JP3331103B2 - Icテスタの電流測定装置 - Google Patents

Icテスタの電流測定装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被試験用半導体(以下
DUTと称する)の入出力直流特性試験を行う直流試験
ユニットでICテスタの電流測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ICテスタでは、DUTの入出力の直流
試験を行うための直流試験ユニットを備えているが、一
般の入出力直流特性試験に対して、DUTや接続する周
辺回路の保護のための出力短絡電流測定では、比較的大
きな電流制限及び電流測定回路が必要である。DUTの
出力短絡電流測定のために、入出力試験用の直流試験ユ
ニットは短絡電流に耐える回路を備えなくてはならず、
小型化、低電力化の障害となっていた。
【0003】DUTの出力短絡電流試験の基本構成図を
図3に示す。回路のトランジスタTr1のコレクタに電
圧Vccを印加してDUTの出力短絡電流試験を行う。
トランジスタTr1のエミッタとトランジスタTr2の
コレクタの間に組み込まれた電流制限素子8の電流保護
能力をテストするためにトランジスタTr2のコレクタ
側を接地させて流れる出力短絡電流IH例えば200m
A流して電流制限素子8が働き保護回路が作動するかを
テストする。短絡試験の場合の各トランジスタTr1、
Tr2の消費電力はトランジスタTr1でPH=Vce
1×IHでトランジスタTr2でPL=Vce2×IL
となる。
【0004】従来の技術によるICテスタの出力短絡電
流測定のための入出力試験用の直流試験ユニットのブロ
ック図を図4に示す。出力短絡電流測定が必要なピンは
一個のDUTに何箇所もある、一か所のピンについて説
明する。DUTの出力短絡電流テストを行う場合は、電
圧印加電流測定機能と電流制限機能を持ったデバイス電
源ユニット10よりDUTに規定の電圧を印加して、D
UTの出力電流I1はDUTの入出力ピンに対するイン
タフェースとして使用さるピンエレクトロニクス部20
を経由して出力電流I2は入出力直流試験ユニット30
へ入力する、電圧印加電流測定機能と電流制限機能を持
った入出力直流試験ユニット30はDUTの電流制御用
の保護回路が正常に動作するかのテストを直接短絡でき
る回路を持ってDUTの出力短絡電流を測定する。
【0005】DUTの通常電流の入出力試験はスイッチ
K0をオンとして、スイッチK5をオフとして、抵抗R
3、R4の電流レンジで試験を行う。出力短絡電流試験
はスイッチK0をオンとして、スイッチK4をオフとし
て、スイッチK5をオンとして、抵抗R5の電流レンジ
で試験を行う。
【0006】DUTの通常電流は8mA程度であり、バ
ッファ用として24mA/48mA程度であるため60
mA程度の電流容量であればよいが、DUTの電流制御
作用の保護回路が正常に動作するかテストを行う短絡回
路ではDUTの出力短絡電流は150mA程度必要とな
るためデバイス電源ユニット10も大きくなり、入出力
直流試験ユニット30のスイッチイング機構を含めすべ
て150mA程度に対応できる回路構成にするため装置
を大型化にする必要があった。
【0007】入出力直流試験ユニット30の抵抗R3、
R4、R5は電流の検出と制限を行い、抵抗R3は数マ
イクロアンペアの電流が流れ、抵抗R5には短絡電流数
百ミリアンペアが流れる。このようにDUTの出力短絡
電流を測定するためには、入出力直流試験ユニット30
のアンプA1と抵抗R5に大きな電流が流せることが必
要で入出力直流試験ユニット30は大型になった。大型
になった入出力直流試験ユニット30をDUTのピンの
数百すべてに対応することは困難である。それはICテ
スタにはDUTの各ピンごとに対応するパー・ピン方式
とDUTのピンに必要な条件を切り換えるシェアード・
リソース方式があるがシェアード・リソース方式で必要
ピンに切替えて対応してもICテスタ1台当たり数十台
を必要としていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記の説明のように、
