JPH0493778A - 半導体装置の電圧測定方法 - Google Patents

半導体装置の電圧測定方法

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JPH0493778A
JPH0493778A JP2212442A JP21244290A JPH0493778A JP H0493778 A JPH0493778 A JP H0493778A JP 2212442 A JP2212442 A JP 2212442A JP 21244290 A JP21244290 A JP 21244290A JP H0493778 A JPH0493778 A JP H0493778A
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Tetsuro Okuyama
奥山 哲朗
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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】 [概要] 半導体装置の電圧測定方法に関し、 安価で汎用性の高い半導体テスタを使用して被測定半導
体装置の出力電圧の微小電圧変化を容易かつ高精度に測
定できる半導体装置の電圧測定方法を提供することを目
的とし、 被測定半導体装置の電源端子に供給する電圧の値を変更
可能な第1の可変電源と、同じく被測定半導体装置のグ
ランド端子に供給する電圧の値を変更可能な第2の可変
電源と、入力信号に基づく被測定半導体装置の出力電圧
を増幅する増幅器と、増幅器による増幅結果を測定する
電圧計とを備えた半導体テスタを使用して被測定半導体
装置の8カ電圧を測定するに際し、第1及び第2の可変
電源間の電圧差が所定値に保持されるように両可変電源
の電圧値を増加又は減少させ、被測定半導体装置の出力
電圧を電圧計のグランドレベル付近にした。
[産業上の利用分野コ 本発明は半導体装置の電圧測定方法に関するものである
近年の半導体装置、例えばデジタル−アナログ変換器(
以下、D/A変換器という)等においては精度向上が望
まれており、その電圧測定試験において微小電圧変化の
測定が必要となっている。
そして、この電圧測定試験は安価で汎用性の高い半導体
テスタにて容易かつ高精度に行えることが望まれている
[従来の技術] 従来、半導体装置の出力電圧を測定するための半導体テ
スタは、被測定半導体装置に所定の動作電圧を供給する
ための第1及び第2の可変電源と、被測定半導体装置の
出力電圧を測定する電圧計とを備えて構成されている。
そして、電圧測定に際してその被測定半導体装置に必要
な動作電圧か得られるように第1及び第2の可変電源の
電圧値を設定すると、それらの電圧値を固定するように
なっている。
そして、被測定半導体装置の出力電圧の微小電圧変化を
測定するには、分解能、即ち、測定精度が高く、測定範
囲も広範な電圧計を備えた半導体テスタを使用すればよ
いが、このテスタは非常に高価なカスタム化されたもの
となる。
又、安価で汎用性の高い半導体テスタでは分解能、即ち
、測定精度に制限があるとともに、測定範囲にも制限が
ある電圧計が使用されているため、被測定半導体装置の
微小電圧変化かその分解能以下の場合には測定すること
はできない。このため、この安価で汎用性の高い半導体
テスタを使用して被測定半導体装置の微小電圧変化を測
定しようとする場合には、被測定半導体装置の出力電圧
を電圧計の分解能以上に増幅する増幅器を設け、その増
幅器による増幅電圧を電圧計で測定するようにしている
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、第1及び第2の可変電源の電圧値を設定
した後はそれらの電圧値を固定するようになっているた
め、被測定半導体装置の出力電圧を増幅器により単純に
増幅すると、その増幅電圧か電圧計の測定範囲を越えて
しまい、測定できなくなるという問題点があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、安価で汎用性の高い半導体テスタを使用して被測
定半導体装置の出力電圧の微小電圧変化を容易かつ高精
度に測定できる半導体装置の電圧測定方法を提供するこ
とを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は第1図に示すように、第1の可変電源Elは被
