JPH09264930A - Ic試験装置およびその故障診断方法 - Google Patents

Ic試験装置およびその故障診断方法

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JPH09264930A
JPH09264930A JP7750996A JP7750996A JPH09264930A JP H09264930 A JPH09264930 A JP H09264930A JP 7750996 A JP7750996 A JP 7750996A JP 7750996 A JP7750996 A JP 7750996A JP H09264930 A JPH09264930 A JP H09264930A
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JP
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test
voltage
circuit
supply voltage
test apparatus
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JP7750996A
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Osamu Kyoda
修 経田
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Ando Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 IC試験装置において、自己診断機能を用い
て修理が必要となる部分の事前判断を可能にする。 【解決手段】 まず、電源回路1からIC試験装置を構
成する各回路へ供給する電圧値を、上記各回路の正常動
作が保証される電源電圧範囲(5V±5%)のうち、5
V±0%として各回路の性能検査を行う。この検査結果
に異常が認められなければ、次に各回路に供給する電圧
値を5V+5%,5V−5%と変化させ、各電圧値が供
給された場合の性能検査を各々行う。そして、各回路に
供給する電圧値を変化させた時の性能検査の結果に基づ
いて、通常の動作環境では故障診断で検出されない装置
の劣化による異常を検出すると共に、供給電圧が限界値
付近での異常箇所を特定し、メンテナンスの対象とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
を試験するIC試験装置およびその故障診断方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図6により、従来のIC試験装置につい
て説明する。図6はアナログ半導体集積回路(以下、I
Cと言う)およびディジタルICの試験が実施可能なI
C試験装置の一構成例を示すブロック図であり、この図
において、40はIC試験装置のハードウェア部、50
は制御用CPU(中央演算処理装置)、60は試験の対
象となる被測定ICである。
【0003】制御用CPU50において、51は制御用
CPU50によって実行されるソフトウェア部分を模式
的に示したものであり、このソフトウェア51は、被測
定IC60の試験を行うためのプログラムや、自己の機
能検査を行うためのプログラム等の各種プログラム53
と、このプログラム53の記述に従って、ハードウェア
部40の各部を制御する制御ソフト52からなってい
る。
【0004】ハードウェア部40は、主に、被測定IC
60を試験するための信号を出力する信号発生器41
と、被測定IC60からの信号を読み取る測定器42
と、ICの良否判定を行う良否判定回路43等から構成
されている。また、ハードウェア部40は、自己の機能
検査用として、被測定IC60の代わりに信号発生器4
1から出力される信号に応じて一定の信号を出力する検
査用回路44を具備している。
【0005】ここで、検査用回路44は、例えば抵抗や
リレー等によって構成される簡単な回路から、被測定I
C60と同等の機能を有するように組まれた回路まで様
々なものが使用される。また、従来のIC試験装置の中
には、この検査用回路44を基板化し、着脱自在とした
ものもある。ここでは、検査用回路44は、被測定IC
60と同等の機能を有するように組まれており、また、
信号発生器41から出力される信号をそのまま、あるい
は、一定の抵抗値を有する抵抗を介して出力したり、信
号発生器41から出力される信号に応じて、故意に本来
出力すべき信号とは異なる信号を出力する等の機能を有
しているものとする。
【0006】さらに、ハードウェア部40は、プログラ
ム53が記憶され、あるいは、被測定IC60の検査結
