驅動器集成電路的輸出電阻測試儀及其測試方法

專利名稱：驅動器集成電路的輸出電阻測試儀及其測試方法
技術領域：
本發明涉及對比如說LCD(液晶)驅動器IC和噴泡打印機(bubble jet printer)驅動器IC之類的有多個輸出管腿的驅動器IC的輸出電阻進行測試的輸出電阻測試儀及其測試方法。
圖3示出的是有多個管腿的驅動器IC10的一個例子。雖然管腿數目因種類而異，但有很多為160管腿至300管腿。把電源電壓連到電源端子VDD等等上并把接地端子GND接地來驅動IC。在多個輸入端子INi(i＝1-n)上，從外部加上控制信號，并由該控制信號發出輸出管腿名字及其輸出電壓的命令。比如說，輸出電壓值是8位的信號，可以發出256個等級的命令。從多個輸出管腿OUTi(i＝1-m)中的已接收到命令的輸出管腿把命令所指定的恒定電壓值供給到外部的負載上。
有這種多個管腿的驅動器IC(以下稱之為“DUT”)10的多個輸出管腿OUTi必須正確無誤地向負載供給由控制信號指定的電壓電流。且輸出電阻也必須符合規格要求。所以歷來在DUT10的制造過程或制造之后或者在入庫檢查中要測試每一DUT10的輸出電壓、輸出電流和輸出電阻以檢查該DUT10是否合格。
圖4示出了現有的檢查方式。
DC測試單元15是內藏恒流源的電壓測試儀。由于通過開關可以吐出也可吸入任意值的恒流，故可以設定輸出電流IL，可以測定DUT10的輸出電壓VO，又可測定輸出電阻RO。輸出電阻RO是把無負載時的輸出電壓VO與有負載時的電壓值VM之差被負載電流IL除的值。若用公式表示則變成為RO＝(VO-VM)/IL。負載電壓值VM由電壓測試儀測定。
圖4(A)是用加電流電壓測定模式，用一個DC測試單元15，一次一個管腿邊切換邊測試DUT10的多數個輸出管腿OUTi的輸出電壓的方法。由于DC測試單元15只有一個，故雖然造價低，但過于花費時間且過于慢。
圖4(B)是設有Nch(n路)DC測試單元15并用加電流電壓測試模式同時進行測試，每N個管腿切換一次進行測試的測試。測試時間與圖4(A)比雖然變為1/N。但由于需要Nch的DC測試單元15j(j＝1-N)，故造價高。
圖4(C)是有DUT10的全部輸出管腿OUTi(i＝1-m)的量那么多個DC測試單元15i并且加電流電壓測試模式一次測試全部輸出管腿OUTi的測試方法。這樣一來，雖然測試時間變得非常高速，但由于要設置全部輸出管腿OUTi的量那么多個DC測試單元15，故價格也變為極其之高。
圖4(D)對DUT10的全部輸出管腿OUTi(i＝1-m)都分別準備了要連接的可編程負載PL20i。而DUT10的每一輸出管腿則連到高速掃描器16的各自的輸入端子上。PL20i向DUT10加電流，電壓測定用一臺電壓測試儀17通過高速掃描器16進行。由于電流不向電壓測試儀17一側流，所以可以使用高速掃描器。這種方式可以比較高速地進行測試而且比較便宜。
可編程負載PL20如圖5所示，由二極管橋、兩個恒流源ILL和ILH，門限電壓源VT構成。由于是二極管橋，故已連接到DUT10上的一端a的電壓與已連到VT上的另一端b的電壓相等。因而，采用使門限電壓源VT的電壓可變的辦法。就可以使DUT10一側的一端a的電壓可變。
假定把DUT10的輸出電平設定為H(高)電平VOH和L(低)電平VOL，把VT的電壓值假設定為其中間值，即VT＝(VOH+VOL)/2，則在DUT10的輸出電平為H電平的時候，負載電流ILH從輸出管腿流往PL20。反過來，在輸出電平為L電平的時候，負載電流ILL從PL20一側流入DUT10一側。負載電流ILH和ILL選擇說明書中的值，使之流有恒定的負載電流ILH或ILL。
