专利名称：使用光驱动型驱动器和光输出型电压传感器的ic试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光驱动型驱动器、光输出型电压传感器及使用了该两者的IC试验装置，其中，光驱动型驱动器通过利用光信号驱动而产生电压信号，将试验图案信号提供给被试验IC；光输出型电压传感器将检测出的电压作为光信号输出，可以利用光信号传输对应于测定电压值的模拟量。
背景技术：
图15显示现有IC试验装置的通常的结构。一般使用的IC试验装置如图15所示，由试验头THD、容纳试验装置主体的主框架MIN、在它们之间进行连接的电缆KBL和全自动地将被试验IC10提供给试验头THD的自动装入机HND构成。
其结构为在试验头THD装有IC插座SK，使被试验IC10与该IC插座SK接触，使被试验IC10经电缆KBL与主框架MIN电连接，自主框架MIN通过电缆KBL将试验图案信号提供给被试验IC10，将被试验IC10的应答信号再次经过电缆KBL送入主框架MIN，在主框架MIN中，通过对应答信号和期待值进行逻辑比较，判定被试验IC是否正常操作了，试验被试验IC的优劣。
试验头THD上附设有自动装入机HND，自动搬送被试验IC10。自动装入机HND进行下述作业全自动地使被试验IC10与IC插座SK接触，试验结束后，自IC插座SK将试验完的IC排出，进而根据试验结果将被试验IC10分类为合格品和次品容放于储藏库中。
这样，IC试验装置就必须采用由自动装入机HND将被试验IC10自动提供给试验头THD的结构，所以，试验头THD当然采用了与主框架MIN分开配置并由电缆KBL进行电连接的结构。
图16显示IC试验装置的电路系统的概略结构。主框架MIN容纳有图形发生器PG、定时发生器TG、波形发生器FOM和逻辑比较器LOG等。图形发生器PG对波形发生器FOM输出试验图形数据PGDAT。波形发生器FOM由自图形发生器PG供给的试验图形数据PGDAT规定H逻辑和L逻辑，产生具有按自定时发生器TG供给的定时数据规定了H逻辑和L逻辑的上行和下行的定时的波形的试验图案信号PGSIG。试验图案信号PGSIG对每个被试验IC10的输入端子TIN产生，通过电缆KBL和驱动器12供给到被试验IC10的所有输入端子TIN。
在被试验IC为例如存储器的情况下，使用试验图案信号PGSIG将数据写入被试验IC10的各地址一次，然后，自各地址将数据读出到输出端子Tout。读出到输出端子Tout的应答信号由电压比较器13的各比较器13A和13B判定是否具有规定的H逻辑电平及是否具有规定的L逻辑电平，其判定结果作为CP1和CP2通过电缆KBL送到主框架MIN。
用图17说明比较器13A和13B的操作概况。图17A显示读出到输出端子Tout的被试验IC10的应答信号Vout的波形。在比较器13A和13B自主框架MIN定时发生器TG输出的选通脉冲STR被提供，与该选通脉冲STR同期输出电压比较结果CP1和CP2。
也就是说，在从应答信号Vout的输出开始经过了稳定波形的时间TDRY的时刻将选通脉冲STR提供给比较器13A和13B，利用该选通脉冲STR输出比较结果CP1和CP2。对比较器13A提供规定正规的H逻辑的比较电压VOH。对比较器13B提供规定正规的L逻辑的比较电压VOL。比较器13A如果应答信号Vout的H逻辑比比较电压VOH向正侧超过，则作为判定的结果输出表示合格的H逻辑的比较结果CP1。电压比较器13B在应答信号Vout的L逻辑比规定正规的L逻辑的电压VOL向负侧偏时，输出表示合格的H逻辑的比较结果CP2。
比较器13A和13B的比较结果CP1和CP2通过电缆KBL被送到主框架MIN，由设于主框架MIN上的逻辑比较器LOG与期待值图形NPG进行逻辑比较，由该逻辑比较器LOG根据是否发生不一致判定被试验IC10的优劣。
