JPWO2008142743A1 - 試験装置 - Google Patents

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Abstract

被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスから出力された出力信号からクロック信号を再生するクロック再生部と、クロック信号に応じたタイミングにおいて出力信号を取得する取得部と、取得部に入力される出力信号とクロック信号との位相差を、与えられた調整量に応じて調整する調整部と、取得部における出力信号とクロック信号との位相差の調整量を、複数の試験条件のそれぞれに対応して記憶する設定メモリと、設定メモリに記憶された調整量に基づき被試験デバイスを試験する試験条件に応じた調整量を調整部に与える設定部とを備える試験装置を提供する。

Description

本発明は、試験装置に関する。特に本発明は、被試験デバイスから出力された出力信号からクロック信号を再生する試験装置に関する。
クロック埋め込み方式の高速シリアルインターフェイスを有する被試験デバイスを試験する試験装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。この試験装置は、被試験デバイスの出力信号からクロック信号をPLLにより再生し、再生したクロック信号に基づくタイミングによりタイミングコンパレータが出力信号の論理を取り込む。
特開2005−285160号公報 特開2007−17257号公報
ところで、出力信号およびクロック信号を伝送する経路は、当該出力信号およびクロック信号の周波数およびレベル等に応じて、信号遅延時間が変化する。このため、被試験デバイスの種類等が変更して出力信号のレベルおよび周波数等が変化すると、タイミングコンパレータに入力される出力信号とクロック信号との位相差が変化する。
出力信号とクロック信号との位相差が変化すると、タイミングコンパレータによる出力信号の取込タイミングが変化する。出力信号の取込タイミングが変化すると、取り込み結果に誤差が含まれてしまう。従って、出力信号のレベルおよび周波数等が変化する場合、試験装置によれば、精度よく試験することができなかった。
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる試験装置を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスから出力された出力信号からクロック信号を再生するクロック再生部と、クロック信号に応じたタイミングにおいて出力信号を取得する取得部と、取得部に入力される出力信号とクロック信号との位相差を、与えられた調整量に応じて調整する調整部と、取得部における出力信号とクロック信号との位相差の調整量を、複数の試験条件のそれぞれに対応して記憶する設定メモリと、設定メモリに記憶された調整量に基づき、被試験デバイスを試験する試験条件に応じた調整量を調整部に与える設定部とを備える試験装置を提供する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
図1は、本発明の実施形態に係る試験装置10の構成を被試験デバイス300とともに示す。 図2は、本発明の実施形態に係るクロック再生部24の構成の一例を、調整部30に含まれる遅延素子40とともに示す。 図3は、本発明の実施形態に係る設定メモリ34に記憶された調整量の一例を示す。 図4は、本発明の実施形態に係る試験装置10内において伝送される各信号の一例を示す。 図5は、本発明の実施形態の第1変形例に係る試験装置10の構成を示す。 図6は、第1変形例に係る試験装置10のキャリブレーション時の処理フローを示す。
符号の説明
10 試験装置
20 レベル比較器
22 基準クロック発生部
24 クロック再生部
26 取得部
28 判定部
30 調整部
32 試験条件取得部
34 設定メモリ
36 設定部
40 遅延素子
42 PLL部
44 位相比較部
50 第1位相差検出器
52 加算器
54 LPF
56 VCO
58 1/N1分周器
60 1/N2分周器
62 第2位相差検出器
64 カウンタ
66 DA変換器
72 試験条件設定部
74 調整信号発生部
76 切替部
78 キャリブレーション部
80 書込部
