WO2007094287A1

WO2007094287A1 - 測定装置および測定方法

Info

Publication number: WO2007094287A1
Application number: PCT/JP2007/052466
Authority: WO
Inventors: Seiji Amanuma
Original assignee: Advantest Corporation
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2007-08-23
Also published as: US7550976B2; DE112007000397T5; US20070210823A1; JP2007218805A; DE112007000397B4; KR20080091290A

Abstract

　被試験デバイスが出力する出力信号のスイッチング時間の少なくとも１つを測定する測定装置であって、出力信号の電圧が第１しきい電圧以上となった場合に発光する第１発光部と、出力信号の電圧が第１しきい電圧より高い第２しきい電圧以上となった場合に発光する第２発光部と、第１発光部からの光を受光する第１受光部と、第２発光部からの光を受光する第２受光部と、第１発光部および第２発光部の発光タイミングおよび消光タイミングの少なくとも１つの差に基づいて、第１しきい電圧および第２しきい電圧の間のスイッチング時間を測定する測定部とを備える測定装置を提供する。

Description

測定装置および測定方法

技術分野

[0001] 本発明は、測定装置および測定方法に関する。特に本発明は、被試験デバイスが出力する出力信号のスイッチング時間を測定する測定装置および測定方法に関する。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 2006— 041478 出願日 2006年 2月 17日

背景技術

[0002] 例えば電気自動車のモータ制御用および交流ファンモータの制御用等のデバイスとして、高耐圧の半導体デバイスが知られている。高耐圧の半導体デバイスは、 SiO

2 等の絶縁部により PN接合部分が分離されるので、低電圧で動作する回路と高電圧で動作する回路とを 1チップ上に組み込むことができる。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] ここで、高電圧で動作する回路を試験する場合、試験装置は、当該高電圧で動作する回路と絶縁して出力信号を取得して、当該出力信号の良否を判定することが考えられる。し力しながら、高電圧で動作する回路と絶縁して出力信号を取得した場合、応答速度が遅くなることから、当該出力信号の立上り時間または立下り時間を測定することは困難であった。

[0004] そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる測定装置および測定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

[0005] 上記課題を解決するために、本発明の第 1形態においては、被試験デバイスが出力する出力信号のスイッチング時間の少なくとも 1つを測定する測定装置であって、出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となった場合に発光する第 1発光部と、出力信号の電圧が第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧以上となった場合に発光する第 2発光部と、第 1発光部からの光を受光する第 1受光部と、第 2発光部からの光を受光する第 2受光部と、第 1発光部および第 2発光部の発光タイミングおよび消光タイミングの少なくとも 1つの差に基づ!/、て、第 1しき!/、電圧および第 2しきヽ電圧の間のスイッチング時間を測定する測定部とを備える測定装置を提供する。

[0006] 測定部は、第 1発光部が発光してから第 2発光部が発光するまでの時間を第 1しきい電圧力も第 2しきい電圧までの立上り時間として測定してよい。測定部は、第 2発光部が消光して力第 1発光部が消光するまでの時間を第 2しきい電圧力第 1しきい電圧までの立下り時間として測定してよい。

[0007] 第 1発光部は、被試験デバイスの出力端子と基準電位との間に接続され、第 1しきい電流以上の電流が流れた場合にレーザー光を出力する第 1レーザー出力部と、被試験デバイスの出力端子と基準電位との間に第 1レーザー出力部と直列に接続され、出力端子の電圧が第 1しきい電圧となった場合に第 1レーザー出力部に第 1しきい電流を流す抵抗値を有する第 1抵抗とを有し、第 2発光部は、被試験デバイスの出力端子と基準電位との間に接続され、第 2しきい電流以上の電流が流れた場合にレーザ一光を出力する第 2レーザー出力部と、被試験デバイスの出力端子と基準電位との間に第 2レーザー出力部と直列に接続され、出力端子の電圧が第 2しきい電圧となった場合に第 2レーザー出力部に第 2しきい電流を流す抵抗値を有する第 2抵抗とを有してよい。

[0008] 第 1受光部および第 2受光部は、光を受光していない場合に L論理の信号を出力し、光を受光している場合に H論理の信号を出力し、測定部は、第 1受光部および第 2 受光部からの信号の排他的論理和をとる排他的論理和ゲートと、排他的論理和ゲートの出力が H論理の時間をスイッチング時間として測定する H論理測定部とを有してよい。

