WO2006090752A1 - 電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法 - Google Patents

電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2006090752A1
WO2006090752A1 PCT/JP2006/303198 JP2006303198W WO2006090752A1 WO 2006090752 A1 WO2006090752 A1 WO 2006090752A1 JP 2006303198 W JP2006303198 W JP 2006303198W WO 2006090752 A1 WO2006090752 A1 WO 2006090752A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
voltage
capacitor
electronic device
switch
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/303198
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshihiro Hashimoto
Original Assignee
Advantest Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corporation filed Critical Advantest Corporation
Priority to EP06714338A priority Critical patent/EP1865333A1/en
Priority to CN2006800060665A priority patent/CN101128742B/zh
Publication of WO2006090752A1 publication Critical patent/WO2006090752A1/ja
Priority to US11/755,746 priority patent/US7576555B2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317—Testing of digital circuits
    • G01R31/3181—Functional testing
    • G01R31/319—Tester hardware, i.e. output processing circuits
    • G01R31/31917—Stimuli generation or application of test patterns to the device under test [DUT]
    • G01R31/31924—Voltage or current aspects, e.g. driver, receiver
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/30—Marginal testing, e.g. by varying supply voltage
    • G01R31/3004—Current or voltage test
    • G01R31/3008—Quiescent current [IDDQ] test or leakage current test

Definitions

  • the present invention relates to a current measurement device, a test device, a current measurement method, and a test method.
  • the present invention relates to a current measurement apparatus, a test apparatus, a current measurement method, and a test method for measuring a current received by an electronic device.
  • This application is related to the following Japanese application. For designated countries where incorporation by reference of documents is permitted, the contents described in the following application are incorporated into this application by reference and made a part of this application.
  • Patent application 2005 050071 Filing date February 25, 2005
  • Patent Document 1, 2 reference JP 2001- 41997 JP
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-347421
  • an object of the present invention is to provide a current measuring device, a test device, a current measuring method, and a test method that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims.
  • the dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
  • a current measuring apparatus for measuring a current received by an electronic device from an input terminal, wherein the reference supply is a reference for a voltage supplied to the electronic device during the current measurement.
  • the reference supply is a reference for a voltage supplied to the electronic device during the current measurement.
  • a first capacitor for storing voltage; a first switch for connecting the power supply to the first capacitor before current measurement to store the reference supply voltage; and disconnecting the power supply from the first capacitor during current measurement;
  • a current supply unit that supplies current based on the reference supply voltage and the terminal voltage of the input terminal stored in the first capacitor to the electronic device during current measurement; and a supply current supplied to the electronic device
  • a first current measuring unit that measures the current.
  • the current supply unit amplifies a difference obtained by subtracting the terminal voltage from the reference supply voltage, and outputs a voltage added to the reference supply voltage; and A resistor connected between an output and the input terminal and supplying the supply current corresponding to the difference between the output voltage of the first differential amplifier and the terminal voltage to the input terminal may be provided.
  • the first current measurement unit outputs a differential voltage obtained by subtracting the terminal voltage on the input terminal side of the resistor from the output voltage on the first differential amplifier side of the resistor; And a measuring unit for measuring the supply current based on the differential voltage! Good.
  • the first current measurement unit outputs a voltage source that outputs a preset measurement reference voltage, and a differential amplification voltage obtained by amplifying the difference between the differential voltage and the measurement reference voltage.
  • the differential signal may further include two differential amplifiers, and the measurement unit may measure the supply current based on the differential amplification voltage.
  • the first current measurement unit may further include a low-pass filter connected between the voltage source and the second differential amplifier.
  • the correction unit further includes a correction unit that corrects the reference supply voltage by adding a correction voltage corresponding to the differential voltage to the reference supply voltage, and the current supply unit is corrected by the correction unit during current measurement.
  • a current based on the reference supply voltage and the terminal voltage may be supplied to the electronic device.
  • the correction unit includes an adder that adds the correction voltage corresponding to the difference voltage to the reference supply voltage, and a second capacitor that accumulates an output voltage of the adder and supplies the output voltage to the first difference amplifier.
  • the correction unit is provided between the output of the adder and the second capacitor, and connects the second capacitor to the output of the adder for a predetermined period from the start of current measurement. There may be further provided a second switch for accumulating the output voltage of the adder and disconnecting between the output of the adder and the second capacitor after elapse of the predetermined period.
  • a power supply that supplies the reference supply voltage to the first capacitor and the input terminal before current measurement; and a third switch that disconnects the power supply from the first capacitor and the input terminal during current measurement; Adding a predetermined offset voltage to the reference supply voltage accumulated in the first capacitor during the current measurement and supplying the current supply unit with the terminal voltage before the current measurement. You may further provide the voltage adjustment part made higher compared with a terminal voltage.
  • the third switch includes a wiring between the power supply and the input terminal, a contact point of a wiring between the end of the first switch to which the first capacitor is not connected and the power supply, Provided between the output terminal of the power source, the output terminal of the power source and the contact
  • the first transistor that cuts off the current from the output terminal side of the power source to the contact side and the contact side force that cuts off the current to the output terminal side of the power source when the power is turned off. Have a second transistor in series.
  • the fourth switch provided between the terminal on the input terminal side of the third switch and the first differential amplifier, the end of the resistor on the input terminal side, and the input terminal
  • a second switch for measuring the current supplied by the power source to the input terminal, an operating current test for measuring the operating current received by the electronic device during operation, and A test control unit that controls a quiescent current test for measuring a quiescent current received by the electronic device while the electronic device is stationary, wherein the test control unit turns on the third switch in the operating current test, and The fourth switch and the fifth switch are turned off, and the current supplied from the power source to the input terminal is measured as the operating current by the second current measuring unit.
  • 3 switch is turned off, the fourth switch and the fifth switch are turned on, and the current supplied to the electronic device based on the reference supply voltage and the terminal voltage accumulated in the first capacitor is changed.
  • the quiescent current may be measured by the first current measuring unit.
  • a power supply that supplies the reference supply voltage to the first capacitor and the input terminal before current measurement, and a third switch that is disconnected from the power supply, the first capacitor, and the input terminal during current measurement.
  • the measurement invalidity detection unit may turn on the third switch to supply current to the electronic device when detecting that the current measurement is invalid.
  • a test apparatus for testing an electronic device, the first capacitor storing a reference supply voltage serving as a reference of a voltage supplied to the electronic device during current measurement; Connecting a power source to the first capacitor before current measurement to store the reference supply voltage, and disconnecting the power source from the first capacitor during current measurement.
  • a switch a current supply unit configured to supply current to the electronic device based on the reference supply voltage stored in the first capacitor and a terminal voltage of the input terminal of the electronic device during current measurement; and the electronic device
  • a test apparatus is provided that includes a first current measurement unit that measures a supply current supplied to a device.
  • a current measurement method for measuring a current received by an electronic device at an input terminal force which is a reference supply serving as a reference for a voltage supplied to the electronic device during the current measurement.
  • a reference supply voltage accumulation stage for accumulating voltage in a first capacitor, and a power supply is connected to the first capacitor before current measurement to accumulate the reference supply voltage, and the power supply is disconnected from the first capacitor during current measurement.
  • Controlling the first switch so that the current supply stage supplies current to the electronic device based on the reference supply voltage stored in the first capacitor and the terminal voltage of the input terminal during current measurement.
  • a first current measurement step of measuring a supply current supplied to the electronic device is a reference supply voltage supplied to the electronic device.
  • a test method for testing an electronic device wherein a reference supply voltage serving as a reference for a voltage supplied to the electronic device during current measurement is stored in a first capacitor.
  • a reference supply voltage accumulating stage, and a first switch connected to the first capacitor before current measurement to store the reference supply voltage and to disconnect the power supply during the current measurement.
  • a first current measurement step for measuring a supply current supplied to the electronic device.
  • FIG. 1 shows a configuration of a current measuring device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a configuration of a power supply unit 506 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a configuration of switch 152 and switch 174 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a first operation example of the current measuring apparatus 10 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a second operation example of the current measuring apparatus 10 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a third operation example of the current measuring apparatus 10 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows the noise reduction effect of the current measuring apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. Explanation of symbols
  • FIG. 1 shows a configuration of a current measuring apparatus 10 according to this embodiment together with an electronic device 20.
  • the current measuring apparatus 10 measures a current at which an electronic device 20 which is a device under test (DUT) such as an LSI also receives an input terminal force such as a power supply terminal.
  • the current measuring device 10 is, for example, a test device that tests the electronic device 20, and performs an operating current test that measures current consumed by the electronic device 20 during operation and a quiescent current test that measures leakage current during quiescence.
  • the current measuring apparatus 10 according to the present embodiment can reduce noise of the current supplied to the electronic device 20 in the quiescent current test, and can measure the leakage current with higher accuracy.
  • the current measuring device 10 includes a test control unit 90, a power supply unit 506, a pattern generation unit 502, a signal input unit 504, and a determination unit 508.
  • the test control unit 90 controls the power supply unit 506, the pattern generation unit 502, the signal input unit 504, and the determination unit 508.
  • the power supply unit 506 is a power supply device that supplies a power supply current to the electronic device 20.
  • the power source unit 506 is a power source power supplied to the electronic device 20 in the operating current test and the quiescent current test of the electronic device 20. The flow size is measured, and the measurement result is notified to the determination unit 508.
  • the pattern generation unit 502 executes a test program sequence based on an instruction from the test control unit 90 and generates a test pattern to be supplied to the electronic device 20.
  • the signal input unit 504 receives and shapes the test pattern, and generates a test signal to be supplied to the electronic device 20. That is, for example, the signal input unit 504 generates a signal waveform specified at a timing specified by the test pattern. Then, the signal input unit 504 supplies a test signal to the electronic device 20.
  • the determination unit 508 determines pass / fail of the electronic device 20 based on a signal output from the electronic device 20 according to the test signal. Further, the determination unit 508 determines the quality of the electronic device 20 based on the magnitude of the power supply current supplied to the electronic device 20.
  • the current measuring device 10 may function as a current measuring device according to the present invention.
  • FIG. 2 shows the configuration of the power supply unit 506 according to the present embodiment, together with the electronic device 20 and the test control unit 90.
  • the power supply unit 506 includes a current measurement unit 30, a current measurement unit 40, and a capacitor 50.
  • the current measuring unit 30 is mainly used for a quiescent current test of the electronic device 20, and supplies a small current to the electronic device 20 as compared with the current measuring unit 40, and measures the magnitude of the supplied supply current.
  • the current measuring unit 40 is mainly used for the operating current test of the electronic device 20, and supplies a larger current to the electronic device 20 than the current measuring unit 30 during the functional test of the electronic device 20, and the current of the supplied current is measured. By measuring the magnitude, the current received by the electronic device 20 is measured.
  • the capacitor 50 causes the terminal voltage of the input terminal 25 to be delayed by the delay until the current measurement unit 30 and the current measurement unit 40 increase the current supply amount. This is a smoothing capacitor for preventing fluctuations.
  • the current measuring unit 30 is an example of a current measuring apparatus according to the present invention.
  • the current measuring unit 30 supplies a current to the electronic device 20, and measures a current that the electronic device 20 also receives an input terminal force.
  • the current measuring unit 30 uses the voltage stored in the capacitor 100 as a reference instead of generating a voltage that is a reference for the terminal voltage of the input terminal 25 by a power supply or the like. Control the voltage. Thereby, the current measuring unit 30 can supply a stable current with a small noise current to the electronic device 20.
  • the current measurement unit 30 includes a switch control unit 35, a voltage follower 172, a capacitor 100, a switch 102, a resistor 104, a current supply unit 110, a current measurement unit 120, and a correction unit 140.
  • the voltage adjustment unit 160, the measurement invalidity detection unit 180, the switch 170, and the switch 174 are provided.
  • the switch control unit 35 controls on / off of each switch (102, 141, 144, 148, 163, 166, 170, 174, etc.) in the current measuring unit 30. Further, the switch control unit 35 according to the present embodiment further controls on / off of the switch 152 in the current measuring unit 40.
  • the positive input is connected to the input terminal 25 via the switch 170, the negative input is connected to the output of the voltage follower 172, and the output voltage is changed according to the input voltage and the output voltage. Outputs output voltage with stabilized input voltage.
  • the output terminal of the voltage follower 172 is connected to the switch 102 and the resistor 113 in the current supply unit 110.
  • the capacitor 100 stores a reference supply voltage that is a reference for a voltage supplied to the electronic device 20 during current measurement.
  • the capacitor 100 is connected between the input of the reference supply voltage to the correction unit 140 and the ground.
  • the switch 102 is connected between the reference supply voltage output end of the capacitor 100 and the power supply 150.
  • the switch 102 is turned on by the switch control unit 35 before current measurement by the current measurement unit 30, and the power supply 150 in the current measurement unit 40 is connected to the capacitor 100 to accumulate the reference supply voltage.
  • the switch 102 is turned off by the switch control unit 35 during the current measurement by the current measurement unit 30 to disconnect the power supply 150 from the capacitor 100.
  • the resistor 104 is connected between the end of the switch 102 on the capacitor 100 side and the end of the capacitor 100 on the reference supply voltage output side.
  • the current supply unit 110 inputs the reference supply voltage of the capacitor 100 via the correction unit 140, and the terminal voltage of the input terminal 25 is supplied to the switch 170 and the voltage follower 172. Input through. Then, the current supply unit 110 supplies the electronic device 20 with a current based on the reference supply voltage accumulated in the capacitor 100 and the terminal voltage of the input terminal 25 during the current measurement by the current measurement unit 30.
  • the current supply unit 110 includes a differential amplifier 112, a resistor 113, a resistor 114, a voltage follower 116, a resistor 118, and a capacitor 119.