300 被試験デバイス
310 データ出力端子
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本実施形態に係る試験装置10の構成を被試験デバイス300とともに示す。試験装置10は、被試験デバイス300を試験する。より詳しくは、試験装置10は、被試験デバイス300から出力された出力信号からクロック信号を再生し、再生したクロック信号のタイミングで出力信号の論理を取り込む。そして、試験装置10は、取り込んだ出力信号の論理と期待信号の論理とを比較し、比較結果に基づき被試験デバイス300の良否を判定する。
試験装置10は、レベル比較器20と、基準クロック発生部22と、クロック再生部24と、取得部26と、判定部28と、調整部30と、試験条件取得部32と、設定メモリ34と、設定部36とを備える。レベル比較器20は、被試験デバイス300のデータ出力端子310から出力された、クロックが埋め込まれたデータ信号を入力する。レベル比較器20は、入力したデータ信号を予め定められ閾値レベルで2値化する。レベル比較器20は、データ信号を2値化した信号を、出力信号として出力する。
基準クロック発生部22は、当該試験装置10の基準クロックを発生する。クロック再生部24は、レベル比較器20から出力された出力信号を入力し、入力した出力信号からクロック信号を再生する。クロック再生部24は、一例として、基準クロックの整数倍の周波数のクロック信号を出力してよい。
取得部26は、レベル比較器20から出力された出力信号、および、クロック再生部24により再生されたクロックを調整部30により所望位相に調整されたクロック信号をストローブ信号として入力する。取得部26は、クロック信号によりタイミング判定した判定出力信号を取得する。取得部26は、一例として、クロック信号のエッジのタイミングにおいて、出力信号の論理(例えばH論理またはL論理)を取得するタイミングコンパレータであってよい。
判定部28は、取得部26により出力された判定出力信号の論理と期待信号の論理とを比較する。そして、判定部28は、比較結果に基づき被試験デバイス300の良否を判定する。
調整部30は、クロック再生部24によるPLLループ経路に直列に挿入され、設定部36からの設定により、クロック信号を所望位相にすることができる。調整部30は、取得部26に入力される出力信号とクロック信号との位相差を、与えられた調整量に応じて調整する。調整部30は、与えられた調整量に応じて、取得部26に入力される出力信号とクロック信号とを予め定められた位相差に調整する。
本実施形態において、調整部30は、遅延素子40を有する。遅延素子40は、クロック再生部24により再生されたクロック信号を、与えられた調整量(この場合、遅延量)分遅延し、遅延したクロック信号をクロック再生部24にフィードバックする。この場合において、クロック再生部24は、レベル比較器20から出力された出力信号と遅延素子40により遅延されたクロック信号との位相が一致するように、出力するクロック信号の位相を制御する。これにより、調整部30によれば、取得部26に入力される出力信号とクロック信号との位相差を、与えられた調整量(この場合、遅延量)に応じた位相差に調整することができる。
調整部30は、遅延素子40に代えて、クロック再生部24により再生されたクロック信号を与えられた遅延量分遅延し、遅延したクロック信号を取得部26に出力する遅延素子を有してもよい。この場合において、クロック再生部24は、レベル比較器20から出力された出力信号と遅延素子への入力前のクロック信号との位相を一致させように、出力するクロック信号の位相を制御する。
試験条件取得部32は、被試験デバイス300を試験する試験条件を、例えば外部のコントローラまたは設定レジスタ等から取得する。試験条件取得部32は、一例として、出力信号のレベルおよびクロック周波数の少なくとも一方を、試験条件として取得してよい。これに代えてまたはこれに加えて、試験条件取得部32は、当該試験装置10の温度、出力信号の期待値パターン等を試験条件として取得してよい。
設定メモリ34は、設定メモリ34における出力信号とクロック信号との位相差の調整量を、複数の試験条件のそれぞれに対応して記憶する。設定メモリ34は、一例として、出力信号のレベルおよびクロック周波数の少なくとも一方の各値に対応して、調整量を記憶してよい。これに代えてまたはこれに加えて、設定メモリ34は、当該試験装置10の温度、出力信号の期待値パターン等に対応して、調整量を記憶してよい。なお、本実施形態においては、設定メモリ34は、調整量として、遅延素子40の遅延量を記憶する。