出力短絡電流測定だけのために、入出力試験用の直流試
験ユニットは大電流回路を備えており、ICテスタの小
型化、低電力化を妨げていた。そこで、本発明が解決し
ようとする課題は、出力短絡試験の制御は入出力直流流
試験ユニットまたはピンエレクトロニクス部で行って、
出力短絡試験の電流測定はデバイス電源ユニットで行う
ことで、入出力直流試験ユニットの小型化、低電力化を
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のICテスタの電流測定装置で行う出力短絡
試験の制御は入出力直流試験ユニットまたはピンエレク
トロニクス部で行って、出力短絡試験の電流測定をデバ
イス電源ユニットで行う構成手段とした。電圧印加電流
測定機能と電流制限機能を有したデバイス電源ユニット
の電圧供給や電流を測定できる手段を用いて、入出力直
流試験ユニットまたはピンエレクトロニクス部で出力短
絡試験の制御を行いDUTの総出力短絡電流と消費電流
と通常電流の計測をデバイス電源ユニットで行い、出力
短絡電流を算出して求める。
【0010】DUTの総出力短絡電流がピンエレクトロ
ニクス部を経由して流れ込む入出力直流試験ユニットの
入口に出力短絡試験用スイッチを設け出力短絡試験を制
御する回路構成としたので総出力短絡電流のような大電
流は制御スイッチを流れるのみで入出力直流試験ユニッ
トの全体の回路には大電流は流れないため回路の電流容
量は通常電流の設計基準を満たせばよいことになった。
【0011】出力短絡試験を制御するその他として、ピ
ンエレクトロニクス部に出力短絡試試験用スイッチを設
け出力短絡試験を制御する回路構成としたので入出力直
流試験ユニットは出力短絡試験の制御は行わない、入出
力直流試験ユニットに出力短絡電流が流れ込まない回路
構成であるので電流容量は通常電流の設計基準を満たせ
ばよいことになった。
【0012】
【作用】DUTの総出力短絡電流がピンエレクトロニク
ス部を経由して流れ込む入出力直流試験ユニットの入口
に出力短絡試験用スイッチを設けたので、総出力短絡電
流のような大電流は制御スイッチを流れるが、回路全体
を大電流が流れないので回路の電流容量は通常電流の設
計基準を満たせばよい、小型化と低電力化が可能となっ
た。
【0013】他の実施例としてピンエレクトロニクス部
で出力短絡試験を制御すると、それはピンエレクトロニ
クス部に出力短絡試験用スイッチを設け出力短絡試験を
制御する、入出力直流試験ユニットには総出力短絡電流
は流れないので回路の電流容量は通常電流の設計基準を
満たせばよいので、小型化と低電力化が可能となった。
【0014】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においてICテスタの電流測定装置のブロック図を
示す。出力短絡電流測定が必要なピンは一個のDUTに
何箇所もある、一か所のピンについて説明する。電圧印
加電流測定機能と電流制限機能を持ったデバイス電源ユ
ニット11はDUTに規定の電圧を印加する。デバイス
電源ユニット11の通常電流試験はピンエレクトロニク
ス部21のスイッチK8をオンにして、入出力直流試験
ユニッット31のスイッチK10をオン、スイッチK1
6をオフにして、抵抗R13、R14の電流レンジで試
験をする。DUTの出力短絡電流試験の場合の電流を次
の式で表す。出力短絡電流をI11として、I11以外
のDUT内部の消費電流をαとすると総出力短絡電流I
13=I11+αで表す。出力短絡電流試験は、ピンエ
レクトロニクス部21のスイッチK8をオンにして、入
出力直流試験ユニット31のスイッチK10がオフさ
れ、スイッチK16がオフのとき流れるDUT内部の消
費電流をαとする。スイッチK10がオフされ、スイッ
チK16がオンされるとデバイス電源ユニット11の電
流は総出力短絡電流I13を示し、出力短絡電流I11
=I13−αで求める。
【0015】総出力短絡電流I13を回路全体に流さな
い回路構成とした入出力直流試験ユニット31はDUT
の通常動作の電流容量となったので、電圧印加電流測定
機能と電流制限機能を持った入出力直流試験ユニット3