果等を記録するための記憶装置(例えば、フロッピーデ
ィスクドライブ)45と、各回路に動作電圧,動作電流
を供給するために、一定の電圧,電流を発生する電源回
路46とを持つ。
【0007】上述した構成のIC試験装置においては、
信号発生器41から出力される信号に対して被測定IC
60が出力すべき信号を、予め良否判定回路43に記憶
させておき、この記憶させた信号と、測定器42によっ
て読み取られた被測定IC60からの信号とを比較し
て、両者が一致するか否かを判断することにより被測定
IC60を試験する。また、この試験結果は記憶装置4
5および図示せぬ表示器に、記録あるいは表示される。
【0008】次に、図7のフローチャートにより、上述
したIC試験装置自身の機能を検査する場合の、オペレ
ータの操作手順について説明する。なお、この自己機能
検査は、実際に被測定IC60を試験する前に行われ
る。まず、オペレータは、ステップS21で検査用回路
44を使用することを指定する。これは、前述した検査
用回路44を内蔵していないIC試験装置の場合、被測
定IC60の代わりに検査用回路44と同様の回路を機
械的に取り付け、また、内蔵しているIC試験装置の場
合は、機械的なスイッチまたはソフトウェアの設定によ
り、内蔵の検査用回路44の使用に切り換える行為を意
味する。
【0009】次にステップS22で検査用プログラムの
使用を指定する。これは、検査用プログラムを記憶装置
45からCPU50にロードし、自己の機能検査の実行
を制御する諸条件を設定する等の行為を意味する。この
諸条件の設定としては、例えば、試験結果を前述した表
示器に表示させるか、または、記憶装置45に記録する
かの指定、試験結果を記憶装置45に記録する場合、そ
のファイル名等の設定、検査用プログラムによる検査項
目の選択等がある。
【0010】次にステップS23へ進み、上記検査用プ
ログラムを実行し、ステップS22で設定した内容に従
って自己機能検査を行う。これにより、IC試験装置
は、ハードウェア部40の各回路の試験を行う。この検
査内容としては、ディジタルICのロジック回路を試験
するための機能を検査する場合、例えば以下のような検
査を行う。 測定器42の検査として、信号発生器41に「1」,
「0」の所定パターンのディジタル信号を発生させ、測
定器42へ出力し、上記信号パターンを正しく読み取っ
ているか否かの確認を行う。この時、検査用回路44は
信号発生器41から出力された信号パターンをそのまま
測定器42へ出力するように設定しておく。
【0011】検査用回路44の検査として、信号発生
器41から出力される信号パターンに応じて、一定の信
号が出力されているか否かの確認を測定器42を介して
行う。 良否判定回路43の検査として、信号発生器41から
出力される信号パターンに対して、検査用回路44から
所定の信号と、所定の信号とは異なる信号をそれぞれ出
力させ、良判定,否判定を正しく行うか否かを確認す
る。
【0012】一方、アナログICを試験するための機能
を検査する場合は、例えば、信号発生器41から一定の
電圧を出力させ、検査用回路44内の抵抗を介して測定
器42へ出力し、これによる電流値を測定器42で測定
して、その値が規定値に収まっているかを良否判定回路
43において判定させる。そして、各回路からの出力結
果、または、判定結果等が検査結果となる。また、上述
した各々の機能の検査結果は、ステップS22で設定さ
れた条件に従って、記憶装置45に記録または表示器に
表示される。
【0013】次いで、オペレータは、ステップS24で
表示器に表示された、もしくは、記憶装置45に記録さ
れた検査用プログラムの実行結果が正常終了かどうかを
判断し、正常に終了した場合は自己機能検査を終了し、
被測定IC60の試験に移行する。一方、ステップS2
4で、検査プログラムの実行結果になんらかの異常が発
見された場合はステップS25へ進み、オペレータはI
C試験装置を停止させ、ステップS26でステップS2
4における検査プログラムの実行結果から異常箇所を特
定する。そして、ステップS27において、特定した異
常箇所の修理を行いIC試験装置を正常に戻す作業を行
う。ステップS27での修理の後、ステップS23に戻
り、検査用プログラムを再度実行して正常かどうかを再
確認し、以後、オペレータは、正常終了するまでステッ
プS23〜ステップS27の動作を繰り返す。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した機
能検査による故障診断方法では、例えば図7のステップ
S24において試験結果が異常であった場合、それはす
なわち被測定IC60の試験が不可能な状態を意味して
いる。したがって、従来の故障診断方法により異常が認
められた場合は、直ちにIC試験装置の修理が必要とな
