JP2008304426A - Arbitrary waveform generator and semiconductor test equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optional waveform generator and semiconductor test apparatus that can shorten the test time and acquire analog voltage where error voltage by divergence from the linearity of an output signal of a D/A converter is accurately corrected. <P>SOLUTION: The optional waveform generator comprises a D/A converter of a rough adjustment output system and a fine adjustment output system that have the same characteristic and are driven by a common clock, a timing adjusting means for delaying, by one clock, digital data to be input into the D/A converter of the rough adjustment output system, a data correcting section in which the calibration data for correcting the output error voltage of the D/A converter of the rough adjustment output system is written so as to be digital data to be input into the D/A converter of the fine adjustment output system using, as address, the digital data to the theoretical value of the D/A converter of the rough adjustment output system, and an adder for adding the output voltage of the D/A converter of the rough adjustment output system and the output voltage of the D/A converter of the fine adjustment output system. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、任意波形発生器および半導体テスト装置に関し、詳しくは、出力信号の校正に関するものである。   The present invention relates to an arbitrary waveform generator and a semiconductor test apparatus, and more particularly to calibration of an output signal.

たとえば液晶駆動用ICのような多階調電圧を出力するように構成された被測定対象IC(以下DUTという)の試験を行う半導体テスト装置では、期待電圧として高精度の多階調電圧を出力する任意波形発生器が用いられている。   For example, in a semiconductor test apparatus that tests a measurement target IC (hereinafter referred to as a DUT) configured to output a multi-gradation voltage such as a liquid crystal driving IC, a highly accurate multi-gradation voltage is output as an expected voltage. An arbitrary waveform generator is used.

図6は、このような半導体テスト装置の一例を示すブロック図である。DUT1は複数の出力ピンから多階調電圧を出力するように構成された液晶駆動用ICであり、各出力ピンは複数の比較器2の一方の入力端子に接続されている。任意波形発生器3はDUT1から出力される多階調電圧に対応した期待電圧として高精度の多階調電圧を出力するように構成されたものであり、その出力端子は比較器2の他方の入力端子に接続されている。これら比較器2の出力端子は判定部4に接続されている。   FIG. 6 is a block diagram showing an example of such a semiconductor test apparatus. The DUT 1 is a liquid crystal driving IC configured to output a multi-gradation voltage from a plurality of output pins, and each output pin is connected to one input terminal of the plurality of comparators 2. The arbitrary waveform generator 3 is configured to output a highly accurate multi-gradation voltage as an expected voltage corresponding to the multi-gradation voltage output from the DUT 1, and its output terminal is the other of the comparator 2. Connected to the input terminal. The output terminals of these comparators 2 are connected to the determination unit 4.

DUT1の出力ピンごとの出力電圧試験について説明する。DUT1の各出力ピンは図7に示すようなデジタルデータDinに対応した多階調電圧Voutを出力し、任意波形発生器3もDUT1の各出力ピンの出力電圧変化に同期するように多階調の期待電圧を出力する。比較器2はこれらDUT1と任意波形発生器3の出力電圧を比較し、これらの比較結果を判定部4に出力する。判定部4は、比較器2の比較結果に基づき、DUT1の良否判定を行う。   An output voltage test for each output pin of the DUT 1 will be described. Each output pin of the DUT 1 outputs a multi-gradation voltage Vout corresponding to the digital data Din as shown in FIG. 7, and the arbitrary waveform generator 3 also has a multi-gradation so as to be synchronized with the output voltage change of each output pin of the DUT 1. Output the expected voltage. The comparator 2 compares the output voltages of the DUT 1 and the arbitrary waveform generator 3 and outputs the comparison results to the determination unit 4. The determination unit 4 determines the quality of the DUT 1 based on the comparison result of the comparator 2.

図8はこのような多階調の期待電圧を出力する任意波形発生器3の構成図であって、D/A変換器31と出力調整部32とで構成されている。   FIG. 8 is a block diagram of the arbitrary waveform generator 3 that outputs such a multi-grayscale expected voltage. The arbitrary waveform generator 3 includes a D / A converter 31 and an output adjustment unit 32.

図9は図8のように構成される任意波形発生器3の出力特性例図である。D/A変換器31に入力されるデジタルデータDinに対応して出力されるアナログ電圧Voutは、(A)の理想直線Aに示すように直線的に変化することが望ましいが、実際の出力は出力特性Bに示すように理想直線Aに対して乖離した非直線的な特性を示すことが多い。   FIG. 9 is an example of output characteristics of the arbitrary waveform generator 3 configured as shown in FIG. The analog voltage Vout output corresponding to the digital data Din input to the D / A converter 31 desirably varies linearly as indicated by the ideal straight line A in FIG. In many cases, the output characteristic B shows a non-linear characteristic deviating from the ideal straight line A.

