JPH0359477A - 集積回路検査装置 - Google Patents

集積回路検査装置

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JPH0359477A
JPH0359477A JP1197278A JP19727889A JPH0359477A JP H0359477 A JPH0359477 A JP H0359477A JP 1197278 A JP1197278 A JP 1197278A JP 19727889 A JP19727889 A JP 19727889A JP H0359477 A JPH0359477 A JP H0359477A
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永広 雅之
Kenji Tatsumi
巽 健治
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豊彦 田中
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、集積回路検査装置に関し、さ?、に詳しては
デジタル、′アナログコンバータを内蔵する集積回路の
検査装置に関する。
従来の技術 近時、tl!l器メーカなど半導体ユーザは、独自06
!能を備えた専用集積回路を自社製品に搭載し、fjf
tキ他社との差別化、先行者利益の追求、高性能と守秘
性の確保などの非価格競争に打ち勝つことを指向し、シ
ステムに適合した専用集積回路いわゆるカスタムICの
ニーズが増大している。
一方、半導体メーカは、プロセス技術と設計技術の進歩
を背景に、デジタル回路7./アナログ回路の混載など
、tATI規模の飛躍的増大を実現し、ユーザからの要
求にこたえている。集積M4jlXの増大は、最近にい
たりデジタル・アナログコンバータ(以下、DACとい
う〉を、他のデバイスと一体的に同一チップ内に収容し
たLSIを出現させ、広く使用されるようにな−)でき
た。
第4図はDACを含むLSIの内部構成の1例を示すブ
ロック図である。LSIIIは、演算ユニット(A L
 U > 12 a 、制御ユニット(CO)12b、
レジスタ群12Cおよび発振器を含むタイミング回路1
2(1などで形成される中央処理装置(CPtl12を
核とし、その周辺に入出力データ、内部データ、命令(
インストラクション)コー1でなどが格納されるメモリ
(ROM >ユニ1ト13、同期式シリアルI10ボー
ト(SIO)14、液晶ディスアレイ(図示せず)を駆
動する液晶ドライバ15、入出力ポート16などの各種
回路や、複数の信号線で形成されるバス18などが配置
され、さらにDAC17が上記回路と一体的に配置され
、LSIIIが1チツアに形成されている。
LSIIIのパッケージには、図示しない複数の入出力
端子が多数ビン・配列され、D A C17のアナログ
出力端子も引き出されているが、DAC17自体の動作
はCPU12の管理下におかれ、変換すべきデジタルデ
ータはレジスタ12(・を介して与えられ、DAC17
としての独立したデータ入力端子はバラゲージ外部に引
出されていない。
発明が解決しようとする課題 LSIIIは、これまでデジタル用とアナログ用の2分
野に分類され、メーカが実施するa積回路の動作状況の
検査(以下、機能検査という)もアナログ用LSIには
アナログ用、デジタル用LSIにはデジタル用の、それ
ぞれの分野に適した検査装置が用いられていた。機能検
査は、ファンクションテス)−とも呼ばれ、検査対象の
LSIが仕様書に記載された機能を満足しているかどう
かをチエツクするもので、重要検査の一つである。
しかしながら前述のようなりAC17を内蔵したLSI
の機能検査では、デジタル信号とアナログ信号の両方を
同時に取り扱わなければならないので、たとえばデジタ
ルLSI用検査装置のみでは、入力コードなどの検査用
データを設定し、次いで直流レベルテスト機能を用いる
必要があるため、多点に亙る検査・測定のJ%き、処理
時間が長くなることと、直流レベルテスト機能の測定精
度が検査対象のDACの精度に比べ十分に高くなく、検
査精度が低下してしまうといった問題点があった。
したが−)てアナログLSI用検査装置を併用する方法
が提案されているが、検査装置の設置スペースの問題や
、コストが高くなること、またアナログ用検査装置では
