JPH1164436A - 半導体試験装置 - Google Patents

半導体試験装置

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JPH1164436A
JPH1164436A JP9224558A JP22455897A JPH1164436A JP H1164436 A JPH1164436 A JP H1164436A JP 9224558 A JP9224558 A JP 9224558A JP 22455897 A JP22455897 A JP 22455897A JP H1164436 A JPH1164436 A JP H1164436A
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JP
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semiconductor
test
semiconductor switch
driver
pin electronics
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Toshiaki Awaji
利明 淡路
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ピンエレクトロニクスの信号切り
換えを半導体スイッチでおこなう信頼性の高い半導体試
験装置を提供する。 【解決手段】 ドライバと被試験デバイス間をON/O
FFする第1の半導体スイッチと、DCテストユニット
と被試験デバイス間をON/OFFする第2と第3の半
導体スイッチと、DCテストユニットからの低周波ノイ
ズを接地して防止する第4と第5の半導体スイッチと、
前記第2と第3の半導体スイッチの容量負荷の影響を防
止するコイルとを具備した解決手段。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピンエレクトロニ
クスにおける信号切り換えを半導体スイッチでおこなう
半導体試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の例について、図6と図7とを
参照して説明する。最初に、半導体試験装置の概要につ
いて説明する。図7に示すように、半導体試験装置の一
例は、オペレータとのインタフェースとなるワークステ
ーション1と、試験信号の発生と試験をおこなう各ユニ
ットおよび装置の電源部とで構成する半導体試験装置本
体2と、テストヘッド3とで構成される。
【0003】そして、テストヘッド3において、被試験
デバイスのDUT40とのインタフェースとなるピンエ
レクトロニクスを内蔵している。ここにピンエレクトロ
ニクスとは、テストヘッドの部分にある回路で、被試験
デバイスのピンへ信号を印加したり、被試験デバイスの
ピンから信号を受ける電子回路ブロックである。
【0004】次に、ピンエレクトロニクスの動作につい
て説明する。図6に示すように、従来のピンエレクトロ
ニクスの1チャンネルの要部回路は、ドライバ10と、
コンパレータ20と、プログラマブルロード30と、ス
イッチSW8、SW9とで構成されている。そして、ピ
ンエレクトロニクスと、DCテストユニット50とによ
り、被試験デバイスのDUT40を試験している。
【0005】スイッチSW8とSW9とは、DCテスト
ユニット50によりDCテストをする場合、SW8はO
FFし、SW9はONとなる。ここにDCテストとは、
DCパラメトリックテストともいい、電圧印加電流測
定、電流印加電圧測定や電源電流等の直流特性を評価す
る試験である。そして、半導体試験装置の本体に装架さ
れたDCテストユニット50からの印加電圧(F:フォ
ース)は、ピンエレクトロニクスにおいて印加電圧を検
出(S:センス)して、DCテストユニット50へフィ
ードバックすることにより線路の電圧降下を解消してい
る。
【0006】一方、ファンクションテストの場合、SW
8はONし、SW9はOFFとなる。ここにファンクシ
ョンテストとは、試験パターンをドライバ10を介して
DUT40に入力して、その出力特性および時間軸特性
をコンパレータ20により比較して評価する試験であ
る。
【0007】また、ドライバ10は、ハイ(High)レベ
