JPH0611510Y2 - 電圧印加電流測定装置 - Google Patents

電圧印加電流測定装置

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JPH0611510Y2
JPH0611510Y2 JP11227486U JP11227486U JPH0611510Y2 JP H0611510 Y2 JPH0611510 Y2 JP H0611510Y2 JP 11227486 U JP11227486 U JP 11227486U JP 11227486 U JP11227486 U JP 11227486U JP H0611510 Y2 JPH0611510 Y2 JP H0611510Y2
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俊介 加藤
好弘 橋本
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Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は半導体集積回路素子のテスト装置に用いる電
圧印加電流測定装置に関する。
「考案の背景」 半導体集積回路素子(以下ICと称す)の試験にはその
回路素子が所定の動作を行なうか否かを試験する機能試
験と、端子の直流特性が規定の特性に出来上がつている
か否かを試験する直流試験とがある。
直流試験には被験体の端子(主に電源端子)に所定の電
圧を与えてそのとき流れる電流を測定する電圧印加電流
測定装置と、端子に定電流源から所定の電流を印加し、
そのとき端子に規定の電圧が発生するか否かを見る電流
印加電圧測定試験とがある。
機能試験を行なう場合には被験体の電源端子に所定の電
源電圧を印加すると共に試験中に流れる電流も測定す
る。
このため従来より機能試験を行なう場合に被験体に電源
電圧を与える電源と、直流試験を行なう場合に用いる電
圧印加電流測定装置を共用している。
一方電圧印加電流測定装置には電流制限回路が設けられ
ており、この電流制限回路によって被験体に制限値以上
の過電流が流れ始めたとき、これを検出し電源の電圧を
制限して過電流の流入を遮断させる機能も合わせ有す
る。
「従来技術」 第2図に従来の電圧印加電流測定装置を示す。図中10
0はICのような被験体、200はこの被験体100の
一つの端子に電圧を与える電源を示す。電源200は演
算増幅器201と電圧設定器202とによつて構成され
る。電圧設定器202は例えばDA変換器によって構成す
ることができ、DA変換器に制御器(特に図示しない)
からデイジタル信号の電圧設定信号が与えられ、電源20
0の出力電圧が制御される。
電源200の出力電圧は電流測定手段300を通じて被
験体100に与えられる。電流測定手段300は電流検
出用抵抗器301と、この電流検出用抵抗器と並列に抵
抗器とスイツチとから成る複数の直列回路によって構成
されるレンジ切替手段302と、電流検出用抵抗器30
1に発生する電圧を取出す引算回路303と、引算回路
303の出力電圧を必要に応じてデイジタル信号に変換
するDA変換器304とによつて構成することができ
る。
400は電圧帰還回路を示す。この電圧帰還回路400
によって被験体100の端子の電圧を高入力インピーダ
ンスの増幅器401によつて取出し、その出力電圧を電
源200を構成する増幅器201の入力端子に帰還させ
る。この電圧帰還回路400の存在によって増幅器20
1は電圧設定器202から与えられる電圧Viと電圧帰還
回路400から帰還される電圧VS′とが等しくなるよう
に動作し、これによって被験体100の端子に電圧設定
器202から与えた電圧値に等しい電圧を与えるように
動作する。
尚電圧帰還回路400を構成する増幅器401は出力端
子と反転入力端子との間を直結し全帰還を掛けて利得1
の増幅器として動作させている。従つて増幅器401の
入力点の電圧VSと、出力点の電圧VS′はVS=VS′であ
る。従つて電流測定手段300を構成する引算回路30
3は電源200の出力電圧VOと増幅器401の出力端子
の電圧VS′を引算し、等価的に抵抗器301の両端の電
圧を取出すようにしている。このように構成することに
よつて増幅器401の出力側は低インピーダンスで駆動
されているため引算回路303を接続しても、引算回路
303に流れる電流による影響を除去することができ
る。
一方500は電流制限回路を示す。この電流制限回路5