り、ICの生産スケジュールを遅らせることにつながっ
ていた。
【0015】この発明は、このような事情を鑑みてなさ
れたものであり、IC試験装置において、故障箇所を予
測することができる故障診断方法およびその装置を提供
することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、プログラムに基づいて半導体集積回路の性能試験を
行うIC試験装置の内部回路の性能試験を行うことによ
り、該IC試験装置の故障を診断する故障診断方法にお
いて、前記内部回路に対し、該内部回路の正常動作が保
証された供給電圧範囲の中間値の電圧を供給して前記性
能試験を行う第1の過程と、該第1の過程における試験
の結果、前記内部回路に異常が認められなかった場合、
前記内部回路に供給する電圧値を、前記供給電圧範囲内
で変動させて前記性能試験を行う第2の過程と、該第2
の過程における性能試験後、該試験結果に基づいて前記
内部回路の故障を予測する第3の過程とを有することを
特徴とするIC試験装置の故障診断方法である。
【0017】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のIC試験装置の故障診断方法において、前記第2の過
程は、前記内部回路に対し、前記供給電圧範囲の上限値
の電圧と下限値の電圧とを供給し、該各電圧が供給され
た時に前記性能試験をそれぞれ行うことを特徴とする。
【0018】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載のIC試験装置の故障診断方法におい
て、前記第3の過程の代わりに、前記第2の過程におけ
る性能試験結果を記録する第4の過程と、前記記録され
た性能試験結果を読み出し、該読み出した試験結果に基
づいて前記内部回路の故障を予測する第5の過程とを有
することを特徴とする。
【0019】請求項4に記載の発明は、半導体集積回路
を試験するIC試験装置において、前記IC試験装置の
内部回路の性能を試験する性能試験手段と、前記内部回
路に電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧供給手段
が供給する電圧値を変動させる供給電圧変動手段とを有
してなり、前記供給電圧変動手段により前記電圧供給手
段が供給する電圧値を変動させて、前記性能試験実施手
段による性能試験を行うことを特徴とするIC試験装置
である。
【0020】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
のIC試験装置において、前記供給電圧変動手段は、前
記電圧供給手段の電圧値を、前記内部回路の正常動作が
保証された供給電圧範囲の中間値と、該供給電圧範囲の
上限値と、該供給電圧範囲の下限値に変動させることを
特徴とする。
【0021】この発明は、自己の機能検査の実施におい
て、IC試験装置の内部回路に対する供給電圧を変化さ
せた状態で、上記内部回路の検査を行うことにより、I
C試験装置の劣化等による異常を、ICの試験に支障を
きたす前に見つけ出すことができるようにしたものであ
る。このように、各回路の動作環境を変化させて性能検
査を行うことにより、通常の動作環境下における各回路
の性能検査では検出されない、IC試験装置の劣化を検
出し、その劣化による異常がIC測定に支障をきたす前
に修理を行うことで、突発的な異常が少なくなり、IC
試験装置のダウンタイムを削減できる。また、故障しそ
うな箇所を事前に予測できるので、計画的なメンテナン
スが可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
におけるIC試験装置の一実施形態について説明する。
ここで、本実施形態では、IC試験装置内部の各回路ま
たはICの電源電圧が5Vであり、また、これら各回路
またはICの出荷時における動作保証電圧範囲、すなわ
ち、正常動作が保証された電源電圧範囲が、5V±5%
であるものとする。また、IC試験装置の電源回路は、
5V±5%よりも充分小さい誤差で、各回路へ5Vの電
圧を供給することが保証されているものとする。
【0023】まず図3に、本実施形態における故障診断
方法を適用するIC試験装置の構成を示す。この図にお
いて、前述した図6に示すIC試験装置の各部に相当す
るものについては同一の符号を付し、その説明を省略す
る。図3に示すIC試験装置が図6のものと異なる点
は、以下の通りである。1は電源回路であり、CPU5
0から出力される切換信号SWにより、IC試験装置内
の各回路への供給電圧を、5V−5%(4.75V),
5V±0%,5V+5%(5.25V)の3段階に変化
させることができる。
【0024】また、この切換信号SWは、IC試験装置