  • the difference amplifier 112 is an example of a first difference amplifier according to the present invention, and the reference supply voltage force input via the correction unit 140 also amplifies the difference obtained by subtracting the terminal voltage, and is added to the reference supply voltage. Is output. More specifically, the differential amplifier 112 is a voltage obtained by adding a positive voltage obtained by amplifying the difference obtained by subtracting the terminal voltage from the reference supply voltage to the reference supply voltage when the terminal voltage is lower than the reference supply voltage. Is output. When the terminal voltage is higher than the reference supply voltage, a voltage obtained by adding a negative voltage obtained by amplifying the difference obtained by subtracting the terminal voltage from the reference supply voltage to the reference supply voltage is output. Resistor 113 and resistor 114 determine the amplification factor of differential amplifier 112.
  • the amplification factor G is RfZRi.
  • the amplification factor is preferably 1 or more in order to reduce the amount of decrease in the terminal voltage of the input terminal 25.
  • the voltage follower 116 is a difference calculator in which a positive input is connected to the output of the differential amplifier 112 and a negative input is connected to the output of the voltage follower 116.
  • the voltage follower 116 outputs an output voltage in which the input voltage is stabilized by changing the output voltage according to the input voltage and the output voltage.
  • the resistor 118 is connected between the output of the differential amplifier 112 and the input terminal 25, and supplies a supply current corresponding to the difference between the output voltage of the differential amplifier 112 and the terminal voltage of the input terminal 25 to the input terminal 25.
  • the capacitor 119 is connected between the end of the resistor 118 on the input terminal 25 side and the ground, and stabilizes the current supplied to the input terminal 25 via the resistor 118.
  • the current measurement unit 120 is an example of a first current measurement unit according to the present invention, and measures the supply current supplied to the electronic device 20 by the current supply unit 110.
  • the current measuring unit 120 includes a difference computing unit 122, Yanagi's constant voltage 124, a voltage source 126, a Ronos fin inductor 128, a difference amplifier 130, and a measuring unit 132.
  • the difference calculator 122 is connected between the voltage follower 116 and the input terminal 25, and outputs the differential voltage obtained by subtracting the terminal voltage on the input terminal 25 side in the resistor 118 from the output voltage force on the differential amplifier 112 side in the resistor 118.
  • the measuring unit 124 measures the supply current based on the differential voltage.
  • the voltage source 126, the differential amplifier 130, the measurement unit 132, and the low-pass filter 128 are provided to measure the supply current Iddq to the electronic device 20 with higher accuracy than the measurement unit 124.
  • the voltage source 126 includes, for example, a DA converter that converts a digital voltage set value set by the test control unit 90 into an analog voltage, and outputs a measurement reference voltage set in advance by the test control unit 90.
  • the difference amplifier 130 outputs a difference amplification voltage obtained by amplifying the difference between the difference voltage output from the difference calculator 122 and the measurement reference voltage output from the voltage source 126.
  • the measuring unit 132 measures the supply current based on the differential amplification voltage output from the differential amplifier 130.
  • the low-pass filter 128 is connected between the voltage source 126 and the differential amplifier 130, and stabilizes the measurement reference voltage output from the voltage source 126.
  • the current measuring device 10 outputs the measurement reference voltage Vref from the voltage source 126 in advance when measuring the supply current with high accuracy.
  • the current measuring apparatus 10 applies a voltage that is substantially the same as the voltage output from the difference calculator 122 in response to the current Idd q slightly smaller than the theoretical value so that this Vref is smaller than the voltage output from the difference calculator 122.
  • the measurement unit 1 32 measures the voltage output from the differential amplifier 130, thereby accurately supplying the supply current using an AD converter having a smaller number of bits compared to the case of directly measuring the output voltage of the difference calculator 122. Iddq can be measured.
  • the voltage source 126 is measured with a resolution in voltage units corresponding to 10% of Iddq. It only needs to output the reference voltage Vref.
  • the value obtained by multiplying the set resolution of the voltage source 126 by the measurement resolution of the measurement unit 132 should be equal to or greater than the value obtained by dividing Iddq by the measurement unit (for example, 1 A).
  • the differential amplifier 130 and the differential amplifier 130 and the differential amplifier 130 are provided by providing a low-pass filter 128 between the voltage source 126 and the differential amplifier 130. An accurate current value can be obtained in a shorter measurement period compared to providing a low-pass filter between the measuring units 132 to reduce noise.
  • the correction unit 140 corrects the reference supply voltage by adding a correction voltage corresponding to the differential voltage output from the difference calculator 122 to the reference supply voltage of the capacitor 100.
  • the operation mode of the current measurement device 10 that corrects the reference supply voltage according to the differential voltage is referred to as a voltage correction mode.
  • the correction unit 140 adjusts the reference supply voltage supplied to the differential amplifier 112 in the current supply unit 110 according to the voltage output from the voltage adjustment unit 160.
  • Correction unit 140 includes switch 141, resistor 142, capacitor 143, switch 144, calorie calculator 145, capacitor 146, resistor 147, and switch 148.
  • the switch 141 is connected between the output of the difference calculator 122 and the input of the adder 145.
  • the switch 141 is turned on by the switch control unit 35 when performing correction to add a correction voltage based on the differential voltage to the reference supply voltage during current measurement, and the difference voltage of the difference calculator 122 is added to the adder 145. Supply.
  • the switch control unit 35 turns it off during the current measurement.
  • Resistor 142 is connected between switch 141 and adder 145.
  • the capacitor 143 is connected between the input of the adder 145 and the ground, and stabilizes the difference voltage of the difference calculator 122 and supplies it to the adder 145 in the same manner as the capacitor 100. More specifically, when performing the above correction, the switch control unit 35 turns on the switch 141 and turns off the switch 144 during the quiescent current test, and stores the difference voltage of the difference calculator 122 in the capacitor 143. . Then, the switch control unit 35 turns off the switch 141 before the current measurement unit 120 measures the supply current to the electronic device 20. As a result, the capacitor 100 can supply the accumulated differential voltage to the adder 145.
  • the switch 144 is connected between the end of the switch 141 on the adder 145 side and the ground.
  • the resistor 142 is turned off by the switch control unit 35 when performing the above correction.
  • the correction is not performed, it is turned on by the switch control unit 35, and the input of the adder 145 is set to 0V and the reference supply voltage is not corrected.
  • the adder 145 When performing the above correction, the adder 145 amplifies the difference voltage output from the difference calculator 122 and accumulated in the capacitor 143 by a predetermined amplification factor, and adds it to the reference supply voltage.
  • the corrected reference supply voltage is supplied to the differential amplifier 112.
  • the current supply unit 110 can supply a current based on the reference supply voltage corrected by the correction unit 140 and the terminal voltage of the input terminal 25 to the electronic device 20 during current measurement.
  • the adder 145 adjusts the reference supply voltage by further adding the voltage output from the voltage adjustment unit 160 to the reference supply voltage.
  • the capacitor 146 is connected between the wiring between the adder 145 and the difference amplifier 112 and the ground, accumulates the output voltage of the adder 145, and stores the voltage accumulated during the current measurement to the difference amplifier 112. Supply.
  • the switch 148 is provided between the output of the adder 145 and the capacitor 146 on the wiring between the adder 145 and the difference amplifier 112. The switch 148 is controlled by the switch control unit 35 and connects the capacitor 146 to the output of the adder 145 for a predetermined period from the start of current measurement by the quiescent current test, and accumulates the output voltage of the adder 145. Then, after the lapse of the predetermined period, the adder 145 The output and the capacitor 146 are disconnected, and the voltage stored in the capacitor 146 is supplied to the differential amplifier 112. Resistor 147 is connected between switch 148 and capacitor 146.
  • the current measuring apparatus 10 may have a configuration of V without the correction unit 140, and the capacitor 100 may be directly connected to the differential amplifier 112. ,.
  • the voltage adjustment unit 160 is connected to the input of the adder 145. Then, the voltage adjustment unit 160 adds the offset voltage preset by the test control unit 90 to the reference supply voltage accumulated in the capacitor 100 during the current measurement, and supplies the offset to the current supply unit 110 via the correction unit 140. To do.
  • the voltage adjustment unit 160 according to the present embodiment sets the offset voltage to 0 V before current measurement and sets the offset voltage to a positive value during current measurement, thereby converting the terminal voltage during current measurement into the terminal voltage before current measurement. Higher than As a result, the voltage adjustment unit 160 can set the terminal voltage during the logic setting period (setup period) in the electronic device 20 before the quiescent current test to a lower value than during the quiescent current test.
  • the operation mode of the current measuring device 10 that increases the terminal voltage during current measurement compared to before current measurement is referred to as a voltage variable mode.
  • Voltage adjustment unit 160 includes a voltage source 162, a switch 163, a resistor 164, a capacitor 165, and a switch 166.
  • the voltage source 162 is, for example, a DA converter, and outputs an offset voltage corresponding to the setting of the test controller 90.
  • the switch 163 is provided on the wiring between the voltage source 162 and the adder 145, and is controlled by the switch control unit 35.
  • the voltage source 162 is provided between the wiring between the switch 163 and the adder 145 and the ground, and is controlled by the switch control unit 35.
  • the capacitor 165 is connected between the wiring between the switch 163 and the adder 145 and the ground, and stores the offset voltage while the switch 163 is on, and the switch 163 is off even when the switch 163 is off.
  • the offset voltage is continuously supplied to the adder 145.
  • the resistor 164 is provided between the switch 163 and the capacitor 165 in the wiring between the switch 163 and the force calculator 145.
  • the voltage regulator 160 shown above is configured so that the switch 163 is turned off before the quiescent current test. H 166 is turned on. As a result, the adder 145 is supplied with the voltage OV. Thus, before the quiescent current test, the adder 145 can output the current supply unit 110 without adding an offset voltage to the reference supply voltage. On the other hand, during the quiescent current test, switch 163 is turned on and switch 166 is turned off. As a result, the adder 145 can add the offset voltage to the reference supply voltage and output it to the current supply unit 110. Further, the switch 163 may be turned off after the elapse of a predetermined period from the start of the quiescent current test. As a result, the capacitor 165 can stably supply the accumulated offset voltage to the adder 145.
  • the measurement invalidity detection unit 180 receives the differential voltage output from the difference calculator 122, and the current supplied by the current measurement unit 120 during current measurement is greater than a preset threshold current. If so, it detects that the current measurement is invalid.
  • the measurement invalidity detection unit 180 includes a voltage source 182, a difference calculator 184, and an invalid recording unit 186.
  • the voltage source 182 outputs a voltage corresponding to the threshold current.
  • the difference calculator 184 subtracts the difference voltage output from the difference calculator 122 according to the supply current from the voltage of the voltage source 182. If the output voltage of the difference calculator 184 becomes negative during current measurement, the invalid recording unit 186 records that the current measurement is invalid, and notifies the test control unit 90 of it.
  • the switch 170 is provided between the wiring between the switch 152 and the input terminal 25 in the current measuring unit 40 and the differential amplifier 112. More specifically, the switch 170 is provided between a terminal on the input terminal 25 side of the switch 152 existing in the current measuring unit 40 and a voltage follower 172 provided between the differential amplifier 112. The switch 174 is provided between the input terminal 25 and the end of the resistor 118 on the input terminal 25 side.
  • the current measurement unit 40 includes a power supply 150, a switch 152, a capacitor 60, a resistor 70, and a current measurement unit 155.
  • the power supply 150 supplies current to the electronic device 20 during the operating current test.
  • the power supply 150 supplies a reference supply voltage to the capacitor 100 and the input terminal 25 before measuring the current in the quiescent current test.
  • Switch 152 disconnects power supply 150 as well as capacitor 100 and 25 input terminals during quiescent current measurement.
  • the capacitor 60 is connected between the wiring between the power supply 150 and the switch 152 and the ground, and the terminal voltage of the input terminal 25 decreases when the current Idd greatly fluctuates due to the operation of the electronic device 20. To prevent.
  • the resistor 70 is provided on the wiring between the capacitor 60 and the switch 152. While the switch 152 is on, a current corresponding to the difference between the output voltage of the power supply 150 and the terminal voltage of the input terminal 25 is electronic. Flow to device 20.
  • the current measurement unit 155 is an example of a second current measurement unit according to the present invention.
  • the current measurement unit 155 inputs the voltage across the resistor 70 and measures the current supplied from the power source 150 to the input terminal 25. That is, for example, the current measurement unit 155 performs the operation current test of the electronic device 20 based on the potential difference between both ends of the resistor 70 in the same manner as the current measurement unit 120 that measures current based on the voltage across the resistor 118. The current supplied to the electronic device 20 is measured.
  • the test control unit 90 controls the operating current test and the quiescent current test of the electronic device 20 as described below.
  • the test control unit 90 controls the switch control unit 35 to turn on the switch 152, turns off the switch 170 and the switch 174, and turns off the power supply.
  • the current supplied by the 150 to the input terminal 25 is measured by the current measuring unit 155 as the operating current.
  • the test control unit 90 controls the switch control unit 35 during the set-up period of the quiescent current test to switch 152, The switch 170, the switch 174, the switch 102, and the switch 148 are turned on, and the reference supply voltage supplied from the power supply 150 is accumulated in the capacitor 100 and the capacitor 146 and supplied to the electronic device 20. Then, when the current measurement is started, the test control unit 90 controls the switch control unit 35 to turn off the switch 152, turn on the switch 170 and switch 174, turn off the switch 102, and accumulate in the capacitor 100.
  • the current supplied to the electronic device 20 is measured by the current measuring unit 120 as a quiescent current.
  • the test control unit 90 turns off the switch 148 after a predetermined period from the start of current measurement, and based on the corrected reference supply voltage and terminal voltage accumulated in the capacitor 146, the electronic device The current supplied to 20 may be measured as a quiescent current.
  • the current based on the difference between the reference supply voltage and the terminal voltage stored in the capacitors 100 and Z or the capacitor 146 is supplied to the electronic device 20.
  • Noise current can be reduced.
  • the current measuring unit 120 can accurately measure the current supplied to the electronic device 20.
  • the reference supply voltage can be corrected according to the current supplied to the electronic device 20, and a stable voltage can be supplied to the electronic device 20 whose leakage current changes according to the voltage.
  • the temperature of the electronic device 20 can be prevented from increasing by lowering the terminal voltage during the setup period of the quiescent current test as compared with the current measurement.
  • FIG. 3 shows a configuration of the switch 152 according to the present embodiment.
