(57)【要約】【解決手段】ストレス信号を複数の被検査装置（ＤＵＴ）に分配するための信号分配装置が開示されている。この分配装置は、分配されるストレス電圧信号を受信する単一入力と、ストレス電圧信号を複数のＤＵＴに分配する複数の出力と、複数の統合電流リミッタ・スイッチ回路とを備える。各統合電流リミッタ・スイッチ回路は、複数のＤＵＴのうちの１つのＤＵＴを複数の出力のうちの１つを通じて単一入力に接続し、少なくとも１つの複合スイッチング・電流制限素子を含む。【選択図】図７
2020518822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストレス電圧信号を複数の被検査装置（ＤＵＴ）に提供するための信号分配装置であって、
分配される前記ストレス電圧信号を受信する単一入力と、
前記ストレス電圧信号を前記複数のＤＵＴに分配する複数の出力と、
複数の統合電流リミッタ・スイッチ回路であって、各統合電流リミッタ・スイッチ回路は、前記複数のＤＵＴのうちの１つのＤＵＴを前記複数の出力のうちの１つを通じて前記単一入力に接続し、少なくとも１つの複合スイッチング・電流制限素子を含む、複数の統合電流リミッタ・スイッチ回路と、
を備える、信号分配装置。
【請求項２】
請求項１に記載の信号分配装置あって、
前記少なくとも１つの複合スイッチング・電流制限素子は、前記ＤＵＴを行き来するバイポーラ電流を制限し切り替えるための一対のトランジスタである、信号分配装置。
【請求項３】
請求項２に記載の信号分配装置であって、さらに、
前記一対のトランジスタに接続されたバイアス回路を備え、前記バイアス回路は、前記一対のトランジスタをオン状態またはオフ状態にバイアスするための光起電絶縁体を備える、信号分配装置。
【請求項４】
請求項３に記載の信号分配装置であって、さらに、
時間制御されたバイアス信号を前記一対のトランジスタに提供するために前記光起電絶縁体の前記出力に接続された抵抗器コンデンサネットワークを備える、信号分配装置。
【請求項５】
請求項３に記載の信号分配装置であって、
前記統合電流リミッタ・スイッチ回路は、各々、前記一対のトランジスタの前記バイアスを妨げ、前記一対のトランジスタを流れる電流を制限するために、前記一対のトランジスタに接続された２つの直列抵抗器を備える、信号分配装置。
【請求項６】
請求項５に記載の信号分配装置であって、
前記２つの直列抵抗器は、前記統合電流リミッタ・スイッチ回路の電流制限レベルを調節するための可調整抵抗器である、信号分配装置。
【請求項７】
請求項６に記載の信号分配装置であって、
前記２つの可調整抵抗器は、機械ポテンショメータである、信号分配装置。
【請求項８】
請求項６に記載の信号分配装置であって、
前記２つの可調整抵抗器は、デジタルポテンショメータである、信号分配装置。
【請求項９】
請求項１に記載の信号分配装置であって、
前記少なくとも１つの複合スイッチング・電流制限素子は、単向電流を制限し切り替えるための単一トランジスタである、信号分配装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の信号分配装置であって、さらに、
各ＤＵＴの電圧を測定するための選択可能な電圧測定回路を備え、前記選択可能な電圧測定回路は、
各々が前記複数の出力の１つに接続されている複数の電圧測定スイッチと、
前記複数の電圧測定スイッチのスイッチングを制御するスイッチ制御回路と、
前記複数の電圧測定スイッチの各々に接続されている電圧測定回路と、
を含む、信号分配装置。
【請求項１１】
ストレス電圧信号を複数の被検査装置（ＤＵＴ）に分配するための方法であって、
分配される前記ストレス電圧信号を単一入力で受信することと、
前記ストレス電圧信号を複数の出力を通じて前記複数のＤＵＴに分配することと、
前記複数のＤＵＴのうちの１つのＤＵＴを、前記複数の出力のうちの１つの出力を通じて、および、複数の統合電流リミッタ・スイッチ回路のうちの１つの統合電流リミッタ・スイッチ回路を通じて、前記単一入力に接続することであって、各統合電流リミッタ・スイッチ回路は、少なくとも１つの複合スイッチング・電流制限素子を含むことと、