ここで、設定メモリ34は、被試験デバイス300の試験に先立って予め算出された調整量を記憶している。設定メモリ34は、一例として、キャリブレーション時において測定された値に基づき算出された調整量であってよい。
設定部36は、設定メモリ34に記憶された調整量に基づき、被試験デバイス300を試験する試験条件に応じた調整量を調整部30に与える。設定部36は、一例として、試験条件取得部32により取得された試験条件に対応する調整量を設定メモリ34から選択し、選択した調整量を調整部30に与えてよい。また、設定部36は、一例として、設定メモリ34に記憶された調整量を補間して、被試験デバイス300を試験する試験条件に応じた調整量を算出し、算出した調整量を調整部30に与えてよい。これにより、設定部36によれば、設定メモリ34に予め記憶すべき調整量を少なくすることができる。
図2は、本実施形態に係るクロック再生部24の構成の一例を、調整部30に含まれる遅延素子40とともに示す。クロック再生部24は、一例として、PLL部42と、位相比較部44とを有する。
PLL部42は、第1位相差検出器50と、加算器52と、LPF54と、VCO56と、1/N1分周器58と、1/N2分周器60とを含む。第1位相差検出器50は、基準クロックと、1/N2分周器60から出力される信号との位相差を検出して、検出した位相差に応じたデューティを有する信号を出力する。
加算器52は、第1位相差検出器50の出力電圧に位相比較部44から出力された電圧を加算する。LPF54は、加算器52から出力された電圧を平滑した制御電圧を出力する。VCO56は、LPF54から出力された制御電圧に応じた周波数の信号を出力する。
1/N1分周器58は、VCO56により出力された信号を1/N1(N1は例えば正の整数。)に分周する。1/N2分周器60は、1/N1分周器58により出力された信号を1/N2(N2は例えば正の整数。)に分周する。
このような構成のPLL部42は、1/N1分周器58から出力する信号を、クロック信号として出力する。このようなPLL部42によれば、基準クロックと位相比較部44から出力された電圧値に応じた位相だけシフトした関係にあり、基準クロックの周波数をN2倍した周波数のクロック信号を出力することができる。
位相比較部44は、第2位相差検出器62と、カウンタ64と、DA変換器66とを含む。第2位相差検出器62は、遅延素子40により遅延されたクロック信号と、レベル比較器20から出力された出力信号との位相差を検出して、検出した位相差に応じたデューティを有する信号を出力する。
カウンタ64は、第2位相差検出器62の出力信号に応じてアップカウント動作あるいはダウンカウント動作を行う。カウンタ64は、一例として、第2位相差検出器62の出力信号がハイレベルの場合に、アップカウント動作をし、第2位相差検出器62の出力信号がローレベルの場合に、ダウンカウント動作をする。これにより、カウンタ64は、遅延素子40により遅延されたクロック信号と出力信号との位相差に応じたデジタル値を出力することができる。
DA変換器66は、カウンタ64のカウント値に応じた値の電圧を出力する。このような位相比較部44によれば、遅延素子40により遅延されたクロック信号と出力信号との位相差に応じた電圧を出力することができる。
このような構成のクロック再生部24によれば、位相比較部44に入力された出力信号に周波数が同期し、位相比較部44に入力された出力信号から遅延素子40による遅延量分位相がシフトしたクロック信号を出力することができる。すなわち、クロック再生部24によれば、出力信号に周波数が同期したクロック信号であって、出力信号から遅延素子40による遅延量に応じた位相分位相シフトしたクロック信号を、出力することができる。これにより、クロック再生部24によれば、取得部26に入力される出力信号とクロック信号との位相差を、設定部36から与えられた調整量に応じた位相差に調整することができる。
