JPS60253883A - 定電流負荷兼定電圧印加電流測定器 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 この発明は例えば半導体論理回路の集積回路に対する直
流特性試験は用いられ、定流電流を測定対象へ負荷電流
として供給することができ、かっ流を測定する定電流負
荷兼定電圧印加電流測定器に関する。　゛ 「従来技術」　゛　□ 半導体論理集積回路の直流特性試験°′においては、被
試験半導体（測定対縁）に対して定電流を印加した時の
その印加端子に発生する電圧を測定し、捷た定電圧を印
加した時にその印加端子に流れる電流を測定することが
行われる。このような直流特性を測定する定電流定電圧
測定器は、従来においては第３図に示すように構成され
ていた。

即ち例えばデジタル値を設定すると、これに対応した定
電圧又は定電流を出力するＤ／Ａ変換器１１の出力が抵
抗器１２を通じて演算増幅器１３の反転入力側に供給さ
れる。演算増幅器１３の非反転入力側は接地されておシ
、出力側は電流検出用抵抗器１４を通じ、更にスイッチ
１５を通じて験半導体論理回路素子（以下被試験素子又
は被測定素子と記す）１７が接続される。この出力端子
１６はスイッチ１８　ｆ：　ｉＭじてバッファ回路１９
に接続され、バッファ回路１９の出力は抵抗器２１を通
じ、更にスイッチ２２を通じて演算増幅器１３の反転入
力側に接続されている。演算増幅器１３の出力側は抵抗
器２３を通じて演算増幅器２４の非反転入力側に接続さ
れ、この非反転入力側は抵抗器２５を通じて接地される
。又バッファ回路１９の出力は抵抗器２６を通じて演算
増幅器２４の反転入力側に接続され、この反転入力側と
演算増幅器２４の出力側との間に、帰還抵抗器２７が接
続される。これら抵抗器２３，２５，２６．２７及び演
算増幅器２４は電流検出回路２８を構成している。演算
増幅器２４の出力側はスイッチ２９を通じてＡ／Ｄ変換
器３１に接続される。バッファ回路１９の出力はスイッ
チ３２を通じてＡ／Ｄ変換器３１に接続される。更に演
算増幅器１３の反転入力側はスイッチ３３を通じ、更に
抵抗器３４をｉｍじて演算増幅器２４の出力側に接続さ
れている。

試験を行う場合においてはスイッチ１５　、１８は常に
ＯＮとされておき、この状態で、定電圧を被試験素子１
７に印加してその時出力端子１６に流れる電流を測定す
るには、スイッチ２２と２９とをＯＮとし、スイッチ３
２．３３はＯＦＦとする。との場合抵抗器１２及び２１
．更にＤ／Ａ変換器１１の出力電圧によって決捷る定電
圧が出力端子１６に現われ、これが被試験素子１・７に
印加される。この時、被試験素子１７に流れる電流は電
流検出用抵抗器１４を通る。この抵抗器１４の両端間の
電圧が電流検出回路２８により検出され、その出力はＡ
／Ｄ変換器３１においてデジタル信号に変換され、これ
が表示される。出力端子１６の電圧とバッファ回路１９
の出力電圧の出力電圧とが等しく、従って電流検出回路
２８で検出した電流検出用抵抗器１４の両端電圧と、抵
抗器１４の抵抗値とから出力端子１６を流れる電流を知
ることができる。

被試験素子１７に対して定電流を供給してその時の出力
端子１６の電圧を測定するには、スイッチ２２．２９を
ＯＦＦとし、スイッチ３２．３３をＯＮとする。この時
Ａ／Ｄ変換器１１の出力電圧、抵抗器１２．３４及び１
４の各抵抗値によって決められる定電流が被試験素子１
７に供給される。この時の出力端子１６の電圧がバッフ
ァ回路１９を通じ、更にスイッチ３２を通じてＡ／Ｄ変
換器３１に供給されて測定される。

一方、機能試験を行う際に被試験素子に規定の負荷条件
ｔｑえるため、つまシ負荷を与えた状態の試験を行うた
め、被試験素子１７の各端子ピンと対応してそれぞれ定
電流負荷回路が設けられ、被試験素子の各端子ビンにそ
れぞれ予め決められた定電流を流すようにした試験装置
がある。即ち第４図に示すように高電位の電源端子４１
に接続された定電流源４２はダイオードブリッジ４３の
互に陽極が接続された接続端に接続され、ダイオードブ
リッジ４３の互に陰極が接続された接続端は定電流＃４
４を通じて低電位の電源端子４５に接続される。ダイオ
ードブリッジ４３の一方の陰極及び陽極の接続端は電流
入出力端子４６に接続され、この電流入出力端子４６は
被試験素子１７に接続される。更にダイオードブリッジ
４３の池の陰極陽極接続端はバッファ回路４７の出力側
に接続され、バッファ回路４７の入力側は切替電圧端子
４８に接続されている。

