專利名稱：半導(dǎo)體試驗(yàn)裝置的比較器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)裝置中在試設(shè)備(DUT)的差動(dòng)信號(hào)用的比較器。
在DUT差動(dòng)輸出信號(hào)的檢查項(xiàng)目中，第1是要檢查每個(gè)輸出端子的輸出信號(hào)是否正常動(dòng)作，也就是單項(xiàng)試驗(yàn)功能檢查項(xiàng)目；第2是要檢查在差動(dòng)狀態(tài)下輸出信號(hào)是否正常動(dòng)作，也就是差動(dòng)試驗(yàn)功能檢查項(xiàng)目。本發(fā)明的側(cè)重點(diǎn)是放在判斷差動(dòng)信號(hào)是否正常動(dòng)作方面。
近年以來(lái)，使用小振幅信號(hào)的DUT在逐漸增加，在平衡傳輸驅(qū)動(dòng)接口的條件下使用的居多。因此，在平衡傳輸?shù)臈l件下，就要求進(jìn)行更為詳盡的是否良好的測(cè)定。
圖6所示，是現(xiàn)有技術(shù)的單通道比較器部90的結(jié)構(gòu)示例，用來(lái)接受DUT100的差動(dòng)信號(hào)101，102，分別在比較器71，72中對(duì)來(lái)自DUT的、平衡傳輸?shù)牟顒?dòng)輸出信號(hào)進(jìn)行判斷比較。
差動(dòng)輸出信號(hào)的H/L判斷，是通過(guò)對(duì)每個(gè)比較器的他端施加規(guī)定比較電壓VO81，VO82、作邏輯比較的電路進(jìn)行的。其中的比較電壓VO81、VO82是用來(lái)使比較器的臨界電平任意可變的基準(zhǔn)電壓信號(hào)；選通信號(hào)61、62是用來(lái)確定比較器的選通時(shí)限用的選通信號(hào)。
如圖5(a)所示第1例中的DUT的波形，因受噪聲等的影響，產(chǎn)生同相波峰時(shí)，就會(huì)在其中的一個(gè)比較器的輸出端檢測(cè)出異常信號(hào)。
在遇到這樣的DUT輸出波形時(shí)，在單項(xiàng)試驗(yàn)功能檢查中雖然會(huì)判為次品，但在差動(dòng)輸出條件下，即使有同相噪聲，實(shí)際上有時(shí)也會(huì)是及格品。遇到這樣的情況，就必須要做是否是合格品的檢驗(yàn)。為此，由于是差動(dòng)試驗(yàn)功能，所以必須要做更為詳盡的測(cè)定。
然而，在現(xiàn)有的測(cè)定中，這樣的差動(dòng)試驗(yàn)功能的檢查很困難，有時(shí)也會(huì)遇到判定DUT為次品的時(shí)候。
如圖5(b)所示第1例中的DUT的波形，當(dāng)遇到兩個(gè)DUT輸出信號(hào)有比較大的遷移時(shí)限時(shí)間差的時(shí)候，由于在兩個(gè)比較器產(chǎn)生的比較結(jié)果的輸出時(shí)限T91、T92之間出現(xiàn)時(shí)間差，與本來(lái)所求的遷移T90有錯(cuò)位，以至不能夠測(cè)定正確變化點(diǎn)的時(shí)限。所以有時(shí)會(huì)遇到不能令人滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的時(shí)候。
如上所述，為了構(gòu)成在每個(gè)比較器中都能對(duì)差動(dòng)信號(hào)101、102進(jìn)行邏輯比較的電路，當(dāng)遇到DUT的輸出振幅小、噪聲多，或遷移時(shí)限有位移時(shí)，由于受到同相信號(hào)的影響，所以使判定結(jié)果與DUT原有的差動(dòng)輸出信號(hào)的H/L電平或時(shí)限之間有差異，不能令人滿意。
因此，本發(fā)明想要解決的問(wèn)題是針對(duì)DUT差動(dòng)輸出信號(hào)的動(dòng)作試驗(yàn)，設(shè)置差動(dòng)接受器式的比較器，實(shí)現(xiàn)不受同相信號(hào)影響的差動(dòng)信號(hào)用的比較器的目的。


圖1所示是采用本發(fā)明的第1解決裝置。
為了解決上述問(wèn)題，在用作本發(fā)明結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)裝置中，設(shè)置補(bǔ)償加法器30，用來(lái)接受來(lái)自DUT的差動(dòng)信號(hào)101、102，輸出經(jīng)過(guò)施加規(guī)定補(bǔ)償電壓的輸出信號(hào)111、112，并且設(shè)置比較器71，用來(lái)接受來(lái)自加法器30的兩個(gè)輸出信號(hào)，將兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較，然后輸出。
采用這樣的辦法，在用作半導(dǎo)體試驗(yàn)裝置中，對(duì)來(lái)自DUT的兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)101、102進(jìn)行差動(dòng)動(dòng)作試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了不受同相信號(hào)影響的差動(dòng)信號(hào)用的比較器。
圖4所示是本發(fā)明的第2解決裝置。