另外，在被试验IC10的输出端子Tout连接有阻抗匹配用终端电阻TMR和具有由被试验IC10的规格决定的终端电压值VT的直流源14。图16显示了被试验IC10为输入端子TIN和输出端子Tout独立设置型的IC的情况，但输入端子和输出端子共用一个插头的情况也很多。为此，如图18所示，将驱动器12的各驱动器DR的输出和电压比较器13的各比较器13A和13B的各输入端子共同连接，连接到被试验IC10的各输入插头T10上。这种情况下，将终端电阻TMR串联连接到各驱动器12的输出端子与比较器13A和13B的输入端子的共同连接点之间，在读出由被试验IC10写入的试验图案信号(数据)的模式下，在由驱动器输出终端电压VT，满足被试验IC10的终端条件的状态下，用比较器13A和13B比较判定由被试验IC10读出的电压信号Vout的电位电平，将其比较结果CP1和CP2送入主框架MIN。
根据以上说明，可以理解在IC试验装置中，将试验头THD和主框架MIN分离，在它们之间由电缆KBL电连接的结构。
不过，IC试验装置的使用者要求短时间试验大量的IC。因此，自动装入机HND和试验头THD的规模及形状就会大型化，从而电缆KBL的伸长距离也有增长的倾向。
当电缆KBL增长时，随之电磁诱导杂音就变得易于混入，同时，也易于接受寄生于电缆KBL的浮置电容、寄生电感等产生的影响，对可在主框架MIN和试验头THD之间授受的信号的传输速度(频率)施加限制，存在对高速试验产生界限的缺陷。该界限是一个很大的障碍，只要是采用由电传输线路连接试验头THD和主框架MIN之间的结构就不能解除。
另外，作为其他障碍有，试验头THD在很小的空间内容纳了诸如驱动器12及电压比较器13等大量的电子电路元件。并且，一次试验的被试验IC10的数量存在按16个、32个、64个增加的倾向。随着一次试验的被试验IC10的数量增大，试验头THD内的每单位空间的发热量增大，温度上升也更显著，所以，要想办法放热，产生了必须为放热提高成本的缺陷。

发明内容
本发明的目的在于，提出一种可使IC试验装置的试验速度大幅度提高、减少试验头内的发热量、不需为放热而增加成本的IC试验装置。
本发明提供一种IC试验装置，包括主框架，包括生成可应用到被试验IC的电试验图案信号的装置，和逻辑比较器，在从被试验IC输出的电IC试验应答信号和所期望的图案信号之间进行逻辑比较，以判定被试验IC是否有缺陷；以及试验头，安装在远离该主框架但接近被试验IC的地方，该IC试验装置其特征在于所述主框架还包括光源和光电检测器；所述试验头还包括光输出型电压传感器，它包括电介质基片，在该基片上形成的光分支部分，用于接收作为电压传感器的光输入信号的输入光，所述输入光是以光方式从主框架中的光源发送的，并且该光分支部分还用于将所接收的输入光分成两部分，在该基片上形成的光汇合部分，在该基片上互相并行地形成在光分支部分和光汇合部分之间的第一和第二光波导，用于通过它们传输由输入光分成的两部分，和在该基片上形成的第一、第二电极和共用电极，被配制成使得第一电极和共用电极沿第一光波导的相对的边排列成第一电极对，而第二电极和该共用电极沿第二光波导的相对的边排列成第二电极对；光输出型电压传感器用于接收从被试验IC输出的电IC试验应答信号，作为第一和第二电极至少之一的电输入信号，并用于响应所接收的电IC试验应答信号，产生干涉光作为其光输出信号；以及光电检测器用于接收从试验头中的电压传感器以光方式发送的光输出信号，并将其转换回代表电IC试验应答信号的电输出信号，该电输出信号经历逻辑比较器的逻辑比较。
因此，根据本发明，试验头和主框架之间由光波导线路连接。光波导线路不会混入电磁诱导杂音等电性杂音。并且，由于即使伸长距离长也没有静电容量或寄生电感产生的影响，因此可传输的信号的频率与电传输线路构成的IC试验装置比可实现飞跃性地提高。因此，能够实现可高速试验的IC试验装置。