ルを出力するときはVHが接続され、ロウ(Low )レベ
ルを出力するときはVLが接続され、スレッショルド電
圧の負荷とするときはVTが接続される。そしてまた、
ドライバ10は、出力インピーダンスをハイインピーダ
ンスとすることができる。
【0008】さらに、プログラマブルロード30は、D
UT40のプログラム可能な定電流負荷である。
【0009】ところで、スイッチSW8とSW9とは、
ON抵抗が小さく例えば10mΩ、接点容量が小さい例
えば1pF、などの特性があるためメカニカルリレーを
使用している。
【0010】また、ピンエレクトロニクスの回路図は、
説明を簡明とするために1チャンネルの例で説明した
が、被試験デバイスのピン数に対応する数百チャンネル
のピンエレクトロニクスをテストヘッドに内蔵してい
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、ピ
ンエレクトロニクスにおいて、スイッチSW8とSW9
とは、従来メカニカルリレーを使用していた。そのた
め、接点障害が起きやすく、寿命が短く、信頼性が低い
等の問題があった。また、チャンネル数が多くなるとス
ペースが大きくなる実用上の不便があった。そこで、本
発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、その目的
は、ピンエレクトロニクスの信号切り換えを半導体スイ
ッチでおこなう信頼性の高い半導体試験装置を提供する
ことにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明の第1は、ピンエレクトロニク
スにおける信号切り換えを半導体スイッチでおこなう半
導体試験装置を要旨としている。
【0013】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の第2は、ドライバと被試験デバイス間をON/
OFFする第1の半導体スイッチと、DCテストユニッ
トと被試験デバイス間をON/OFFする第2と第3の
半導体スイッチと、DCテストユニットからの低周波ノ
イズを接地して防止する第4と第5の半導体スイッチ
と、前記第2と第3の半導体スイッチの容量負荷の影響
を防止するコイルと、を具備したことを特徴とした半導
体試験装置を要旨としている。
【0014】そして、上記目的を達成するためになされ
た本発明の第3は、DCテストユニットの容量負荷の影
響を防止するコイルは、立ち上がりを改善する第1と第
2のコイルと、波形歪みを改善する第3と第4のコイル
である本発明の第2記載の半導体試験装置を要旨として
いる。
【0015】さらに、上記目的を達成するためになされ
た本発明の第4は、DCテストユニットが複数のチャン
ネルに接続される場合に、試験しないチャンネルの被試
験デバイス間をON/OFFする第6と第7の半導体ス
イッチを設けた本発明の第2又は第3記載の半導体試験
装置を要旨としている。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、下記の実
施例において説明する。
【0017】
【実施例】本発明の実施例について、図1〜図5を参照
して説明する。本発明の構成は、図1に示すように、ピ
ンエレクトロニクスの1チャンネルの要部回路は、ドラ
イバ10と、コンパレータ20と、プログラマブルロー
ド30の従来構成に、従来のスイッチSW8とSW9と
を、半導体スイッチSW1〜SW7と、コイルL1〜L
4とに変更した構成になっている。
【0018】そして、ピンエレクトロニクスとDCテス
トユニット50により、被試験デバイスのDUT40を
試験している。ここで、半導体スイッチSW1〜SW7
は、ONしたときの抵抗(ON抵抗)をそれぞれR1〜
R7とし、OFFしたときの容量(OFF容量)をそれ
ぞれC1〜C7とする。
【0019】一般に、半導体スイッチがONしたときの
抵抗Rと、OFFしたときの容量Cとは、ともに小さい
ことが望ましいが、それぞれ相反する関係にある。例え
ば、半導体スイッチとして光モススイッチの種類がRC
=40(Ω・pF)の場合、OFF容量Cを2pFと小
さくすれば、ON抵抗Rは20Ωと大きくなる。
【0020】次に、各構成要素について説明する。半導
体スイッチSW1は、ドライバ10と被試験デバイスの
