JPH02176479A - 電気光学式サンプリング装置のクロック・刺激パターン発生器 - Google Patents

電気光学式サンプリング装置のクロック・刺激パターン発生器

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JPH02176479A
JPH02176479A JP1227277A JP22727789A JPH02176479A JP H02176479 A JPH02176479 A JP H02176479A JP 1227277 A JP1227277 A JP 1227277A JP 22727789 A JP22727789 A JP 22727789A JP H02176479 A JPH02176479 A JP H02176479A
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JP
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signal
stimulation pattern
frequency
reference clock
programmable
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JP1227277A
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Francois J Henley
フランソワ　ジー　ヘンリー
Dean J Kratzer
ディーン　ジェイ　クレイツァー
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Photon Dynamics Inc
Original Assignee
Photon Dynamics Inc
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G—PHYSICS
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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】 ［発明の分野］ 本発明は同期化・タイミング装置、−層詳しくは、電気
光学式検査装置により電子回路の高速検査を行うための
同期化・タイミング装置に関する。
［従来の技術］ エミッタ結合型論理回路（ＥＣＬ）、ひ化ガリウム、相
補型ＭＯＳの技術を用いる集積回路、装置の改良を行っ
て作動速度を高めた結果。
２００ＭＨｚ以上で作動する集積回路や装置を検査する
ことのできる生産検査・回路特性検査用の検査機器が必
要となってきた０本出願人が別の出願で提案している１
ギガヘルツより高い周波数て作動する検査装置では、１
．２Ｇｂ／ｓのＮＲＺデータ転送速度を持つ電子刺激検
査・ベクトルを発生し、電気光学効果、すなわち。
Ｐｏｃｋｓ　１　ｓ効果を利用して被検査装置（ＤＵＴ
）の入出力信号を測定している。
同期化・タイミング用の電気光学式検査装置については
種々の技術が従来利用されている。
そのうちの１つの技術では、電子検査信号発生用のタイ
ミング基準としても、生じた電子信号の測定のための光
学サンプリング・パルスとしても光学サンプリング・パ
ルスを使用している。
Ｖａｌｄｍａｎｉｓ等の米国特許第４，４４６゜４２５
号ならびにＢｌｏｏｍ等の米国特許第４゜６８１．４４
９号が、それぞれ、レーザー源からの光パルスを使用し
てフォトダイオードから電子パルスを光学的に発生させ
る装置を記載している。これらのパルスは次いでＰｏｃ
ｋｅ　１　ｓセルに直接送られる。光パルスかフォトダ
イオードに衝突する前に移動する光路を機械的に変更さ
せることによって光パルスに対する電子パルスの位相調
部すなわち遅延が行われる。このような機械的な変更は
走査測定操作を非常に遅くし、精密な光路のずれを生じ
易くする。
別の技術では、周波数合成器に対してレーザーをロック
している。この周波数合成器は電子刺激信号を発生する
時間ベースとして用いられる。周波数合成器は光学パル
ス繰り返し周波数プラス小オフセット周波数の調波周波
数に同調させられる。その結果、電気光学式検出器に与
えられたレーザー・パルスが反復電子信号を逐次サンプ
リング・パルスとしてゆっくりと走査するように思える
。この技術にはいくつかの欠陥がある。刺激信号局波数
がレーザー・パルス繰り返し周波数の調波周波数かある