このような理想直線Aに対する非直線的な特性の乖離は、アナログ電圧Voutの出力設定分解能はデジタルデータDinの分解能である1LSB単位であるものの、このデジタルデータDinの1LSB毎の増減に対応するアナログ電圧Voutの出力が必ずしも一律には増減しないことにより発生する。   The deviation of the non-linear characteristic from the ideal straight line A is that the output setting resolution of the analog voltage Vout is in units of 1 LSB which is the resolution of the digital data Din, but the analog corresponding to the increase / decrease of the digital data Din per 1 LSB. It is generated because the output of the voltage Vout does not necessarily increase or decrease uniformly.

アナログ電圧Voutの出力が(B)に示すように理想直線Aに対してデジタルデータDinの1LSB分以上乖離していれば、乖離による誤差電圧を補正するようにデジタルデータDinの設定を変更することによってアナログ電圧Voutの出力をLSB単位で校正することができる。   If the output of the analog voltage Vout deviates from the ideal straight line A by 1 LSB or more as shown in (B), the setting of the digital data Din is changed so as to correct the error voltage due to the deviation. Thus, the output of the analog voltage Vout can be calibrated in LSB units.

また、図8の構成においても、出力調整部32によりある程度の非直線的な特性乖離の圧縮は行えるが、正確な直線性校正とはいえない。   In the configuration of FIG. 8 as well, the output adjustment unit 32 can compress some non-linear characteristic deviation, but it cannot be said to be an accurate linearity calibration.

特開2002−131398号公報JP 2002-131398 A

特許文献1には、高精度のD/A変換器と低精度のD/A変換器を用いることにより高精度の多階調電圧を発生するように構成された電圧発生器が記載されている。   Patent Document 1 describes a voltage generator configured to generate a high-precision multi-grayscale voltage by using a high-precision D / A converter and a low-precision D / A converter. .

近年の半導体テスト装置によるDUTの試験にあたっては、たとえば液晶表示素子の高階調度化に伴って、1LSB以下の乖離についても高精度に誤差電圧が補正されたアナログ電圧Voutの出力が求められている。   In recent DUT tests by a semiconductor test apparatus, for example, with an increase in gradation of a liquid crystal display element, an output of an analog voltage Vout in which an error voltage is corrected with high accuracy is required even for a deviation of 1 LSB or less.

特許文献1に記載されている電圧発生器を用いることにより、乖離による誤差電圧が高精度に補正された出力信号が得られるが、高精度のD/A変換器と低精度のD/A変換器の出力タイミングをクロック単位で一致させることまでは言及していない。したがって、両者の出力信号が時間的にずれている場合には、両者の出力信号が安定するまで待機した後に判定結果を出力しなければならず、テスト時間の短縮化が困難になるという問題がある。   By using the voltage generator described in Patent Document 1, an output signal in which the error voltage due to the divergence is corrected with high accuracy can be obtained. However, a high accuracy D / A converter and a low accuracy D / A conversion are obtained. No mention is made of matching the output timing of the units in units of clocks. Therefore, if both output signals are shifted in time, the determination result must be output after waiting until both output signals become stable, which makes it difficult to shorten the test time. is there.

本発明は、このような従来の問題点に着目したものであり、その目的は、2系統のD/A変換器の出力信号がクロック単位で時間的にずれることなく出力されてD/A変換器の出力信号の直線性との乖離による誤差電圧を高精度に補正されたアナログ電圧を得ることができ、テスト時間を短縮できる任意波形発生器および半導体テスト装置を提供することにある。   The present invention pays attention to such a conventional problem, and the purpose thereof is to perform D / A conversion by outputting the output signals of the two systems of D / A converters in a clock unit without time lag. Another object of the present invention is to provide an arbitrary waveform generator and a semiconductor test apparatus capable of obtaining an analog voltage in which an error voltage due to a deviation from the linearity of the output signal of the detector is corrected with high accuracy and reducing a test time.