現有的驅動器IC的輸出阻抗的測定方式，如上所述，是從圖4(A)到圖4(D)的方式。不論用哪種測試方式都可測定輸出電阻、其值雖然因DUT的種類而不同，但大約為300Ω-數千Ω，一般為數百Ω左右。然而，用各自的測試方式所測得的測定值雖然有重復性，但在變更測定方式時，其測定值大多不一樣。
測試方法，不論哪一種都是使從全部的輸出管腿OUTi輸出恒定的電壓，用開關進行切換或同時進行測量。但有時候會因輸出電阻的測試方式的不同而使測定值的差為±100Ω左右。因此要在輸出電阻上附加上測試方式，既不便而且也變成為不正確的測定值。
其原因也因DUT10的種類或設計而不一樣，但已經知道各輸出管腿的電源和輸出電阻不獨立，而是在輸出部分的若干個塊內相互有關連因而相互干擾。這兒所說的干擾已弄明白不僅僅是電感或電容所產生的電磁感應等等的干擾，而且因分壓電阻電路的連接方法而產生的干擾大。這樣一來，可以知道在上述測試方式中，圖4(A)的方式在輸出管腿之間沒有干擾，故可正確地進行測定。因而，在從圖4(B)到圖4(D)的測試方式中必須給測定值加上修正值。
本發明對現有測試方式進行了研討，為了得到與圖4(A)的測試結果相同的值，對圖4(D)的方式進行了改良，提供一種可以消除管腿間的干擾，可高精度地、高速地且比較便宜地構成的驅動器IC的輸出電阻測試儀。
另外，為了得到與圖4(A)的測試結果相同的值，還改良了測試方式，提供一種可以消除輸出管腿間的干擾、可以高精度地、高速地且可比較便宜地構成的驅動器IC的輸出電阻測試方法。
本發明是一種對現有測試方式的圖4(D)的電路方式進行研討，反復進行實驗，利用高速掃描器作成為使得用1臺電壓測試儀，就可以高精度地且以比較高的速度進行測試的測試裝置。
另外還地測試方法進行了改良，提供了一種可以消除輸出管腿間的干擾，可以構成高精度地高速地測試驅動器IC的輸出電阻的方法。
首先，對驅動器IC的輸出電阻測試儀進行說明。
該電路方式作成為設置2系統的可編程負載PL的門限電壓源以消除DUT內部的電流干擾，并使得一個系統的門限電壓VT1比DUT的輸出電壓高一個恒定電壓，使另一系統的VT2反過來低一個恒定電壓，且把該VT1和VT2的電壓系統的PL對于DUT的輸出管腿的排列交互地或每兩個地或每三個地進行排列，使得由PL向DUT內部流入電流或引入電流以抵消DUT內部的電流的干擾。
DUT內部的電路構成因種類或因制造廠家不同設計也不一樣。有的時候DUT內部的電壓源和輸出管腿1對1地相對應且輸出電阻恒定，但大多數情況是把輸出管腿分割成若干個塊，并在1個塊中對1個電壓源的電壓進行分壓來使之與多個輸出管腿相對應。電路方式是多種多樣的。因此，不管是什么樣的電路方式，要想獲得有重復性的測定值的話，對DUT內部電流取平衡就行。
所以得知，在輸出電阻的測定中，當從DUT中引出恒定的電流并給以同量的電流時，就可以測定正確的輸出電阻而不會對DUT內部的電流成分產生干擾。這種方法理想的是對于每一個塊也要有等量的電流的流入流出。因此，雖然對于DUT的輸出管腿的排列順序可以交互地進行流入流出或每兩個管腿進行流入流出，或者每多個管腿進行流入流出，但由于一個塊的輸出管腿數是不明確的，故理想的是每一個管腿交互地進行。
本發明的第1方面由具有與DUT的各輸出管腿OUTi(i＝1-m)對應的輸入端子的高速掃描器，順次對該高速掃描器的各輸入端子的電壓進行測定的電壓測試儀、分別設置于上述DUT的各輸出管腿OUTi和上述高速掃描器的各輸入端子上的2系統的可編程負載PL群構成。