00は二つの電圧比較器501,502と、二つの制限
電圧設定器503,504とを有し、この二つの制限電
圧設定器503と504に正極性の制御電源+ESと負
極性の制限電圧−ESを設定することにより+ESと−
ESの間を動作範囲とする電流制限回路が構成される。
つまり引算回路303の出力電圧VM1が+ESを正方向
に越えると電圧比較器501の出力電圧が正極性に反転
し、その反転出力がダイオード505を通じて電源20
0を構成する増幅器201の入力端子に与えることによ
り増幅器201の出力電圧を強制的に共通電位に戻し、
被験体100に流れる電流を制限する。また引算回路3
03の出力電圧VM1が設定電圧−ESを負方向に越える
と電圧比較器502の出力電圧は負極性に反転し、その
反転出力ダイオード506を通じて増幅器201の入力
端子に与えられる。増幅器201の入力端子に負極性の
電圧が与えられることによつて増幅器201から出力さ
れている負極性の電圧を強制的に共通電位に戻し出力電
流を制限する。
「考案が解決しようとする問題点」 第2図に示した電圧印加電流測定装置は動作中に電流が
大きく変動しないICを試験対象としている。これに対
して被験体100が例えばC-MOSで構成されるメモリ、
或いはマイクロプロセツサ等の場合、定常状態における
電流消費量はわずかであるが、メモリ素子が動作したり
或いはスイツチ素子が状態を反転した場合には第3図に
示すように過渡的に大きな消費電流Ipが流れる。定常電
流IMを1とした場合、過渡的に流れるピーク電流IPはそ
の1,000倍〜10,000倍程度となる。また過電流は
ピーク電流IPの更に上位側に設定される。
C−MOS形ICの消費電力は定常状態における電流消
費量が重要事項である。このため電流測定手段300で
測定する電流は定常時における電流IMを測定することに
なる。
従つて従来の電圧印加電流測定装置によつてC−MOS
形ICの試験を行なつた場合にはICが例えば記憶動作
したり、或いは読出動作によつて大きく電流を消費する
と電流測定手段300の電流測定レンジを大きく越えた
ピーク電流IPが流れ、このピーク電流IPによつて電流制
限回路500が動作して被験体100に与える電圧を供
給電位に落してしまうから、その電圧制限動作によつて
被験体100は例えばその記憶が消去されてしまい試験
を継続することができない不都合がある。
このため例えば電流制限回路500に与える電流検出信
号を分圧回路で適当な値に分圧し、その分圧した電圧を
電流制限回路500に与えることによつて動作時のピー
ク電流IPに応動しないように構成することはできる。
然し乍らこのように構成した場合には電流測定手段50
0のレンジ切替手段302を切替るのと連動して分圧回
路の分圧比も変えなくてはならなくなり、回路構造が複
雑になる欠点がある。
また従来の電圧印加電流測定装置は被験体100のピーク
電流IPが流れようとすると、そのピーク電流によつて電
流測定用抵抗器301に大きな電圧降下が発生し、被験
体100の端子の電圧を大きく低下させてしまうことに
なる。この電圧の低下によつて被験体100はメモリの
場合はその記憶が消去されてしまい試験を続行できなく
なる不都合もある。
この考案の目的はC−MOS形ICのように過渡的に大
きなピーク電流を消費する被験体も試験することができ
る電圧印加電流測定装置を提供するにある。
「問題点を解決するための手段」 この考案では定常電流検出用抵抗器の他の抵抗値が小さ
い過電流検出用抵抗器を設け、この過電流検出用抵抗器
に発生する電圧を電流制限回路に供給する構成としたも
のである。
この考案の構成によれば電流制限回路に与えられる電流
検出信号は電流測定手段のレンジ設定値に関係なく過電
流検出用抵抗器によつて検出することができる。よつて
電流制限回路は過電流だけに応動し定常時に流れるピー
ク電流によつて誤動作することはない。
「実施例」 第1図にこの考案の一実施例を示す。第1図において第
2図と対応する部分には同一符号を付して示す。
この考案によつて付加する部分は電源200の出力側に
接続した過電流検出用抵抗器600と、この過電流検出
用抵抗器600に発生する電圧を取出す第2引算回路7
00と、定常電流検出用抵抗器301と並列に接続した
ダイオード801,802である。
過電流検出用抵抗器600は定常電流検出用抵抗器30
1の抵抗値より充分小さい抵抗値に選定する。例えば抵
抗器301の抵抗値を1とした場合、抵抗器600の抵
抗値を1/1000〜1/10000程度の抵抗値に選定する。