[0009] 被試験デバイスの基準電位は、第 1受光部および第 2受光部が出力する電圧の最大値と比較し高くてよい。当該測定装置は、被試験デバイスを試験する試験装置として機能するものであり、測定部が測定したスイッチング時間が規格値の範囲外であることを条件として、被試験デバイスが不良であると判定する判定部を更に備えてよい

[0010] 本発明の第 2形態においては、被試験デバイスが出力する出力信号のスィッチング時間の少なくとも 1つを測定する測定方法であって、出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となった場合に第 1発光部が発光する第 1発光段階と、出力信号の電圧が第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧以上となった場合に第 2発光部が発光する第 2発光段階と、第 1発光部からの光を受光する第 1受光段階と、第 2発光部からの光を受光する第 2受光段階と、第 1発光部および第 2発光部の発光タイミングおよび消光タイミングの少なくとも 1つの差に基づ、て、第 1しき、電圧および第 2しき、電圧の間のスイッチング時間を測定する測定段階とを備える測定方法を提供する。

[0011] 本発明の第 3形態においては、被試験デバイスが出力する出力信号のスィッチング時間を測定する測定装置であって、出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となつた場合に発光状態が遷移する第 1発光部と、出力信号の電圧が第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧以上となった場合に発光状態が遷移する第 2発光部と、第 1発光部からの光を受光する第 1受光部と、第 2発光部からの光を受光する第 2受光部と、第 1発光部の発光状態の遷移タイミングと、第 2発光部の発光状態の遷移タイミングとの差に基づ、て、第 1しき、電圧および第 2しき、電圧の間のスイッチング時間を測定する測定部とを備える測定装置を提供する。

[0012] 本発明の第 4形態においては、被試験デバイスが出力する出力信号の電圧が第 1 しきい電圧以上となった場合に発光状態が遷移する第 1発光部の発光状態の遷移を受光により検出した遷移タイミングと、出力信号の電圧が第 1しきい電圧より高い第 2 しきい電圧以上となった場合に発光状態が遷移する第 2発光部の発光状態の遷移を受光により検出した遷移タイミングとの差に基づいて、出力信号の電圧の変化に要する時間を測定する測定部を備える測定装置を提供する。

[0013] 発光状態は、発光している状態または消光している状態であり、測定部は、出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となった場合に発光または消光する第 1発光部の発光または消光を受光により検出した発光または消光タイミングと、出力信号の電圧が Ο

第 2しきい電圧以上となった場合に発光または消光する第 2発光部の発光または消 1—

光〇を受光により検出した発光または消光タイミングとの差に基づいて、出力信号の電圧の変化に要する時間を測定してよい。

[0014] 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

[0015] 本発明によれば、被試験デバイスと絶縁して、当該被試験デバイスの出力信号のスイッチング時間を高精度に測定することができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]本実施形態に係る試験装置 10を DUT100とともに示す。

[図 2]本実施形態に係る検出部 22の構成を示す。

[図 3]DUT100の高電圧側論理回路 120から出力される出力信号 Hoの立上り時の信号波形、および、本実施形態に係る第 1受光部 36、第 2受光部 38及び測定部 40 カゝら出力される信号の一例を示す。

[図 4]DUT100の高電圧側論理回路 120から出力される出力信号 Hoの立下り時の信号波形、および、本実施形態に係る第 1受光部 36、第 2受光部 38及び測定部 40 カゝら出力される信号の一例を示す。

符号の説明

試験装置

12 基準電圧供給部

14 低電圧側電源部

16 高電圧側電源部

18 試験信号生成部

20 駆動部

22 検出部

24 判定部

32 第 1発光部

34 第 2発光部 36 第 1受光部

38 第 2受光部

40 測定部

52 第 1レーザー出力部

54 第 1抵抗

56 第 2レーザー出力部

58 第 2抵抗

62 フォトトランジスタ

64 バイアス抵抗

66 コンノレータ

72 排他的論理和ゲ -卜

74 H論理測定部

100 DUT

110 低電圧側論理回路

120 高電圧側論理回路

発明を実施するための最良の形態

[0018] 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。

[0019] 図 1は、本実施形態に係る試験装置 10を、被試験デバイス（以下、 DUT100と称する。）とともに示す。 DUT100は、一例として、低電圧側論理回路 110と、高電圧側論理回路 120とを有してよい。低電圧側論理回路 110と高電圧側論理回路 120とは、互いに異なる電位を基準に動作する。例えば、低電圧側論理回路 110が 0ボルトを基準に動作し、高電圧側論理回路 120が数 10ボルトから数 1Kボルトを基準に動作してよい。なおここでは、低電圧側論理回路 110は、高電圧側論理回路 120に対して基準の電位が相対的に低ぐ試験装置 10が備える回路と同一の基準の電位で動作してよい。

