专利名称：测试装置和插脚电子卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试装置和插脚电子卡。本发明特别涉及对半导体电路等 被测试器件进行测试的测试装置以及在测试装置中使用的插脚电子卡。本 申请与下述日本专利申请相关联。在参照文献确认进入的指定国中，根据 参照将记载在下述申请中的内容包括在本申请中，成为本申请的一部分。申请号特愿2005-363384，申请日2005年12月16日。
技术背景作为对半导体电路等被测试器件进行测试的测试装置，已知的有包括 与被测试器件进行信号转接的插脚电子卡的装置。插脚电子卡被设置在测 试装置的本体部与被测试器件之间，将由测试装置施加的测试信号输入到 被测试器件中，接收被测试器件的输出信号。图4是表示现有的插脚电子卡300的结构例示图。插脚电子卡300包 括激励器302、比较器304、 FET开关312、传送路径314和参考电压输入 部316。激励器302从测试装置的本体部接收测试信号，输入到被测试器件 DUT中。通过FET开关312和传送路径314连接激励器302和被测试器件 DUT。激励器302具有电平切换开关306、启动开关308和输出电阻310。比较器304接收被测试器件DUT的输出信号，比较该输出信号的信号 电平和施加的参考电压。通过FET开关312和传送路径314连接比较器304 和被测试器件DUT。而且，参考电压输入部316生成预先设定的参考电压， 输入到比较器304中。FET开关312是根据施加的栅极电压成为接通状态或者断开状态的开 关，切换是否将激励器302和比较器304与被测试器件DUT连接。通过这 样的结构，在测试装置的本体部与被测试器件DUT之间进行信号的转接。 因为现在没有确认相关的专利文献等，所以省略其记载。发明的内容在接通状态时，FET开关312用串联设置在激励器302与被测试器件 DUT之间的电阻、和设置在该电阻的两端与接地电位之间的电容成分的等 效电路表示。在该等效电路中RC积为一定，不能同时实现低电阻和低电容。其中，在降低FET开关312的接通电阻时，FET开关312接通时的电 容变大。在该情形下，FET开关312不能使高频信号通过。因此，难以采 用高频信号进行测试。因此，为了采用高频信号进行测试，考虑使FET开关312的接通电阻 变大。但是，比较器304通过FET开关312与被测试器件DUT连接。因 此，在激励启动时比较器304中的电压比较受到FET开关312的接通电阻 的影响。例如，输入到比较器304的输出信号的信号电平被输出电阻310和FET 开关312的接通电阻所分压。在FET开关312的接通电阻加大的情形下， 该接通电阻的偏差也变大，从而使比较器304的电压比较精度变差。而且，FET开关312的接通电阻随温度、源极 栅极电压、背栅电压 等变化。该变化随着FET开关312的接通电阻的增大而加剧。因此，比较 器304的电压比较精度进一步变差了 。因此，本发明一个方面的目的是提供一种能够解决上述问题的测试装 置和插脚电子卡。通过请求范围的独立权利要求所述的特征的组合来实现 该目的。而且从属权利要求规定了本发明更有利的具体实例。解决问题的手段为了解决上述问题，在本发明的第一方式中，提供一种对被测试器件 进行测试的测试装置，该测试装置包括将测试信号输出到被测试器件中的激励器；电连接激励器和被测试器件的第一传送路径；设置在第一传送 路径中的、切换是否连接激励器和被测试器件的第一 FET开关；比较被测 试器件的输出信号电压和预先设定的参考电压的比较器；在第一传送路径 中，从第一 FET开关和被测试器件之间分路，连接第一传送路径和比较器 的第二传送路径；设置在第二传送路径中的、切换是否连接比较器和被测 试器件的第二 FET开关;检测输出信号，根据检测的输出信号，对第一 FET 开关的电容成分进行充放电的电容补偿部。