KR20140096678A - 보호 소자에 대한 특성 측정 장치 및 방법 - Google Patents

보호 소자에 대한 특성 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 TVS 소자는 측정 환경에 따라 정전기 방전에 대한 특성을 측정한 파형 간 편차가 심하므로, 이러한 측정 환경에 대한 편차를 배제함으로써 다양한 TVS 소자별로 객관적이고 일관성 있는 특성 결과를 얻기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명은 미리 정해진 기준 펄스 신호를 상기 보호 소자로 출력하는 과정과, 상기 보호 소자로부터 출력되는 전압 및 전류를 측정하는 과정과, 상기 측정된 전압이 최대가 되는 피크 시점에서의 전압 값 및 전류 값을 획득하는 과정과, 상기 획득한 전압 값 및 전류 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 전류 및 전압 간 특성 곡선을 생성하여 저장하는 과정으로 이루어진다. 이렇게 함으로써, TVS 소자별로 측정 환경을 영향을 받지 않는 객관적인 데이터 즉, 전류 및 전압 간 특성 곡선을 근거로 기기의 특성에 맞는 TVS 소자의 종류를 선택할 수 있는 이점이 있다.

Description

보호 소자에 대한 특성 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING PERFORMANCE OF PROTECTION CIRCUIT}
본 발명은 보호 소자에 대한 특성 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 보호 소자에 대해 측정 환경에 대한 편차를 배제함으로써 객관적이고 일관성있는 특성을 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대전화기, 디지털카메라, MP3 플레이어, PDA와 같은 휴대형 제품은 수시로 정전기나 전자기파와 같은 외부의 환경에 노출되어 사용된다. 따라서 정전기 방전(Electro-Static Discharge: 이하 ESD)/전기과부하(Electrical overstress: 이하 EOS)에 대한 방지 대책은 더욱 중요해졌고, 이러한 방지 대책 중의 하나로 ESD 보호용 소자로 예컨대 TVS(Transient Voltage Suppression) 소자를 이용한 ESD에 대한 집적화 기술개발이 활발하다.
한편, ESD GUN을 이용하여 ESD 보호소자의 성능을 측정하는 방법은 도 1과 같다. ESD 테스트 장비(100)는 테스트 대상 소자(105)가 실장된 신호선에 고압의 전자기 펄스를 인가하게 되며, 테스트 대상 소자(105) 즉, 보호소자에 의해 고전압, 전류가 제거되고 남은 전압 신호가 오실로스코프(110)에 표시된다. 이러한 출력 특성을 근거로 테스트 대상 소자(105)가 얼마만큼의 정전기를 제거할 수 있는 특성이 있는지를 알 수 있게 된다.
하지만 실제 ESD 테스트 장비는 정전기를 인가할 때마다 정전기 출력 파형의 모양 및 레벨이 크게 변화되어, 상기 측정 방법으로는 ESD 테스트 장비(100)에 의한 편차를 제거한 테스트 대상 소자(105)만의 성능을 추출할 수 없다. 또한 보호소자의 성능은 전류 대 전압(Ipp - Vc) 특성 그래프가 있어야 전압 레벨(Level)에 따른 보호소자의 특성을 정확하게 알 수 있다. 하지만, ESD 테스트 장비(100)의 고전압 펄스 자체 편차가 심하기 때문에 전류 대 전압(Ipp - Vc) 특성을 추출할 수 없다. 게다가 ESD 펄스(Pulse)의 대부분의 에너지 예컨대, 70% 가량의 에너지는 1ns 이내에 몰려 있다. 이러한 이유로 1ns 이내 대상 테스트 소자(105)의 빠른 턴 온(Turn on) 특성이 ESD 성능을 결정하지만, 이 성능을 평가하는 측정 방법이 없으며, 기존의 안정화(Stable) 영역의 전류 대 전압(Ipp - Vc) 그래프로도 대상 테스트 소자(105)의 턴 온 특성을 알 수 없다.
한편, ESD 테스트 장비(100)에서 인가되어야 하는 파형(Waveform)에 대한 정의는 국제전기 표준 위원회(IEC)에서 정한 규격을 준수한다. 예를 들어, TVS 다이오드의 경우에는 IEC61000-4-5 규격에 따른 EOS 펄스 파형을 예시하면 도 2(a)에 도시된 바와 같으며, IEC61000-4-2 규격에 따른 ESD 펄스 파형을 예시하면 도 2(b)에 도시된 바와 같다.
도 2(a)에서는 입력 펄스의 라이징 시간(rising time)이 8μs이며, 지속기간(duration)은 20μs이다. 이러한 IEC61000-4-5 규격의 EOS 펄스로 TVS 다이오드에 대한 평가를 실시하면 도 2(a)에서와 같이 8μs 의 느린 라이징 시간을 갖는 파형이 출력된다. 도 2(a)에서와 같은 파형의 경우 파형의 편차가 없고, 다이오드의 전자 사태 항복(avalanche breakdown)이 충분히 이루어지는 상태이기 때문에 상세한 전기적 특성으로 피크 펄스 전류(Peak Pulse Current: 이하 Ipp )와 클램핑 전압(Clamping Voltage : 이하 Vc) 간의 그래프를 얻을 수 있다.
반면, IEC61000-4-2 규격에 따른 ESD 평가를 실시하게 되면, TVS 다이오드에 대한 실측 파형은 측정 환경에 따라 편차가 심하기 때문에 도 2(b)에서와 같은 파형을 얻을 수 없다. 이에 따라 환경적 요소를 배제한 객관적인 TVS 다이오드 특성을 알 수 없게 된다. 여기서, IEC61000-4-2 규격은 일상 생활에서 발생하는 정전기 파형을 도 2(b)의 모델로 정의하고, 이 정전기가 전자기기에 인가될 때, 얼마나 견딜 수 있는지 평가하는 내성규격을 의미한다.