LSIによってはビン数不足などにより測定状態が設定
できないことがある、といったl?I′IM点がある。
また他方ではアナログ//デジタル混在型に対応したL
SI検査装置が用いられるが、この4会は検査装置その
ものが高価で、設備コストが増大し、これが製品である
L S I f)ml&にはtコかえるといった好まし
くない問題点があった。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その
目的は検査すべき集積回路の機能検査を簡単な構成によ
って実施可能とした集積回路検査装置を提供することで
ある。
課題を解決するための手段 請求項第1項の発明は、入力される第1の種類の信号を
第2の種類の信号に変換する第1信号変換手段を備える
集積回路の動作状況を検査する集積回路検査装置におい
て、 当該集積回路に与えられる前記第1の種類に属する検査
信号と、検査信号に対応しかつ検査信号よりも高精度で
前記第1の種類に属し、検査信勺に対して予め定める基
準(q差量を有する第1、基準信号とをf構成して導出
する信号発生手段と、第1基準信号が入力され、第1信
号変換手段からの出力信号よりも高精度で第2の種類に
属する第2基準信号を出力′4−乙第2信号変換手段と
前記第1信号変換手殴出力と、第2基準信づとを比較し
て偏差量を検出する比較手段とを含み、比較手段で検出
される偏差量と前記基準偏差量とに基づいて4A積回路
グ)動作の精度を検査するようにしたことを特徴とする
集積回路検査装置である。
請求項第2項の発明は、入力される第1の種類力信号を
第2の種類の信号に変換する第1信号変換手段を備える
集積回路の動作の精度を検査する4A積回路検査装置に
おいて。
当該4A積回路に与えられる前記第1の種類に属する第
1検査信号と、第1検査信号に対応しかり第1検査信号
よりも高精度で前記第1の種類に属し、第1検査信号に
対して予め定める基準(扁差量を有する基準信号とを作
成して導出する信号発生手段と、 第1信号変換手段出力を前記基準信号ど同精度で第1の
種類に属する第2検査信号に変換する第2信号変換手段
と、 基準信号と第2検査信号とが入力され、これらの大小関
係に基づいて集積回路J)′tl#度を検査するように
したことを特徴とする集積回路検査装置である。
作用 請求項第1項の発明に従えば、信号発生手段から検査信
号と第1基準信号とを作成して、検査対象であるt&積
回路および第2信号2換手段にそれぞれ入力する。第1
基準信号は検査信号よりも高精度であり、しかも検査信
号に対して基準幅差量を有する信号として発生される。
検査信号は、集積回路内の第■信号変換手段で第1の種
類の信号から第2の種類力信号に変換される。また第1
基準信号は、第2信号変換手段で前記第1信号変換手段
からの出力信号よりも高精度でやはり第2の種類に属す
る第2基準信号として出力される。
第1信号変換手段田力と第2基準信号とは、比較手段で
それ多コの間の偏差量が検出される。この偏差量が前記
基準偏差量の範囲内であれば、集積回路内の第1信号′
X、、換手段は比較的高精度であることが判゛定される
。また前記偏差量が偏差量の範囲外であれば、前記第1
信号変換手段が比較的低精度であることが判定される。
このようにして集積回路J)動f?の精度が判定される
この、ようにして上述した複数の構成要素を単一の装置
内に含む集積回路検査装置により5人力される第1の種
類の信号を第2の種類の信号に変換する第1信号変換手
段を備える集積回路の動作状況をPJi’!!な構成に
てしかも高精度にて検査することができる。
請求項第2項の発明に従えば、信号発生手段は第1検査
信号と基準信号とを作成して、検査対象である集積回路
と第2信号変換手段とにそれぞれ入力する。第1検査信
号は集積回路内の第1信号変換手段で第2の種類の信号
に変換され、この信号は第2信号変換手段に入力されて
第1検査信号よりも高精度で前記第1の種類に属し、し
がも第1検査信号に対して予め定める基準(4差量を有
する基準信号と同精度で第1の種類に属する第2検査信
号を出力する。
前記基準信号と第2検査信号とは比較手段に入力され、
これらの大小関係が判定される。このl’1定結果に基
づいて、第2検査信号が基準信号の前記基準偏差量の範
囲内にあるときは、検査対象である集積回路は比較的高
精度であると判定され、範囲外のときには比較的低精度