电容补偿部具有在第二 FET开关和比较器之间的第二传送路径中检 测输出信号的检测部；和将根据检测部检测的输出信号产生的电流施加到 激励器和第一 FET开关之间的第一传送路径上的电流施加部。激励器、比较器、第一 FET开关和第二 FET开关可以设置在同一个 基板上。电流施加部可以与输出信号的上升边界相对应生成给第一 FET开 关的电容成分进行充电的电流，与输出信号的下降边界相对应生成给第一 FET开关的电容成分进行放电的电流。检测部可以具有生成输出信号的微分波形的微分电路，电流施加部可 以具有电压电流转换电路，其生成与微分波形相对应的电流。测试装置还 包括设置在第二 FET开关和比较器之间的第二传送路径中的缓冲放大器， 检测部可以在缓冲放大器和比较器之间的第二传送路径中检测输出信号。 第二 FET开关的接通电阻可以比第一 FET开关的接通电阻大。在本发明的第二方式中，提供一种对被测试器件进行测试的测试装置， 包括将测试信号输出到被测试器件中的激励器；电连接激励器和被测试 器件的第一传送路径；设置在第一传送路径中的、切换是否连接激励器和被测试器件的第一 FET开关；比较被测试器件的输出信号电压和预先设定 的参考电压的比较器；在第一传送路径中，从第一 FET开关和被测试器件 之间分路，连接第一传送路径和比较器的第二传送路径；设置在第二传送 路径中的、切换是否连接比较器和被测试器件的第二 FET开关；检测测试 信号，根据检测的测试信号，对第二 FET开关的电容成分进行充放电的电 容补偿部。在本发明的第3方式中，提供一种在对被测试器件进行测试的测试装 置中，与所述被测试器件进行信号收发的插脚电子卡，包括将测试信号 输出到被测试器件中的激励器；电连接激励器和被测试器件的第一传送路 径；设置在第一传送路径中的、切换是否连接激励器和被测试器件的第一 FET开关；比较被测试器件的输出信号电压和预先设定的参考电压的比较 器；在第一传送路径中，从第一 FET开关和被测试器件之间分路，连接第 一传送路径和比较器的第二传送路径；设置在第二传送路径中的、切换是 否连接比较器和被测试器件的第二 FET开关；检测输出信号，根据检测的 输出信号，对第一 FET开关的电容成分进行充放电的电容补偿部。在本发明的第4方式中，提供一种在对被测试器件进行测试的测试装 置中，与所述被测试器件进行信号收发的插脚电子卡，包括将测试信号 输出到被测试器件中的激励器；电连接激励器和被测试器件的第一传送路 径；设置在第一传送路径中的、切换是否连接激励器和被测试器件的第一 FET开关；比较被测试器件的输出信号电压和预先设定的参考电压的比较 器；在第一传送路径中，从第一 FET开关和被测试器件之间分路，连接第 一传送路径和比较器的第二传送路径；设置在第二传送路径中的、切换是 否连接比较器和被测试器件的第二 FET开关；检测输出信号，根据检测的 输出信号，对第一 FET开关的电容成分进行充放电的电容补偿部。此外，上述发明的概要没有列举本发明的全部必要特征，这些特征群的组合也可构成发明。
图1是表示基于本发明的实施方式的测试装置100的结构示意图。 图2是表示插脚电子卡20的结构示意图。图3是表示第一 FET开关38处于接通状态时的等效电路的示意图。图4是表示现有的插脚电子卡300的结构示意图。标记说明10模式生成部、12判定部、20电子卡、22基板、24激励器、 26电平切换开关、28第一启动开关、30输出电阻、32比较器、38第 一FET开关、42参考电压输入部、44电阻、46、 48电容成分、50传 送路径、52第二 FET开关、54第一传送路径、56第二传送路径、60 电容补偿部、62电压电流转换电路、64微分电路、100测试装置、200 被测试器件、300现有的插脚电子卡、302激励器、304比较器、306电 平切换开关、308启动开关、310输出电阻、312 FET开关、314传 送路径、316参考电压输入部具体实施方式