게다가 도 2(b)에서는 입력 펄스의 라이징 시간(rising time :tr)이 0.7~1ns이며, 지속기간(duration)은 80ns이므로, 도 2(a)에 비해 매우 빠른 라이징 시간 및 짧은 지속기간을 가지는 펄스 파형이 출력되므로, 이러한 펄스 파형으로는 TVS 다이오드에 대한 전기적 특성 및 Ipp와 Vc 간 특성을 추출할 수 없는 실정이다. 또한 도 2(a) 및 도 2(b)를 비교해보면, 두 펄스 파형 각각의 시간 축 상에서 각 펄스 파형의 파워 및 에너지 간에 연관성(correlation)이 없어, TVS 다이오드에 대한 EOS 평가에 따른 전류 대 전압(Ipp - Vc) 데이터를 이용하여 ESD 평가에 따른 특성을 예측할 수도 없다.
따라서 본 발명은 측정 환경에 대한 편차를 배제한 객관적 특성을 획득하기 위한 보호 소자에 대한 특성 측정 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 ESD 평가에 따른 주요한 특성인 보호 소자가 턴 온되는 시간에서의 전류 및 전압 간 특성을 획득하기 위한 측정 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 ESD 평가를 위한 고압의 정전기를 발생하는 기존의 ESD 건(gun) 대신 전류 및 전압 간 특성 곡선을 출력하는 장비를 이용하여 보호 소자에 대한 객관적 특성을 획득하기 위한 측정 장치 및 방법을 제공한다.
상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법에 있어서, 미리 정해진 전압의 기준 펄스 신호를 상기 보호 소자로 출력하는 과정과, 상기 보호 소자로부터 출력되는 전압 및 전류를 측정하는 과정과, 상기 측정된 전압이 최대가 되는 피크 시점을 검출하는 과정과, 상기 피크 시점이 검출된 경우 상기 피크 시점에서의 전압 값 및 전류 값을 획득하는 과정과, 상기 획득한 전압 값 및 전류 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성을 생성하여 저장하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 보호 소자에 대한 객관적 특성을 획득하기 위한 측정 장치에 있어서, 상기 보호 소자의 입력단에 연결되며, 미리 정해진 전압 크기의 기준 펄스 신호를 상기 보호 소자로 인가하는 기준 신호 발생부와, 상기 보호 소자의 출력단에 연결되며, 상기 보호 소자로부터 출력되는 출력 파형을 측정하는 출력 파형 측정부와, 상기 출력 파형 측정부로부터 출력되는 출력 파형에서 측정된 전압이 최대가 되는 피크 시점을 검출하며, 상기 피크 시점이 검출된 경우 상기 피크 시점에서의 전압 값 및 전류 값을 측정하는 피크 검출부와, 상기 피크 검출부에 의해 측정된 전압 값 및 전류 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성을 생성하는 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 보호 소자에 대한 객관적 특성을 획득하기 위한 측정 장치에 있어서, 미리 정해진 전압 크기의 기준 펄스 신호가 보호 소자가 배치된 테스트 회로에 인가됨에 따라 상기 보호 소자로부터 출력되는 출력 파형을 측정하는 출력 파형 측정부와, 상기 출력 파형 측정부로부터 출력되는 출력 파형에서 측정된 전압이 최대가 되는 피크에서의 전압 값 및 전류 값을 측정하고, 상기 측정된 전압 값 및 전류 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 피크 구간에서의 전류 대 전압 간 특성을 생성하는 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 측정 환경에 대한 편차를 배제한 특성 데이터를 획득할 수 있어, TVS 소자 선택에 있어 신뢰도를 높일 수 있다. 또한, TVS 소자별 객관적 특성 데이터를 축적할 수 있어, 그 축적된 데이터를 기반으로 TVS 소자가 조합되는 ESD 보호용 회로를 구성할 때 그 ESD 보조용 회로가 사용되는 기기의 특성에 맞는 TVS 소자의 종류를 선택할 수 있는 이점이 있다.
이에 따라 개발자들은 TVS 소자의 ESD 펄스에 대한 전압 전류 간 특성 곡선을 보고 개발 중인 기기에 적합한 TVS 소자의 종류를 선택하여 사용할 수 있어, 개발에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 TVS 소자 선택으로 ESD 보호용 다른 소자를 중복 선택하거나 과잉 ESD 보호에 대한 재료비를 절감할 수 있다. 게다가 다양한 TVS 소자들 간에 특성 비교가 가능하며, 이에 따라 TVS 소자 판매자 입장에서는 해당 TVS 소자의 특성을 ESD 보호용에 적합하도록 부품 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 ESD 테스트를 위한 시스템 구성도,
도 2는 종래의 IEC61000-4-5 규격에 따른 EOS 펄스 파형 및 IEC61000-4-2 규격에 따른 ESD 펄스 파형을 예시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호 소자에 대한 특성을 측정하기 위한 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호 소자에 대한 특성을 측정하기 위한 장치의 구성도,
도 5는 본 발명에서 이용되는 보호 소자로 입력되는 기준 펄스 파형을 예시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 소자의 출력단에서의 전류 및 전압 측정 결과를 예시한 도면,
도 7은 본 발명에서 이용되는 전류 및 전압 간 특성 곡선을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 특성 측정 장치에서의 보호 소자 특성을 측정하기 위한 동작 흐름도,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 보호 소자에 대한 특성을 측정하기 위한 장치의 구성도,
도 10는 상기 도 9의 테스트 회로의 내부 구성도,
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 특성 측정 장치에서의 보호 소자 특성을 측정하기 위한 동작 흐름도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 피크 구간에 대한 보호 소자별 전류 및 전압 간 특성 곡선을 예시한 도면,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 보호 소자별의 출력단에서의 전류 및 전압 측정 결과를 예시한 도면,
도 14는 상기 도 13의 안정 구간에 대한 보호 소자별 전류 및 전압 간 특성 곡선을 예시한 도면.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명은 TVS 소자는 측정 환경에 따라 정전기 방전에 대한 특성을 측정한 파형 간 편차가 심하므로, 이러한 측정 환경에 대한 편차를 배제함으로써 다양한 TVS 소자별로 객관적이고 일관성 있는 특성 결과를 얻기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명은 미리 정해진 기준 펄스 신호를 상기 보호 소자로 출력하는 과정과, 상기 보호 소자로부터 출력되는 전압 및 전류를 측정하는 과정과, 상기 측정된 전압이 최대가 되는 피크 시점에서의 전압 값 및 전류 값을 획득하는 과정과, 상기 획득한 전압 값 및 전류 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 전류 및 전압 간 특성 데이터를 생성하여 저장하는 과정으로 이루어진다. 이렇게 함으로써, TVS 소자별로 측정 환경에 영향을 받지 않는 객관적인 데이터 즉, 전류 및 전압 간 특성 곡선을 근거로 기기의 특성에 맞는 TVS 소자의 종류를 선택할 수 있는 이점이 있다.