いはそれに非常に近いレベルに制限されるのである。こ
れは装置の周波数分解範囲をかなり制限する。このよう
な装置はサンプリング・モードでしか作動できず、光学
パルスを繰り返し刺激信号に迅速に乗せることかできな
い。
［発明の概要］ よって、本発明の目的は高速電気光学式検査装置のため
の改良したタイミング・合成化装置な提供することにあ
る。
本発明の別の目的は繰り返し刺激波形の任意の点に光学
サンプリング・パルスを正確かつ迅速に位置決めできる
タイミング・合成化装置を提供することにある。
本発明の別の目的は刺激信号を発生させるための時間基
準信号として光学サンプリング・パルスを使用する高速
電気光学式検査装置用の改良したタイミング・合成化装
置を提供することにある。
本発明の別の目的は高速電気光学式検査装置にタイミン
グ・合成化信号を分配する改良した方法を提供すること
にある。
本発明の別の目的は波形マツピングのための逐次サンプ
リング・モードあるいは機能検査のための準ランダム・
サンプリング・モードのいずれかを用いて検査できる高
速電気光学式検査装置を提供することにある。
本発明の別の目的は周波数に敏感であり、良好な周波数
分解能を有する高速電気光学式検査装置を提供すること
にある。
本発明の別の目的はレーザー・パルスの周波数を繰り返
し刺激信号の周波数にロックする高速電気光学式検査装
置を提供することにある。
本発明の別の目的は電子装置を検査できる速度を改善し
た高速電気光学式検査装置を提供することにある。
本発明のこれらおよび他の目的によれば、プログラマブ
ル基準クロック発生器が刺激パターン発生器をトリガす
るように設けられ、この刺激パターン発生器が光学サン
プリング・パルスを用いている電気光学式検査装置にお
ける被検査装置（ＤＵＴ）を電子的に検査する信号を発
生する。
基準クロック発生器は基準パルスのソースを包含する。
これらのパルスは光学パルス・ソースから導き出されて
もよいし、光パルスのソースをトリガする基準パルスで
あってもよい。刺激クロック信号は電子基準パルスから
合成され１合成器はその出力を電子基準パルス率の調波
周波数に周波数ロックするようにプログラムされる。ク
ロック信号の発生率は光学サンプリング・パルスに応じ
て変え得る０本発明の成る特徴によれば１合成器はプロ
グラマブル分周器を有するフェーズロックループであっ
てもよい。フェーズロックループの出力は、たとえば、
パルス・スヮロウ／イクスペル・カウンタ内で遅延操作
を受け、公称出力信号や光学サンプリング・パルスに関
して位相が遅れているか、あるいは、進んでいるクロッ
ク信号を発生する。
本発明の別の特徴によれば、高速電気光学式検査装置の
ための電子刺激パターン発生器は上述したような時間ベ
ース・クロックを発生する手段と、クロックと同期して
刺激パターンを発生し。
刺激パターンが検査装置用の光学サンプリング・パルス
と同期化するようにした手段とを包含する。パターンは
基準クロック率で並列モードにおいて発生させられ、検
査中の電子装置のビンに隣接して位置するビン電子回路
におけるクロック信号の逓倍によって直列モードに変換
される０本発明のまた別の特徴によれば、上述した刺激
パターン発生器は、さらに、所望の長さを有する所定の
刺激パターンを繰り返させる手段を包含する。刺激パタ
ーンのすべてのビットは光学サンプリング・パルスによ
って抜き取られる。フィードバック・バス・フェーズロ
ックループの除数Ｎは奇数の整数でなければならず、所
望の刺激クロック周波数と光学パルス繰り返し率の間の
比率を計算することによって決定される。
［好ましい実施例の詳細な説明］ 以下、本発明の好ましい実施例について詳しく説明を行
うが、これらの実施例は添付図面に図示しである。本発
明を好ましい実施例に関連して説明するけれども、発明
をそれに限定するつもりがないことは了解されたい、そ
れどころか、本発明は特許請求の範囲に定義した発明の
精神、範囲内に含まれ得る代替物、修正物、均等物すべ
てを網羅することを意図している。
第１図はラック格納装置内に収容された主システム・ユ
ニット１２と検査ヘッド・ユニット１４とを包含する電
気光学式検査装置１０のブロック図である。
主システム・ユニット１２　にｋ　Ｓ　Ｕ　Ｎ　３　／
１６０システム・コントローラ１６と、ＥＣＬ刺激パタ
ーン発生器１８と、プログラマブル・システム時間ベー
ス発生器２０と、サンプリング・コントローラを包含す
るデータ獲得システム２２と、被検査装置（ＤＵＴ）の
