JPH07218598A - Icテスタ用発振検出回路 - Google Patents

Icテスタ用発振検出回路

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JPH07218598A
JPH07218598A JP6031906A JP3190694A JPH07218598A JP H07218598 A JPH07218598 A JP H07218598A JP 6031906 A JP6031906 A JP 6031906A JP 3190694 A JP3190694 A JP 3190694A JP H07218598 A JPH07218598 A JP H07218598A
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JP
Japan
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amplifier
guard
dut
oscillation
voltage
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Withdrawn
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JP6031906A
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English (en)
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Kazuhiko Sudo
一彦 須藤
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Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ICテスタによる被測定デバイスの測定にお
いて、デバイスが異常発振をするときがあるが、従来の
ICテスタでは約100KHz以下の異常発振しか検出
できないし、またそれで充分であった。しかしながら、
ICの高密度化に伴い最近は1MHz程度の異常発振を
起こす場合があり、本発明は、数MHz以上の異常発振
をも検出できるICテスタ用発振検出回路を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 上記目的を達成するために、本発明は、電源
供給ケーブルのガード線に、センス線の電位を与えるガ
ードアンプの出力側に異常発振を検出する発振検出回路
を設ける構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ICテスタによる被
測定デバイス(以下「DUT」という)の測定におい
て、DUTに電圧を与えたときに起こるDUTの異常発
振を検出する回路に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路(以下「IC」という)
を試験するICテスタにおいて、DCテストの際は電源
ユニットからメインアンプを通してDUTに電圧・電流
を与えて、電圧印加電流測定や電流印加電圧測定を行
う。そのとき、DUTで異常発振が有るか無いかもIC
テスタ側で測定している。
【0003】図3に従来のICテスタの構成例を示す。
図3のA側は電圧・電流をDUT10に供給するICテ
スタの電源部であり、B側は約6mから10mの長さの
電源供給ケーブルであり、C側はDUT10を測定する
テストヘッドである。電源供給ケーブルは、電圧・電流
を供給する電源供給線16と、負荷のDUT10に与え
る電圧を電源部に帰還させるセンス線17とを内蔵し、
その外側をガード線18が編目構造で包み、内部の各線
を保護すると同時に電位をセンス線17の電圧と同電位
に保たせている。ガード線18を内部のセンス線17と
同電位に保たせているのは、漏洩電流を無くして、微少
電圧・電流をも測定するためである。
【0004】従来ICテスタの構成を図3に基づいて説
明すると、入力端子11に入力する入力電圧Viをメイ
ンアンプA1と電流検出検出器12を通して、印加電圧
VoをDUT10に与える。DUT10に与える印加電
圧Voをセンス線17を通してメインアンプA1の反転
入力端子に帰還させ、DUT10に与える電圧Voの変
動を抑制している。また、バッファ用のセンスアンプA
2の出力電圧を取り出し、ガードアンプA3を通してガ
ード線17に同電位を与えている。
【0005】テストヘッドでは、DUT10と並列に負
荷容量13のCLを接続している。その理由について簡
単に説明する。DUT10がMOS構造の高密度ICの
場合では、静止時は数μA(マイクロアンペア)の電流
しか流れないのに対し、反転動作では数mA(ミリアン
ペア)程度の大きい電流がパルス状に流れる。DUT1
0に流れる電流が大きく変動する場合に、その電流変動
をメインアンプA1が検知して応答するまでに、かなり
の時間を要する。この時間遅れの期間中に負荷容量13
のCLがDUT10に流れる電流変動を補償する動作を
行うのである。つまり、DUT10に流れる電流がパル
ス状に急増する場合は負荷容量13のCLから放電電流
を放出させ、メインアンプA1の遅れを補償する。また
逆に、DUT10に流れる電流が急減する場合には、負
荷容量13のCLはメインアンプA1の遅れ動作によっ
て流れ続ける大きい電流を充電電流として吸収し、メイ
ンアンプA1の遅れを補償する。
【0006】DUT10に負荷容量13を並列に接続し
たことにより、メインアンプA1の動作が不安定にな
る。そこで、電流検出器12の電流検出用抵抗Rmに並
列に位相補償用コンデンサCmを接続する。即ち、メイ
ンアンプA1のオープンループゲインは素子固有の一定
周波数を越えると−6dB/オクターブの安定(発振等
の動作が起きない)した減衰特性を呈する。然るに負荷
容量13を接続すると、負荷容量13の容量値CLと電
流検出抵抗Rmの抵抗値Rmによって決まる周波数 f
1 =1/(2πRm・CL) 以上の周波数では−12
dB/オクターブの減衰特性となる。この減衰特性のま
ま0dBを横切ると発振等の現象を起こして不安定な動
作となる。このため、0dBに至る手前の周波数で、減
衰特性を再び元の−6dB/オクターブに戻す必要があ
り、そのために位相補償用コンデンサCmを挿入するの
である。その折点の周波数はf2 =1/(2πRm・C
m)となる。従って、負荷容量13の容量値CLと位相
補償用コンデンサCmの容量値Cmの大きさを CL>
Cm に選定する。また、センスアンプA2とメインア
ンプA1との間にあるコンデンサCfも位相補償用のた
めのコンデンサである。このように、位相補償コンデン
