(57)【要約】【課題】低コストで電圧可変な電源を用いた試験システムを実現する。【解決手段】被試験デバイスを試験する試験システムであって、被試験デバイスに電源電力を供給する電源装置と、被試験デバイスの所定の特性を測定して、被試験デバイスの良否を判定する試験部とを備え、電源装置は、入力端子に与えられる入力電圧に応じた電源電圧を生成し、且つ、制御端子に与えられる制御信号に応じて電源電圧を調整して出力する電源部と、電源部が出力する電源電圧と、所定の参照電圧との差分に応じて制御信号を生成し、電源部の制御端子に入力する帰還部と、被試験デバイスに供給すべき電源電圧に応じて、参照電圧を制御する電圧制御部とを有する試験システムを提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験デバイスを試験する試験システムであって、
前記被試験デバイスに電源電力を供給する電源装置と、
前記被試験デバイスの所定の特性を測定して、前記被試験デバイスの良否を判定する試験部と
を備え、
前記電源装置は、
入力端子に与えられる入力電圧に応じた電源電圧を生成し、且つ、制御端子に与えられる制御信号に応じて前記電源電圧を調整して出力する電源部と、
前記電源部が出力する前記電源電圧と、所定の参照電圧との差分に応じて前記制御信号を生成し、前記電源部の前記制御端子に入力する帰還部と、
前記被試験デバイスに供給すべき前記電源電圧に応じて、前記参照電圧を制御する電圧制御部と
を有する試験システム。
【請求項２】
前記電源部は、前記入力電圧を電源電圧として駆動するパワーアンプのオン抵抗を、前記電源電圧と前記参照電圧との差分に基づいて調整することで、前記電源電圧を生成する
請求項１に記載の試験システム。
【請求項３】
前記電源部は、ＬＤＯ電源である
請求項２に記載の試験システム。
【請求項４】
前記帰還部は、
前記電源部が出力する前記電源電圧を受け取り、前記電源電圧と略同一の電圧を出力するボルテージフォロワ回路と、
前記電圧制御部からの制御に応じた前記参照電圧を生成する可変電圧源と、
前記ボルテージフォロワ回路が出力する電圧と、前記可変電圧源が出力する前記参照電圧との差分に応じた電圧を、前記電源部の前記制御端子に入力する差動回路と
を有する請求項３に記載の試験システム。
【請求項５】
前記電源装置は、
前記電源部から前記被試験デバイスに電源電力を伝送する伝送路に流れる電源電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出した前記電源電流が、所定の閾値電流より大きい場合に、前記電源部からの前記電源電力の出力を停止させる異常検出部と
を更に有する請求項４に記載の試験システム。
【請求項６】
前記電流検出部は、
前記伝送路において、前記帰還部が前記電源電圧を検出する検出点よりも前記電源部側に設けられた検出用抵抗と、
前記検出用抵抗の両端の電位差を検出する検出器と
を有する請求項５に記載の試験システム。
【請求項７】
前記電源装置は、前記電源部の温度を検出する温度検出部を更に有し、
前記異常検出部は、前記温度検出部が検出した温度が、所定の閾値温度より大きい場合に、前記電源部からの前記電源電力の出力を停止させる
請求項６に記載の試験システム。
【請求項８】
前記電源装置は、前記電源部の接地端子を接地電位に接続する接地線を更に有し、
前記温度検出部は、前記接地線の温度を検出する
請求項７に記載の試験システム。
【請求項９】
前記電源装置は、前記被試験デバイスに印加される前記電源電圧を検出する電圧検出部を更に有し、
前記異常検出部は、前記電圧検出部が検出した前記電源電圧が、所定の閾値電圧より大きい場合に、前記電源部からの前記電源電力の出力を停止させる
請求項６に記載の試験システム。
【請求項１０】
前記電圧検出部は、前記伝送路において、前記帰還部が前記電源電圧を検出する検出点よりも前記被試験デバイス側の電圧を検出する
請求項９に記載の試験システム。
【請求項１１】
試験装置は、複数の前記電源装置を備え、
前記電圧制御部は、複数の前記電源装置において共通に設けられる
請求項１から１０のいずれかに記載の試験システム。
【請求項１２】
負荷に電力を供給する電源装置であって、
