(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスのチップ内に設けられ、前記電子デバイスの動作回路に供給される電源電圧を安定化する電源安定化回路であって、
動作回路に電源電圧を供給する主電源配線に、前記主電源配線とは異なる補助電源配線からバイパス電流を供給する電流バイパス部と、
外部から前記動作回路に与えられる動作制御信号に応じて、電流変化パターンによる前記バイパス電流の制御を開始して、前記電流バイパス部が前記主電源配線に供給する前記バイパス電流の電流量を、前記動作回路の動作中に予め定められた前記電流変化パターンで変化させる電流制御部と
を備え、
前記動作回路は、与えられる前記動作制御信号の種類毎に予め定められた動作を行い、
前記電流制御部は、複数種類の前記動作制御信号に対応して、複数種類の前記電流変化パターンを予め格納し、前記動作回路に与えられる前記動作制御信号の種類に応じた前記電流変化パターンを選択して、前記バイパス電流を制御する電源安定化回路。
【請求項２】
前記電流制御部は、前記バイパス電流の制御を開始してから予め定められた期間の間に前記バイパス電流の電流量を変化させる時間間隔が、前記予め定められた期間が経過した後に前記バイパス電流の電流量を変化させる時間間隔よりも短くなるように、前記バイパス電流を制御する
請求項１に記載の電源安定化回路。
【請求項３】
前記動作回路の実動作中における消費電流の変化を測定する電流測定部と、
前記電流測定部が測定した前記消費電流に基づいて、前記電流制御部における前記電流変化パターンを更新するパターン更新部と
を更に備える請求項１または２に記載の電源安定化回路。
【請求項４】
前記パターン更新部は、前記電流バイパス部の動作を停止させた状態で前記電流測定部が測定した、前記動作回路の実動作中における消費電流に基づいて、前記電流変化パターンを更新する
請求項３に記載の電源安定化回路。
【請求項５】
前記電流測定部は、前記動作制御信号の種類毎に、前記動作回路の消費電流を測定し、
前記パターン更新部は、前記動作制御信号の種類毎の前記電流変化パターンを更新する
請求項３に記載の電源安定化回路。
【請求項６】
前記補助電源配線は、他の電子デバイスと共通の電源に接続され、
前記電源安定化回路は、前記補助電源配線上に流れる電流を抑制する電流抑制部を更に備える請求項１から５のいずれか一項に記載の電源安定化回路。
【請求項７】
前記主電源配線は、高圧側主配線および低圧側主配線を有し、
前記補助電源配線は、高圧側補助配線および低圧側補助配線を有し、
前記電流バイパス部は、前記高圧側補助配線から前記高圧側主配線にバイパス電流を供給する高圧側バイパス部、および、前記低圧側主配線から前記低圧側補助配線にバイパス電流を引き抜く低圧側バイパス部を有し、
前記電流制御部は、前記低圧側バイパス部の制御に用いる前記電流変化パターンの極性を反転させた電流変化パターンを用いて、前記高圧側バイパス部を制御する
請求項１から６のいずれか一項に記載の電源安定化回路。
【請求項８】
前記電流制御部は、前記動作回路の温度に応じて、異なる前記電流変化パターンで前記バイパス電流を変化させる
請求項１から７のいずれか一項に記載の電源安定化回路。
【請求項９】
前記電流制御部は、前記動作回路の連続動作時間に応じて、異なる前記電流変化パターンで前記バイパス電流を変化させる
請求項１から８のいずれか一項に記載の電源安定化回路。
【請求項１０】
動作回路と、前記動作回路と同一チップ内に設けられ、前記動作回路に供給される電源電圧を安定化する電源安定化回路とを備える電子デバイスであって、
前記電源安定化回路は、
動作回路に電源電圧を供給する主電源配線に、前記主電源配線とは異なる補助電源配線からバイパス電流を供給する電流バイパス部と、
外部から前記動作回路に与えられる動作制御信号に応じて、電流変化パターンによる前記バイパス電流の制御を開始して、前記電流バイパス部が前記主電源配線に供給する前記バイパス電流の電流量を、前記動作回路の動作中に予め定められた前記電流変化パターンで変化させる電流制御部と
を有し、
前記動作回路は、与えられる前記動作制御信号の種類毎に予め定められた動作を行い、
前記電流制御部は、複数種類の前記動作制御信号に対応して、複数種類の前記電流変化パターンを予め格納し、前記動作回路に与えられる前記動作制御信号の種類に応じた前記電流変化パターンを選択して、前記バイパス電流を制御する電子デバイス。
【請求項１１】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
予め定められた試験信号を生成して、前記被試験デバイスに供給する信号入力部と、
前記試験信号に応じて前記被試験デバイスが出力する応答信号に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と
を備え、
前記信号入力部は、
前記試験信号を生成すべく動作する動作回路と、
前記動作回路と同一チップ内に設けられ、前記動作回路に供給される電源電圧を安定化する電源安定化回路と
を有し、
前記電源安定化回路は、
動作回路に電源電圧を供給する主電源配線に、前記主電源配線とは異なる補助電源配線からバイパス電流を供給する電流バイパス部と、
外部から前記動作回路に与えられる動作制御信号に応じて、電流変化パターンによる前記バイパス電流の制御を開始して、前記電流バイパス部が前記主電源配線に供給する前記バイパス電流の電流量を、前記動作回路の動作中に予め定められた前記電流変化パターンで変化させる電流制御部と