1は小型化、低電力化が可能となった。電圧印加用の基
準電圧を作成するDA・コンバータ51と演算増幅を用
いた定電圧発生回路である抵抗R11と、アンプA12
と抵抗R12と、電流電圧変換された値を測定するAD
・コンバータ61と電流制限回路71とをアンプA11
と接続して、アンプA11の電流供給能力は抵抗R4で
必要な例えば最高60mA程度までとして、スイッチK
10と電圧変換を行うアンプA13も同様の電流容量の
部品で設けた。入出力直流試験ユニット31のなかで出
力短絡電流試験を制御するスイッチK6のみ例えば20
0mA程度に耐える部品で設けた。ピンエレクトロニク
ス部21はDUTの入出力ピンに対するインタフェース
として使用している。
【0016】出力短絡試験を制御するその他の実施例の
ICテスタの出力短絡電流測定のブロック図を図2に示
す。出力短絡電流測定が必要なピンは一個のDUTに何
箇所もある、一か所のピンについて説明する。それはピ
ンエレクトロニクス部22に出力短絡試験を制御する出
力短絡試験用スイッチK26を設け出力短絡試験を制御
する。これによって入出力直流試験ユニット32に総出
力短絡電流I130は流れない。入出力直流試験ユニッ
ト32では出力短絡試験を制御しないため、図4と図1
で示した入出力直流試験ユニット30、31で有した抵
抗R5とスイッチK5、K6は不要となり回路構成より
取り除いたので回路の電流容量は通常電流の設計基準を
満たせばよく、入出力直流試験ユニット32は小型化、
低電力化が可能となった。
【0017】電圧印加電流測定機能と電流制限機能を持
ったデバイス電源ユニット12はDUTに規定の電圧を
印加する。デバイス電源ユニット12の通常電流試験は
ピンエレクトロニクス部22のスイッチK21をオンに
して入出力直流試験ユニッット32のスイッチK100
をオンにして、抵抗R13、R14等の電流レンジで試
験をする。DUTの出力短絡電流試験の場合の電流を次
の式で表す。出力短絡電流をI110として、出力短絡
電流I110以外のDUT内部の消費電流をγとすると
総出力短絡電流I130=I110+γで表す。ピンエ
レクトロニクス部22のスイッチK21、K26がオフ
のときデバイス電源ユニット12に流れるDUT内部の
電流が消費電流γである。出力短絡電流試験は、DUT
に規定の電圧が供給されピンエレクトロニクス部22の
スイッチK21をオフにして、出力短絡試験用のスイッ
チK26がオンされると出力短絡電流I110はK26
を経由して流れ、デバイス電源ユニット12の電流は総
出力短絡電流I130を示す、出力短絡電流I110=
I130−γで求める。
【0018】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。I
Cテスタの電流測定装置の出力短絡電流試験をデバイス
電ユニットで測定することによって、入出力直流試験ユ
ニットの回路に総出力短絡電流を流さないので、数多く
使用している入出力直流試験ユニットの回路全体を小型
化、低電力化することが可能となった、DUTの各ピン
ごとに対応するパー・ピン方式のICテスタの電流測定
装置であっても小型化、低電力化することでICテスタ
全体を小型化、低電力化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるICテスタの電流測定
装置のブロック図である。
【図2】本発明の変形一実施例にICテスタの電流測定
装置のブロック図である。
【図3】従来の技術によるDUTの出力短絡電流試験の
基本構成図である。
【図4】従来の技術によるICテスタの電流測定装置の
ブロック図である。
【符号の説明】
A1、A11、A12、A13、A111 アンプ A122、A133 アンプ I1、I2 出力電流 K4、K5、K6、K10、K14、K16 スイッチ K21、K26、K100、K144 スイッチ I11、I110 出力短絡電流 I13、I130 総出力短絡電流 R3、R4、R5、R11、R12、R13 抵抗 R14、R111、R122、R133 抵抗 R144 抵抗 Tr1、Tr2 トランジスタ α、γ 消費電流 β、δ 通常電流 8 電流制限素子 10、11、12 デバイス電源ユニット 20、21、22 ピンエレクトロニクス部 30、31、32 入出力直流試験ユニット 51、511 DA・コンバータ 61、611 AD・コンバータ 71、711 電流制限回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/26 G01R 31/28 - 31/3193