入力端子に与えられる入力電圧に応じた電源電圧を生成し、且つ、制御端子に与えられる制御信号に応じて前記電源電圧を調整して出力する電源部と、
前記電源部が出力する前記電源電圧と、所定の参照電圧との差分に応じて前記制御信号を生成し、前記電源部の前記制御端子に入力する帰還部と、
前記負荷に供給すべき前記電源電圧に応じて、前記参照電圧を制御する電圧制御部と
を備える電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験システムおよび電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体回路等の被試験デバイスを試験する試験システムには、被試験デバイスに電源電力を供給する電源装置が設けられる。電源装置は、試験内容、および、被試験デバイスの仕様等により定まる多様な電源電圧および電源電流を、被試験デバイスに印加する。このため、試験装置には、高性能なプログラマブル電源装置が設けられる（例えば、特許文献１参照）。プログラマブル電源装置は、例えば電圧および電流のそれぞれが、プログラムにより制御できる。
【特許文献１】特開平８−２９４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のプログラマブル電源は、構成が複雑且つ高価であるので、そこまでの電源性能が必要ない場合には、従来のプログラマブル電源を試験システムに用いることは好ましくない。このため、簡易な構成且つ安価で、多様な電源電圧を出力可能な電源装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、被試験デバイスを試験する試験システムであって、被試験デバイスに電源電力を供給する電源装置と、被試験デバイスの所定の特性を測定して、被試験デバイスの良否を判定する試験部とを備え、電源装置は、入力端子に与えられる入力電圧に応じた電源電圧を生成し、且つ、制御端子に与えられる制御信号に応じて電源電圧を調整して出力する電源部と、電源部が出力する電源電圧と、所定の参照電圧との差分に応じて制御信号を生成し、電源部の制御端子に入力する帰還部と、被試験デバイスに供給すべき電源電圧に応じて、参照電圧を制御する電圧制御部とを有する試験システムを提供する。
【０００５】
第２の態様においては、負荷に電力を供給する電源装置であって、入力端子に与えられる入力電圧に応じた電源電圧を生成し、且つ、制御端子に与えられる制御信号に応じて電源電圧を調整して出力する電源部と、電源部が出力する電源電圧と、所定の参照電圧との差分に応じて制御信号を生成し、電源部の制御端子に入力する帰還部と、負荷に供給すべき電源電圧に応じて、参照電圧を制御する電圧制御部とを備える電源装置を提供する。
【０００６】
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い。また、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。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。
【０００８】
図１は、一つの実施形態に係る試験システム１０を、被試験デバイス２００と共に示す図である。被試験デバイス２００は、例えば半導体チップであってよい。試験システム１０は、被試験デバイス２００を試験する。本例の試験システム１０は、試験部１２、試験制御部１４、および、電源装置１００を備える。なお試験システム１０は、複数の試験部１２および電源装置１００を備え、複数の被試験デバイス２００を並行して試験してもよい。
【０００９】
電源装置１００は、被試験デバイス２００に電源電力を供給する。電源装置１００は、使用者等により設定される情報に応じた電圧を出力してよい。試験部１２は、被試験デバイス２００の所定の特性を測定して、被試験デバイス２００の良否を判定する。例えば試験部１２は、被試験デバイス２００に所定のパターンを入力したときに、被試験デバイス２００が期待値パターンと同一のパターンを出力するか否かを測定してよい。また、試験部１２は、被試験デバイス２００の動作時または静止時における電源電流または電源電圧が、所定の範囲内となるか否かを測定してもよい。
【００１０】