ためのプログラマブル給電装置２４と、光学サンプリン
グ・ソースとしてのモードロック型Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
−２６と、システム給電装置２８を含む他の支援電子機
器とを包含する。
検査ヘット・ユニット１４は多数の高速ビン電子機器（
ＰＥ））’ライバ３０の回路を被検査装置の各ビンに１
つあて包含する。これらの回路は中央設置の管状支持構
造３２のまわりに半径方向に取り付けである。被検査装
置Ｉ（ＤＵＴ）３４は管状支持構造３２の頂端のところ
で制御インピーダンス・プラットフォームに取り付けら
れる。刺激信号、電力、応答はＤＵＴ３４の個々のビン
とビン電子機器回路ドライバ３０のボートとの間で導線
（図示せず）を通してやりとりされる。ＤＵＴ３４の入
力／出力ビンはＰｏｃｋｅｌｓセル電気光学センサ３６
に接続している。このセンサ３６はレーザー・パルスに
よって光学的にサンプリング操作を受ける。レーザー・
パルスの経路は光線３８で示しである。電気光学式操作
・測定システム４０がレーザー・ソース２６から光フア
イバ導線４２に光パルスを受ける。
パターン発生器１８からの刺激検査データは１６ビツト
・ワイドＥＣＬフォーマットの並列形態で検査ヘット内
のＰＥ回路ボード３ｏの各々に送られる。このデータは
検査ヘッド内で直列形態に多重化され、１６倍の周波数
でＤＵＴ３４の刺激を行う。
第２図は多数のサブシステム要素を有する１゜２ＧＨｚ
パタ一ン発生器システム５ｏのブロック図である。シス
テム・コントローラ５１が図示したようなＣ０ＮＴＲ０
ＬＬＥＲＢＵＳによッテシステムのすべての機能を制御
する０時間基準サブシステム５２が、たとえば、第１図
のレーザー・パルス・ソース２６から発する非常に安定
したレーザー・パルスからシステム時間基準パルスを引
き出す。レーザー・パルスは電気光学センサ３６のため
の光学サンプリング・パルスのソースとしても役立つの
て、システム全体を同期化して刺激データ・パターンお
よび応答測定を光学サンプルと同期させるようにするこ
とができる。
時間ベース・システム５３がＰＥ回路カート３０のすべ
てに共通のタイミング情報を与える。
検査装置全体のタイミングは容易に変えることのできな
い安定したレーザー・パルスにロックされる。光学サン
プリング率は電気光学センサ３６の性能に限界があるた
めＩＭＨｚに制限される。その結果、成る種のケースで
はＩＧＨｚを超えるクロック率で作動する刺激パターン
は、成る刺激パターンの各ビットをＩＭＨｚで作動して
いる光学サンプリング・パルスによってサンプリングで
きるように変えなければならない。刺激穴ターンを逐次
サンプリングできないので、準ランダム・パターンと呼
び得るものとして刺激パターンを走査する成る種の手段
が必要である。時間ベース・システム５３は刺激パター
ン発生器１８のタイミングをレーザー・サンプリング・
パルスに対して動かして、レーザー・パルスが有効な準
ランダム様式で３２にビットまでの刺激パターン全体を
サンプリングできるようにすることができる。時間ベー
ス・システム５３はデータ・カード５４およびこのデー
タ・カートのためのアドレス・カード５５の走査に必要
なクロック・パルスも発生する。以下に説明するように
、時間ベース・システム５３の成る実施例では、フェー
ズロックループ合成器が光学サンプリング・レーザー・
パルスの光検出によって得られる電子基準信号に関係す
る。
高速ビン電子機器ＰＥ回路カード５６か多数設けてあり
、その各々が１つのＤＵＴの１つの端子ビンと組合わせ
た１つの高速チャンネルのための回路を包含する。ＰＥ
カードの全機能は対応したデータ・カード１６か６３７
．５〜７５ＭＨｚのクロック率で１６ビツト・ワイド・
データ・ストリームを受は取り、１２００　Ｍ　Ｂ　／
　ｓまでの率で１つのＤＵＴの１つのビンにこのデータ
を送ることにある。成る実施例では、１つのＤＵＴが２
０本のビンを有し、各ビンが対応したデータ・カード５
４とＰＥカードを有し、このようなＣＵＴを検査するこ
とができる。
第３図は第２図の時間ベース発生器５３に想到する時間
ベース発生器システムのブロック図てあり、これは７６
ＭＨｚのパルス繰り返し周波数で作動するレーザー・パ
ルス・ソース５２から時間基準クロック・パルスの供給
を受ける。このパルス繰り返し周波数が検出されて電子
基準パルスを与える。基準分周器回路６０が電子基準パ
ルスの７６ＭＨｚパルス繰り返し率を分割してＩＭＨｚ
信号まで下げる。この信号は位相検出器６２を包含する