為了解決上述問(wèn)題，在用作本發(fā)明結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)裝置中，設(shè)置有轉(zhuǎn)換開關(guān)sw51，用來(lái)接受來(lái)自DUT的一個(gè)差動(dòng)信號(hào)101，并對(duì)該差動(dòng)信號(hào)101的電路接地電位進(jìn)行切換；轉(zhuǎn)換開關(guān)sw52，用來(lái)接受來(lái)自DUT的另一個(gè)差動(dòng)信號(hào)102，并對(duì)該差動(dòng)信號(hào)102的電路接地電位進(jìn)行切換；補(bǔ)償加法器30，用來(lái)接受來(lái)自轉(zhuǎn)換開關(guān)sw51及轉(zhuǎn)換開關(guān)sw52的信號(hào)，輸出經(jīng)過(guò)施加規(guī)定補(bǔ)償電壓的輸出信號(hào)111、112；以及比較器71，用來(lái)接受來(lái)自加法器30的兩個(gè)輸出信號(hào)，將兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較，然后輸出。
采用這樣的辦法，實(shí)現(xiàn)不受同相信號(hào)影響的差動(dòng)信號(hào)用的比較器，以及通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)101、102分別進(jìn)行單項(xiàng)試驗(yàn)的功能。
補(bǔ)償加法器30是用來(lái)接受來(lái)自DUT的差動(dòng)信號(hào)101、102，通過(guò)比較電壓VO83，在兩個(gè)信號(hào)之間施加補(bǔ)償電壓的加法器。
另外，在上述實(shí)施例中，雖然是采用轉(zhuǎn)換開關(guān)sw51、sw52對(duì)電路的接地電位進(jìn)行切換的辦法，也可以是不對(duì)接地電位加以限制的裝置，而是改用切換固定電位的辦法。
圖3所示是本發(fā)明的第3解決裝置。
為了解決上述課題，在用作本發(fā)明結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)裝置中，設(shè)置了差動(dòng)放大器76，用來(lái)接受來(lái)自DUT的差動(dòng)信號(hào)101、102，進(jìn)行放大處理，然后輸出；并且設(shè)置比較器71；用來(lái)接受來(lái)自差動(dòng)放大器76的信號(hào)，將其輸向比較器71的一端，在另一端上施加臨界比較電壓VO83，將兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較，然后輸出。
圖7所示是本發(fā)明的第4解決裝置。
為了解決上述課題，在用作本發(fā)明結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)裝置中設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)sw53、sw54，利用現(xiàn)有的同樣比較動(dòng)作進(jìn)行試驗(yàn)的形態(tài)，通過(guò)切換操作，實(shí)施本發(fā)明的不受同相信號(hào)影響的差動(dòng)動(dòng)作試驗(yàn)形態(tài)。
圖9所示是本發(fā)明的第5解決裝置。
為了解決上述課題，在用作本發(fā)明結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)裝置中設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)sw55、sw56、sw57、sw58，構(gòu)成能夠同時(shí)選擇對(duì)DUT的差動(dòng)信號(hào)用的比較器電路和現(xiàn)有的單項(xiàng)試驗(yàn)功能用的比較器，是同時(shí)能夠進(jìn)行單項(xiàng)功能試驗(yàn)和差動(dòng)功能試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)裝置。
圖1是本發(fā)明的、用于接受來(lái)自DUT的平衡傳輸信號(hào)、進(jìn)行判斷比較用的單通道比較器部的主要部件結(jié)構(gòu)示例圖。
圖2是本發(fā)明的補(bǔ)償加法器30的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)例。
圖3是本發(fā)明采用差壓放大器76和比較器71作為比較器部的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。
圖4是設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)、追加分別對(duì)DUT差動(dòng)信號(hào)101、102進(jìn)行單項(xiàng)試驗(yàn)功能的比較器部的主要部件電路結(jié)構(gòu)例。
圖5(a)是表示采用現(xiàn)有的2個(gè)比較器，當(dāng)DUT輸出信號(hào)有同相波形時(shí)，兩個(gè)比較器的邏輯誤判例。