を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの複合スイッチング・電流制限素子は、前記ＤＵＴを行き来するバイポーラ電流を制限し切り替えるための一対のトランジスタである、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、さらに、
バイアス回路を前記一対のトランジスタに接続することを含み、前記バイアス回路は、前記一対のトランジスタをオン状態またはオフ状態にバイアスするための光起電絶縁体を備える、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、さらに、
時間制御されたバイアス信号を前記一対のトランジスタに提供するために、抵抗器コンデンサネットワークを前記光起電絶縁体の前記出力に接続することを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、さらに、
前記一対のトランジスタの前記バイアスを妨げ、前記一対のトランジスタを流れる電流を制限するために、２つの直列抵抗器を前記一対のトランジスタに接続することを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の方法であって、さらに、
選択可能な電圧測定回路を用いて各ＤＵＴの電圧を測定することを含み、前記選択可能な電圧測定回路は、
各々が前記複数の出力の１つに接続されている複数の電圧測定スイッチと、
前記複数の電圧測定スイッチのスイッチングを制御するスイッチ制御回路と、
前記複数の電圧測定スイッチの各々に接続されている電圧測定回路と、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、全ての目的のためにその全てが参照として本明細書に援用される、２０１７年５月３日出願の同時係属中の米国仮出願第６２／５００，６５９号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、一般に、電気的測定装置に関し、特に、ストレス信号を複数の被検査装置（ＤＵＴ）に分配する際に用いられる信号分配装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体信頼性試験は、故障寿命についての情報を収集するために、コモン電圧のストレス信号を複数の装置に提供することを必要とすることが多い。費用効果が高く空間効率のよい解決策を提供するために、半導体信頼性試験装置ベンダは、大抵、共通のストレス信号を提供するために複数のＤＵＴに接続されている１つの電圧源（例えば、プログラム可能電源）を有するようにそれらのシステムを構成するだろう。図１は、通常の電圧ストレスシステム１００の簡易ブロック図を表す。最も基本的な形態では、図１に示されるように、複数のＤＵＴ１０２は全て、１つの電圧源１０４に直接接続され、平行にストレスを加えられる。しかし、この構成は、ＤＵＴ１０２が故障したときに問題となる。この構成は、故障したＤＵＴ１０２を１つの電圧源１０４から切断する方法がなく、電流が故障したＤＵＴ１０２に流れ続けることで、極めて低い抵抗になり損ない、１つの電圧源１０４の過大通電負荷を行う、および／または、故障したＤＵＴ１０２を過熱する可能性がある。
【０００４】
上記構成の改良例が図２に示される。改良された電圧ストレスシステム２００は、１つの電圧源１０４と複数のＤＵＴ１０２との間に直列のスイッチ２０２を備える。これにより、故障がシステムによって検出されたときに（例えば、故障したＤＵＴとインラインで接続されている電流計を用いて）故障したＤＵＴ１０２を除去できるようになるため、故障したＤＵＴ１０２は、１つの電源に過負荷をかけ続けて過熱させない。しかし、故障の検出とストレス信号の電源オフとの間の時間が十分に長くまだ故障していない他のＤＵＴを阻害する可能性があるため、この改良例はまだ問題がある。さらに、故障事象は、ＤＵＴが故障したときの電流増加により１つの電圧源１０４の出力において障害を引き起こす可能性があり、これが他のＤＵＴにおける早期故障の引き金になる恐れがある。
【０００５】
上記の問題を回避するために、図３にはさらに改良された電圧ストレスシステム３００が示されている。図３に示されるように、さらに改良された電圧ストレスシステム３００は、電圧源１０４の信号経路における電流リミッタ３０２、スイッチ２０２、およびＤＵＴ１０２を備える。この電流リミッタは、ＤＵＴの故障、その検出、および、それに続くストレス信号からの除去の期間に、故障したＤＵＴ１０２が電圧源１０４を過熱させることを防ぐ。電流リミッタ３０２は、単に、固定値抵抗器であってよい、または、特定の電流レベルで作動する（制限する）非線形インピーダンスを提示するために能動素子を用いるより複雑な回路であってよい。