であると判定される。
上述したような構成を一体的に備える集積回路検査装置
により、入力される第1の種類の信号に変換する第1信
号変換手段を備える集積回路の動作状況が簡便な構成に
て、しかも高精度で検査される。
実施例 第1図は本発明による集積回路検査装置(以下、検査装
置という〉1の概要を示すブロック図である。第1図に
おいて2は検査すべき集積回路素子(デバイスアンダー
テスト、以下、DOTという〉で、第1の種類の信号で
あるデジタル信号を第2の種類の信号であるアナログ信
号に変換する第1信号変換手段であるD A C2aを
内蔵している。
機能検査は、DOT2に印加すべき検査信号と、検査信
号に対応し、かつ該検査信号よりも高精度であって検査
信号により得られると想定されるDOT2の出力期待値
であり、第1基準信号である期待値パターン信号とを作
成し導出する信号発生手段としてのテストパターン発生
器1aの入力テストパターン信号発生器3から、検査信
号として、ある時系列をもった入力テストパターン信号
S1をDOT2の入力端子に印加し、期待パターン信号
発生器4から上記入力テストパターン信号S1よりも高
精度の期待値パターン信号S2を比較手段1bの一方の
入力端子に印加する。比較手段1しはDOT2の出力信
号と期待値パターン信号S2とを比較し、動作状況グ)
良否を判定手段1 c−7判定する。テスト・パターン
発生器1 a 、比較手段1bおよび判定手段1(ζ1
本発明による検査装置1を構成する。
機能検査にあたっては、テストパターン発生器1aか八
予め検査モード信号S3がDOT2に与えられ、DtJ
T2内のCPU (中央処理装置)2bに割込み禁止が
設定され、入力テストパターンS1がレジスタ2cに設
定され、CP Ll 2 bにより順次的に読出されて
D A C2;tに印加される。
第2図は本発明の一実施例の検査装置1グ)電気的構成
の具体例を示すブロック図である。第2図において第1
図に対応する部分には同一の参照符を付す、検査装置1
は、テストパターン発生器1aと、比較手段である比較
回路1bと、判定手段である判定回路1cと、プログラ
マブル電源1(1および第2信号変換手段である基準D
AC1eの各ブロックから戒る。
テストパターン発生器1aは、DOT2内のDA C2
aの仕様に対応した、複数ピッ)−<たとえば8ピツ)
−)から成る入カテス)−パターン信号S1と、期待値
パターン信号S2とを作成し、それぞれライン11,1
2に個別に導出する1期待値パターン信号S2を形成す
るビット数は、入力テストパターン信号S1のビット数
よりもたとえば一1ビット・多い12ビツトで構成され
ている。すなわち基準DAC1eは、D A C2ft
よりも高精度のD/′Aコンバータである。
基準DAC1eは、期待値パターン信号S2を第2アナ
ログ信号A2に変換し、ライン14を介して比較回路1
bの一方の入力端子に入力する。
比較回路1bは、演算増幅器などで実現され、D A 
C2Elから導出された第1アナログ信号A1および前
記基準DAC1eから導出された第2アナログ信号A2
の差電圧を所定の増幅度(本実施例ではたとえば100
倍である)で増幅し、比較出力A3としてライン・15
を介して判定回路1cに印加する。
判定回路1cは、たとえばライ〉・ドウコンパレータ回
路などで実現され、上記比較出力A3が所定の範囲内で
あるかどうかをチエツクし、D [I T2の特性の適
否を判定する回路である。
プログラマブル電Jldは、DOT2の定格電源電圧\
71(たとえば5.00V)と、検査装置1を形成する
各ブロックの動作に必要な電源電圧■2などを作成し、
それぞれのブロックに供給する電源部である。
次に電源電圧V1=5.OOV、分解能8ピッl−5許
容誤差±1/2LSBすなわち最下位ビットのみ変換時
のアナログ電圧の17′2の電圧幅が許容誤差であるD
 A C2aの機能検査を、第1図に基づいて説明する
。分解能が8ピツ)・であるから最下位ビット(LSB
)のアナログ電圧レベルは、 ILSB = (5,00,’2”)= 19.6rn
V    −= (1)で、許容誤差は±9.8mVで
ある。
テストパターン発生器1aからDOT2に入力される入
力テストパターン信号S1を、たとえば16進法で40
H(01000000)に設定すれば、これを受ける[
) A C2Elの出力電圧、すなわち第1アナログ信