DUT40間をON/OFFするスイッチで、ONした
ときの抵抗R1はできるだけ小さい、例えば1Ω程度の
半導体スイッチを使用する。
【0021】半導体スイッチSW2は、DCテストユニ
ット50のフォース側(F)をON/OFFするスイッ
チで、OFFしたときの容量C2ができるだけ小さい、
例えば2〜4pFの半導体スイッチを使用する。
【0022】半導体スイッチSW3は、DCテストユニ
ット50のセンス側(S)をON/OFFするスイッチ
で、SW2と同様にOFFしたときの容量C3ができる
だけ小さい2〜4pFの半導体スイッチを使用する。
【0023】これらのOFF容量C2、C3とは、ドラ
イバ10とDUT40間の高速信号の波形に影響をあた
える。
【0024】半導体スイッチSW4とSW5とは、半導
体スイッチSW1をONしてドライバ10と被試験デバ
イスのDUT40間でファンクションテストをしている
場合に、半導体スイッチSW2、SW3、SW6、SW
7がOFFしている容量C2、C3、C6、C7によ
り、他のチャンネルへ干渉するのをON抵抗により接地
して防止する半導体スイッチである。また、半導体スイ
ッチSW4とSW5とは、DCテストユニット50から
の低周波ノイズの影響をON抵抗により接地して防止す
るためにある。そのため、半導体スイッチSW4とSW
5とは、ONしたときの抵抗R4、R5がそれぞれ10
Ω程度の半導体スイッチを使用する。
【0025】なお、半導体スイッチSW6とSW7と
は、DCテストユニット50が他のチャンネルに接続さ
れる場合に必要であり、チャンネル毎に独立してDCテ
ストユニット50が設けられる場合は必要ではない。
【0026】コイルのL1、L2、L3及びL4は、フ
ァンクションテストにおいて、ドライバ10側の容量が
高速信号波形に影響しないようにしている。
【0027】例えば、図4の(a)に示すように、ドラ
イバ10側における容量Cdとし、被試験デバイス側を
終端抵抗Rzで終端し、その間の伝送遅延時間をTとす
る。ドライバ10の出力波形を図4の(b)に示す波形
とすると、実際に観測される図4の(c)に示す信号波
形は、容量Cdの影響により立ち上がり時間Trが遅く
なり、また伝送遅延時間Tと戻りの時間Tとの合計時間
2Tのあとに、反射波による波形歪みVsが生じる。
【0028】一般に、容量の影響を避けるために、コン
デンサと直列にコイルを挿入するが、立ち上がりTrと
波形歪みVsとはトレードオフの関係にある。つまり、
高い周波数でインピーダンスのピークを有するコイルを
使用すると、立ち上がりTrを早くすることが可能だ
が、波形歪みVsが大きくなるし、反対に低い周波数に
おいてインピーダンスがピークになるコイルを使用し
て、波形歪みVsを小さくすると立ち上がりTrが遅く
なる。ようするに、波形の立ち上がり部と、反射による
波形歪みは、周波数特性が異なっている。
【0029】そこで、図5に示すように、立ち上がり特
性を改善するコイルL1、L2として、高い周波数でイ
ンピーダンスのピークを有する浮遊容量の小さいコイル
を使用し、波形歪み特性を改善するコイルL3、L4と
して、低い周波数においてインピーダンスのピークを有
するコイルを直列接続している。
【0030】例えば、立ち上がり特性を改善するコイル
L1、L2として、100MHzにおいて1kΩのイン
ピーダンスのチップコイルを使用し、波形歪み特性を改
善するコイルL3、L4として、3MHzにおいて50
0kΩのインピーダンスのチップコイルを使用してい
る。この結果、広い周波数帯域において、立ち上がり特
性と波形歪み特性が、従来のメカニカルリレーを使用し
た場合と同様の特性とすることができた。
【0031】次に、DCテストユニット50によりDC
テストをする場合のピンエレクトロニクスの動作につい
て図1と図2を参照して説明する。図1において、半導
体スイッチSW1、SW4及びSW5はOFF、半導体
スイッチSW2、SW3、SW6及びSW7はONとす
ると、図2に示す等価回路となる。
【0032】半導体スイッチSW1は、ON抵抗が低抵
抗の半導体スイッチを使用するために、OFF容量が例
えば40〜100pFと大きくなる。そのため、DCテ
ストユニット50からの印加電圧が、ドライバ10やコ
ンパレータ20に容量結合して影響を与えないように、