サを挿入することにより、ICテスタは安定に動作する
が、電源供給線16の周波数特性が低くなる。
【0007】従来の発振検出回路14は、メインアンプ
A1の出力側からコンデンサ結合で高周波成分を取り出
し、増幅して異常発振の検出出力としていた。この構成
では前述したように、電源供給線16の周波数特性が低
いために、発振検出回路14で検出できる周波数は約1
00KHz以下と比較的低い発振しか検出できなかった
が、従来のDUT10の異常発振はその程度であったの
で、特に問題は無かった。
【0008】しかしながら、最近のDUT10であるI
Cは高密度化が急速に進み、配線パターンは細くなり、
パターン間隔も狭くなってきた。従って、従来には見ら
れなかった現象、例えばパターン間の干渉等により約1
MHz程度の高い周波数でも発振する現象が生じること
があることが判明してきた。現状のICテスタではこの
現象を検出できなかったが、不良DUTであるのでこれ
も検出する必要が生じてきた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の負荷
容量13のCL、位相補償用コンデンサCmやCfはそ
のままにして、最近生じてきた高い周波数の発振現象も
検出し、不良DUTを検出できるICテスタ用発振検出
回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、このICテスタで高い周波数信号が減衰
されずに現れる部分から発振信号を抽出して、そこに発
振検出回路を構成するものである。
【0011】従来のICテスタの構成、即ち、図3を考
察すると、電源供給線と帰還系のセンス線に位相補償用
コンデンサが挿入され、負荷容量CLと結合して高い周
波数をカットする低周波数特性となっている。各アンプ
の周波数特性を比較すると、一般的に、fA1<fA3<f
A2 となっている。ここで、fA1とはメインアンプA1
のカットオフ周波数を、fA3及びfA2はそれぞれガード
アンプA3とセンスアンプA2のカットオフ周波数をい
う。そこで、電源供給ケーブルの3本の線を検討する
と、ガード線にはDUTに与える電位がそのまま現れて
いることが判明した。しかも、電源供給線、センス線と
ガード線間には浮遊容量が存在し、高い周波数信号では
閉ループの回路となっており、この高周波信号の電流・
電圧を検出することにより、高い周波数の異常発振を検
出することができることを確認した。
【0012】そこで、従来は発振検出回路の信号入力を
電源供給線のメインアンプA1の出力点から取り出して
いたが、本発明はガードアンプA3の出力点より信号を
取り出すことにより解決した。
【0013】
【実施例】図1に一実施例の構成図を示す。図3と対応
する部分には同一符号を付して示す。電源供給ケーブ
ル、負荷容量13のCL、電流検出用抵抗Rm、位相補
償用コンデンサCmとCfは図3と同じであり、位相補
償して被測定DUT10を安定に測定できる。図3と異
なるところは、発振検出回路24の位置及び回路と電源
供給ケーブルの3線間の浮遊容量Cgs、CgfとCggを表
示したことである。
【0014】被測定DUT10に与えられる印加電圧V
oは、電源供給線16を通して与えられるが、DUT1
0で異常発振が生じると、その高周波信号は印加電圧V
oに重畳してd点にその波形が現れる。d点の電圧はセ
ンス線17を経由してセンスアンプA2で電圧フォロア
され、メインアンプA1反転入力端子とセンスアンプA
3に与えられる。
【0015】前述のように、各アンプの周波数特性を比
較すると、一般的に、fA1<fA3<fA2 となってい
る。従って、d点の高い周波数の発振信号はセンス線1
7からセンスアンプA2、メインアンプA1、電流検出
器12からd点に至る閉ループではカットされて、電流
検出用抵抗Rmの両端電圧では検出できない。
【0016】これに比べて、d点の発振信号がセンス線
17からセンスアンプA2、ガードアンプA3、ガード
線18、浮遊容量Cgsからセンス線17に戻る閉ループ
回路はカットオフ周波数が比較的高く、この閉ループの
間で約1MHzの高い周波数信号でも検知することがで
きる。そして、最も高周波信号の検知に適している構成
は、ガードアンプA3の出力から反転入力端子に帰還さ
せる帰還系の内部に発振検出用抵抗Rgを挿入すること
である。
【0017】実施例の図1では、上述のようにガードア
ンプA3の出力端に一端の発振検出用抵抗Rgを接続
し、他端をガード線18及びガードアンプA3の反転入
力端子に帰還させる構成とする。従って、ガード線18
にはセンス線17の電位が与えられる。
【0018】DUT10で高周波信号の異常発振したと
きは、前述したように浮遊容量Cgsを通した閉ループに
高周波信号が流れるので、発振検出用抵抗Rgの両端に
電圧が発生する。その電圧を取り出し検出アンプA4を
通して異常発振を検出する。このように、本発明はガー
ドアンプA3の出力側に発振検出回路24を設けたこと
を特徴としている。そして、センスアンプA2とガード
アンプA3の周波数特性を高めることにより、かなり高
い高周波信号でも検出できるようになる。
【0019】図2は、発振検出回路24の変形例であ
る。発振検出用抵抗Rgは図1の例と同じ場所に接続し
ているのは、最適の場所であるからであり、ここに限定
する必要は無い。要はガードアンプA3の出力側にあれ
ばよい。そして、図1の検出アンプA4の代わりに、図
2では発振検出抵抗Rgの両端に発光ダイオードを接続
して異常発振時に発光させ、それをフォトダイオードで
受光する、いわゆるフォトカプラで構成したものであ
る。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、ICテスタで被測
定デバイスを測定するとき、従来はDUTの異常発振が
約100KHz以下のものしか検出できなかったが、本
発明では、最近発生し始めた数MHz以上の異常発振も
検出でき、異常発振する不良DUTは全て見つけ出すこ
とができ、その技術的・経済的効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成ブロック図である。
【図2】本発明の発振検出の他の例の図である。
【図3】従来例の構成図である。
【符号の説明】
10 被測定デバイス(DUT) 11 入力端子 12 電流検出器 13 負荷容量 14 発振検出回路 16 電源供給線 17 センス線 18 ガード線 24 発振検出回路 25 フォトカプラ A1 メインアンプ A2 センスアンプ A3 ガードアンプ A4 検出アンプ Vi 入力電圧 Vo DUT印加電圧 Rm 電流検出用抵抗 Cm 位相補償用コンデンサ Cgs 浮遊容量 Cgf 浮遊容量 Cgg 浮遊容量