상기한 바와 같은 기능이 구현된 특성 측정 장치의 구성 및 그 동작을 살펴보기 위해 도 3을 참조한다. 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 ESD 특성을 측정하기 위한 특성 측정 장치(300) 및 보호 소자가 배치된 테스트 회로(305)를 예시하고 있다.
도 3을 참조하면, 특성 측정 장치(300)는 기준 신호 발생부(310), 출력 파형 측정부(315), 전압 및 전류 값 측정부(318), 데이터 처리부(335) 및 저장부(340)를 포함하며, 테스트 회로(305)에 대한 ESD 특성을 측정하는 역할을 한다.
여기서, 테스트 회로(305)는 ESD 보호용 회로로, 보호 소자가 배치된 PCB(Printed Circuit Board)를 나타낸다. 또한, ESD 보호용 회로에 사용되는 보호 소자로는 TVS 다이오드(diode), 배리스터(Varistor) 등이 해당될 수 있다. 이하의 설명에서는 보호 소자가 TVS 다이오드인 경우 그 TVS 다이오드에 대한 ESD 특성 즉, TVS 다이오드에 대한 전류 대 전압(Ipp - Vc) 특성 데이터를 획득하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명에서 이용되는 TVS 다이오드에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
TVS 소자는 정전기 방전(Electrostatic Discharge)이나 유도부하 스위칭(Inductive Load Switching) 혹은 유도방전(Induced Lightning)에서 발생하는 전기적 과도상태로부터 약한 회로를 방지하기 위해 사용하는 소자이다. 이러한 TVS 다이오드는 과도한 순간전력을 항복(breakdown) 부근의 영역에서 해소시키는 동작을 하도록 제작된 소자이다. 외부로부터 입력되는 써지(surge)나 정전기(ESD : Electrostatic Discharge)의 과도한 순간전력이 인가된 경우에 과도전력을 외부로 우회(bypass)시켜 회로의 내부로 일정한 한계치 이상의 전압이 전파되지 않도록 하여 내부의 회로나 부품을 보호하는 역할을 한다.
테스트 회로(305)는 ESD 이벤트를 시뮬레이션하는 전압을 제공하는 특성 측정 장치(300)에 연결된다. 즉, 테스트 회로(305)의 입력단은 특성 측정 장치(300)의 기준 신호 발생부(310)와 연결되며, 테스트 회로(305)의 출력단은 출력 파형 측정부(315)와 연결된다. 이와 같이 특성 측정 장치(300)는 테스트 회로(305)에 연결된 후 ESD 이벤트들의 예상되는 신호와 비슷한 기준 펄스 신호를 테스트 회로(305)에 인가함으로써 측정을 수행한다. 이때, 기준 신호 발생부(310)는 IEC61000-4-2 규격에 따른 ESD 펄스 파형과 유사한 기준 펄스 신호를 생성해야 하므로, 테스트 회로(305)에 인가되는 기준 펄스 신호를 예시하면 도 5에 도시된 바와 같다.
ESD 펄스 파형의 가장 중요한 특성은 TVS 다이오드의 턴 온 시간(Turn on Time) 즉, 전자 사태 항복 시간(avalanche breakdown time)과 안정 상태 특성(Stable State)이다. 특히 ESD 펄스 파형에서 TVS 다이오드의 턴 온 시간을 측정하는 것이 가장 중요하므로, 그 기준 펄스 인가에 따라 출력 파형에서도 이러한 TVS 다이오드의 턴 온 시간이 나타나도록 기준 펄스를 생성할 때 기준 펄스 신호의 라이징 시간(rising time:tr) 및 지속기간(duration: Tduration)을 정하는 것이 중요하다.
IEC61000-4-2 규격에 따른 ESD 펄스 파형의 경우 입력 펄스의 라이징 시간(tr)이 0.7~1ns이며, 지속기간(Tduration)은 80ns이므로, 이러한 ESD 펄스 파형과 유사한 기준 펄스 신호로 본 발명의 실시 예에 따르면 입력되는 기준 펄스 신호의 라이징 시간(rising time)은 200ps ~ 1ns이며, 지속기간(duration)은 60 ~ 100ns임이 바람직하다. 이하의 설명에서는 라이징 시간(tr)이 200ps이며, 지속기간(Tduration)은 100ns인 경우를 예로 들어 설명한다. 여기서, 라이징 시간(tr)은 입력 펄스의 전압이 피크에 도달하는 시간을 의미하며, 지속기간(Tduration)은 그 펄스가 유지되는 기간 즉, 일정 주기를 의미한다.
이와 같이 기준 신호 발생부(310)는 상기와 같은 기준 펄스 신호를 생성하여, 라이징 시간 안에 지속 기간 내에서 각 전압당 기준 펄스 신호를 TVS 다이오드가 삽입된 테스트 회로(305)에 인가한다. 이러한 지속 기간이 경과하면 즉, 다음 측정 주기에서는 이전보다 전압을 높인 기준 펄스 신호를 다시 인가한다. 이와 같은 방식으로 기준 신호 발생부(310)는 일정 크기로 단계적으로 전압을 높여가면서 기준 펄스 신호를 인가한다.
출력 파형 측정부(315)는 기준 펄스 신호를 인가함에 따른 테스트 회로(305)로부터의 출력 파형을 측정하는 역할을 한다. 이러한 출력 파형은 도 6에 도시된 바와 같다. 도 6에 도시된 바와 같은 출력 파형이 테스트 회로(305)로부터 출력 파형 측정부(315)를 통해 출력되면, 전압 및 전류 측정부(318)에서는 TVS 다이오드의 턴 온 시간(Turn on Time)과 안정 상태 특성(Stable State)을 측정한다.