の筐体に設けられた供給電圧指定スイッチ(図示略)か
らなされるオペレータからの指示により、制御ソフト5
2によって生成される。ここで、この切換信号SWは2
ビットのディジタル信号とし、「00」(BINARY)の時、
電源回路1の供給電圧は5V−5%(4.75V)とな
り、「01」(BINARY)の時、供給電圧は5V±0%、
「10」(BINARY)の時、供給電圧は5V+5%(5.2
5V)となる。
【0025】次に、本実施形態における故障診断方法の
動作を、図1のフローチャートにより説明する。まず、
ステップS1に進み、オペレータは、検査用回路44を
使用することを指定する。これは、前述した検査用回路
44を内蔵していないIC試験装置の場合、被測定IC
60の代わりに検査用回路44を機械的に取り付けた
り、また、内蔵しているIC試験装置の場合、内蔵の検
査用回路44の使用をハードスイッチまたはソフトウェ
アスイッチで設定する等の行為を意味する。
【0026】また、オペレータは、記憶装置45からC
PU50に検査用プログラムをロードし、図7のステッ
プS22で行った設定と同様に、検査用プログラムの実
行を制御するための諸条件を設定する。また、この時オ
ペレータは、前述した供給電圧指定スイッチにより、電
源回路1に対して5V±0%の電圧を各回路に供給する
よう指示する。これにより、CPU50から出力される
切換信号SWは「01」(BINARY)となり、電源回路1は
ハードウェア部40の各回路へ5Vの電圧を供給する。
【0027】次にステップS2へ進み、上記検査用プロ
グラムを実行し、ステップS1で設定した内容に従って
自己機能検査を行う。ここで、この自己機能検査の内容
は、図7のステップS23で述べた検査内容と同様であ
る。そして、上記検査用プログラムの実行が完了する
と、ステップS3へ進み、検査用プログラムの実行結果
が正常終了かどうかを判断する。この時、もし、何らか
の異常があった場合は、ステップS4へ進み、図7にお
けるステップS25〜S27の動作と同様、IC試験装
置を停止させ、検査用プログラムの実行結果に基づいて
異常箇所を特定後、修理を行う。そして修理完了後、ス
テップS2へ戻り、オペレータは、再度検査用プログラ
ムを実行して正常かどうかを再確認し、以後、正常終了
するまでステップS2〜ステップS4の動作を繰り返
す。また、ステップS3において、検査用プログラムの
実行結果が正常終了したと判断された場合はステップS
5へ進む。
【0028】ステップS5で、オペレータは、検査用プ
ログラムの実行を制御するための諸条件を設定する。こ
こでは、オペレータは、ステップS1と同一の検査項目
を選択するものとし、また、検査結果をファイル名「fi
le 1」として記憶装置45に記録するように設定したも
のとする。また、オペレータは前述した供給電圧指定ス
イッチにより、電源回路1に対して5V+5%の電圧を
各回路に供給するよう指示する。これにより、CPU5
0から出力される切換信号SWは「10」(BINARY)とな
り、電源回路1はハードウェア部40の各回路へ5.2
5Vの電圧を供給する。そして、ステップS6へ進み、
オペレータは、検査用プログラムを実行して自己機能検
査を行う。
【0029】一連の自己機能検査が終了すると、ステッ
プS7へ移行し、その検査結果は、ファイル名「file
1」として記憶装置45に記録される。次に、ステップ
S8でオペレータは、検査用プログラムの実行を制御す
るための諸条件を設定する。ここでは、オペレータは、
ステップS1,S5と同一の検査項目を選択するものと
し、また、検査結果をファイル名「file 2」として記憶
装置45に記録するように設定するものとする。また、
オペレータは前述した供給電圧指定スイッチを介して、
電源回路1に対して5V−5%の電圧を各回路に供給す
るよう指示する。これにより、CPU50から出力され
る切換信号SWは「00」(BINARY)となり、電源回路1
はハードウェア部40の各回路へ4.75Vの電圧を供
給する。
【0030】そして、ステップS9へ進み、オペレータ
は、検査用プログラムを実行して自己機能検査を行い、
一連の自己機能検査が終了すると、ステップS10へ移
行し、その検査結果は、ファイル名「file 2」として記
憶装置45に記録される。これにより、一連の自己機能
試験が終了し、被測定IC60の試験へと移行する。
【0031】次に図2を参照して、ステップS5,ステ
ップS8で記録した検査結果を検証する時のオペレータ
の動作について説明する。この検証は、本実施形態にお
けるIC試験装置の故障予測を行うためのものであり、
図1における自己機能検査とは別途行われるものであ
る。まず、ステップS11で記憶装置45からファイル
名「file 1」を読み出し、IC試験装置の各回路に5.