附图的简单说明如下图1为用于说明使用本发明的光驱动型驱动器的IC试验装置的一实施例的连接图；图2为用于说明使用本发明的光输出型电压传感器的IC试验装置的一图6为用于说明将本发明的光输出型电压传感器的变形实施例应用于IC试验装置的例子的连接图；图7为用于说明将本发明的光输出型电压传感器的另一变形实施例应用于IC试验装置的例子的连接图；图8为用于说明图2所示的IC试验装置的变形实施例的连接图；图9为用于说明图8的操作的波形图；图10为和图9同样的波形图；图11为显示使用了本发明的光驱动型驱动器和光输出型电压传感器两者的IC试验装置的实施例的连接图；图12为显示图11的变形实施例的连接图；图13为显示图11的另一变形实施例的连接图；图14为用于说明图11的又一变形实施例的立体图；图15为用于说明现有IC试验装置的概要的图；图16为用于说明现有IC试验装置的电路系统的概要的方框图；图17为用于说明图16的操作的波形图；图18为用于说明图16所示的现有IC试验装置的其他例的方框图。
具体实施例方式
图1显示本发明的光驱动型驱动器的一个实施例。在图1所示的实施例中显示构成3值驱动器的情况，该3值驱动器可输出VIH、VIL和由被试验IC10的规格决定的终端电压VT。图中，标号20表示本发明的光驱动型驱动器。该光驱动型驱动器20可包括能够形成内部光波导线路22A、22B、22C的例如铌酸锂(LiNbO3)那样的电介质基片21，该电介质基片21上形成的内部光波导线路22A、22B、22C，光学性结合在这些内部光波导线路22A、22B、22C的端部形成的光敏元件23A、23B、23C，和由该光敏元件23A、23B、23C电连接于输出电极24的输入电极25A、25B、25C。
另外，显示了电介质基片21上除输出电极24和输入电极25A、25B、25C外，形成用于和外部连接的外部连接电极26，及在这些外部连接电极26和输出电极24之间形成终端电阻TMR的情况。
在电介质基片21上形成的内部光波导线路22A、22B、22C上光学性连接有例如光纤那样的外部光波导线路32A、32B、32C，在该外部光波导线路32A、32B、32C的另一端、即主框架MIN一侧连接有将自波形发生器FOM输出的试验图案信号PGSIG变换为光信号的光信号变换器33。该光信号变换器33在被试验IC10的每个输入端子设置3个光源33A、33B、33C而构成，通过按照试验图案信号使光源33A、33B、33C点亮，利用各光源33A、33B、33C发的光选择性导通光敏元件23A、23B、23C。通过选择性导通光敏元件23A、23B、23C可将提供给输入电极25A、25B、25C的电压VIH、VIL、VT之某个输出到外部连接电极26，可输出3值驱动信号DRV。
根据本发明的光驱动型驱动器20的结构，将光驱动型驱动器20和电压源31A、31B、31C装在试验头THD上，将光源33A、33B、33C装在主框架MIN上，自主框架MIN通过外部光波导线路32A、32B、32C以光信号将试验图案信号传送到试验头THD，从而，可将3值的驱动信号DRV输出到外部连接电极26。这样，在被试验IC10的图1的例子中，将该3值的驱动信号DRV提供给输入专用端子TIN，从而可将试验图案信号输入被试验IC10。
在上述的结构中，光敏元件23A、23B、23C可以由例如在光被照射在Si、GaAs、InAs等半导体材料上时产生的载流子以对光的输入呈现导电性的元件构成。另外，说明了将内部光波导线路22A、22B、22C形成于电介质基片21上的情况，但也可以使内部光波导线路22A、22B、22C和外部光波导线路32A、32B、32C一样由光纤构成。这种情况下，只要可以由光连接件连接和分离构成内部光波导线路22A、22B、22C的光纤和构成外部光波导线路32A、32B、32C的光纤就可以。
图2显示使用了本发明的光输出型电压传感器的IC试验装置的一个实施例。在该图2所示的实施例中，表示了将自输出专用端子Tout输出的电压信号Vout变换为光信号并传送到主框架MIN的情况。图中，标号50表示本发明的光输出型电压传感器。本发明的光输出型电压传感器50可以包括以适当的阻抗接受被试验IC10输出的电压信号Vout的终端阻抗TMR，将该终端阻抗TMR接受的电压信号Vout的电压Vo变换为光的调制量、由光的调制量输出干扰光的光调制器52，和支承它们的基片51。