下面通过发明的实施方式说明本发明，但下面的实施方式不限定处于 权利要求范围内的发明，而且在实施方式中说明的全部特征的组合不一定 是本发明的解决手段所必须的。图1是表示根据本发明的实施方式的测试装置100的结构示意图。测 试装置100是对半导体电路等被测试器件200进行测试的装置，包括模式 生成部10、插脚电子卡20和判定部12。模式生成部10生成对被测试器件200进行测试的测试模式，输入到插脚电子卡20中。而且，模式生成部10生成被测试器件200应该输出的期 望值信号，输入到判定部12中。插脚电子卡20被设置在模式生成部10和被测试器件200之间。插脚 电子卡20将与模式生成部10所施加的测试模式相对应的测试信号输入到 被测试器件200中，接收被测试器件200的输出信号。判定部12通过插脚电子卡20接收被测试器件200的输出信号，通过 对该输出信号和期望值信号进行比较，判定被测试器件200是否合格。图2是表示插脚电子卡20的结构示意图。插脚电子卡20具有基板22、 激励器24、比较器32、第一 FET开关38、第二 FET开关52、第一传送 路径54、第二传送路径56和参考电压输入部42。基板22至少设置了激励. 器24、比较器32、第一FET开关38和第二 FET开关52。即，将激励器 24、比较器32、第一 FET开关38和第二 FET开关52设置在同一个基板 22上。激励器24从模式生成部10中接收测试模式，将与该测试模式相对应 的测试信号输出到被测试器件200中。在本例中，激励器24具有电平切换 开关26、第一启动开关28和输出电阻30。电平切换开关26选择施加的多个电压中的任意一个。在本例中，给激 励器24施加高电平电压VH、低电平电压VL和终端电压VT。在从激励器 24输出测试信号的情形下，电平切换开关26选择高电平电压VH或低电平 电压VL。例如，通过与测试模式相对应地将电平切换开关26与高电平电 压VH或低电平电压VL相连接，能够生成与测试模式相对应的测试信号波 形。而且，在由比较器32检测输出信号的情形下，将电平切换开关26连 接到终端电压VT上。而且，通过控制第一启动开关28，能够切换输出电 阻30以终端电压VT还是以高阻抗为终端。第一传送路径54电连接激励器24和被测试器件200。也可以将第一传 送路径54设置在激励器24和传送路径50之间。传送路径50是连接例如 插脚电子卡20和被测试器件200的路径。第一 FET开关38设置在第一传送路径54中，切换是否连接激励器24 和被测试器件200。第一 FET开关38例如是场效应晶体管，通过施加到栅 极端子上的电压成为接通状态或断开状态。测试装置100还可以包括控制 第一 FET开关38的栅极电压的控制部。比较器32具有两个输入端子，对输入到各个输入端子中的信号的电压 电平进行比较。在本例中，第一输入端子通过第二传送路径56和第二 FET 开关52接收被测试器件200的输出信号。而且第二输入端子从参考电压输 入部42接收参考电压。也就是说，比较器32对该输出信号的电压和预先设定的参考电压进行 比较。例如比较器32在输出信号的电压电平比参考电压大的情形下输出H 逻辑信号，在输出信号的电压电平比参考电压小的情形下输出L逻辑信号。 判定部12对比较器32输出的信号的模式和模式生成部10所施加的期望值 模式进行比较。参考电压输入部42生成预先设定的参考电压，输入到比较器32中。 参考电压生成部42例如也可以是输出与所给定的数值相对应的电压的数字 模拟转换器。将第二传送路径56在第一 FET开关38和被测试器件200之间，与第 一传送路径54分路设置，连接第一传送路径54和比较器32。第二 FET开 关52设置在第二传送路径56中，切换是否连接比较器32和被测试器件200 。第二 FET开关52例如是场效应晶体管，通过施加到栅极端子上的电 压成为接通状态或断开状态。测试装置IOO还可以包括控制第一 FET开关 38的栅极电压的控制部。而且，该控制部可以控制第一 FET开关38和第二 FET开关52几乎同时处于接通状态，几乎同时处于断开状态。