구체적으로, 피크 구간에 대한 전압 및 전류 측정부(318)는 크게 출력 파형에서의 TVS 다이오드의 턴 온 시간을 측정하는 피크 검출부(320) 및 피크 측정 구간 결정부(325)와, 안정 상태 특성을 측정하는 안정 구간 결정부(330)를 포함한다. 이와 같이 본 발명에서는 TVS 다이오드의 턴 온 특성을 클램핑 전압의 피크 영역을 측정함으로써 파악한다. 또한 본 발명에서는 TVS 다이오드의 일반적인 특성을 클램핑 전압의 안정 상태 영역을 측정함으로써 파악한다. 도 3에서는 피크 검출부(320)와 피크 측정 구간 결정부(325)를 구분하여 예시하고 있으나, 하나의 구성부로 통합될 수도 있음은 물론이다.
먼저, 피크 검출부(320)는 도 6에서와 같은 출력 파형에서 피크(c)를 검출하고, 검출된 피크(c) 시점의 전압 값 및 전류 값을 측정하는 역할을 한다. 여기서, 피크란 측정된 전압이 최대가 되는 시점으로, 출력 파형에서의 TVS 다이오드의 턴 온 시간에 해당한다.
이러한 피크는 다음과 같이 2가지 방식에 의해 검출될 수 있다. 먼저, 특성 측정 장치(300) 내 저장부(340)에 피크 검출 알고리즘이 구비된 경우 피크 검출 알고리즘을 기반으로 측정된 전압이 최대가 되는 시점인 피크를 검출할 수 있다. 예를 들어, 피크 검출 알고리즘을 기반으로 시간 도메인 상에서의 전압에 대한 히스토그램을 이용한다면 히스토그램이 최대가 되는 시점을 피크라고 결정할 수 있다. 이외에도 피크를 검출하기 위한 다양한 피크 검출 알고리즘이 적용 가능함은 물론이다.
다르게는 이러한 피크 검출 알고리즘이 구비되지 않은 경우에는 다음과 같은 방식에 의해 피크가 결정될 수 있다. 이러한 경우에는 TVS 다이오드에 대한 전압 및 전류 간 특성을 측정하기 전에 미리 기준 펄스를 인가해 본 후, 사용자가 수동으로 측정된 전압의 피크를 찾아 설정하는 방식이 있다. 즉, 사용자는 최대 전압이 발생할 것으로 예측되는 시점을 피크 시점이라고 설정해 놓는다. 이때, 사용자에 의한 피크 설정은 오차 범위를 가질 수 있으므로, 이러한 오차 범위를 고려하여 측정 윈도우가 설정될 수 있다. 이때, 오차 범위는 사용자의 설정 또는 보호 소자의 특성 등을 고려하여 변경 가능하다.
본 발명의 실시 예에서는 그 측정 윈도우 내에 존재한다고 예측되는 피크를 그 측정 윈도우 내의 측정 전압들의 평균값 및 측정 전류들의 평균값을 산출함으로써 구한다. 즉, 산출된 각각의 평균값들을 피크에 대한 전류 값 및 전압 값이라고 결정한다. 예를 들어, 피크 측정 구간 결정부(325)는 사용자에 의해 설정된 피크 시점을 기준으로 오차 범위 +/- 1% 시점을 측정 윈도우로 결정한 후, 그 윈도우에 해당하는 구간 내에서 측정 전압 및 측정 전류의 평균을 구한다.
한편, 전술한 도 3에서 본 발명의 실시 예에 따른 특성 측정 장치(300) 내의 각 구성부들은 TLP(Transmission Line Pulse) 장비를 이용하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따라 TLP 장비 내부에 피크 구간에 대한 전압 및 전류 측정을 위한 모듈을 추가하여 특성 측정 장치(300)를 구현할 수도 있으나, 특성 측정 장치(300)를 구현하는 방식은 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명의 일실시 예에서는 기준 신호 발생부(310)가 특성 측정 장치(300) 내부에 있는 경우를 예시하나, 도 4에 도시된 바와 같이 특성 측정 장치(300) 외부에 별도의 기준 신호 발생부(410)가 구비될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호 소자에 대한 특성을 측정하기 위한 장치의 구성으로써 특성 측정 장치(400), 기준 신호 발생 기기(410) 및 테스트 회로(305)를 예시하고 있다. 도 4에서 기준 신호 발생 기기(410)의 예로는 테스트 회로(305)로 구동 전압을 인가하는 TLP(Transmission Line Pulse) 장비가 해당될 수 있다. 또한 도 4에서 특성 측정 장치(400) 내의 출력 파형 측정부(415)의 역할은 오실로스코프가 대신할 수 있다. 다르게는 도 4의 특성 측정 장치(400) 내의 각 구성부들의 동작을 오실로스코프를 이용하여 구현할 수도 있다.
도 4에서의 특성 측정 장치(400) 내의 각 구성부들의 동작은 도 3에서와 동일하므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하, 클램핑 전압의 피크 영역을 측정함으로써 TVS 다이오드의 턴 온 특성을 획득하는 방법 및 클램핑 전압의 안정 상태 영역을 측정함으로써 TVS 다이오드의 일반적인 특성을 획득하는 방법을 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 측정 전압의 파형에서 최대 전압이 피크(c)를 나타낸다. 만일 특성 측정 장치(300)에 자동 피크 추출 기능이 있는 경우에는 피크 검출 알고리즘을 기반으로 피크(c)가 검출되며, 자동 피크 추출 기능이 없는 경우에는 사용자에 의해 설정된 피크를 기준으로 예컨대, +/- 1% 시점에 해당하는 측정 윈도우(a) 내에서 측정 전압 및 측정 전류 각각에 대한 평균을 산출한다.
안정 구간 결정부(330)는 TVS 다이오드의 일반적인 특성을 얻기 위해 도 6에서 피크 시점을 기준으로 예컨대, 70 ~ 90%되는 시점에 해당하는 측정 윈도우(b)를 결정하고, 그 측정 윈도우(b) 내에 측정되는 전류 값들의 평균, 전압 값들의 평균을 산출한다. 본 발명의 실시 예에서는 안정 구간에 해당하는 측정 윈도우(b)의 크기를 피크 시점으로부터 70~90%로 하는 구간으로 설정한 경우를 예시하고 있으나, 측정 윈도우(b)의 크기는 변경 가능함은 물론이다.
