JP3066074U - Semiconductor test equipment - Google Patents

Semiconductor test equipment

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JP3066074U JP1999005575U JP557599U JP3066074U JP 3066074 U JP3066074 U JP 3066074U JP 1999005575 U JP1999005575 U JP 1999005575U JP 557599 U JP557599 U JP 557599U JP 3066074 U JP3066074 U JP 3066074U
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DUTのクロック信号のジッタ測定を迅速に
行う半導体試験装置。 【解決手段】 テストプロセッサで装置全体の制御を
行い、アナログ測定部を有する半導体試験装置であっ
て、DUTのクロック信号の(1/整数)倍のサンプ
リング・パルスを発振するサンプリング・パルス発振器
と、該サンプリング・パルスを受け、サンプリング・
パルスを任意の時間、遅延させる可変遅延手段と、遅
延されたサンプリング・パルスでもってDUTのクロッ
ク信号をサンプリングするサンプラと、可変遅延手段
の遅延時間を変化させてサンプリング・パルスのタイミ
ングを変化させ、DUTのクロック信号のエッジをサー
チさせる制御手段とを具備する半導体試験装置。
(57) [Summary] A semiconductor test apparatus for quickly measuring jitter of a clock signal of a DUT. SOLUTION: This is a semiconductor test apparatus having an analog measuring unit, in which a test processor controls the entire apparatus, and a sampling pulse oscillator oscillating a sampling pulse of (1 / integer) times a clock signal of a DUT; Receiving the sampling pulse,
A variable delay means for delaying a pulse for an arbitrary time, a sampler for sampling a clock signal of a DUT with a delayed sampling pulse, and a delay time of the variable delay means for changing a timing of a sampling pulse; Control means for searching for an edge of a clock signal of a DUT.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【考案の属する技術分野】[Technical field to which the invention belongs]

この考案は、アナログLSI(大規模集積回路)やミクスドLSIを試験する ためのアナログ測定部を有する半導体試験装置であって、DUT(被試験デバイ ス)内部で用いているクロックのジッタを測定できる半導体試験装置に関する。 This invention is a semiconductor test apparatus having an analog measurement unit for testing an analog LSI (large-scale integrated circuit) or a mixed LSI, and can measure a jitter of a clock used in a DUT (device under test). The present invention relates to a semiconductor test device.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

半導体LSIの発展はめざましく、以前はLSIの機能毎にロジックLSIや メモリLSIやアナログLSI等に分類されていて、現在でもそれぞれ存在する が、更に「ミクスドLSI」としてロジック部やメモリ部やアナログ部等が統合 されたLSIも出現している。例えば1チップのテレビ用LSIやオーディオ用 LSIや通信用LSIの MODEMや CODEC等が典型的な「ミクスドLSI」のデバ イスと云えよう。つまりミクスドLSIは、ロジック部門に加えて A/Dコンバー タや D/Aコンバータ等のアナログ部門とメモリ部門とを混在したLSIである。 The development of semiconductor LSI has been remarkable, and it was previously classified into logic LSI, memory LSI, analog LSI, etc. according to the function of the LSI. Some LSIs have been integrated. For example, a one-chip television LSI, audio LSI, communication LSI MODEM, CODEC, etc. can be said to be typical "mixed LSI" devices. In other words, a mixed LSI is an LSI in which an analog section such as an A / D converter and a D / A converter and a memory section are mixed in addition to a logic section.

【0003】 上記のミクスドLSIを試験するためにミクスド半導体試験装置がある。アナ ログLSIのみを試験するためのアナログ半導体試験装置もある。更に、最近で はデジタル半導体試験装置にアナログ回路の試験も行う部門を装備した総合的な 半導体試験装置も開発されている。本明細書では、これらを総称して「半導体試 験装置」ということにする。まず、従来のいわゆるミクスド半導体試験装置につ いて説明する。There is a mixed semiconductor test apparatus for testing the above-mentioned mixed LSI. There is also an analog semiconductor test apparatus for testing only an analog LSI. Furthermore, recently, a comprehensive semiconductor test device equipped with a section for testing analog circuits has also been developed for digital semiconductor test devices. In this specification, these are collectively referred to as “semiconductor test equipment”. First, a conventional so-called mixed semiconductor test apparatus will be described.

【0004】 図5に従来の半導体試験装置の概略ブロック図を、図4に装置に使用している サンプリング・ヘッドの一例の構成図を、図6にミクスドLSIであるDUT2 2を測定する概念図を、図7にDUTのクロックのジッタを測定する方法の考え られる説明図を示す。図5を主に用いて説明する。この半導体試験装置を大きく 分類すると、ワーク・ステーション(EWS)50と、メインフレーム(MF) 30と、テストヘッド(TH)20とから構成されている。FIG. 5 is a schematic block diagram of a conventional semiconductor test apparatus, FIG. 4 is a configuration diagram of an example of a sampling head used in the apparatus, and FIG. 6 is a conceptual view of measuring a DUT 22 as a mixed LSI. FIG. 7 shows a possible explanatory diagram of a method for measuring the jitter of the clock of the DUT. This will be described mainly with reference to FIG. The semiconductor test apparatus is roughly divided into a work station (EWS) 50, a main frame (MF) 30, and a test head (TH) 20.