  • Switch 152 is provided between the wiring between power supply 150 and input terminal 25, the end of switch 102 where capacitor 100 is not connected and the wiring contact between power supply 150 and the output terminal of power supply 150. It is done.
  • the switch 152 includes a transistor 200 and a transistor 210 in series between both ends.
  • the transistor 200 is provided between the output terminal of the power supply 150 and the above contact, and cuts off the current from the output terminal side of the power supply 150 to the contact side when turned off. On the other hand, a reverse current can flow to some extent even when it is turned off.
  • the transistor 210 is provided between the output terminal of the power supply 150 and the above contact, and cuts off the current from the contact side to the output terminal side of the power supply 150 when turned off. On the other hand, the current in the reverse direction can flow to some extent even when turned off.
  • the switch 152 shown above it is possible to prevent the current from flowing between the current measuring unit 40 during the quiescent current test in both directions, and the current supplied to the electronic device 20 can be accurately controlled. It can be measured well.
  • the switch 174 may have the same configuration as the switch 152. In this case, it is possible to prevent the current from flowing between the current measuring unit 30 during the operating current test in both directions.
  • FIG. 4 shows a first operation example of the current measurement device 10 according to the present embodiment.
  • the first operation example shows a high-speed mode operation in which the test is performed at high speed without correcting the reference supply voltage according to the supply current supplied to the electronic device 20.
  • the quiescent current test consists of a measurement preparation period (setup period) T1 for preparing to measure the supply current of the electronic device 20, a current measurement period T2 for measuring the supply current Iddq when the electronic device 20 is stationary, and a restoration. Divided into periods T3.
  • the test control unit 90 operates the switch 170 (Sla), the switch 174 ( Sib), switch 152 (S2a), switch 102 (S2b), and switch 148 (S5) are turned on.
  • the voltage output from the current measuring unit 40 is supplied to the electronic device 20 and stored in the capacitor 100.
  • switch 141 (S4) is turned off and switch 144 is turned on during the quiescent current test.
  • the switch 163 (S3) is turned off and the switch 166 is turned on during the quiescent current test.
  • the offset voltage Voff output from the voltage adjustment unit 160 is 0V.
  • the current measuring apparatus 10 supplies a test signal sequence to the electronic device 20 so as to be in a stationary state to be subjected to a stationary current test. Along with this operation, the current Idd consumed by the electronic device 20 changes. On the other hand, the current measuring unit 40 supplies the current Is corresponding to the current consumed by the electronic device 20 to the input terminal 25, and stabilizes the terminal voltage Vdd.
  • a current measurement period T2 is started.
  • switch 152 (S2a), switch 102 (S2b), and switch 148 (S5) are disconnected.
  • the current supply unit 110 can supply a current based on the difference between the reference supply voltage accumulated in the capacitor 100 and the capacitor 146 and the terminal voltage of the input terminal 25 to the input terminal 25.
  • the measurement unit 124 and Z or the measurement unit 132 in the current measurement unit 120 are set at predetermined timings within the current measurement period T2, for example, switch 152 (S2a), switch 102 (S2b), and switch 148 ( Measure the voltage output from the internal AD converter after the elapse of a predetermined period after cutting S5). Then, based on the measured voltage, the current value of the quiescent current supplied to the electronic device 20 is obtained.
  • the terminal voltage at the input terminal 25 can be reduced by the voltage ⁇ VI as compared with the reference supply voltage stored in the capacitor 100.
  • it automatically resets when the power supply voltage drops There may be a function of performing an operation to initialize the inside. In such a test of the electronic device 20, if a large current flows during the current measurement period T 2, the terminal voltage Vdd drops below the threshold voltage that is a reference for resetting and is initialized.
  • the current Iddq received by the electronic device 20 decreases, and a defective product is erroneously determined as a pass, or measurement is performed in a state different from the internal state of the electronic device 20 to be tested. Problem arises.
  • the measurement invalidity detection unit 180 performs the current measurement when the supply current measured by the current measurement unit 120 becomes larger than a preset threshold current during the current measurement period T2. Detect that it is invalid.
  • the measurement invalidity detection unit 180 detects that the current measurement is invalid, the measurement invalidity detection unit 180 turns on the switch 152 (S2a) to supply current from the power supply 150 to the electronic device 20.
  • the measurement invalidity detection unit 180 compares the measurement voltage Vim output from the difference calculator 122 with the threshold voltage output from the voltage source 182 so that the supply current becomes larger than the threshold current. Detect that.
  • the operation when the invalidity of current measurement is detected is shown by the broken line in Fig.4.
  • FIG. 5 shows an operation in the voltage correction mode as a second operation example of the current measuring apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the ideal terminal voltage stored in the capacitor 100 is Vs
  • the actual terminal voltage is Vdd
  • the current independent of the terminal voltage Vdd is Iddl
  • the current that depends on the terminal voltage Vdd is Idd2
  • the equivalent resistance of the circuit that depends on the terminal voltage Vdd in the electronic device 20 is RL, the following equation holds.
  • Va is the voltage at the end of the differential amplifier 112 side in the resistor 118
  • Vb is the resistor This is the voltage at the end of the input terminal 25 side at 118.
  • Equation 1 the left side of Equation 1 can be transformed as in Equation 2 below.
  • Equation 1 When the left side of Equation 1 is transformed by Equation 2 and solved with Vdd, the following equation is obtained.
  • correction is performed by adding a correction voltage corresponding to the differential voltage output from the difference calculator 122 to the reference supply voltage. More specifically, the adder 145 corrects the difference voltage of the difference calculator 122 by 1ZN2 and adds it to the reference supply voltage Vs.
  • the setting method of N2 is shown below.
  • Vdd Vs-(Va-Vb) ⁇ (1-(1 + G) I N2)) I (1 + G)
  • the adder 145 amplifies the difference voltage output from the difference calculator 122 by an amplification factor obtained by adding 1 to the amplification factor of the difference amplifier 112, and performs correction to add the reference voltage to the terminal voltage. It can be corrected.
  • the correction unit 140 performs correction to increase the reference supply voltage when a larger differential voltage is detected, and correction to decrease the reference supply voltage when a smaller differential voltage is detected. Will be performed.
  • the current measuring device 10 performs setup in the same manner as in the high speed mode of FIG.
  • a current measurement period T2 is started.
  • switch 152 (S2a) and switch 102 (S2b) are disconnected. This allows the capacitor 100 to supply the accumulated reference supply voltage to the adder 145. Further, the switch 141 (S4) is turned on, the switch 144 is turned off, and the differential voltage is accumulated in the capacitor 143. Also, switch 148 (S5) remains on
  • the switch 141 (S4) is turned off. As a result, the capacitor 143 can supply the accumulated differential voltage to the calorimeter 145.
  • adder 145 adds a correction voltage based on the differential voltage stored in capacitor 143 to the reference supply voltage stored in capacitor 100. Is output as a corrected reference supply voltage. Since the corrected reference supply voltage is accumulated in the capacitor 146 after a predetermined period has elapsed, the switch 148 (S5) is turned off. Thus, the capacitor 146 can supply the accumulated reference supply voltage after correction to the differential amplifier 112.
  • the current supply unit 110 supplies the input terminal 25 with a current based on the difference between the corrected reference supply voltage stored in the capacitor 146 and the terminal voltage of the input terminal 25. As a result, the current supply unit 110 can make the terminal voltage of the input terminal 25 substantially coincide with the ideal voltage Vs stored in the capacitor 100.
  • the current value is measured, and the operation in the restoration period T3 is performed. Also in this operation example, measurement invalidity detection by the measurement invalidity detection unit 180 is performed.
  • the quiescent current is measured in a state where the terminal voltage of the input terminal 25 is close to the ideal value by adding a correction voltage corresponding to the differential voltage to the reference supply voltage. be able to. As a result, electrons whose current consumption changes depending on the terminal voltage The quiescent current of device 20 can be measured appropriately.
  • Capacitor 100, Capacitor 146, Capacitor 143, and Capacitor 165 have their capacities corresponding to the maximum off time of switch 102, switch 148, switch 141, and switch 163, respectively. It may be determined on the basis of the leakage current from the capacitor and the allowable voltage fluctuation in a fixed state.
  • the capacitance of capacitor 100 is lnA when the maximum off time of switch 102 is lms
  • the leakage current from capacitor 100 is InA when switch 102 is off
  • the allowable voltage fluctuation is 10 / z V.
  • X lms / 10 V 0. 1 F.
  • FIG. 6 shows the operation in the voltage variable mode as a third operation example of the current measuring apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the operation of this figure is substantially the same as the operation of FIG. 4 except for the following points, and therefore the description is omitted except for the differences.
  • the test control unit 90 In the measurement preparation period T1, the test control unit 90 generates a reference supply voltage Vs that is lower than the ideal voltage supplied to the electronic device 20 during current measurement by a predetermined offset voltage Voff. Output from 40.
  • This reference supply voltage Vs is determined within a range in which the current measuring apparatus 10 can set the electronic device 20 during the measurement preparation period T1. Thereby, the capacitor 100 stores the reference supply voltage Vs.
  • the current measurement period T2 is started. At the beginning of the current measurement period T2, switch 152 (S2a) and switch 102 (S2b) are disconnected. As a result, the capacitor 100 can supply the accumulated reference supply voltage Vs to the adder 145.
  • the test control unit 90 causes the voltage adjustment unit 160 to output the offset voltage Voff.
  • the adder 145 outputs an adjusted reference supply voltage Vs + Vof f obtained by adding the offset voltage Voff to the reference supply voltage Vs stored in the capacitor 100.
  • the terminal voltage of input terminal 25 should be close to voltage Vs + Voff.
  • the test control unit 90 instead of directly changing the offset voltage output from the voltage adjustment unit 160 from 0 V to the final value Voff, gradually increases the final value Vof from 0 V to the final value Vof. May be.
  • Resistance 164 and capacitor 165 may be set to have a resistance value and a capacity for gently increasing the offset voltage.
  • test control unit 90 turns off the switch 148 (S5).
  • the capacitor 146 can supply the accumulated reference supply voltage Vs + Voff to the differential amplifier 112.
  • the voltage adjustment unit 160 reduces the terminal voltage of the electronic device 20 by returning the offset voltage to 0V.
  • measurement invalidity detection by the measurement invalidity detection unit 180 is performed.
  • the capacitor 50 and the capacitor 119 need to be charged as the voltage rises after the offset voltage is output from the voltage adjustment unit 160 and until the terminal voltage finishes rising. For this reason, the supply current from the current measuring unit 30 temporarily increases, and the differential voltage of the differential calculator 122 can be larger than the threshold voltage of the voltage source 182. Therefore, the measurement invalidity detection unit 180 does not perform invalidity detection until the voltage adjustment unit 160 increases the offset voltage and the rise of the power terminal voltage ends. In order to realize this, the measurement invalidity detection unit 180 may prohibit invalidity detection until the switch 148 (S5) is turned off.
  • the terminal voltage during the measurement preparation period T1 can be kept lower than the terminal voltage during the measurement period T2. Thereby, it is possible to prevent the temperature of the electronic device 20 from rising due to the operation of the electronic device 20 during the setup period and measuring a high quiescent current.
  • the voltage variable mode may be used together with the high-speed mode and the Z or voltage correction mode.
  • the switch 141 (S4) is turned off before the switch 148 (S5) is turned off after the terminal voltage has finished rising and stabilized, and a correction voltage corresponding to the terminal voltage at the time of current measurement is supplied to the capacitor 143. To supply from.
  • FIG. 7 shows a simulation of the noise reduction effect of the current measuring device 10 according to this embodiment. The results are shown.
  • Fig. 7 shows the noise gain (OLD (conventional)) with the configuration of Patent Document 1 when the capacitor 50 is used, and the noise gain of the current measurement unit 30 in the high-speed mode in this embodiment (NEW (this embodiment)). Indicates.
  • the resistor and capacitor placed in parallel between the output of the difference calculator and the electronic device 20 are 200 ⁇ and 0.01 F, and the resistor and capacitor The resistance further provided up to device 20 was 5 ⁇ .
  • the noise of the voltage source is output together with the noise of the output of the difference calculator.
  • the capacitor 100 is 0.1 l ⁇ F, and the resistor 113 is 1K
  • the voltage of the capacitor 100 has no noise, and noise is generated in the voltage follower 172 and the differential amplifier 112.
  • the resistance value Ri of the resistor 113 and the resistance value Rf of the resistor 114 since the RfZRi is large, the noise of the Ri becomes dominant. Also, the noise of the resistance value Rm of the resistor 118 is not amplified.
  • Fig. 7 shows the result of simulating the noise gain generated by the conventional configuration and the configuration of this embodiment under the above conditions.
  • the resistance value of the electronic device 20 during current measurement was set to 100 ⁇ .
  • the output of the difference calculator 122 is supplied to the measurement unit 124 or the difference amplifier 130 via a low-pass filter that passes a band equal to or lower than ⁇ .
  • the noise generated in the supply current and the measurement current is greatly increased with respect to the noise of about ⁇ or less that is normally generated. Can be reduced.