本例中的插脚电子卡20在第一 FET开关38和被测试器件200之间， 连接第一传送路径54和第二传送路径56。因此，输入到比较器32中的输 出信号没有被第一 FET开关38和输出电阻30所分压。因此，在为了能够 传送高频信号而使第一 FET开关38的接通电阻变大的情形下，即使在该 接通电阻改变时，比较器32也不会受到该接通电阻的改变的影响，从而能 够进行高精度的电压比较。因此，即使在为了能够传送高频信号而使第一 FET开关38的接通电阻变大的情形下，也能够进行高精度的测试。而且， 因为将第二 FET开关52设置在第二传送路径56中，所以能够切断比较器 32和外部的被测试器件200等。而且，在比较器32中检测被测试器件200的输出信号的情形下，会发 生在第一 FET开关38中产生信号反射的情形。也就是说，由于与被测i式 器件200的输出信号相对应的电流流入到第一 FET开关38的电容成分中， 所以在第一 FET开关38中产生了反射的情形。与此相对应，本例中的插脚电子卡20还具有电容补偿部60和缓冲放 大器58。电容补偿部60捡测被测试器件200的输出信号，根据该检测的输 出信号对第一 FET开关38的电容成分进行充放电。缓冲放大器58设置在 第二 FET开关52和比较器32之间的第二传送路径56中，将通过了第二 FET开关52的信号输入到比较器32中。电容补偿部60在第二 FET开关52和比较器32之间的第二传送路径 56中，具有检测该输出信号的检测手段。本例中的电容补偿部60在缓冲放 大器58和比较器32之间的第二传送路径56中检测该输出信号。而且，电 容补偿部60具有将根据该输出信号产生的电流施加到激励器24和第一 FET开关38之间的第一传送路径54上的电流施加手段。由此从激励器24 —侧将与输出信号相对应的电流提供给第一 FET开关38，从而能够使从被测试器件200角度看的第一 FET开关38的电容成 分变小。因此，能够降低第一 FET开关38中信号的反射。本例中的电容补偿部60具有微分电路64和电压电流转换电路62。微 分电路64可以起到上述的检测手段的作用，电压电流转换电路62可以起 到上述的电流施加手段的作用。微分电路64生成检测的输出信号的微分波形。在本例中，微分电路64 生成对输出信号的电压波形进行微分的微分波形。电压电流转换电路62生 成与微分电路64所生成的微分波形相对应的电流，提供给第一 FET开关 38的电容成分。例如，电压电流转换电路62将具有与该微分波形相似的波 形的电流提供给第一 FET开关38的电容成分。电容补偿部60还可以具有 对电压电流转换电路62中电压一电流转换的增益进行控制的控制部。优选 将电压电流转换的增益预先校准为使第一 FET开关38中的反射变为最小。根据这样的结构，电压电流转换电路62与输出信号的上升边界相对应， 生成对第一 FET开关38的电容成分进行充电的电流。而且，电压电流转 换电路62与输出信号的下降边界相对应，生成对第一 FET开关38的电容 成分进行放电的电流。由此能够降低第一 FET开关38中输出信号的反射。而且，在本例中，对第一 FET开关38的电容成分进行充放电的电流 由电压电流转换电路62生成。在其它例子中，该电流也可以由激励器24 来生成。在该情形下，电容补偿部60通过控制与检测的输出信号相对应的 激励器24，使得在激励器24中生成该电流。上面说明了被测试器件200的输出信号在第一 FET开关38中发生反 射的情形。同样地，存在激励器24所输出的测试信号在第二 FET开关52 中发生反射的情形。在这样的情形下，电容补偿部60对测试信号进行检测， 根据检测的测试信号对第二 FET开关52的电容成分进行充放电。在这样的情形下，电容补偿部60在激励器24和第一 FET开关38之间的第一传送路径54中对测试信号进行检测。该测试信号也可以由微分电 路64进行检测。而且，电容补偿部60将对第二 FET开关52的电容成分 进行充放电的电流提供给比较器32和第二 FET开关52之间的第二传送路 径56。