図3は、本実施形態に係る設定メモリ34に記憶された調整量の一例を示す。本実施形態において、設定メモリ34は、図3に示すように、被試験デバイス300の出力信号のレベルおよび周波数の組み合わせ毎に、調整量を記憶する。本実施形態において、設定メモリ34は、調整量として、遅延素子40の遅延時間を記憶する。これに代えてまたはこれに加えて、設定メモリ34は、当該試験装置10の温度、出力信号の期待値パターン等を含んだ組み合わせ毎に、調整量を記憶してもよい。
ここで、設定メモリ34に記憶された各調整量は、対応する試験条件の下で被試験デバイス300が試験された場合において、取得部26に入力される出力信号とクロック信号とを、予め定められた所定位相差に調整する値である。本例においては、設定メモリ34に記憶された各調整量は、被試験デバイス300の出力信号が対応するレベルおよび周波数の場合において、取得部26に入力される出力信号とクロック信号とを、予め定められた所定位相差に調整する値である。
これにより、試験条件が変化した場合であっても、取得部26によれば、入力される出力信号とクロック信号とが予め定められた所定位相差に調整された状態において、出力信号の論理を取得することができる。本例の場合であれば、出力信号のレベルおよび周波数が変化した場合であっても、取得部26によれば、入力される出力信号とクロック信号とが予め定められた所定位相差に調整された状態において、出力信号の論理を取得することができる。
図4は、本実施形態に係る試験装置10内において伝送される各信号の一例を示す。図4のAは、取得部26に入力される出力信号の、クロックを示す。図4のBは、取得部26に入力される出力信号を示す。図4のCは、クロック再生部24により再生されたクロック信号を示す。図4のDは、取得部26による出力信号の論理の取得タイミング(ストローブタイミング)を示す。図4のEは、Dのストローブタイミングにおいて取得部26により取り込まれた出力信号の論理を示す。
調整部30により出力信号とクロック信号との位相差が調整された結果、取得部26は、所定位相差(Δθ)とされた出力信号およびクロック信号を入力する。取得部26は、一例として、位相差が180度ずれた出力信号とクロック信号を入力する。
取得部26は、クロック信号に基づき生成されたストローブタイミングにおいて、出力信号を取り込む。取得部26は、一例として、クロック信号の立上りエッジに同期したストローブタイミングにおいて、出力信号を取り込んでよい。これにより、取得部26によれば、出力信号の各周期の中心位相において、出力信号の論理を取得することができる。従って、取得部26によれば、隣接するシンボルとの位相余裕を大きくした状態で、精度良く出力信号の論理を取得することができる。
ここで、調整部30に対して与えられた調整量が固定されている場合、取得部26に入力される出力信号とクロックとの位相差は、試験条件の変化に応じて、変化する。しかしながら、設定部36は、例えば試験毎に、試験条件取得部32により取り込まれた試験条件に応じた調整量を設定メモリ34から選択し、選択した調整量を調整部30に与える。これにより、設定部36によれば、試験条件が変化した場合、取得部26に入力される出力信号とクロック信号との位相差を、予め定められた所定位相差とすることができる。例えば、設定部36によれば、試験条件が変化した場合であっても、取得部26に入力される出力信号とクロック信号との位相差を180度とすることができる。
以上のように試験装置10によれば、例えば出力信号のレベルおよび周波数等の試験条件が変化した場合であっても、出力信号の取込位相を一定にすることができる。この結果、試験装置10によれば、出力信号の取り込み結果に含まれる誤差を小さくし、精度良く試験することができる。
図5は、本実施形態の第1変形例に係る試験装置10の構成を示す。本変形例に係る試験装置10は、図1に示した同一符号の部材と略同一の構成および機能を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
試験装置10は、試験条件設定部72と、調整信号発生部74と、切替部76と、キャリブレーション部78と、書込部80とを更に備える。試験装置10は、被試験デバイス300の試験に先立って、また、試験シーケンス中において、複数の試験条件のそれぞれに対応した調整量を算出するキャリブレーションを実行する。