【0005】 ワーク・ステーション50は、オペレータが操作するところであって、テスト プロセッサ51や表示部52や、図示していないがキーボードなどの入出力手段 を有している。テストプロセッサ51は装置全体の制御を行い、テスタバス53 やVXIバス54を介して各ユニットに制御信号を与える。VXIバス54は、 米国で標準化が進んでいるモジュール型計測器用のシステム・バスであって、こ れを導入したのは、異なるメーカのモジュールやプリント基板を組み合わせてア ナログ測定部31のシステムが容易に構成することができるからである。従って 、全てのユニットやモジュールを自社製にすると、必ず必要なバスではなくテス タバス53のみで構成しても良い。また、テストプロセッサ51はメインフレー ム30に設けてもよいが、このときもワーク・ステーション50でテストプロセ ッサ51を駆動する。The work station 50 is operated by an operator and includes a test processor 51, a display unit 52, and input / output means such as a keyboard (not shown). The test processor 51 controls the entire apparatus, and supplies a control signal to each unit via the tester bus 53 and the VXI bus 54. The VXI bus 54 is a system bus for modular measuring instruments, which is being standardized in the United States. The system bus was introduced because the system of the analog measuring unit 31 was constructed by combining modules and printed circuit boards of different manufacturers. This is because it can be easily configured. Therefore, if all units and modules are manufactured in-house, the test bus 53 may be used instead of the necessary bus. The test processor 51 may be provided in the main frame 30, but at this time, the test processor 51 is driven by the work station 50.

【0006】 メインフレーム30は、この半導体試験装置の主構成を成すところであって、 主にアナログ測定部31とデジタル測定部41とがある。メインフレーム30内 のアナログ測定部31の各ユニットや各モジュールには、例えばVXIバス54 で、デジタル測定部41の各ユニットにはテスタバス53で、それぞれテストプ ロセッサ51と結ばれ、データの授受を行っている。 それぞれについて簡単に説明する。The main frame 30 is a main component of the semiconductor test apparatus, and mainly includes an analog measuring section 31 and a digital measuring section 41. Each unit and each module of the analog measurement unit 31 in the main frame 30 are connected to a test processor 51 by, for example, a VXI bus 54 and each unit of the digital measurement unit 41 by a tester bus 53 to exchange data. ing. Each will be briefly described.

【0007】 アナログ測定部31には、任意のアナログ波形信号を発生する任意波形発生器 (AWG;Arbitrary Waveform Generator)32や、アナログ信号をデジタル信 号に変換するデジタイザ(DGT;Digitizer )33や、任意のハイレベル基準 電圧(VRH)を発生するハイレベル基準電圧発生器34や任意のローレベル基 準電圧(VRL)を発生するローレベル基準電圧発生器35等々の複数のアナロ グ・モジュールで構成されている。イベント・マスタ(EM;Event Master)3 8は、これら複数のアナログ・モジュール等の動作を制御している。The analog measuring section 31 includes an arbitrary waveform generator (AWG) 32 for generating an arbitrary analog waveform signal, a digitizer (DGT) 33 for converting an analog signal into a digital signal, It comprises a plurality of analog modules such as a high-level reference voltage generator 34 for generating an arbitrary high-level reference voltage (VRH) and a low-level reference voltage generator 35 for generating an arbitrary low-level reference voltage (VRL). Have been. An event master (EM) 38 controls the operation of the plurality of analog modules and the like.

【0008】 本明細書で、イベント・マスタ(EM)38とは、クロック・マスタ(CM; Clock Master)37からの数種類のクロック信号から所定のクロック信号を直接 にあるいは分周して、クロック信号のバースト波を並列して数種類生成し、並列 に設置した複数のマルチプレクサを介して、アナログ関係の各ユニットや各モジ ュールに対して並列にそれぞれ必要なスタート・ストップのシーケンス等を正確 に制御して出力する部門をいう。 アナログ測定部31は本装置で生成したアナログ・テスト信号をDUT(被試 験デバイス)22に与え、DUT22からの応答信号を処理し合否判定したりし てDUT22のアナログ部門の測定を行う。In this specification, an event master (EM) 38 is a clock signal obtained by directly or dividing a predetermined clock signal from several types of clock signals from a clock master (CM) 37. A number of types of burst waves are generated in parallel, and the necessary start / stop sequences, etc., required in parallel for each analog-related unit and module are accurately controlled through multiple multiplexers installed in parallel. Means the department that outputs. The analog measuring unit 31 supplies an analog test signal generated by the present apparatus to a DUT (device under test) 22, processes a response signal from the DUT 22, and makes a pass / fail decision to measure the analog section of the DUT 22.

【0009】 デジタル測定部41には、DUT22を試験する論理パターンと期待値パター ンとを生成するパターン発生器(PG)44や、パターンのタイミングを生成す るタイミング発生器(TG)43や、論理パターンをDUT22に与える試験信 号に変換する波形整形器(FMT)42や、DUT22の応答信号を期待値パタ ーンと比較するパターン比較器(COMP)45等が含まれており、DUT22 のロジック部門の測定を行う。The digital measuring unit 41 includes a pattern generator (PG) 44 for generating a logical pattern for testing the DUT 22 and an expected value pattern, a timing generator (TG) 43 for generating a pattern timing, A waveform shaper (FMT) 42 for converting a logic pattern into a test signal to be given to the DUT 22, a pattern comparator (COMP) 45 for comparing a response signal of the DUT 22 with an expected value pattern, and the like are included. Perform measurements in the logic department.

【0010】 テストヘッド20には、パフォーマンスボード(PB)21が装着され、DU T22にテスト信号を与えてその応答信号を受ける信号の授受を行い、DUT2 2を試験する。パフォーマンスボード21とメインフレーム30のアナログ測定 部31やデジタル測定部41との間にはそれぞれケーブルで接続されている。[0010] A performance board (PB) 21 is mounted on the test head 20, and a test signal is provided to the DUT 22 to transmit and receive a signal for receiving a response signal to test the DUT 22. Cables are connected between the performance board 21 and the analog measuring section 31 and the digital measuring section 41 of the main frame 30, respectively.