号A1の出力レベルは、19.6X2’ = 1254
.4mV       ・(2>を特徴とする特許容誤
差範囲、すなわち上限値1264 、2 rn V、下
ra値12 J J 、 6 m V I>範囲内に収
まらなければならない0本実施例では、こJ)第1アナ
ログ信号A1のレベル範囲を検査するために、D A 
l?、 2 aよりも高精度な分解能12ビ1トの基準
D A C1eが用いられている。
基準DAC1eの電源電圧V1をD LI T 2と同
じ5.00\rとすれば最下位ビット(LSB)相当電
圧レベルは、 ILSB = <5.00/2”)= 1.22mV 
 −<3>したが−)て前記入力テストパターン信号S
1の上限値1264.2rnVに対応する第1期待値パ
ターン信号S2は、 1264、J7’1.22 = 1036      
 ・・・(4〉すなわち40CH(010000001
100〉となる、同様に下限値1244.6rrtVに
対応する第2期待値パターン信号S2は、12−IJ、
6/1.22 = 1020      ・・・(5〉
すなわち3 F CH(OO1111111100〉と
なる。上記上限値および下限値に対応するこれらブ)期
待値パターン信号S2a、S2bは、入力テストパター
ン信号S1と許容誤差範囲を指定すれば、テストパター
ン発生器I CLによりプログラム作成され、う(>1
2を介して基準D A C:1eに与えられる。
ここで40Hの入力に対し、D A C2aから導出さ
れた第1アナログ信号A1は、中心値より9m Vずれ
て1245 、4 m Vであったとする。基準DAC
1eから導出される第2アナログ信号A2は、下限値の
1244.6rnVである。したが−)て比較回路1b
は両者の差、 1245.4−12J4.6 = 0.8rnV   
 ・・・(6〉を検出し、これを増幅度100で増幅し
た比較信号A3 a = 80 m Vをラ−(ン15
に導出する。
判定回路ICは、比較信号A 3 aがOrn Vより
も大きいことから、下限値以下であると判断する。
本実施例では前記判定用の比較信号A 3 aをこのよ
うに判定容易なレベルに増幅しているのつ、判定回路1
Cは比較信号A3がQ m Vよりも低いか高いかを判
定できればよく、10 m V程度の比較的低感度の回
路でも高精度の判定を行うことがで。
きる、従来の技術では上述のような0.9mVという低
レベル信号を高精度で判定することは困難であることは
従来例において述べたとおりである。
次に上@値に対応する第2期待値パターン信号S2のデ
ータ40CHを基準DAC1eに与えると、基準DAC
1eからは1264.4mVが出力される。比較回路1
bは前記第1アナログ信号A 1 (1245、4rn
 ■)と、第2アナログ信号A 2 < 1264 、
4 m V )の差、12=15.4−1264.4=
  19rnV    −(7)したがって比較信号A
3−1.9Vを出力し、判定回路ICはこれによりA 
3 b <: Om Vと判断する。すなわち本実mr
94では、比較回路1bから出力される比較信号A3b
に対し、上限値については、 0’、)A3a                  
   ・=(8)下限値については、 05rA3b                   
    ・= (9>であれば適否と判定する。判定結
果はう(>;8を介して表示手段〈I2I示せず)など
に与ty IZれる。
第2図は本発明J〉他の実施例J)検査装置11J)電
気的構成を示すブロック図である。第2図に1.。
いて、前述の第1図に対応する部分には同一の参照符を
付す0本実yM例による検査装置11は、テストパター
ン発生器1aと、第2信号変換手段であるアナログ/′
デジタルコンバータく以下、ADCという>Igと、個
別に入力されるデジタルデータの大小を比較する比較回
路1 bと、判定回路1jと、プログラマブル電源1d
、7)各部かをコ横威される。注目すべきは、前述の第
1実施例においては、テストパターン発生回路1aか心
出力される期待値パターン信号S2を、基準DAC1e
で第2アナログ信号A2に変換し、これとD A (:
 2aからの第1アナログ信号A1とを比較したのに対
し、本実施例では、D A C2aの第1検査信号であ
るアナログ出力A1をADC1gにより第2検査信号で
あるデジタル信号D3に再変換し、これと期待値ペター
〉信号S2とを比較するよ)にしたことである。
