JPS6382382A - Ｉｃテスト用直流源の校正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 この発明はＩＣの直流特性を試験する場合に用いる直流
源の電圧及び電流値を校正するＩＣテスト用直流源の校
正装置に関する。

「発明の背景」 ＩＣの良否を判定するＩＣテスト装置ではＩＣが正常に
動作するか否かを試験する機能試験の他に、各端子の直
流特性が所期の特性を持っているか否かを見る直流試験
を行なうことができる機能を持っている。

直流試験には電圧印加電流測定モードと、電流印加電圧
測定モードとがある。電圧印加電流測定モードでは直流
電圧源が用意され、この直流電圧源からＩＣの端子に電
圧を印加すると共にその電圧を変化させ、電圧値に応じ
た電流が流れるか否かを試験する。

電流印加電圧測定モードでは電流源を用意し、この電流
源からＩＣの端子に所定の電流を印加し、その電流を変
化させながら各電流値に対応した電圧が端子に発生する
か否かを試験する。

「従来技術」 第３図に電圧印加電流測定モードに用いる電圧源の構造
を示す。図中１は被試験ＩＣ１２は電圧源を示す。電圧
源２は演算増幅器３と、この演算増幅器２Ａに電圧Ｅ１
を与えるＤＡ変換器４と、演算増幅器３の出力と被試験
ＩＣＩの一つの端子ＴＡの間に直列に接続した電流測定
用抵抗器５と、端子ＴＡの電圧を検出して演算増幅器３
の反転入力端子に帰還し、端子ＴＡの電圧Ｅ０が入力電
圧Ｅ、とＥ、＝Ｅ、の関係を維持するように演算増幅器
３を動作させる電圧検出回路６と、電流検出抵抗器５の
電圧降下をとり出す差動増幅器７と、差動増幅器７で取
出した電圧信号をＡＤ変換するＡＤ変換器８とによって
構成される。尚４Ａ、８ＡはＤＡ変換器４及びＡＤ変換
器８の変換利得、オフセット電圧等制御する制御部を示
す。

このような電圧源２が被試験ＩＣＩの端子数と同じ数だ
け設けられる。

試験はスイッチＳ、をオンにし、演算増幅器３の出力を
被試験ＩＣの端子ＴＡに供給すると共に電圧検出回路６
を被試験ＩＣＩの端子ＴＡに接続し、この状態でＤＡ変
換器４から電圧Ｅ８を与える。ここで入力抵抗器９Ａと
帰還抵抗器９Ｂの抵抗値を等しい抵抗値に設定したとす
ると被試験ＩＣＩの端子Ｔ、に入力電圧已□に等しい値
の電圧Ｅ。が印加される。

この電圧Ｅ０は電圧検出回路６の帰還作用により一定の
電圧に維持される。

電圧Ｅ０の印加によって被試験ＩＣＩの端子Ｔ、に電流
が流れ、電流測定用抵抗器５に電圧降下が生じる。この
電圧降下を差動増幅器７で取出し、その電圧をＡＤ変換
器８に与えてＡＤ変換してそのＡＤ変換出力を例えば外
部に設けた演算手段（特に図示しない）に与えることに
よって抵抗器５を流れる電流値を算出し、電圧対電流特
性を測定する。

第４図は電流印加電圧測定モードに用いる電流ａ２′の
構造を示す。電流源２′は差動増幅器７の出力を演算増
幅器３の反転入力端子に与える構造を採る。

この構造により電流検出用抵抗器５に発生する電圧降下
Ｅ、が常にＥｉ　＝Ｅ、となるように維持され、これに
より出力電流Ｉ０が入力電圧Ｅ、に従って変化し、入力
電圧Ｅ、が一定値を維持するとき出力電流■。も一定と
なるように演算増幅器３が動作し、被試験ｒｃの端子Ｔ
Ａに安定化された出力電流Ｉ０を印加する。

端子ＴＡに発生する電圧を電圧検出回路６で検出し、そ
の検出電圧をＡＤ変喚器８に与え、ＡＤ変換して端子Ｔ
Ａに発生する電圧をディジタル値として演算手段（特に
図示しない）に与え電流対電圧特性を測定する。

このように電圧源２又は電流源２′から被試験ＩＣＩの
端子ＴＡに電圧又は電流を印加し、電圧対電流特性又は
電流対電圧特性を測定し、その特性が所期の特性になっ
ているか否かを判定し直流試験を行なっている。

ところで電圧源及び電流源はアナログ回路で構成される
ためオフセット電圧等のドリフト、増幅度の変動等によ
って電圧及び電流の測定値が真の値からズＩノでしまう
おそれがある。