【0011】 図6に、ミクスドLSIであるDUT22の一例の概略構成図とそれを試験す る一例の概念図を示す。 DUT22のロジック部門17には、デジタル測定部41の波形整形器42か らのテスト信号が与えられ、その応答信号はコンパレータで電圧比較され、パタ ーン比較器45で期待値パターンと比較されて良否が判定される。FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of an example of the DUT 22 which is a mixed LSI and a conceptual diagram of an example of testing the same. The test signal from the waveform shaper 42 of the digital measuring section 41 is given to the logic section 17 of the DUT 22, and the response signal is compared with the voltage by the comparator and compared with the expected value pattern by the pattern comparator 45. Pass / fail is determined.

【0012】 A/Dコンバータ部門18にはアナログ測定部31のAWG32から任意のア ナログ波形が与えられ、DUT22でデジタル化されたデジタル値をバッファメ モリであるDCAP(Data Caputre)36に記憶させ、後に良否が判定される。The A / D converter section 18 is given an arbitrary analog waveform from the AWG 32 of the analog measuring section 31 and stores a digital value digitized by the DUT 22 in a DCAP (Data Caputre) 36 which is a buffer memory. Pass / fail is determined later.

【0013】 D/Aコンバータ部門19には、アナログ測定部31のハイレベル基準電圧発 生器34からH端子にハイレベルの基準電圧(VRH)が、ローレベル基準電圧 発生器35からL端子にローレベルの基準電圧(VRL)が与えられ、ロジック ドライバピンより論理データが与えられて、DUT22は入力論理データ信号に 対応するアナログ信号を発生する。DUT22から出力されるアナログ信号はデ ジタイザ(DGT)33でデジタル化されて良否が判定される。In the D / A converter section 19, a high-level reference voltage (VRH) is supplied from the high-level reference voltage generator 34 of the analog measuring unit 31 to the H terminal, and a low-level reference voltage generator 35 is supplied from the low-level reference voltage generator 35 to the L terminal. When a low-level reference voltage (VRL) is applied and logic data is applied from a logic driver pin, the DUT 22 generates an analog signal corresponding to the input logic data signal. The analog signal output from the DUT 22 is digitized by a digitizer (DGT) 33 to determine the quality.

【0014】 半導体試験装置には、DUT22からの数100MHz以上の高周波信号を処 理するためにサンプリング・ヘッド(SH)39も準備されている。高周波信号 はサンプリング・ヘッド39で数MHz以下の信号に変換されてデジタイザ33 に送られる。デジタイザ33の出力データはFFT(高速フーリエ変換)演算手 段でデータ処理して良否判定することもある。 サンプリング・ヘッド39は、テストヘッド20に設けているのが一般的であ るが、本明細書では、説明上メインフレーム30に設けて説明する。The semiconductor test apparatus is also provided with a sampling head (SH) 39 for processing a high-frequency signal of several hundred MHz or more from the DUT 22. The high frequency signal is converted into a signal of several MHz or less by the sampling head 39 and sent to the digitizer 33. The output data of the digitizer 33 may be subjected to data processing by an FFT (Fast Fourier Transform) operation means to determine the quality. The sampling head 39 is generally provided on the test head 20, but in this specification, the sampling head 39 is provided on the main frame 30 for explanation.

【0015】 前述したように、DUT22である半導体LSIの発展はめざましく、システ ムLSIとして益々発展している。従って従来では、テスト項目で無かった項目 のテスト項目が要求されている。その内の一つに、DUT22が発生しているク ロック信号のジッタの測定項目である。ジッタとは、信号の時間的ふらつきであ り、位相の迅速でしかも断続的な変化をいう。例えば、オッシロスコープ上で観 測される信号波形の左右の振れである。As described above, the semiconductor LSI which is the DUT 22 has remarkably developed, and is increasingly developed as a system LSI. Therefore, conventionally, test items that are not test items are required. One of them is a measurement item of the jitter of the clock signal generated by the DUT 22. Jitter is a temporal fluctuation of a signal, and a rapid and intermittent change in phase. For example, left and right swings of a signal waveform observed on an oscilloscope.

【0016】 図6に示すように、DUT22にはクロック発生部門15があり、発生したク ロック信号を他のロジック部門17やA/Dコンバータ部門18やD/Aコンバ ータ部門19等に与えて同期を取りながら総合的な動作をしている。最近のDU T22には、クロック出力端子16を有しているものもある。DUT22のジッ タが大きいと電子機器のシステム構成において誤動作等の問題が生じるので、試 験の必要性がある。このクロック出力端子16のクロック信号のジッタを半導体 試験装置で測定するものである。As shown in FIG. 6, the DUT 22 has a clock generation section 15, which supplies the generated clock signal to another logic section 17, an A / D converter section 18, a D / A converter section 19, and the like. And perform a comprehensive operation while synchronizing. Some recent DUTs 22 have a clock output terminal 16. If the jitter of the DUT 22 is large, a problem such as a malfunction occurs in the system configuration of the electronic device, so that a test is required. The jitter of the clock signal at the clock output terminal 16 is measured by a semiconductor test device.

【0017】 半導体試験装置でもって、このジッタを測定する方法には、図7に示す方法が 考えられる。図7(A)はDUT22のクロック信号であり、繰り返し周波数を 例えば20MHzとする。図7(B)は半導体試験装置のサンプリングクロック であり、例えば2.01MHzとする。図示していないが、図7(B)のサンプ リングクロックの立ち上がりでサンプリング・パルスを生成し、この位相が被測 定信号と若干ずれているサンプリング・パルスで、図7(A)のDUT22のク ロックパルスをサンプリングする。As a method of measuring the jitter using a semiconductor test apparatus, a method shown in FIG. 7 can be considered. FIG. 7A shows a clock signal of the DUT 22, and the repetition frequency is, for example, 20 MHz. FIG. 7B shows a sampling clock of the semiconductor test apparatus, for example, 2.01 MHz. Although not shown, a sampling pulse is generated at the rising edge of the sampling clock in FIG. 7B, and the phase of the sampling pulse is slightly shifted from the signal under measurement. Samples clock pulse.