試験条件設定部72は、試験条件を設定する。試験条件設定部72は、一例として、出力信号のレベルおよび周波数の少なくとも一方を、試験条件として設定してよい。また、これに代えてまたはこれに加えて、試験条件設定部72は、一例として、当該試験装置10の温度、出力信号の期待値パターン等を、試験条件として設定してよい。
調整信号発生部74は、試験条件設定部72により設定された試験条件に応じた調整信号を発生する。調整信号発生部74は、一例として、試験条件設定部72により設定されたレベルおよび周波数の調整信号を発生してよい。
切替部76は、被試験デバイス300から出力されたデータ信号または調整信号発生部74から出力された調整信号の一方をレベル比較器20に供給する。切替部76は、キャリブレーション時において、被試験デバイス300から出力されたデータ信号に代えて、調整信号発生部74から出力された調整信号をレベル比較器20に供給する。
なお、データ信号に代えて調整信号をレベル比較器20に入力させる場合において、試験装置10は、被試験デバイス300を搭載した基板に代えて、調整信号発生部74から出力された信号をレベル比較器20に伝送する配線を有する基板を、装備してよい。また、調整信号発生部74は、試験時に被試験デバイス300の直流特性を測定する切換リレーと直流特性測定部(図示なし)とを備える場合において、調整信号発生部74が発生する調整信号を当該切換リレーを介して供給するように構成してもよい。
キャリブレーション部78は、キャリブレーション時において出力信号に代えて調整信号をクロック再生部24および取得部26に与えるべく制御を行う。より具体的には、キャリブレーション部78は、調整信号発生部74から出力された調整信号を取得部26に入力させるように切替部76を切替制御した後、調整信号発生部74から調整信号を発生させる。
さらに、キャリブレーション部78は、取得部26における調整信号とクロック信号との位相差を所定値とする調整量を検出する。キャリブレーション部78は、一例として、調整部30による調整量を初期値に設定した状態で(例えば、遅延素子40の遅延量を初期値とした状態で)、クロック再生部24を動作させる。次に、キャリブレーション部78は、クロック信号の位相が安定した状態における、位相比較部44により算出された位相差を検出する。キャリブレーション部78は、一例として、クロック信号の位相が安定した状態における、図2に示したカウンタ64の値を位相差として検出してよい。そして、キャリブレーション部78は、検出した位相差に対応する調整部30の調整量を、取得部26における調整信号とクロック信号との位相差を所定値とする調整量として、算出する。
以上に代えて、キャリブレーション部78は、一例として、調整部30の調整量を順次に変化させながら、取得部26に入力される調整信号とクロック信号との位相差を検出してもよい。この場合、キャリブレーション部78は、検出した位相差が予め定められた位相差となった場合における調整量を、取得部26における調整信号とクロック信号との位相差を所定値とする調整量として検出する。
書込部80は、キャリブレーション部78により検出された調整量を、試験条件設定部72により設定された試験条件に対応させて設定メモリ34に書き込む。書込部80は、一例として、設定された試験条件に対応するアドレス位置に、キャリブレーション部78により検出された調整量を上書きしてよい。
図6は、第1変形例に係る試験装置10のキャリブレーション時の処理フローを示す。キャリブレーション時において、まず、試験条件設定部72は、試験条件毎に、ステップS1002〜S1004の処理を実行する(S1001、S1005)。試験条件設定部72は、一例として、出力信号のレベルおよび周波数の組み合わせ毎に、ステップS1002〜S1004の処理を実行してよい。
ステップS1002において、試験条件設定部72は、試験条件を設定する。試験条件設定部72は、一例として、出力信号のレベルおよび周波数の組み合わせを設定してよい。
次に、ステップS1003において、キャリブレーション部78は、ステップS1002において設定された試験条件の下での調整量を検出する。より具体的には、キャリブレーション部78は、ステップS1002において設定された試験条件に対応する調整信号を調整信号発生部74により発生させ、クロック再生部24および取得部26に供給する。そして、キャリブレーション部78は、取得部26における調整信号とクロック信号との位相差を所定値とする調整量を検出する。