25Vを供給した時の検査結果を検証する。ステップS
12で異常が発見されたら、ステップS13で異常箇所
の特定を行い、メンテナンス計画を立てる。
【0032】次にステップS14へ進み、記憶装置45
からファイル名「file 2」を読み出して、4.75Vを
供給した時の検査結果を検証し、ステップS15で異常
が発見されたら、ステップS16で異常箇所の特定を行
い、メンテナンス計画を立てる。このようにして、検証
を終えた後、次回の定期メンテナンス時に修理または交
換が必要だろうと予測される回路やIC等を特定するこ
とができる。
【0033】次に、この実施形態において回路の劣化に
よる特性変化が故障につながる経緯を図4および図5に
より説明する。図4および図5は、ある信号発生器に供
給される動作電圧と、その信号発生器が発生する信号の
レベルの特性を表わしたものである。図4(a)は、I
C試験装置の出荷時における信号発生器の特性図で、供
給される電圧が5Vで信号レベルがピークになってお
り、5V±5%の供給電圧範囲内でIC試験に必要な信
号レベルが出力されていることを斜線で示している。
【0034】図4(b)は、信号発生器の特性が変化
し、供給電圧5Vの時は必要な信号レベルが出ている
が、供給電圧を5V±5%に振るとその上限および下限
値の近傍において、必要な信号レベルが出ていないこと
を示している。この場合、供給電圧5Vでは必要な信号
レベルが出ているため、従来の故障診断方法では異常を
検出しないが、本実施形態における故障診断方法によれ
ば、図2のステップS11およびステップS14によっ
て異常が検出されることになり、したがって、信号発生
器の特性が劣化しつつあることを知ることができる。
【0035】図5は、信号発生器の特性変化が進行し、
供給電圧5VでもIC試験に必要な信号レベルが出ない
状態を示している。従来では、このような状態になって
初めて異常が起こっていることを知ることができるが、
この時には既に信号発生器の修理が必要な状態になって
いる。
【0036】このように、故障予測を行うIC試験装置
の回路においては、経過時間や使用回数により、供給電
圧に対する信号特性が例えば図4(a)→図4(b)→
図5に示すように劣化して行き、やがては修理を要する
状態に至る。したがって、各回路への供給電圧を上下に
変化させた状態で検査を行うことにより、IC試験装置
の劣化等による異常を、ICの試験に支障をきたす前に
見つけ出すことができる。
【0037】なお、本実施形態においては、各回路に対
する供給電圧を、IC試験装置の筐体に設けた供給電圧
指定スイッチからの指示より切り換えていたが、制御ソ
フト52が、適宜、切換信号SWを発生するようにプロ
グラム53を記述することにより、各回路に対する供給
電圧の切り換えをソフトウェアにより制御するようにし
てもよい。また、記憶装置45および表示器は、必ずし
もIC試験装置に内蔵させる必要はなく、例えばネット
ワーク等を通してCPU50に接続される記憶装置等を
用いてもよい。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、IC試験装置の機能検査の実施において、IC試験
装置の内部回路に対する供給電圧を変化させた状態で、
上記内部回路の検査を行うので、IC試験装置の内部回
路の、時間の経過や頻繁な使用による性能劣化を知るこ
とができ、初期の性能を出せなくなることによる故障を
予測することができる。また、この予測に従って、故障
が発生する前に修理,交換を行うことで、実際に装置が
故障することによって引き起こされるダウンタイムを削
減できるばかりでなく、この予測結果をメンテナンス計
画に反映させることによって、IC生産のスケジュール
遅延を防止することができる。
【0039】また、請求項3に記載の発明によれば、第
2の過程における性能試験の結果を一旦記録し、該記録
した試験結果を読み出して内部回路の故障を予測するの
で、故障の予測を上記機能検査と別途行うことができ、
これにより、例えば、半導体製造工場において、就業時
間の開始時にIC試験装置自身の機能検査を実施後、直
