KR20080111494A

KR20080111494A - 전력 인가 회로 및 시험 장치

Info

Publication number: KR20080111494A
Application number: KR1020087025740A
Authority: KR
Inventors: 카즈나리 히라타; 타다아키 사토; 마사히로 나가타
Original assignee: 가부시키가이샤 어드밴티스트
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-12-23
Also published as: JPWO2007125680A1; WO2007125680A1; EP2017633A1; US7482829B2; US20070252571A1; EP2017633A4; CN101432630B; EP2017633B1; JP4977013B2; CN101432630A; KR101024220B1

Abstract

부하에 직류 전력을 인가하는 전력 인가 회로에 있어서, 부하에 인가해야 할 인가 전압의 전압 범위에 따른 정 및 부의 고전압이 전원 전압으로서 주어지고, 전원 전압의 범위 내에서 입력 전압에 따른 전압을 생성해서 부하에 인가하는 출력 버퍼; 출력 버퍼보다 고정밀도로 전압을 생성할 수 있으며, 입력되는 전압을 증폭해서 입력 전압을 생성하고 출력 버퍼에 입력하는 주증폭기와; 및 출력 버퍼가 출력하는 전압에 따른 전압을 기준으로 하여 정 및 부의 고전압보다 전압차가 작은 정 및 부의 플로팅 전압을 생성하고 주증폭기의 전원 전압으로서 공급하는 플로팅 전원을 포함하는 전력 인가 회로를 제공한다.

시험 장치, 전력 인가 회로, 출력 버퍼, 증폭기, 플로팅 전원, 분압용 저항

Description

전력 인가 회로 및 시험 장치{Power applying circuit and testing apparatus}

본 발명은 부하에 전력을 공급하는 전력 인가 회로 및 피시험 디바이스를 시험하는 시험 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 부하에 직류 전력을 공급하는 전력 인가 회로 및 피시험 디바이스의 직류 시험을 수행하는 시험 장치에 관한 것이다. 본 출원은 다음의 일본 특허 출원에 관련된다. 문헌의 참조에 의한 편입이 인정되는 지정국에 대해서는 다음의 출원에 기재된 내용을 참조에 의해 본 출원에 편입하고 본 출원의 일부로 한다.

일본특허출원 2006-126608 출원일 2006년 4월 28일

반도체 회로 등의 피시험 디바이스를 시험하는 시험 항목으로서 전압 인가 전류 측정 및 전류 인가 전압 측정 등의 직류 시험이 공지되어 있다. 예를 들면, 전압 인가 전류 측정에서는 피시험 디바이스에 소정의 직류 전압을 인가한 상태에서 피시험 디바이스의 정지시 또는 동작시 피시험 디바이스에 흐르는 직류 전류를 검출한다. 당해 직류 전류가 소정의 범위 내에 없을 경우에 피시험 디바이스를 불량으로 판정한다.

종래, 피시험 디바이스에 직류 전력을 공급하는 회로로서 증폭기를 이용한 회로가 공지되어 있다 (예를 들면, 특허문헌 1 참조). 당해 증폭기는 입력 전압을 증폭한 전압을 피시험 디바이스에 인가한다.

[특허문헌 1] 일본특허공개 1993-119110호 공보

그러나, 고정밀도로 전압값이 제어되며 또한 고전압의 인가 전압을 피시험 디바이스에 인가할 경우, 고정밀도이며 고전압의 증폭기를 이용할 필요가 있다. 이러한 증폭기는 비용이 높으므로 회로 비용이 증대한다.

또한, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이 피시험 디바이스에 일정한 전압을 인가하여 피시험 디바이스에 공급되는 전류를 측정하는 전압 인가 전류 측정 회로가 공지되어 있다. 이러한 회로에서 피시험 디바이스에 고전압을 인가할 경우, 회로의 각각의 소자에서 고정밀도이며 고전압의 소자를 이용할 필요가 있다.

또한, 특허문헌 1의 도 1에 도시되는 바와 같이 회로 내의 일부의 소자에 대하여 플로팅 전원으로부터 전원 전압을 공급한 경우일지라도, 예를 들면 주증폭기(13), 차동 증폭기(21), 저항기(25)에 대해서는 고정밀도이며 고전압의 소자를 이용할 필요가 있다. 이 때문에, 회로 비용이 증대한다. 또한, 회로의 일부 소자에 대하여 플로팅 전원을 사용한 경우, 회로 구성이 복잡해져서 회로 비용이 증대한다.

이 때문에, 본 발명은 상기 과제를 해결하는 전력 인가 회로 및 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적은 청구의 범위의 독립항에 기재된 특징의 조합에 의해 달성된다. 또한 종속항은 본 발명의 또 다른 유리한 구체예를 규정한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 형태에 따르면, 부하에 직류 전력을 인가하는 전력 인가 회로에 있어서, 부하에 인가해야 할 인가 전압의 전압 범위에 따른 정 및 부의 고전압이 전원 전압으로서 주어지고, 전원 전압의 범위 내에서 입력 전압에 따른 전압을 생성해서 부하에 인가하는 출력 버퍼; 출력 버퍼보다 고정밀도로 전압을 생성할 수 있으며, 입력되는 전압을 증폭해서 입력 전압을 생성하고 출력 버퍼에 입력하는 주증폭기; 및 출력 버퍼가 출력하는 전압에 따른 전압을 기준으로 하여 정 및 부의 고전압보다 전압차가 작은 정 및 부의 플로팅 전압을 생성하고 주증폭기의 전원 전압으로서 공급하는 플로팅 전원을 포함하는 전력 인가 회로를 제공한다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 피시험 디바이스를 시험하는 시험 장치에 있어서, 피시험 디바이스에 직류 전력을 공급하는, 제1 형태의 전력 인가 회로; 피시험 디바이스에 공급되는 전압 또는 전류를 검출하는 검출부; 및 검출부가 검출한 전압 또는 전류에 기초하여 피시험 디바이스의 양부를 판정하는 판정부를 포함하는 시험 장치를 제공한다.