【0018】 サンプリングを行うには、例えば図4に示すサンプリング・ヘッドを用いる。 このサンプリングされた信号をデジタイザ33に与えてデータを求めると、例え ば図7(C)のようなDUT22のクロックパルスが再現される。 図7(C)の波形上の数字はサンプリングポイントの数字である。このデータ のエッジ間が周期であり、図7(D)のようにデータ6とデータ24が周期とな る。複数の波形のエッジ間の周期を比較することによりジッタが求まる。To perform sampling, for example, a sampling head shown in FIG. 4 is used. When the sampled signal is applied to the digitizer 33 to obtain data, for example, a clock pulse of the DUT 22 as shown in FIG. 7C is reproduced. The numbers on the waveform in FIG. 7C are the numbers of the sampling points. The period between the edges of this data is a period, and data 6 and data 24 are a period as shown in FIG. Jitter is obtained by comparing periods between edges of a plurality of waveforms.

【0019】[0019]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

従来の半導体試験装置の構成でも、DUT22のクロック信号のジッタを求め ることはできる。しかしながら、上述したように、サンプリング・ヘッドとデジ タイザによるサンプラを用いてジッタ測定する場合には、被測定信号であるDU Tのクロック信号の数周期以上の波形を全てサンプリングして波形を再現する必 要がある。 Even with the configuration of the conventional semiconductor test apparatus, the jitter of the clock signal of the DUT 22 can be obtained. However, as described above, when jitter is measured using a sampler with a sampling head and a digitizer, the waveform is reproduced by sampling all the waveforms of the DUT clock signal, which is the signal under measurement, over several periods. There is a need.

【0020】 このことは、サンプリングポイントが非常に多くなり、このジッタ測定に多く の測定時間をかけることになり、全体的な測定の効率が悪くなり、テスト・コス トの向上につながる。 この考案は、わずかなハードを追加して、迅速にDUTのクロック信号のジッ タを測定することを目的とする。[0020] This means that the number of sampling points becomes very large, so that much time is required for this jitter measurement, the efficiency of the overall measurement is reduced, and the test cost is improved. This invention aims to quickly measure the jitter of the clock signal of the DUT with a little additional hardware.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するために、この考案は、DUTのクロック信号の(1/整数 )倍の周波数、つまり整数分の1倍の周波数のパルス信号を発振するサンプリン グ・パルス発振器と、サンプリング・パルスを任意の時間、遅延させる可変遅延 手段と、遅延されたサンプリング・パルスでDUTのクロック信号をサンプリン グするサンプラと、可変遅延手段の遅延量を変化させてDUTのクロック信号の エッジをサーチさせる制御手段とで構成させる。 In order to achieve the above object, the present invention provides a sampling pulse oscillator that oscillates a pulse signal having a frequency that is (1 / integer) times the frequency of the clock signal of the DUT, that is, a frequency that is a fraction of an integer, and a sampling pulse. Delay means for delaying the clock signal by an arbitrary time, a sampler for sampling the clock signal of the DUT with the delayed sampling pulse, and control for changing the delay amount of the variable delay means to search for the edge of the clock signal of the DUT. Means.

【0022】 サンプリング・パルス発振器はクロック・マスタに付属したクロック・ソース に設置するのがよい。半導体試験装置では、主な複数のクロック発振器をクロッ ク・マスタに付属したクロック・ソースに設置し管理しているからである。DU Tのクロック信号の周波数は仕様書や取扱説明書等に記載しており、一般に既知 である。そこでサンプリング・パルス発振器は低ジッタでパルスを発振し、DU Tのクロック信号の(1/整数)倍の所定の周波数を発振できるシンセサイザで よい。[0022] The sampling pulse oscillator is preferably located in a clock source attached to the clock master. This is because the semiconductor test equipment installs and manages a number of main clock oscillators on the clock source attached to the clock master. The frequency of the DUT clock signal is described in specifications, instruction manuals, etc., and is generally known. Therefore, the sampling pulse oscillator may be a synthesizer which can oscillate a pulse with low jitter and oscillate a predetermined frequency (1 / integer) times the DUT clock signal.

【0023】 低ジッタのサンプリング・パルスは任意の時間を遅延できる可変遅延手段を通 してサンプラに与えられる。可変遅延手段は、クロック・マスタから数種類のク ロック信号を入力して加工し、アナログ関係の各モジュールに対し並列に必要な スタート・ストップを出力するイベント・マスタに設けるのがよい。但し、この サンプリング・パルスは低ジッタの高純度のパルスを必要とするので、単独で直 接にサンプリング・パルス発振器より受けて遅延させ、サンプラに伝送する。The low jitter sampling pulse is provided to the sampler through variable delay means that can delay any time. The variable delay means is preferably provided in an event master which inputs and processes several types of clock signals from the clock master and outputs the required start / stop in parallel to each analog-related module. However, since this sampling pulse requires a low-jitter, high-purity pulse, it is received directly from the sampling pulse oscillator, delayed, and transmitted to the sampler.