光调制器52如图3所示，包括将形成于电介质基片52-7的光波导线路分支的光分支部52-1，光汇合部52-2，形成于这些光分支部52-1和光汇合部52-2之间的2条光波导线路52-3A、52-3B，形成于这2条光波导线路52-3A、52-3B各自两侧的电场施加电极52-4、52-5、52-6。
光分支部52-1、光汇合部52-2、光波导线路52-3A、52-3B可以分别使例如钛等扩散到由例如铌酸锂(LiNbO3)等构成的电介质基片52-7上而形成。将例如光纤那样的光波导线路54、55光学结合在自电介质基片52-7的端面露出而形成的光的入射端52-8A和出射端52-8B，将例如激光二极管那样的光源61结合在结合于入射端52-8A的输入用光波导线路的另一端侧，将例如光电二极管那样的光传感器63结合在结合于出射端52-8B的输出用光波导线路55的另一端侧。
光源61由光源驱动电路62驱动至点亮状态。在本例中，显示由直流电源驱动的情况。因此光源61将一定光量的激光入射至输入用光波导线路54。将检测电路64连接在光传感器63上，将自输出用光波导线路55出射的光的强度变换为电压信号Vout-1取出。将产生于终端电阻TMR的电压Vo施加到电场施加电极52-4、52-5、52-6之一侧的一对。在图3所示的例子中，显示将产生于终端电阻TMR的电压Vo施加到电场施加电极52-4和52-5之间，对另一侧的一对电场施加电极52-4和52-6，共连接这些电极52-4和52-6并不给它们提供电场的情况。
这样，对分支的光的一侧的光波导线路52-3A施加电场，对另一侧的光波导线路52-3B不施加电场，从而，在提供有电场的光波导线路52-3A一侧对光进行相位调制，而使通过另一无电场侧的光波导线路52-3B的光无调制地通过。利用光波导线路52-3A侧接收的光的相位调制在光汇合部52-2产生光的干扰，使出射到输出用光波导线路55的光的强度变化。
用图3及图4说明该情况。设入射到输入用光波导线路54的光强度为Pin，输出到输出用光波导线路55的光强度为Pout，提供给电场施加电极52-4和52-5的电压为Vo，则当使该施加电压Vo变化时，出射到光波导线路55的光强度Pout如图4A所示，沿Cos曲线变化。即，当施加电压Vo为Vo＝0时，Pout＝Pin，当使Vo渐渐向+方向或-方向变化时，出射光量沿Cos曲线渐渐降低，在某个电压下出射光量达到0。当使施加电压Vo进一步增加时，出射强度Pout沿Cos曲线渐渐增加，当达到某个电压时出射强度Pout为1，即，形成Pout＝Pin的状态。以后，相对施加电压Vo的变化出射强度Pout呈现在1和0之间往复的光调制特性。
图4A所示的光调制特性显示了光波导线路52-3A和52-3B的光路长相等的情况，但通过使一侧的光路长与另一侧的光路长之间存在所传播的光的波长的1/4的差或在图3及图5所示的连接结构中对电场施加电极施加旁路电压VBAS，光调制特性就变为如图4B所示，相对施加电压Vo的变化沿Sin曲线而变的特性。即，得到以施加电压Vo＝0为中心急剧变化的特性。在图6以后的说明中，说明通过使光波导线路52-3A和52-3B的光路长存在1/4波长之差而将光调制的初期位置设定为图4B所示的状态的情况。
由以上说明的光调制器52的调制特性可知，光调制器52相对于某个范围的电场输入(光的相位调制量在360°范围内的电场输入)，将出射光的强度Pout调制为用Pout＝Pin的状态和Pout＝0之间的值、即Pout/Pin＝1和Pout/Pin＝0之间的值表示的光信号。因此，图2所示的检测电路64输出具有和被试验IC10输出的电压信号Vout等价的波形的电压信号Vout-1(参照图2)。
得到该电压信号Vout-1后的处理与现有的IC试验装置一样，利用电压比较器13将电压信号Vout-1与基准的H逻辑电平VOH和L逻辑电平VOL比较，判定是否具备规定的逻辑电平，若其判定结果为好，则将电压比较结果和期待值进行逻辑比较，判定被试验IC10的操作是否正常。图2显示了直至电压比较器13的结构，省略了比较电压信号Vout-1的逻辑是否与期待值一致的逻辑比较器和输出期待值的图形发生器等的结构。