【０００６】
上述の種類の構成は、「ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＷＩＴＨ  ＣＵＲＲＥＮＴ  ＬＩＭＩＴＩＮＧ  ＣＩＲＣＵＩＴ」と題した、Ｂｅｓｓｈｏらによる米国特許第５，８８０，５４０に記載されている。しかし、この構成は、多くの理由でまだ問題がある。まず、電流リミッタおよびスイッチの追加は、解決策に対して大幅なサイズおよびコスト要件をもたらす。また、ＤＵＴにおける電圧は、インライン電流リミッタ全体の電圧降下により不明であることが多い。最後に、スイッチ１０２を用いるストレス信号からのＤＵＴの除去は、故障したＤＵＴへの電流の流れが突然除去されるため、過渡信号（または、「グリッチ」）が残りのＤＵＴに提示される可能性がある。
【発明の概要】
【０００７】
一実施形態により、ストレス信号を複数の被検査装置（ＤＵＴ）に分配するための信号分配装置が開示されている。この分配装置は、分配されるストレス電圧信号を受信する単一入力と、ストレス電圧信号を複数のＤＵＴに分配する複数の出力と、複数の統合電流リミッタ・スイッチ回路とを備える。各統合電流リミッタ・スイッチ回路は、複数のＤＵＴのうちの１つのＤＵＴを複数の出力の１つを通じて単一入力に接続し、少なくとも１つの複合スイッチング・電流制限素子を備える。
【０００８】
別の実施形態により、ストレス電圧信号を複数の被検査装置（ＤＵＴ）に分配するための方法が開示されている。分配されるストレス電圧信号は、単一入力で受信され、複数の出力を通じて複数のＤＵＴに分配される。複数のＤＵＴのうちの１つのＤＵＴは、複数の出力のうちの１つの出力、ならびに、複数の統合電流リミッタ・スイッチ回路のうちの１つの統合電流リミッタ・スイッチ回路を通じて、単一入力に接続され、各統合電流リミッタ・スイッチ回路は、少なくとも１つの複合スイッチング・電流制限素子を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】複数のＤＵＴへのストレス信号を共有するための信号分配装置を示す図。
【００１０】
【図２】各ＤＵＴへの共有のストレス信号を個別にオフする能力を備える、複数のＤＵＴへのストレス信号を共有するための信号分配装置を示す図。
【００１１】
【図３】各ＤＵＴへの共有のストレス信号を個別にオフし、各ＤＵＴへの電流を個別に制限する能力を備える、ストレス信号を複数のＤＵＴに分配するための信号分配装置を示す図。
【００１２】
【図４】統合電流リミッタ・スイッチ回路に組み込まれたスイッチ電流制限能力を備える、ストレス信号を複数のＤＵＴに分配するための信号分配装置を示す図。
【００１３】
【図５】ＤＵＴを電圧ストレス源に接続する個々の統合電流リミッタ・スイッチ回路の簡略図。
【００１４】
【図６】統合電流リミッタ・スイッチ全体にわたって測定に影響を与える電圧降下なしにＤＵＴ電圧を測定する能力を備える、ストレス信号を複数のＤＵＴに分配するための信号分配装置を示す図。
【００１５】
【図７】共有のストレス信号を複数のＤＵＴに提供するための方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、一般に、電気的測定装置に関する。本明細書の実施形態は、単一入力で受信されるストレス信号を複数の出力を通じて複数の被検査装置に分配するのに用いるための信号分配回路について記載している。
【００１７】
図４は、各ＤＵＴ１０２を１つの電圧源１０４に接続している各電流リミッタおよびスイッチ４０２が複合回路に統合されている実施形態（以下、電流制限および切り替え機能を提供するために素子を共有する統合電流リミッタ・スイッチ回路という）を含む、改良された電圧ストレス信頼性システム４００を表す簡易ブロック図である。この構成は、先行技術に対して多くの利点を提供する。例えば、この構成は、多機能向け（例えば、より小型のプリント回路基板を必要とする）部品を用いることによってシステム内の物理的空間を大幅に節約することができる。一般的な方法は、電流制限および切り替えの両方の機能を提供するのにトランジスタを用いることだろう。この回路についてのさらなる詳細は、以下の欄で説明される。