[0020] また、低電圧側論理回路 110および高電圧側論理回路 120は、互いに異なる電位を基準とした異なる電源電圧が印加される。例えば、低電圧側論理回路 110は、 0ボルトを基準電圧として、当該基準電圧に対して例えば数ボルトから数十ボルト等の電源電圧が印加されてよい。一方、高電圧側論理回路 120は、例えば 1Kボルトを基準電圧として、例えば数ボルトから数十ボルト等の電源電圧が印加されてよ!/、。

[0021] 試験装置 10は、本発明の測定装置の一例であり、 DUT100を試験する装置として機能する。より具体的には、試験装置 10は、 DUT100が出力する出力信号のスイツチング時間の少なくとも 1つを測定して、 DUT100の良否を判定する。試験装置 10 は、基準電圧供給部 12と、低電圧側電源部 14と、高電圧側電源部 16と、試験信号生成部 18と、駆動部 20と、検出部 22と、判定部 24とを備える。

[0022] 基準電圧供給部 12は、 DUT100に対して基準電圧を供給する。基準電圧供給部 12は、一例として、正側端子と負側端子との間に基準電圧を発生してよい。 DUT10 0が低電圧側論理回路 110と高電圧側論理回路 120とを有する場合であれば、基準電圧供給部 12の負側端子は、一例として、グランド端子と共通とされた低電圧側論理回路 110のシンク側電源端子 Vssと接続し、基準電圧供給部 12の正側端子は、高電圧側論理回路 120のシンク側電源端子 Vsと接続してよい。これにより、低電圧側論理回路 110は、試験装置 10のグランド電位を基準に動作し、高電圧側論理回路 120は、試験装置 10のグランド電位力も基準電圧分だけ高い電位を基準に動作することができる。

[0023] 低電圧側電源部 14は、低電圧側論理回路 110を駆動することを目的とした電源電圧を低電圧側論理回路 110の基準電位を基準として発生する。そして、低電圧側電源部 14は、発生した電源電圧を低電圧側論理回路 110に対して供給する。一例として、基準電圧供給部 12の負側端子が低電圧側論理回路 110のシンク側電源端子 V ssに接続している場合であれば、低電圧側電源部 14は、当該シンク側電源端子 Vss を基準として例えば + 15ボルト等の電圧を発生して、発生した電源電圧を低電圧側論理回路 110のソース側電源端子 Vddに印加してょ、。

[0024] 高電圧側電源部 16は、高電圧側論理回路 120を駆動することを目的とした電源電圧を高電圧側論理回路 120の基準電位を基準として発生する。そして、低電圧側電源部 14は、発生した電源電圧を高電圧側論理回路 120に対して供給する。一例として、基準電圧供給部 12の正側端子が高電圧側論理回路 120のシンク側電源端子 V sに接続している場合であれば、高電圧側電源部 16は、当該シンク側電源端子 Vsを基準として例えば + 15ボルト等の電圧を発生して、発生した電源電圧を高電圧側論理回路 120のソース側電源端子 Vbに印加してょ、。

[0025] 試験信号生成部 18は、 DUT100に供給する試験信号を出力する。駆動部 20は、試験信号生成部 18が出力した試験信号を、 DUT100に供給する。駆動部 20は、一例として、入出力間を絶縁して、試験信号を高電圧側論理回路 120に供給してよい

[0026] 検出部 22は、 DUT100が出力する出力信号のスイッチング時間を検出する。より具体的には、検出部 22は、出力信号が第 1しきい電圧力も第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧まで立ち上がる時間 (Tr)、または、出力信号が第 2しきい電圧力も第 1しきい電圧まで立ち下がる時間 (Tf)の少なくとも一方の時間を、スイッチング時間として検出する。すなわち、検出部 22は、出力信号の変化に要する時間を検出する。検出部 22は、一例として、 DUT100の高電圧側論理回路 120から出力された出力信号 Hoのスイッチング時間を、高電圧側論理回路 120と絶縁して検出する。