  • the resistance value Ri of the resistor 113 is desirably smaller than the above Rx.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

　電子デバイスが入力端子から受け取る電流を測定する電流測定装置であって、電流測定中に電子デバイスに供給する電圧の基準となる基準供給電圧を蓄積する第１コンデンサと、電流測定前に電源を第１コンデンサに接続して基準供給電圧を蓄積させ、電流測定中に電源を第１コンデンサから切断する第１スイッチと、電流測定中に、第１コンデンサに蓄積された基準供給電圧および入力端子の端子電圧に基づく電流を電子デバイスに供給する電流供給部と、電子デバイスに供給した供給電流を測定する第１電流測定部とを備える電流測定装置を提供する。

Description

明 細 書
電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法
技術分野
[0001] 本発明は、電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法に関する。
特に本発明は、電子デバイスが受け取る電流を測定する電流測定装置、試験装置、 電流測定方法、および試験方法に関する。また、本出願は、下記の日本出願に関連 する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記 載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
1.特願 2005— 050071 出願日 2005年 02月 25日
背景技術
[0002] 従来、電子デバイスが受け取る電流を測定する電流測定装置として、動作中に電 子デバイスが消費する電流を測定するために主に用いられる大電流測定用電源回 路と、電子デバイスの静止中におけるリーク電流を測定するために主に用いられる小 電力測定用電源回路とを備えるものが開示されている (特許文献 1、 2参照。 )0 特許文献 1 :特開 2001— 41997号公報
特許文献 2：特開 2004— 347421号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 近年のデバイス製造プロセスの微細化により、電子デバイスの高密度化および高速 化が進んでいる。これに伴い、より多くの素子がより高速にスイッチングするので、特 に CMOS回路において電子デバイス動作時の電流消費が大きくなつている。したが つて、特許文献 1および 2における被試験電子デバイスの端子とグランドとの間に設 けられる電源安定ィ匕用の平滑ィ匕コンデンサの容量をより大きくすることが求められる。 また、電子デバイスの高密度化に伴って電子デバイスに搭載されるゲート数が増加し ており、静止状態にお!/ヽてもリーク電流が増加する傾向にある。
[0004] 一方、デバイス製造プロセスの微細化により、ゲートおよび配線の絶縁部分の幅が 小さくなつてきている。このため、絶縁不良により生じるリーク電流がより微小となり、 絶縁不良の検出がより困難になりつつある。
[0005] これに対し、特許文献 1の静止電流測定用電源回路によれば、参照電圧の電圧源 に大きなノイズが生じる場合には、電子デバイスに供給する電流が大きく変動し、微 小なリーク電流を測定するのが難しくなつてしまう。また、平滑化コンデンサの容量を 大きくすると、参照電圧との差分に応じて電源回路が供給すべき電流が大きくなる。 しかし、出力電圧と参照電圧との差分に応じて電源回路が供給する電流を大きくす ると、出力電圧のノイズ電圧に応じて大きなノイズ電流が供給され測定されてしまう。
[0006] そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電流測定装置、試験装置、電 流測定方法、および試験方法を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲 における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明 の更なる有利な具体例を規定する。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の第 1の形態によれば、電子デバイスが入力端子から受け取る電流を測定 する電流測定装置であって、電流測定中に前記電子デバイスに供給する電圧の基 準となる基準供給電圧を蓄積する第 1コンデンサと、電流測定前に電源を前記第 1コ ンデンサに接続して前記基準供給電圧を蓄積させ、電流測定中に前記電源を前記 第 1コンデンサから切断する第 1スィッチと、電流測定中に、前記第 1コンデンサに蓄 積された前記基準供給電圧および前記入力端子の端子電圧に基づく電流を前記電 子デバイスに供給する電流供給部と、前記電子デバイスに供給した供給電流を測定 する第 1電流測定部とを備える電流測定装置を提供する。
[0008] 前記電流供給部は、前記基準供給電圧から前記端子電圧を引いた差を増幅して、 前記基準供給電圧に加えた電圧を出力する第 1差分増幅器と、前記第 1差分増幅 器の出力と前記入力端子との間に接続され、前記第 1差分増幅器の出力電圧およ び前記端子電圧の差に応じた前記供給電流を前記入力端子に供給する抵抗とを有 してちよい。
[0009] 前記第 1電流測定部は、前記抵抗における前記第 1差分増幅器側の出力電圧から 前記抵抗における前記入力端子側の前記端子電圧を減じた差分電圧を出力する差 分演算器と、前記差分電圧に基づ!、て前記供給電流を測定する測定部とを有しても よい。
[0010] 前記第 1電流測定部は、予め設定された測定用基準電圧を出力する電圧源と、前 記差分電圧および前記測定用基準電圧の差を増幅した差分増幅電圧を出力する第
2差分増幅器とを更に有し、前記測定部は、前記差分増幅電圧に基づいて前記供 給電流を測定してもよい。
[0011] 前記第 1電流測定部は、前記電圧源および前記第 2差分増幅器の間に接続された ローパスフィルタを更に有してもよ 、。
[0012] 前記差分電圧に応じた補正電圧を前記基準供給電圧に加えることにより前記基準 供給電圧を補正する補正部を更に備え、前記電流供給部は、電流測定中に、前記 補正部により補正された前記基準供給電圧および前記端子電圧に基づく電流を前 記電子デバイスに供給してもよ ヽ。
[0013] 前記補正部は、前記差分電圧に応じた前記補正電圧を前記基準供給電圧に加え る加算器と、前記加算器の出力電圧を蓄積して前記第 1差分増幅器に供給する第 2 コンデンサとを有してもよ 、。
[0014] 前記補正部は、前記加算器の出力と前記第 2コンデンサとの間に設けられ、電流 測定開始から予め定められた期間の間前記加算器の出力に前記第 2コンデンサを 接続して前記加算器の出力電圧を蓄積させ、前記予め定められた期間の経過後に 前記加算器の出力および前記第 2コンデンサの間を切断する第 2スィッチを更に有し てもよい。
[0015] 電流測定前に前記基準供給電圧を前記第 1コンデンサおよび前記入力端子に供 給する電源と、電流測定中に前記電源を前記第 1コンデンサおよび前記入力端子か ら切断する第 3スィッチと、電流測定中に前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準 供給電圧に予め定められたオフセット電圧を加えて前記電流供給部に供給すること により、電流測定中における前記端子電圧を電流測定前の前記端子電圧と比較し 高くする電圧調整部とを更に備えてもよい。
[0016] 前記第 3スィッチは、前記電源と前記入力端子の間の配線、および、前記第 1スイツ チにおける前記第 1コンデンサが接続されていない端部および前記電源の間の配線 の接点と、前記電源の出力端子との間に設けられ、前記電源の出力端子と前記接点 との間に、オフとなった場合に、前記電源の出力端子側から前記接点側への電流を 遮断する第 1トランジスタと、前記接点側力 前記電源の出力端子側への電流を遮 断する第 2トランジスタとを直列に有してもょ 、。
[0017] 前記第 3スィッチの前記入力端子側の端子と、前記第 1差分増幅器との間に設けら れた第 4スィッチと、前記抵抗の前記入力端子側の端部と、前記入力端子との間に 設けられた第 5スィッチと、前記電源が前記入力端子に対して供給する電流を測定 する第 2電流測定部と、前記電子デバイスが動作中に受け取る動作電流を測定する 動作電流試験および前記電子デバイスが静止中に受け取る静止電流を測定する静 止電流試験を制御する試験制御部とを更に備え、前記試験制御部は、前記動作電 流試験において、前記第 3スィッチをオンとし、前記第 4スィッチおよび前記第 5スイツ チをオフとし、前記電源が前記入力端子に対して供給する電流を前記第 2電流測定 部により前記動作電流として測定させ、前記静止電流試験において、前記第 3スイツ チをオフとし、前記第 4スィッチおよび前記第 5スィッチをオンとし、前記第 1コンデン サに蓄積された前記基準供給電圧および前記端子電圧に基づいて前記電子デバィ スに供給された電流を前記第 1電流測定部により前記静止電流として測定させてもよ い。
[0018] 電流測定中に、前記第 1電流測定部が測定した前記供給電流が、予め設定された しきい値電流より大きくなつた場合に、当該電流測定が無効であることを検出する測 定無効検出部を更に備えてもよい。
[0019] 電流測定前に前記基準供給電圧を前記第 1コンデンサおよび前記入力端子に供 給する電源と、電流測定中に前記電源と前記第 1コンデンサおよび前記入力端子か ら切断する第 3スィッチとを更に備え、前記測定無効検出部は、前記電流測定が無 効であることを検出した場合に、前記第 3スィッチをオンとして前記電源力 前記電子 デバイスに電流を供給させてもよ ヽ。
[0020] 本発明の第 2の形態によれば、電子デバイスを試験する試験装置であって、電流 測定中に前記電子デバイスに供給する電圧の基準となる基準供給電圧を蓄積する 第 1コンデンサと、電流測定前に電源を前記第 1コンデンサに接続して前記基準供 給電圧を蓄積させ、電流測定中に前記電源を前記第 1コンデンサから切断する第 1 スィッチと、電流測定中に、前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧およ び前記電子デバイスの入力端子の端子電圧に基づく電流を前記電子デバイスに供 給する電流供給部と、前記電子デバイスに供給した供給電流を測定する第 1電流測 定部とを備える試験装置を提供する。
[0021] 本発明の第 3の形態によれば、電子デバイスが入力端子力 受け取る電流を測定 する電流測定方法であって、電流測定中に前記電子デバイスに供給する電圧の基 準となる基準供給電圧を第 1コンデンサに蓄積する基準供給電圧蓄積段階と、電流 測定前に電源を前記第 1コンデンサに接続して前記基準供給電圧を蓄積させ、電流 測定中に前記電源を前記第 1コンデンサから切断するように第 1スィッチを制御する 段階と、電流測定中に、前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧および 前記入力端子の端子電圧に基づく電流を前記電子デバイスに供給する電流供給段 階と、前記電子デバイスに供給した供給電流を測定する第 1電流測定段階とを備え る電流測定方法を提供する。
[0022] 本発明の第 4の形態によれば、電子デバイスを試験する試験方法であって、電流 測定中に前記電子デバイスに供給する電圧の基準となる基準供給電圧を第 1コンデ ンサに蓄積する基準供給電圧蓄積段階と、電流測定前に電源を前記第 1コンデンサ に接続して前記基準供給電圧を蓄積させ、電流測定中に前記電源を前記第 1コン デンサ力 切断するように第 1スィッチを制御する第 1スィッチ制御段階と、電流測定 中に、前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧および前記電子デバイス の入力端子の端子電圧に基づく電流を前記電子デバイスに供給する電流供給段階 と、前記電子デバイスに供給した供給電流を測定する第 1電流測定段階とを備える 試験方法を提供する。
[0023] なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなぐ これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
発明の効果
[0024] 本発明によれば、電子デバイスの端子に電源安定ィ匕用のコンデンサを接続した場 合においても、当該端子に供給される電流に生じるノイズを小さくし、当該端子の電 圧変動を抑えることができる。 図面の簡単な説明
[0025] [図 1]本発明の実施形態に係る電流測定装置 10の構成を示す。
[図 2]本発明の実施形態に係る電源部 506の構成を示す。
[図 3]本発明の実施形態に係るスィッチ 152およびスィッチ 174の構成を示す。
[図 4]本発明の実施形態に係る電流測定装置 10の第 1の動作例を示す。
[図 5]本発明の実施形態に係る電流測定装置 10の第 2の動作例を示す。
[図 6]本発明の実施形態に係る電流測定装置 10の第 3の動作例を示す。
[図 7]本発明の実施形態に係る電流測定装置 10のノイズ低減効果を示す。 符号の説明
[0026] 10 電流測定装置
20 電子デバイス
25 入力端子
30 電流測定部
35 スィッチ制御部
40 電流測定部
50 コンデンサ
60 コンデンサ
70 抵抗
90 試験制御部
100 コンデンサ
102 スィッチ
104 抵抗
110 電流供給部
112 差分増幅器
113 抵抗
114 抵抗
116 ボノレテージフォロア 119 コンデンサ
120 電流測定部
122 差分演算器
124 測定部
126 電圧源
128 ローパスフィルタ
130 差分増幅器
132 測定部
140 補正部
141 スィッチ
142 抵抗
143 コンデンサ
144 スィッチ
145 加算器
146 コンデンサ
147 抵抗
148 スィッチ
150 電源
152 スィッチ
155 電流測定部
160 電圧調整部
162 電圧源
163 スィッチ
164 抵抗
165 コンデンサ
166 スィッチ
170 スィッチ
172 ボルテージフォロア 174 スィッチ
180 測定無効検出部
182 電圧源
184 差分演算器
186 無効記録部
200 トランジスタ
210 トランジスタ
502 パターン発生部
504 信号入力部
506 電源部
508 判定部
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の 範隨こかかる発明を限定するものではなぐまた実施形態の中で説明されている特 徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
[0028] 図 1は、本実施形態に係る電流測定装置 10の構成を電子デバイス 20と共に示す。
電流測定装置 10は、例えば LSI等の試験対象デバイス（DUT: Device Under T est)である電子デバイス 20が、例えば電源端子等の入力端子力も受け取る電流を 測定する。電流測定装置 10は、例えば電子デバイス 20を試験する試験装置であり、 電子デバイス 20が動作中に消費する電流を測定する動作電流試験および静止中の リーク電流を測定する静止電流試験を行う。本実施形態に係る電流測定装置 10は、 静止電流試験において電子デバイス 20に供給される電流のノイズを低減し、より精 度良くリーク電流を測定することができる。
[0029] 電流測定装置 10は、試験制御部 90と、電源部 506と、パターン発生部 502と、信 号入力部 504と、判定部 508とを備える。試験制御部 90は、電源部 506、パターン 発生部 502、信号入力部 504、および判定部 508を制御する。電源部 506は、電子 デバイス 20に電源電流を供給する電源装置である。電源部 506は、電子デバイス 2 0の動作電流試験および静止電流試験において電子デバイス 20に供給した電源電 流の大きさを測定し、測定結果を判定部 508に通知する。パターン発生部 502は、 試験制御部 90の指示に基づ 、て試験プログラムのシーケンスを実行し、電子デバィ ス 20に供給する試験パターンを生成する。