次に、ステップS1004において、書込部80は、ステップS1003において検出された調整量を、ステップS1002において設定された試験条件に対応させて、設定メモリ34に書き込む。書込部80は、一例として、ステップS1003において検出された調整量を、ステップS1002において設定されたレベルおよび周波数の組に対応させて設定メモリ34に書き込んでよい。
そして、設定メモリ34に書き込まなければならない全ての試験条件のそれぞれについて、ステップS1002から1004までの処理を終えると、キャリブレーション処理を終了する(S1005)。以上の処理を実行することにより、変形例に係る試験装置10によれば、試験条件毎に、取得部26における出力信号とクロック信号との位相差を所定値とする調整量を、検出することができる。
また、試験装置10は、試験対象となる被試験回路と共に同一の電子デバイスに設けられた試験回路であってもよい。当該試験回路は、電子デバイスのBIST回路等として実現され、被試験回路を試験することにより電子デバイスの診断等を行う。これにより、当該試験回路は、被試験回路となる回路が、電子デバイスが本来目的とする通常動作を行うことができるかどうかをチェックすることができる。
また、試験装置10は、試験対象となる被試験回路と同一のボード又は同一の装置内に設けられた試験回路であってもよい。このような試験回路も、上述したように被試験回路が本来目的とする通常動作を行うことができるかどうかをチェックすることができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

Claims (5)

  1. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
    前記被試験デバイスから出力された出力信号からクロック信号を再生するクロック再生部と、
    前記クロック信号に応じたタイミングにおいて前記出力信号を取得する取得部と、
    前記取得部に入力される前記出力信号と前記クロック信号との位相差を、与えられた調整量に応じて調整する調整部と、
    前記取得部における前記出力信号と前記クロック信号との位相差の前記調整量を、複数の試験条件のそれぞれに対応して記憶する設定メモリと、
    前記設定メモリに記憶された前記調整量に基づき、前記被試験デバイスを試験する試験条件に応じた前記調整量を前記調整部に与える設定部と
    を備える試験装置。
  2. 前記出力信号のレベルおよびクロック周波数の少なくとも一方を、前記試験条件として取得する試験条件取得部を更に備え、
    前記設定メモリは、前記出力信号のレベルおよびクロック周波数の少なくとも一方の各値に対応して、前記調整量を記憶し、
    前記設定部は、前記試験条件取得部により取得された前記試験条件に応じた前記調整量を前記調整部に与える
    請求項1に記載の試験装置。
  3. 前記設定部は、前記設定メモリに記憶された前記調整量を補間して、前記被試験デバイスを試験する試験条件に応じた前記調整量を算出する
    請求項1に記載の試験装置。
  4. 試験条件を設定する試験条件設定部と、
    前記試験条件設定部により設定された前記試験条件に応じた調整信号を発生する調整信号発生部と、
    前記出力信号に代えて前記調整信号を前記クロック再生部および前記取得部に与え、前記取得部における前記調整信号と前記クロック信号との位相差を所定値とする前記調整量を検出するキャリブレーション部と、
    前記キャリブレーション部により検出された前記調整量を、前記試験条件設定部により設定された前記試験条件に対応させて前記設定メモリに書き込む書込部と
    を更に備える請求項1に記載の試験装置。
  5. 前記調整部は、与えられた調整量に応じて前記クロック信号を遅延する遅延素子を有し、
    前記クロック再生部は、
    当該試験装置の基準クロックの位相に対して指定値分ずれた位相を有する前記クロック信号を発生するPLL部と、
    前記遅延素子により遅延されたクロック信号と前記出力信号との位相差を検出し、検出した前記位相差に応じた前記指定値を前記PLL部に与える位相比較部と
    を有する
    請求項1に記載の試験装置。
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