例えば定電流源４２．４４の定電流匝は等しい値とされ
、切替電圧端子４８に与える電圧Ｖｊを制御して、例え
ば入出力端子４６の電圧よりも高くすると定電流４２の
定電流の一部又は全部が入出力端子４６よシ被試験素子
１７に供給される。切替電圧端子４８の電圧Ｖｔを入出
力端子４６の電圧よりも下げると、定電流源４２の定電
流の一部又は全部をバッファ回路４７側に引き込むと入
出力端子４６を通じて被試験素子１７よシ定電流源４４
に電流が流れる。つまり定電流源４４の電流が被試験素
子１７に供給される。このように被試験素子１７に定電
流負荷を与えた状態において、その時の入出力端子４６
の電圧を比較器４９．５１に。

てそれぞれ電圧ｖｈ及びこれよりも低い電圧Ｖ、と比較
して端子４６の電圧がｖｈ以上か、ｖノ以下か、Ｖｈ−
Ｖ、！間かの判定が行われる。

このように定電流負荷回路が設けられているから、定電
流を被試験素子１７に印加してその時の入出力端子４６
の電圧を測定し、又は電圧範囲を判定することによって
定電流印加電圧測定を行うことが可能となる。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし定電流負荷回路では定電圧印加電流測定を行うこ
とができない。このため従来においては第３図に示した
直流特性試験器を用いていた。この直流特性試験器は演
算増幅器１３，１９は比較的大きい電流を供給する必要
があり、このため高価なものとなり、またスイッチの数
も多く、この点からも価格の高いものであった。被試験
素子１７として測定端子の多いものを試験する場合にお
いては各端子を順次切替えて測定すると、測定時間が長
くなシ、何台も直流特性試験器を用いると、全体として
著しく高価なものになる。

この発明の目的は定電圧印加電流ｆｆ１ｌＪ定及び定電
流印加電圧測定の何れをも行うことができ、しかも安価
に構成することができ、従って多数の端子や、或は多く
の被測定対象を同時に試験することを安価な装置で行う
ことができ、しかも測定時間を大幅に減少することが可
能となる定電流負荷兼定電圧印加電流測定器を提供する
ものである。

「問題点を解決するための手段」 この発明によれば高電位側の定電流回路及び低電位側の
定電流回路を、ダイオードブリッジに演算増幅器を通じ
て切替電圧を印加することによって電流切替を行う定電
流負荷回路において、演算増幅器の反転入力側を定電流
負荷回路の電流人出端と、ダイオードブリッジの切替電
圧設定端とにスイッチによって切替えることができるよ
うに構成される。また演算増幅器の出力電流を電流検出
回路で検出することができるようにされる。

「実施例」 第１図はこの発明による定電流負荷兼定電圧印加電流測
定器の一例を示し、第３図及び第４図と対応する部分に
は同一符号を付けである。この実施例においては、演算
増幅器５２が設けられ、これは第４図に示した回路にお
けるバッファ回路４７の演算増幅器と同様に端子４８の
切替電圧Ｖｉをダイオードブリッジ４３に設定するため
のものでおり、演算増幅器５２の非反転入力側は切替電
圧設定端子４８に接続され、反転入力側はスイッチ５３
を通じて電流入出力端子４６に接続され、またスイッチ
５４を通じてダイオードブリッジ４３の切替電圧設定端
５５、つまシ演算増幅器５２の出力側と接続される側に
接続される。更に演算増幅器５２の出力側は電流検出用
抵抗器１４金通じてダイオードブリッジ４３の切替電圧
設定端５５に接続される。電流検出用抵抗器１４の両端
は電流検出回路２８に接続され、電流検出回路２８の出
力はＡ／Ｄ変換器３１に接続される。この例においては
電流検出用抵抗器１４のダイオードブリッジ４３側はバ
ッファ回路５６を通じて電流検出回路２８に接続されて
いる。