[0030] 信号入力部 504は、試験パターンを受け取って成形して、電子デバイス 20に供給 する試験信号を生成する。すなわち例えば、信号入力部 504は、試験パターンにより 指定されたタイミングで指定された信号波形を生成する。そして、信号入力部 504は 、試験信号を電子デバイス 20に供給する。判定部 508は、試験信号に応じて電子デ バイス 20が出力する信号に基づいて、電子デバイス 20の良否を判定する。また、判 定部 508は、電子デバイス 20に供給する電源電流の大きさに基づいて、電子デバィ ス 20の良否を判定する。以上において、電流測定装置 10は、本発明に係る電流測 定装置として機能してよい。
[0031] 図 2は、本実施形態に係る電源部 506の構成を電子デバイス 20および試験制御部 90と共に示す。電源部 506は、電流測定部 30と、電流測定部 40と、コンデンサ 50と を備える。電流測定部 30は、主に電子デバイス 20の静止電流試験に用いられ、電 流測定部 40と比較して小さ ヽ電流を電子デバイス 20に供給し、供給した供給電流 の大きさを測定することにより電子デバイス 20が受け取る電流を測定する。電流測定 部 40は、主に電子デバイス 20の動作電流試験に用いられ、電子デバイス 20の機能 試験中にお ヽて電流測定部 30より大き ヽ電流を電子デバイス 20に供給し、供給した 電流の大きさを測定することにより、電子デバイス 20が受け取る電流を測定する。コ ンデンサ 50は、電子デバイス 20が消費する電流が一時的に増加した場合において 、電流測定部 30および電流測定部 40が電流供給量を増加させるまでの遅れによつ て入力端子 25の端子電圧が変動するのを防ぐための平滑化コンデンサである。
[0032] 電流測定部 30は、本発明に係る電流測定装置の一例であり、電子デバイス 20に 電流を供給し、電子デバイス 20が入力端子力も受け取る電流を測定する。本実施形 態に係る電流測定部 30は、入力端子 25の端子電圧の基準となる電圧を電源等によ り生成するのに代えて、コンデンサ 100に蓄積した電圧を基準として電子デバイス 20 の端子電圧を制御する。これにより、電流測定部 30は、ノイズ電流が小さい安定した 電流を電子デバイス 20に供給することができる。 [0033] 電流測定部 30は、スィッチ制御部 35と、ボルテージフォロア 172と、コンデンサ 10 0と、スィッチ 102と、抵抗 104と、電流供給部 110と、電流測定部 120と、補正部 14 0と、電圧調整部 160と、測定無効検出部 180と、スィッチ 170と、スィッチ 174とを有 する。スィッチ制御部 35は、電流測定部 30内の各スィッチ（102、 141、 144、 148、 163、 166、 170、および 174等）のオン Zオフを制御する。また、本実施形態に係る スィッチ制御部 35は、電流測定部 40内のスィッチ 152のオン Zオフを更に制御する
[0034] ボルテージフォロア 172は、正入力がスィッチ 170を介して入力端子 25に接続され 、負入力がボルテージフォロア 172の出力に接続され、入力電圧および出力電圧に 応じて出力電圧を変化させることにより入力電圧を安定化させた出力電圧を出力す る。ボルテージフォロア 172の出力端は、スィッチ 102と、電流供給部 110内の抵抗 1 13とに接続される。
[0035] コンデンサ 100は、電流測定中に電子デバイス 20に供給する電圧の基準となる基 準供給電圧を蓄積する。コンデンサ 100は、補正部 140への基準供給電圧の入力と 、グランドとの間に接続される。スィッチ 102は、コンデンサ 100の基準供給電圧出力 側の端部と電源 150との間に接続される。スィッチ 102は、電流測定部 30による電流 測定前にスィッチ制御部 35によりオンとされて、電流測定部 40内の電源 150をコン デンサ 100に接続して基準供給電圧を蓄積させる。またスィッチ 102は、電流測定部 30による電流測定中にスィッチ制御部 35によりオフとされて電源 150をコンデンサ 1 00から切断する。これにより、コンデンサ 100は、電流測定中には蓄積した電圧をほ とんど放電することなく補正部 140へ入力することができる。抵抗 104は、スィッチ 10 2のコンデンサ 100側の端部とコンデンサ 100の基準供給電圧出力側の端部との間 に接続される。
[0036] 電流供給部 110は、電流測定部 30による電流測定中に、コンデンサ 100の基準供 給電圧を補正部 140を介して入力し、入力端子 25の端子電圧をスィッチ 170および ボルテージフォロア 172を介して入力する。そして、電流供給部 110は、電流測定部 30による電流測定中に、コンデンサ 100に蓄積された基準供給電圧および入力端 子 25の端子電圧に基づく電流を電子デバイス 20に供給する。 [0037] 電流供給部 110は、差分増幅器 112と、抵抗 113と、抵抗 114と、ボルテージフォ ロア 116と、抵抗 118と、コンデンサ 119とを含む。差分増幅器 112は、本発明に係る 第 1差分増幅器の一例であり、補正部 140を介して入力された基準供給電圧力も端 子電圧を引いた差を増幅して、基準供給電圧に加えた電圧を出力する。より具体的 には、差分増幅器 112は、端子電圧が基準供給電圧より低い場合に、基準供給電 圧から端子電圧を引いた差を増幅した結果得られる正の電圧を基準供給電圧に加 えた電圧を出力する。また、端子電圧が基準供給電圧より高い場合に、基準供給電 圧から端子電圧を引いた差を増幅した結果得られる負の電圧を基準供給電圧に加 えた電圧を出力する。抵抗 113および抵抗 114は、差分増幅器 112の増幅率を定め る。より具体的には、抵抗 113の抵抗値を Ri、抵抗 114の抵抗値を Rfとすると、増幅 率 Gは RfZRiとなる。なお、当該増幅率は、入力端子 25の端子電圧の低下量を小さ くするためには、 1倍以上であることが望ましい。
[0038] ボルテージフォロア 116は、正入力が差分増幅器 112の出力に接続され、負入力 がボルテージフォロア 116の出力に接続された差分演算器である。ボルテージフォロ ァ 116は、入力電圧および出力電圧に応じて出力電圧を変化させることにより入力 電圧を安定化させた出力電圧を出力する。抵抗 118は、差分増幅器 112の出力と入 力端子 25との間に接続され、差分増幅器 112の出力電圧および入力端子 25の端 子電圧の差に応じた供給電流を入力端子 25に供給する。コンデンサ 119は、抵抗 1 18の入力端子 25側の端部とグランドとの間に接続され、抵抗 118を介して入力端子 25に供給される電流を安定化させる。
[0039] 電流測定部 120は、本発明に係る第 1電流測定部の一例であり、電流供給部 110 が電子デバイス 20に供給した供給電流を測定する。電流測定部 120は、差分演算 器 122と、柳』定咅 124と、電圧源 126と、ローノスフイノレタ 128と、差分増幅器 130と 、測定部 132とを含む。差分演算器 122は、ボルテージフォロア 116と入力端子 25と の間に接続され、抵抗 118における差分増幅器 112側の出力電圧力も抵抗 118に おける入力端子 25側の端子電圧を減じた差分電圧を出力する。測定部 124は、差 分電圧に基づいて供給電流を測定する。より具体的には、抵抗 118の抵抗値を Rm 、差分電圧を Vimとすると、測定部 124は、 ADコンバータ等により差分電圧 Vimを 測定し、抵抗値 Rmで割ることにより供給電流 Iddq (=VimZRm)を算出する。
[0040] 電圧源 126、差分増幅器 130、測定部 132、およびローパスフィルタ 128は、電子 デバイス 20への供給電流 Iddqを測定部 124より高精度に測定するために設けられ る。電圧源 126は、例えば試験制御部 90により設定されたデジタルの電圧設定値を アナログの電圧に変換する DAコンバータを含み、試験制御部 90により予め設定さ れた測定用基準電圧を出力する。差分増幅器 130は、差分演算器 122が出力する 差分電圧および電圧源 126が出力する測定用基準電圧の差を増幅した差分増幅電 圧を出力する。測定部 132は、差分増幅器 130が出力する差分増幅電圧に基づい て供給電流を測定する。ローパスフィルタ 128は、電圧源 126および差分増幅器 13 0の間に接続され、電圧源 126が出力する測定用基準電圧を安定化させる。
[0041] 例えば、静止時に電子デバイス 20が受け取る電流 Iddqの理論値が 20mAである 場合において、測定部 124を用いて: L A単位で供給電流 Iddqを測定する場合、測 定部 124は、差分演算器 122の電圧を 15ビット以上のデジタル値として測定する必 要力 Sある。なぜなら、 20πιΑ/1 ^ Α= 20, 000であり、 214< 20, 000< 215である力 らである。
[0042] そこで、電流測定装置 10は、高精度で供給電流を測定する場合にぉ 、て、予め測 定用基準電圧 Vrefを電圧源 126から出力させる。電流測定装置 10は、この Vrefが 差分演算器 122が出力する電圧より小さくなるように、理論値よりやや小さい電流 Idd qに対応して差分演算器 122が出力する電圧と略同一の電圧を電圧源 126を設定 する。
[0043] 差分増幅器 130は、差分演算器 122の出力電圧 Vimlと測定用基準電圧 Vrefと の差分の電圧 Vim2 (=Viml -Vref)を N倍に増幅した電圧を出力する。測定部 1 32は、差分増幅器 130が出力する電圧を測定することにより、差分演算器 122の出 力電圧を直接測定する場合と比較して少な ヽビット数の ADコンバータを用いて精確 に供給電流 Iddqを測定することができる。
[0044] 例えば、静止時に電子デバイス 20が受け取る電流 Iddqの理論値が 20mAであり、 実際の電流値の相違が ± 1mAである場合において、 Vref = 19mAとすれば、差分 増幅器 130は、差分の電流 Δ Iddq = 0〜2mAに対応する差分増幅電圧を出力する 。したがって、測定部 132を用いて: A単位で供給電流 Iddqを測定する場合、測 定部 132は、差分増幅器 130の電圧を 11ビットのデジタル値として測定すればよい oなぜなら、 2πιΑ/1 ^ Α= 2, 000であり、 210く 2, 000く 211である力らである。
[0045] また、電子デバイス 20の個体による供給電流の差 Δ Iddqを、供給電流 Iddqの理論 値の 10%とすると、電圧源 126は、 Iddqの 10%に相当する電圧単位の分解能で測 定用基準電圧 Vrefを出力できればよい。そして、電圧源 126の設定分解能に測定 部 132の測定分解能を乗じた値が、 Iddqを測定単位 (例えば 1 A)で割った値以上 となっていればよい。
[0046] また、複数の電子デバイス 20を測定して供給電流の差 Δ Iddqを求める場合には、 電圧源 126による測定用基準電圧 Vrefの誤差は相殺されるので、正確な Δ Iddqが 得られる。
[0047] そして、電圧源 126が出力する測定用基準電圧 Vrefは測定期間中変化しないの で、電圧源 126と差分増幅器 130との間にローノ スフィルタ 128を設けることで、差 分増幅器 130および測定部 132の間にローパスフィルタを設けてノイズを低減するの と比較してより短い測定期間で精確な電流値を得ることができる。
[0048] 補正部 140は、差分演算器 122が出力する差分電圧に応じた補正電圧をコンデン サ 100の基準供給電圧に加えることにより、基準供給電圧を補正する。これにより、 電子デバイス 20が受け取る電流 Iddqが電子デバイス 20の端子電圧 Vddに依存する 場合にお 1、て、電子デバイス 20の端子電圧を補正しより精確な電流 Iddqを測定する ことができる。本実施形態において、差分電圧に応じて基準供給電圧を補正する電 流測定装置 10の動作モードを、電圧補正モードと示す。また、補正部 140は、電圧 調整部 160が出力する電圧に応じて電流供給部 110内の差分増幅器 112に供給す る基準供給電圧を調整する。
[0049] 補正部 140は、スィッチ 141と、抵抗 142と、コンデンサ 143と、スィッチ 144と、カロ 算器 145と、コンデンサ 146と、抵抗 147と、スィッチ 148とを含む。スィッチ 141は、 差分演算器 122の出力と、加算器 145の入力との間に接続される。スィッチ 141は、 電流測定時に差分電圧に基づく補正電圧を基準供給電圧に加える補正を行う場合 にスィッチ制御部 35によりオンとされ、差分演算器 122の差分電圧を加算器 145〖こ 供給する。一方、当該補正を行わない場合、電流測定中にスィッチ制御部 35により オフとされる。抵抗 142は、スィッチ 141と加算器 145との間に接続される。
[0050] コンデンサ 143は、加算器 145の入力とグランドとの間に接続され、コンデンサ 100 と同様にして差分演算器 122の差分電圧を安定ィ匕して加算器 145に供給する。より 具体的には、上記の補正を行う場合において、スィッチ制御部 35は、静止電流試験 中にスィッチ 141をオン、スィッチ 144をオフとし、差分演算器 122の差分電圧をコン デンサ 143に蓄積させる。そして、スィッチ制御部 35は、電流測定部 120が電子デ バイス 20への供給電流を測定する前にスィッチ 141をオフとする。これによりコンデン サ 100は、蓄積した差分電圧を加算器 145に供給することができる。
[0051] スィッチ 144は、スィッチ 141の加算器 145側の端部とグランドとの間に接続される 。抵抗 142は、上記の補正を行う場合にスィッチ制御部 35によりオフとされる。一方、 当該補正を行わない場合にスィッチ制御部 35によりオンとされ、加算器 145の入力 を 0Vとして基準供給電圧の補正を行わな 、。
[0052] 加算器 145は、上記の補正を行う場合において、差分演算器 122により出力され、 コンデンサ 143に蓄積された差分電圧を予め定められた増幅率で増幅して基準供 給電圧に加え、補正された基準供給電圧として差分増幅器 112へ供給する。これに より、電流供給部 110は、電流測定中に、補正部 140により補正された基準供給電 圧と、入力端子 25の端子電圧とに基づく電流を電子デバイス 20に供給することがで きる。
また、加算器 145は、電圧調整部 160が出力する電圧を更に基準供給電圧に加え ることにより、基準供給電圧を調整する。
[0053] コンデンサ 146は、加算器 145および差分増幅器 112の間の配線とグランドとの間 に接続され、加算器 145の出力電圧を蓄積して、電流測定中に蓄積した電圧を差分 増幅器 112に供給する。スィッチ 148は、加算器 145および差分増幅器 112の間の 配線上における加算器 145の出力とコンデンサ 146との間に設けられる。スィッチ 14 8は、スィッチ制御部 35により制御され、静止電流試験による電流測定開始から予め 定められた期間の間加算器 145の出力にコンデンサ 146を接続して加算器 145の 出力電圧を蓄積させる。そして、当該予め定められた期間の経過後に加算器 145の 出力およびコンデンサ 146の間を切断し、コンデンサ 146に蓄積された電圧を差分 増幅器 112に供給させる。抵抗 147は、スィッチ 148とコンデンサ 146との間に接続 される。
[0054] なお、上記の補正等を行わな!/、電流測定装置 10にお 、ては、補正部 140を有しな V、構成とし、コンデンサ 100を差分増幅器 112に直接接続しても良 、。
[0055] 電圧調整部 160は、加算器 145の入力に接続される。そして、電圧調整部 160は、 電流測定中にコンデンサ 100に蓄積された基準供給電圧に試験制御部 90により予 め設定されたオフセット電圧を加えて、補正部 140を介して電流供給部 110に供給 する。本実施形態に係る電圧調整部 160は、電流測定前はオフセット電圧を 0Vとし 、電流測定中はオフセット電圧を正の値とすることにより、電流測定中における端子 電圧を、電流測定前の端子電圧と比較し高くする。これにより電圧調整部 160は、静 止電流試験前における電子デバイス 20内部の論理の設定期間（セットアップ期間） 中の端子電圧を、静止電流試験中と比較しより低い値とすることができ、セットアップ 期間に電子デバイス 20が発熱して高いリーク電流が測定されるのを防ぐことができる 。本実施形態において、電流測定中における端子電圧を電流測定前と比較し高くす る電流測定装置 10の動作モードを、電圧可変モードと呼ぶ。