【００１８】
この構成の別の利点は、多機能向け部品を用いることによる省コスト化である。スイッチおよび電流リミッタを別々の回路として設けることは、通常、２倍の数の部品を必要とするため、この構成だと大幅にコストを削減できる。最後に、この構成は、以下の段落でさらに説明される様々な実施形態において、過渡信号の抑制など他の利点も提供できる。
【００１９】
図５は、上記の統合電流リミッタ・スイッチ回路４０２の実施形態を示す電圧ストレス信頼性システム５００の一部を表す簡易回路図である。この図では、一対のトランジスタ５０２は、電流制限切替機能を提供する。図５に示される実施形態では、一対のトランジスタ５０２は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であるが、他の実施形態は、バイポーラ型トランジスタ（ＢＪＴ）または接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）を含むがそれらに限定されない他の種類のトランジスタを含みうる。一対のトランジスタ５０２は、双方向電流制限切替を提供するように接続され、いくつかの実施形態では、この回路は、一方向のみの電流の流れ（すなわち、一方向電流制限切替）が必要な場合には１つのトランジスタのみを備えるように簡素化される。
【００２０】
一対のトランジスタ５０２は、バイアス回路の使用と併せて電流の制限切替機能を提供する。図の実施形態では、太陽光発電アイソレータ（ＰＶＩ）５０６は、トランジスタ５０２にバイアス電圧を提供して、トランジスタ５０２をオン状態またはオフ状態に切り替える。通常、グラウンドレベル基準（例えば、１．８Ｖ、３．３Ｖ、または５Ｖのロジックレベル）の制御信号５１２は、ＰＶＩ５０６の入力に接続され、制御信号５１２の活性化は、ＰＶＩ出力で生成される絶縁電圧を引き起こすだろう。切り替えられた電圧ストレス信号および／または制限された電流は、（例えば、−１０００Ｖから＋１０００Ｖの）高電圧信号であり、低レベルロジック信号によって直接制御されえないため、絶縁電圧が必要である。
【００２１】
ＰＶＩ５０６の出力は、ＰＶＩ５０６が制御信号５１２によって使用可能になるときに、一対のトランジスタ５０２がその制御された経路（例えば、ＭＯＳＦＥＴのドレインソース）を通じて電流を導電する（オンする）ように、また、ＰＶＩ５０６が制御信号によって使用不可になったときに、突入電流を導電しない（オフする）ように、トランジスタ５０２に接続されている。さらに、ＰＶＩ出力は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタのゲートソース端末に捕捉されて未定義状態のままにするだろう電荷を放散させるその使用不可状態で低インピーダンスを提供する。このように、ＰＶＩ５０６と組み合わされたトランジスタ５０２は、必要な切替機能を提供する。
【００２２】
図５に示された実施形態の電流制限機能は、一対のトランジスタ５０２によって提供され、一対のトランジスタ５０２は、一対のトランジスタ５０２のバイアス端末（図の実施形態では、ゲートおよびソース端末）間に接続された直列電流制限抵抗器５０４と協働して切替機能も提供する。電流制限機能は、一対のトランジスタ５０２がオンされた場合に機能し（トランジスタがオフされた場合は、電流の流れがないため制限は適用されない）、直列電流制限抵抗器５０４間に生じた電圧をＰＶＩ５０６のバイアスを相殺するのに用いる。各トランジスタは、閾値電圧を有し、それ以上だとトランジスタが突入電流を導電し、それ以下だとトランジスタが突入電流を導電しない。実際には、これは、電流が完全に流れを止める離散レベルではないが、トランジスタの三角波電流／電圧特性と組み合わされた抵抗器の直線電流／電圧特性は、各トランジスタが（電流制限ではなく）突入電流を導電し、次に実際には追加の電流の流れがない（電流制限）状態に移行する狭い範囲をもたらす。そのため、統合電流リミッタ・スイッチ回路に直列電流制限抵抗器５０４を備えることで、電流制限機能は、切替機能も提供する同じトランジスタによって提供されうる。
【００２３】