[0027] 判定部 24は、検出部 22が検出したスイッチング時間が規格値の範囲外であることを条件として、 DUT100が不良であると判定する。このような試験装置 10によれば、 DUT100が出力する出力信号のスイッチング時間を測定することができ、さらに、当該スイッチング時間に基づき DUT100の良否を判定することができる。

[0028] 図 2は、本実施形態に係る検出部 22の構成を示す。検出部 22は、第 1発光部 32と、第 2発光部 34と、第 1受光部 36と、第 2受光部 38と、測定部 40とを有する。第 1発光部 32は、 DUT100が出力する出力信号の電圧力第 1しきい電圧以上となった場合に発光する。第 1発光部 32は、一例として、高電圧側論理回路 120が出力する出力信号 Hoの電圧が、第 1しきい電圧 Vtl以上となった場合に発光してよい。

[0029] 第 1発光部 32は、一例として、第 1レーザー出力部 52と、第 1抵抗 54とを含んでよい。第 1レーザー出力部 52は、 DUT100の出力端子と、基準電位との間に接続される。第 1レーザー出力部 52は、一例として半導体レーザーであってよい。そして、第 1 レーザー出力部 52は、第 1しきい電流以上の電流が流れた場合にレーザー光を出力する。第 1抵抗 54は、 DUT100の出力端子と、基準電位との間に第 1レーザー出力部 52と直列に接続される。第 1抵抗 54は、 DUT100の出力端子の電圧が第 1しきい電圧となった場合に、第 1レーザー出力部 52に第 1しきい電流を流す抵抗値を有する。

[0030] 第 1レーザー出力部 52と第 1抵抗 54とが直列に接続されていることにより、出力信号が第 1しきい電圧以上となったことを条件として、第 1しきい電流以上の電流が第 1 レーザー出力部 52に流れる。従って、第 1レーザー出力部 52は、出力信号が第 1しきい電圧以上となったことを条件として、発光することができる。なお、直列に接続された第 1レーザー出力部 52および第 1抵抗 54は、一例として、高電圧側論理回路 1 20が出力する出力信号 Hoの出力端子と、高電圧側論理回路 120の基準電位となるシンク側電源端子 Vsとの間に接続されてよ!/、。

[0031] 第 2発光部 34は、出力信号の電圧が第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧以上となった場合に発光する。第 2発光部 34は、一例として、第 2レーザー出力部 56と、第 2抵抗 58とを含んでよい。第 2レーザー出力部 56は、 DUT100の出力端子と、基準電位との間に接続される。第 2レーザー出力部 56は、一例として、半導体レーザーであってよい。そして、第 2レーザー出力部 56は、第 2しきい電流以上の電流が流れた場合にレーザー光を出力する。第 2抵抗 58は、 DUT100の出力端子と、基準電位との間に第 2レーザー出力部 56と直列に接続される。第 2抵抗 58は、 DUT100の出力端子の電圧が第 2しきい電圧となった場合に、第 2レーザー出力部 56に第 2しきい電流を流す抵抗値を有する。

[0032] 第 2レーザー出力部 56と第 2抵抗 58とが直列に接続されていることにより、出力信号が第 2しき、電圧以上となったことを条件として、第 2しき、電流以上の電流が第 2 レーザー出力部 56に流れる。従って、第 2レーザー出力部 56は、出力信号が第 2しきい電圧以上となったことを条件として、発光することができる。なお、直列に接続された第 2レーザー出力部 56および第 2抵抗 58は、一例として、高電圧側論理回路 1 20が出力する出力信号 Hoの出力端子と、高電圧側論理回路 120の基準電位となるシンク側電源端子 Vsとの間に接続されてよ!/、。

[0033] 第 1受光部 36は、第 1発光部 32からの光を受光する。第 2受光部 38は、第 2発光部 34力もの光を受光する。ここで、第 1受光部 36および第 2受光部 38は、 DUT100 の基準電位とは異なる基準電位に基づき動作して、第 1発光部 32および第 2発光部 34とは電気的に絶縁してよい。従って、出力信号を出力する DUT100の基準電位は、第 1受光部 36および第 2受光部 38が出力する電圧の最大値と比較し高くてよい。これにより、第 1受光部 36および第 2受光部 38によれば、高電圧側論理回路 120 の基準電位 (例えば 1Kボルト)で動作する第 1発光部 32および第 2発光部 34から出力された光を、低電圧側論理回路 110の基準電位 (例えば 0ボルト)で動作する回路により受光することができる。