[0056] 電圧調整部 160は、電圧源 162と、スィッチ 163と、抵抗 164と、コンデンサ 165と、 スィッチ 166とを含む。電圧源 162は、例えば DAコンバータであり、試験制御部 90 力もの設定に応じたオフセット電圧を出力する。スィッチ 163は、電圧源 162および 加算器 145の間の配線上に設けられ、スィッチ制御部 35により制御される。電圧源 1 62は、スィッチ 163および加算器 145の間の配線と、グランドとの間に設けられ、スィ ツチ制御部 35により制御される。
[0057] コンデンサ 165は、スィッチ 163および加算器 145の間の配線とグランドとの間に接 続され、スィッチ 163がオンの間オフセット電圧を蓄積し、スィッチ 163がオフとなった 状態においても当該オフセット電圧を加算器 145へ供給し続ける。抵抗 164は、スィ ツチ 163および力卩算器 145の間の配線におけるスィッチ 163とコンデンサ 165の間に 設けられる。
[0058] 以上に示した電圧調整部 160は、静止電流試験前にはスィッチ 163がオフ、スイツ チ 166がオンとされる。これにより、加算器 145は、電圧 OVが供給される。これにより 、静止電流試験前には、加算器 145は、基準供給電圧にオフセット電圧を加えずに 電流供給部 110へ出力することができる。一方、静止電流試験中は、スィッチ 163が オン、スィッチ 166がオフとされる。これにより加算器 145は、基準供給電圧にオフセ ット電圧を加えて電流供給部 110へ出力することができる。また、静止電流試験の開 始から予め定められた期間の経過後は、スィッチ 163はオフとされてもよい。これによ り、コンデンサ 165は、蓄積したオフセット電圧を安定して加算器 145に供給すること ができる。
[0059] 測定無効検出部 180は、差分演算器 122が出力する差分電圧を入力し、電流測 定中に、電流測定部 120が測定した供給電流が、予め設定されたしきい値電流より 大きくなつた場合に、当該電流測定が無効であることを検出する。測定無効検出部 1 80は、電圧源 182と、差分演算器 184と、無効記録部 186とを含む。電圧源 182は、 当該しきい値電流に対応する電圧を出力する。差分演算器 184は、電圧源 182の電 圧から、供給電流に応じて差分演算器 122が出力する差分電圧を減じる。無効記録 部 186は、電流測定中に、差分演算器 184の出力電圧が負となった場合に、当該電 流測定は無効であることを記録し、試験制御部 90へ通知する。
[0060] スィッチ 170は、電流測定部 40内のスィッチ 152と入力端子 25との間の配線と、差 分増幅器 112との間に設けられる。より具体的には、スィッチ 170は、電流測定部 40 内に存在するスィッチ 152の入力端子 25側の端子と、差分増幅器 112との間に設け られたボルテージフォロア 172との間に設けられる。スィッチ 174は、抵抗 118の入力 端子 25側の端部と、入力端子 25との間に設けられる。
[0061] 電流測定部 40は、電源 150と、スィッチ 152と、コンデンサ 60と、抵抗 70と、電流 測定部 155とを有する。電源 150は、動作電流試験中に電子デバイス 20に電流を供 給する。また、電源 150は、静止電流試験における電流測定前に、基準供給電圧を コンデンサ 100および入力端子 25に供給する。スィッチ 152は、静止電流測定中に 電源 150をコンデンサ 100および入力端子 25力も切断する。コンデンサ 60は、電源 150およびスィッチ 152の間の配線と、グランドとの間に接続され、電子デバイス 20 の動作により電流 Iddが大きく変動した場合において入力端子 25の端子電圧が低下 するのを防ぐ。抵抗 70は、コンデンサ 60とスィッチ 152との間の配線上に設けられ、 スィッチ 152がオンとなっている間に電源 150の出力電圧と入力端子 25の端子電圧 との差に応じた電流を電子デバイス 20へ流す。
[0062] 電流測定部 155は、本発明に係る第 2電流測定部の一例であり、抵抗 70の両端の 電圧を入力し、電源 150が入力端子 25に対して供給する電流を測定する。すなわち 例えば、電流測定部 155は、抵抗 118の両端の電圧に基づいて電流を測定する電 流測定部 120と同様にして、抵抗 70の両端の電位差に基づいて電子デバイス 20の 動作電流試験中に電子デバイス 20に供給された電流を測定する。
[0063] 以上に示した電流測定装置 10において、試験制御部 90は、次に示すように電子 デバイス 20の動作電流試験および静止電流試験を制御する。電子デバイス 20が動 作中に受け取る動作電流を測定する動作電流試験において、試験制御部 90は、ス イッチ制御部 35を制御してスィッチ 152をオンとし、スィッチ 170およびスィッチ 174 をオフとして、電源 150が入力端子 25に対して供給する電流を電流測定部 155によ り動作電流として測定させる。
[0064] 一方、電子デバイス 20が静止中に受け取る静止電流を測定する静止電流試験に おいて、試験制御部 90は、静止電流試験のセットアップ期間中にスィッチ制御部 35 を制御してスィッチ 152、スィッチ 170、スィッチ 174、スィッチ 102、およびスィッチ 1 48をオンとして、電源 150から供給する基準供給電圧をコンデンサ 100およびコンデ ンサ 146に蓄積させると共に、電子デバイス 20に供給する。そして、電流測定を開始 すると、試験制御部 90は、スィッチ制御部 35を制御してスィッチ 152をオフとし、スィ ツチ 170およびスィッチ 174をオンとし、スィッチ 102をオフとして、コンデンサ 100に 蓄積された基準供給電圧および端子電圧に基づいて電子デバイス 20に供給された 電流を電流測定部 120により静止電流として測定させる。なお、試験制御部 90は、 電流測定の開始から予め定められた期間の経過後に、スィッチ 148をオフとし、コン デンサ 146に蓄積された補正後の基準供給電圧および端子電圧に基づいて電子デ バイス 20に供給された電流を静止電流として測定させてもよい。
[0065] 以上に示した電流測定装置 10によれば、コンデンサ 100及び Z又はコンデンサ 14 6に蓄積された基準供給電圧および端子電圧の差に基づく電流を電子デバイス 20 に供給することができ、ノイズ電流を低減させることができる。また、電流測定部 120 により電子デバイス 20への供給電流を精度良く測定することができる。また、電子デ バイス 20に供給した電流に応じて基準供給電圧を補正することができ、電圧に応じ てリーク電流が変化する電子デバイス 20に対し安定した電圧を供給することができる 。また、静止電流試験のセットアップ期間中の端子電圧を電流測定中と比較して低く することにより、電子デバイス 20の温度上昇を防ぐことができる。
[0066] 図 3は、本実施形態に係るスィッチ 152の構成を示す。スィッチ 152は、電源 150と 入力端子 25の間の配線、および、スィッチ 102におけるコンデンサ 100が接続され ていない端部および電源 150の間の配線の接点と、電源 150の出力端子との間に 設けられる。スィッチ 152は、両端の間にトランジスタ 200と、トランジスタ 210とを直列 に有する。トランジスタ 200は、電源 150の出力端子と上記の接点との間に設けられ 、オフとなった場合に、電源 150の出力端子側から接点側への電流を遮断する。一 方、オフとなった場合においても逆方向の電流はある程度流れ得る。トランジスタ 21 0は、電源 150の出力端子と上記の接点との間に設けられ、オフとなった場合に、接 点側から電源 150の出力端子側への電流を遮断する。一方、オフとなった場合にお いても逆方向の電流はある程度流れ得る。
[0067] 以上に示したスィッチ 152によれば、静止電流試験中に電流測定部 40との間で電 流が流れるのを双方向について防ぐことができ、電子デバイス 20への供給電流を精 度良く測定することができる。なお、スィッチ 174は、スィッチ 152と同様の構成を採つ てもよい。この場合、動作電流試験中に電流測定部 30との間で電流が流れるのを双 方向につ 、て防ぐことができる。
[0068] 図 4は、本実施形態に係る電流測定装置 10の第 1の動作例を示す。第 1の動作例 は、電子デバイス 20に供給された供給電流に応じた基準供給電圧の補正を行わず 、高速に試験を行う高速モードの動作を示す。
[0069] 静止電流試験は、電子デバイス 20の供給電流を測定する準備を行う測定準備期 間（セットアップ期間) Tl、電子デバイス 20の静止時における供給電流 Iddqを測定 する電流測定期間 T2、および復元期間 T3に分けられる。
[0070] 測定準備期間 T1において、試験制御部 90は、スィッチ 170 (Sla)、スィッチ 174 ( Sib)、スィッチ 152 (S2a)、スィッチ 102 (S2b)、およびスィッチ 148 (S5)をオンと する。これにより、電流測定部 40から出力される電圧が電子デバイス 20に供給される と共に、コンデンサ 100に蓄積される。本動作例においては基準供給電圧の補正を 行わないため、静止電流試験の期間中スィッチ 141 (S4)はオフとされ、スィッチ 144 はオンとされる。また、本動作例においては電圧可変モードの動作を行わないので、 静止電流試験の期間中スィッチ 163 (S 3)はオフとされスィッチ 166はオンとされる。 この結果、電圧調整部 160から出力されるオフセット電圧 Voffは 0Vとなる。
[0071] 測定準備期間 T1において、電流測定装置 10は、静止電流試験の対象となる静止 状態とするように電子デバイス 20に対して試験信号列を供給する。この動作に伴つ て電子デバイス 20が消費する電流 Iddが変化する。これに対し電流測定部 40は、電 子デバイス 20が消費した電流に応じた電流 Isを入力端子 25に供給し、端子電圧 Vd dを安定ィ匕させる。
[0072] 電子デバイス 20のセットアップが完了すると、電流測定期間 T2が開始される。電流 測定期間 T2の開始時に、スィッチ 152 (S2a)、スィッチ 102 (S2b)、およびスィッチ 148 (S5)は切断される。電流供給部 110は、コンデンサ 100およびコンデンサ 146 に蓄積された基準供給電圧と入力端子 25の端子電圧との差に基づく電流を入力端 子 25に供給することができる。
[0073] 電流測定部 120内の測定部 124及び Z又は測定部 132は、電流測定期間 T2内 の所定のタイミング、すなわち例えばスィッチ 152 (S2a)、スィッチ 102 (S2b)、およ びスィッチ 148 (S5)を切断して力も予め定められた期間の経過後において、内部の ADコンバータから出力される電圧を測定する。そして、測定した電圧に基づいて、 電子デバイス 20に供給された静止電流の電流値を求める。
[0074] そして、復元期間 T3において、スィッチ 152 (S2a)、スィッチ 102 (S2b)、およびス イッチ 148 (S5)は再びオンとされ、電流測定部 40から電子デバイス 20に対する電 流の供給が再開される。
[0075] 以上において、電流測定部 30からの電流供給を開始すると、コンデンサ 100に蓄 積した基準供給電圧と比較し入力端子 25の端子電圧が電圧 Δ VIだけ低下し得る。 ここで、電子デバイス 20の種類によっては、電源電圧が低下すると自動的にリセット 動作を行って内部を初期化する機能を有する場合がある。このような電子デバイス 2 0の試験においては、電流測定期間 T2中に大きな電流が流れると、端子電圧 Vddが リセットの基準となるしきい値電圧より低下し、初期化される。この場合、例えば電子 デバイス 20が受け取る電流 Iddqが低下し、不良品を誤ってパスと判断してしまったり 、試験の対象となる電子デバイス 20の内部状態とは異なる状態で測定を行ってしまう 等の問題が生じる。
[0076] そこで、測定無効検出部 180は、電流測定期間 T2中に、電流測定部 120が測定 した供給電流が、予め設定されたしきい値電流より大きくなつた場合に、当該電流測 定が無効であることを検出する。そして、測定無効検出部 180は、電流測定が無効 であることを検出した場合に、スィッチ 152 (S2a)をオンとして電源 150から電子デバ イス 20に電流を供給させる。ここで、測定無効検出部 180は、差分演算器 122が出 力する測定電圧 Vimと電圧源 182が出力するしきい値電圧とを比較することにより、 供給電流がしきい値電流より大きくなつたことを検出する。電流測定の無効を検出し た場合の動作を図 4中の破線により示す。
これにより、入力端子 25がリセットの基準となるしきい値電圧より低下する前に電流 測定部 40から電子デバイス 20に電流を供給させることができ、電子デバイス 20がリ セットされるのを防ぐことができる。
[0077] 図 5は、本実施形態に係る電流測定装置 10の第 2の動作例として、電圧補正モー ドの動作を示す。
[0078] まず、電圧補正モードの原理を示す。
電子デバイス 20が受け取る電流が端子電圧に依存する場合、端子電圧 Vddが変 わると測定部 124または測定部 132により測定される静止電流も変化してしまう。
[0079] より具体的には、コンデンサ 100に蓄積される理想の端子電圧を Vs、実際の端子 電圧を Vddとし、電子デバイス 20の静止電流のうち、端子電圧 Vddに依存しない電 流を Iddl、端子電圧 Vddに依存する電流を Idd2とし、電子デバイス 20における端子 電圧 Vddに依存する回路の等価抵抗を RLとすると、以下の式が成立する。
[0080] (式 1) (Va - Vb) = Vs -(1+G) - Vdd-(1+G)
[0081] ただし、 Vaは抵抗 118における差分増幅器 112側の端部の電圧であり、 Vbは抵抗 118における入力端子 25側の端部の電圧である。また、 Gは差分増幅器 112の増幅 率であり、抵抗 114の抵抗値 Rifeよび抵抗 113の抵抗値 Ri力も G=Rf/Riにより求めら れる。
[0082] ここで、式 1の左辺は、以下の式 2の様に変形することができる。
[0083] (式 2) (Va - Vb) = Rm-(Iddl + Idd2) = Rm-(Iddl + Vdd / RL)
[0084] 式 1の左辺を式 2により変形し、 Vdd〖こついて解くと、以下の式が得られる。
[0085] (式 3) Vdd = Vs-(l+G)-Xl - Iddl -Rm-Xl
ただし、 XI = RL / (Rm + RL-(1+G))
[0086] ここで、電子デバイス 20が受け取る電流 Iddが完全に電圧依存である場合、例えば Vs= lV、 Iddl =OA、 Idd2= 10mA、 Rm= 200 Q、 G = 50とすると、 RLは ΙΟΟ Ω ( = 1VZ 10mA)となる。これらを式 3に代入すると、 Vdd=0. 962Vとなり、 38mV の電圧降下が発生することが分かる。したがって、端子電圧が理想値 IVの場合測定 電流は 10mA(=VsZRL)となるのに対し、実際には測定電流 9. 62mA (= Vdd/ RL)が計測されてしまう。
[0087] そこで、電圧補正モードにおいては、差分演算器 122が出力する差分電圧に応じ た補正電圧を基準供給電圧に加える補正を行う。より具体的には、加算器 145は、 差分演算器 122の差分電圧を 1ZN2倍して基準供給電圧 Vsに加える補正を行う。 この N2の設定方法を以下に示す。
[0088] 式 1に当該補正を加えると、以下の式が得られる。
[0089] (式 4) (Va - Vb) = (Vs + (Vs- Vb) I N2) · (1+G) - Vdd · (1+G)