圖5(b)是表示采用現(xiàn)有的2個(gè)比較器，當(dāng)DUT輸出信號(hào)之間的遷移時(shí)限有大的位移時(shí)，兩個(gè)比較器輸出時(shí)限的位移。
圖6是現(xiàn)有的、對(duì)來(lái)自DUT的差動(dòng)輸出信號(hào)進(jìn)行判斷比較用的單通道比較器部的主要部件電路構(gòu)成例。
圖7是設(shè)置對(duì)差動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比較用的比較器部和現(xiàn)有的比較器電路兩個(gè)電路，兩者進(jìn)行切換使用的結(jié)構(gòu)例。
圖8是用來(lái)說(shuō)明采用本發(fā)明對(duì)來(lái)自DUT的差動(dòng)輸出信號(hào)進(jìn)行判斷比較的概念圖。
圖9是本發(fā)明的設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時(shí)分別對(duì)DUT的差動(dòng)信號(hào)101、102每個(gè)信號(hào)進(jìn)行單項(xiàng)試驗(yàn)功能和平衡傳輸試驗(yàn)功能的結(jié)構(gòu)例圖。
本發(fā)明的特征在于作為比較器用的結(jié)構(gòu)是用來(lái)接受來(lái)自DUT的差動(dòng)信號(hào)101、102，經(jīng)過(guò)在兩個(gè)信號(hào)之間施加預(yù)期的補(bǔ)償電壓之后，在一個(gè)比較器中輸出經(jīng)過(guò)差動(dòng)比較的邏輯結(jié)果的比較器結(jié)構(gòu)。
此處的規(guī)定補(bǔ)償電壓是指根據(jù)輸入的差動(dòng)信號(hào)101和差動(dòng)信號(hào)102之間的相對(duì)偏離值設(shè)定的補(bǔ)償電壓。
這就是說(shuō)，該補(bǔ)償電壓VO83是相當(dāng)于VO81和VO82之間的差電壓，能產(chǎn)生與其相對(duì)應(yīng)的偏離變化，用來(lái)試驗(yàn)DUT的裕度。
現(xiàn)采用與本實(shí)施例有關(guān)的圖1、圖2中所示的單通道比較器的結(jié)構(gòu)例作以下說(shuō)明本發(fā)明的用來(lái)對(duì)來(lái)自DUT的平衡傳輸信號(hào)進(jìn)行比較用的比較器部90主要電路是由補(bǔ)償加法部30和一個(gè)比較器71構(gòu)成的。此處的比較器71和現(xiàn)有的相同。
補(bǔ)償加法器30是用來(lái)接受差動(dòng)信號(hào)101、102，接受比較電壓VO83，并在兩信號(hào)之間施加預(yù)期的補(bǔ)償電壓用的電路。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2所示是補(bǔ)償加法器30的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例，是由施加補(bǔ)償電路30a和平衡電路30b構(gòu)成的。在平衡電路30b的一方，為了與施加補(bǔ)償電路30a一端的晶體管Q33和電阻R43的電壓降Vdrop2相對(duì)應(yīng)，通過(guò)晶體管Q31和電阻R41進(jìn)行直流平衡。另外，為了傳輸平衡和溫度平衡，還設(shè)置了假電路。于是，通過(guò)晶體管Q32和電阻R42和固定電壓Vb(例如，通過(guò)由此構(gòu)成的10mA恒定電流源)使輸出信號(hào)111隨同輸出差動(dòng)信號(hào)101產(chǎn)生恒定電壓降Vdrop1，變?yōu)榈碗妷狠敵觥?br> 在施加補(bǔ)償電路30a的一端，與平衡電路30b相同，隨同輸入差動(dòng)信號(hào)102的電壓降Vdrop2輸出低電壓，而來(lái)自外部的比較電壓VO83供給到晶體管Q34的基極。因此，由于晶體管Q34和電阻R44以及比較電壓83形成的電流可變的結(jié)果，使電阻R43的電壓下降也變?yōu)榭勺儯谑请妷航礦drop2也成為可變，其結(jié)果是輸出信號(hào)112經(jīng)過(guò)按照預(yù)期的補(bǔ)償加法運(yùn)算之后輸出。從而實(shí)現(xiàn)了使現(xiàn)有技術(shù)中的比較器的臨界電平具有同樣的任意可變功能。
當(dāng)補(bǔ)償加法部30產(chǎn)生時(shí)效時(shí)，比較器系統(tǒng)可供預(yù)校驗(yàn)使用。
上述的結(jié)果是通過(guò)接受來(lái)自DUT的差動(dòng)信號(hào)101、102，經(jīng)過(guò)對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行差分處理，供給比較器，由于有差動(dòng)試驗(yàn)功能，就能夠進(jìn)行邏輯比較，于是，由于受圖5(a)同相波峰的影響造成的不能令人滿意的情況、以及圖5(b)所示受差動(dòng)信號(hào)101、102自身遷移時(shí)限錯(cuò)位影響的情況都能夠消除。
圖8是用來(lái)說(shuō)明采用本發(fā)明對(duì)來(lái)自DUT的差動(dòng)輸出信號(hào)進(jìn)行判斷比較的概念圖。