[0034] また、第 1受光部 36および第 2受光部 38は、一例として、第 1発光部 32または第 2 発光部 34から光を受光していない場合に L論理の信号を出力し、第 1発光部 32または第 2発光部 34から光を受光して、る場合に H論理の信号を出力してょ、。この場合において、第 1受光部 36および第 2受光部 38のそれぞれは、一例として、フォトトランジスタ 62と、バイアス抵抗 64と、コンパレータ 66とを含んでよい。

[0035] フォトトランジスタ 62は、コレクタ端子がバイアス抵抗 64を介してソース側電源端子 Vddに接続し、ェミッタ端子がシンク側電源端子 Vssに接続する。フォトトランジスタ 6 2は、第 1発光部 32または第 2発光部 34から出力された光を受光した時にはオンとなり、コレクタ端子をシンク側電源端子 Vssの電位とする。また、フォトトランジスタ 62は、光を受光しな、時にはオフとなり、コレクタ端子をソース側電源端子 Vddの電位とする。

[0036] コンパレータ 66は、フォトトランジスタ 62のコレクタ端子電圧が比較電圧 Va以上となると L論理を出力し、フォトトランジスタ 62のコレクタ端子電圧が比較電圧 Vaより小さくなると H論理を出力する。比較電圧 Vaは、ソース側電源端子 Vddの電位とシンク側電源端子 Vssの電位との間の任意値に設定されている。これにより、コンパレータ 66 によれば、フォトトランジスタ 62が光を受光して、な、場合に L論理の信号を出力し、フォトトランジスタ 62が光を受光している場合に H論理の信号を出力することができる

[0037] 測定部 40は、第 1発光部 32および第 2発光部 34の発光タイミングおよび消光タイミングの少なくとも 1つの差に基づ!/、て、第 1しき!/、電圧および第 2しきヽ電圧の間のスイッチング時間を測定する。第 1しきい電圧より第 2しきい電圧の方が大きいので、 D UT100の出力信号の立上り時においては、まず第 1発光部 32が発光して、続いて、第 2発光部 34が発光する。従って、測定部 40は、第 1発光部 32が発光して力も第 2 発光部 34が発光するまでの時間を第 1しきい電圧力も第 2しきい電圧までの立上り時間として測定してよい。また、 DUT100の出力信号の立下り時においては、まず第 2 発光部 34が消光して、続いて、第 1発光部 32が消光する。従って、測定部 40は、第 2発光部 34が消光して力も第 1発光部 32が消光するまでの時間を第 2しきい電圧から第 1しきい電圧までの立下り時間として測定してよい。

[0038] また、測定部 40は、一例として、排他的論理和ゲート 72と、 H論理測定部 74とを含んでよい。排他的論理和ゲート 72は、第 1受光部 36および第 2受光部 38からの信号の排他的論理和をとる。これにより、第 1受光部 36および第 2受光部 38が、光を受光して、な、場合に L論理の信号を出力し、光を受光して!/、る場合に H論理の信号を出力する場合において、排他的論理和ゲート 72は、第 1発光部 32が発光して力も第 2発光部 34が発光するまでの期間、および、第 2発光部 34が消光してから第 1発光部 32が消光するまでの期間を、 H論理を出力することができる。 H論理測定部 74は、排他的論理和ゲート 72の出力が H論理の時間をスイッチング時間として測定する。このように排他的論理和ゲート 72と H論理測定部 74を含んだ測定部 40によれば、第 1発光部 32および第 2発光部 34の発光タイミングおよび消光タイミングの差を測定することができる。