を含み、
前記動作回路は、与えられる前記動作制御信号の種類毎に予め定められた動作を行い、
前記電流制御部は、複数種類の前記動作制御信号に対応して、複数種類の前記電流変化パターンを予め格納し、前記動作回路に与えられる前記動作制御信号の種類に応じた前記電流変化パターンを選択して、前記バイパス電流を制御する試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源安定化回路、電子デバイス、および、試験装置に関する。特に本発明は電子デバイスの動作回路に供給される電源電圧を安定化する電源安定化回路、電源安定化回路を内蔵する電子デバイス、および、電源安定化回路を用いた試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体回路等の電子デバイスの動作回路に供給される電源電圧を安定化する技術として、電源配線にパスコンデンサを接続する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。一般にパスコンデンサは、電子デバイスのチップ外において、電子デバイスに電源を供給する電源配線と、接地電位との間に設けられる。
【０００３】
そして、電子デバイスの消費電流の変動に応じた電流を、電源入力端子を介して電子デバイスに供給することで、電源配線に流れる電流の変動を抑制する。これにより、電流の変動による電源電圧の変動を抑制することができる。パスコンデンサの容量としては、数十ｎＦ〜数μＦ程度が一般に用いられる。
【特許文献１】特開平７−３３３２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、電子デバイスの電源入力端子から動作回路までの配線においても、動作回路の消費電流の変動に応じて電源電圧が変動する。係る電源電圧の変動は、電子デバイスのチップ外に設けたパスコンデンサでは、補償することができない。
【０００５】
このような問題に対して、電子デバイスのチップ内にも、同様のパスコンデンサを設けることが考えられる。電子デバイスのチップ内のコンデンサとしては、トランジスタのゲート容量を用いることが考えられる。しかし、トランジスタ１個のゲート容量は、数ｆＦ程度であるので、チップ内にパスコンデンサを設ける場合、非常に多数の素子を形成しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、電子デバイスのチップ内に設けられ、電子デバイスの動作回路に供給される電源電圧を安定化する電源安定化回路であって、動作回路に電源電圧を供給する主電源配線に、主電源配線とは異なる補助電源配線からバイパス電流を供給する電流バイパス部と、外部から動作回路に与えられる動作制御信号に応じて、電流変化パターンによるバイパス電流の制御を開始して、電流バイパス部が主電源配線に供給するバイパス電流の電流量を、動作回路の動作中に予め定められた電流変化パターンで変化させる電流制御部とを備え、動作回路は、与えられる動作制御信号の種類毎に予め定められた動作を行い、電流制御部は、複数種類の動作制御信号に対応して、複数種類の電流変化パターンを予め格納し、動作回路に与えられる動作制御信号の種類に応じた電流変化パターンを選択して、バイパス電流を制御する電源安定化回路を提供する。
【０００７】
本発明の第２の形態においては、動作回路と、動作回路と同一チップ内に設けられ、動作回路に供給される電源電圧を安定化する電源安定化回路とを備える電子デバイスであって、電源安定化回路は、動作回路に電源電圧を供給する主電源配線に、主電源配線とは異なる補助電源配線からバイパス電流を供給する電流バイパス部と、外部から動作回路に与えられる動作制御信号に応じて、電流変化パターンによるバイパス電流の制御を開始して、電流バイパス部が主電源配線に供給するバイパス電流の電流量を、動作回路の動作中に予め定められた電流変化パターンで変化させる電流制御部とを有し、動作回路は、与えられる動作制御信号の種類毎に予め定められた動作を行い、電流制御部は、複数種類の動作制御信号に対応して、複数種類の電流変化パターンを予め格納し、動作回路に与えられる動作制御信号の種類に応じた電流変化パターンを選択して、バイパス電流を制御する電子デバイスを提供する。
【０００８】
本発明の第３の形態においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、予め定められた試験信号を生成して、被試験デバイスに供給する信号入力部と、試験信号に応じて被試験デバイスが出力する応答信号に基づいて、被試験デバイスの良否を判定する判定部とを備え、信号入力部は、試験信号を生成すべく動作する動作回路と、動作回路と同一チップ内に設けられ、動作回路に供給される電源電圧を安定化する電源安定化回路とを有し、電源安定化回路は、動作回路に電源電圧を供給する主電源配線に、主電源配線とは異なる補助電源配線からバイパス電流を供給する電流バイパス部と、外部から動作回路に与えられる動作制御信号に応じて、電流変化パターンによるバイパス電流の制御を開始して、電流バイパス部が主電源配線に供給するバイパス電流の電流量を、動作回路の動作中に予め定められた電流変化パターンで変化させる電流制御部とを含み、動作回路は、与えられる動作制御信号の種類毎に予め定められた動作を行い、電流制御部は、複数種類の動作制御信号に対応して、複数種類の電流変化パターンを予め格納し、動作回路に与えられる動作制御信号の種類に応じた電流変化パターンを選択して、バイパス電流を制御する試験装置を提供する。