試験制御部１４は、試験部１２および電源装置１００を制御する。例えば試験制御部１４は、試験部１２に、被試験デバイス２００の試験を開始させるトリガ信号、被試験デバイス２００に印加すべきパターンを示す試験パターン等を供給してよい。また、試験制御部１４は、電源装置１００が出力すべき電圧値を、電源装置１００に設定してよい。
【００１１】
図２は、電源装置１００の構成例を示す図である。電源装置１００は、電源部１１０、伝送路１２０、帰還部１３０、および、電圧制御部１６０を有する。電源部１１０は、入力端子Ｉｎに与えられる入力電圧Ｖｉに応じた電源電圧Ｖｏを生成して、出力端子Ｏｕｔから出力する。入力電圧Ｖｉは、一定電圧の直流電圧であってよい。また、電源部１１０は、入力電圧Ｖｉを電源電圧として駆動するパワーアンプを用いて電源電圧を生成してよい。
【００１２】
また、電源部１１０は、制御端子Ａｄｊに与えられる制御信号に応じて、電源電圧Ｖｏの電圧値を調整して出力する。例えば電源部１１０は、制御信号の電圧レベルと、予め定められた電圧レベルとの差分に応じて、電源電圧Ｖｏの電圧値を調整してよい。電源部１１０は、ＬＤＯ（Ｌｏｗ  Ｄｒｏｐ  Ｏｕｔ）電源であってよく、ＤＣ−ＤＣ電源であってもよい。ＬＤＯ電源は、入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔの間にパワーアンプを設け、出力電圧Ｖｏと制御信号の電圧を比較し、比較結果によりパワートランジスタのオン抵抗を制御して、出力電圧を一定電圧にする電源であってよい。パワートランジスタのオン抵抗は、パワートランジスタのゲート電流を制御することで調整できる。
【００１３】
伝送路１２０は、電源部１１０が出力する電源電力を、被試験デバイス２００に伝送する。例えば伝送路１２０は、電源部１１０が設けられる試験ボードと、被試験デバイス２００が載置されるパフォーマンスボードとを接続するケーブルを含んでよい。
【００１４】
帰還部１３０は、電源部１１０が出力する電源電圧Ｖｏと、所定の参照電圧との差分に応じて制御信号を生成する。また、帰還部１３０は、生成した制御信号を、電源部１１０の制御端子Ａｄｊに入力する。帰還部１３０は、伝送路１２０が伝送する電源電圧Ｖｏを検出してよい。帰還部１３０は、電源部１１０と同一の試験ボードに設けられてよい。
【００１５】
また、電圧制御部１６０は、被試験デバイス２００に供給すべき電源電圧Ｖｏに応じて、帰還部１３０における参照電圧を制御する。例えば試験制御部１４が、電圧制御部１６０として機能してよい。試験制御部１４は、使用者等から与えられる試験プログラムに応じて、当該参照電圧を制御してよい。
【００１６】
電源部１１０が、制御信号の電圧レベルに応じて電源電圧Ｖｏの電圧レベルを調整するので、帰還部１３０における参照電圧を制御することで、電源部１１０が出力する電源電圧Ｖｏの電圧レベルを設定することができる。このように、本例の電源装置１００によれば、ＬＤＯ電源等の簡易な構成の電源部１１０を用い、電源部１１０への制御信号を制御することで、電圧可変な電源を低コストで実現することができる。
【００１７】
本例の帰還部１３０は、ボルテージフォロワ回路１３２、差動回路１３４、可変電圧源１３６、抵抗１３８、抵抗１４０、抵抗１４２、および、抵抗１４４を有する。なお、帰還部１３０の構成は、本例の構成に限定されない。帰還部１３０は、検出する電源電圧Ｖｏの電圧レベルを、電圧制御部１６０からの制御に応じて調整した制御信号を生成できる構成を有してよい。
【００１８】
ボルテージフォロワ回路１３２は、電源部１１０が出力する電源電圧Ｖｏを受け取り、電源電圧Ｖｏと略同一の電圧を出力する。ボルテージフォロワ回路１３２は、電源部１１０の近傍において、伝送路１２０に電気的に接続されてよい。例えばボルテージフォロワ回路１３２は、電源部１１０が設けられる試験ボードにおいて、伝送路１２０と電気的に接続されてよい。
【００１９】
可変電圧源１３６は、電圧制御部１６０からの制御に応じた参照電圧を生成する。例えば可変電圧源１３６は、電圧制御部１６０から与えられるデジタル値に応じた電圧を出力するＤＡコンバータを有してよい。電圧制御部１６０は、使用者から与えられる試験プログラム等のソフトウェアを用いて、当該デジタル値を生成してよい。
【００２０】