ちに本来の目的であるICの試験作業に移行し、就業時
間の終了後に、IC試験装置の故障の予測作業を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態における故障診断方法の手
順を示すフローチャートの一部である。
【図2】この発明の実施形態における故障診断方法の手
順を示すフローチャートの残りの一部である。
【図3】同実施形態における故障診断方法が適用される
IC試験装置の構成を示すブロック図である。
【図4】同IC試験装置内の信号発生器における供給電
圧対出力レベルの特性図である。
【図5】同IC試験装置内の信号発生器における供給電
圧対出力レベルの特性図である。
【図6】従来のIC試験装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図7】従来の故障診断方法の手順を示すフローチャー
トである。
【符号の説明】
1 電源回路 40 ハードウェア部 41 信号発生器 42 測定器 43 良否判定回路 44 検査用回路 45 記憶装置 50 CPU 51 ソフトウェア 52 制御ソフト 53 プログラム 60 被測定IC

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プログラムに基づいて半導体集積回路の
    性能試験を行うIC試験装置の内部回路の性能試験を行
    うことにより、該IC試験装置の故障を診断する故障診
    断方法において、 前記内部回路に対し、該内部回路の正常動作が保証され
    た供給電圧範囲の中間値の電圧を供給して前記性能試験
    を行う第1の過程と、 該第1の過程における試験の結果、前記内部回路に異常
    が認められなかった場合、前記内部回路に供給する電圧
    値を、前記供給電圧範囲内で変動させて前記性能試験を
    行う第2の過程と、 該第2の過程における性能試験後、該試験結果に基づい
    て前記内部回路の故障を予測する第3の過程とを有する
    ことを特徴とするIC試験装置の故障診断方法。
  2. 【請求項2】 前記第2の過程は、 前記内部回路に対し、前記供給電圧範囲の上限値の電圧
    と下限値の電圧とを供給し、該各電圧が供給された時に
    前記性能試験をそれぞれ行うことを特徴とする請求項1
    に記載のIC試験装置の故障診断方法。
  3. 【請求項3】 前記第3の過程の代わりに、 前記第2の過程における性能試験結果を記録する第4の
    過程と、 前記記録された性能試験結果を読み出し、該読み出した
    試験結果に基づいて前記内部回路の故障を予測する第5
    の過程とを有することを特徴とする請求項1または2に
    記載のIC試験装置の故障診断方法。
  4. 【請求項4】 半導体集積回路を試験するIC試験装置
    において、 前記IC試験装置の内部回路の性能を試験する性能試験
    手段と、 前記内部回路に電圧を供給する電圧供給手段と、 前記電圧供給手段が供給する電圧値を変動させる供給電
    圧変動手段とを有してなり、前記供給電圧変動手段によ
    り前記電圧供給手段が供給する電圧値を変動させて、前
    記性能試験実施手段による性能試験を行うことを特徴と
    するIC試験装置。
  5. 【請求項5】 前記供給電圧変動手段は、 前記電圧供給手段の電圧値を、前記内部回路の正常動作
    が保証された供給電圧範囲の中間値と、該供給電圧範囲
    の上限値と、該供給電圧範囲の下限値に変動させること
    を特徴とする請求項4に記載のIC試験装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005221413A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Fujitsu Ltd 電子装置、故障予測方法ならびに故障予測プログラムおよびその記録媒体
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