【０００９】
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く、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】
【００１０】
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く、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。
【実施例１】
【００１１】
図１は、一つの実施形態に係る、試験装置２００の構成の一例を示す図である。試験装置２００は、半導体回路等の被試験デバイス３００を試験する装置であって、信号入力部２１０、レベル比較部２２０、タイミング比較部２３０、および、判定部２４０を備える。
【００１２】
信号入力部２１０は、予め定められた試験信号を生成して、被試験デバイス３００に供給する。例えば信号入力部２１０は、使用者等から予め与えられるパターンデータおよびシーケンスデータに基づいて、所定の論理パターンを有する試験信号を生成する。より具体的には、信号入力部２１０は、シーケンスデータで規定される順序でパターンデータを読み出すことで、試験信号の論理パターンを生成してよい。
【００１３】
また信号入力部２１０は、他の方法で、予め定められた試験信号を生成してもよい。例えば信号入力部２１０は、予め定められた演算方式、アルゴリズム等に基づいて試験信号の論理パターンを生成してもよい。図１では、パターンデータおよびシーケンスデータに基づいて試験信号を生成する信号入力部２１０の例を示す。
【００１４】
本例の信号入力部２１０は、パターン発生器２１２、パターンメモリ２１４、シーケンスメモリ２１６、および、波形成形部２１８を有する。パターンメモリ２１４は、試験装置２００を制御する外部のコントローラ等から与えられるパターンデータを予め格納する。例えばパターンメモリ２１４は、各アドレスにパターンデータを格納する。
【００１５】
シーケンスメモリ２１６は、コントローラ等から与えられるシーケンスデータを予め格納する。シーケンスデータは、例えばパターンメモリ２１４のアドレスを順次指定するデータであってよい。
【００１６】
パターン発生器２１２は、コントローラ等から与えられる動作制御信号に応じて、試験信号が有するべき論理パターンを生成する。動作制御信号は、例えば論理パターンの生成を開始するタイミングを指示するＳＴＡＲＴ信号、パターン発生器２１２の動作周期を規定するＣＬＯＣＫ信号等であってよい。例えばパターン発生器２１２は、ＳＴＡＲＴ信号の立ち上がりエッジに応じて、シーケンスメモリ２１６からのシーケンスデータの読み出しを開始してよい。パターン発生器２１２は、シーケンスデータにより順次指定されるアドレスから、ＣＬＯＣＫ信号に応じてパターンデータを順次読み出すことにより、試験信号の論理パターンを生成してよい。
【００１７】
また、シーケンスメモリ２１６は、複数種類のシーケンスデータを格納してよい。この場合、パターン発生器２１２は、動作制御信号により指定されるシーケンスデータを読み出して、当該シーケンスデータに応じた論理パターンを生成してよい。このような動作により、複数種類の論理パターンを生成することができる。
【００１８】
波形成形部２１８は、パターン発生器２１２が生成した論理パターンを有する試験信号を生成する。例えば波形成形部２１８は、予め定められた振幅およびビットレートを有する信号であって、且つパターン発生器２１２が生成した論理パターンに応じた波形を有する試験信号を生成する。波形成形部２１８は、生成した試験信号を、被試験デバイス３００に供給する。
【００１９】
被試験デバイス３００は、与えられる試験信号に応じて動作して、動作結果に応じた応答信号を出力する。レベル比較部２２０は、被試験デバイス３００の応答信号を受け取り、応答信号の信号レベルと、予め設定される参照レベルＶｒｅｆとを比較する。本例のレベル比較部２２０は、応答信号の信号レベルが、参照レベルＶｒｅｆより大きい期間にＨ論理を出力して、応答信号の信号レベルが、参照レベルＶｒｅｆ以下の期間にＬ論理を出力する。
【００２０】
タイミング比較部２３０は、レベル比較部２２０が出力する論理値を、与えられるストローブ信号に応じてサンプリングする。例えばタイミング比較部２３０が、応答信号の各ビット区間の論理値を検出することで、応答信号の論理パターンを測定することができる。
【００２１】
判定部２４０は、レベル比較部２２０およびタイミング比較部２３０における応答信号の測定結果に基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定する。例えば判定部２４０は、タイミング比較部２３０が測定した応答信号の論理パターンが、所定の期待値パターンと一致するか否かにより、被試験デバイス３００の良否を判定してよい。このような構成により、被試験デバイス３００を試験することができる。
【００２２】