[0039] 以上に代えて、第 1発光部 32は、出力信号の電圧が第 1しきい電圧よりも小さい場合に発光し、出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上の場合に消光してもよい。同様に第 2発光部 34は、出力信号の電圧が第 2しきい電圧よりも小さい場合に発光し、出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上の場合に消光してもよい。これらの場合、例えば測定部 40は、第 1発光部 32が消光して力も第 2発光部 34が消光するまでの時間を第 1しきい電圧力前記第 2しきい電圧までの立ち上がり時間として測定してもよい。また測定部 40は、第 1発光部 32が発光して力も第 2発光部 34が発光するまでの時間を第 1しきい電圧力前記第 2しきい電圧までの立ち下がり時間として測定してもよい。 [0040] 更に他の実施形態としては、第 1発光部 32は、微小な電流が流されていることにより常に発光をしており、出力電圧が第 1閾値よりも大きい場合に、発光量が大きく変化してもよい。同様に第 2発光部 34は常に発光をしており、出力電圧が第 2閾値よりも大きい場合に、発光量が大きく変化してもよい。第 1発光部 32および第 2発光部 34 がそれぞれ有する第 1レーザー出力部 52および第 2レーザー出力部 56を、予め微少に発光させておくことで、完全に消光している状態力レーザー発振を開始させるまでの時間と比較して、短、時間で発光量を増大させることができる。

[0041] これらの場合、例えば測定部 40は、第 1発光部 32の発光量が大きく変化してから、第 2発光部 34の発光量が大きく変化するまでの時間を第 1しきい電圧力第 2しきい電圧までの立ち上がり時間または立ち下がり時間として測定してもよい。すなわち、測定部 40は、出力信号の立ち上がり時および立ち下がり時において、第 1発光部 32 の発光状態が遷移して力も第 2発光部 34の発光状態が遷移するまでの時間を、それぞれ出力信号の立ち上がり時間または立ち下がり時間として測定してもよい。

[0042] 図 3は、 DUT100の高電圧側論理回路 120から出力される出力信号 Hoの立上り時の信号波形、および、本実施形態に係る第 1受光部 36、第 2受光部 38及び測定部 40から出力される信号の一例を示す。

[0043] 図 3 (A)は、高電圧側論理回路 120から出力される出力信号 Hoの立上り時の信号波形を示す。高電圧側論理回路 120は、時刻 tlより前においては、出力信号 Hoをシンク側電源端子の端子電圧 Vsとする。高電圧側論理回路 120は、時刻 tlにおいて出力信号 Hoの増加を開始する。出力信号 Hoは、続く時刻 t2において第 1しきい電圧 Vtlに達し、続く時刻 t3において第 2しきい電圧 Vt2に達する。高電圧側論理回路 120は、続く時刻 t4において出力信号 Hoをソース側電源端子の端子電圧 Vbとすると、出力信号 Hoの増加を停止する。高電圧側論理回路 120は、時刻 t4より後にお!ヽては、出力信号 Hoをソース側電源端子の端子電圧 Vbとする。

[0044] 図 3 (B)は、第 1受光部 36から出力される信号を示す。図 3 (A)に示すような出力信号 Hoが高電圧側論理回路 120から出力された場合、第 1発光部 32は、出力信号 H oがしきい電圧 Vtlに達する時刻 t2カゝら発光する。この場合において、第 1受光部 36 は、第 1発光部 32から出力された光を受光するので、時刻 t2より前においては L論理を出力し、時刻 t2以後においては H論理を出力する。

[0045] 図 3 (C)は、第 2受光部 38から出力される信号を示す。図 3 (A)に示すような出力信号 Hoが高電圧側論理回路 120から出力された場合、第 2発光部 34は、出力信号 Hoがしきい電圧 Vt2に達する時刻 t3から発光する。この場合において、第 2受光部 38は、第 2発光部 34から出力された光を受光するので、時刻 t3より前においては L 論理を出力し、時刻 t3以後においては H論理を出力する。

[0046] 図 3 (D)は、測定部 40から出力される信号を示す。測定部 40は、第 1発光部 32の発光タイミング力も第 2発光部 34の発光タイミングまでの時間差に基づき、出力信号 Hoが第 1しきい電圧 Vtlから第 2しきい電圧 Vt2まで変化する時間を測定する。測定部 40は、一例として、第 1受光部 36が H論理を出力し、かつ、第 2受光部 38が L論理を出力する期間 T1を排他的論理和ゲート 72によって検出して、当該期間 T1を測定する。

[0047] 以上のように、第 1発光部 32は、出力信号 Hoが相対的に低い電圧 (第 1しきい電圧 Vtl)力発光を開始し、第 2発光部 34は、出力信号 Hoが相対的に高い電圧 (第 2しきい電圧 Vt2)力も発光を開始する。従って、出力信号 Hoの立上り時においては、第 1発光部 32が先に発光して、続いて、第 2発光部 34が発光するので、検出部 22 は、第 1発光部 32と第 2発光部 34との発光タイミングの時間差を検出すれば、出力信号 Hoが第 1しき、電圧 Vtlから第 2しき、電圧 Vt2までスイッチングする時間を測定することができる。