또한, 상기 발명의 개요는 본 발명이 필요로 하는 특징의 모두를 열거한 것이 아니며, 이들 특징군의 서브 콤비네이션도 또한 발명이 될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 전력 인가 회로(100)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

도 2는 전력 인가 회로(100)에서의 각 전압을 설명하는 도면이다.

도 3은 전력 인가 회로(100)의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 4는 전력 인가 회로(100)의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 전압 측정 회로(400)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 시험 장치(200)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

도 7은 전력 인가 회로(100)의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다.

도 8은 전력 인가 회로(100)의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다.

도 9는 전력 인가 회로(100)의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다.

도 10은 전압 측정 회로(400)의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다.

<부호의 설명>

10… 플로팅 전원, 12… 포토 커플러, 14… 포토 커플러, 16… 전압 컨버터, 18… DA 컨버터, 20… 저항, 22… 주증폭기, 24… 저항, 26… 전압 검출용 증폭기, 28… 출력 버퍼, 30… 전류 검출용 저항, 32… 제1 분압용 저항, 34… 제2 분압용 저항, 36… AD 컨버터, 38… 전류 검출용 증폭기, 40… 기준 증폭기, 42… 버퍼, 44, 46, 48, 50, 52… 직류 전원, 54… 버퍼, 56… 기준 버퍼, 100… 전력 인가 회로, 110… 패턴 입력부, 120… 검출부, 130… 판정부, 200… 시험 장치, 300… 피시험 디바이스, 400… 전압 측정 회로

이하, 발명의 실시 형태를 통해서 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 청구의 범위에 따른 발명을 한정하는 것이 아니며 또한 실시 형태에서 설명되는 특징의 조합의 모두가 발명의 해결 수단에 필수적인 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 전력 인가 회로(100)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 전력 인가 회로(100)는 부하에 직류 전력을 인가하는 회로이다. 본 예에 있어서 전력 인가 회로(100)는 반도체 회로 등의 피시험 디바이스(300)에 소정의 직류 전압을 인가한 경우에 피시험 디바이스(300)에 공급되는 직류 전류를 측정한다.

전력 인가 회로(100)는 플로팅 전원(10), 포토 커플러(12), 포토 커플러(14), 전압 컨버터(16), DA 컨버터(18), AD 컨버터(36), 주증폭기(22), 출력 버퍼(28), 전압 검출용 증폭기(26), 기준 증폭기(40), 전류 검출용 증폭기(38), 저항(20), 저항(24), 전류 검출용 저항(30), 제1 분압용 저항(32), 및 제2 분압용 저항(34)을 포함한다.

포토 커플러(12)는 피시험 디바이스(300)에 인가해야 할 인가 전압의 전압값을 나타내는 광신호의 디지탈 데이타를 수취하고, DA 컨버터(18)에 공급한다. 전력 인가 회로(100)는 포토 커플러(12)를 대신하여 펄스 트랜스포머 등의 아이솔레이터를 포함하여도 된다. 즉, DA 컨버터(18)는 전력 인가 회로(100)의 외부와 전기적으로 절연된다. DA 컨버터(18)는 수취한 디지탈 데이타에 따른 전압값의 직류 전압을 출력한다. DA 컨버터(18)는 광신호의 디지탈 데이타에 기초하여 당해 직류 전압을 생성하여도 되며 또한 광전 변환 회로 등에 의해 전기 신호로 변환된 디지탈 데이타에 기초하여 당해 직류 전압을 생성해도 된다.

주증폭기(22)는 DA 컨버터(18)가 출력하는 직류 전압을 증폭한 입력 전압을 출력 버퍼(28)에 입력한다. 본 예에 있어서 주증폭기(22)는 당해 입력 전압으로서 피시험 디바이스(300)에 인가해야 할 인가 전압을 생성한다. 이 경우, 출력 버퍼(28)는 전압 팔로워 회로이어도 된다. 또한, 주증폭기(22)는 예를 들면 차동 증폭기이어도 된다. 주증폭기(22)에서의 증폭율은 주증폭기(22)의 부입력 단자와 DA 컨버터(18)를 전기적으로 접속하는 저항(20)의 저항값과, 주증폭기(22)의 부입력 단자에 접속되는 귀환 경로에 설치된 저항(24)의 저항값의 비율에 의해 정해진다. 예를 들면, 저항(20)의 저항값을 Rs, 저항(24)의 저항값을 Rf로 한 경우, 주증폭기(22)의 증폭율은 -Rf/Rs에 의해 정해진다.

출력 버퍼(28)는 주증폭기(22)로부터 입력되는 입력 전압에 따른 전압을 생성해서 출력한다. 본 예에 있어서 출력 버퍼(28)는 전압 팔로워 회로이며, 입력 전압에 따른 인가 전압을 출력한다. 또한, 출력 버퍼(28)에는 부하에 인가해야 할 인가 전압의 전압 범위에 따른 정 및 부의 고전압(+HIGH, -HIGH)이 전원 전압으로서 주어진다. 즉, 출력 버퍼(28)는 당해 전원 전압의 범위 내에서의 인가 전압을 출력할 수 있다.

상술한 바와 같이, 주증폭기(22)에서 피시험 디바이스(300)에 인가해야 할 인가 전압을 생성하고, 출력 버퍼(28)는 당해 인가 전압을 피시험 디바이스(300)에 인가한다. 이 때문에, 주증폭기(22)는 출력 버퍼(28)보다 고정밀도의 증폭기인 것이 바람직하다. 예를 들면, 주증폭기(22)는 출력 버퍼(28)보다 미소한 입력 전압 을 높은 정밀도로 증폭해도 된다.