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧印加電流測定機能と電流制限機能を
    持ったデバイス電源ユニット(11)とDUTの入出力
    ピンに対するインタフェースとして使用されるピンエレ
    クトロニクス部(21)と通常電流試験を行うユニット
    はDA・コンバータ(51)と抵抗(R11)と、アン
    プ(A12)と抵抗(R12)と、AD・コンバータ
    (61)と電流制限回路(71)とをアンプ(A11)
    に接続して設けて、アンプ(A11)の出力側に接続さ
    れた抵抗(R13)と抵抗(R14)とスイッチ(K1
    4)を電圧変換を行うアンプ(A13)に接続して設け
    た入出力直流試験ユニット(31)とを有したICテス
    タの電流測定装置において、 入出力直流試験ユニット(31)に通常の入出力電流試
    験を行うスイッチ(K10)と、出力短絡試験を制御す
    るスイッチ(K16)を設け、 以上の構成を具備することを特徴とするICテスタの電
    流測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の構成手段において、 規定の電圧を印加したDUTは入出力直流試験ユニット
    (31)よって、総出力短絡電流(I13)と、出力短
    絡電流(I11)以外のDUTに流れる消費電流(α)
    と、それ以外の通常電流(β)とを制御して、 総出力短絡電流(I13)と、出力短絡電流(I11)
    以外のDUTに流れる消費電流(α)と、それ以外の通
    常電流(β)とをデバイス電源ユニット(11)で計測
    して、 出力短絡電流(I11)=総出力短絡電流(I13)−
    消費電流(α)より算出する、 以上の構成を具備することを特徴とするICテスタの電
    流測定装置。
  3. 【請求項3】 電圧印加電流測定機能と電流制限機能を
    持ったデバイス電源ユニット(12)と通常電流試験を
    行うユニットはDA・コンバータ(511)と抵抗(R
    111)と、アンプ(A122)と抵抗(R122)
    と、AD・コンバータ(611)と電流制限回路(71
    1)とをアンプ(A111)に接続して設けて、アンプ
    (A111)の出力側に接続された抵抗(R133)と
    抵抗(R144)とスイッチ(K144)を電圧変換を
    行うアンプ(A133)に接続して設けた入出力直流試
    験ユニット(32)とを有したICテスタの電流測定装
    置において、 ピンエレクトロニクス部(22)に出力短絡電流試験を
    制御するスイッチ(K26)を設け、 以上の構成を具備することを特徴とするICテスタの電
    流測定装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の構成手段において、 規定の電圧を印加したDUTは入出力直流試験ユニット
    (32)よって、総出力短絡電流(I130)と、出力
    短絡電流(I110)以外のDUTに流れる消費電流
    (γ)と、それ以外の通常電流(δ)とを制御して、 総出力短絡電流(I130)と、出力短絡電流(I11
    0)以外のDUTに流れる消費電流(γ)と、それ以外
    の通常電流(δ)とをデバイス電源ユニット(12)で
    計測して、 出力短絡電流(I110)=総出力短絡電流(I13
    0)−消費電流(γ)より算出する、 以上の構成を具備することを特徴とするICテスタの電
    流測定装置。
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