この構成において定電流負荷回路として動作させる場合
は、スイッチ５３をＯＦＦとしてスイッチ５４をＯＮと
する。これにより演算増幅器５２の反転入力側は１電流
検出用抵抗器１４とダイオードブリッジ４３の接続点５
５に接続され、しかも電流検出用抵抗器１４の抵抗値は
小さな値であり、よって演算増幅器５２は第４図におけ
るバッファ回路４７と同様に作用し、第４図に示した回
路と同様になシ、端子４８における設定電圧Ｖｔ（ｉ−
切替えることによって定電流源４２の定電流を入出力端
子４６を通じて被測定素子１７に供給し、又は定電流源
４４の定電流を被電流素子１７に供給することができる
。つまり定電流を被測定素子１７に負荷電流として供給
することができ、必要に応じてこの時の端子４６の電圧
を測定することによって定電流供給電圧測定を行うこと
ができる。この場合において被測定素子１７が論理回路
の場合は比較器４９．５１によって電圧がｖｈ〜Ｖ、間
がＶｈ　Ｒ上か、Ｖ、ｕ下かの判定をするのみでもよい
。

定電圧印加電流測定を行う場合は、スイッチ５４をＯＦ
Ｆとしてスイッチ５３をＯＮとする。この場合定電圧回
路となり、切替電圧設定端子４８の電ＥＶｔが入出力端
子４６に印加され、これが被測定素子１７に与えられる
。定電流源４２．４４の定電流値を等しくすることによ
って入出力端子４６に流れる電流Ｉｄと、電流検出用抵
抗器１４に流れる電流■、とが等しくなる。従って定電
！ＥＶｊを被測定素子１７に印加した時に入出力端子４
６に流れる電流を、電流検出用抵抗器１４の両端間の電
圧を電流検出回路２８で検出してＡ／Ｄ変換器３１で測
定することができる。

この電流検出回路２８の出力をＡ／Ｄ変換器３１に供給
するととなく、例えば第２図に示すようにその出力をス
イッチ５７によシ入出力端子４６の電圧と切替えてアナ
ログ比較器４９．５１に供給して、比較器４９．５１の
何れからか例えば高レベルが得られたら、オア回路５８
より被測定素子１７が不良であることを示す信号を出力
するようにすることもできる。つまり従来における定電
流負荷試験に用いるアナログ比較器４９．５１を利用し
、またその時の基準電圧ｖｈ、Ｖｉを基鋸として測定す
ることもできる。

「発明の効果」 思上述べたようにこの発明によれば従来からアナログ試
験装置によく用いられている定電流負荷回路に定電流検
出回路２８とスイッチ５３　、５４との僅かなものを付
加するのみで構成することができ、第３図に示した従来
の直流特性試験器と比べその構成が簡単で、特に演算増
幅器としては演算増幅器５２のみが多少電流を必要とし
、高価なものになるが、第３図における演算増幅器１３
゜１９のように二つも必要とせず、また従来はスイッチ
２２．２９．３２　、’３３の４個を必要としたが、ス
イッチ５３．５４の２個のみで良く、それだけ安価に構
成することができる。従ってこのように比較的安価に構
成できるため、多数のビン端子や被測定素子に対して同
時にそれぞれ格別に設けて測定を行うことができ、短時
間で測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による定電流負荷兼定電圧印加電流測
定器の一例を示す接続図、第２図はその一部変形例を示
す接続図、第３図は従来の定電圧印加電流測定及び定電
流印加電圧測定器を示す接続図、第４図は従来の定電流
負荷回路を示す接続図である。 １４：電流検出用抵抗器、１７：被測定素子、２８：電
流検出回路、３２：高電位側の定電流源、、　４４　：
低電位側の定電流源、４６：電流入出力端子、４８：切
替電圧設定端子。 特許出願人　タケダ理研工業株式会社 代　理　人　草　野　卓 ムー　ノ刊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　高電位側に接続された第１定電流回路及び低電
   位側に接続された第２定電流回路、これら定電流回路の
   電流を電流入出力端子へ切替供給するダイオードブリッ
   ジ、そのダイオードブリッジに対して切替設定電圧を与
   える演算増幅器にょシ構成された定電流負荷回路と、上
   記演算増幅器の反転入力側を、上記電流入出力端子と上
   記ダイオードブリッジの切替電圧設定端とに切替接続す
   るスイッチと、上記演算増幅器の出力電流を検出する回
   路とを具備する定電流負荷兼定電圧印加電流測定器０