各トランジスタは、製造バラツキのため異なる閾値電圧有する可能性があり、そのため既定の電流制限抵抗器値について異なる電流制限レベルを有する可能性がある。いくつかの実施形態では、電流制限が簡単に調節可能である（例えば、システム内の他の電流制限回路の実質的に同じ電流制限レベルに設定される）ことが望ましい場合は、可変抵抗器は、電流制限抵抗器５０４に用いられる。いくつかの実施形態では、可変抵抗器は、ユーザが電流リミッタを所望のレベルに調節できる調節装置を備えた機械ポテンショメータである。他の実施形態では、可変抵抗器は、デジタルインタフェースを介してコンピュータ、マイクロコントローラ、または、プログラミング能力を有する他のデジタル回路へのプログラミングを可能にするデジタルポテンショメータである。いくつかの実施形態では、プログラミングは、恒久的（例えば、初期組み付けの際に設定）、半恒久的（例えば、特定の手順によってフィールドで調節可能）、または一時的（例えば、プログラミングデジタル回路で動作するソフトウェアは、検査要件に応じて電流制限レベルを動的に変更してよい）であってよい。
【００２４】
図６は、各ＤＵＴの電圧測定の追加機能が含まれる実施形態を備える、改良された電圧ストレス信頼性システム６００を表す簡易ブロック図である。この電圧測定機能は、各統合電流制限スイッチ回路４０２、スイッチ制御回路６０６、および電圧測定回路６０４と直列に接続されている電圧測定スイッチ６０２のネットワークを通じて実行される。各電圧測定スイッチ６０２は、各ＤＵＴ１０２の電圧が他のＤＵＴの電圧から独立して測定されうるように個々に切り替えられる。スイッチ制御回路６０６は、各ＤＵＴ１０２の電圧が電圧測定回路６０４で測定されうるように、各電圧測定スイッチ６０２を使用可能または使用不可能にする機能を実行する。いくつかの実施形態では、この切替機能は、統合されたマルチプレクサ回路またはマルチプレクサ機器によって提供され、他の実施形態では、切替機能は、１つの出力への複数入力の接続を可能にするように配置された個々のスイッチの配列（機械式リレー、リードリレー、またはソリッドステートリレー）で構成される。
【００２５】
電圧測定回路６０４は、電圧を測定し、それをデジタル表示に変換する回路である。いくつかの実施形態では、デジタル表示は、次に、通信バスを通じてホストコンピュータに転送される。通信バスは、通常、標準インタフェース（例えば、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ、ＲＳ−４２２／４８５、ＲＳ−２３、ＳＰＩ、および／または、Ｉ２Ｃ）である。いくつかの実施形態では、電圧測定回路は、ハウジングに全ての必要な回路が統合されたデジタルマルチメータ（ＤＭＭ）などの既製機器である。他の実施形態では、電圧測定回路は、必要な電圧測定機能を提供するように構成された個別部品の配列である。例えば、いくつかの実施形態では、電圧測定回路は、アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）、オートレンジ回路、および通信インタフェース回路を含む。
【００２６】
電圧測定機能の追加は、電圧を測定し、各ＤＵＴ１０２における電圧誤差を修正しうる能力を提供する。理想的な場合では、統合電流制限スイッチ回路４０２は、通常の動作条件において（すなわち、ＤＵＴが故障していない検査の一部において）電圧降下（または、負担）を有さないだろう。しかし、いくつかの場合では、電流制限機能が付設されていないときでも、統合電流制限スイッチ回路４０２での電圧降下が著しい可能性がある。例えば、ＤＵＴ１０２が１ｍＡ（故障前の電流）を流し、統合電流制限スイッチ回路４０２の実効抵抗が１０オームの場合、１０ｍＶの負担電圧が統合電流制限スイッチ回路４０２に存在するだろう。これは、ストレス電圧条件によっては、かなりの量のエラー（例えば、１％以上）となりうる。そのため、図６に示される追加の電圧測定スイッチ回路の使用によってＤＵＴ電圧を識別できることが望ましい。
【００２７】