【0024】 サンプラは単独に設けてもよいが、半導体試験装置には既にサンプリング・ヘ ッドとデジタイザが設置されているのが一般的であるので、この両者を用いてサ ンプラとして用いるのがよい。可変遅延手段からのサンプリング・パルスを受け たサンプラは、DUTからのクロック信号をサンプリングしてデータ処理する。Although a sampler may be provided independently, it is common for a semiconductor test apparatus to have a sampling head and a digitizer already installed. Therefore, it is preferable to use both of them as a sampler. Good. The sampler having received the sampling pulse from the variable delay means samples the clock signal from the DUT and processes the data.

【0025】 上述した可変遅延手段の分解能は、時代の技術レベルによる要求性能で決まる が、例えば、1ns(10-9秒)単位に可変遅延することができるものとする。 この遅延時間の制御は制御手段で行う。制御手段はテストプロセッサの一部に 設ければよい。制御手段のテストプログラムによる制御で任意に遅延時間を可変 できるようにする。The resolution of the above-mentioned variable delay means is determined by the required performance according to the technological level of the times, but it is assumed that the variable delay means can perform variable delay in units of 1 ns (10 −9 seconds), for example. The control of the delay time is performed by control means. The control means may be provided in a part of the test processor. The delay time can be arbitrarily varied by control by the test program of the control means.

【0026】 制御手段は、サンプリング・パルスのエッジを変化させて、DUTのクロック 信号のエッジをサーチする。サーチは、高速サーチ法のバイナリ・サーチ法がよ い。バイナリ・サーチ法とは、目標点とその点をはさむ2点の中点との大小を比 較し、探索領域を半分除き、この過程を繰り返すことによって、目標点を決定し ていく方法である。一度DUTのクロック信号のエッジを確認すると、その時の 遅延量を基準として、その後のエッジの振れを測定してジッタの時間量を測定す ることができる。次に、考案の内容について述べる。The control means changes the edge of the sampling pulse to search for the edge of the clock signal of the DUT. For the search, the binary search method of the high-speed search method is preferable. The binary search method is a method in which the target point is determined by comparing the magnitude of a target point with the midpoint of two points sandwiching the point, excluding half the search area, and repeating this process. . Once the edge of the clock signal of the DUT is confirmed, the amount of jitter can be measured by measuring the swing of the subsequent edge based on the amount of delay at that time. Next, the contents of the invention will be described.

【0027】 第1考案は基本的な考案である。つまり、テストプロセッサで装置全体の制 御を行い、アナログ測定部を有する半導体試験装置であって、DUTのクロッ ク信号の(1/整数)倍の周波数であるサンプリング・パルスを発振するサンプ リング・パルス発振器と、該サンプリング・パルスを受け、サンプリング・パ ルスを任意の時間、遅延させる可変遅延手段と、遅延されたサンプリング・パ ルスでもってDUTのクロック信号をサンプリングするサンプラと、可変遅延 手段の遅延時間を変化させてサンプリング・パルスのタイミングを変化させ、D UTのクロック信号のエッジをサーチさせる制御手段とを具備する半導体試験装 置である。The first device is a basic device. In other words, a semiconductor test device having an analog measuring unit, in which the test processor controls the entire device, generates a sampling pulse that oscillates a sampling pulse having a frequency (1 / integer) times the clock signal of the DUT. A pulse oscillator, a variable delay means for receiving the sampling pulse and delaying the sampling pulse for an arbitrary time, a sampler for sampling the clock signal of the DUT with the delayed sampling pulse, and a variable delay means. And a control means for changing the timing of the sampling pulse by changing the delay time and searching for the edge of the clock signal of the DUT.

【0028】 第2考案は従来の設計手法に適する具体的な考案である。つまり、テストプ ロセッサで装置全体の制御を行い、アナログ測定部を有する半導体試験装置であ って、DUTのクロック信号の(1/整数)倍の周波数であるサンプリング・ パルスを発振するサンプリング・パルス発振器を有するクロック・マスタと、 クロック・マスタからのサンプリング・パルスを受け、該サンプリング・パルス を任意の時間、遅延させる可変遅延手段を有するイベント・マスタと、イベン ト・マスタからの遅延されたサンプリング・パルスでもってDUTのクロック信 号をサンプリングするサンプリング・ヘッドと、サンプリング・ヘッドからの サンプリングされたDUTのクロック信号を受けてデジタイズするデジタイザと 、イベント・マスタの可変遅延手段の遅延時間を変化させて、DUTのクロッ ク信号のエッジをサーチさせる制御手段とを具備して、DUTのクロック信号の ジッタを測定する半導体試験装置である。The second device is a specific device suitable for a conventional design method. In other words, the test processor controls the entire apparatus, and is a semiconductor test apparatus having an analog measuring unit. The sampling pulse oscillator oscillates a sampling pulse having a frequency (1 / integer) times the clock signal of the DUT. A master having variable delay means for receiving a sampling pulse from the clock master and delaying the sampling pulse for an arbitrary time; and a delayed sampling from the event master. A sampling head that samples the clock signal of the DUT with pulses, a digitizer that receives and digitizes the sampled clock signal of the DUT from the sampling head, and changes the delay time of the variable delay means of the event master. , DUT clock signal And a control means for searching for an edge of the DUT and measuring the jitter of the clock signal of the DUT.

【0029】[0029]

【考案の実施の形態】[Embodiment of the invention]

考案の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図1に本考案に よる半導体試験装置の一実施例の構成図を、図2に本考案に使用する可変遅延手 段の一例の構成図を、図3に本考案でのDUTのクロック信号のエッジをサーチ する説明図を、図4にはサンプリング・ヘッドの一例の構成図を示す。 An embodiment of the invention will be described based on an example with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a semiconductor test apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an example of a variable delay device used in the present invention, and FIG. 3 is a diagram of a clock signal of a DUT according to the present invention. FIG. 4 shows an explanatory diagram for searching for an edge, and FIG. 4 shows a configuration diagram of an example of a sampling head.