이러한 안정 구간에 해당하는 측정 윈도우(b)에서의 평균을 산출하는 과정을 도 7을 참조하여 설명하면, 도 7(a)에서는 출력 전압 파형을 예시하며, 도 7(b)에서는 출력 전류 파형을 예시하고 있다. 이때, 도 7(a)의 안정 구간에 해당하는 측정 윈도우(b) 내에서 전압 값들의 평균을 구하게 되면, 하나의 전압 평균값을 얻을 수 있으며, 도 7(b)의 안정 구간에 해당하는 측정 윈도우(b) 내에서 전류 값들의 평균을 구하게 되면, 하나의 전류 평균값을 얻을 수 있다. 이러한 경우 각각의 평균 전압 값과 평균 전류 값을 전류 및 전압 간 특성 그래프 상에 표시하면 도 7(d)에 도시된 바와 같다. 이러한 과정을 반복하게 되면 서로 다른 전압 및 전류가 입력될 경우 측정 윈도우(b)에서 측정되는 평균 전압 값과 평균 전류 값도 달라질 것이므로, 도 7(d)에서와 같은 특성 그래프가 생성되게 된다.
한편, 자동 피크 검출 기능에 따라 피크 검출부(320)에서 피크 시점이 결정되면 피크 시점의 전압 값 및 전류 값을 측정하여 측정된 전압 값 및 전류 값을 데이터 처리부(335)로 전달한다. 이와 다르게 사용자에 의해 수동으로 피크 시점이 결정된 경우 피크 측정 구간 결정부(325)는 측정 윈도우(a) 내에서 측정되는 전류 값 및 전압 값 각각에 대한 평균값들을 산출한다. 이때, 도 7(a)의 피크 구간에 해당하는 측정 윈도우(a) 내에서 전압 값들의 평균을 구하게 되면, 하나의 전압 평균값을 얻을 수 있으며, 도 7(b)의 피크 구간에 해당하는 측정 윈도우(a) 내에서 전류 값들의 평균을 구하게 되면, 하나의 전류 평균값을 얻을 수 있다. 이러한 경우 각각의 평균 전압 값과 평균 전류 값을 전류 및 전압 간 특성 그래프 상에 표시하면 도 7(c)에 도시된 바와 같다. 또한 자동 피크 검출 기능의 경우에는 도 7(a)에서 피크에서의 전압 값 및 도 7(b)의 피크에서의 전류 값이 도 7(c)의 전류 피크값 및 전압 피크값에 해당하게 된다.
도 7에서와 같은 방식으로 피크 구간에 대한 전류 및 전압, 안정 구간에 대한 전류 및 전압이 산출되면, 데이터 처리부(335)는 산출된 전류 값, 전압 값들을 이용하여 도 7(c) 및 도 7(d)에서와 같은 전류 대 전압 간 특성 데이터를 생성한다. 구체적으로, 데이터 처리부(335)는 피크 검출부(320)에서 측정된 전압 값 및 전류 값을 수신하면, 측정된 전압 값 및 전류 값을 전자 사태 항복 시간을 나타내는 도 7(c)에서와 같은 전류 및 전압 간 특성 곡선을 생성하는 데 이용한다. 이와 유사하게 자동 피크 검출 기능이 없는 경우에는 데이터 처리부(335)는 피크 측정 구간 결정부(325)에서 산출된 각각의 평균값들을 전자 사태 항복 시간을 나타내는 도 7(c)에서와 같은 전류 및 전압 간 특성 곡선을 생성하는 데 이용한다. 또한 데이터 처리부(335)는 안정 구간 결정부(330)로부터 미리 정해진 크기의 안정 구간 내에서의 각각의 전류 값 및 전압 값들에 대한 평균값들이 전달되면 그 평균 전류 값 및 평균 전압 값을 이용하여 도 7(d)에서와 같이 TVS 다이오드의 안정 상태 특성을 나타내는 전류 및 전압 간 특성 곡선을 생성한다.
표시 장치(345)는 도 6에서와 같은 출력 파형을 표시하는 역할을 하며, 특성 측정 장치(300)에 구비된 화면 표시부 또는 특성 측정 장치(300)에 연결된 외부 장치의 모니터 화면이 해당될 수 있다.
저장부(340)는 데이터 처리부(335)에서 생성된 TVS 다이오드에 대한 전류 및 전압 간 특성을 저장하며, 다양한 종류의 TVS 다이오드에 대해 수행된 ESD 특성 측정 결과를 저장한다. 예를 들어, 저장부(340)는 각 TVS 다이오드에 대한 전류 및 전압 간 특성 곡선 그래프 및/또는 이러한 전류 및 전압 간 특성값들을 데이터시트 형태로 저장할 수 있다. 이러한 저장부(340)도 특성 측정 장치(300) 내에 구비되거나 별도의 외부 장치 내에 구현될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 특성 측정 장치(300)에서의 동작을 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8을 참조하면, 특성 측정 장치(300)는 600단계에서 테스트 회로(305)에 인가할 기준 펄스 신호를 발생시키며, 605단계에서 이러한 기준 펄스 신호 발생에 따라 테스트 회로(305)로부터 출력되는 전압 및 전류를 측정한다. 이어, 610단계에서 피크 검출 기능이 있는 경우에는 615단계로 진행하며, 피크 검출 기능이 없는 경우에는 630단계로 진행한다.
만일 610단계에서 피크 검출 기능이 있는 경우에는 615단계에서 측정된 전압이 최대가 되는 피크 시점에서의 전압 값 및 전류 값을 획득한 후, 620단계에서 획득한 전압 값 및 전류 값을 이용하여 보호 소자에 대한 특성 그래프를 생성한다.