統合電流制限スイッチ回路４０２後のＤＵＴ１０２の電圧測定値は、多目的に用いられうる。例えば、ＤＵＴ電圧測定値は、統合電流制限スイッチ回路４０２における電圧降下を補う（または、部分的に補う）のに用いられてよい。これは、検査中に全てのＤＵＴ電圧を測定し、統合電流制限スイッチ回路４０２における全降下の平均を補うレベルに電圧源１０４を設定することによって行なわれうる。例えば、検査中に３つのＤＵＴが接続され、それらが（例えば、統合電流制限スイッチでの電圧降下により）電圧源の出力から９ｍＶ、１０ｍＶ、および１１ｍＶの個々の電圧誤差を有する場合は、電圧源は、電圧誤差の大部分を補うために１０ｍＶ（電圧誤差の平均値）だけ増加されうる（すなわち、この例では、電圧誤差は、最大１１ｍＶから１ｍＶに低減されるだろう）。
【００２８】
電圧測定機能の別の用途は、ＤＵＴ１０２が故障したかどうかを検出することである。通常、ＤＵＴ１０２の電流は、検査中に、ＤＵＴの別のノードを通じて電流を測定すること、または、電流測定回路（例えば、電流計）を統合電流制限スイッチ回路４０２と直列に接続することのいずれかによって、定期的に測定されるだろう。この電流測定データは、ＤＵＴのステータスにアクセスするのに用いられる。しかし、電流測定をＤＵＴ１０２で行うことは、通常、ＤＵＴと直列の電流測定回路を一時的に挿入することを必要とし、過渡信号を導入しないように注意しなければＤＵＴに付与されるストレス条件を悪化させるため、複雑なプロセスである。また、電流測定は、素子電流を検出するために多くの電流範囲の切り替えを必要とすることが多く、それには非常に時間がかかる。特定の検査では、装置の故障は、通常、統合電流制限スイッチ回路４０２の電流制限機能を確かにする電流の増加を伴うため、図６に示された電圧測定機能の追加は、装置の故障を検出する迅速で比較的簡単な方法を可能にする。電圧測定機能の使用によって、システムは、検査中に接続された全てのＤＵＴ１０２を迅速かつ滑らかに走査し、いずれかが関連する電流制限回路を起動したかどうかを検出できる。関連する電流制限回路をもたらしたＤＵＴについて、実験は、特定の動作（例えば、さらなるストレスからのＤＵＴの除去、故障したＤＵＴのより徹底的な特性評価の実施、および／または、実験の停止）をするように構成されてよい。
【００２９】
電圧測定または電流測定のいずれかによって故障したことが検出されたＤＵＴ１０２について、統合電流リミッタ・スイッチ回路４０２は、装置をストレスから除去する間に付加的な利点を提供する。上述した、図１、図２、および図３に示される通常の並列検査システムは、ＤＵＴ１０２を電圧源から切断するのに用いるスイッチ２０２のために機械式リレーまたはリードリレーを用いるだろう。これらの種類のリレーは、望ましくない「ホットスイッチング」をもたらす限定を有する。ホットスイッチングとは、接続されているまたは切断されている端子間に電圧が存在する（または、存在するだろう）ときのリレーの駆動または停止を表す業界用語である。
【００３０】
機械式リレーまたはリードリレーにとって、ホットスイッチングは、半導体信頼性検査について２つの理由で問題となる。第１に、ホットスイッチングは、通常、接続されたＤＵＴ、および、同じ電圧源に接続された他のＤＵＴに提供される過渡信号をもたらすだろう。これは、リレーの突然の接続または切断（リレー接点が接続または切断するときの短絡から開放、または開放から短絡への遷移は、ほぼ瞬間的である）によるものであり、１つの状態から別の状態に遷移するときにリレーの接点が複数回接続および切断するリレーの「バウンス」によって悪化し、これが、発生した過渡信号を拡張し、悪化させるだろう。過渡信号は、切断されたＤＵＴへの付加的な損害を引き起こす、および／または、他のまだ故障していないＤＵＴに提供されて、その早期故障を誘発、もしくはそれらの故障時間を変更する損害を引き起こす可能性があるため、検査にとって有害である。
【００３１】
ホットスイッチングが問題になる別の理由は、リレー自体への損害である。機械式リレーおよび／またはリードリレーにとって、ホットスイッチングは、状態を遷移するときに接点が互いに物理的に近接しているために発生するアーキングにより、接点に損害をもたらしうる。これは、上記のリレーバウンスによっても悪化し、変化するまたはより高い接触抵抗、接触付着をもたらし、結果的にリレーの故障につながりうる。通常、リレーベンダは、可能なスイッチングサイクルの数における寿命を特定し、例えば、ホットスイッチングでない条件に対するホットスイッチングの条件について２桁で寿命を縮めることが多いだろう。
【００３２】