[0048] 図 4は、 DUT100の高電圧側論理回路 120から出力される出力信号 Hoの立下り時の信号波形、および、本実施形態に係る第 1受光部 36、第 2受光部 38及び測定部 40から出力される信号の一例を示す。

[0049] 図 4 (A)は、高電圧側論理回路 120から出力される出力信号 Hoの立下り時の信号波形を示す。高電圧側論理回路 120は、時刻 t6より前においては、出力信号 Hoをソース側電源端子の端子電圧 Vbとする。高電圧側論理回路 120は、時刻 t6において出力信号 Hoの減少を開始する。出力信号 Hoは、続く時刻 t7において第 2しきい電圧 Vt2に達し、続く時刻 t8において第 1しきい電圧 Vtlに達する。高電圧側論理回路 120は、続く時刻 t9において出力信号 Hoをシンク側電源端子の端子電圧 Vsとすると、出力信号 Hoの減少を停止する。高電圧側論理回路 120は、時刻 t9より後にお Vヽては、出力信号 Hoをシンク側電源端子の端子電圧 Vsとする。

[0050] 図 4 (B)は、第 1受光部 36から出力される信号を示す。図 4 (A)に示すような出力信号 Hoが高電圧側論理回路 120から出力された場合、第 1発光部 32は、出力信号 H oがしきい電圧 Vtlに達する時刻 t8カゝら消光する。この場合において、第 1受光部 36 は、第 1発光部 32から出力された光を受光するので、時刻 t8より前においては H論理を出力し、時刻 t8以後においては L論理を出力する。

[0051] 図 4 (C)は、第 2受光部 38から出力される信号を示す。図 4 (A)に示すような出力信号 Hoが高電圧側論理回路 120から出力された場合、第 2発光部 34は、出力信号 Hoがしきい電圧 Vt2に達する時刻 t7から消光する。この場合において、第 2受光部 38は、第 2発光部 34から出力された光を受光するので、時刻 t7より前においては H 論理を出力し、時刻 t7以後においては L論理を出力する。

[0052] 図 4 (D)は、測定部 40から出力される信号を示す。測定部 40は、第 2発光部 34の消光タイミング力も第 1発光部 32の消光タイミングまでの時間差に基づき、出力信号 Hoが第 2しきい電圧 Vt2から第 1しきい電圧 Vtlまで変化する時間を測定する。測定部 40は、一例として、第 1受光部 36が H論理を出力し、かつ、第 2受光部 38が L論理を出力する期間 T2を排他的論理和ゲート 72によって検出して、当該期間 T2を測定する。

[0053] 以上のように、第 2発光部 34は、出力信号 Hoが相対的に高い電圧 (第 2しきい電圧 Vt2)力消光を開始し、第 1発光部 32は、出力信号 Hoが相対的に低い電圧 (第 1しきい電圧 Vtl)から消光を開始する。従って、出力信号 Hoの立下り時においては、第 2発光部 34が先に消光して、続いて、第 1発光部 32が消光するので、検出部 22 は、第 2発光部 34と第 1発光部 32との消光タイミングの時間差を検出すれば、出力信号 Hoが第 2しき、電圧 Vt2から第 1しき、電圧 Vtlまでスイッチングする時間を測定することができる。

[0054] 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。

Claims

請求の範囲

[1] 被試験デバイスが出力する出力信号のスイッチング時間の少なくとも 1つを測定する測定装置であって、

前記出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となった場合に発光する第 1発光部と、前記出力信号の電圧が前記第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧以上となった場合に発光する第 2発光部と、

前記第 1発光部からの光を受光する第 1受光部と、

前記第 2発光部からの光を受光する第 2受光部と、

前記第 1発光部および前記第 2発光部の発光タイミングおよび消光タイミングの少なくとも 1つの差に基づ、て、前記第 1しき!、電圧および前記第 2しき、電圧の間のスイッチング時間を測定する測定部と

を備える測定装置。

[2] 前記測定部は、前記第 1発光部が発光してから前記第 2発光部が発光するまでの時間を前記第 1しきい電圧力前記第 2しきい電圧までの立上り時間として測定する請求項 1に記載の測定装置。