テ乙ト1’iターン発生器1aは、D LI T 2に
与える入力テストパター〉信号S1をうfン114こ、
期待値バター〉信号S2をうf>12に導出する。
入力テストパターン信号S1は、D Ac1 Eiの仕
様に対応して、たとえばSビットで形成され、期待値パ
ターン信号S2は、それよりもビット数1)5い、たと
えば12ビ・Il・で形成される。D U T2に与え
ちれた入力テストパターン信号S1は、i) A (:
l: 2江によりアナログ信号Aに変1負され、ライ>
Z3を介してA D C1gに入力される。
A D C1gは、L記アナログ信号Aを、期待値パタ
ーンS2と同一ビット数くたとえば12ビン)・)f)
デジタル信号D3に変換して比較回路1 hグ)一方の
入力端子b O−b 1 lに入力する。比較回路1h
の他方の入力端子aO〜zt 11には、期待値パター
ン信号S2の12ビ7トデータが入力される。
比較回路1hは、マグニチェードコンバレータなとで実
現され、入力されたデジタル信号D3と期待値バタ一二
・信号S2との大小を比較し、D 3 = D 2のと
き、出力端子xOをハイレベルI) 3 、’、::−
 D 2 y)とき、出力端子Xiをハ・fレベルD 
3  F) 2のとき、出力端子x2をハイレベルとす
る。
判定回路1jは、比較回路1 hの出力端子xO〜x2
に導出されるこれらのレベルを読取ることによ−)で、
D A C2aの適否を判定する。
第1実施例と同じく、分解能8ピツ■〜、許容誤差±1
 、、、、’ 2 L S B 、電源電圧s、oov
のDAC2aを検査するf%きを想定する。入力テスト
バター〉・信号S 1 = 、40 Hを与えた場き、
125−t 。
4 m Vを中心に1264 、2〜124 J 、 
6 m V 力出力が適合範囲である。テストバター〉
発生器1aは、入力テストパターン信号5t(40H)
と許容誤差(±1/2LSB)とが設定されると、上限
値データ40CHと下限値データ3 F CHの期待値
パターン信号S2を自動的にプログラムf¥戒する。
人力バター〉信号S 1 = −10Hに対してD A
 C2aは、中心値1254.4mVから−9m Vず
れた1254.4mVのアナログ信号Aを出力したとす
る。このアナログ信号AはADClgに入力され、期待
値パターンS2と同じ12ビットのデジタル信号D3に
変換される。このときのデジタル信号[)3の12ビッ
トデータは、125−1.4.′1.22 = 102
8      ・・・(10)すなわち404 H(0
10000000100)が比較回路1 ttの入力端
子bO−b11に入力される。比較回路111の他方の
入力端子aO〜3111には、上限値データ40 CH
と下限値データ3FCHが期待値パターン信号S2とし
て入力される。
比較回路1 ttは、デジタル58号D3のデータ40
゜4Hと上限値のデータ40 CHとを比較し、D2・
二りうであることから出力端子x1をハイレベルとする
。次に下限値のデータ3 F CHと比較し、D2・D
3であることか鼻゛、出力端子x2をハイレベルとする
。この場合はデジタル信号D3のデータは期待値パター
ンS2の上限値と下限値の間に存在するので適合と判定
される。
上限値との比較時においてD3’・D2、あるいは下限
値とJ)比較時にわいてD 3  [:t 2なhZば
、不り格であることは明白である。また上限値と))比
較時にD 3 = D 2で出力端子xOがハfレヘI
Lとなり、下限値との比較時に[)3・D2で、出力端
子x1が7′1イレベルとなり、あるいは下限値との比
較時にD3=D2で出力端子xOがハfレベ7Lとなり
、上限値との比較時にD3″D2で、出力端子x2がハ
イレベルとなれば、いずれも6 (3と判定される。
上述の実施例では、期待値パターン信号S2と、デジタ
ル信号D3とを、12ビツトで構成させたけれども、D
 A C2;tの分解能に対応して、より多いビット数
(たとえば16ビツト〉で構成させるようにすれば、さ
らに検査精度が向上することはいうまでもない。
発明1)効果 以上J)ように請求項第1項J)発明に従えば、検出手
段でそれらの間の偏差量が検出され、この偏差量が基準
偏差量の範囲内であれば、集積回路内の第1信弓変換手
段は比較的高精度であることが判定される。また前記(
偏差量が14差量の範囲外であれば、前記第1信号変換