在图3所示的光调制器52中，电压信号Vout的检测感度与电极长L(参照图3)成正比，与电极间的间隙成反比。因此通过使电极长L增长而电极间间隙变窄的方式形成，可提高电压信号Vout的检测感度。
如图5所示，通过将被试验IC10输出的电压信号Vout差动性供给电场施加电极52-4和52-5及52-4和52-6两侧，可使光调制器52的感度达到2倍。作为用于提高感度的其他方法，加强光源61的发光强度也是一种方法。
无论如何，如图2所示，通过将被试验IC10输出的应答信号Vout变换为光信号，利用光信号将被试验IC10的电压信号Vout自试验头THD传输到主框架MIN，即使其传输距离增长一些如达到数10米～100米左右，光信号的品质也不会劣化。而且，也不会混入来自外界的电性诱导杂音，也完全不会受如电传输线路等的寄生电容、寄生电感等产生的影响，所以这一点也可以传输高品质的光信号。而且，由于在试验头THD中处理电信号的部分少，所以可以减少试验头THD侧的发热量。这样，可以抑制试验头THD的总发热量，所以可抑制试验头THD内部的温度上升，所以，可以得到可以不设置冷却装置等昂贵装置的优点。
图6显示光输出型电压传感器50的变形实施例。在该实施例中，采用由使构成光调制器52的电场施加电极52-6与规定的特性阻抗匹配的微型带状线构成的信号传送线路结构，将被试验IC10输出的电压信号Vout向该信号线路结构的电场施加电极52-6传播。将终端阻抗TMR和输出终端电压Vt的电压源14串联连接到电场施加电极52-6的终端侧，连接在共电位点。
和该电压信号Vout的传播方向同一方向使光透过构成光调制器52的光波导线路52-3A，在电场施加电极52-6和52-4之间向透过该光波导线路52-3A的光施加电压信号Vout的电压Vo。向另一侧的电极对52-4和52-5提供共电位，不对光波导线路52-3B施加电场。光源61在本例中表示利用直流的光源驱动电路进行直流点亮的情况。
如本实施例这样，通过使电压信号Vout的进行方向与光的进行方向一致使电信号和光的进行速度相等，从而作为进行波形光调制器进行操作。其结果光调制器52的调制特性宽带化，利用光干扰光在主框架MIN再现的脉冲信号Vout-1忠实地再现送出侧的电压信号Vout的波形。并且，由于电压信号Vout和光以同一速度行进，所以，电压的检测感度也可得到高增益。
图7表示图6的变形实施例。在该实施例中，表示共同连接构成光调制器52的电场施加电极52-5和52-6、同时双侧采用信号传输线路结构，形成对光波导线路52-3A和光波导线路52-3B差动施加电场的结构的情况。该情况下，由电场施加电极52-5、52-6构成的信号传输线路的阻抗形成图6情况下的约2倍的特性阻抗，终端阻抗TMR的阻抗值也选定为图6情况下的2倍的阻抗值。根据该图7的结构，与图6的实施例比较可得到可实现约2倍的电压的检测感度的优点。
图8表示图2的另一实施例。在该图8的实施例中，在光源61侧连接光纤65，利用该光纤65将自光源61出射的光变换为脉冲宽度窄的光脉冲PPS(参照图9B)，将该光脉冲PPS通过输入用光波导线路54输入光调制器52。这里，选定提供给光开关65的开关控制信号SWP的定时，以使光脉冲PPS在被试验IC10输出的电压信号Vout达到稳定的值的定时产生。或者也可以通过直接用脉冲电流、电压驱动激光元件产生光脉冲。
通过在电压信号Vout的规定的定时提供光脉冲PPS，自光调制器52输出的脉冲状的干扰光具有与电压信号Vout的H逻辑和L逻辑的值对应的光干扰电平。因此，自检测电路64输出图9C所示的电压信号Vout-1。在检测电路64的输出侧设置积分电路66，利用该积分电路66对由检测电路64输出的电压信号Vout-1进行积分。