測定半導体装置1の電源端子VDDに電圧を供給し、第
2の可変電源E2はグランド端子VSSに電圧を供給す
るものであり、それぞれ電圧値が変更可能である。そし
て、両回変電源El。
E2間の電位差が所定値に保持されるように両回変電源
E1、E2の電圧値を増加又は減少させ、被測定半導体
装置1の出力電圧を電圧計3のクランドレベル付近とし
、この出力電圧を増幅器2により増幅した後、電圧計3
で測定する。
[作用] 第1及び第2の可変電源E1、E2の電圧値を調整する
ことより被測定半導体装置1の出力電圧を電圧計3のグ
ランドレベル付近としているため、増幅器2によるその
出力電圧の増幅電圧は電圧計3の測定範囲に収まる。そ
して、第1及び第2の可変電源E1、E2の電圧値を調
整した値に保持した状態で出力電圧に微小変化かあって
も、増幅器2による増幅電圧は電圧計3の測定範囲に収
まる。このとき、出力電圧の微小変化か電圧計3の分解
能以下であっても増幅器2によりその分解能以上に増幅
される。従って、変化後の出力電圧の増幅電圧と変化前
の出力電圧の増幅電圧の差を求め、その差を増幅器2の
増幅率で割ることにより、電圧計3の分解能以下の微小
変化が求められる。
「実施例」 以下、本発明を具体化した一実施例を第2,3図に従っ
て説明する。
尚、第1図と同様の構成については同一の符号を付して
説明する。
第2図は半導体テスタの一例を示している。被測定半導
体装置としてのデジタル−アナログ変換器(以下、D/
A変換器という)10は、電源端子VDDに印加された
電圧とグランド端子VSSに印加された電圧とで決まる
出力電圧範囲VFにおいて、入力されるnビットのデジ
タル入力信号DO〜Dn−1に基づいた値の出力電圧V
Oを出力する。
第1の可変電源E1はD/A変換器10の電源端子VD
Dに電圧を供給し、第2の可変電源E2はグランド端子
VSSに電圧を供給する。第1及び第2の可変電源E1
、E2はボリューム(図示路)をマニュアル操作するこ
とによって電圧値を任意に変更可能であり、第1の可変
電源E1はグランドGNDのレベル、即ち、0V以上の
電圧値を設定でき、第2の可変電源E2はOV以下の電
圧値を設定できるようになっている。
増幅器11はオペアンプ12と、同アンプ12の出力端
子とグランl” G N Dとの間に直列に設けられた
一対の分圧抵抗R1,R2とで構成され、オペアンプ1
2の非反転入力端子は前記D/A変換器10に接続され
て同変換器10の出力電圧VOが人力され、反転入力端
子は分圧抵抗R1゜R2間に接続されてその出力電圧(
増幅電圧)VAの一部が帰還されている。従って、この
増幅器11は前記出力電圧■0をα(= (R1+R2
)/R2)倍した増幅電圧VAを出力する。
前記増幅器11とグランドGNDとの間に設けられた電
圧計3はアナログ−デジタル変換器からなり、増幅器1
1の増幅電圧VAをデジタル信号として出力するように
なっている。この電圧計3はその最小分解能、即ち、測
定精度が前記D/A変換器10の最小分解能よりも大き
い安価で汎用の電圧計を使用している。
次に、上記構成の半導体テスタを使用したD/A変換器
10の出力電圧VOの電圧測定方法を説明する。
尚、説明の便宜上、本実施例における電圧計3は最小分
解能を2mV、測定範囲を±IOVとする。又、D/A
変換器IOはデジタル入力信号DO〜Dllを入力する
12ビット精度の分解能を備えるとともに、出力電圧範
囲VFの幅、即ち、電源端子VDDとクランド端子■S
Sとの間の電位差を5■とする。従って、D/A変換器
lOのILSB(最小分解能)は1.22mV (=5
V/2”)となり、ILSBの微小電圧変化は電圧計3
の最小分解能以下となる。更に、分圧抵抗R1,R2の
抵抗値を9.9にΩ、0.1にΩとすれば、増幅器11
の増幅率α−(9,9+0.1)10.1=100とな
る。
今、例えば、デジタル入力信号DO〜Dllが#FFE
(16進表示)から#FFF(16進表示)に変化する
場合におけるD/A変換器IOの出力電圧VOの変化を
測定するに際して、第1の可変電源E1の電圧値を5v
とし、第2の可変電源E2の電圧値をOVとすると、デ
ジタル人力信号#FFE、#FFFに対するD/A変換
器10の出力電圧理想値は4997.6mV、  49
98.8mVとなり、これらを増幅器11にて増幅する
と499、76 Vと499.88 Vとなって電圧計
