the switching regulator 60-1 boosts the voltage output from the measurement unit 20-1. The switching regulator 60-2 boosts the voltage output from the measurement unit 20-2. The switching regulator 60-3 boosts the voltage output from the measurement unit 20-3. Each switching
スイッチングレギュレータ60−1、スイッチングレギュレータ60−2、および、スイッチングレギュレータ60−3の出力端は、システム電源300の入力端および光源電源50の入力端に接続される。光源電源50は、システム電源300から供給される電力と、それぞれのスイッチングレギュレータ60から供給される電力とに基づいて、それぞれの光源40に供給する電力を生成する。
The output terminals of the switching regulator 60-1, the switching regulator 60-2, and the switching regulator 60-3 are connected to the input terminal of the
光源電源50は、生成した電力を切替部32に出力する。切替部32は、熱電変換部90の制御に基づいて、光源電源50から供給される電力を、いずれかの光源40に供給してよい。熱電変換部90は、それぞれの被試験デバイスの試験項目に応じて、発光量が最大の光源に供給するべく、切替部32を制御してよい。切替部32は、リレー、半導体スイッチ、または、機構スイッチを含んでよい。
The light
本実施形態によれば、試験装置100は、それぞれの測定部が出力する電圧が異なる場合にも、それぞれの測定部が出力する電力を回生することができる。さらに、試験装置100は、回生した電力を回生する光源を選択することができる。
According to the present embodiment, the
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の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様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、請求の範囲の記載から明らかである。 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. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described 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.
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior”. It should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for the sake of convenience, it means that it is essential to carry out in this order. is not.
20 測定部、22 電流測定器、24 電圧測定器、26 可変負荷、28 測定回路、30 エネルギー回生部、32 切替部、40 光源、50 光源電源、52 誘導成分、54 ダイオード、56 トランジスタ、58 コンデンサ、59 コンデンサ、60 スイッチングレギュレータ、62 誘導成分、64 ダイオード、66 トランジスタ、68 コンデンサ、69 コンデンサ、70 制御部、80 スイッチングレギュレータ、90 熱電変換部、100 試験装置、200 被試験デバイス、300 システム電源 20 measurement units, 22 current measurement devices, 24 voltage measurement devices, 26 variable loads, 28 measurement circuits, 30 energy regeneration units, 32 switching units, 40 light sources, 50 light source power supplies, 52 inductive components, 54 diodes, 56 transistors, 58 capacitors , 59 capacitors, 60 switching regulators, 62 inductive components, 64 diodes, 66 transistors, 68 capacitors, 69 capacitors, 70 control units, 80 switching regulators, 90 thermoelectric converters, 100 test equipment, 200 devices under test, 300 system power supply
Claims (10)
前記被試験デバイスが出力するエネルギーを測定し、前記被試験デバイスの良否を判定する測定部と、
前記測定部が測定した前記エネルギーを、前記試験装置の動力として回生するエネルギー回生部と
を備える試験装置。A test apparatus for testing a device under test,
A measurement unit that measures energy output from the device under test and determines whether the device under test is good or bad;
A test apparatus comprising: an energy regeneration unit that regenerates the energy measured by the measurement unit as power of the test apparatus.
前記試験装置は、前記被試験デバイスに光を照射する光源をさらに備え、
前記測定部は、前記被試験デバイスが出力する電力を測定し、
前記エネルギー回生部は、前記測定部が測定した前記電力を、前記光源の動力として回生する
請求項1に記載の試験装置。The device under test is a photovoltaic device that converts the energy of irradiated light into electric power,
The test apparatus further includes a light source that irradiates light to the device under test,
The measurement unit measures the power output from the device under test,
The test apparatus according to claim 1, wherein the energy regeneration unit regenerates the electric power measured by the measurement unit as power of the light source.
請求項2に記載の試験装置。The test apparatus according to claim 2, further comprising a switching-type light source power source that generates power to be supplied to the light source based on system power source power having a predetermined voltage.
請求項3に記載の試験装置。The test apparatus according to claim 3, wherein the energy regeneration unit boosts the power measured by the measurement unit to a voltage of the system power supply power and supplies the boosted power to the light source power supply.
請求項4に記載の試験装置。The test apparatus according to claim 4, wherein the energy regeneration unit includes a switching regulator that boosts the power measured by the measurement unit to a voltage of the system power supply power.
前記被試験デバイスが出力する電力を伝送する伝送路に設けられ、前記電力の電流値を測定する電流測定器と、
前記伝送路と接地電位との間に設けられ、前記電力の電圧値を測定する電圧測定器と
を有し、
前記スイッチングレギュレータは、
前記被試験デバイスから見て、前記電流測定器より下流の前記伝送路に設けられた誘導成分と、
前記伝送路において、前記誘導成分および前記光源電源の入力端子の間に設けられたダイオードと、
前記誘導成分および前記ダイオードの間の前記伝送路と、接地電位との間に設けられ、前記被試験デバイスに接続すべき負荷に応じてスイッチングするトランジスタと
を有する請求項5に記載の試験装置。The measuring unit is
A current measuring device that is provided in a transmission path for transmitting power output from the device under test, and that measures a current value of the power;
A voltage measuring device that is provided between the transmission line and a ground potential and measures a voltage value of the power;
The switching regulator is
An inductive component provided in the transmission path downstream from the current measuring device as seen from the device under test;
In the transmission line, a diode provided between the inductive component and an input terminal of the light source power source,
The test apparatus according to claim 5, further comprising: a transistor provided between the transmission path between the inductive component and the diode and a ground potential and switching according to a load to be connected to the device under test.
請求項2から6のいずれか一項に記載の試験装置。The test apparatus according to claim 2, further comprising a thermoelectric conversion unit that converts heat released from the device under test into electric power and supplies the electric power to the light source.
前記光源および前記測定部は、前記被試験デバイス毎に設けられ、
前記エネルギー回生部は、複数の前記測定部が測定した電力を合成して、いずれかの前記光源に供給する
請求項2から7のいずれか一項に記載の試験装置。The test apparatus tests a plurality of the devices under test in parallel,
The light source and the measurement unit are provided for each device under test,
The test apparatus according to claim 2, wherein the energy regeneration unit combines the power measured by the plurality of measurement units and supplies the synthesized power to any one of the light sources.
請求項8に記載の試験装置。The test apparatus according to claim 8, wherein the energy regeneration unit supplies power to the light source having the maximum light emission amount among the plurality of light sources.
前記被試験デバイスが出力するエネルギーを測定し、前記被試験デバイスの良否を判定する測定段階と、
前記測定段階で測定した前記エネルギーを、前記被試験デバイスを試験する試験装置の動力として回生するエネルギー回生段階と
を備える試験方法。A test method for testing a device under test,
Measuring the energy output from the device under test, and determining the quality of the device under test;
A test method comprising: an energy regeneration stage in which the energy measured in the measurement stage is regenerated as power of a test apparatus that tests the device under test.
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