【0030】 数値を用いて説明する。例えばDUTのクロック信号の繰り返し周波数を10 MHz、つまり周期を0.1μsとし、サンプリング・パルスの繰り返し周波数 を1MHz、つまり周期を1μsとする。これは、サンプリング・パルスをDU Tのクロック信号の(1/10)倍の周波数で発振させていることになる。この 両者は位相が同期していない。これを同期させるには両者の立ち上がりのエッジ を、つまり、サンプリング・パルスの位相を、例えば1ns分解能で遅延し変化 させて一致させる。最初の両者の一致時の遅延時間とそのときの電圧レベルを基 準とし、遅延時間はそのまま一定として、その後の最大の電圧レベルの変化量を 求める。その電圧レベルの最大変化量を時間変化量に換算してジッタとする。Description will be made using numerical values. For example, the repetition frequency of the DUT clock signal is 10 MHz, that is, the period is 0.1 μs, and the repetition frequency of the sampling pulse is 1 MHz, that is, the period is 1 μs. This means that the sampling pulse is oscillated at (1/10) times the frequency of the DUT clock signal. The two are not in phase. In order to synchronize them, the rising edges of both, that is, the phases of the sampling pulses are delayed and changed with a resolution of, for example, 1 ns, and are made to coincide. Based on the delay time at the time of the first coincidence and the voltage level at that time, the delay time is kept constant, and the maximum voltage level change thereafter is obtained. The maximum change amount of the voltage level is converted into a time change amount, and is referred to as jitter.

【0031】 電圧レベルの変化量を時間変化量に換算する最も簡単な手段を説明する。 DUT22のクロック信号の波形を図7(C)とする。そして立ち上がりのエ ッジがサンプリング・パルスと一致した電圧レベルを図7(C)の点6の電圧レ ベルとする。低ジッタのサンプリング・パルスの発生を一定時毎とし、ジッタが 生じているDUTのクロック信号の電圧レベルを測定すると、クロック信号が左 右に振れているので測定毎に電圧レベルが変化する。The simplest means for converting a voltage level change into a time change will be described. FIG. 7C shows the waveform of the clock signal of the DUT 22. The voltage level at which the rising edge coincides with the sampling pulse is defined as the voltage level at point 6 in FIG. 7C. When a sampling pulse with low jitter is generated at regular intervals and the voltage level of the clock signal of the DUT in which jitter occurs is measured, the voltage level changes every measurement because the clock signal swings right and left.

【0032】 測定した電圧レベルの最大変化量をYとする。左右に振れるジッタ量をXとす る。DUTのクロック信号の立ち上がり波形を直線と仮定してその角度をθとす る。すると、(Y/X)=tanθ の式が成り立つ。従って、X=(Y/tanθ ) となり、電圧レベルの最大変化量Yを測定することにより、ジッタ量Xを求める ことができる。The maximum change amount of the measured voltage level is defined as Y. Let X be the amount of jitter that swings left and right. Assuming that the rising waveform of the clock signal of the DUT is a straight line, the angle is θ. Then, the formula of (Y / X) = tanθ is established. Therefore, X = (Y / tan θ), and the jitter amount X can be obtained by measuring the maximum change amount Y of the voltage level.

【0033】 図1はこの考案の一実施例のブロック図である。クロック・マスタ37は、図 示していないが、付属する複数のクロック・ソースのクロック信号を処理してい るが、クロック・ソースには任意の周波数を発振できるシンセサイザがある。こ のシンセサイザにDUTのクロック信号の繰り返し周波数の(1/整数)倍、上 記の数値では10分の1倍の1MHzの低ジッタのサンプリング・パルスを生成 させる。この1MHzの低ジッタのサンプリング・パルスをクロック・マスタ3 7は、そのままイベント・マスタ38に伝送する。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. Although not shown, the clock master 37 processes clock signals from a plurality of attached clock sources. The clock source includes a synthesizer capable of oscillating an arbitrary frequency. This synthesizer generates a low jitter sampling pulse of 1 MHz, which is (1 / integer) times the repetition frequency of the clock signal of the DUT, which is one tenth of the above value. The clock master 37 transmits the 1 MHz low jitter sampling pulse to the event master 38 as it is.

【0034】 イベント・マスタ38でも、特に加工せずに、新たに設けた可変遅延手段5に 直接入力させて、例えば、1ns単位で任意に遅延できるようにしてサンプリン グ・ヘッド39に出力する。つまり、イベント・マスタ38においてもクロック ・マスタ37においても、サンプリング・クロックを分周したりマルチプレクサ を通したりして加工すると、新たにジッタが生じるので、発振器で生成した低ジ ッタのサンプリング・パルスをそのまま出力できるように構成する。Even in the event master 38, the data is directly input to the newly provided variable delay means 5 without any particular processing, and is output to the sampling head 39 so that it can be arbitrarily delayed in, for example, 1 ns. In other words, in the event master 38 and the clock master 37, if the sampling clock is processed by dividing or passing through a multiplexer, a new jitter is generated. It is configured so that the pulse can be output as it is.