3の測定範囲±IOVを大幅に超過してしまい、測定不
可能となる。
このため、第1及び第2の可変電源E1、E2の電圧値
を、両型源E1、E2間の電位差か5Vに保持されるよ
うにそれぞれ同じ値だけ増加又は減少させ、第3図に示
すようにD/A変換器10の出力電圧VOがグランドG
NDのレベル付近の値となるようにする。
即ち、上記の場合には第1及び第2の可変電源E1、E
2の電圧値を4.95 V減少させて、可変電源E1を
[1,05V、可変電源E2を−4,95Vに設定し、
D/A変換器10の出力電圧VOがグランドGNDのレ
ベル付近の値となるようにする。
このときのデジタル入力信号#FFE、#FFFに対す
るD/A変換器10の出力電圧理想値は47、6 mV
、  48.8 mVとなり、これらを増幅器1N、:
て増mしても4.76V、4.88Vとなッテ電圧計3
の測定範囲±IOV内に収まり、両出力電圧を測定する
ことができる。
そして、上記のように測定した両増幅電圧の差を求め、
その差を増幅器11の増幅率αで割ることにより、デジ
タル入力信号#FFEから#FFFへのILSHの変化
電圧を求めることができる。
即ち、両増幅電圧は4.88 Vと4.76 Vであり
、両者の差は1.22 Vとなり、これを増幅率α−1
00で割ると、1.22mVとなる。
このように、本実施例では第1及び第2の可変電源E1
、E2の電圧値を、両型源E1、E2間の電位差が所定
値となるように調整してD/A変換器10の出力電圧■
OがグランドGNDのレベル付近の値となるようにした
ので、分解能及び測定範囲に制限がある安価で汎用性の
高い電圧計3を備えた半導体テスタにおいても、電圧計
3の分解能以下の微小電圧変化を容易かつ高精度に測定
することができる。
尚、本実施例では増幅器11における分圧抵抗R1,R
2を固定抵抗としたが、分圧抵抗R1゜R2のいずれか
一方を可変抵抗とし、その増幅率αを変更可能に構成し
てもよい。
又、本実施例ではボリューム(図示路)をマニュアル操
作することによって第1及び第2の可変電源E1、E2
の電圧値を変更するようにしたか、デジタル入力信号D
O〜D n−1に基づいて各可変電源E1、E2の電圧
値を切り換え制御する切換えコントローラを設けてもよ
い。
更に、本実施例では被測定半導体装置としてD/A変換
器IOに実施したが、電源端子及びグランド端子に供給
されている電圧範囲で出力電圧を出力するとともに、電
源端子及びグランド端子の電圧の変化に同期して出力電
圧が変化するような全ての半導体装置に実施可能である
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明によれば安価で汎用性の高
い半導体テスタを使用して被測定半導体装置の出力電圧
の微小電圧変化を容易かつ高精度に測定できる優れた効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は一実施例における半導体テスタを示すブロック
回路図、 第3図は一実施例の作用説明図である。 図において、 1は被測定半導体装置、 2は増幅器、 3は電圧計、 Elは第1の可変電源、 R2は第2の可変電源、 VDDは電源端子、 VSSはグランド端子である。 図 本発明の原理説明図 図 一実施例における半導体テスタを示すブロック回路図N
D 第3図 一実施例の作用説明図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  被測定半導体装置(1)の電源端子(VDD)に供給
    する電圧の値を変更可能な第1の可変電源(E1)と、
    同じく被測定半導体装置(1)のグランド端子(VSS
    )に供給する電圧の値を変更可能な第2の可変電源(E
    2)と、入力信号に基づく被測定半導体装置(1)の出
    力電圧を増幅する増幅器(2)と、増幅器(2)による
    増幅電圧を測定する電圧計(3)とを備えた半導体テス
    タを使用して被測定半導体装置(1)の出力電圧を測定
    するに際し、 第1及び第2の可変電源(E1、E2)間の電圧差が所
    定値に保持されるように両可変電源(E1、E2)の電
    圧値を増加又は減少させ、被測定半導体装置(1)の出
    力電圧を電圧計(3)のグランドレベル付近にしたこと
    を特徴とする半導体装置
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