圖中，圖8(a)的差動(dòng)信號(hào)111、112是與差動(dòng)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。差動(dòng)信號(hào)111雖固定不變，但是，差動(dòng)信號(hào)112卻隨著來(lái)自外部的比較電壓VO83的變化而變化，變化成如112b或112c所示的樣子。
因此，作為比較器71輸出的期待值，圖8(b)所示是選通脈沖經(jīng)過(guò)掃描所得的波形，由圖可見(jiàn)，取得了未受同相噪聲影響的結(jié)果。
因此，能夠測(cè)出與實(shí)際使用相接近的狀態(tài)。在上述說(shuō)明中，雖然是以在比較器71元件的一方設(shè)置補(bǔ)償加法部30施加補(bǔ)償?shù)碾娐窞槔碾娐方Y(jié)構(gòu)為例進(jìn)行的說(shuō)明，但是，也可以根據(jù)需要，如圖3所示，設(shè)置差動(dòng)放大器76，對(duì)差動(dòng)信號(hào)進(jìn)行放大，將該輸出信號(hào)輸向比較器71的一端、在另一端輸入臨界比較電壓VO83，構(gòu)成比較器部90d的電路。
在此電路中，放大器的放大倍數(shù)最好設(shè)定為一倍，也可以設(shè)為其他的倍數(shù)，例如n倍或負(fù)n倍皆可。
另外，在以上的說(shuō)明中，雖然只是以用于判斷DUT差動(dòng)信號(hào)是否正常動(dòng)作的判斷項(xiàng)目的電路為例所做的說(shuō)明，但是，也可以根據(jù)需要，如圖4所示，追加設(shè)置針對(duì)DUT差動(dòng)信號(hào)101、102分別進(jìn)行與單項(xiàng)試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)sw51、sw52，構(gòu)成比較器部90b的電路。
還有，在以上的說(shuō)明中，雖然是僅對(duì)DUT差動(dòng)信號(hào)所做的說(shuō)明，但是，根據(jù)需要，也可以如圖7所示，同時(shí)設(shè)置現(xiàn)有的比較器部90和本發(fā)明的、用于比較差動(dòng)信號(hào)的比較器部90c兩套部件，并設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)sw53、sw 54，作為對(duì)DUT輸出信號(hào)進(jìn)行切換試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)。
再者，如圖9所示，設(shè)置開關(guān)sw55、sw56、w57、sw58，構(gòu)成能夠同時(shí)選擇針對(duì)DUT差動(dòng)信號(hào)用的比較器部電路和現(xiàn)有的單項(xiàng)試驗(yàn)功能用的比較器部電路，能夠同時(shí)在雙方進(jìn)行單項(xiàng)功能試驗(yàn)和差動(dòng)功能試驗(yàn)。
采用這種方式，其優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)煞N試驗(yàn)的時(shí)間縮短到相當(dāng)于一種試驗(yàn)的時(shí)間。
由于本發(fā)明采用以上說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，取得了下列的效果。對(duì)來(lái)自DUT的差動(dòng)信號(hào)101、102施加預(yù)期的補(bǔ)償電壓，在一個(gè)比較器中進(jìn)行比較時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)不受同相信號(hào)影響的原有差動(dòng)輸出信號(hào)用的良好差動(dòng)比較器的功能。其結(jié)果能取得消除現(xiàn)存不能令人滿意現(xiàn)象的效果。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體試驗(yàn)裝置的比較器，用于對(duì)來(lái)自DUT(100)輸出的兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)(101、102)之間的差動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行試驗(yàn)，其特征在于設(shè)有補(bǔ)償加法部(30)，用來(lái)接受來(lái)自DUT的差動(dòng)信號(hào)(101、102)，輸出經(jīng)過(guò)施加補(bǔ)償電壓的輸出信號(hào)(111、112)；設(shè)有比較器(71)，用來(lái)接受來(lái)自該補(bǔ)償加法部(30)的兩個(gè)輸出信號(hào)，將兩信號(hào)進(jìn)行比較后再加以輸出。