【0035】 図2はイベント・マスタ38に新たに設けた可変遅延手段5の一例の構成図で ある。サンプリング・パルスは入力端子81 から入力し、出力端子82 から出力 する。遅延素子7i(i=1〜n)は、例えばインバータの縦続した列で一定時 間の遅延を行う。例えば、1ns単位の可変遅延手段5であると、遅延素子71 は遅延時間を1nsとし、遅延素子72 は2nsとし、遅延素子73 は4nsと し、遅延素子7nは2n-1 nsとしてアナログ遅延を行う。6i(i=1〜n) はセレクタで、サンプリング・パルスを直接通過させたり、遅延素子7iで遅延 されたものを通過させたりする。セレクタ6iはレジスタ9からの選択信号で制 御される。FIG. 2 is a configuration diagram of an example of the variable delay means 5 newly provided in the event master 38. Sampling pulses are input from the input terminal 8 1, outputs from an output terminal 82. The delay element 7i (i = 1 to n) delays a fixed time in, for example, a cascade of inverters. For example, if it is a variable delay means 5 of 1ns units, delay element 71 is set to 1ns delay time, the delay element 7 2 and 2 ns, the delay element 7 3 and 4 ns, the delay element 7n is 2 n-1 ns To perform analog delay. Reference numeral 6i (i = 1 to n) denotes a selector for directly passing a sampling pulse or passing a signal delayed by a delay element 7i. The selector 6i is controlled by a selection signal from the register 9.

【0036】 レジスタ9は、選択信号をデータ入力端子10から入力し、イネーブル端子1 1からのイネーブル信号時にクロック端子12からのクロック信号で選択信号を ラッチし、その選択信号をセレクタ6iに出力する。The register 9 inputs a selection signal from the data input terminal 10, latches the selection signal with a clock signal from the clock terminal 12 when the enable signal from the enable terminal 11 is output, and outputs the selection signal to the selector 6 i. .

【0037】 図3は、DUTのクロック信号のエッジをサーチする一例の説明図であり、D UTのクロック信号のエッジを挟んでバイナリ・サーチ法でエッジをサーチして いる。 図4は、本考案でも使用できるサンプリング・ヘッド39の一例の構成図であ る。クロック・マスタ37からのサンプリング・パルスが入力時のみダイオード ・ブリッジ40はオンする。このとき入力信号であるDUTのクロック信号のレ ベルは蓄積コンデンサChにチャージされ、バッファ・アンプを介してデジタイ ザ33に出力される。FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of searching for the edge of the clock signal of the DUT, and the edge is searched by the binary search method with the edge of the clock signal of the DUT interposed therebetween. FIG. 4 is a configuration diagram of an example of the sampling head 39 that can be used in the present invention. The diode bridge 40 turns on only when a sampling pulse from the clock master 37 is input. At this time, the level of the DUT clock signal, which is an input signal, is charged to the storage capacitor Ch and output to the digitizer 33 via the buffer amplifier.

【0038】 デジタイザ33ではアナログ信号をデジタル化し、データを処理して、DUT のクロック信号のエッジとサンプリング・パルスのエッジとの一致を検索する。 最初の一致時の可変遅延手段5の遅延時間と電圧レベルを基準として、その後の DUTのクロック信号のエッジの振れによる電圧レベルの変化量をサンプリング 測定し、その電圧レベルの変化量を時間変化量に換算することによりDUTのク ロック信号のジッタ量を測定する。The digitizer 33 digitizes the analog signal, processes the data, and searches for a match between the edge of the clock signal of the DUT and the edge of the sampling pulse. Based on the delay time and the voltage level of the variable delay means 5 at the time of the first coincidence, the amount of change in the voltage level due to the swing of the edge of the clock signal of the DUT is sampled and measured. Then, the jitter amount of the clock signal of the DUT is measured.

【0039】[0039]

【考案の効果】[Effect of the invention]

以上詳細に説明したように、DUTのクロック信号のジッタを測定するには、 従来の手法ではDUTのクロック信号をデジタイズして波形を再現し、周期を計 算して、複数のDUTのクロック信号の周期の差、振れを求めて測定するしかな かった。従って測定するポイント数が非常に多く、測定時間が非常に長くなる。 As described in detail above, to measure the jitter of the clock signal of the DUT, the conventional method digitizes the clock signal of the DUT, reproduces the waveform, calculates the period, and calculates the clock signal of a plurality of DUTs. The only difference was the measurement of the period difference and the runout. Therefore, the number of points to be measured is very large, and the measurement time becomes very long.

【0040】 この考案はDUTのクロック信号のジッタを迅速に測定することを目的とし、 そのために既知のDUTのクロック信号の(1/整数)倍の周波数であるサンプ リング・パルスを生成し、そのサンプリング・パルスを可変遅延手段5で遅延さ せながらDUTのクロック信号のエッジをサーチさせるものである。このエッジ の振れを求めてジッタを測定する。 従って、測定時間は非常に短縮され、演算も少なくなる。この考案の技術的効 果は大である。The present invention aims to quickly measure the jitter of a DUT clock signal, and for that purpose, generates a sampling pulse having a frequency (1 / integer) times the frequency of a known DUT clock signal. The edge of the clock signal of the DUT is searched while the sampling pulse is delayed by the variable delay means 5. The jitter of this edge is measured and the jitter is measured. Therefore, the measurement time is greatly reduced and the number of calculations is reduced. The technical effect of this invention is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案による半導体試験装置の一実施例の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a semiconductor test apparatus according to the present invention.

【図2】本考案に使用する可変遅延手段5の一例の構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an example of a variable delay unit 5 used in the present invention.

【図3】本考案でのDUTのクロック信号のエッジをサ
ーチする一例の説明図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of searching for an edge of a clock signal of a DUT according to the present invention;

【図4】本考案及び従来構成で使用するサンプリング・
ヘッド39の一例の構成図である。
FIG. 4 shows a sampling circuit used in the present invention and the conventional configuration.
FIG. 3 is a configuration diagram of an example of a head 39.

【図5】従来の半導体試験装置の一例の概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an example of a conventional semiconductor test device.