上記の理由により、半導体信頼性試験装置は、切り替えられるリレー間の電圧を除去するためにストレス電圧を変更することによって（例えば、接地されたＤＵＴが０Ｖを有するようにストレス電圧供給を０Ｖに設定することによって）ホットスイッチングリレーを回避するように設計されていることが多い。しかし、検査中のストレス電圧除去は、故障していないＤＵＴにとってはストレスの中断であるため望ましくない。場合によっては、これらのＤＵＴは、ストレス電圧の再印加中の回復または損害などの影響により、その検査故障時間がストレスの除去により影響を受けるだろう。それにより、実験結果が悪化する、または無効になる可能性がある。
【００３３】
統合電流リミッタ・スイッチ回路４０２は、スイッチング素子の本質およびバイアス回路の配置により上記の問題を克服する。まず、スイッチング素子としてのトランジスタの使用は、トランジスタ内に可動接点がないため、アーキングおよび／またはバウンスによる問題を排除する。次に、統合電流リミッタ・スイッチ回路４０２におけるスイッチングの遷移時間は、追加の回路素子の使用によってより長くなりうる、また制御されうる。これにより、システムは、統合電流リミッタ・スイッチ回路４０２をオフ（または、オン）でき、過渡信号が特定のＤＵＴまたは他のＤＵＴに提供されることなく、ストレス電圧がまだ印加されている間に特定のＤＵＴ１０２が切断（または、接続）される。いくつかの実施形態では、統合電流リミッタ・スイッチ回路４０２におけるスイッチングの遷移時間は、図５に示されるバイアス回路に接続された抵抗器５０８およびコンデンサ５１０（ＲＣ）のネットワークによって制御される。ＲＣネットワークにおける抵抗器５０８および／またはコンデンサ５１０の値を調節することによって、スイッチング時間は、過渡信号がＤＵＴに提供されるのを防ぐための最適長さに延長または短縮されうる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、遷移時間は、ＰＶＩの入力への制御信号によって制御され、遷移中の所定期間にわたって提供される連続的に変化する信号を含んでよい。例えば、積分回路の出力は、積分回路の入力にステップ信号を提供する制御信号に応答して、連続的に変化する信号をバイアスＰＶＩの入力に提供しうる。別の実施形態では、電圧の離散的セットは、遷移中の所定期間にわたって印加される。例えば、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）の出力は、バイアスＰＶＩの入力に提供され、傾斜率に応じてスイッチング時間を変化させる時間制御されたランプ信号を生成するように傾斜をつけてよい。いくつかの実施形態では、ＰＶＩの入力に接続されたＤＡＣの出力は、直列電流制限抵抗器５０４と併せて、統合電流制限スイッチ回路４０２の電流制限レベルを制御するのに用いられてもよい。
【００３５】
図７は、ストレス電圧信号を複数のＤＵＴに分配する方法７００のフローチャートである。ステップ７０２では、分配されるストレス電圧信号は、単一入力で受信される。ステップ７０４では、ストレス電圧信号は、複数の出力を通じて複数のＤＵＴに分配される。最後に、ステップ７０６では、複数のＤＵＴのうちの１つのＤＵＴは、複数の出力のうちの１つの出力および統合電流リミッタ・スイッチ回路を通じて、単一入力に接続される。
【００３６】
本発明のうちの数実施形態のみが詳細に説明されたが、本明細書の開示に基づいて多くの変更が可能であることを理解されたい。特徴および要素が特定の組み合わせで上述されるが、各特徴または各要素は、他の特徴および他の要素なしで、または、他の特徴および他の要素を含むもしくは含まない様々な組み合わせで、単独で用いられうる。上記の全てを考慮すると、本実施形態は例示的であって制限的ではなく、本発明は、本明細書に記載の詳細に限定されず、添付の請求項の範囲および同等の範囲内で修正されてよいことが明らかだろう。
【図１】
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【図２】
2020518822.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
2020518822.tif 000010
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2020518822.tif 000012