過電流検出用抵抗器600の両端に第2引算回路700
の入力端子を接続し、過電流検出用抵抗器600の両端
に発生する電圧を第2引算回路700の出力側に取出
す。この電圧値をVM2とする。この出力電圧VM2を電流制
限回路500に供給し、電圧比較器501と502で制
限電圧+ES及び−ESと比較する。
定常電流検出用の第1引算回路303の出力側と過電流
検出用の第2引算回路700のそれぞれの出力側にスイ
ツチS1とS2を設け、スイツチS1とS2を通じて何れか一方
の出力電圧VM1又はVM2をDA変換器304に与え、DA
変換を行なう。つまり通常はスイツチS1がオンに保持さ
れて定常電流に対応する電圧VM1がスイツチS1を通じてD
A変換器304に与えられ、定常電流を測定する状態に
保持される。
これに対し被験体100の不良によつて過電流が流れた
場合はスイツチS2をオンにし、そのとき被験体100に
流れる過電流をDA変換して測定できる構造としてい
る。
一方この考案では定常電流測定用抵抗器301と並列に
2本のダイオード801と802を逆並列接続してい
る。このダイオード801と802は定常状態において
被験体100に流れるピーク電流を側路させるために設
けたものである。一方のダイオード801は正電圧の供
給時に動作し、他方のダイオード802は負電圧の供給
時に動作する。
「考案の作用効果」 上述したようにこの考案によれば定常電流検出用抵抗器
301の抵抗値より充分小さい抵抗値を持つ抵抗器を過
電流検出用抵抗器として電圧供給路に直列接続し、この
過電流検出用抵抗器600の両端に発生する電圧を第2
引算回路700で取出し、この第2引算回路700の出
力電圧を電圧制限回路500で監視する構成としたか
ら、過電流の検出レベルは定常電流側測定手段300に
おける電流測定レンジに関係なく常に一定のレベルに維
持され、常に正しい過電流検出レベルを維持することが
できる。
特に定常電流測定手段300のレンジ切替と連動して過
電流測定レンジを切替る必要がないから構造を簡素にす
ることができる。
更にこの考案では定常電流検出用抵抗器301に電流側
路用ダイオード801と802を逆並列接続したから定
常状態において被験体100に流れるピーク電流IPをこ
れらダイオード801又は802を通じて側路すること
ができる。よつてピーク電流が流れるとき被験体100
の端子の電圧が大きく低下することを阻止することがで
き、被験体100の動作を維持させることができる。
尚ダイオード801,802は必要に応じて2本の直列
接続したダイオードを逆並列接続するか、又は2本のダ
イオードを同一方向に並列接続したものを並列接続する
ようにしてもよく、その選択はピーク電流が抵抗器30
1を流れるときに発生する電圧と、被験体100に流れ
る電流の値に応じて適宜に選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の一実施例を示す接続図、第2図は従
来の電圧印加電流測定装置を説明するための接続図、第
3図はC−MOS形ICに流れる電流を説明するための
波形図である。 100:被験体、200:電源、300:定常電流測定
手段、301:定常電流検出用抵抗器、302:レンジ
切替手段、303:第1引算回路、400:電圧帰還回
路、500:電流制限回路、600:過電流検出用抵抗
器、700:第2引算回路、801,802:ピーク電
流側路用ダイオード。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】A.被験体に電源電圧を与える電源と、 B.この電源と被験体との間に直列接続された定常電流
    測定用抵抗器及び過電流測定用抵抗器と、 C.定常電流測定用抵抗器に並列接続したピータ電流側
    路用ダイオードと、 D.定常電流測定用抵抗器に発生する電圧を取出す第1
    引算回路と、 E.過電流測定用抵抗器に発生する電圧を取出す第2引
    算回路と、 F.この第2引算回路の出力電圧を設定電圧と比較し第
    2引算回路の出力電圧が設定電圧を越えたとき上記電源
    の出力電圧を制限する電圧制限回路と、 から成る電圧印加電流測定装置。
JP11227486U 1986-07-21 1986-07-21 電圧印加電流測定装置 Expired - Lifetime JPH0611510Y2 (ja)

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