手段が比較的低精度であることが判定される。このよう
にして集積回路1)動fド状況が判定される。
このようにして上述したPi数の構成要素を単一力装置
内に含む集積回路検査装置により、入力される第1の種
類の信号を第2の種類、7)信号に変換する第1信号′
!r:1負手段を備える集積回路の動作状況が簡便な構
成にてしかも高精度にて検査することができる。
請求項第2項1)発明に従えば、基準信号と第2検査信
号とは比較手段に人力され、これらの大小関係が判定さ
れる。この判定結果に基づいて、第2検査信号が基準信
号の前記基準偏差量の範囲内にあるときは検査対象であ
る集積回路は比較的高精度であると判定され、範囲外の
ときには比較的低精度で、ちると判定される。
上述したような構成を一体的に備える集積回路検査装置
により、入力される第1の種類の信号に変換する第1信
号変換手段を備える集積回路の動fト状況が簡便な構成
にて、しがち高精度で検査される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のIJ&積回路検査装置1の概要を示す
ブロック図、第2図は本発明の一実施例の集積回路検査
装置1の電気的IIJi!2を示すブロック図、第3図
は本発明の他の実施例の検査装置ii、=+電気的構成
を示すブロック図、第一1図は被検査素子の一例の内部
構造を示すブロック図て゛、ちる。 1.11・・・集積回路検査装置、1a−・・テストパ
ターン発生器、1b、1h・・・比較回路、l(、]j
・−・判定回路、1d・・・プログラマブル電源、1e
・−・基準デジタル/アナログコンバータ、2・・・被
検査素子、2a・・・デジタル、′アナログコ〉バーク
、A、At、A2・・・アナログ信号、Sl・・・入カ
バターン信号、S2・・・期待値パターン信号、D3−
・・デジタル信号 O2 第 図 第 4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力される第1の種類の信号を第2の種類の信号
    に変換する第1信号変換手段を備える集積回路の動作状
    況を検査する集積回路検査装置において、 当該集積回路に与えられる前記第1の種類に属する検査
    信号と、検査信号に対応しかつ検査信号よりも高精度で
    前記第1の種類に属し、検査信号に対して予め定める基
    準偏差量を有する第1基準信号とを作成して導出する信
    号発生手段と、第1基準信号が入力され、第1信号変換
    手段からの出力信号よりも高精度で第2の種類に属する
    第2基準信号を出力する第2信号変換手段と、前記第1
    信号変換手段出力と、第2基準信号とを比較して偏差量
    を検出する比較手段とを含み、比較手段で検出される偏
    差量と前記基準偏差量とに基づいて集積回路の動作の精
    度を検査するようにしたことを特徴とする集積回路検査
    装置。
  2. (2)入力される第1の種類の信号を第2の種類の信号
    に変換する第1信号変換手段を備える集積回路の動作の
    精度を検査する集積回路検査装置において、 当該集積回路に与えられる前記第1の種類に属する第1
    検査信号と、第1検査信号に対応しかつ第1検査信号よ
    りも高精度で前記第1の種類に属し、第1検査信号に対
    して予め定める基準偏差量を有する基準信号とを作成し
    て導出する信号発生手段と、 第1信号変換手段出力を前記基準信号と同精度で第1の
    種類に属する第2検査信号に変換する第2信号変換手段
    と、 基準信号と第2検査信号とが入力され、これらの大小関
    係に基づいて集積回路の精度を検査するようにしたこと
    を特徴とする集積回路検査装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005062836A (ja) * 2003-07-28 2005-03-10 Rohm Co Ltd 有機el駆動回路およびこの駆動回路の駆動電流の適否検査方法
JP2011013122A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 Takumi Solutions Ltd アナログbist回路および電子システム

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