図２は、試験装置２００に用いられる電子デバイス１００の構成の一例を示す図である。例えば電子デバイス１００は、図１において説明した信号入力部２１０として機能してよく、信号入力部２１０の一部として機能してもよい。本例では、電子デバイス１００がパターン発生器２１２として機能する場合を説明する。
【００２３】
電子デバイス１００は、動作回路１０、主電源配線１２、補助電源配線１４、補助側バイパスコンデンサ１６、主側バイパスコンデンサ１８、パッケージ２０、および、電源安定化回路３０を有する。パッケージ２０は、動作回路１０、主電源配線１２、補助電源配線１４、補助側バイパスコンデンサ１６、主側バイパスコンデンサ１８、および、電源安定化回路３０を格納する。
【００２４】
例えばパッケージ２０は、動作回路１０等が形成される半導体基板を覆うように形成される樹脂、セラミック等であってよい。また、パッケージ２０の表面には、電子デバイス１００のチップ内とチップ外との間で電源電力、信号等を受け渡す端子が形成される。本例のパッケージ２０には、電源端子２２（２２−１から２２−３）、および、信号端子２４（２４−１、２４−２）が形成される。
【００２５】
動作回路１０は、信号端子２４を介して与えられる動作制御信号（ＳＴＡＲＴ信号、ＣＬＯＣＫ信号）に応じて、予め定められた論理パターンを生成する。なお、図２においては、動作回路１０から波形成形部２１８に論理パターンを伝送する配線等を省略する。
【００２６】
電源端子２２−１および電源端子２２−２は、外部から電源電圧ＶＤＤおよびＶＳＳを受け取る。主電源配線１２は、電源端子２２−１および２２−２が受け取った電源電圧を、動作回路１０に供給する。
【００２７】
このとき、動作回路１０の動作状況に応じて、動作回路１０の消費電流ＩＤＤが変動する場合がある。主電源配線１２は、抵抗成分等を有するので、動作回路１０の消費電流ＩＤＤが変動すると、主電源配線１２における電圧降下量が変動して、主電源配線１２から動作回路１０に供給される電源電圧が変動する。
【００２８】
電源安定化回路３０は、動作回路１０と同一チップ内に設けられ、動作回路１０に供給される電源電圧を安定化する。上述したように、動作回路１０は予め定められた論理パターンを生成するので、動作回路１０における消費電流ＩＤＤの変動の態様は推定することができる。電源安定化回路３０は、動作回路１０における消費電流ＩＤＤの変動の態様に応じたバイパス電流Ｉｂを、主電源配線１２に供給することで、動作回路１０に供給される電源電圧の変動を抑制する。
【００２９】
動作回路１０における消費電流ＩＤＤの変動の態様は、例えば、所定の論理パターンを動作回路１０に生成させたときの、動作回路１０の消費電流ＩＤＤを実際に測定することで推定できる。また、動作回路１０の回路構成、定数等の設計情報と、生成すべき論理パターンから、シミュレーション等により消費電流ＩＤＤの変動の態様を推定してもよい。電源安定化回路３０には、消費電流ＩＤＤの変動パターンに基づいて、主電源配線１２に供給するバイパス電流Ｉｂの電流変化パターンが、使用者等により予め設定される。
【００３０】
本例の電源安定化回路３０は、電流バイパス部３２、レベルシフタ３４、反転増幅器３６、および、電流制御部３８を有する。電流バイパス部３２は、主電源配線１２と、補助電源配線１４との間に設けられ、補助電源配線１４から主電源配線１２にバイパス電流Ｉｂを供給する。電流バイパス部３２は、ゲート端子に与えられる電圧に応じたバイパス電流Ｉｂを、補助電源配線１４から高圧側主配線１２−Ｈに供給するトランジスタであってよい。また、補助電源配線１４は、主電源配線１２とは異なる電源端子２２−３を介して、外部から補助電源電圧ＶＤＤＨを受け取る。
【００３１】
電流制御部３８は、電流バイパス部３２が主電源配線１２に供給するバイパス電流Ｉｂの電流量を、外部からの制御に応じて、動作回路１０の動作中に変化させる。上述したように、電流制御部３８は、バイパス電流Ｉｂの電流量を、予め設定される電流変化パターンで変化させる。本例の電流制御部３８は、動作回路１０に与えられる動作制御信号（ＳＴＡＲＴ信号、ＣＬＯＣＫ信号）に応じて、電流変化パターンによるバイパス電流Ｉｂの制御を開始してよい。本例の電流制御部３８は、バイパス電流Ｉｂを制御すべく、電流変化パターンに応じた制御電圧を出力する。なお、図２においては、電流制御部３８を、動作回路１０から独立して示しているが、電流制御部３８は、動作回路１０に含まれてもよい。
【００３２】
反転増幅器３６は、電流制御部３８が出力する制御電圧を、所定の増幅率で増幅して反転出力する。レベルシフタ３４は、反転増幅器３６が出力する制御電圧をシフトさせる。例えばレベルシフタ３４は、電流バイパス部３２のＩｄｓ−Ｖｇｓ特性がリニアとなる範囲内で、制御電圧（Ｖｇｓ）が変動するように、制御電圧のバイアスレベルをシフトさせる。このような構成により、動作回路１０の消費電流ＩＤＤの変動に応じたバイパス電流Ｉｂを、主電源配線１２に供給することができる。このため、主電源配線１２における電圧降下量の変動を抑制して、動作回路１０に供給される電源電圧の変動を抑制することができる。
【００３３】
主側バイパスコンデンサ１８は、主電源配線１２と、所定の電位との間に設けられる。本例では、主側バイパスコンデンサ１８は、高圧側主配線１２−Ｈと、低圧側主配線１２−Ｌとの間に設けられる。
【００３４】