【図6】ミクスドLSIであるDUT22の一例の概略
構成図とそれを試験する一例の概念図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an example of a DUT 22, which is a mixed LSI, and a conceptual diagram of an example of testing the same.

【図7】従来の半導体試験装置で、DUT22のクロッ
クのジッタを測定する方法の考えられる説明図である。
FIG. 7 is a possible explanatory diagram of a method of measuring a jitter of a clock of a DUT 22 in a conventional semiconductor test apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 可変遅延手段 6i(i=1〜n) セレクタ 7i(i=1〜n) 遅延素子 9 レジスタ 10 データ入力端子 11 イネーブル端子 12 クロック端子 15 クロック発生部門 16 クロック出力端子 17 ロジック部門 18 A/Dコンバータ部門 19 D/Aコンバータ部門 20 テストヘッド(TH) 21 パフォーマンスボード(PB) 22 DUT(被試験デバイス) 30 メインフレーム(MF) 31 アナログ測定部 32 任意波形発生器(AWG) 33 デジタイザ(DGT) 34 ハイレベル基準電圧発生器 35 ローレベル基準電圧発生器 36 データメモリ(DCAP) 37 クロック・マスタ(CM) 38 イベント・マスタ(EM) 39 サンプリング・ヘッド(SH) 40 ダイオード・ブリッジ 41 デジタル測定部 42 波形整形器(FMT) 43 タイミング発生器(TG) 44 パターン発生器(PG) 45 パターン比較器(COMP) 46 フェイル・メモリ(FM) 50 ワーク・ステーション(EWS) 51 テストプロセッサ(TP) 52 表示部 53 テスタバス 54 VXIバス Y 電圧レベルの最大変化量 X ジッタ量をX θ クロック信号の立ち上がり波形の角度 Reference Signs List 5 variable delay means 6i (i = 1 to n) selector 7i (i = 1 to n) delay element 9 register 10 data input terminal 11 enable terminal 12 clock terminal 15 clock generation section 16 clock output terminal 17 logic section 18 A / D Converter section 19 D / A converter section 20 Test head (TH) 21 Performance board (PB) 22 DUT (device under test) 30 Main frame (MF) 31 Analog measuring section 32 Arbitrary waveform generator (AWG) 33 Digitizer (DGT) 34 High-level reference voltage generator 35 Low-level reference voltage generator 36 Data memory (DCAP) 37 Clock master (CM) 38 Event master (EM) 39 Sampling head (SH) 40 Diode bridge 41 Digital measuring unit 42Waveform shaper (FMT) 43 Timing generator (TG) 44 Pattern generator (PG) 45 Pattern comparator (COMP) 46 Fail memory (FM) 50 Work station (EWS) 51 Test processor (TP) 52 Display unit 53 Tester bus 54 VXI bus Y Maximum change in voltage level X Jitter amount X θ Angle of rising waveform of clock signal

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Utility model registration claims] 【請求項1】 テストプロセッサで装置全体の制御を行
い、アナログ測定部を有する半導体試験装置において、 DUTのクロック信号の(1/整数)倍の周波数である
サンプリング・パルスを発振するサンプリング・パルス
発振器と、 該サンプリング・パルスを受け、サンプリング・パルス
を任意の時間、遅延させる可変遅延手段と、 遅延されたサンプリング・パルスでもってDUTのクロ
ック信号をサンプリングするサンプラと、 可変遅延手段の遅延時間を変化させてサンプリング・パ
ルスのタイミングを変化させ、DUTのクロック信号の
エッジをサーチさせる制御手段と、 を具備することを特徴とする半導体試験装置。
1. A sampling pulse oscillator for controlling a whole apparatus by a test processor and oscillating a sampling pulse having a frequency (1 / integer) times the frequency of a clock signal of a DUT in a semiconductor test apparatus having an analog measuring unit. A variable delay means for receiving the sampling pulse and delaying the sampling pulse for an arbitrary time; a sampler for sampling a clock signal of the DUT with the delayed sampling pulse; and changing a delay time of the variable delay means. Control means for changing the timing of the sampling pulse to search for the edge of the clock signal of the DUT.
【請求項2】 テストプロセッサで装置全体の制御を行
い、アナログ測定部を有する半導体試験装置において、 DUTのクロック信号の(1/整数)倍の周波数である
サンプリング・パルスを発振するサンプリング・パルス
発振器を有するクロック・マスタと、 クロック・マスタからのサンプリング・パルスを受け、
該サンプリング・パルスを任意の時間、遅延させる可変
遅延手段を有するイベント・マスタと、 イベント・マスタからの遅延されたサンプリング・パル
スでもってDUTのクロック信号をサンプリングするサ
ンプリング・ヘッドと、 サンプリング・ヘッドからのサンプリングされたDUT
のクロック信号を受けてデジタイズするデジタイザと、 マスタの可変遅延手段の遅延時間を変化させて、DUT
のクロック信号のエッジをサーチさせる制御手段と、 を具備して、DUTのクロック信号のジッタを測定する
ことを特徴とする半導体試験装置。
2. A sampling pulse oscillator for controlling a whole apparatus by a test processor and oscillating a sampling pulse having a frequency (1 / integer) times the frequency of a clock signal of a DUT in a semiconductor test apparatus having an analog measuring unit. Receiving a sampling pulse from the clock master having
An event master having variable delay means for delaying the sampling pulse by an arbitrary time; a sampling head for sampling a DUT clock signal with a delayed sampling pulse from the event master; and a sampling head. Sampled DUT
A digitizer that receives the clock signal of digitizer and digitizes it.
And a control means for searching for an edge of the clock signal of (1), wherein the jitter of the clock signal of the DUT is measured.
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