このため従来よりそのズレを修正するための校正回路１
１が設けられている。

この校正回路１１は標準抵抗器１１Ａと電圧測定器１１
Ｂとによって構成することができる。

電圧印加電流測定モードにおいては先ず電圧源２が出力
する電圧値を校正する。このためには先ずスイッチＳ１
をオフにし電圧源２を被試験ＩＣＩから切離す。これと
共にスイッチＳ２とＳ、をオンにし電圧源２を校正回路
１１に接続する。

校正回路１１はスイッチＳ２と８３を通じて与えられる
電圧源２の出力電圧を電圧測定器１１Ａによって測定し
電圧値を得る。この電圧値が所定の電圧値（ＤＡ変換器
４に指令した目標としている出力電圧の意）となるよう
にＤＡ変換器４の変換利得等を調整する。

次に測定器１１Ｂによって標準抵抗器１１Ａの抵抗値を
測定し、抵抗値の値付けをした後に標準抵抗器１１Ａに
出力電圧を再び印加し、標準抵抗器１１Ａに電流を流す
。その状態で電圧測定器１１Ｂで標準抵抗器１１Ａに発
生する電圧を測定し、この測定値を制御部８Ａに与え差
動増幅器７から出力される電流測定値と比較する。差動
増幅器７から出力される電流測定値が標準抵抗器１１Ａ
の測定値と等しくなるようにＡＤ変換器８の変換利得及
びオフセフ）を自動的に調整し校正を終了する。

第４図に示す電流印加電圧測定モードでは標準抵抗器１
１Ａの抵抗値を電圧測定器１１Ｂの抵抗測定機能を利用
して測定し、抵抗値の値付けをした後に、標準抵抗器１
１Ａに電流源２′から電流を流し、標準抵抗器１１Ａに
発生する電圧を電圧測定器１１Ｂで測定する。

この測定値を制御部８Ａに与え、制御部８Ａで真の電流
値■を算出する。この算出はｌ＝Ｖ／Ｒで演算される、
つまり■は測定値、Ｒは標準抵抗器１１Ａの抵抗値であ
る。

電流の真値■を算出すると、ＡＤ変換器８でへ〇変換し
た標準抵抗器１１Ａの電圧測定値とを比較し、その測定
値が共に算出した真の電流値となるようにＡＤ変換器８
の変換利得及びオフセット電圧を調整し、ＡＤ変換器８
のＡＤ変換値が真の電流値と一致した状態で校正が完了
する。

「発明が解決しようとする問題点」 従来の校正回路は標準抵抗器ｌＩＡを用いているため高
価になる欠点がある。特に大電流から小電流までの電圧
−電流特性を測定しようとするものであるから標準抵抗
器としては電流容量が大きいものを使わなければならな
い。電流容量が大きい標準抵抗器は高価なためそれだけ
更にコストが高くなる。

また標準抵抗器１１Ａに電圧及び電流を与えるためのリ
レー接点Ｓ、、５２も接点容量が大きい大形のものを用
いなければならないからこの点でもコスト高となる。ま
たリレー接点Ｓ２を各端子Ｔ　Ａ　””　Ｔ−に対応し
て設けられる電圧源２及び電流源２′に設けなくてはな
らないから各電圧源２及び電流１！Ｘ２′の形状が大き
くなってしまう欠点がある。

この発明の目的は標準抵抗器を用いることなく電圧及び
電流の校正を行なうことができるＩＣテスト用直流源の
校正装置を提供するにある。

「問題点を解決するための手段」 この発明では Ａ、電流測定用抵抗器を通じて負荷に定電圧又は定電流
を供給する増幅器と、 Ｂ、電流測定用抵抗器に発生する電位差を取出し、その
電位差をＡＤ変換するＡＤ変換器と、Ｃ１校正時に電流
測定用抵抗器の一端を共通電位点に接続する第１スイツ
チと、 Ｄ８校正時に増幅器と電流測定用抵抗器との接続点を増
幅器の帰還抵抗器に接続する第２スイツチと、 Ｅ、第１スイツチ及び第２スイツチがオフの状態で電流
測定用抵抗器の抵抗値を測定し、第１スイツチ及び第２
スイツチがオンの状態で抵抗器に発生する電圧を測定す
る抵抗測定及び電圧測定が可能な標準測定器と、 によってＩＣテスト用直流源の校正装置を構成したもの
である。

「作　用」 この発明の構成によれば通常のテスト状態においてＩＣ
に供給される電圧を測定するための電流測定用抵抗器を
校正時には標準抵抗器の代りにこの電流測定用抵抗器を
電圧電流測定用抵抗器として流用するように構成したも
のである。