플로팅 전원(10)은 출력 버퍼(28)가 출력하는 인가 전압을 기준으로 하여 정 및 부의 플로팅 전압(+VF, -VF)을 생성한다. 당해 정 및 부의 플로팅 전압의 전압차는 출력 버퍼(28)에 공급되는 정 및 부의 전원 전압의 전압차보다 작아도 된다. 또한, 플로팅 전원(10)은 출력 버퍼(28)가 출력하는 인가 전압을 중점으로 하여 정 및 부의 플로팅 전압을 생성하여도 된다. 또한, 플로팅 전원(10)은 예를 들면 DC/DC 컨버터이며, 직류 전원(52)이 생성하는 전압에 기초하여 당해 플로팅 전압을 생성하여도 된다.

플로팅 전원(10)은 생성한 플로팅 전압을 주증폭기(22)의 전원 전압으로서 공급한다. 즉, 주증폭기(22)는 당해 정 및 부의 플로팅 전압의 범위 내의 전압을 생성할 수 있다. 당해 플로팅 전압은 인가 전압을 중점으로 한 전압이므로, 주증폭기(22)는 당해 플로팅 전압의 전압 범위 내에서 인가 전압을 생성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 정 및 부의 플로팅 전압의 전압차는 출력 버퍼(28)의 정 및 부의 전원 전압의 전압차보다 작아도 된다. 이 때문에, 주증폭기(22)는 출력 버퍼(28)에 비해 저전압의 증폭기를 이용할 수 있다. 예를 들면, 주증폭기(22)는 출력 버퍼(28)에 포함되는 트랜지스터보다 내압이 작은 트랜지스터를 이용하여도 된다.

이와 같이, 주증폭기(22)로서 고정밀도이며 저전압의 증폭기를 이용하고, 출력 버퍼(28)로서 저정밀도이며 고전압의 증폭기를 이용함으로써 고정밀도이며 고전 압의 인가 전압을 생성할 수 있다. 즉, 고정밀도이며 고전압의 증폭기를 이용하지 않고도 고정밀도이며 고전압의 인가 전압을 생성할 수 있다. 이 때문에, 회로 비용을 저감할 수 있다.

기준 증폭기(40)는 플로팅 전원(10)으로부터 전원 전압이 공급되는 회로의 기준 전압을 생성한다. 예를 들면, 기준 증폭기(40)는 주증폭기(22)가 출력하는 전압의 기준이 되는 기준 전압을 출력 버퍼(28)가 출력하는 전압에 기초하여 생성하고 주증폭기(22)에 입력한다. 본 예에 있어서, 플로팅 전원(10)은 플로팅 전압을 기준 증폭기(40)의 전원 전압으로서 더 공급한다. 기준 증폭기(40)에는 전원 전압으로서 정 및 부의 플로팅 전압이 주어지므로, 기준 증폭기(40)는 정 및 부의 플로팅 전압의 전압 범위 내에서 기준 전압을 생성한다. 이러한 구성에 의해, 기준 증폭기(40)로서 저전압의 증폭기를 이용할 수 있다.

또한 기준 증폭기(40)는 당해 기준 전압을 주증폭기(22)의 정입력 단자에 입력하여도 된다. 또한, 기준 증폭기(40)는 피시험 디바이스(300)에 인가되는 인가 전압을 분압한 전압을 수취하고, 당해 전압을 주증폭기(22)에 입력하는 전압 팔로워 회로이어도 된다. 주증폭기(22)는 당해 기준 전압과 부입력 단자의 전압차를 증폭해서 출력한다.

전압 검출용 증폭기(26)는 피시험 디바이스(300)에 인가되는 인가 전압을 저항(24)을 통해서 주증폭기(22)로 귀환시키고, 주증폭기(22)가 출력하는 인가 전압을 실질적으로 일정한 전압으로 유지시킨다. 본 예에 있어서, 전압 검출용 증폭기(26)는 전압 팔로워 회로이며, 전압 검출용 증폭기(26)의 출력단은 주증폭기(22) 의 부입력단에 접속된다. 플로팅 전원(10)은 플로팅 전압을 전압 검출용 증폭기(26)의 전원 전압으로서 공급하여도 된다. 이러한 구성에 의해, 전압 검출용 증폭기(26)로서 저전압의 증폭기를 이용할 수 있다.

제1 분압용 저항(32) 및 제2 분압용 저항(34)은 피시험 디바이스(300)에 인가되는 인가 전압을 분압한다. 본 예에서의 제1 분압용 저항(32) 및 제2 분압용 저항(34)은 전압 검출용 증폭기(26)와 접지 전위 사이에 직렬로 설치된다. 즉, 제1 분압용 저항(32)의 저항값을 R1, 제2 분압용 저항(34)의 저항값을 R2라고 하고, 인가 전압을 Vin이라고 하면, 기준 전압 Vgnd는 R2*Vin/(R1+R2)로 표현된다.

본 예에 있어서, 제1 분압용 저항(32)은 일단이 전압 검출용 증폭기(26)에 접속되고 인가 전압이 주어진다. 또한, 제1 분압용 저항(32)의 타단은 제2 분압용 저항(34)에 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 분압용 저항(34)은 일단이 제1 분압용 저항(32)에 전기적으로 접속되고 타단에 접지 전위가 주어진다. 또한, 제2 분압용 저항(34)의 저항값은 제1 분압용 저항(32)의 저항값 이상이어도 된다. 또한, 제1 분압용 저항(32)의 내압은 제2 분압용 저항(34)의 내압보다 작아도 된다.

제1 분압용 저항(32) 및 제2 분압용 저항(34)의 접속점은 기준 증폭기의 정입력 단자에 접속된다. 기준 증폭기(40)는 제1 분압용 저항(32) 및 제2 분압용 저항(34)이 분압한 전압에 기초하여 기준 전압을 생성한다. 본 예에 있어서, 기준 증폭기(40)는 당해 분압된 전압을 기준 전압으로서 출력한다. 또한, 기준 증폭기(40)는 전류 검출용 증폭기(38)에 당해 기준 전압을 더 공급하여도 된다.