반면, 610단계에서 피크 검출 기능이 없는 경우에는 630단계에서 사용자로부터 피크 시점을 입력 받은 후, 635단계에서 입력된 피크 시점을 기준으로 피크 측정 구간을 결정한다. 여기서, 피크 검출 기능이 없는 경우에 630단계로 진행하지만 다르게는 피크가 검출되지 않은 경우에도 사용자로부터 수동으로 피크 시점을 입력 받을 수 있다. 이어 640단계에서 피크 측정 구간 내의 측정 전압 값 및 측정 전류 값 각각의 평균값을 산출한 후, 645단계에서 각각의 평균값을 이용하여 보호 소자에 대한 특성 그래프를 생성한다. 그리고 625단계에서 테스트가 완료되지 않는 한 600단계로 되돌아가 전술한 과정을 반복 수행한다. 이때, 특성 측정 장치(300)에서는 일정 레벨씩 점차적으로 전압을 올려서 반복적으로 TVS 다이오드에 대한 특성을 측정한다.
전술한 도 8에서는 피크 구간에서의 전류 대 전압 간 특성 데이터를 생성하는 경우의 동작 흐름을 예시하였으나, 안정 구간에서의 전류 대 전압 간 특성 데이터도 도 8의 635단계 내지 645단계에서와 유사하게 생성될 수 있다. 다시 말하면, 피크 시점을 기준으로 안정 구간을 결정한 후, 안정 구간 내의 측정 전압 값 및 측정 전류 값들 각각에 대한 평균값을 산출하여, 그 각각의 평균값을 이용하여 보호 소자에 대한 안정 구간에서의 특성 데이터를 생성할 수 있다.
상기와 같은 방식으로 생성된 피크 구간에서의 전류 대 전압 간 특성 데이터 및 안정 구간에서의 전류 대 전압 간 특성 데이터는 도 7(c) 및 도 7(d)에서와 같이 전류 대 전압 간 특성 그래프 형태 또는 데이터 시트 형태 중 적어도 하나의 형태로 저장될 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 보호 소자에 대한 특성을 측정하기 위한 장치의 구성으로써 기준 신호 발생 기기(800), 테스트 회로(805) 및 계측 기기(810)를 예시하고 있다.
도 9에서 기준 신호 발생 기기(800)는 도 4의 기준 신호 발생 기기(410)와 동일한 역할을 하므로, 기준 신호 발생 기기(800)는 TLP 장비로 대체될 수 있다. 즉, 기준 신호 발생 기기(800)는 기준 입력 펄스를 테스트 회로(805)에 인가할 펄스 소스 역할을 한다. 또한, 도 9에서 계측 기기(810)는 도 4의 특성 측정 장치(400)에서와 동일하게 동작하며, 이러한 계측 기기(810)의 예로는 오실로스코프가 있다. 이러한 계측 장비(810)는 테스트 회로(805) 내의 보호 소자를 통과한 출력 파형을 측정하는 장비이다. 이러한 도 9의 계측 기기(810)에서의 동작은 도 4의 특성 측정 장치(400)에서와 유사하게 동작하며, 이에 따라 계측 기기(810)의 상세 구성도 도 4의 특성 측정 장치(400)에서와 동일하게 구현될 수 있으므로 각 구성부들에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 9에서와 같은 보호 소자에 대한 특성을 측정하기 위한 장치는 도 3 및 도 4에서의 특성 측정 장치(300, 400) 내에 자동 피크 검출 알고리즘이 구비되지 않은 경우 또는 사용자가 수동으로 전압 피크 시점을 찾아 설정하는 방식을 적용하더라도 피크 시점 기준으로 측정 윈도우를 결정하기 어려운 경우에 유용하다.
다만, 도 9에서와 같이 기준 신호 발생 기기(800) 및 계측 장비(810)를 이용하여 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성을 측정하기 위해서는 테스트 회로(805)를 도 10에 도시된 바와 같이 구성해야 한다.
도 10을 참조하면, 테스트 회로(805)는 Rs 저항 소자와 특성을 측정할 보호 소자(900)가 배치된다. 도 10에서 Vs는 기준 펄스 신호의 전압을 나타내는 것으로, 기준 신호 발생 기기(800)로부터 출력되는 전압을 의미한다. 그리고 Rs는 테스트 회로(805)에 배치되는 저항 소자로 테스트 회로로 인가되는 전류량을 계산하며, 과전류가 흐르지 않도록 막아주는 댐핑(damping) 저항 역할을 하며, Rv는 보호 소자(900)의 저항값을 나타내며, Rt는 계측 장비(810)에서의 저항 값을 나타낸다. 또한 Vc는 보호 소자(900)에 걸리는 클램핑 전압을 나타내며, Iv는 Vc에 대한 보호 소자(900)에 흐르는 전류를 나타낸다. 본 발명에서는 테스트 회로(805)의 임피던스를 50ohm으로 설계하는 예시를 나타내었고, 다른 저항 값을 사용하여 회로를 구성할 수 있음은 물론이다. Rt는 계측 장비 저항값으로 50ohm으로 고정한다.
따라서 기준 신호 발생 기기(800)에서 도 3의 기준 신호 발생부(310)에서와 같이 전압을 단계적으로 증가시키면서 기준 펄스 파형을 인가하게 되면, 계측 장비(810)는 보호 소자(900)를 통해 출력되는 전압(Vc)을 측정할 수 있다. 그러면 계측 장비(810)은 측정된 전압(Vc)을 이용하여 보호 소자(900)에서의 측정 전류(Iv)를 구한다. 이를 위해 하기 수학식 1이 이용된다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, Vs는 기준 펄스 신호의 전압이며, Vc는 보호 소자(900)에서 측정되는 전압을 나타낸다. 따라서 수학식 1을 이용한다면 보호 소자(900)에서의 저항(Rv)을 구할 수 있다. 이어, 이러한 보호 소자(900)에서의 Rv 및 Vc를 이용한다면 전류(Iv)도 구할 수 있다.
상기와 같은 방식으로 반복적으로 테스트 회로(805)로 인가하는 전압을 증가시켜 인가한다면, 보호 소자(900)에 대한 전류(Iv) 및 전압(Vc)을 얻을 수 있으며, 이에 따라 전류(Iv) 및 전압(Vc) 간 특성 데이터를 얻을 수 있다. 이에 따라 이러한 특성 데이터를 이용하여 전류(Iv) 및 전압(Vc) 간 특성 그래프를 생성하는 것도 가능하다.