プログラマブル・フェーズロックループのための基準周
波数である。位相検出器６２は１ＭＨｚ基準信号につな
がる１つの入力部を有する０位相検出器６２からの出力
エラー信号は低域ループ・フィルタ６４を通して電圧制
御式オシレータ（ＶＣＯ）６６の電圧制御入力端子に送
られる。このオシレータは６００〜１２００ＭＨｚの範
囲にわたって作動する。ｖＣＯの出力信号は、まず、プ
レスケーラ回路６８において４て割られる０次に、この
信号はプログラマブルＮ除算回路７０（ここで、Ｎは１
５０〜３００の範囲にある）において除算され、位相検
出器６２の第２人力部に送られる。
プレスケーラ６８の出力は粗遅延カウンタ７２にも送ら
れる。この粗遅延カウンタは通常は８による除算を行い
、７あるいは９のいずれかによる除算を行うように切り
換えることができる。
７あるいは９による除算を行うことの効果は、粗遅延回
路７２の出力部のところの信号が基準レーザー・サンプ
リング・パルスを＋１または−１の光学サンプリング・
パルス期間だけ進めるかあるいは遅らせることにある。
１未満のサンプリング・パルス期間の時間遅延は粗遅延
回路７２の出力部に接続した微遅延回路７４によって得
られる。
微遅延回路７４はディジタル制御式Ｌ−Ｃ転送遅延ライ
ンであり、ここにおいて、Ｃは電圧同調バラクダであり
、７ナノ秒の遅延範囲を有する。粗遅延と微遅延の組合
わせを用いることによって、時間ベース・サブシステム
５３の出力クロック間の任意の相対位相差を得ることが
できる。時間ベース・サブシステム５３の出力は１８．
７５〜３７．５ＭＨｚの周波数であり、これはクロック
分配回路網７６を通しピン電子回路およびデータ、アド
レス回路カードに容易に分配され得る。
時間ベース・サブシステム５３の性能パラメータは１％
未満の岡波数分解箋、５ピコ秒未満の残余時間ジッダ、
ならびに、１０ピコ秒未満の分解能を伴った６、６ナノ
秒の最小微遅延範囲である。
４除算プレスケーラ６８を用いたのは、６００〜１２０
０ＭＨｚの入力周波数を有するプログラマブル・カウン
タを設計し、作動させるのか難しかったからであり、ま
た、伝播遅延の公差が１入力パルス期間に近かったから
である。プレスケーラは較正副筒をまったく必要としな
い性能を確保するように選んだ。
タイミング周波数を変えたときにパターン発生器の設定
時間を減らすべく、粗遅延回路と微遅延回路をフェーズ
ロックループの外部に設置した。
粗遅延回路７２は９または７で除算するようにプログラ
ムできる８除算パルス・スワロウ／イクスペル・カウン
タである。パルス・スワロウ操作は４つのｖＣＯクロッ
ク・サイクルを早期にサンプリングさせることになり、
パルス・イクスペリング操作は４つのｖＣＯクロック・
サイクルをより後に刺激パターンでサンプリングさせる
ことになる。それ故、最大遅延範囲は６．６７ナノ秒と
なる。すなわち、４つの６００ＭＨｚクロック・サイク
ルとなる。この範囲内で補間を行うために。
微遅延回路は電圧同調バラクタであるＣを持ったＬ−Ｃ
集中伝送ライン構造を用いることによって約７ナノ秒の
範囲にわたって４０９６の量子化遅延ステップを与える
。
第４図は第１図に示すサブシステムのいくつかと第３図
に示す時間ベース発生器５３とを示す電気光学式検査装
置のブロック図である。この実施例ては、システム光学
サンプリング・ソースは一定の繰り返し率またとえば、
約７６Ｍ）（ｚて一連の光パルスを発生するモードロラ
フ式ＹＡＧレーザー８０である。レーザーの光出力はビ
ーム・スプリッタ８２によって分割される。、１つのビ
ームは高速光検出器８３に入射し、この高速光検出器の
電子信号出力部はカウンタ６０を駆動する。カウンタ出
力は時間ベース周波数合成器５３のための位相基準信号
を与える。カウンタ６０の出力は光学パルス・セレクタ
８６のためのタイミング信号としても使用される。この
光学パルス・セレクタはレーザー８０の光学出力パルス
をゲート制御し１カウンタ６０の出力パルスと時間的に
一致する光学パルスのみを通す。通過したこれらの光学
パルスは参照符号８８で示すように１つのＤＵＴをサン
プリングするための光学サンプリング・パルスとなる。
粗ａ延回路７２および微遅延回路７４は特定の刺激パタ
ーン・ビットのためのクロック・パルスを光学サンプリ
ング・パルスに対して進めたり、〃らせたりする。微遅
延回路７４の較正はパルス・イクスベル／スワロウ能力
を有する可変カウンタ７０内で入手できる信号除算を比
較することによって行われる。この可変カウンタはフェ