전류 검출용 저항(30)은 출력 버퍼(28)의 출력단과 피시험 디바이스(300) 사 이에 설치된다. 전류 검출용 증폭기(38)는 전류 검출용 저항(30)의 양단에 인가되는 전압을 검출한다. 전류 검출용 증폭기(38)는 예를 들면 차동 증폭기이며, 정 및 부입력단에 전류 검출용 저항(30)의 양단의 전위가 입력된다. 또한, 플로팅 전원(10)은 플로팅 전압을 전류 검출용 증폭기(38)의 전원 전압으로서 더 공급한다. 이러한 구성에 의해, 전류 검출용 증폭기(38)로서 저전압의 증폭기를 이용할 수 있다.

AD 컨버터(36)는 전류 검출용 증폭기(38)가 출력하는 전압에 기초하여 피시험 디바이스(300)에 공급되는 전류값을 검출하는 전류 검출부로서 기능한다. AD 컨버터(36)는 전류 검출용 증폭기(38)가 출력하는 전압값을 디지털 값으로 변환한다. 포토 커플러(14)는 AD 컨버터(36)가 출력하는 디지탈 데이타의 광신호를 외부로 전송한다. 전력 인가 회로(100)는 AD 컨버터(36)가 출력하는 디지탈 데이타를 광신호로 변환하는 전광 변환 회로를 더 포함하여도 된다.

전압 컨버터(16)는 정의 플로팅 전압을 소정의 전압으로 변환하고, DA 컨버터(18) 및 AD 컨버터(36)의 정측의 전원 전압으로서 공급한다. 또한, 기준 증폭기(40)는 기준 전압을 DA 컨버터(18) 및 AD 컨버터(36)의 부측의 전원 전압으로서 공급한다.

또한, 전력 인가 회로(100)는 복수의 직류 전원(44, 46, 48, 50) 및 버퍼(42)를 더 포함하여도 된다. 버퍼(42)는 피시험 디바이스(300)의 GND 기준 전압을 출력한다. 본 예에 있어서, 피시험 디바이스(300)의 GND 기준 전압은 접지 전위이다. 직류 전원(44 및 46)은 버퍼(42)의 정 및 부의 전원 전압을 각각 생성한 다. 또한, 직류 전원(48 및 50)은 출력 버퍼(28)의 정 및 부의 전원 전압을 각각 생성한다.

이상 설명한 전력 인가 회로(100)에 의하면, 고정밀도이며 고전압의 증폭기를 사용하지 않고 고정밀도이며 고전압의 인가 전압을 피시험 디바이스(300)에 인가할 수 있다. 또한, 출력 버퍼(28) 및 제2 분압용 저항(34) 이외의 소자는 저전압의 소자를 이용할 수 있다. 이 때문에, 회로 비용을 저감할 수 있다.

도 2는 전력 인가 회로(100)에서의 각 전압을 설명하는 도면이다. 상술한 바와 같이, 출력 버퍼(28)에는 정 및 부의 전원 전압(+HIGH, -HIGH)이 공급된다. 정 및 부의 전원 전압에 의해 규정되는 전압 범위는 피시험 디바이스(300)에 인가되는 전압이 취할 수 있는 전압 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

출력 버퍼(28)는 당해 전원 전압의 전압 범위 내에서의 인가 전압을 출력한다. 플로팅 전원(10)은 당해 인가 전압을 중점으로 해서 정 및 부의 플로팅 전압(+VF, -VF)을 생성한다. 정의 플로팅 전압은 인가 전압에 소정의 전압을 더한 전압이며, 부의 플로팅 전압은 인가 전압으로부터 당해 소정의 전압을 뺀 전압이다. 또한, 정 및 부의 플로팅 전압은 전원 전압(+HIGH, -HIGH)의 전압 범위 내에 포함되어도 된다. 주증폭기(22), 전압 검출용 증폭기(26), 기준 증폭기(40), 및 전류 검출용 증폭기(38)는 인가 전압 근방의 전압을 출력하므로, 당해 플로팅 전압을 전원 전압으로서 공급하면 구동할 수 있다. 또한, 플로팅 전압은 인가 전압에 추종해서 변동한다.

기준 증폭기(40)는 상술한 바와 같이 인가 전압을 제1 분압용 저항(32)의 저 항값 R1 및 제2 분압용 저항(34)의 저항값 R2로 분압한 기준 전압을 출력한다. 당해 기준 전압은 정의 플로팅 전압(+VF) 이하이며, 부의 플로팅 전압(-VF) 이상이어도 된다. 주증폭기(22) 및 전류 검출용 증폭기(38) 등의 차동 증폭기는 당해 기준 전압을 기준으로 한 전압을 출력한다.

도 3은 전력 인가 회로(100)의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다. 본 예에 있어서, 전력 인가 회로(100)는 반도체 회로 등의 피시험 디바이스(300)에 소정의 직류 전류를 공급한 경우에 피시험 디바이스(300)에 인가되는 직류 전압을 측정한다.

본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 도 1에 관련하여 설명한 전력 인가 회로(100)에 대하여 버퍼(54)를 더 포함한다. 다른 구성 요소는 도 1에서 동일한 부호를 첨부해서 설명한 구성 요소와 같은 기능을 가져도 된다.

또한, 본 예에서의 전력 인가 회로(100)에서는 전류 검출용 증폭기(38)가 출력하는 전압이 저항(24)을 통해서 주증폭기(22)의 부입력 단자에 귀환된다. 이에 따라, 출력 버퍼(28)가 출력하는 전류를 실질적으로 일정한 전류로 유지시킬 수 있다.

또한, 본 예에서의 전력 인가 회로(100)에서는 전압 검출용 증폭기(26)가 출력하는 전압이 버퍼(54)를 통해서 AD 컨버터(36)에 입력된다. 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 버퍼(54)를 포함하지 않아도 된다. 본 예에서의 AD 컨버터(36)는 전압 검출용 증폭기(26)가 출력하는 전압에 기초하여 피시험 디바이스(300)에 인가되는 인가 전압의 전압값을 검출하는 전압 검출부로서 기능한다. 플로팅 전 원(10)은 플로팅 전압을 버퍼(54)의 전원 전압으로서 더 공급한다.