所謂該2系統的可編程負載PL群，是門限電壓源的電壓比DUT的輸出電壓高一恒定電壓的VT1群和低一恒定電壓的VT2群這兩個系統的可設定電壓的可編程負載PL群。這樣一來，高一恒定電壓的VT1群從PL向DUT流入恒定的負載電流，而低一恒定電壓的VT2群則從DUT吸入恒定負載電流。若DUT流出的負載電流與吸入的負載電流相等則在DUT內部電流平衡，干擾消失。由于現有的PL的門限電壓源只能把門限電壓設定于DUT的H電平與L電平的中間，故只能吸入來自所有的管腿的電流因而產生干擾。
本發明的第2方面用把第1方面中的門限電壓源的排列限定為使VT1與VT2交互地進行排列構成PL群。DUT的設計是怎樣的，分成為多少個塊，一般不知道。于是把VT1與VT2隔一個地交互進行排列的構成對于使DUT內部的電流平衡來說是一種最好的構成。
本發明的第3方面是一種在DUT的說明書上具有兩種以上的不同的輸出電阻的DUT的輸出電阻測試儀。眾所周知若電位差相同而電阻值不同，則在該電阻中流的電流值與電阻值成反比地變化。因此，在具有輸出電阻值不同的輸出級的DUT的測定中，PL的恒流源也必須有2系統以上的恒流源。
其次，對驅動器IC的輸出電阻測試方法進行說明。
首先，把門限電壓比DUT的輸出電壓還高一恒定電壓的VT1設定為可編程負載用，此外，把低一恒定電壓的VT2設定為可編程負載用。
其次，把VT1的PL連到目的管腿上。再把VT1和VT2任意地連到其余的管腿上。但是，要使VT1群的總數與VT2群的總數一致。在這種狀態下，測定目的管腿的輸出電阻。
同樣地，把VT2的PL連到目的管腿上。再把VT1和VT2任意地連到其他的管腿上。但是要使VT2群的總數與VT1群的總數一致。在這種狀態下，測定目的管腿的輸出電阻。
其次，把目的管腿分配到另一管腿進行變更并重復上述各個測定步驟。反復進行這一過程對所有的目的管腿測定輸出電阻。
通過采用這樣地測定驅動器IC的輸出電阻的辦法，由于在DUT10中吸收的恒定負載電流與吐出的恒定負載電流是等量的，故在DUT10內部電流平衡、干擾消失、輸出電阻可以高精度地、重復性良好地、高速地進行測試。
另外，也可以不用PL，用內藏恒流源的DC測定單元以同樣的步驟進行測定。


圖1是本發明的一個實施例的構成圖。
圖2是本發明的另一實施例的構成圖。
圖3是用于說明DUT的一個例子的DUT10的外觀圖。
圖4(A)-圖4(D)是現有的用來測試DUT10的輸出電阻的構成圖。
圖5是PL20的一個例子的構成圖。
圖6的流程圖示出了本發明的測試方法的一個實施例。
圖7的流程圖示出了本發明的另一測試方法的一個實施例。
在圖1中示出了本發明的一個實施例的構成圖，在圖2中示出了另一實施例的構成圖。對與圖4、圖5對應的部分給以相同的標號。
對圖1進行說明。DUT10的輸出級通過輸出電阻12i(i＝1-m)把電壓源11i連到輸出管腿上。各輸出管腿分別與高速掃描器16的輸入端子連接，在高速掃描器16中，對各輸入端子進行掃描并用電壓測試儀17順次讀入其電壓值。
多數個的可編程負載20i分別設置于DUT10的輸出管腿與高速掃描器16的輸入端子之間并進行連接。可編程負載20的構成如上述的圖5所示。門限電壓源VT有VT1群和VT2群，在圖1中，VT1與VT2對于DUT10的輸出管腿進行交互設置排列。因此，從VT1的PL20向DUT10一側流出恒定負載電流。向VT2的PL20流入恒定負載電流。
在DUT10中，當吸入的恒定負載電流與吐出的恒定負載電流是等量時，在DUT10的內部電流得到的平衡、干擾消失。于是可以高精度地、重復性良好地、高速地測試輸出電阻值。
在圖2中示出了在說明書中有兩種以上的不同的輸出電阻的DUT10的測試的構成圖。與圖1的不同之處在于可編程負載PL20具有2系統的恒定電流源。即，存在著有ILL1和ILH1這么一組的恒流源的PL20和有ILL2和ILH2這么一組的恒流源的PL20，變成為即使是DUT10的輸出電阻不同也可以供給適宜的恒定負載電流的構成。
圖6的流程圖示出了本發明的測試方法的一個實施例。
首先，把門限電壓比DUT的輸出電壓高一個恒定電壓的VT1設定為可編程負載用(步驟101)。
其次，把門限電壓比DUT的輸出電壓低一個恒定電壓的VT2設定為可編程負載用(步驟102)。
其次，把VT1的PL連接到目的管腿上。接著，把VT2和VT1任意地連到其他的管腿上。但是要使VT1群的總數與VT2群的總數一致。在這種狀態下，測定目的管腿的輸出電阻(步驟103)。
再次，把VT2的PL連接到目的管腿上。接著，把VT1和VT2任意地連到其他的管腿上。但是要使VT2群的總數與VT1群的總數一致。在這種狀態下，測定目的管腿的輸出電阻(步驟104)。然后，把目的管腿分配到另一管腿進行變更，用上述步驟103-104進行測定。重復上述過程，對全部目的管腿測試輸出電阻(步驟105)。
通過采用這樣地測試驅動器IC的輸出電阻的辦法，由于在DUT10中，吸入的恒定負載電流與吐出的恒定負載電流是等量的，故在DUT10內部電流平衡，得以消除干擾，且可高精度地，重復性良好地，高速地測試輸出電阻。
圖7是說明本發明的測試方法的另一實施例的流程圖。
在本實施例中，與用內藏恒流源的DC測試單元進行測試的情況相對應。就是說，示出的是與圖4(B)，圖4(C)的硬件構成相對應地進行測試的情況。
首先，把門限電壓比DUT的輸出電壓高一恒定電壓的VT1設定于DC測試單元上(步驟201)。
其次，把門限電壓比DUT的輸出電壓低一個恒定電壓的VT2設定于DC測試單元上(步驟202)。
其次，把VT1連到目的管腿上。接下來，把VT2和VT1任意地連到其他的管腿上。但是，要使VT1群的總數與VT2群的總數一致。在這種狀態下，測試目的管腿的輸出電阻(步驟203)。
其次，把VT2連到目的管腿上。接下來，把VT1和VT2任意地連到其他的管腿上。但是，VT2群的總數與VT1群的總數要使之一致。在這種狀態下，測試目的管腿的輸出電阻(步驟204)。
其次，變更為把目的管腿分配給另一管腿重復上述測試步驟203-204。反復重復這一過程，對所有的目的管腿測試輸出電阻(步驟205)。
通過采用這樣地測試驅動器IC的輸出電阻的辦法，由于在DUT10中，吸入的恒定負載電流與吐出的恒定負載電流是等量的，故在DUT10內部電流得以平衡、消除了干擾，因而可以高精度地、重復性良好地、高速地測試輸出電阻。
如以上詳細地說明過的那樣，本發明在對像LCD驅動器IC和噴泡打印機驅動器IC那樣有多數個管腿的驅動器IC的輸出電阻進行測試的測試儀器中，可以高精度地，重復性良好地，比較高速地，比較便宜地構成。
因此，測試價格也可便宜，而且在輸出管腿日益增多的現狀下，其利用價值高、技術上的效果大。
權利要求
1.一種驅動器IC的輸出電阻測試儀，在測試本身是具有多數個輸出管腿的驅動器IC的DUT(10)的直流特性的輸出電阻測試儀中，其特征是有分別連接到DUT(10)的各輸出管腿OUTi上去的輸入端子的高速掃描器(16)；順次測試上述高速掃描器(16)的各輸入端子的電壓的電壓測試儀(17)；可對分別設置于上述DUT(10)的各輸出管腿OUTi與上述高速掃描器(16)的各輸入端子之間，且可以把門限電壓設定得比DUT(10)的輸出電壓高一個恒定電壓的門限電壓VT1群與可設定得低一個恒定電壓的門限電壓源VT2群這兩個系統的電壓進行設定的可編程負載PL(20i)群。