主側バイパスコンデンサ１８は、主電源配線１２における電源電圧の変動に応じた電流を、主電源配線１２に供給する。主側バイパスコンデンサ１８は、電源安定化回路３０より高速に、電源電圧の変動に追従することが好ましい。電源安定化回路３０は、トランジスタ等で形成されるので、一定の遅延を有して、電源電圧の変動に追従する。主側バイパスコンデンサ１８は、係る遅延期間の、電源電圧の変動を補償する。
【００３５】
補助側バイパスコンデンサ１６は、補助電源配線１４と、所定の電位との間に設けられる。本例では、補助側バイパスコンデンサ１６は、補助電源配線１４と、低圧側電源配線１２−Ｌとの間に設けられる。補助側バイパスコンデンサ１６は、補助電源配線１４における急峻な電圧変動を抑制する。
【００３６】
図３は、電源安定化回路３０の動作の一例を説明する図である。図３では、ＳＴＡＲＴ信号、ＣＬＯＣＫ信号、動作回路１０の消費電流ＩＤＤ、および、電流制御部３８が出力する制御電圧の各波形の一例を示す。
【００３７】
動作回路１０は、ＳＴＡＲＴ信号の立ち上がりエッジに応じて動作を開始する。また、他の例では、動作回路１０は、ＣＬＯＣＫ信号の一個目のパルスに応じて動作を開始してもよい。動作回路１０は、ＳＴＡＲＴ信号の立ち下がりエッジに応じて動作を終了する。また、他の例では、動作回路１０は、ＣＬＯＣＫ信号のパルスが与えられなくなった場合に動作を終了してもよい。
【００３８】
動作回路１０の動作に応じて、動作回路１０の消費電流ＩＤＤが変動する。本例では、図３において実線波形で示すように、動作回路１０の消費電流ＩＤＤは、動作回路１０の動作開始に伴い徐々に増加する。また、動作回路１０の動作開始から所定の期間経過後に動作回路１０の消費電流ＩＤＤは安定して、動作回路１０の動作終了に伴い消費電流ＩＤＤは略ゼロに減少する。
【００３９】
電流制御部３８は、消費電流ＩＤＤの変動パターンに応じた電流変化パターンが、予め設定される。例えば電流制御部３８には、推定または実測される消費電流ＩＤＤの変動パターンを、直線で近似した電流変化パターンが設定されてよい。電流制御部３８は、当該電流変化パターンに応じた制御電圧を出力する。例えば電流制御部３８は、消費電流ＩＤＤの変動成分と略同一のバイパス電流Ｉｂを、電流バイパス部３２に生じさせる制御電圧を出力してよい。電流制御部３８は、当該制御電圧として、生成すべきバイパス電流Ｉｂの電流変化パターン、電流バイパス部３２の特性、および、反転増幅器３６の増幅率から定まる電圧を出力してよい。
【００４０】
図４は、電流制御部３８に設定される電流変化パターンの一例を示す図である。電流制御部３８には、図４に示すように、所定の時間間隔で値が変化する電流変化パターンが設定されてよい。この場合、電流制御部３８には、バイパス電流の制御を開始してから予め定められた初期動作期間が経過するまでにおいて、電流値を変化させる時間間隔Ｔ１が、当該初期動作期間が経過した後に電流値を変化させる時間間隔Ｔ２よりも短くなるように、電流変化パターンが設定されてよい。電流制御部３８が、当該電流変化パターンに応じてバイパス電流Ｉｂを制御することにより、消費電流ＩＤＤの変動量がより大きい初期動作期間において、より高速に電源電圧の変動を補償することができる。
【００４１】
図５は、電流制御部３８に設定される電流変化パターンの他の例を示す図である。本例において、動作回路１０は、与えられる動作制御信号の種類毎に予め定められた動作を行い、動作制御信号の種類に応じた論理パターンを生成する。電流制御部３８は、複数種類の動作制御信号に対応して、複数種類の電流変化パターンを予め格納する。
【００４２】
ここで、動作制御信号の種類とは、例えばシーケンスメモリ２１６が格納した複数のシーケンスデータのうち、いずれのシーケンスデータを指定するかを示すものであってよい。当該動作制御信号は、上述したＳＴＡＲＴ信号、ＣＬＯＣＫ信号とは別に、動作回路１０に与えられてよい。電流制御部３８は、動作回路１０に与えられる動作制御信号の種類に応じた電流変化パターンを選択して、バイパス電流Ｉｂを制御する。
【００４３】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、電流制御部３８が予め格納する複数種類の電流変化パターンの一例を示す。図５（ａ）は、シーケンスデータＳ１に対応する電流変化パターンを示す。図５（ｂ）は、シーケンスデータＳ２に対応する電流変化パターンを示す。なお、本例では、いずれのシーケンスデータを選択するかを、ＳＴＡＲＴ信号で指定する。
【００４４】
動作回路１０が異なるシーケンスデータで動作すると、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、動作回路１０の消費電流の変動パターンが異なる場合がある。これに対し、電流制御部３８は、動作制御信号（ＳＴＡＲＴ信号）に基づいて、動作回路１０がいずれのシーケンスデータで動作するかを判定する。そして、電流制御部３８は、判定したシーケンスデータに対応する電流変化パターンを用いて、バイパス電流Ｉｂを制御する。このため、動作回路１０に供給される電源電圧の変動を、より精度よく抑制することができる。
【００４５】
また、電流制御部３８は、動作回路１０の温度毎に、異なる電流変化パターンを用いてバイパス電流を制御してよい。電子デバイス１００は、動作回路１０の温度を検出するセンサを有してよい。また、電流制御部３８は、動作回路の連続動作時間に応じて、異なる電流変化パターンを用いてバイパス電流を制御してもよい。電子デバイス１００は、動作回路の連続動作時間を測定する測定部を有してよい。
【実施例２】