이러한 구성에 의해, 전력 인가 회로(100)는 전류 인가 전압 측정을 수행할 수 있다. 또한, 도 1에서 설명한 전력 인가 회로(100)와 마찬가지로 고정밀도이며 고전압의 증폭기를 사용하지 않고 고정밀도이며 고전압의 인가 전압을 피시험 디바이스(300)에 인가할 수 있다. 또한, 출력 버퍼(28) 및 제2 분압용 저항(34) 이외의 소자는 저전압의 소자를 이용할 수 있다. 이 때문에, 회로 비용을 저감할 수 있다.

도 4는 전력 인가 회로(100)의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다. 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 반도체 회로 등의 피시험 디바이스(300)에 소정의 직류 전류를 공급한 경우에 피시험 디바이스(300)에 인가되는 직류 전압을 측정한다.

본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 도 3에 관련하여 설명한 전력 인가 회로(100)에 대하여 동일한 구성 요소를 포함하나 구성 요소간의 접속이 다르다. 본 예에서의 전압 검출용 증폭기(26)의 출력단은 제1 분압용 저항(32) 및 기준 증폭기(40)의 정입력 단자에 접속된다. 기준 증폭기(40)는 도 3에서의 기준 증폭기(40)와 마찬가지로 기준 전압을 주증폭기(22) 및 전류 검출용 증폭기(38)에 공급한다.

또한, 버퍼(54)의 정입력 단자는 제1 분압용 저항(32) 및 제2 분압용 저항(34)의 접속점과 전기적으로 접속된다. 즉, 버퍼(54)는 피시험 디바이스(300)에 인가되는 인가 전압을 제1 분압용 저항(32) 및 제2 분압용 저항(34)의 저항비로 분 압한 전압을 AD 컨버터(36)에 입력한다.

이러한 구성에 의해서도, 도 3에서 설명한 전력 인가 회로(100)와 마찬가지로 전류 인가 전압 측정을 수행할 수 있다. 또한, 도 1에서 설명한 전력 인가 회로(100)와 마찬가지로 고정밀도이며 고전압의 증폭기를 사용하지 않고 고정밀도이며 고전압의 인가 전압을 피시험 디바이스(300)에 인가할 수 있다. 또한, 출력 버퍼(28) 및 제2 분압용 저항(34) 이외의 소자는 저전압의 소자를 이용할 수 있다. 이 때문에, 회로 비용을 저감할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 전압 측정 회로(400)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 전압 측정 회로(400)는 입력 전압 Vin의 전압값을 측정하는 회로이며, 플로팅 전원(10), 포토 커플러(12), 포토 커플러(14), 전압 컨버터(16), DA 컨버터(18), AD 컨버터(36), 주증폭기(22), 출력 버퍼(28), 전압 검출용 증폭기(26), 저항(20), 저항(24), 전류 검출용 저항(30), 기준 증폭기(40), 제1 분압용 저항(32), 및 제2 분압용 저항(34)을 포함한다. 본 예에서의 전압 측정 회로(400)는 도 1에서 설명한 전력 인가 회로(100)의 구성으로부터 전류 검출용 증폭기(38)를 제거하고 각 구성 요소의 접속 관계를 변경한 구성을 갖는다.

전압 측정 회로(400)는 각 구성 요소의 접속을 도 1에서 설명한 전력 인가 회로(100)와 같이 접속할 지 또는 전압 측정 회로(400)와 같이 접속할 지를 선택하는 교체기를 더 포함하여도 된다. 이에 따라, 당해 회로를 전압 측정 회로(400) 또는 전력 인가 회로(100)의 어느 쪽으로도 기능시킬 수 있다.

전압 검출용 증폭기(26)에는 측정해야 할 입력 전압 Vin이 입력된다. 전압 검출용 증폭기(26)의 출력 전압은 제1 분압용 저항(32) 및 제2 분압용 저항(34)에 의해 분압되어 AD 컨버터(36)에 입력된다. 이에 따라, 넓은 측정 범위에서 입력 전압 Vin의 전압값을 측정할 수 있다.

또한, 전압 검출용 증폭기(26)의 출력단은 기준 증폭기(40)의 정입력 단자에 접속된다. 기준 증폭기(40)는 도 1에서의 기준 증폭기(40)와 마찬가지로 기준 전압을 주증폭기(22), DA 컨버터(18), 및 AD 컨버터(36)에 공급한다.

출력 버퍼(28)의 출력단은 플로팅 전원(10)의 중점 전위에 접속된다. 또한, 출력 버퍼(28)의 출력단은 저항(24)을 통해서 주증폭기(22)의 정입력단에 접속된다. 또한, 출력 버퍼(28)의 출력단은 전류 검출용 저항(30)을 통해서 개방된다.

주증폭기(22)는 주어지는 전압을 증폭하고 출력 버퍼(28)에 공급한다. 출력 버퍼(28)가 출력하는 전압은 플로팅 전압의 중점으로 되고, 당해 플로팅 전압이 전압 검출용 증폭기(26), 주증폭기(22), 및 기준 증폭기(40)의 전원 전압으로 된다. 이 때문에, 주증폭기(22)는 전압 측정 회로(400)가 입력 전압 Vin을 측정할 수 있도록 입력 전압 Vin에 따른 전압을 출력하여도 된다. 예를 들면, 주증폭기(22)는 입력 전압 Vin의 전압값으로서 예상되는 전압값 근방의 전압을 출력하여도 된다.