差動回路１３４は、ボルテージフォロワ回路１３２が出力する電圧と、可変電圧源１３６が出力する参照電圧との差分に応じた電圧を、電源部１１０の制御端子Ａｄｊに入力する。本例の差動回路１３４は、ボルテージフォロワ回路１３２が出力する電圧を、抵抗１４０および抵抗１４２で分圧した電圧が正側入力端子に与えられる。また、差動回路１３４の負側入力端子には、抵抗１３８を介して可変電圧源１３６が接続される。また、差動回路１３４の出力端子および負側入力端子は、抵抗１４４を介して接続される。抵抗１３８から抵抗１４４は、同一の抵抗値を有してよい。
【００２１】
このような構成により、差動回路１３４は、ボルテージフォロワ回路１３２が検出した電源電圧Ｖｏの電圧レベルを、可変電圧源１３６が生成する参照電圧に応じて調整して、電源部１１０の制御端子Ａｄｊに入力できる。従って、参照電圧を制御することで、電源部１１０が出力する電源電圧Ｖｏを制御することができる。
【００２２】
なお、帰還部１３０は、ボルテージフォロワ回路１３２を有さなくともよい。この場合、抵抗１３８から抵抗１４４の各抵抗値は、伝送路１２０のインピーダンスより十分大きいことが好ましい。また、帰還部１３０は、差動回路１３４および抵抗１３８から抵抗１４４に代えて、電源電圧Ｖｏと参照電圧との比較結果に応じた電圧を出力する比較回路を用いてもよい。
【００２３】
図３は、電源装置１００の他の構成例を示す図である。本例の電源装置１００は、図２に関連して説明した電源装置１００の構成に加え、電流検出部１２１および異常検出部１２６を更に備える。他の構成は、図２に関連して説明した電源装置１００と同一であってよい。ただし、本例の電源部１１０は、停止端子Ｅｎに与えられる停止信号に応じて、電源電力の出力を停止する。
【００２４】
電流検出部１２１は、電源部１１０が出力する電源電流を検出する。電流検出部１２１は、電源部１１０の近傍の伝送路１２０に流れる電流を検出してよい。本例の電流検出部１２１は、電源部１１０と同一の試験ボードに設けられてよい。
【００２５】
電流検出部１２１は、検出用抵抗１２２および検出器１２４を有する。検出用抵抗１２２は、帰還部１３０が電源電圧Ｖｏを検出する検出点よりも電源部１１０側の伝送路１２０に設けられる。
【００２６】
検出器１２４は、検出用抵抗１２２の両端の電位差を検出する。検出器１２４は、例えば検出用抵抗１２２の両端の電位差を増幅して出力する差動アンプであってよい。検出用抵抗１２２の抵抗値は既知であるので、当該電位差から電源電流を算出することができる。
【００２７】
異常検出部１２６は、電流検出部１２１が検出した電源電流が、所定の閾値電流より大きい場合に、電源部１１０からの電源電力の出力を停止させる。異常検出部１２６は、電源部１１０の停止端子Ｅｎに停止信号を入力することで、電源電力の出力を停止させてよい。なお、異常検出部１２６は、電源部１１０の出力を停止させた場合、使用者等からの解除指示があるまで、電源部１１０の出力を停止させることが好ましい。
【００２８】
このような構成により、電源部１１０から過大な電源電流が流れることを防止することができる。このため、電源部１１０および被試験デバイス２００を保護することができる。また、本例の電源装置１００は、電源部１１０の近傍で電源電圧Ｖｏを検出するので、検出した電源電圧Ｖｏと、被試験デバイス２００に印加される電源電圧Ｖｏとの間に誤差が生じる場合がある。当該誤差は、伝送路１２０におけるインピーダンスおよび電源電流に依存するので、電源電流が所定以上となった場合に電源部１１０の動作を停止させることで、電源電圧の誤差が大きい領域で電源装置１００が動作することを防ぐことができる。
【００２９】
図４は、電源装置１００の他の構成例を示す図である。本例の電源装置１００は、図２に関連して説明した電源装置１００の構成に加え、接地線１１２、温度検出部１１４、および、異常検出部１２６を更に備える。他の構成は、図２に関連して説明した電源装置１００と同一であってよい。
【００３０】
温度検出部１１４は、電源部１１０の温度を検出する。温度検出部１１４は、電源部１１０の接地端子Ｇｎｄを接地電位に接続する接地線１１２の温度を、電源部１１０の温度として検出してよい。このとき温度検出部１１４は、電源部１１０の外部における接地線１１２の温度を測定してよい。接地線１１２は電源部１１０の内部に接続されているので、接地線１１２の温度から、電源部１１０の内部温度を推定することができる。