【００４６】
図６は、電子デバイス１００−１の他の構成例を示す図である。なお、本例の電子デバイス１００−１は、他の電子デバイス１００−２と共通する電源系統から補助電源電圧ＶＤＤＨを受け取る。
【００４７】
本例の電子デバイス１００−１は、図２に示した電子デバイス１００の構成に加え、電流抑制抵抗２６を更に備える。電子デバイス１００−１における他の構成要素は、図２に示した電子デバイス１００の構成要素と同一であってよい。
【００４８】
電流抑制抵抗２６は、補助電源配線１４に設けられ、補助電源配線１４に流れる電流を抑制する電流抑制部として機能する。電流抑制抵抗２６を設けることで、補助側バイパスコンデンサ１６の充電電流が抑制される。これにより、電源端子２２−３における補助電源電圧ＶＤＤＨの、急峻な変動を抑制することができる。このため、他の電子デバイス１００−２に供給される補助電源電圧ＶＤＤＨの変動を抑制することができる。電流抑制抵抗２６の抵抗値は、例えば数十から数百Ω程度であり、補助側バイパスコンデンサの容量は、数ｐＦから数十ｐＦ程度であってよい。
【実施例３】
【００４９】
図７は、電子デバイス１００の他の構成例を示す図である。本例の電子デバイス１００も、図６に示した電子デバイス１００−１と同様に、他の電子デバイス１００−２と共通する電源系統から補助電源電圧ＶＤＤＨを受け取る。
【００５０】
本例の電子デバイス１００は、図６に示した電子デバイス１００−１の構成において、電流抑制抵抗２６に代えて電流抑制トランジスタ２８を有する。本例の電子デバイス１００の他の構成要素は、図６に示した電子デバイス１００−１と同一であってよい。
【００５１】
電流抑制トランジスタ２８は、補助電源配線１４に設けられ、補助電源配線１４に流れる電流を抑制する電流抑制部として機能する。電源安定化回路３０は、電流抑制トランジスタ２８のゲート電圧を制御することで、補助電源配線１４に流れる電流を抑制してよい。例えば電源安定化回路３０は、電流抑制トランジスタ２８をリニア領域で動作させることにより、補助電源配線１４に流れる電流を線形に制御してよい。
【００５２】
また、電源安定化回路３０は、電流抑制トランジスタ２８が、オン又はオフとなる時間のＤｕｔｙ比を制御することで、補助電源配線１４に流れる電流を抑制してよい。例えば電源安定化回路３０は、電流抑制トランジスタ２８をオン状態に制御するパルス電圧の密度、パルス幅等を制御することで、補助電源配線１４に流れる電流を制御してよい。
【００５３】
これにより、補助側バイパスコンデンサ１６の充電電流が抑制され、電源端子２２−３における補助電源電圧ＶＤＤＨの、急峻な変動を抑制することができる。このため、他の電子デバイス１００−２に供給される補助電源電圧ＶＤＤＨの変動を抑制することができる。
【実施例４】
【００５４】
図８は、電子デバイス１００の他の構成例を示す図である。本例の電子デバイス１００も、図６に示した電子デバイス１００−１と同様に、他の電子デバイス１００−２と共通する電源系統から補助電源電圧ＶＤＤＨを受け取る。
【００５５】
本例の電子デバイス１００は、図７に示した電子デバイス１００の構成において、電流抑制トランジスタ２８を並列に複数有する。本例の電子デバイス１００の他の構成要素は、図７に示した電子デバイス１００と同一であってよい。
【００５６】
複数の電流抑制トランジスタ２８は、電源端子２２−３と、電源安定化回路３０との間に、それぞれ並列に設けられる。電源安定化回路３０は、オン状態にする電流抑制トランジスタ２８の個数を制御することで、補助電源配線１４に流れる電流を制御する。電流抑制トランジスタ２８がオン状態となったときに流れる電流は、それぞれの電流抑制トランジスタ２８について略同一であってよく、また、それぞれの電流抑制トランジスタ２８毎に重み付けされていてもよい。
【実施例５】
【００５７】
図９は、電子デバイス１００の他の構成例を示す図である。本例の電子デバイス１００は、図２に示した電子デバイス１００の構成に加え、チャージポンプ回路５０、および、複数のチャージポンプキャパシタ５２を更に有して、補助電源電圧ＶＤＤＨを電子デバイス１００において生成する。本例の電子デバイス１００は、電源端子２２−３を有さなくてよい。
【００５８】
チャージポンプ回路５０は、主電源配線１２における電圧に基づいて、複数のチャージポンプキャパシタ５２を充電する。このとき、チャージポンプ回路５０は、複数のチャージポンプキャパシタ５２を並列に接続させる。そして、チャージポンプ回路５０は、チャージポンプキャパシタ５２を充電した後に、複数のチャージポンプキャパシタ５２を直列に接続される。このような構成により、電源電圧ＶＤＤ等より高圧の補助電源電圧ＶＤＤＨを生成することができる。
【００５９】
なお、チャージポンプ回路５０は、パッケージ２０の内部に設けられ、チャージポンプキャパシタ５２は、パッケージ２０の外部に設けられてよい。このような構成とすることで、より大きい容量のチャージポンプキャパシタ５２を用いることができる。
【実施例６】
【００６０】
図１０は、電子デバイス１００の他の構成例を示す図である。本例の電子デバイス１００は、動作回路１０、主電源配線１２（高圧側主配線１２−Ｈ、低圧側主配線１２−Ｌ）、補助電源配線１４（高圧側補助配線１４−Ｈ、低圧側補助配線１４−Ｌ）、補助側バイパスコンデンサ１６（高圧側補助コンデンサ１６−Ｈ、低圧側補助コンデンサ１６−Ｌ）、主側バイパスコンデンサ１８、パッケージ２０、および、電源安定化回路３０を有する。