つまり校正時は先ず従来と同じようにして電圧の校正を
行なった後に電流測定用抵抗器の抵抗値を標準測定器に
よって測定する。抵抗値の測定終了後に電流測定用抵抗
器の一端を第１スイツチによって共通電位点に接続し、
この電流測定用抵抗器に増幅器の出力電圧を印加する。

これと共に第２スイツチをオンにし演算増幅器３の出力
電圧を帰還抵抗器を通じて演算増幅器の反転入力端子に
直接帰還する。

この状態で電流測定用抵抗器に発生する電圧を標準測定
器で測定し、その測定値とＡＤ変換器８から出力される
電流測定器の電圧測定値とを比較し、ＡＤ変換器から出
力される電圧測定値が標準測定器の測定値と等しくなる
ようにＡＤ変換器の変換利得及びオフセントを調整し電
圧源の電流測定器の校正を終了、する。

また電流源モードの場合は電流測定用抵抗の抵抗値を測
定し電流検出用抵抗器の値付けを行なう。

この後に電流測定用抵抗器の一端を第１スイツチによっ
て共通電位点に接続すると共にＤＡ変換器に所定の電流
を出力すべき指令信号を与える。この指令信号によって
演算増幅器は電流検出用抵抗器に目標とする値の電流を
流すべく動作する。

この状態で電流測定用抵抗器に発生する電圧を標準測定
器で測定し、その電圧値から電流値Ｉを求める。この電
流値■がＤＡ変換器に与えた指令値と一致するか否かを
判定し、指令値と電流値Ｉとが一致するようにＤＡ変換
器の変換利得及びオフセントを調整する。

次に第２スイツチをオンにし演算増幅器の出力電圧をＡ
Ｄ変換器に与え、電圧測定器を動作状態にし、電圧測定
器の出力電圧をＡＤ変換する。これと同時に標準測定器
も演算増幅器の出力電圧を測定し、その測定値とＤＡ変
換器から出力される電圧測定器の電圧値とを比較し、そ
の値が等しくなるようにＤＡ変換器の変換利得及びオフ
セットを調整し校正を終了する。

このようにこの発明によれば電流測定用抵抗器を標準抵
抗器として流用するものであるからコストを低減するこ
とができる。

また外部に設けた標準抵抗器に対して電圧及び電流を印
加するためのリレー接点を必要としない。

この発明で必要な接点容量が大きいリレー接点としては
電流測定用抵抗器の一端を共通電位点に接続する第１ス
イツチだけでよい、よって接点容量が大きいリレー接点
は１個で済むためこの点でコストダウンが期待できる。

「実施例」 第１図にこの考案の一実施例を示す。この例では電圧源
２にこの発明を適用した場合を示す。

つまり演算増幅器３の出力端子は電流測定用抵抗器５と
リレー接点Ｓ、を通じて被試験ＩＣＩの端子Ｔ、に接続
される。端子ＴＡに印加された電圧はリレー接点Ｓ１を
通じて電圧検出回路６に与えられ、電圧検出回路６を通
じて演算増幅器３の反転入力端子に帰還される。

この結果抵抗器９Ａと９Ｂの抵抗値が等しいものとすれ
ばＤＡ変換器４から与えられる入力電圧Ｅ、と端子Ｔ、
に与えられる電圧Ｅ０はＥｉ　＝Ｅ。

となる。入力電圧Ｅ、を変化させることにより、端子Ｔ
Ａに与えられる電圧Ｅ０を変化させることができる。そ
の電圧の変化に応じてＩＣＩに流れる電流が変化する。

この電流の変化を電流検出用抵抗器５に発生する電圧の
変化として差動増幅器７で取出し、その電圧の変化をＡ
Ｄ変換器８でディジタル信号に変換する。

この発明においてはこのような構造の電圧源２において
校正時に電流検出用抵抗器５の一端を共通電位点１２に
接続するための第１リレー接点１３と、この第１リレー
接点１３と連動してオンに操作され増幅器３の出力端子
を電圧検出回路６に接続するための第２リレー接点１４
とを設けるものである。

尚リレー接点Ｓ２は電流検出用抵抗器５の両端に標準測
定器１５を接続するためのリレー接点である。

このような構造にすることによりＩＣＩの直流特性を試
験するには第１リレー接点１３及び第２リレー接点１４
をオフにし、リレー接点ＳＩをオンにし増幅器３の出力
電圧Ｅ０を被試験ＩＣＩの端子ＴＡに与える。

校正時はリレー接点Ｓｌをオフにし、リレー接点Ｓ２を
オン操作して標準測定器１５を電流測定用抵抗器５の両
端に接続する。標準測定器１５を抵抗測定モードに設定
し、電流測定用抵抗器５の抵抗値を測定してその測定結
果を制御器８Ａに与え抵抗値を記憶させる。