[0090] 式 4を Vddについて解くと、以下の式が得られる。
[0091] (式 5) Vdd = Vs - (Va - Vb) · (1 - (1+G) I N2)) I (1+G)
[0092] 式 5において N2 = G+ 1とすれば、（Va—Vb)すなわち Iddlおよび Idd2の値に関 わらず Vdd=Vsとなる。したがって、加算器 145は、差分演算器 122から出力される 差分電圧を差分増幅器 112の増幅率に 1を加えた増幅率により増幅し、基準供給電 圧に加える補正を行うことにより、端子電圧を補正することができる。この場合、補正 部 140は、より大きな差分電圧が検出された場合に基準供給電圧をより高くする補正 を行い、より小さな差分電圧が検出された場合に基準供給電圧をより小さくする補正 を行うこととなる。
[0093] 次に、上記の補正を行う電圧補正モードの動作について、図 4の動作例との相違 点を中心に示す。まず、測定準備期間 T1において、電流測定装置 10は、図 4の高 速モードと同様にセットアップを行う。
[0094] 電子デバイス 20のセットアップが完了すると、電流測定期間 T2が開始される。電流 測定期間 T2の開始時に、スィッチ 152 (S2a)およびスィッチ 102 (S2b)は切断され る。これにより、コンデンサ 100は、蓄積された基準供給電圧を加算器 145に供給す ることができる。また、スィッチ 141 (S4)はオン、スィッチ 144はオフとされて、コンデ ンサ 143に差分電圧が蓄積される。また、スィッチ 148 (S5)はオンのまま維持される
[0095] 次に、所定の期間の経過後にコンデンサ 143に差分電圧が蓄積されるので、スイツ チ 141 (S4)はオフとされる。これにより、コンデンサ 143は、蓄積した差分電圧をカロ 算器 145に供給することができる。
[0096] 次に、スィッチ 141 (S4)がオフとされた後、加算器 145は、コンデンサ 100に蓄積 された基準供給電圧に、コンデンサ 143に蓄積された差分電圧に基づく補正電圧を 加えた電圧を、補正後の基準供給電圧として出力する。そして、所定の期間の経過 後にコンデンサ 146に補正後の基準供給電圧が蓄積されるので、スィッチ 148 (S5) はオフとされる。これにより、コンデンサ 146は、蓄積した補正後の基準供給電圧を差 分増幅器 112に供給することができる。
[0097] 電流供給部 110は、コンデンサ 146に蓄積された補正後の基準供給電圧と入力端 子 25の端子電圧との差に基づく電流を入力端子 25に供給する。これにより、電流供 給部 110は、入力端子 25の端子電圧を、コンデンサ 100に蓄積された理想の電圧 V sと略一致させることができる。
[0098] 以下、図 4の動作例と同様にして、電流値を測定し、復元期間 T3の動作を行う。ま た、本動作例においても、測定無効検出部 180による測定の無効検出を行う。
[0099] 以上に示した電圧補正モードによれば、差分電圧に応じた補正電圧を基準供給電 圧に加えることにより、入力端子 25の端子電圧を理想値に近づけた状態で静止電流 を測定することができる。これにより、端子電圧に依存して消費電流が変化する電子 デバイス 20の静止電流を適切に測定することができる。
[0100] なお、電圧補正モードにおいては、コンデンサ 143およびコンデンサ 146への電圧 の蓄積を行うので、高速モードと比較し電流測定期間 T2が長くなりうる。このような電 流測定装置 10においては、電子デバイス 20の特性により高速モードおよび電圧補 正モードを使 、分けることが好まし 、。
[0101] また、コンデンサ 100、コンデンサ 146、コンデンサ 143、およびコンデンサ 165の 容量は、それぞれに対応するスィッチ 102、スィッチ 148、スィッチ 141、およびスイツ チ 163の最大オフ時間、これらのスィッチがオフとなった状態におけるコンデンサから のリーク電流、および、許容される電圧変動に基づいて定められてよい。一例としてコ ンデンサ 100の容量は、スィッチ 102の最大オフ時間が lms、スィッチ 102がオフと なった状態におけるコンデンサ 100からのリーク電流が InA、許容される電圧変動が 10 /z Vの場合、 lnA X lms/10 V=0. 1 Fとする。
[0102] 図 6は、本実施形態に係る電流測定装置 10の第 3の動作例として、電圧可変モー ドの動作を示す。本図の動作は、以下に示す点を除き図 4の動作と略同様であるから 、相違点を除き説明を省略する。
[0103] まず、測定準備期間 T1において、試験制御部 90は、電流測定中に電子デバイス 20に供給する理想の電圧と比較し予め定めたオフセット電圧 Voffだけ低い基準供 給電圧 Vsを電流測定部 40から出力させる。この基準供給電圧 Vsは、測定準備期間 T1中において電流測定装置 10が電子デバイス 20の設定を行える範囲で定められ る。これにより、コンデンサ 100は、当該基準供給電圧 Vsを蓄積する。
[0104] 電子デバイス 20のセットアップが完了すると、電流測定期間 T2が開始される。電流 測定期間 T2の開始時に、スィッチ 152 (S2a)およびスィッチ 102 (S2b)は切断され る。これにより、コンデンサ 100は、蓄積された基準供給電圧 Vsを加算器 145に供給 することができる。
[0105] 次に、所定の期間の経過後に、試験制御部 90は、電圧調整部 160から上記のォ フセット電圧 Voffを出力させる。この結果加算器 145は、コンデンサ 100に蓄積され た基準供給電圧 Vsにオフセット電圧 Voffを加えた調整後の基準供給電圧 Vs+Vof fを出力する。これに伴い、入力端子 25の端子電圧は電圧 Vs+ Voffに近づくように 上昇する。ここで、試験制御部 90は、電圧調整部 160が出力するオフセット電圧を 0 Vカゝら最終値 Voffに直接変化させるのに代えて、 0Vカゝら最終値 Vofほで段階的に 上昇させても良い。なお、抵抗 164およびコンデンサ 165は、オフセット電圧を緩や かに上昇させるベく抵抗値および容量が設定されてもよい。
[0106] 次に、所定の期間の経過後に、試験制御部 90は、スィッチ 148 (S5)をオフとする。
これにより、コンデンサ 146は、蓄積した基準供給電圧 Vs+Voffを差分増幅器 112 に供給することができる。
[0107] 以下、図 4の動作例と同様にして、電流値を測定し、復元期間 T3の動作を行う。こ の復元においては、電圧調整部 160は、オフセット電圧を 0Vに戻すことにより、電子 デバイス 20の端子電圧を低下させる。
[0108] 本動作例においても、測定無効検出部 180による測定の無効検出を行う。ここで、 電圧可変モードにおいては、電圧調整部 160からのオフセット電圧を出力した後、端 子電圧が上昇し終えるまでの間、電圧上昇に伴ってコンデンサ 50およびコンデンサ 119の充電が必要となる。このため、電流測定部 30からの供給電流が一時的に増加 し、差分演算器 122の差分電圧が電圧源 182のしきい値電圧より大きくなり得る。し たがって、測定無効検出部 180は、電圧調整部 160がオフセット電圧を上昇させて 力 端子電圧の上昇が終わるまでの間、無効検出を行わない。これを実現するため に、測定無効検出部 180は、スィッチ 148 (S5)をオフとするまでの間、無効検出を禁 止しても良い。
[0109] 以上に示した動作例によれば、測定準備期間 T1の間の端子電圧を、測定期間 T2 の間の端子電圧と比較し低く保つことができる。これにより、セットアップ期間中の電 子デバイス 20の動作に伴って電子デバイス 20の温度が上昇し、高 、静止電流が測 定されてしまうのを防ぐことができる。
[0110] なお、上記の電圧可変モードは、高速モード及び Z又は電圧補正モードと共に用 いられても良い。この場合、スィッチ 141 (S4)は、端子電圧が上昇を終えて安定した 後、スィッチ 148 (S5)をオフとする前にオフとされ、電流測定時の端子電圧に応じた 補正電圧をコンデンサ 143から供給させる。
[0111] 図 7は、本実施形態に係る電流測定装置 10のノイズ低減効果をシミュレーションし た結果を示す。図 7は、コンデンサ 50を とした場合における、特許文献 1の構成 によるノイズゲイン (OLD (従来)）と、本実施形態における高速モードの電流測定部 30のノイズゲイン (NEW (本実施形態) )を示す。
[0112] 従来の構成においては、差分演算器の出力と電子デバイス 20との間に並列に設 けられた抵抗およびコンデンサを、 200 Ω、 0. 01 Fとし、当該抵抗およびコンデン サカゝら電子デバイス 20までの間に更に設けられた抵抗を 5 Ωとした。従来の構成に おいては、電圧源のノイズが差分演算器の出力のノイズと共に差分演算器力 出力 される。
[0113] 一方、本実施形態の構成においては、コンデンサ 100を 0. l ^ F,抵抗 113を 1K
Ω、抵抗 114を 40ΚΩ、抵抗 118を 200 Ω、コンデンサ 119を 0.： F、スィッチ 174 のオン時の抵抗値を 0. 1 Ωとした。本実施形態の構成においては、コンデンサ 100 の電圧はノイズを有さず、ボルテージフォロア 172および差分増幅器 112にノイズが 発生する。そして、ボルテージフォロア 172のノイズは G (=RfZRi=40)倍、差分増 幅器 112のノイズは 1 +G (=41)倍されて出力される。また、抵抗 113の抵抗値 Ri、 および抵抗 114の抵抗値 Rfについては、 RfZRiが大きいことから、 Riのノイズが支 配的となる。また、抵抗 118の抵抗値 Rmのノイズは増幅されない。
[0114] 以上の条件の下、従来の構成および本実施形態の構成により生じるノイズゲインを シミュレーションした結果を図 7に示す。なお、本シミュレーションにおいては、電流測 定中における電子デバイス 20の抵抗値を 100 Ωとした。また、差分演算器 122の出 力を、 ΙΟΚΗζ以下の帯域を通過させるローノ スフィルタを介して測定部 124または 差分増幅器 130に供給させることとした。
[0115] 図 7に示した通り、本実施形態に係る電流測定装置 10によれば、従来と比較して、 通常発生する ΙΟΚΗζ程度以下のノイズに対して供給電流および測定電流に生じる ノイズを大幅に低減することができる。
[0116] なお、抵抗 113の抵抗値は、差分増幅器 112の電圧ノイズを抵抗の熱雑音に換算 した値より小さくすることが望ましい。すなわち例えば、差分増幅器 112の電圧ノイズ 力 nVZ Hzの場合、当該電圧ノイズを抵抗の熱雑音に換算すると、以下の抵抗 値 Rxが求められる。 [0117] (式 6) Rx = Εη·Εη / (4-k-t) = 5nVX 5nV / (4 X 1.38 X 10"23 X 300) = 1.510Κ Ω ただし、 kはボルツマン定数、 tは使用環境における絶対温度を示す。
[0118] この場合、抵抗 113の抵抗値 Riは、上記の Rxより小さい値であることが望ましい。
[0119] 以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実 施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または 改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改 良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載力 明らかである。
産業上の利用可能性
[0120] 本発明によれば、電子デバイスの端子に電源安定ィ匕用のコンデンサを接続した場 合においても、当該端子に供給される電流に生じるノイズを小さくし、当該端子の電 圧変動を抑えることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 電子デバイスが入力端子から受け取る電流を測定する電流測定装置であって、 電流測定中に前記電子デバイスに供給する電圧の基準となる基準供給電圧を蓄 積する第 1コンデンサと、
電流測定前に電源を前記第 1コンデンサに接続して前記基準供給電圧を蓄積させ 、電流測定中に前記電源を前記第 1コンデンサから切断する第 1スィッチと、 電流測定中に、前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧および前記入 力端子の端子電圧に基づく電流を前記電子デバイスに供給する電流供給部と、 前記電子デバイスに供給した供給電流を測定する第 1電流測定部と
を備える電流測定装置。
[2] 前記電流供給部は、
前記基準供給電圧から前記端子電圧を引いた差を増幅して、前記基準供給電圧 に加えた電圧を出力する第 1差分増幅器と、
前記第 1差分増幅器の出力と前記入力端子との間に接続され、前記第 1差分増幅 器の出力電圧および前記端子電圧の差に応じた前記供給電流を前記入力端子に 供給する抵抗と
を有する請求項 1に記載の電流測定装置。
[3] 前記第 1電流測定部は、
前記抵抗における前記第 1差分増幅器側の出力電圧から前記抵抗における前記 入力端子側の前記端子電圧を減じた差分電圧を出力する差分演算器と、
前記差分電圧に基づいて前記供給電流を測定する測定部と
を有する請求項 2に記載の電流測定装置。
[4] 前記第 1電流測定部は、
予め設定された測定用基準電圧を出力する電圧源と、
前記差分電圧および前記測定用基準電圧の差を増幅した差分増幅電圧を出力す る第 2差分増幅器と
を更に有し、
前記測定部は、前記差分増幅電圧に基づ!、て前記供給電流を測定する 請求項 3に記載の電流測定装置。
[5] 前記第 1電流測定部は、前記電圧源および前記第 2差分増幅器の間に接続された 口一パスフィルタを更に有する請求項 4に記載の電流測定装置。
[6] 前記差分電圧に応じた補正電圧を前記基準供給電圧に加えることにより前記基準 供給電圧を補正する補正部を更に備え、
前記電流供給部は、電流測定中に、前記補正部により補正された前記基準供給電 圧および前記端子電圧に基づく電流を前記電子デバイスに供給する
請求項 3に記載の電流測定装置。
[7] 前記補正部は、
前記差分電圧に応じた前記補正電圧を前記基準供給電圧に加える加算器と、 前記加算器の出力電圧を蓄積して前記第 1差分増幅器に供給する第 2コンデンサ と
を有する請求項 6に記載の電流測定装置。
[8] 前記補正部は、前記加算器の出力と前記第 2コンデンサとの間に設けられ、電流 測定開始から予め定められた期間の間前記加算器の出力に前記第 2コンデンサを 接続して前記加算器の出力電圧を蓄積させ、前記予め定められた期間の経過後に 前記加算器の出力および前記第 2コンデンサの間を切断する第 2スィッチを更に有 する請求項 7に記載の電流測定装置。
[9] 電流測定前に前記基準供給電圧を前記第 1コンデンサおよび前記入力端子に供 給する電源と、
電流測定中に前記電源を前記第 1コンデンサおよび前記入力端子から切断する第 3スィッチと、
電流測定中に前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧に予め定められ たオフセット電圧を加えて前記電流供給部に供給することにより、電流測定中におけ る前記端子電圧を電流測定前の前記端子電圧と比較し高くする電圧調整部と を更に備える請求項 1に記載の電流測定装置。
[10] 前記第 3スィッチは、
前記電源と前記入力端子の間の配線、および、前記第 1スィッチにおける前記第 1 コンデンサが接続されて 、な 、端部および前記電源の間の配線の接点と、前記電源 の出力端子との間に設けられ、
前記電源の出力端子と前記接点との間に、オフとなった場合に、前記電源の出力 端子側から前記接点側への電流を遮断する第 1トランジスタと、前記接点側から前記 電源の出力端子側への電流を遮断する第 2トランジスタとを直列に有する
請求項 9に記載の電流測定装置。
[11] 前記第 3スィッチの前記入力端子側の端子と、前記第 1差分増幅器との間に設けら れた第 4スィッチと、
前記抵抗の前記入力端子側の端部と、前記入力端子との間に設けられた第 5スィ ツチと、