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定デバイス(10)に並列に負荷容
    量(13)を挿入し電源供給線(16)の電流検出用抵
    抗Rmに並列に位相補償用コンデンサCmを挿入して安
    定に被測定デバイス(10)を計測するICテスタにお
    いて、 電源供給ケーブルは電源供給線(16)とセンス線(1
    7)とガード線(18)とから構成され、 ガード線(18)にセンス線(17)の電位を与えるガ
    ードアンプA3の出力側に被測定デバイス(10)の異
    常発振を検出する検出回路(24)を設けたこと、を特
    徴とするICテスタ用発振検出回路。
JP6031906A 1994-02-03 1994-02-03 Icテスタ用発振検出回路 Withdrawn JPH07218598A (ja)

Priority Applications (1)

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JP6031906A JPH07218598A (ja) 1994-02-03 1994-02-03 Icテスタ用発振検出回路

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JP6031906A JPH07218598A (ja) 1994-02-03 1994-02-03 Icテスタ用発振検出回路

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JPH07218598A true JPH07218598A (ja) 1995-08-18

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ID=12344047

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JP6031906A Withdrawn JPH07218598A (ja) 1994-02-03 1994-02-03 Icテスタ用発振検出回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005059926A1 (ja) * 2003-12-17 2005-06-30 Advantest Corporation 同軸ケーブル、より対線ケーブル、同軸ケーブルユニット、試験装置、及びcpuシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005059926A1 (ja) * 2003-12-17 2005-06-30 Advantest Corporation 同軸ケーブル、より対線ケーブル、同軸ケーブルユニット、試験装置、及びcpuシステム
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