ーズロックループを介して光学基準パルスあるいはシス
テム電子基準パルスにロックされた正確な既知の期間を
有する信号を発生する０時間較正回路７５が基準入力信
号を微遅延回路７４の出力と比較して微遅延のフルスケ
ール遅延を較正する。
第４図は適正な時刻にＤＵ７８Ｂに刺激パルスを与えて
光学サンプリング・パルスによって電気光学せるにおけ
るサンプリングを行わせる刺激パターン・ソース９０に
信号を送るクロック分配システム７６も示している。
第５図は３２に検査ベクトル、すなわち、検査ビットを
保持しているＲＡＭ　１００を有するデータ・カード５
４のブロック図である。データ・カートの出力は１６ビ
ツト　ワイド微分ＥＣＬデータ・ストリームである。デ
ータ・カード５４のデータ転送速度は６００〜１２００
Ｍｂ／Ｓである。もっと低いデータ転送速度を得るため
に、データ・エクスパンダ回路１０２がデータ・ビット
を繰り返し、３２にの最大検査ベクトル長をデータ転送
速度と無関係に維持されるようにする。＋１または−ｌ
のデータ・サイクルの遅延範囲をクロック周波数の全範
囲にわたって、すなわち、７５〜１２００ＭＨｚの範囲
にわたって得るために、ディジタル遅延回路１０４が大
きな遅延用にデータ・カード５４内に設けてあり、必要
に応じて小さい遅延用にアナログ遅延がＰＥカードに与
えられる。
第６図はアドレス・カードを示しており、このアドレス
・カードの主要な機能はデータ・カードＲＡＭにアドレ
ス情報を与えることにある。スタート・レジスタ１１０
がデータ・カードに最初に与えられる出発データを選定
する。ストップ・レジスタ１１２がアドレス・カウンタ
１１４の最終カウントを決定する。ストップ・アドレス
はラップ・カウンタ出力端子がカウントするまでデータ
・カートのメモリに連続的に与えられる。
６００〜１２００ＭＨｚ未満の検査ベクトル率を許すた
めに、レンジ・カウンタ１１８がアドレス、カウンタ１
１４への入力部のところのクロック・パルス率をデータ
転送速度の各オクターブ減少毎に２の因数分だけ減少さ
せる。アドレス・カウンタは検査ベクトル長を次のよう
に拘束する。
ＴＶＬ　　＝　　１８＊ｘ ここで、Ｘは整数であり、ｋは６００〜１２００　Ｍ　
Ｈｚないし７５〜１５０　Ｍ　Ｈｚで出発した４オクタ
一ブ分について０〜３まで変わる。
第７図はビン電子機器（ＰＥ）回路カード５６のブロッ
ク図である。第１図に示すような典型的なシステム検査
ヘッド１４がこのような回路カードを２０個含み、それ
ぞれが１つの高速チャンネルについて回路を包含する。
ＰＥカートの全種を針はデータ・カードから３７−５〜
７５ＭＨｚで１６ビツト・ワイド並列データ・ストリー
ムを受は取り、検査ヘッド上の１つのＤＵＴに１２００
　Ｍ　Ｈｚまでの率で直列出力データ・ストリームを正
確に給送することにある。
ＰＲカードのタイミング制御部分はディジタル制御式時
間遅延回路１２０とフェーズロックループ１２２とを包
含する。１８．７５〜３７゜５ＭＨｚの基準クロック信
号が位相検出器回路の１入力となり、この位相検出器回
路の出力が低域フィルタ回路１２６において濾波され、
ＶＣｏ　１２８の制御端子に送られてその周波数を６０
０〜１２００ＭＨｚの範囲にわたって制御する。ＶＣＯ
出力周波数は分周器回路１３０において１６で割られ、
分周器回路１３２において２で割られる。３２で割られ
たＶＣＯ出力信号は位相検出器１２４の他の入力部に送
られ、ｖＣＯ出力周波数は基準入力周波数の３２倍とな
る。
ＰＥカードを通るデータ経路は１６ビツト並列直列シフ
ト・レジスタを経てビン・ドライバ１３６に続く、第１
図の主システム・ユニット１２内に設置されたデータ・
カードからの並列データ（１６ビツト・ワイド）はシフ
ト・レジスタ１３４の並列入力部に送られる。シフト・
レジスタ１３４のＱ＋、Ｑ−直列出力はビン・トライバ
１３６の微分入力部に高速データを享える。
６００〜１２００ＭＨｚのＶＣＯ出力信号はシフト・レ
ジスタ１３４のクロック入力部を駆動し、一方、１６除
算出力信号はシフト・レジスタのロード入力端子を駆動
する。シフト・レジスタは、１６個のクロック・パルス
からなる各ぐループにおいて、１回の並列ロード操作が
生じ、次いで、出力部に１５回のデータ・シフトが行わ
れるように作動する。直列シフト操作が生じている間、
データ・カードはシフト・レジスタ１３４の並列入力部
に次の１６ビツト分のデータを与える。シフト・レジス
タを用いて並列から直列への変換を行うことによって、
ＰＥカードへの最大データ転送速度を７５ＭＨｚとする