상기와 같은 구성을 가지는 보호 소자의 특성을 측정하기 위한 장치에서의 동작을 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 계측 장비(810)에서의 동작 흐름도를 예시하고 있다.
도 11을 참조하면, 계측 장비(810)는 1000단계에서 피크 구간에서의 전압 측정 기능이 설정된 경우에는 1005단계에서 기준 펄스 신호 인가에 따라 테스트 회로(805)를 통해 출력되는 파형에서 피크를 검출한다. 본 발명의 실시 예에 따라 보호 소자(900)의 피크 구간에 대한 전류 대 전압 간 특성을 얻기 위해서는 기준 펄스 파형의 설정이 예컨대, 라이징 시간(Trise)은 600ps~1ns 미만이며, 지속 기간(Tduration)은 100ns로 설정하는 것이 바람직하다.
이어, 1010단계에서 피크 시점에서의 전압(Vc)을 측정한 후, 1015단계에서 수학식 1을 이용하여 보호 소자(900)에 걸리는 저항(Rv)을 산출한다. 1020단계에서 계측 장비(810)는 산출된 저항(Rv) 및 전압(Vc)을 이용하여 보호 소자(900)에서의 전류(Iv)를 산출한다. 그리고 나서 계측 장비(810)는 1025단계에서 전류(Iv) 및 전압(Vc)을 이용하여 피크 구간에서 보호 소자(900)에 대한 특성 그래프를 생성한다. 예를 들어, 도 12에서와 같이 전압을 나타내는 가로축 및 전류를 나타내는 세로축으로 된 그래프 상에는 계측 장비(810)에 의해 측정된 클램핑 전압(Vc) 및 1020단계에서 산출된 전류(Iv)를 기반으로 한 곡선이 그려지게 된다.
1030단계에서 만일 테스트가 완료되지 않으면 1000단계로 되돌아간다. 이때, 1000단계로 되돌아갈 때 전압을 일정 레벨만큼 증가시킨 후 전술한 과정을 반복한다. 이와 같이 인가 전압을 단계적으로 증가시켜 가면서 보호 소자(900)로부터 출력되는 전압을 측정한다면, 보호 소자(900)에 대한 전류 대 전압 간 특성 데이터를 얻을 수 있다. 예를 들어, (Vc1, Iv1), (Vc2, Iv2),…(Vcn, Ivn)에서와 같이 전압 값 및 전류 값들을 좌표값으로 이용한다면, 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성 곡선을 생성할 수 있다.
반면, 1000단계에서 피크 구간에서의 전압 측정 기능이 설정된 경우가 아닌 경우 1032단계로 진행하여 안정 구간에서의 전압 측정 기능이 설정되어 있는지를 판단한다. 만일 1032단계에서 안정 구간에서의 전압 측정 기능이 설정된 경우 1035단계에서 안정 구간에서의 전압(Vc)들의 평균값을 산출한다. 이어, 1040단계에서 전압(Vc)의 평균값을 수학식 1에 대입함으로써 보호 소자(900)에 걸리는 저항(Rv)을 산출하며, 1045단계에서 저항(Rv) 및 전압(Vc)의 평균값을 이용하여 전류(Iv)의 평균값을 산출한다. 그리고 1050단계에서 전류(Iv)의 평균값 및 전압(Vc)의 평균값을 이용하여 안정 구간에서 보호 소자(900)에 대한 특성 그래프를 생성한다.
이와 같이 본 발명에 따르면 보호 소자별 객관적 특성 데이터를 축적할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 특성 측정 장치를 이용하여 실제 측정된 보호 소자별 객관적 특성 데이터는 하기 표 1과 같다.
Figure pat00002
상기 표 1은 본 발명의 실시예에 따른 특성 측정 장치를 이용하여 측정한 각 보호 소자에 대한 모델명 및 각 측정 전압(1kv, 3kv, 5kv)에 대한 측정 전류를 예시하고 있다. 특히 표 1은 피크에서의 특성 데이터를 예시하며, 이러한 특성 데이터를 피크 구간에 대한 전류 대 전압 간 특성 그래프로 나타내면 도 12에 도시된 바와 같다.
이와 같이 본 발명에 따르면 보호 소자별 객관적 특성 데이터를 축적할 수 있어, 도 12에 도시된 바와 같이 TVS 다이오드별 비교 분석이 가능하다. 도 12는 TVS 다이오드 종류별 전류 및 전압 간 특성을 나타낸 그래프이다. 즉, 상기 표 1을 기반으로 한다면 TVS 다이오드 종류별 비교 곡선을 생성할 수 있다.
도 12의 가로축은 TVS 다이오드의 클램핑 전압(Clamping Voltage)인 Vc(Maximum clamping voltage)를 나타내며, 세로축은 TVS 다이오드의 피크 전류(Peak Current)인 Ipp(Maximum peak pulse current )를 나타낸다. 여기서, Vc는 TVS 다이오드에 항복 전압(Breakdown Voltage) 이상의 과전압이 인가되었을 때, 과전압을 클램핑(Clamping)시켜 TVS 다이오드 양단에 인가되는 전압이 일정 전압이상 올라가지 않도록 유지시켜 주는 클램핑 전압을 나타낸다. Ipp는 TVS 다이오드 양단에 Vc만큼의 전압이 인가되었을 때, TVS 다이오드에 흐를 수 있는 최대 허용 전류를 나타낸다.
한편, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 특성 측정 장치를 이용하여 측정한 각 보호 소자로부터의 출력 파형을 예시하고 있는데, 이러한 출력 파형에서 안정 구간 예컨대, 30ns에서의 전압 및 전류 간 특성을 비교하면 도 14와 같다. 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 안정 구간에 대한 각 보호 소자별 전류 대 전압 간 특성 그래프를 예시하고 있다. 도 12 및 도 14의 특성 측정 결과에서와 같이 본 발명에 따르면, IEC61000-4-2 규격에 따른 성능을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 보호 소자별로 객관적인 특성 데이터를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
이에 따라 그 축적된 데이터를 기반으로 TVS 소자가 조합되는 ESD 보호용 회로를 구성할 때 그 ESD 보조용 회로가 사용되는 기기의 특성에 맞는 TVS 소자의 종류를 선택하는 것이 가능하다.