[3] 前記測定部は、前記第 2発光部が消光してから前記第 1発光部が消光するまでの時間を前記第 2しきい電圧力前記第 1しきい電圧までの立下り時間として測定する請求項 1に記載の測定装置。

[4] 前記第 1発光部は、

前記被試験デバイスの出力端子と基準電位との間に接続され、第 1しきい電流以上の電流が流れた場合にレーザー光を出力する第 1レーザー出力部と、

前記被試験デバイスの出力端子と基準電位との間に前記第 1レーザー出力部と直列に接続され、前記出力端子の電圧が前記第 1しきい電圧となった場合に前記第 1 レーザー出力部に前記第 1しきい電流を流す抵抗値を有する第 1抵抗と

を有し、

前記第 2発光部は、

前記被試験デバイスの出力端子と基準電位との間に接続され、第 2しき、電流以上の電流が流れた場合にレーザー光を出力する第 2レーザー出力部と、前記被試験デバイスの出力端子と基準電位との間に前記第 2レーザー出力部と直列に接続され、前記出力端子の電圧が前記第 2しきい電圧となった場合に前記第 2 レーザー出力部に前記第 2しきい電流を流す抵抗値を有する第 2抵抗と

を有する

請求項 1に記載の測定装置。

[5] 前記第 1受光部および前記第 2受光部は、光を受光していない場合に L論理の信号を出力し、光を受光している場合に H論理の信号を出力し、

前記測定部は、

前記第 1受光部および前記第 2受光部からの信号の排他的論理和をとる排他的論理和ゲートと、

前記排他的論理和ゲートの出力が H論理の時間を前記スイッチング時間として測定する H論理測定部と

を有する請求項 1に記載の測定装置。

[6] 前記被試験デバイスの基準電位は、前記第 1受光部および前記第 2受光部が出力する電圧の最大値と比較し高!、請求項 1に記載の測定装置。

[7] 当該測定装置は、前記被試験デバイスを試験する試験装置として機能するものであり、

前記測定部が測定した前記スイッチング時間が規格値の範囲外であることを条件として、前記被試験デバイスが不良であると判定する判定部を更に備える

請求項 1に記載の測定装置。

[8] 被試験デバイスが出力する出力信号のスイッチング時間の少なくとも 1つを測定する測定方法であって、

前記出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となった場合に第 1発光部が発光する第 1発光段階と、

前記出力信号の電圧が前記第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧以上となった場合に第 2発光部が発光する第 2発光段階と、

前記第 1発光部からの光を受光する第 1受光段階と、

前記第 2発光部からの光を受光する第 2受光段階と、前記第 1発光部および前記第 2発光部の発光タイミングおよび消光タイミングの少なくとも 1つの差に基づ、て、前記第 1しき!、電圧および前記第 2しき、電圧の間のスイッチング時間を測定する測定段階と

を備える測定方法。

[9] 被試験デバイスが出力する出力信号のスイッチング時間を測定する測定装置であつて、

前記出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となった場合に発光状態が遷移する第 1発光部と、

前記出力信号の電圧が前記第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧以上となった場合に発光状態が遷移する第 2発光部と、

前記第 1発光部からの光を受光する第 1受光部と、

前記第 2発光部からの光を受光する第 2受光部と、

前記第 1発光部の発光状態の遷移タイミングと、前記第 2発光部の発光状態の遷移タイミングとの差に基づ、て、前記第 1しき、電圧および前記第 2しき、電圧の間のスイッチング時間を測定する測定部と

を備える測定装置。

[10] 被試験デバイスが出力する出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となった場合に発光状態が遷移する第 1発光部の発光状態の遷移を受光により検出した遷移タイミングと、前記出力信号の電圧が前記第 1しきい電圧より高い第 2しきい電圧以上となつた場合に発光状態が遷移する第 2発光部の発光状態の遷移を受光により検出した遷移タイミングとの差に基づいて、前記出力信号の電圧の変化に要する時間を測定する測定部を備える測定装置。

[11] 前記発光状態は、発光している状態または消光している状態であり、

前記測定部は、前記出力信号の電圧が第 1しきい電圧以上となった場合に発光または消光する第 1発光部の発光または消光を受光により検出した発光または消光タイミングと、前記出力信号の電圧が第 2しきい電圧以上となった場合に発光または消光する第 2発光部の発光または消光を受光により検出した発光または消光タイミングとの差に基づいて、前記出力信号の電圧の変化に要する時間を測定する請求項 10 に記載の測定装置。