ことかできる。２０個のＰＥチャンネルがある場合、デ
ータ・カードから検査ヘッドへ通る刺激データ・ビット
の数は３２０となり、それぞれが３７．５〜７５ＭＨｚ
の率となる。これらのデータ転送率の信号は比較的安価
なケーブルや集積回路で容易に取り扱うことができる。
１つのＰＨにおけるフェーズロックループの特徴は検査
装置の性能に対する影響にある。フェーズロックループ
は、実際にＶＣＯ出力信号に近い摂動のためのフィルタ
として作用する。以下に、この設計を行ったときの考察
について説明する。
ｖＣＯ出力部におけるなんらかの変調、ノイズあるいは
ジッダはＰＥカードの出力部にあるデータに直接転送さ
れる。これはｖＣＯ出力がデータをピン・ドライバに転
送するからである。フェーズロックループ・フィルタは
位相検出器の出力部を通して送られた基準信号をｖＣＯ
出力信号のジッタに影響しない程度の低いレベルまで低
減しなければならない。ｖＣＯ遊離位相ノイズはフェー
ズロックループによって充分に抑制されなければならな
い、フェーズロックループ・フィルタは各ＰＥカードに
送られてきた基準クロック信号になんらかのノイズが現
われたときには出力データのジッタをかなり減じなけれ
ばならない、論理回路要素の過渡時間はＧａＡｓ論理回
路が使用されているのでできるだけ低くなければならな
い。入力周波数または入力位相の変化がなされた後のフ
ェーズロックループの設定時間は検査プログラムの実行
時間に影響を与える。フェーズロックループは温度、給
電における変動について比較的鈍感でなければならない
。
サンプリング方法論（波形状態） 検査装置の電気光学式レシーバは最高生産高を必要とす
る場合には刺激パターン長についての拘束を行う、検査
装置は２つの機能モードで作動する。
第１の機能モードは論理解析器としてのものである。第
２の機能モードは検査装置が逐次サンプリングを行うサ
ンプリング・スコープである。論理解析器モートでは、
ＤＵＴ応答のサブセットが検査パターンの通過毎に集め
られ、応答ベクトルは逐次的には獲得されず、時間ベー
ス遅延設定値を変えてすべての応答ベクトルを集めなけ
ればならない。
逐次サンプリングは時間位置で逐次にサンプルを集める
が、選定した時間ウィンドウのデータ獲得を完了するた
めにパターンのより多くの回数の通過を必要とする。
論理解析器モード 検査装置アーキテクチャはデータ転送率が常にレシーバ
の光学サンプリング率の整数倍となるようにしである。
これは情報のサンプリングを各検査あるいはセル毎に同
じ相対時間位置で強制的に生じさせる。サンプル間の検
査ベクトルの数は方程式２で与えられ、これは初期イン
ターリーブ・ファクタ（ＩＦｉ）と呼ぶ。
ここで、 Ｔｓ＝ベクトル・サンプリング間の時間Ｔｄ＝ベクトル
期間 Ｆｄ＝データ転送率 Ｆｓ＝応答サンプリング率 Ｆ１＝レーザー繰り返し率 Ｎ　＝時間ベースＰＬＬ分周器設定値 Ｍ　＝基準分周器比 初期インターリーブ・ファクタはＤＵＴに与えられる検
査ベクトルの一回の通過で生じるサンプリングされたベ
クトル間の検査ベクトルの数である。刺激検査シーケン
スの最初の繰り返しの際、１つのサンプルが各ＩＦｉベ
クトル毎に生じることになる。方程式３で与えられるパ
ターン長が初期インターリーブ・ファクタの整数倍でな
い場合には、検査ベクトル・パターンの２回目の通過の
際に、サンプルが検査ベクトルの異なったサブセットに
入ることになる。
ＴＶＬ＝１６＊ｘ　　　　　　　　（３）ＴＶＬ＝パタ
ーン長 Ｘ　　士整数 この繰り返しサンプリング・プロセスは第１のサブセッ
トの第１のベクトルが２回サンプリングされるまで続く
、第１のサブセットにおける第１のベクトルが２回サン
プリングされた後サンプリングされたベクトルの間隔は
最終インターリーブ・ファクタ（ＩＦｆ）と呼ぶ、この
最終インターリーブ・ファクタは初期インターリーブ・
ファクタとパターン長の最高共通ファクタである。残余
のデータを集めるには、時間ベースの遅延要素を変えな
ければならない。遅延設定において必要な変更回数は最
終インターリーブ数より１少ない９時間ベース遅延の動
きはビン電子カートのＰＬＬの基準入力に対する位相摂
動を生じさせる。５ピコ秒内のＰＬＬの設定時間はこの
期間中のサンプル・データの損失を生む。最終インター
リーブ数を最小限に抑えるアルゴリズムは以下の通りで
ある。
１）ＮＷＡ方程式４を用いて計算され、検査ベクトル長
が常に偶数であるために、最も近い奇数の整数に四捨五
入される。これが所望の検査周波数の０．５％以内にあ