またドライバ10から試験パターンを発生しないように
する必要がある。
【0033】そこで、半導体スイッチSW1がOFFし
ているときは、ドライバ10は、VTコントロール信号
によりレベルをVTに固定して、ドライバ抵抗Rdでタ
ーミネートする。
【0034】さらに、ファンクションテストにおけるピ
ンエレクトロニクスの動作について図1と図3を参照し
て説明する。図1において、半導体スイッチSW1、S
W4及びSW5はON、半導体スイッチSW2、SW
3、SW6及びSW7はOFFとすると、図3に示す等
価回路となる。ここで、ドライバ10のドライバ抵抗R
dは、半導体スイッチSW1のON抵抗R1があるの
で、Rd+R1がドライバ側のインピーダンスとなる。
従って、インピーダンス50Ωでドライブする場合は、
半導体スイッチSW1のON抵抗R1が1Ωのとき、ド
ライバ抵抗Rdは49Ωとする。
【0035】以上により、ピンエレクトロニクスにおい
て、従来のメカニカルリレーを使用したときと同様にD
Cテストとファンクションテストが実施できる。
【0036】ところで、ピンエレクトロニクスの回路図
は、説明を簡明とするために1チャンネルの例で説明し
たが、被試験デバイスのピン数に対応する数百チャンネ
ルのピンエレクトロニクスをテストヘッドに内蔵してい
る。また、半導体試験装置の試験として、DCテストと
ファンクションテストの例について説明したが、その他
の試験においても当然ながら同様に実施できる。
【0037】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
ピンエレクトロニクスにおける信号切り換えを半導体ス
イッチでおこなったので、接点障害が無くなり、寿命が
長く、信頼性が高くなる効果がある。また、チャンネル
数が多くなっても、半導体スイッチは集積化することに
より省スペースを実現できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体試験装置のピンエレクトロニク
スの回路図である。
【図2】本発明のDCテストのときのピンエレクトロニ
クスの等価回路図である。
【図3】本発明のファンクションテストのときのピンエ
レクトロニクスの等価回路図である。
【図4】ドライバ側に容量がある場合の説明図である。
【図5】コイルのインピーダンスの周波数特性図であ
る。
【図6】従来の半導体試験装置のピンエレクトロニクス
の回路図である。
【図7】半導体試験装置の外観図である。
【符号の説明】
1 ワークステーション 2 半導体試験装置本体 3 テストヘッド 10 ドライバ 20 コンパレータ 30 プログラマブルロード 40 DUT 50 DCテストユニット L1〜L4 コイル Rd ドライバ抵抗 SW1〜SW7 半導体スイッチ SW8、SW9 スイッチ Rz 終端抵抗

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピンエレクトロニクスにおける信号切り
    換えを半導体スイッチでおこなう半導体試験装置。
  2. 【請求項2】 ドライバと被試験デバイス間をON/O
    FFする第1の半導体スイッチと、 DCテストユニットと被試験デバイス間をON/OFF
    する第2と第3の半導体スイッチと、 DCテストユニットからの低周波ノイズを接地して防止
    する第4と第5の半導体スイッチと、 前記第2と第3の半導体スイッチの容量負荷の影響を防
    止するコイルと、 を具備したことを特徴とした半導体試験装置。
  3. 【請求項3】 DCテストユニットの容量負荷の影響を
    防止するコイルは、立ち上がりを改善する第1と第2の
    コイルと、波形歪みを改善する第3と第4のコイルであ
    る請求項2記載の半導体試験装置。
  4. 【請求項4】 DCテストユニットが複数のチャンネル
    に接続される場合に、試験しないチャンネルの被試験デ
    バイス間をON/OFFする第6と第7の半導体スイッ
    チを設けた請求項2又は3記載の半導体試験装置。
JP9224558A 1997-08-21 1997-08-21 半導体試験装置 Withdrawn JPH1164436A (ja)

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