前記電源が前記入力端子に対して供給する電流を測定する第 2電流測定部と、 前記電子デバイスが動作中に受け取る動作電流を測定する動作電流試験および 前記電子デバイスが静止中に受け取る静止電流を測定する静止電流試験を制御す る試験制御部と
を更に備え、
前記試験制御部は、
前記動作電流試験において、前記第 3スィッチをオンとし、前記第 4スィッチおよび 前記第 5スィッチをオフとし、前記電源が前記入力端子に対して供給する電流を前記 第 2電流測定部により前記動作電流として測定させ、
前記静止電流試験において、前記第 3スィッチをオフとし、前記第 4スィッチおよび 前記第 5スィッチをオンとし、前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧お よび前記端子電圧に基づいて前記電子デバイスに供給された電流を前記第 1電流 測定部により前記静止電流として測定させる
請求項 10に記載の電流測定装置。
[12] 電流測定中に、前記第 1電流測定部が測定した前記供給電流が、予め設定された しきい値電流より大きくなつた場合に、当該電流測定が無効であることを検出する測 定無効検出部を更に備える請求項 1に記載の電流測定装置。
[13] 電流測定前に前記基準供給電圧を前記第 1コンデンサおよび前記入力端子に供 給する電源と、
電流測定中に前記電源と前記第 1コンデンサおよび前記入力端子から切断する第 3スィッチとを更に備え、
前記測定無効検出部は、前記電流測定が無効であることを検出した場合に、前記 第 3スィッチをオンとして前記電源カゝら前記電子デバイスに電流を供給させる 請求項 12に記載の電流測定装置。
[14] 電子デバイスを試験する試験装置であって、
電流測定中に前記電子デバイスに供給する電圧の基準となる基準供給電圧を蓄 積する第 1コンデンサと、
電流測定前に電源を前記第 1コンデンサに接続して前記基準供給電圧を蓄積させ 、電流測定中に前記電源を前記第 1コンデンサから切断する第 1スィッチと、 電流測定中に、前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧および前記電 子デバイスの入力端子の端子電圧に基づく電流を前記電子デバイスに供給する電 流供給部と、
前記電子デバイスに供給した供給電流を測定する第 1電流測定部と
を備える試験装置。
[15] 電子デバイスが入力端子から受け取る電流を測定する電流測定方法であって、 電流測定中に前記電子デバイスに供給する電圧の基準となる基準供給電圧を第 1 コンデンサに蓄積する基準供給電圧蓄積段階と、
電流測定前に電源を前記第 1コンデンサに接続して前記基準供給電圧を蓄積させ
、電流測定中に前記電源を前記第 1コンデンサから切断するように第 1スィッチを制 御する段階と、
電流測定中に、前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧および前記入 力端子の端子電圧に基づく電流を前記電子デバイスに供給する電流供給段階と、 前記電子デバイスに供給した供給電流を測定する第 1電流測定段階と を備える電流測定方法。
[16] 電子デバイスを試験する試験方法であって、
電流測定中に前記電子デバイスに供給する電圧の基準となる基準供給電圧を第 1 コンデンサに蓄積する基準供給電圧蓄積段階と、
電流測定前に電源を前記第 1コンデンサに接続して前記基準供給電圧を蓄積させ 、電流測定中に前記電源を前記第 1コンデンサから切断するように第 1スィッチを制 御する第 1スィッチ制御段階と、
電流測定中に、前記第 1コンデンサに蓄積された前記基準供給電圧および前記電 子デバイスの入力端子の端子電圧に基づく電流を前記電子デバイスに供給する電 流供給段階と、
前記電子デバイスに供給した供給電流を測定する第 1電流測定段階と を備える試験方法。
PCT/JP2006/303198 2005-02-25 2006-02-22 電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法 WO2006090752A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06714338A EP1865333A1 (en) 2005-02-25 2006-02-22 Current measuring device, testing device, current measuring method and testing method
CN2006800060665A CN101128742B (zh) 2005-02-25 2006-02-22 电流测量装置、测试装置、电流测量方法、及测试方法
US11/755,746 US7576555B2 (en) 2005-02-25 2008-07-30 Current measuring apparatus, test apparatus, current measuring method and test method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-050071 2005-02-25
JP2005050071A JP4627446B2 (ja) 2005-02-25 2005-02-25 電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/755,746 Continuation US7576555B2 (en) 2005-02-25 2008-07-30 Current measuring apparatus, test apparatus, current measuring method and test method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006090752A1 true WO2006090752A1 (ja) 2006-08-31

Family

ID=36927390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/303198 WO2006090752A1 (ja) 2005-02-25 2006-02-22 電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7576555B2 (ja)
EP (1) EP1865333A1 (ja)
JP (1) JP4627446B2 (ja)
KR (1) KR101207604B1 (ja)
CN (1) CN101128742B (ja)
TW (1) TWI380029B (ja)
WO (1) WO2006090752A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008287549A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Advantest Corp 電圧生成装置およびそれを用いた直流試験装置
US10282391B2 (en) 2008-07-03 2019-05-07 Ebay Inc. Position editing tool of collage multi-media
US9639505B2 (en) 2008-07-03 2017-05-02 Ebay, Inc. System and methods for multimedia “hot spot” enablement
US8893015B2 (en) 2008-07-03 2014-11-18 Ebay Inc. Multi-directional and variable speed navigation of collage multi-media
US7952361B2 (en) * 2009-07-14 2011-05-31 Advantest Corporation Test apparatus
US8476917B2 (en) * 2010-01-29 2013-07-02 Freescale Semiconductor, Inc. Quiescent current (IDDQ) indication and testing apparatus and methods
KR101628401B1 (ko) * 2010-12-03 2016-06-22 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차 및 전기자동차의 인버터 고장 검출 방법
CN102012453A (zh) * 2010-12-27 2011-04-13 东莞易步机器人有限公司 一种电流检测电路
KR102037686B1 (ko) * 2013-04-17 2019-10-31 에스케이하이닉스 주식회사 차동 증폭기 회로
JP6554453B2 (ja) * 2015-12-24 2019-07-31 矢崎総業株式会社 差電圧測定装置
US10060968B2 (en) * 2016-08-26 2018-08-28 Teradyne, Inc. Combining current sourced by channels of automatic test equipment
CN109085405B (zh) * 2017-06-13 2021-04-02 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种电路模块的工作电流检测方法及电路
US10705129B2 (en) * 2017-09-13 2020-07-07 Toshiba Memory Corporation Techniques for testing PLP capacitors
US20200333403A1 (en) * 2019-04-20 2020-10-22 University Of Tennessee Research Foundation Power electronics based reconfigurable load tester
US11333685B1 (en) 2020-02-13 2022-05-17 Sendyne Corporation Functional safety of measurements

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07248358A (ja) * 1994-02-25 1995-09-26 Advantest Corp 半導体試験装置のバイアス電圧源供給回路
JPH10246759A (ja) * 1997-03-03 1998-09-14 Hamamatsu Photonics Kk 電流値変化測定装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001041997A (ja) 1999-07-30 2001-02-16 Advantest Corp 電源電流測定装置
JP2004245651A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Hitachi Ltd 電圧電流特性測定回路および半導体試験装置
JP4412917B2 (ja) 2003-05-21 2010-02-10 株式会社アドバンテスト 電流測定装置及び試験装置
JP2007172766A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体リーク電流検出器とリーク電流測定方法および電圧トリミング機能付半導体リーク電流検出器とリファレンス電圧トリミング方法およびこれらの半導体集積回路
WO2007125680A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Advantest Corporation 電力印加回路、及び試験装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07248358A (ja) * 1994-02-25 1995-09-26 Advantest Corp 半導体試験装置のバイアス電圧源供給回路
JPH10246759A (ja) * 1997-03-03 1998-09-14 Hamamatsu Photonics Kk 電流値変化測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4627446B2 (ja) 2011-02-09
CN101128742B (zh) 2010-05-19
TWI380029B (en) 2012-12-21
KR101207604B1 (ko) 2012-12-03
US7576555B2 (en) 2009-08-18
EP1865333A1 (en) 2007-12-12
JP2006234599A (ja) 2006-09-07
US20090021239A1 (en) 2009-01-22
KR20070112195A (ko) 2007-11-22
CN101128742A (zh) 2008-02-20
TW200632329A (en) 2006-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006090752A1 (ja) 電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法
US7825666B2 (en) Test apparatus and measurement apparatus for measuring an electric current consumed by a device under test
JP4735976B2 (ja) 電源装置およびこれを用いた半導体試験システム
US20070103174A1 (en) Direct current test apparatus
JP4119060B2 (ja) 試験装置
JP6619471B2 (ja) 内部集積回路抵抗の較正
CN110928348B (zh) 电压调节器和电压调节器的测试方法
US5959463A (en) Semiconductor test apparatus for measuring power supply current of semiconductor device
JP4977013B2 (ja) 電力印加回路、及び試験装置
JP4776724B2 (ja) 補正回路及び試験装置
WO2004104606A1 (ja) 電源装置、試験装置及び電源電圧安定化装置
WO2004104605A1 (ja) 電流測定装置及び試験装置
WO2005116672A1 (ja) 電源電流測定装置、及び試験装置
JP5038454B2 (ja) 電流測定装置、試験装置、電流測定方法、および試験方法
JP5608328B2 (ja) 定電流回路、及び試験装置
JP4412917B2 (ja) 電流測定装置及び試験装置
JP2010190768A (ja) 半導体試験装置
JP2005003596A (ja) 抵抗測定装置、抵抗測定用集積回路及び抵抗測定方法
JP2011027453A (ja) 半導体試験装置及び半導体試験方法
JP2009287956A (ja) 半導体試験装置
JP7289973B2 (ja) ボルテージレギュレータ
JP6110756B2 (ja) 信号発生器、信号発生方法、試験装置および試験方法
JPH11101846A (ja) 電源静止電流（ｉｄｄｑ）測定回路
CN117805535A (zh) 一种高速比较器输入失调电压测试电路和方法
JP2010122190A (ja) 電源装置および試験装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680006066.5

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020077021248

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006714338

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006714338

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP