JP3374087B2 - 半導体集積回路の試験方法 - Google Patents

半導体集積回路の試験方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造途中で実施される、デジタルアナログ変換器(以
下、「DAコンバータ」と称す)の動作試験を行う方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の方法としては、まず、テスタより
固定電圧をデジタルアナログ変換器の基準電源端子に接
続し、DAコンバータの動作に従い、出力されたアナロ
グ電圧値を電圧計で測定する(例えば、特開平5−12
9952号公報)方法がある。図5は上述の電圧計を用
いた試験の説明に供する図である。図5に示すように、
まず、データ発生手段51で発生したデータをDAコン
バータ52に入力し、DAコンバータ52の出力を高精
度電圧計53に入力し、高精度電圧計53の出力を測定
電圧値メモリ54で保持し、この高精度電圧計53の出
力とデータ発生手段51で発生したデータとに基づいて
演算装置55により、微分直線性及び積分直線性を求め
ることにより、DAコンバータの試験を行う。
【0003】また、比較器(以下、「コンバータ」と称
する)を使用した試験方法では、DAコンバータの出力
電圧に応じてコンパレータの判定電圧を変えて試験を行
う又は判定電圧を変えた複数のコンパレータをDAコン
バータの出力に接続して試験を行う(特開平6−235
754号公報)方法がある。
【0004】図6は上述のコンパレータを用いた試験の
説明に供する図である。図6に示すように、まず、デー
タ発生手段61で発生したデータをDAコンバータ62
に入力し、DAコンバータ62の出力を、上限基準電圧
63が入力されるコンパレータ64a及び下限基準電圧
65が入力されるコンパレータ64bのそれぞれに入力
し、演算装置によりDAコンバータの試験を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電圧計
を用いた従来の試験は、DAコンバータの動作及び電圧
値精度の検査を行うためには、DAコンバータの出力電
圧を精度良く測定する高精度電圧計と、測定した電圧値
を記憶するメモリ、その電圧値を数値解析する演算装置
が必要となる。
【0006】また、これら装置を使用した測定では多大
な時間を要し、あらゆる出力電圧の組み合わせ試験を行
うことは難しい。
【0007】また、半導体集積回路の中に複数のDAコ
ンバータを内蔵している場合、複数個のDAコンバータ
を同時に試験するためには、複数個の高精度電圧計、メ
モリ、演算処理装置が必要であるが装置は非常に高価な
ものになってしまう。従って、複数個のDAコンバータ
を試験する際は1台の高精度電圧計、メモリ、演算処理
装置を切替えて試験することになるため、さらに試験時
間が増加する。
【0008】更に、1個のDAコンバータのみに対して
高精度電圧計を接続し試験するため、電圧計に接続され
ていない他のDAコンバータは同時には試験されず、隣
接するDAコンバータとDAコンバータの干渉不良等が
スクリーニングされない。
【0009】一方、コンパレータを使用する試験方法に
おいては、DAコンバータの出力電圧に応じて、コンパ
レータの判定電圧を変えて試験をする必要があり、DA
コンバータの動作が変化し出力電圧が変わるたびにコン
パレータの判定電圧を変更するため多大な時間を要す
る。すなわち、現行のテスタ構造では、コンパレータの
判定電圧を変更する場合は、テスタのDC電源を変更す
る必要がある。従って、電圧値変更のたびに待ち時間が
必要となり、テスト時間が増加することになる。
【0010】また、判定電圧を変えた複数のコンパレー
タによる試験方法では、DAコンバータの出力電圧値に
に応じた数のコンパレータが必要となり、コンパレータ
数の増大を招き、装置のコストアップにつながる。
【0011】本発明は、これらの問題を解決することを
目的としてなされたものであり、検査装置のコストアッ
プを招くことなく、DAコンバータの動作および電圧精
度試験およびあらゆる出力電圧の組合わせ試験を、最小
限のコンパレータ数で短時間に実現する半導体試験装置
とその試験方法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
の半導体集積回路の試験方法は、選択回路及び出力回路
を備えたデジタルアナログ変換器を有する半導体集積回
路の試験方法において、入力されたテストパターンに応
じた正常時の出力電圧が比較器の固定上限値と固定下限
値との間になるように、上記テストパターンの変化に応
じて上記デジタルアナログ変換器の上限基準電源及び下
限基準電源にそれぞれ所定の電圧を印加するステップ
、デジタルアナログ変換器の出力電圧を比較器で判定
するステップとから成ることを特徴とするものである。
【0013】また、請求項2に記載の本発明の半導体集
積回路の試験方法は、任意電圧発生器を用いて、上記上