る実際の検査周波数を生じさせる。
ここで、 Ｆｄ＝所望データ転送率 ｐｉ＝ミニレーザー返し率 Ｍ　＝基準分周器比 ２）Ｘｉを方程式５で計算する。
Ｘ１＝ＴＶＬ／１６　　　　　　　　（５）ここで、 ＴＶＬ＝検査パターン長 ３）検査パターン長は方程式３によつて与えられた長さ
になんの操作もすることなく増大させられる。ここで、
ＸはＮを持つ共通ファクタをまったく含まないＸｉより
大きい最小奇数である。
第８図が準ランダム・サンプリングの単純な例を示して
いる。
サンプリング・モード 検査装置は伝播遅延、エツジ率その他のタイミング情報
を必要とする場合には逐次サンプリング・モードで作動
する。この作動モードは検査装置生産高を最大にしよう
とする場合にはパターン長について異なった拘束を行う
。必要な情報を集めるには、最も短い検査時間では検査
ベクトルの通過回数が最小限でなければならない、ただ
−回のショット解析ではユーザーにとって不充分である
場合には、信号平均操作を行ってより大きい電圧解析を
行ってもよい。平均化操作を利用した場合、パターン長
は、検査パターンの通過毎に綴り返し検査ベクトルの同
じポイントをサンプリングすることになるようになって
いなければならない。検査時間を最短にするアルゴリズ
ムは以下の通りである。
１、　　Ｎを方程式４で計算し、次の偶数の整数に四捨
五入して所望データ転送率の０．５％以内のデータ転送
率を得る。
２、　　Ｘｉを方程式５で計算する。
３、　　Ｘｉを次の偶数の整数まで四捨五入し、Ｌを方
程式６で計算する。
Ｌ　＝　ｌ　６　＊　Ｘ　ｉ　／　Ｎ　　　　　（６）
４、　　Ｘｉ？Ｌが整数となるまで整数ステップで増大
させる。
５、　次に、パターンをアドレス・カートのラップ・カ
ウンタを使用して埋め込み操作するか、あるいは、ノー
オペレーションで埋め込み操作して方程式７で与えられ
るパターン長を得る。
パターン長＝１６＊Ｘｉ　　　　（７）第９図は逐次サ
ンプリングされている電気光学式検査装置への入力信号
を示している。
本発明の好ましい実施例についての先の記述は図示なら
びに説明の目的のために行ったものであり、本発明を開
示したそっくりそのままの形態に限定するつもりはなく
、多くの修正、変更が上記の教示に照らして回旋である
。好ましい実施例は発明の原理ならびにその実際の用途
を最も良く説明し、当業者が発明を最良の方法で利用し
、意図した特定の用途に合うように種々の変更を行える
ように選び、説明したものである０本発明の範囲は特許
請求の範囲に定義したものであると考える。
【図面の簡単な説明】 第１図は電子装置や集積回路の高速検査のための電気光
学式検査装置のシステム・ブロック図である。 第２図は本発明による１、２０）Ｉｚ刺激検査バターン
発生器の概略ブロック図である。 第３図は本発明によるプログラマブル基準クロック発生
器のブロック図である。 第４図は本発明による刺激パターン発生器およびプログ
ラマブル基準クロック発生器を用いている電気光学式検
査装置の概略ブロック図である。 第５図は本発明によるデータ・カードのブロック図であ
る。 第６図は本発明によるアドレス・カードのブロック図で
ある。 第７図は本発明によるピン電気機器回路カードのブロッ
ク図である。 第８図は本発明による刺激パターンの準ランダム光学サ
ンプリングの一例を示す波形図である。 第９図は本発明による刺激パルスの逐次サンプリングの
一例を示す波形図である。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）クロック基準信号でトリガして電気 光学式検査装置における検査中の電子装置を電子的に刺
    激するための出力刺激パターン信号を発生できる電子刺
    激パターン発生器のためのプログラマブル基準クロック
    発生器であって、 電子基準パルスのソースと、 前記電子基準パルスから合成刺激基準ク ロック信号を合成する合成手段と、 前記電子基準パルスのパルス繰り返し周波 数の調波周波数のうちの１つに周波数ロックされた合成
    刺激基準クロック信号を発生するように前記合成手段を
    プログラムする手段と、 プログラム可能な前記合成手段の出力部か らの前記合成刺激基準クロック信号を前記電子刺激パタ
    ーン発生器のクロック入力部に送って検査中の電子装置
    を検査するための刺激検査・パターンを発生させる手段
    と を包含することを特徴とするプログラマブル基準クロッ
    ク発生器。