【００３１】
異常検出部１２６は、温度検出部１１４が検出した温度が、所定の閾値温度より大きい場合に、電源部１１０からの電源電力の出力を停止させる。これにより、電源部１１０が過度に発熱することを防ぐことができる。例えば、帰還部１３０等に故障が生じてしまい、電源部１１０の出力電圧が過度に大きくなるように制御された場合に、電源部１１０を停止させることができる。
【００３２】
図５は、電源装置１００の他の構成例を示す図である。本例の電源装置１００は、図２に関連して説明した電源装置１００の構成に加え、電圧検出部１２８および異常検出部１２６を更に備える。他の構成は、図２に関連して説明した電源装置１００と同一であってよい。
【００３３】
電圧検出部１２８は、被試験デバイス２００に印加される電源電圧Ｖｏを検出する。電圧検出部１２８は、帰還部１３０が電源電圧Ｖｏを検出する検出点よりも被試験デバイス２００側の伝送路１２０の電圧を検出してよい。例えば電圧検出部１２８は、被試験デバイス２００が載置されるパフォーマンスボード上の伝送路１２０の電圧を検出してよい。電圧検出部１２８は、検出した電源電圧Ｖｏに応じた電圧を出力するボルテージフォロワであってよい。
【００３４】
異常検出部１２６は、電圧検出部１２８が検出した電源電圧Ｖｏが、所定の閾値電圧より大きい場合に、電源部１１０からの電源電力の出力を停止させる。これにより、電源部１１０および被試験デバイス２００に過度の電圧が印加されることを防ぐことができる。
【００３５】
なお、電源装置１００は、図３から図５に関連して説明した電流検出部１２１、温度検出部１１４、および、電圧検出部１２８を、適宜組み合わせて設けてもよい。例えば電源装置１００は、これらの検出部の全てを備えてよく、いずれか２つを備えてもよい。この場合、異常検出部１２６は、それぞれの検出部における検出結果のいずれかが異常値となった場合に、電源部１１０からの電源電力の出力を停止させてよい。
【００３６】
図６は、複数の電源装置１００が並列に設けられる例を示す。本例の電源装置１００は、複数の被試験デバイス２００に対応して複数設けられる。例えば、同種の被試験デバイス２００に対して同一の試験を並行して行う場合、それぞれの電源装置１００には、同一の参照電圧が設定される。このため本例では、電圧制御部１６０は、複数の電源装置１００において共通に設けられる。電圧制御部１６０は、同一のデジタル値を、それぞれの電源装置１００における可変電圧源１３６に設定してよい。このような構成により、電圧制御部１６０の個数を低減することができる。
【００３７】
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、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３８】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一つの実施形態に係る試験システム１０を、被試験デバイス２００と共に示す図である。
【図２】電源装置１００の構成例を示す図である。
【図３】電源装置１００の他の構成例を示す図である。
【図４】電源装置１００の他の構成例を示す図である。
【図５】電源装置１００の他の構成例を示す図である。
【図６】複数の電源装置１００が並列に設けられる例を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１０・・・試験システム、１２・・・試験部、１４・・・試験制御部、１００・・・電源装置、１１０・・・電源部、１１２・・・接地線、１１４・・・温度検出部、１２０・・・伝送路、１２１・・・電流検出部、１２２・・・検出用抵抗、１２４・・・検出器、１２６・・・異常検出部、１２８・・・電圧検出部、１３０・・・帰還部、１３２・・・ボルテージフォロワ回路、１３４・・・差動回路、１３６・・・可変電圧源、１３８、１４０、１４２、１４４・・・抵抗、１６０・・・電圧制御部、２００・・・被試験デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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