또한, DA 컨버터(18)는 정의 전원 전압으로서 정의 플로팅 전압을 수취하며, 부의 전원 전압으로서 기준 전압을 수취한다. 또한, AD 컨버터(36)는 정의 전원 전압으로서 정의 플로팅 전압을 전압 컨버터(16)를 통해서 수취하며, 부의 전원 전압으로서 기준 전압을 수취한다. 이러한 구성에 의해, 전력 인가 회로(100)와 마찬가지의 회로를 이용하여 입력 전압 Vin을 넓은 측정 범위에서 측정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 시험 장치(200)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 시험 장치(200)는 반도체 회로 등의 피시험 디바이스(300)를 시험하는 장치이며, 패턴 입력부(110), 전력 인가 회로(100), 검출부(120), 및 판정부(130)를 포함한다.

전력 인가 회로(100)는 피시험 디바이스(300)에 직류 전력을 공급한다. 예를 들면, 전력 인가 회로(100)는 전압 인가 전류 측정을 수행할 경우에 소정의 직류 전압을 피시험 디바이스(300)에 인가하며, 전류 인가 전압 측정을 수행할 경우에 소정의 직류 전류를 피시험 디바이스(300)에 인가한다. 전력 인가 회로(100)는 도 1 내지 도 4에서 설명한 어느 하나의 전력 인가 회로(100)이어도 되며, 도 7 내지 도 9에서 후술하는 어느 하나의 전력 인가 회로(100)이어도 된다.

검출부(120)는 피시험 디바이스(300)에 인가되는 직류 전압 또는 직류 전류를 검출한다. 예를 들면, 검출부(120)는 전압 인가 전류 측정을 수행할 경우에 당해 직류 전류를 검출하며, 전류 인가 전압 측정을 수행할 경우에 당해 직류 전압을 검출한다. 또한, 도 6에서는 전력 인가 회로(100) 및 검출부(120)를 분리해서 나타내고 있지만, 검출부(120)는 전력 인가 회로(100)의 내부에 설치되어도 된다. 예를 들면, 검출부(120)는 도 1 내지 도 4에서 설명한 AD 컨버터(36) 및 포토 커플러(14)이어도 된다.

판정부(130)는 검출부(120)가 검출한 직류 전압 또는 직류 전류에 기초하여 피시험 디바이스(300)의 양부를 판정한다. 예를 들면, 판정부(130)는 당해 직류 전압 또는 직류 전류가 소정의 범위 내에 있는 지의 여부에 의해 피시험 디바이 스(300)의 양부를 판정하여도 된다.

패턴 입력부(110)는 피시험 디바이스(300)에 시험 패턴을 입력한다. 피시험 디바이스(300)의 동작시의 직류 시험을 수행할 경우, 검출부(120)는 패턴 입력부(110)가 시험 패턴을 출력하고 있는 상태에서의 직류 전압 또는 직류 전류를 검출한다. 또한, 피시험 디바이스(300)의 정지시의 직류 시험을 수행할 경우, 검출부(120)는 패턴 입력부(110)가 시험 패턴을 출력하지 않는 상태에서의 직류 전압 또는 직류 전류를 검출한다.

본 예에서의 시험 장치(200)에 의하면, 전력 인가 회로(100)가 저비용으로 고전압이며 고정밀도의 전압을 인가할 수 있으므로, 고전압의 피시험 디바이스(300)를 저비용으로 높은 정밀도로 시험할 수 있다.

도 7은 전력 인가 회로(100)의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다. 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 도 1에 나타낸 전력 인가 회로(100)의 구성에 더하여 기준 버퍼(56)를 더 포함한다. 또한, 도 1에 나타낸 전력 인가 회로(100)는 출력 버퍼(28)가 출력하는 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로 하였지만, 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 기준 버퍼(56)가 출력하는 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로 한다. 다른 구성은 도 1에 관련하여 설명한 전력 인가 회로(100)와 동일하여도 된다.

기준 버퍼(56)는 기준 증폭기(40)가 출력하는 기준 전압과 실질적으로 동등한 전압을 출력한다. 본 예에 있어서, 기준 버퍼(56)는 기준 전압을 수취하고, 실질적으로 1배의 게인으로 출력하는 전압 팔로워 회로이어도 된다. 기준 버퍼(56) 는 기준 전압과 실질적으로 동등한 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로서 플로팅 전원(10)에 공급한다.

이러한 구성에 의해, DA 컨버터(18) 및 주증폭기(22)의 기준 전압과 플로팅 전원(10)의 중점 전압을 실질적으로 동등하게 할 수 있다. DA 컨버터(18) 및 주증폭기(22)의 기준 전압과 플로팅 전원(10)의 중점 전압이 다른 경우, DA 컨버터(18)에 설정할 수 있는 전압 범위가 좁아진다.

예를 들면, 기준 전압 및 중점 전압이 예를 들면 함께 0V이며, 정의 플로팅 전압이 중점 전압보다 15V 큰 전압(+10V), 부의 플로팅 전압이 중점 전압보다 15V 작은 전압(-20V)로 한다. 이 경우, 주증폭기(22)의 전원 전압은 정측이 +15V, 부측이 -15V로 된다. 주증폭기(22)는 기준 전압(0V)과 입력 전압의 차분에 따른 전압을 전원 전압의 범위내(-15V∼+15V)에서 출력하므로, DA 컨버터(18)에 설정할 수 있는 전압의 상한은 15V에 따른 값이 된다.

이에 대하여, 기준 전압이 0V이며, 중점 전압이 -5V일 경우, 주증폭기(22)의 전원 전압은 정측이 +10V, 부측이 -20V로 된다. 이 때문에, DA 컨버터(18)에 설정할 수 있는 전압의 상한은 +10V에 따른 값이 되고 설정 가능한 전압 범위가 좁아진다.