抵抗値の測定を終了すると第１リレー接点１３と第２リ
レー接点１４をオンに制御し、電流測定用抵抗器５の一
端を共通電位点１２に接続すると共に電流検出用抵抗器
５に発生する電圧を電圧検出回路６を通じて演算増幅器
３の反転入力端子に帰還する。

従ってＡ点の電圧Ｅ１が入力電圧Ｅ、とＥＬ＝Ｅ、なる
関係に制御される。

この状態において標準測定器１５ば電圧測定モードに設
定され電流検出用抵抗器５に印加される電圧を測定する
。この電圧測定値は制御部８Ａに送られて期待値（ＤＡ
変換器４に入力する出力電圧の目標値）と比較し、測定
値が期待値と一致するようにＤＡ変換器４の変換利得及
びオフセットを調整し、出力電圧の校正を終了する。

次に標準測定器Ｉ５の測定値とＡＤ変換器８の変換出力
とを比較し、ＡＤ変換器８の変換出力が標準測定器１５
の測定値と一致するようＡＤ変換器８の変換利得及びオ
フセット電圧の調整を行なう。この調整により電流測定
等の校正が終了する。

電流印加電圧測定モードの電流源２′を校正する場合は
第２図に示すように差動増幅器７の出力電圧を演算増幅
器３の反転入力端子に帰還し、電流測定用抵抗器５に流
れる電流が一定値となるように演算増幅器３を動作させ
る。

この電流印加モードにおいても先ず電流測定用抵抗器５
の抵抗値を標準測定器１５によって測定し、抵抗値の値
付けを行なう。

次にリレー接点１３．１４をオンにし、ＤＡ変換器４に
目標となる電流を出力するための指令信号を与える。こ
の指令信号により電流検出用抵抗器５に電流を流し、そ
の両端に発生する電圧を標準測定器１５で測定する。こ
の電圧の測定により、この電流検出用抵抗器５の抵抗値
が概に測定器であるから、そこに流れる電流を算出する
ことができる。この電流値とＤＡ変換器４に与えた指令
値とを比較し、標準測定器１５の測定電流値が指令値に
一致するようにＤＡ変換器４の変換利得を調整し、演算
増幅器３の出力の校正を行なう。

次にＡＤ変換器８の変換出力、つまり電圧測定系の出力
と標準測定器１５の測定値とを比較し、その値が不一致
のときはＡＤ変換器８の変換利得を調整し、ＡＤ変換Ｂ
８の変換出力を標準測定器１５の測定値と一致させる。

ＤＡ変換器４の変換利得及びオフセフ）電圧の調整と、
ＡＤ変換器８の変換利得及びオフセット電圧の調整は全
て制御器４Ａと８Ａで自動的に行なわれる。

「発明の効果」 以上説明したようにこの発明によれば標＄抵抗器を外部
に設けないからこの点でコストダウンが達せられる。特
に校正電流値を各種の値に採るとき、その各電流値に応
じた標準抵抗器を用意しなくて済むため標準抵抗器の削
減効果は大きい。

更に標準抵抗器を外部に持たないため、電圧源２及び電
流源２′を標準抵抗器に順次切替で接続するためのリレ
ー接点Ｓ３　　（第３図参照）を必要としないからこの
点でもコストダウンが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するための接続図、
第２図はこの発明の他の実施例を説明するための接続図
、第３図及び第４回は従来技術を説明するための接続図
である。 １：被試験１ｃ、２：電圧源、２′：電流源、３：演算
増幅器、４：ＤＡ変換器、５：電流測定用抵抗器、７：
差動増幅器、８：ＡＤ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、電流測定用抵抗器を通じて負荷に定電圧又は
   定電流を供給する増幅器と、 Ｂ、上記電流測定用抵抗器に発生する電位差を取出し、
   その電位差をＡＤ変換するＡＤ変換器と、 Ｃ、校正時に上記電流測定用抵抗器の一端を共通電位点
   に接続する第１リレー接点と、 Ｄ、校正時に増幅器と電流測定用抵抗器との接続点を増
   幅器の帰還抵抗器に接続する第２リレー接点と、 Ｅ、上記第１リレー接点及び第２リレー接点がオフの状
   態で上記電流測定用抵抗器の抵抗値を測定し、上記第１
   リレー接点及び第２リレー接点がオンの状態で抵抗器に
   発生する電圧を測定して上記電流測定用抵抗器に流れる
   電流を測定する抵抗測定及び電圧測定が可能な標準測定
   器と、 Ｆ、この標準測定器の測定結果と上記ＡＤ変換器のＡＤ
   変換値とが合致するように上記増幅器の入力系又は出力
   系の利得及びオフセットを調整する手段と、 から成るＩＣテスト用直流源の校正装置。