【００６１】
動作回路１０は、図２に関連して説明した動作回路１０と同一であってよい。また、主電源配線１２および主側バイパスコンデンサ１８は、図２に関連して説明した主電源配線１２および主側バイパスコンデンサ１８と同一であってよい。高圧側補助コンデンサ１６−Ｈおよび低圧側補助コンデンサ１６−Ｌは、対応する高圧側補助配線１４−Ｈまたは低圧側補助配線１４−Ｌと、接地電位との間に設けられる。
【００６２】
電源安定化回路３０は、高圧側主配線１２−Ｈおよび低圧側主配線１２−Ｌのそれぞれに対して、電源電圧の変動を補償するバイパス電流（高圧側バイパス電流ＩｂＨ、低圧側バイパス電流ＩｂＬ）を供給する。電源安定化回路３０は、電流制御部３８、反転増幅器３６、高圧側レベルシフタ３４−Ｈ、低圧側レベルシフタ３４−Ｌ、高圧側バイパス部３２−Ｈ、および、低圧側バイパス部３２−Ｌを有する。
【００６３】
高圧側バイパス部３２−Ｈは、高圧側補助配線１４−Ｈから高圧側主配線１２−Ｈに、高圧側バイパス電流ＩｂＨを供給する。高圧側補助配線１４−Ｈは、電源端子２２−３を介して、高圧側補助電源電圧ＶＤＤＨを受け取る。
【００６４】
低圧側バイパス部３２−Ｌは、低圧側主配線１２−Ｌから低圧側補助配線１４−Ｌに、低圧側バイパス電流ＩｂＬを引き込む。低圧側補助配線１４−Ｌは、電源端子２２−４を介して、低圧側補助電源電圧ＶＳＳＬを受け取る。高圧側バイパス部３２−Ｈは、図２に関連して説明した電流バイパス部３２と同様のトランジスタであってよい。低圧側バイパス部３２−Ｌは、高圧側バイパス部３２−Ｈとは逆極性のトランジスタとすることが望ましい。逆極性のトランジスタとは、例えばＰＭＯＳに対するＮＭＯＳ、または、ＰＮＰトランジスタに対するＮＰＮトランジスタのように、コンプリメンタリーな関係にあるトランジスタであってよい。
【００６５】
電流制御部３８は、高圧側バイパス部３２−Ｈおよび低圧側バイパス部３２−Ｌに生じるバイパス電流を制御する。電流制御部３８は、低圧側バイパス部３２−Ｌの制御に用いる電流変化パターンの極性を反転させた電流変化パターンを用いて、高圧側バイパス部３２−Ｈを制御してよい。本例の電流制御部３８は、高圧側バイパス部３２−Ｈおよび低圧側バイパス部３２−Ｌに対して同一の制御電圧を出力する。そして反転増幅器３６が、高圧側バイパス部３２−Ｈに対する制御電圧を反転させる。
【００６６】
また、高圧側レベルシフタ３４−Ｈおよび低圧側レベルシフタ３４−Ｌは、対応する高圧側バイパス部３２−Ｈおよび低圧側バイパス部３２−Ｌに与えられる制御電圧のバイアスレベルをシフトさせる。より具体的には、高圧側レベルシフタ３４−Ｈおよび低圧側レベルシフタ３４−Ｌは、各トランジスタのＩｄｓ−Ｖｇｓ特性がリニアとなる範囲内で、制御電圧が変動するように、各制御電圧のバイアスレベルをシフトさせる。
【００６７】
このような構成により、動作回路１０に供給される高圧側および低圧側の電源電圧の変動を抑制することができる。また、補助電源電圧ＶＤＤＨは、１Ｖ程度、電源電圧ＶＤＤより高く設定されてよく、補助電源電圧ＶＤＤＬは、１Ｖ程度、電源電圧ＶＳＳより低く設定されてよい。また、本例の電子デバイス１００の構成、図６から図８に関連して説明した電流抑制部を備える構成、および、図９に関連して説明したチャージポンプ回路５０等を備える構成は、それぞれ組み合わせることができる。
【実施例７】
【００６８】
図１１は、電子デバイス１００の他の構成例を示す図である。本例の電子デバイス１００は、並列に設けられた複数の電流バイパス部３２を有する。電子デバイス１００の他の構成要素は、図２から図１０に関連して説明したいずれかの電子デバイス１００と同一であってよい。
【００６９】
複数の電流バイパス部３２は、補助電源配線１４と、主電源配線１２との間に、それぞれ並列に設けられる。それぞれの電流バイパス部３２は、トランジスタであってよい。電流制御部３８は、オン状態に制御する電流バイパス部３２の個数を制御することで、バイパス電流Ｉｂを制御する。
【００７０】
それぞれの電流バイパス部３２がオン状態となったときに流れる電流は、それぞれの電流バイパス部３２ついて略同一であってよく、また、それぞれの電流バイパス部３２毎に重み付けされていてもよい。なお、電流制御部３８は、それぞれの電流バイパス部３２をオンまたはオフに制御するデジタルデータを出力してよい。
【実施例８】
【００７１】
図１２は、電子デバイス１００の他の構成例を示す図である。本例の電子デバイス１００は、図２から図１１に関連して説明したいずれかの電子デバイス１００の構成に加え、電流測定部６０およびパターン更新部７０を更に備える。本例の電子デバイス１００の他の構成要素は、図２から図１１に関連して説明したいずれかの電子デバイス１００と同一であってよい。
【００７２】
電流測定部６０は、動作回路１０の実動作中における消費電流ＩＤＤの変化を測定する。本例の電流測定部６０は、電流検出用抵抗６２および差動回路６４を有する。電流検出用抵抗６２は、動作回路１０の近傍の主電源配線１２に設けられる。電流検出用抵抗６２は、電源安定化回路３０および主電源配線１２の接続点と、動作回路１０との間に設けられてよい。差動回路６４は、電流検出用抵抗６２の両端の電位差を、消費電流ＩＤＤとして検出する。
【００７３】