본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 상술한 바와 같이 DA 컨버터(18) 및 주증폭기(22)의 기준 전압과 플로팅 전원(10)의 중점 전압을 실질적으로 동등하게 하므로, DA 컨버터(18)에 설정 가능한 전압 범위가 좁아지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 기준 버퍼(56)는 출력 버퍼(28)의 전원 전압(+HIGH, -HIGH)과 실질적 으로 동일한 전원 전압을 수취한다. 즉, 직류 전원(48) 및 직류 전원(50)으로부터 전원 전압을 수취한다. 이 때문에, 예를 들면 전압 검출용 증폭기(26), 제1 분압용 저항(32), 제2 분압용 저항(34), 버퍼(42), 직류 전원(46), 직류 전원(48), 기준 버퍼(56), 및 플로팅 전원(10)을 포함하는 전류 루프를 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 분압용 저항(32) 및 제2 분압용 저항(34)에 전류를 흐르게 할 수 있다.

또한, 기준 버퍼(56)가 출력 가능한 전력은 출력 버퍼(28)보다 작아도 된다. 예를 들면, 기준 버퍼(56)가 출력 가능한 전류의 상한치는 출력 버퍼(28)가 출력 가능한 전류의 상한치보다 작아도 된다. 또한, 기준 버퍼(56)의 회로 규모는 출력 버퍼(28)의 회로 규모보다 작아도 된다. 또한, 기준 버퍼(56)의 전압 출력 정밀도는 주증폭기(22)보다 낮아도 된다.

본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 고전압의 버퍼인 기준 버퍼(56)를 추가함으로써 도 1에서 설명한 전력 인가 회로(100)에 대하여 설정 가능한 전압 범위를 넓힐 수 있다. 상술한 바와 같이, 기준 버퍼(56)의 회로 규모는 비교적 작아도 되므로, 회로 규모를 그다지 증대시키지 않고 설정 가능한 전압 범위를 넓힐 수 있다.

도 8은 전력 인가 회로(100)의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다. 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 도 3에 나타낸 전력 인가 회로(100)의 구성에 더하여 기준 버퍼(56)를 더 포함한다. 또한, 도 3에 나타낸 전력 인가 회로(100)는 출력 버퍼(28)가 출력하는 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로 하였지만, 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 기준 버퍼(56)가 출력하는 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로 한다. 다른 구성은 도 3에 관련하여 설명한 전력 인가 회로(100)와 동일하여도 된다. 또한, 기준 버퍼(56)는 도 7에서 설명한 기준 버퍼(56)와 동일하여도 된다.

기준 버퍼(56)는 기준 증폭기(40)가 출력하는 기준 전압을 수취하고, 실질적으로 1배의 게인으로 출력하는 전압 팔로워 회로이어도 된다. 기준 버퍼(56)는 기준 전압과 실질적으로 동등한 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로서 플로팅 전원(10)에 공급한다. 또한, 기준 버퍼(56)는 출력 버퍼(28)의 전원 전압(+HIGH, -HIGH)과 실질적으로 동일한 전원 전압을 수취해도 된다. 즉, 직류 전원(48) 및 직류 전원(50)으로부터 전원 전압을 수취해도 된다. 또한, 기준 버퍼(56)가 출력 가능한 전력은 출력 버퍼(28)보다 작아도 된다. 이러한 구성에 의해, 도 7에서 설명한 전력 인가 회로(100)와 마찬가지로 DA 컨버터(18)에 설정 가능한 전압 범위를 넓힐 수 있다.

도 9는 전력 인가 회로(100)의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다. 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 도 4에 나타낸 전력 인가 회로(100)의 구성에 더하여 기준 버퍼(56)를 더 포함한다. 또한, 도 4에 나타낸 전력 인가 회로(100)는 출력 버퍼(28)가 출력하는 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로 하였지만, 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 기준 버퍼(56)가 출력하는 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로 한다. 다른 구성은 도 4에 관련하여 설명한 전력 인가 회로(100)와 동일하여도 된다. 또한, 기준 버퍼(56)는 도 7에서 설명한 기준 버퍼(56)와 동일하여도 된다.

도 10은 전압 측정 회로(400)의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다. 본 예에서의 전압 측정 회로(400)는 도 5에 나타낸 전압 측정 회로(400)의 구성에 더하여 기준 버퍼(56)를 더 포함한다. 또한, 도 5에 나타낸 전압 측정 회로(400)는 출력 버퍼(28)가 출력하는 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로 하였지만, 본 예에서의 전력 인가 회로(100)는 기준 버퍼(56)가 출력하는 전압을 플로팅 전원(10)의 중점 전압으로 한다. 다른 구성은 도 5에 관련하여 설명한 전압 측정 회로(400)와 동일하여도 된다. 또한, 기준 버퍼(56)는 도 7에서 설명한 기준 버퍼(56)와 동일하여도 된다.

또한, 이상과 같이 설명한 전력 인가 회로(100) 및 전압 측정 회로(400)는 제2 분압용 저항(34)과 병렬로 설치한 바이패스 캐패시터를 더 포함하여도 된다. 이러한 구성에 의해, 급격한 전원 변동을 완화할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시 형태를 이용해서 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재된 범위에 한정되지는 않는다. 상기 실시 형태에 다양한 변경 또는 개량을 추가할 수 있다는 것이 당업자에게 명확하다. 이와 같은 변경 또는 개량을 추가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다는 것이 청구의 범위의 기재로부터 명확하다.

이상으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 고전압이며 고정밀도의 전압을 저비용의 회로에서 생성할 수 있다. 또한, 고전압의 피시험 디바이스를 저비용으로 높은 정밀도로 시험할 수 있다. 또한, DA 컨버터에 설정 가능한 전압 범위가 좁아지는 것을 방지할 수 있다.