积分电路66的积分时间常数在光脉冲PPS的脉冲宽度的时间范围内选定为积分电压INTV充分达到目标值时的时间常数。通过这样选定积分电路66的时间常数，就可以充分取得自检测电路64输出的电压信号Vout-1的峰值。通过积分电路66对目标值的电压进行积分，就可以以充裕的时间进行其后的处理。因此，具有积分电路66以后的电路不必为高速操作的电路的优点。
即，若积分电路66对作为目标的电压信号Vout-1的峰值进行积分，则其后就维持该积分电压，所以电压比较器13A和13B只要在延迟了直至积分电压INTV达到稳定的时间τ的定时，利用选通脉冲STB(参照图9E)对积分电路66的积分电压INTV进行电压比较就可以。
比较器13A和13B的比较结果CP1和CP2示于图9G和H。进行电压比较后，利用图9F所示的复位脉冲RSP对积分电路66的积分电压INTV进行复位。
如图8所示的实施例所示，通过利用光脉冲PPS对被试验IC10输出的电压信号Vout取样，可以相对时间轴方向高分辨率地对电压信号Vout进行取样。即，可正确测定光脉冲PPS脉冲宽度范围内的电压信号Vout的值，即使例如电压信号Vout的波形如图10所示在上行及下行部分为不标准的波形，也可以通过在电压信号Vout达到最终逻辑电压VH、VL的定时提供光脉冲PPS而对电压信号Vout-1的最终逻辑电压值VH和VL进行取样。在电压信号Vout具有一定的重复的情况下，只要一边将光脉冲的定时一点点偏移一边取样，就可观测Vout的波形本身。另外，使用图8所示的光开关65的电压测定方法在图8所示的实施例中表示了应用于图2所示的实施例的情况，但当然也可以应用于图6及图7所示的实施例。
图11显示将本发明应用于被试验IC10的端子兼作输入端子和输出端子的输入输出端子T10的情况。该情况下，使用图1说明的光驱动型驱动器20和图6说明的光输出型电压传感器50两者将试验图案信号输入被试验IC10，同时用光输出型电压传感器50将自被试验IC10输出的电压信号Vout变换为光信号，将该光信号通过输出用光波导线路55传送给主框架MIN。
使构成光输出型电压传感器50的电场施加电极52-6采用微型带状线那样的信号传输线路结构，将该电场施加电极52-6的一端侧连接到被试验IC10的输入输出端子T10，同时将另一端侧电连接到光驱动型驱动器20的外部连接电极26。
在将试验图案信号提供给被试验IC10的情况下，波形发生器FOM按照试验图形数据控制构成光信号变换器33的光源33A、33B、33C使其点亮，将该点亮的光通过光波导线路32A、32B、32C供给到设在试验头THD的光敏元件23A、23B、23C，从而驱动光驱动型驱动器20。
在将试验图案信号提供给被试验IC10的状态下，控制光源33A、33B使其闪烁。另一方面，在使电压信号Vout自被试验IC10输出的情况下，使光源33C点亮，使光敏元件23C导通，将终端阻抗器TMR的一端通过输出终端电压VT的直流源31C连接到共电位点，将被试验IC10的输入输出端子T10在与规定的阻抗匹配的状态下终接。
在该终接状态下，若被试验IC10输出电压信号Vout，则利用该电压信号Vout调制透过光调制器52的光的相位，利用该光的相位调制在汇合部得到干扰光，该干扰光通过输出用光波导线路55被送到主框架MIN，由光传感器63变换为电信号，检测电路64输出电压信号Vout-1。因此，利用比较器13A和13B判定该电压信号Vout-1是否具有H逻辑电平和L逻辑电平的电压，将其比较输出CP1和CP2送入逻辑比较器LOG(参照图16)，进行被试验IC10的优劣的判定。
另外，在图11的实施例中显示了光源61的发光采用直流点亮的情况，但也可以如图8所示，将光开关65插入光波导线路54，利用光开关65将供给光调制器52的光形成脉冲状，在光调制器52中利用光脉冲对被试验IC10输出的电压信号Vout取样。
即使在该图11的实施例中，如图12所示，也可使光调制器52的电场施加电极52-5和52-6两者采用微型带状线结构，采用通过分别供给电压信号Vout，对光波导线路52-3A和52-3B差动地施加电场而达到2倍的电压的检测感度的电压传感器的结构。
图13显示图12所示的本发明的IC试验装置的变形实施例。在本图13所示的实施例中，在构成光调制器52的电介质基片52-7上形成补正用光波导线路52-9，使供给光调制器52的光的一部分透过该补正用光波导线路52-9，将该透过光通过光波导线路56送入主框架MIN，利用设在主框架MIN的光传感器63B和检测电路64B生成参照信号REF。由自检测电路64A输出的电压信号Vout-1减去该参照信号REF，并将参照信号REF提供给光源驱动电路62，控制光源61的发光强度使其稳定化。
根据该图13所示的实施例，光源61的发光强度被稳定化控制，因此，输入光调制器52的光的强度也稳定，所以可以提高光调制器52的可靠性。并且，在本实施例中，接近光调制器52形成补正用光波导线路52-9，利用透过该补正用光波导线路52-9的光生成参照信号REF，所以，即使由于例如温度变动等使透过构成光调制器52的光波导线路52-3A、52-3B的光量产生变动，也可由参照信号REF的变动检测其变动，可通过检测参照信号REF的变动补正电压信号Vout-1的变动。
通过自电压信号Vout-1减去参照信号REF，可自电压信号Vout-1除去偏移成分。
图14显示本发明的又一实施例。在该图14所示的实施例中，显示了如下的情况，即，在使探头73直接接触形成于半导体晶片(Wafer)70上的IC芯片(chip)71试验形成于IC芯片71上的IC是否正常操作的情况下，应用本发明的光驱动型驱动器20和光输出型电压传感器50的情况。探头卡72通常形成环状，探头73自中心孔的周缘向内突出支承在探头卡72上。使探头73的前端与形成于IC芯片71的电极部分接触，使IC芯片71上形成的集成电路操作而进行试验。
在这种IC试验装置中，要准备将光驱动型驱动器20和光输出型电压传感器50一体搭载的基片80。光驱动型驱动器20和光输出型电压传感器50两者合起来也可以装在10～15mm左右方形基片上。可以将该基片80装在探头73上，通过探头73将试验图案信号自光驱动型驱动器20提供给IC芯片71，同时，通过探头73将IC芯片71输出的电压信号Vout取出输入到光输出型电压传感器50，由光输出型电压传感器50将电压信号Vout变换为干扰光，通过输出用光波导线路55送入主框架。
如上所述，通过使用本发明的光驱动型驱动器和光输出型电压传感器，可以利用光信号传送驱动信号，且可以以光信号传送测定信号。传送光信号的光波导线路完全不会象电信号的传送线路那样混入电杂音，而且也不存在寄生电容、寄生电感等成分，因此即使采用长距离的信号传送线路，也不会发生任何障碍。
因此，通过将本发明的光驱动型驱动器和光输出型电压传感器应用于IC试验装置，即使试验头THD和主框架MIN之间距离变长，也可以通过以光信号在其间授受，而不受任何电障碍地将试验图案信号提供给被试验IC10。可以将被试验IC10输出的电压信号Vout无波形劣化地送入主框架MIN。
而且，由于信号传输线路不存在寄生电容或寄生电感等成分，所以在光波导线路传播的光信号的频率也可以采用高频率。其结果，提供给被试验IC10的试验图案信号的频率也可以设定为比电信号的情况下足够高的频率。因此可以使被试验IC10的试验速度高速化，可以飞跃性地提高IC试验装置的试验速度。
光驱动型驱动器20和光输出型电压传感器50完全不使用大量消耗电力的电性的有源元件，故发热量等于无。因此，即使将大量的光驱动型驱动器20和光输出型电压传感器50装在试验头THD上，发热量也极小，尤其是不需要使用冷却装置。因此可期待IC试验装置在制造上降低成本。
权利要求