パターン更新部７０は、電流測定部６０が測定した消費電流ＩＤＤに基づいて、電流制御部３８が格納した電流変化パターンを更新する。例えば電流測定部６０は、電流バイパス部３２の動作を停止させ、バイパス電流Ｉｂを略ゼロとした状態で、動作回路１０の実動作中における消費電流の変動パターンを測定してよい。パターン更新部７０は、電流測定部６０が測定した当該変動パターンを、新たな電流変化パターンとして、電流制御部３８に格納してよい。
【００７４】
また電流測定部６０は、電流バイパス部３２を動作させた状態で、動作回路１０の実動作中における消費電流の変動パターンを測定してよい。この場合、パターン更新部７０は、電流測定部６０が測定した当該変動パターンが略ゼロとなるように、電流制御部３８が格納している電流変化パターンを調整してよい。
【００７５】
また、電流測定部６０は、動作制御信号の種類毎に、動作回路１０の消費電流を測定してよい。そして、パターン更新部７０は、電流測定部６０が測定した動作制御信号の種類毎の消費電流ＩＤＤに基づいて、対応する電流変化パターンを更新してよい。
【００７６】
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。
【００７７】
例えば、図１から図１２においては、試験装置２００に用いられる電子デバイス１００を例として説明したが、電子デバイス１００の用途は、試験装置２００に限られない。電子デバイス１００は、消費電流の変動パターンが推測可能なデバイスであれば、多様な用途に用いることができる。
【００７８】
また、動作制御信号の例として、ＳＴＡＲＴ信号およびＣＬＯＣＫ信号を用いて説明したが、動作制御信号として他の信号を用いてもよい。例えば、動作回路１０に与えられるアドレス信号、または、データ信号等を、動作制御信号として用いてもよい。
【００７９】
以上説明した電源安定化回路３０および電子デバイス１００によれば、電子デバイス１００の内部の電源配線において生じる、動作回路１０の消費電流の変動による電源電圧の変動を、精度よく補償することができる。また、試験装置２００によれば、動作回路１０の電源電圧の変動を補償して試験信号を生成できるので、被試験デバイス３００を精度よく試験することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】一つの実施形態に係る、試験装置２００の構成の一例を示す図である。
【図２】試験装置２００に用いられる電子デバイス１００の構成の一例を示す図である。
【図３】電源安定化回路３０の動作の一例を説明する図である。
【図４】電流制御部３８に設定される電流変化パターンの一例を示す図である。
【図５】電流制御部３８に設定される電流変化パターンの他の例を示す図である。図５（ａ）は、シーケンスデータＳ１に対応する電流変化パターンを示す。図５（ｂ）は、シーケンスデータＳ２に対応する電流変化パターンを示す。
【図６】電子デバイス１００−１の他の構成例を示す図である。
【図７】電子デバイス１００−１の他の構成例を示す図である。
【図８】電子デバイス１００−１の他の構成例を示す図である。
【図９】電子デバイス１００−１の他の構成例を示す図である。
【図１０】電子デバイス１００−１の他の構成例を示す図である。
【図１１】電子デバイス１００−１の他の構成例を示す図である。
【図１２】電子デバイス１００−１の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０・・・動作回路、１２・・・主電源配線、１２−Ｈ・・・高圧側主配線、１２−Ｌ・・・低圧側主配線、１４・・・補助電源配線、１４−Ｈ・・・高圧側補助配線、１４−Ｌ・・・低圧側補助配線、１６・・・補助側バイパスコンデンサ、１６−Ｈ・・・高圧側補助コンデンサ、１６−Ｌ・・・低圧側補助コンデンサ、１８・・・主側バイパスコンデンサ、２０・・・パッケージ、２２・・・電源端子、２４・・・信号端子、２６・・・電流抑制抵抗、２８・・・電流抑制トランジスタ、３０・・・電源安定化回路、３２・・・電流バイパス部、３２−Ｈ・・・高圧側バイパス部、３２−Ｌ・・・低圧側バイパス部、３４・・・レベルシフタ、３４−Ｈ・・・高圧側レベルシフタ、３４−Ｌ・・・低圧側レベルシフタ、３６・・・反転増幅器、３８・・・電流制御部、５０・・・チャージポンプ回路、５２・・・チャージポンプキャパシタ、６０・・・電流測定部、６２・・・電流検出用抵抗、６４・・・差動回路、７０・・・パターン更新部、２００・・・試験装置、２１０・・・信号入力部、２１２・・・パターン発生器、２１４・・・パターンメモリ、２１６・・・シーケンスメモリ、２１８・・・波形成形部、２２０・・・レベル比較部、２３０・・・タイミング比較部、２４０・・・判定部、３００・・・被試験デバイス
【図１】
0005255248.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005255248.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005255248.tif 000008
【図８】
0005255248.tif 000009
【図９】
0005255248.tif 000010
【図１０】
0005255248.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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