Claims

부하에 직류 전력을 인가하는 전력 인가 회로에 있어서,

상기 부하에 인가해야 할 인가 전압의 전압 범위에 따른 정 및 부의 고전압이 전원 전압으로서 주어지고, 상기 전원 전압의 범위 내에서 입력 전압에 따른 전압을 생성해서 상기 부하에 인가하는 출력 버퍼;

상기 출력 버퍼보다 고정밀도로 전압을 생성할 수 있으며, 입력되는 전압을 증폭해서 상기 입력 전압을 생성하고 상기 출력 버퍼에 입력하는 주증폭기; 및

상기 출력 버퍼가 출력하는 전압에 따른 전압을 기준으로 하여 상기 정 및 부의 고전압보다 전압차가 작은 정 및 부의 플로팅 전압을 생성하고, 상기 주증폭기에 전원 전압으로서 공급하는 플로팅 전원

을 포함하는 전력 인가 회로.
제1항에 있어서,

상기 주증폭기가 출력하는 전압의 기준이 되는 기준 전압을 상기 출력 버퍼가 출력하는 전압에 기초하여 생성하고, 상기 주증폭기에 공급하는 기준 증폭기를 더 포함하는, 전력 인가 회로.
제2항에 있어서,

상기 플로팅 전원은 상기 플로팅 전압을 상기 기준 증폭기의 전원으로서 더 공급하는, 전력 인가 회로.
제2항에 있어서,

상기 부하에 인가되는 상기 인가 전압을 분압하는 제1 및 제2 분압용 저항을 더 포함하며,

상기 기준 증폭기는 상기 제1 및 제2 분압용 저항이 상기 인가 전압을 분압한 전압에 기초하여 상기 기준 전압을 생성하는, 전력 인가 회로.
제4항에 있어서,

상기 제1 분압용 저항은 일단에 상기 인가 전압이 주어지며, 타단이 상기 제2 분압용 저항에 접속되며,

상기 제2 분압용 저항은 저항값이 상기 제1 분압용 저항의 저항값 이상이며, 일단이 상기 제1 분압용 저항에 접속되며, 타단이 접지 전위에 접속되는, 전력 인가 회로.
제2항에 있어서,

상기 주증폭기에 입력되는 직류 전압을 상기 기준 증폭기가 출력하는 전압을 기준 전압으로 해서 생성하는 DA 컨버터를 더 포함하는, 전력 인가 회로.
제1항에 있어서,

상기 플로팅 전원은 상기 출력 버퍼가 출력하는 전압을 기준으로 하여 상기 플로팅 전압을 생성하는, 전력 인가 회로.
제2항에 있어서,

상기 플로팅 전원은 상기 기준 증폭기가 출력하는 전압에 따른 전압을 기준으로 하여 상기 플로팅 전압을 생성하는, 전력 인가 회로.
제8항에 있어서,

상기 기준 증폭기가 상기 주증폭기에 입력하는 상기 기준 전압을 분기해서 수취하고, 상기 기준 전압과 실질적으로 동등한 전압을 출력하는 기준 버퍼를 더 포함하며,

상기 플로팅 전원은 상기 기준 버퍼가 출력하는 전압을 기준으로 하여 상기 플로팅 전압을 생성하는, 전력 인가 회로.
제9항에 있어서,

상기 기준 버퍼는 출력 가능한 전력이 상기 출력 버퍼보다 작은, 전력 인가 회로.
제10항에 있어서,

상기 기준 버퍼는 상기 출력 버퍼와 실질적으로 동일한 전원 전압이 주어지 며,

상기 기준 증폭기는 상기 플로팅 전압이 전원 전압으로서 주어지는, 전력 인가 회로.
제10항에 있어서,

상기 기준 버퍼는 상기 기준 증폭기가 출력하는 상기 기준 전압을 수취하고, 실질적으로 1배의 게인으로 출력하는, 전력 인가 회로.
제1항에 있어서,

상기 부하에 인가되는 상기 인가 전압을 분기해서 수취하고, 상기 인가 전압을 상기 주증폭기에 귀환시킴으로써 상기 인가 전압을 실질적으로 일정한 전압으로 유지시키는 전압 검출용 증폭기를 더 포함하며,

상기 플로팅 전원은 상기 플로팅 전압을 상기 전압 검출용 증폭기의 전원 전압으로서 더 공급하는, 전력 인가 회로.
제13항에 있어서,

상기 출력 버퍼와 상기 부하 사이에 설치된 전류 검출용 저항;

상기 전류 검출용 저항의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 전류 검출용 증폭기; 및

상기 전류 검출용 증폭기의 출력 전압에 기초하여 상기 부하에 공급되는 전 류값을 검출하는 전류 검출부

를 더 포함하며,

상기 플로팅 전원은 상기 플로팅 전압을 상기 전류 검출용 증폭기의 전원 전압으로서 더 공급하는, 전력 인가 회로.
제1항에 있어서,

상기 출력 버퍼와 상기 부하 사이에 설치된 전류 검출용 저항; 및

상기 전류 검출용 저항의 양단에 인가되는 전압을 검출하고, 검출한 전압을 상기 주증폭기에 귀환시킴으로써 상기 부하에 공급되는 전류를 실질적으로 일정하게 유지시키는 전류 검출용 증폭기를 더 포함하며,

상기 플로팅 전원은 상기 플로팅 전압을 상기 전류 검출용 증폭기의 전원 전압으로서 더 공급하는, 전력 인가 회로.
제15항에 있어서,

상기 부하에 인가되는 상기 인가 전압을 분기해서 수취하고, 상기 인가 전압에 따른 전압을 출력하는 전압 검출용 증폭기; 및

상기 전압 검출용 증폭기의 출력 전압에 기초하여 상기 인가 전압의 전압값을 검출하는 전압 검출부

를 더 포함하며,

상기 플로팅 전원은 상기 플로팅 전압을 상기 전압 검출용 증폭기의 전원 전 압으로서 더 공급하는, 전력 인가 회로.
피시험 디바이스를 시험하는 시험 장치에 있어서,

상기 피시험 디바이스에 직류 전력을 공급하는, 제1항에 기재하는 전력 인가 회로;

상기 피시험 디바이스에 공급되는 전압 또는 전류를 검출하는 검출부; 및

상기 검출부가 검출한 전압 또는 전류에 기초하여 상기 피시험 디바이스의 양부를 판정하는 판정부

를 포함하는 시험 장치.