Claims (20)

  1. 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법에 있어서,
    미리 정해진 전압의 기준 펄스 신호를 상기 보호 소자로 출력하는 과정과,
    상기 보호 소자로부터 출력되는 전압 및 전류를 측정하는 과정과,
    상기 측정된 전압이 최대가 되는 피크 시점을 검출하는 과정과,
    상기 피크 시점이 검출된 경우 상기 피크 시점에서의 전압 값 및 전류 값을 획득하는 과정과,
    상기 획득한 전압 값 및 전류 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성을 생성하여 저장하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 객관적 특성을 획득하기 위한 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호 소자는,
    TVS(Transient Voltage Suppression) 다이오드인 것을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 생성된 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성은,
    피크 구간에서의 보호 소자의 전류 대 전압 간 특성이며, 전류 대 전압 간 곡선 그래프 형태 또는 데이터 시트 형태로 저장되는 것임을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 피크 시점이 검출되지 않으면, 측정된 전압이 최대가 되는 피크 시점을 사용자로부터 입력 받는 과정과,
    상기 사용자에 의해 피크 시점이 입력된 경우, 입력된 피크 시점을 기준으로 피크 측정 구간을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 피크 측정 구간에서의 각각의 전류 값 및 전압 값들에 대한 평균값들을 산출하는 과정과,
    산출된 평균 전류 값 및 평균 전압 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 피크 구간에서의 전류 대 전압 간 특성을 생성하여 저장하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기준 펄스 신호는,
    라이징 시간이 200ps ~ 1 ns 이며, 지속 기간은 60 ~ 100 ns인 것을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 피크 시점은,
    상기 보호 소자가 턴 온 되는 시간인 것을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 피크 시점을 기준으로 미리 정해진 크기의 안정 구간을 결정하는 과정과,
    상기 안정 구간 내에서의 각각의 전류 값 및 전압 값들에 대한 평균값들을 산출하는 과정과,
    산출된 평균 전류 값 및 평균 전압 값을 이용하여 상기 보호 소자의 안정 상태 특성을 나타내는 전류 및 전압 간 특성을 생성하여 저장하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 전압의 크기를 일정 레벨로 증가시킨 상기 기준 펄스 신호를 상기 보호 소자로 출력하는 과정과,
    상기 일정 레벨로 증가시킨 상기 기준 펄스 신호를 인가함으로써 상기 보호 소자에 대한 피크 구간에서의 전류 대 전압 간 특성을 생성하는 과정을 반복하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 방법.
  9. 보호 소자에 대한 객관적 특성을 획득하기 위한 측정 장치에 있어서,
    상기 보호 소자의 입력단에 연결되며, 미리 정해진 전압 크기의 기준 펄스 신호를 상기 보호 소자로 인가하는 기준 신호 발생부와,
    상기 보호 소자의 출력단에 연결되며, 상기 보호 소자로부터 출력되는 출력 파형을 측정하는 출력 파형 측정부와,
    상기 출력 파형 측정부로부터 출력되는 출력 파형에서 측정된 전압이 최대가 되는 피크 시점을 검출하며, 상기 피크 시점이 검출된 경우 상기 피크 시점에서의 전압 값 및 전류 값을 측정하는 피크 검출부와,
    상기 피크 검출부에 의해 측정된 전압 값 및 전류 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성을 생성하는 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 처리부에서 생성된 상기 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성을 전류 대 전압 간 곡선 그래프 및 데이터시트 중 적어도 하나의 형태로 저장하는 저장부를 더 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 보호 소자는,
    TVS(Transient Voltage Suppression) 다이오드인 것을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 피크 시점이 검출되지 않으면, 사용자로부터 입력된 피크 시점을 기준으로 피크 측정 구간을 결정한 후, 상기 결정된 피크 측정 구간에서의 각각의 전류 값 및 전압 값들에 대한 평균값들을 산출하는 피크 측정 구간 결정부를 더 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    산출된 평균 전류 값 및 평균 전압 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 안정 구간을 나타내는 상기 보호 소자에 대한 전류 및 전압 간 특성을 생성함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 미리 정해진 전압의 크기를 일정 레벨로 증가시킨 상기 기준 펄스 신호가 인가될 때마다 상기 보호 소자에 대한 피크 구간에서의 전류 대 전압 간 특성을 생성하는 동작을 반복 수행함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 기준 신호 발생부는,
    TLP(Transmission Line Pulse) 장비인 것을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  16. 보호 소자에 대한 객관적 특성을 획득하기 위한 측정 장치에 있어서,
    미리 정해진 전압 크기의 기준 펄스 신호가 보호 소자가 배치된 테스트 회로에 인가됨에 따라 상기 보호 소자로부터 출력되는 출력 파형을 측정하는 출력 파형 측정부와,
    상기 출력 파형 측정부로부터 출력되는 출력 파형에서 측정된 전압이 최대가 되는 피크에서의 전압 값 및 전류 값을 측정하고, 상기 측정된 전압 값 및 전류 값을 이용하여 상기 보호 소자에 대한 피크 구간에서의 전류 대 전압 간 특성을 생성하는 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 미리 정해진 전압 크기의 기준 펄스 신호는,
    상기 보호 소자가 배치된 테스트 회로의 입력단에 연결되는 TLP(Transmission Line Pulse) 장비로부터 인가되는 것임을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 테스트 회로에는,
    상기 기준 펄스 신호의 인가 전류량 및 과전류 인가의 댐핑(Damping) 저항 역할을 하는 저항 소자와, 상기 보호 소자가 배치됨을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 기준 펄스 파형의 전압 값과 상기 보호 소자에 걸리는 클램핑 전압 값을 이용하여 상기 보호 소자에서의 저항값을 산출하며, 상기 산출된 보호 소자의 저항값 및 상기 클램핑 전압을 이용하여 상기 피크 구간에서의 전류 대 전압 간 특성을 생성함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 데이터 처리부에서 생성된 상기 보호 소자에 대한 전류 대 전압 간 특성을 전류 대 전압 간 곡선 그래프 및 데이터시트 중 적어도 하나의 형태로 저장하는 저장부를 더 포함함을 특징으로 하는 보호 소자에 대한 특성을 획득하기 위한 측정 장치.
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