1.一种IC试验装置，包括主框架，包括生成可应用到被试验IC的电试验图案信号的装置，和逻辑比较器，用于在从被试验IC输出的电IC试验应答信号和所期望的图案信号之间进行逻辑比较，以判定被试验IC是否有缺陷；以及试验头，安装在远离该主框架但接近被试验IC的地方，该IC试验装置其特征在于主框架还包括光源和光电检测器；试验头还包括光输出型电压传感器，它包括电介质基片，在该基片上形成的光分支部分，用于接收输入光作为电压传感器的光输入信号，所述输入光是以光方式从主框架的光源发送的，并且该光分支部分还用于将所接收的输入光分成两部分，在该基片上形成的光汇合部分，在该基片上互相并行地形成在光分支部分和光汇合部分之间的第一和第二光波导，用于通过它们传输由输入光分成的两部分，和在该基片上形成的第一、第二电极和共用电极，被配制成使得第一电极和共用电极沿第一光波导的相对的边排列成第一电极对，而第二电极和该共用电极沿第二光波导的相对的边排列成第二电极对；该光输出型电压传感器用于接收从被试验IC输出的电IC试验应答信号，作为第一和第二电极至少之一的电输入信号，并用于响应所接收的电IC试验应答信号，产生干涉光作为其光输出信号；以及该光电检测器用于接收从试验头的电压传感器以光方式发送的光输出信号，并将其转换回代表电IC试验应答信号的电输出信号，该电输出信号经历逻辑比较器的逻辑比较。
2.根据权利要求1的IC试验设备，其中第一和二电极连接在一起形成并行连接的电极，以便以不同方式将该电IC试验应答信号提供给第一和第二电极对。
3.根据权利要求1的IC试验设备，其中第二电极与共用电极相连接，以便将电IC试验应答信号提供给第一电极对。
4.根据权利要求1至3之一的IC试验设备，其中该光输出型电压传感器还包括一偏压电源，用于产生提供给共用电极的偏压，以便按照由于该偏压引起的提供给该电压传感器的IC试验应答信号的变化，控制从该电压传感器输出的干涉光的发射光强度随正弦曲线变化。
5.根据权利要求1至4之一的IC试验设备，其特征在于输入光是脉冲状的光。
6.根据权利要求1至4之一的IC试验设备，其中在基片中的光波导之一的附近，该电压传感器还具有一补正用光波导，用于传输输入光的一部分，以便返回主框架，转换成参照信号并与已经转换过的电输出信号进行组合，以形成补正的输出信号作为用于逻辑比较的电应答信号。
7.根据权利要求6的IC试验设备，其中该主框架还包括反馈部件，用于将该基准信号反馈给光源的一驱动电路，以便调节光源的输出强度。
8.根据权利要求1的IC试验设备，其特征在于具有多个探头的探头卡，用于连接排列在试验头中的被试验IC的引脚；以及多个电压传感器，以这样一种方式安装在该多个探头上每个探头与一个电压传感器相关联。
9.根据权利要求1的IC试验设备，其中该主框架也包括光信号转换器，用于将试验图案信号转换成光驱动器信号，以及该试验头也包括光驱动器，用于接收以光学方式从该主框架中的光信号转换器发送的光驱动信号，并按照该光驱动信号产生电试验图案信号。
10.根据权利要求2的IC试验设备，其中连接在一起形成并行连接的电极的第一和二电极中的每一个都具有预定阻抗的信号传输线结构，和被施加到该第一和二电极中的每一个并沿其传输的被输入的IC试验应答信号和透过该电压传感器的第一和第二光波导的光在同一方向上传播。
11.根据权利要求3的IC试验设备，其中第一电极对中的所述第一电极具有预定阻抗的信号传输线结构，和被施加到该第一电极并沿其传输的被输入的IC试验应答信号和透过该电压传感器的第一光波导的光在同一方向上传播。
全文摘要
一种IC试验装置，包括主框架和试验头，主框架包括图形发生器和逻辑比较器，试验头安装在远离该主框架但接近被试验IC的地方。所述主框架还包括光源和光电检测器；所述试验头还包括电介质基片，在该基片上形成的光分支部分、光汇合部分、互相并行地形成在光分支部分和光汇合部分之间的第一和第二光波导和第一、第二电极和共用电极。被试验IC输出的应答信号被提供给光输出型电压传感器，利用该光输出型电压传感器将被试验IC输出的电压信号作为光信号传送到主框架，利用光信号在主框架和试验头之间进行信号的授受，可以进行高速操作。
文档编号G01R31/28GK1434302SQ03101070
公开日2003年8月6日 申请日期2003年1月9日 优先权日2003年1月9日
发明者冈安俊幸 申请人:株式会社爱德万测试