2.一種半導(dǎo)體試驗(yàn)裝置的比較器，用于對(duì)來(lái)自DUT(100)輸出的兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)(101、102)之間的差動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行試驗(yàn)，其特征在于設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)(sw51)，用來(lái)接受來(lái)自DUT一端的差動(dòng)信號(hào)(101)，將該差動(dòng)信號(hào)(101)切換，然后輸出；設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)(sw52)，用來(lái)接受來(lái)自DUT另一端的差動(dòng)信號(hào)(102)，將該差動(dòng)信號(hào)(102)切換，然后輸出；設(shè)有補(bǔ)償加法部(30)，用來(lái)接受來(lái)自該轉(zhuǎn)換開關(guān)(sw51、sw52)的信號(hào)，在輸出信號(hào)(111、112)上施加規(guī)定的補(bǔ)償電壓，然后輸出；設(shè)有比較器(71)，用來(lái)接受來(lái)自補(bǔ)償加法部(30)的兩個(gè)信號(hào)，將兩信號(hào)進(jìn)行比較，然后輸出。
3.一種半導(dǎo)體試驗(yàn)裝置的比較器，用于對(duì)來(lái)自DUT(100)輸出的兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)(101、102)之間的差動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行試驗(yàn)，其特征在于設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)(sw55、sw57)，用來(lái)接受來(lái)自DUT一端的差動(dòng)信號(hào)(101)，對(duì)該差動(dòng)信號(hào)選擇輸出；設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)(sw56、sw58)，用來(lái)接受來(lái)自DUT另一端的差動(dòng)信號(hào)(102)，對(duì)該差動(dòng)信號(hào)進(jìn)行選擇輸出；設(shè)有補(bǔ)償加法部(30)，用來(lái)接受來(lái)自該轉(zhuǎn)換開關(guān)(sw55、sw56)的信號(hào)，在輸出信號(hào)(111、112)上施加規(guī)定的補(bǔ)償電壓，然后輸出；設(shè)有比較器(73)，用來(lái)接受來(lái)自補(bǔ)償加法部(30)的兩個(gè)信號(hào)，將兩信號(hào)進(jìn)行比較，然后輸出，設(shè)有比較器(71)，用來(lái)接受來(lái)自該轉(zhuǎn)換開關(guān)(sw57)的信號(hào)，接受施加的補(bǔ)償電壓，將兩信號(hào)進(jìn)行比較，然后輸出。設(shè)有比較器(72)，用來(lái)接受來(lái)自該轉(zhuǎn)換開關(guān)(sw58)的信號(hào)，接受施加的補(bǔ)償電壓，將兩信號(hào)進(jìn)行比較，然后輸出。
4.如權(quán)利要求1、2或3中記載的半導(dǎo)體裝置的比較器，其中，補(bǔ)償加法部(30)用來(lái)接受來(lái)自DUT差動(dòng)信號(hào)(101、102)，通過(guò)比較電壓(VO83)，在兩信號(hào)之間施加規(guī)定補(bǔ)償電壓，然后輸出。
5.一種半導(dǎo)體試驗(yàn)裝置的比較器，用于對(duì)來(lái)自DUT(100)輸出的兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)(101、102)之間的差動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行試驗(yàn)，其特征在于設(shè)有差動(dòng)放大器(76)，用來(lái)接受來(lái)自DUT的兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行放大，然后輸出，設(shè)有比較器(71)，用來(lái)接受來(lái)自該放大器(76)的信號(hào)，將其輸向比較器(71)的一端，在另一端施加比較電壓(VO83)，將兩信號(hào)進(jìn)行比較，然后輸出。
全文摘要
本發(fā)明中設(shè)置了差動(dòng)接受式比較器電路,實(shí)現(xiàn)不受同相信號(hào)影響的差動(dòng)輸出比較器。為此,設(shè)置了補(bǔ)償加法器(30),用來(lái)接受來(lái)自DUT的差動(dòng)信號(hào)(101、102),對(duì)輸出信號(hào)(111、112)施加補(bǔ)償電壓,另外還設(shè)置了比較器(71),用來(lái)接受來(lái)自補(bǔ)償加法器(30)的兩輸出信號(hào),對(duì)兩輸出信號(hào)進(jìn)行比較,然后輸出。
文檔編號(hào)G01R31/3193GK1178008SQ97190001
公開日1998年4月1日 申請(qǐng)日期1997年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月23日
發(fā)明者吉田健嗣 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)德萬(wàn)測(cè)試