限基準電源及び下限基準電源に所定の電圧を印加するこ
とを特徴とする、請求項1に記載の半導体集積回路の試
験方法である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、一実施の形態に基づいて、
本発明を詳細に説明する。
【0015】図1は本発明の実施の形態の半導体集積回
路の試験時の構成図である。図1において、1a、1b
は任意電圧発生器、2a、2bは基準電源、3は電圧分
割回路、4はDAコンバータ設定用ポート、5は出力回
路、6は選択回路、7はDAコンバータ、8は出力端
子、9aは固定された上限判定電圧(VH)、9bは固
定された下限判定電圧(VL)、10a、10bはコン
パレータ、11は出力期待値メモリを備えた判定装置を
示す。
【0016】DAコンバータの動作及び電圧値精度を試
験するために、図1に示す様に、DAコンバータ7の基
準電源の両端2a、2bに外部から電圧値制御可能な任
意電圧発生器1a、1bを2台接続する。また、DAコ
ンバータ出力には、判定電圧9a、9bを予め固定した
コンパレータ10a、10bを接続する。任意電圧発生
器1a、1bは20MHzクロックを源振にもつアナロ
グ信号発生器である。ADコンバータやフィルタ等を内
蔵するデジタルアナログLSIに対して、アナログ信号
を入力する際に使用します。入力するアナログ信号は、
波形パラメータの組み合わせと合成とによりビデオ信号
やVTR信号等の複雑な信号でも簡単に使えるようにな
っている。また、この発生器はファンクション試験に使
用するテストパターンに同期して信号(電圧)を発生す
ることができるため、効率のよいテストが可能となる。
この状態にて、DAコンバータは入力データに応じて2
つの任意電圧発生器の電位間を分割した電圧を選択し出
力端子に出力する。
【0017】出力された電圧は判定電圧を固定したコン
パレータ10a、10bに入り、比較判定されるが、こ
のとき常に、正常なDAコンバータであれば出力される
であろう出力電圧が予め固定したコンパレータの判定電
圧内に入れる様、2台の任意電圧発生器1a、1bの出
力電圧を、DAコンバータ7が選択している電圧に応じ
て変化させる。
【0018】このことにより、正常な状態であればDA
コンバータ7の出力電圧を一定にすることができ、コン
パレータ10a、10bの判定電圧を変化させることな
くDAコンバータ7の機能試験を行える。DAコンバー
タ7を簡単に表わすために、図1において、電圧分割回
路5、選択回路6、出力回路8のみで示してある。DA
コンバータ7の基準電源にパターン同期式の任意電圧発
生電源を接続し、DAコンバータ7の出力にコンパレー
タ10a、10bを接続する。
【0019】図2乃至図4は本発明の半導体集積回路の
試験方法の説明に供する図である。これらの図は、任意
電圧発生器1a、1bの電圧と、DAコンバータ7内で
選択出力された電圧、コンパレータ10a、10bの大
小比較電圧の位置関係を表わしたうえで、DAコンバー
タ7の出力電圧試験方法の説明に供する図である。
【0020】電圧分割回路3を成す電圧分割用抵抗の両
端の基準電源2a、2bに、任意電圧発生器1a、1b
を接続する。電圧分割回路3により分割された電圧は、
選択回路6に入力される。
【0021】その後、DAコンバータ設定ポート4より
入力されたファンクションテストパターンのデータに応
じた電圧が選択され、出力回路5を介し、出力端子8へ
出力される。その選択された電圧はコンパレータ10
a、10bに入力され、コンパレータ10a、10bの
大小比較の結果が、判定装置11の出力期待値メモリと
比較され、判定がなされる。
【0022】DAコンバータ7は、上限電圧27から下
限電圧28の範囲で電圧を出力する。また、出力電圧を
受けるコンパレータ10a、10bは、上限電圧27と
下限電圧28との中心電圧29を判定するように設定す
る。
【0023】図2は、DAコンバータの選択回路6が下
限電圧28を出力するよう選択スイッチ35を選択して
いる場合を示す。このとき、上限電圧27と下限電圧2
8の中心値29に任意電圧発生器の出力電圧31を合わ
せ、任意電圧発生器の出力電圧30を上限電圧27に合
わせる。
【0024】そして、DAコンバータ7が正常であれ
ば、出力電圧32はコンパレータの大小比較電圧(ハイ
側)(以下、「判定電圧(ハイ側)」と称する)33以
下になり、またコンパレータの大小比較電圧(ロー側)
(以下、「判定電圧(ロー側)」と称する)34以上に
なる。すなわち、この2つの大小比較電圧内に出力電圧
32が入れば、選択回路6は下限電圧の選択スイッチ3
5をオンしていることが判る。
【0025】図3は、DAコンバータ7の選択回路6が
選択スイッチ36を選択している場合を示す。このと
き、上限電圧27と下限電圧28の中心値29を出力す
るよう任意電圧発生器出力電圧30と任意電圧発生器出
力電圧31を設定する。その結果、DAコンバータ7が
正常であれば、出力電圧32はコンパレータの判定電圧