2.一種權利要求1所述的驅動器IC的輸出電阻測試儀，其特征是所述可編程負載PL(20i)群是把門限電壓源VT1和VT2依照DUT10的各輸出管腿OTUi的排列順序交替排列的2系統的可編程負載PL(20i)群。
3.一種權利要求1所述的驅動器IC的輸出電阻測試儀，其特征是所述可編程負載PL(20i)群是具有恒電流源ILL和ILH的輸出電流不相同的2系統(ILL1、ILH1和ILL2、ILH2)以上的恒電流源的可編程負載PL(20i)群。
4.一種驅動器IC的輸出電阻測試方法，在對本身是有多數個輸出管腿的驅動器IC的DUT(10)的直流特性進行測試的輸出電阻測試方法中，其特征是首先，把門限電壓比DUT的輸出電壓高一個恒定電壓的VT1設定為可編程負載用(步驟101)，其次，把門限電壓比DUT的輸出電壓低一個恒定電壓的VT2設定為可編程負載用(步驟102)，其次，把VT1的PL連到目的管腿上，把VT2和VT1任意地連到其他的管腿上，但是，使VT1群的總數和VT2群的總數一致，在該狀態下測試目的管腿的輸出電阻(步驟103)，其次，把VT2的PL連到目的管腿上，把VT1和VT2任意地連到其他的管腿上，但是，使VT2群的總數和VT1群的總數一致，在該狀態下測試目的管腿的輸出電阻(步驟104)，其次，進行變更把目的管腿分配到另一管腿，重復上述測試步驟(103-104)，并反復重復這一過程，對所有的目的管腿測試輸出電阻(步驟105)，采用上述的步驟，在DUT(10)中，在吸入的恒定負載電流與吐出的恒定負載電流為等量的狀態下對驅動器IC的輸出電阻進行測試。
5.一種驅動器IC的輸出電阻測試方法，在對本身是具有多數個輸出管腿的驅動器IC的DUT(10)的直流特性進行測試的輸出電阻測試方法中，其特征是首先，把門限電壓比DUT的輸出電壓高一個恒定電壓的VT1設定于DC測試單元上(步驟201)，其次，把門限電壓比DUT的輸出電壓低一個恒定電壓的VT2設定于DC測試單元上(步驟202)，其次，把VT1連到目的管腿上，把VT2和VT1任意地連到其他的管腿上，但是使VT1群的總數與VT2群的總數一致，在該狀態下測試目的管腿的輸出電阻(步驟203)，其次，把VT2連到目的管腿上，把VT1與VT2任意地連到其他的管腿上，但是使VT2群的總數與VT1群的總數一致，在該狀態下測試目的管腿的輸出電阻(步驟204)，其次，進行變更把目的管腿分配到另一管腿、重復上述測試步驟(203-204)，反復重復該過程，對所有的目的管腿測試輸出電阻(步驟205)，采用上述步驟，在DUT(10)中。在吸入的恒定負載電流與吐出的恒定負載電流為等量的狀態下測試驅動器IC的輸出電阻。
全文摘要
提供了可高精度地、以較高速度、較便宜地構成測成具有多數個管腿的驅動器IC的輸出阻抗的輸出阻抗測試儀及其測試方法。用高速掃描器接受來自DUT的多個輸出管腿的輸出電壓并用電壓測試儀順次測試電壓來求輸出阻抗，把設置于輸出管腿與輸入端子之間的可編程負載PL構成為對比輸出電壓高一個恒定電壓和低一個恒定電壓的門限電壓源VT1群和VT2群這2系統的電壓進行設定。可編程負載PL群在VT1群中吐出、在VT2群中吸入恒定負載電流。
文檔編號G01R31/28GK1164649SQ97102239
公開日1997年11月12日 申請日期1997年1月15日 優先權日1996年1月22日
發明者長島真人, 長門喜雄, 小野宗范 申請人:株式會社愛德萬測試