本例中的电容补偿部60将对第二 FET开关52的电容成分进行充放 电的电流提供给缓冲放大器58和第二 FET开关52之间的第二传送路径 56。该电流可以由电压电流转换电路62生成。根据测试信号对第二 FET开关52的电容成分进行充放电时的微分电 路64和电压电流转换电路62的作用和运行，与根据输出信号对第一 FET 开关38的电容成分进行充放电时的微分电路64和电压电流转换电路62的 作用和运行相同。根据这样的结构，电压电流转换电路62根据测试信号的上升边界生成 对第二 FET开关52的电容成分进行充电的电流。而且，电压电流转换电 路62根据测试信号的下降边界生成对第二 FET开关52的电容成分进行放 电的电流。由此能够降低第二 FET开关52中测试信号的反射。图3是表示第一 FET开关38处于接通状态时的等效电路的示意图。 在接通状态时第一 FET开关38由电阻44、电容成分46和电容成分48来 体现。电阻44串联设置在激励器24和传送路径50之间。而且电容成分46 和电容成分48设置在电阻44的两端与接地电位之间。在该等效电路中，电阻值和电容值的积为恒定值。即，第一FET开关 38中的接通电阻和电容成分存在反比例的关系。将从激励器24输入到被测 试器件200中的测试信号传送到第一 FET开关38中。优选根据应该传送 的测试信号的频率设定第一 FET开关38的接通电阻值。而且第一 FET开关38和第二 FET开关52在激励器24和被测试器件 200之间并联设置。因此与采用一个FET开关的现有测试装置相比，电容 成分增大了 。但是在被测试器件200和比较器32之间没有电流流过。因此，第二 FET开关52的接通电阻可以是使电容成分变得非常小的高电阻。由 此能够抑制电容成分的增大。上面采用具体实施方式
说明了本发明，但是本发明的技术范围不限定 于上述方式所述的范围内。本领域的技术人员可以明了的是，在上述实施 方式中可以进行多种改变或改进。从权利要求范围的记载可以看出，进4亍 了这样的改变或改进的方式也包含在本发明的技术范围内。如上所述，根据本发明的实施方式，通过对激励器和比较器二者设置 FET开关，能够防止由于FET开关的接通电阻的改变所造成的比较器电压 比较精度的变差。而且能够降低FET开关中信号的反射。
权利要求
1.一种测试装置，用于测试被测试器件，其特征在于包括将测试信号输出到所述被测试器件中的激励器；电连接所述激励器和所述被测试器件的第一传送路径；设置在所述第一传送路径中的、切换是否连接所述激励器和所述被测试器件的第一FET开关；比较所述被测试器件的输出信号电压和预先设定的参考电压的比较器；在所述第一传送路径中，从所述第一FET开关和所述被测试器件之间分路，连接所述第一传送路径和所述比较器的第二传送路径；设置在所述第二传送路径中的、切换是否连接所述比较器和所述被测试器件的第二FET开关；检测所述输出信号，根据检测的所述输出信号，对所述第一FET开关的电容成分进行充放电的电容补偿部。
2. 根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述电容补偿部具有 在所述第二 FET开关和所述比较器之间的所述第二传送路径中，检测所述 输出信号的检测部；和将根据所述检测部检测的所述输出信号的电流施加到所述激励器和所 述第一 FET开关之间的所述第一传送路径上的电流施加部。
3. 根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于所述激励器、所述比 较器、所述第一 FET开关和所述第二 FET开关设置在同一个基板上。
4. 根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于所述电流施加部与所述输出信号的上升边界相对应生成给所述第一 FET开关的电容成分进行充 电的电流，与所述输出信号的下降边界相对应生成给所述第一 FET幵关的 电容成分进行放电的电流。