  2. （２）、請求項１記載のプログラマブル基準クロック発
    生器において、合成刺激基準クロック信号を合成する合
    成手段が光学パルスを前記電子基準パルスに変換する手
    段を包含し、前記光学パルスが前記電気光学検査装置に
    送られて光学サンプリング・パルスとして役立てられ、
    これら光学サンプリング・パルスが前記刺激検査・パタ
    ーン信号のためのタイミング基準として役立つことを特
    徴とするプログラマブル基準クロック発生器。
  3. （３）、請求項１記載のプログラマブル基準クロック発
    生器において、合成刺激基準クロック信号を合成する合
    成手段が前記電気光学検査装置に送られる光学サンプリ
    ング・パルスを発生する手段を包含し、前記電子基準パ
    ルスが前記光学サンプリング・パルスおよび前記合成刺
    激基準クロック信号のためのタイミング基準として役立
    てることを特徴とするプログラマブル基準クロック発生
    器。
  4. （４）、請求項１記載のプログラマブル基準クロック発
    生器において、合成刺激基準クロック信号を合成する合
    成手段が電子基準パルスに関して刺激基準クロック手段
    からのクロック信号の発生を制御し、前記電子基準パル
    スに関する前記刺激パターン信号を精密に位置決めする
    手段を包含することを特徴とするプログラマブル基準ク
    ロック発生器。
  5. （５）、請求項１記載のプログラマブル基準クロック発
    生器において、合成刺激基準クロックを合成する手段が
    フェーズロックループを包含し、このフェーズロックル
    ープが、 前記電子基準パルスにつながる第１入力端 子を備えた位相検出器と、 この位相検出器の出力信号につながる入力 端子を有するループ・フィルタと、 このループ・フィルタの出力信号につなが る制御端子を有する制御オシレータと、 この制御オシレータの出力信号につながる 入力端子を有し、また、前記位相検出器の第２入力端子
    につながる出力信号を有するプログラマブル分周回路と を有し、制御オシレータの出力信号の周波数が電子基準
    パルスの周波数の倍数にロックされることを特徴とする
    プログラマブル基準クロック発生器。
  6. （６）、電子光学式検査装置のための高速電子刺激パタ
    ーン発生器であって、 前記電子光学式検査装置のための光学サン プリング信号に対する時間基準信号を発生すると共に、
    前記電子刺激パターン発生器のための時間基準信号を発
    生する手段と、 前記時間基準信号にロックされるプログラ ムされた周波数を有するクロック基準信号を発生するプ
    ログラマブル時間べえす手段と、 前記クロック基準信号と同期して刺激パ ターンを発生し、この刺激パターンを前記時間基準信号
    に同期させる手段と を包含することを特徴とする高速電子刺激パターン発生
    器。
  7. （７）、請求項６記載の高速電子刺激パターン発生器に
    おいて、前記プログラマブル時間ベース手段が刺激パタ
    ーンを発生する手段の作動周波数の約数である周波数で
    作動し、刺激パターンを発生する前記手段が前記プログ
    ラマブル時間ベース手段の周波数を刺激パターンを発生
    する前記手段の作動周波数に乗ずる周波数逓倍手段を包
    含することを特徴とする高速電子刺激パターン発生器。
  8. （８）、請求項７記載の高速電子刺激パターン発生器に
    おいて、周波数逓倍手段がプログラマブル時間ベース手
    段の周波数を刺激パターンを発生する前記手段の作動周
    波数に乗ずるフェーズロックループを包含することを特
    徴とする高速電子刺激パターン発生器。
  9. （９）、請求項７記載の高速電子刺激パターン発生器に
    おいて、前記時間ベース手段の周波数と同期して並列モ
    ードで刺激パターン信号を発生する手段を包含し、また
    、前記刺激パターン信号を刺激パターンを発生する前記
    手段の作動周波数と同期して直列モードに変換する手段
    を包含することを特徴とする高速電子刺激パターン発生
    器。
JP1227277A 1988-09-01 1989-09-01 電気光学式サンプリング装置のクロック・刺激パターン発生器 Pending JPH02176479A (ja)

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