(ハイ側)33以下になり、また、コンパレータの判定
電圧(ロー側)34以上になる。すなわち、この2つの
判定電圧内に出力電圧32が入れば、選択回路6は選択
スイッチ36をオンしていることが判る。
【0026】図4は、DAコンバータの選択回路6が上
限電圧を出力するよう選択スイッチ37を選択している
場合を示す。このとき、上限電圧27と下限電圧28の
中心値29に任意電圧発生器の出力電圧30を合わせ、
任意電圧発生器の出力電圧31を下限電圧28に合わせ
る。出力電圧32はコンパレータの判定電圧(ハイ側)
33以下になり、またコンパレータの判定電圧(ロー
側)34以上になる。この2つの判定電圧内に出力電圧
32が入れば、選択回路6は上限電圧の選択スイッチ3
7をオンしていることが判る。
【0027】従来のDC電源を用いて外部から電圧を与
える場合は、テストパターンを走らせた後、DAコンバ
ータの基準電源に電圧を印加し、続いてDAコンバータ
を別の状態に設定するため、テストパターンを走らせ、
再びDAコンバータの基準電源に別の電圧を印加する繰
り返しのテスト方法であった。一方、本発明を用いて、
任意電圧発生器はテストパターンと同期してLSIへ信
号(電圧)を与えることができるため、テスタのドライ
バ波形を入力する場合と同じくテストパターンを走らせ
ながら、さまざまな電圧をDAコンバータの基準電圧に
入力することができる。すなわち、テストパターンを一
度走らせれば、印加したいすべての電圧をDAコンバー
タに入力することができる。その結果、テストパターン
を走らせるための操作時間、DC電圧を設定するための
待ち時間等を省くことができ、テスト時間の短縮が可能
となる。
【0028】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明を
用いることにより、DAコンバータの出力電圧測定を電
圧計を使用せずコンパレータを使用するため早く試験を
行うことが出来る。これは電圧計で測定した電圧値を一
旦記憶し、記憶した内容を演算加工して判定にまで持っ
ていく必要がないためである。
【0029】さらに、本発明ではコンパレータを使用し
てDAコンバータの出力電圧試験を行っていいるが、D
Aコンバータの出力電圧に応じてコンパレータの判定電
圧を変化させないことにより、より早く試験を行うこと
が出来ると伴に、DAコンバータの出力電圧の種類に対
応してコンパレータ数を増やすことがないため装置のコ
ストダウンにもつながる。
【0030】また、複数個のDAコンバータを内蔵して
いる場合もDAコンバータの数だけコンパレータを設置
すれば簡単に同時測定を行うことができ、DAコンバー
タどうしの干渉不良も容易にスクリーングすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の半導体集積回路の試験時
の構成図である。
【図2】本発明の実施の形態の半導体集積回路の試験方
法の説明に供する第1の図である。
【図3】本発明の実施の形態の半導体集積回路の試験方
法の説明に供する第2の図である。
【図4】本発明の実施の形態の半導体集積回路の試験方
法の説明に供する第3の図である。
【図5】第1の従来技術の説明に供する図である。
【図6】第2の従来技術の説明に供する図である。
【符号の説明】
1a、1b 任意電圧発生器 2a、2b 基準電源 3 電圧分割回路 4 DAコンバータ設定用ポート 5 出力回路 6 選択回路 7 DAコンバータ 8 出力端子 9a 固定された上限判定電圧(VH) 9b 固定された下限判定電圧(VL) 10a、10b コンパレータ 11 出力期待値メモリを備えた判定装置 27 電源電圧上限 28 電源電圧下限 29 中心値 30 任意電圧発生電源(ハイ側)出力電圧 31 任意電圧発生電源(ロウ側)出力電圧 32 DAコンバータ出力電圧 33 コンパレータ大小比較電圧(ハイ側) 34 コンパレータ大小比較電圧(ロウ側) 35、36、37 選択スイッチ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 選択回路及び出力回路を備えたデジタル
    アナログ変換器を有する半導体集積回路の試験方法にお
    いて、 入力されたテストパターンに応じた正常時の出力電圧が
    比較器の固定上限値と固定下限値との間になるように、
    上記テストパターンの変化に応じて上記デジタルアナロ
    グ変換器の上限基準電源及び下限基準電源にそれぞれ所
    定の電圧を印加するステップと、 デジタルアナログ変換器の出力電圧を比較器で判定する
    ステップとから成ることを特徴とする、半導体集積回路
    の試験方法。
  2. 【請求項2】 任意電圧発生器を用いて、上記上限基準
    電源及び下限基準電源に所定の電圧を印加することを特
    徴とする、請求項1に記載の半導体集積回路の試験方
    法。
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