5. 根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于所述检测部具有生成 所述输出信号的微分波形的微分电路；所述电流施加部具有电压电流转换电路，其生成与所述微分波形相对应 的电流。
6. 根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于还包括设置在所述第 二 FET开关和所述比较器之间的所述第二传送路径中的缓冲放大器，所述检测部在所述缓冲放大器和所述比较器之间的所述第二传送路径 中检测所述输出信号。
7. 根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于所述第二 FET开关 的接通电阻比所述第一 FET开关的接通电阻大。
8. —种对被测试器件进行测试的测试装置，其特征在于包括 将测试信号输出到所述被测试器件中的激励器； 电连接所述激励器和所述被测试器件的第一传送路径； 设置在所述第一传送路径中的、切换是否连接所述激励器和所述被测试器件的第一 FET开关；比较所述被测试器件的输出信号电压和预先设定的参考电压的比较器； 在所述第一传送路径中，从所述第一 FET开关和所述被测试器件之间分路，连接所述第一传送路径和所述比较器的第二传送路径；设置在所述第二传送路径中的、切换是否连接所述比较器和所述被测试器件的第二 FET开关；检测所述测试信号，根据检测的所述测试信号，对所述第二 FET开关 的电容成分进行充放电的电容补偿部。
9. 一种在对被测试器件进行测试的测试装置中，与所述被测试器件进 行信号收发的插脚电子卡，其特征在于包括将测试信号输出到所述被测试器件中的激励器； 电连接所述激励器和所述被测试器件的第一传送路径；设置在所述第一传送路径中的、切换是否连接所述激励器和所述被测试器件的第一 FET开关；比较所述被测试器件的输出信号电压和预先设定的参考电压的比较器；在所述第一传送路径中，从所述第一 FET开关和所述被测试器件之间 分路，连接所述第一传送路径和所述比较器的第二传送路径；设置在所述第二传送路径中的、切换是否连接所述比较器和所述被测试 器件的第二 FET开关；检测所述输出信号，根据检测的所述输出信号，对所述第一 FET开关 的电容成分进行充放电的电容补偿部。
10. —种在对被测试器件进行测试的测试装置中，与被测试器件进行 信号收发的插脚电子卡，其特征在于，包括将测试信号输出到所述被测试器件中的激励器； 电连接所述激励器和所述被测试器件的第一传送路径； 设置在所述第一传送路径中的、切换是否连接所述激励器和所述被测试器件的第一 FET开关；比较所述被测试器件的输出信号电压和预先设定的参考电压的比较器;在所述第一传送路径中，从所述第一 FET开关和所述被测试器件之间 分路，连接所述第一传送路径和所述比较器的第二传送路径；设置在所述第二传送路径中的、切换是否连接所述比较器和所述被测试 器件的第二 FET开关；检测所述输出信号，根据检测的所述输出信号，对第一 FET开关的电 容成分进行充放电的电容补偿部。
全文摘要
提供一种测试装置，该装置包括将测试信号输出给被测试器件的激励器；将激励器与被测试器件电连接的第一传送路径；设置在第一传送路径中，切换是否连接激励器和被测试器件的第一FET开关；比较被测试器件的输出信号的电压和预先设定的参考电压的比较器；在第一传送路径中，从第一FET开关和被测试器件之间分路出的、连接第一传送路径和比较器的第二传送路径；设置在第二传送路径中的、切换是否连接比较器和被测试器件的第二FET开关；检测输出信号、根据检测的输出信号对第一FET开关的电容成分进行充放电的电容补偿部。
文档编号G01R31/28GK101331405SQ20068004729
公开日2008年12月24日 申请日期2006年12月13日 优先权日2005年12月16日
发明者关野隆, 松本直木 申请人:爱德万测试株式会社