このような課題を達成する請求項1の発明は、
同一特性を有し共通のクロックで駆動される粗調整出力系統と微調整出力系統のD/A変換器と、
粗調整出力系統のD/A変換器に入力されるデジタルデータを1クロック分遅らせるタイミング調整手段と、
粗調整出力系統のD/A変換器の出力誤差電圧を補正する校正データが粗調整出力系統のD/A変換器の理論値に対するデジタルデータをアドレスと見立てて微調整出力系統のD/A変換器に入力されるデジタルデータとなるように書き込まれたデータ補正部と、
粗調整出力系統のD/A変換器の出力電圧と微調整出力系統のD/A変換器の出力電圧を加算出力する加算器とで構成されたことを特徴とする任意波形発生器である。
The invention of claim 1 which achieves such a problem,
A coarse adjustment output system and a fine adjustment output system D / A converter having the same characteristics and driven by a common clock;
Timing adjustment means for delaying digital data input to the D / A converter of the coarse adjustment output system by one clock;
D / A conversion of the fine adjustment output system with the calibration data for correcting the output error voltage of the D / A converter of the coarse adjustment output system as digital data corresponding to the theoretical value of the D / A converter of the coarse adjustment output system A data correction unit written to be digital data input to the device,
An arbitrary waveform generator comprising an adder for adding and outputting an output voltage of a D / A converter of a coarse adjustment output system and an output voltage of a D / A converter of a fine adjustment output system.

請求項2の発明は、請求項1記載の任意波形発生器において、前記加算器の微調整出力系統の増幅率が粗調整出力系統の増幅率よりも小さく設定されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the arbitrary waveform generator according to the first aspect, an amplification factor of the fine adjustment output system of the adder is set smaller than an amplification factor of the coarse adjustment output system.

請求項3の発明は、任意波形発生器の出力がテストヘッドおよびパフォーマンスボードを介してDUTに加えられる半導体テスト装置において、
前記任意波形発生器は、
同一特性を有し、共通のクロックで駆動される粗調整出力系統と微調整出力系統のD/A変換器と、
粗調整出力系統のD/A変換器に入力されるデジタルデータを1クロック分遅らせるタイミング調整手段と、
粗調整出力系統のD/A変換器の出力誤差電圧を補正する校正データが粗調整出力系統のD/A変換器の理論値に対するデジタルデータをアドレスと見立てて微調整出力系統のD/A変換器に入力されるデジタルデータとなるように書き込まれたデータ補正部と、
粗調整出力系統のD/A変換器の出力電圧と微調整出力系統のD/A変換器の出力電圧を加算出力する加算器とで構成されたことを特徴とする。
The invention of claim 3 is a semiconductor test apparatus in which an output of an arbitrary waveform generator is applied to a DUT via a test head and a performance board.
The arbitrary waveform generator is
A coarse adjustment output system and a fine adjustment output system D / A converter having the same characteristics and driven by a common clock;
Timing adjustment means for delaying digital data input to the D / A converter of the coarse adjustment output system by one clock;
The D / A conversion of the fine adjustment output system is based on the assumption that the calibration data for correcting the output error voltage of the D / A converter of the coarse adjustment output system is the digital data corresponding to the theoretical value of the D / A converter of the coarse adjustment output system. A data correction unit written to be digital data input to the device,
The output voltage of the D / A converter of the coarse adjustment output system and the adder for adding and outputting the output voltage of the D / A converter of the fine adjustment output system are characterized.

請求項4の発明は、請求項3記載の半導体テスト装置において、前記任意波形発生器の加算器の微調整出力系統の増幅率が粗調整出力系統の増幅率よりも小さく設定されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor test apparatus according to the third aspect, the amplification factor of the fine adjustment output system of the adder of the arbitrary waveform generator is set smaller than the amplification factor of the coarse adjustment output system. Features.

請求項5の発明は、請求項3または請求項4記載の半導体テスト装置において、前記任意波形発生器は、任意波形発生器からDUTの入力端子までの任意の接続点における誤差電圧を含む校正を行うことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor test apparatus according to the third or fourth aspect, the arbitrary waveform generator performs calibration including an error voltage at an arbitrary connection point from the arbitrary waveform generator to the input terminal of the DUT. It is characterized by performing.

これらにより、2系統のD/A変換器の出力信号がクロック単位で時間的にずれることなく出力されるので、D/A変換器の出力信号の直線性との乖離による誤差電圧を高精度に補正されたアナログ電圧を得ることができ、テスト時間を短縮できる任意波形発生器および半導体テスト装置が実現できる。   As a result, the output signals of the two D / A converters are output without a time lag in units of clocks, so that the error voltage due to the deviation from the linearity of the output signal of the D / A converter can be accurately detected. A corrected analog voltage can be obtained, and an arbitrary waveform generator and a semiconductor test apparatus that can shorten the test time can be realized.

以下、本発明について、図面を用いて説明する。図1は本発明に基づく任意波形発生器の一実施例を示すブロック図である。図1において、デジタルデータDinは、データラッチ部101を介してD/A変換器102に入力される。D/A変換器102から変換出力されるアナログ電圧は加算器103の一方の入力端子に入力される。またデジタルデータDinは、データ補正部104を介してD/A変換器105にも入力される。D/A変換器105から変換出力されるアナログ電圧は加算器103の他方の入力端子に入力される。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an arbitrary waveform generator according to the present invention. In FIG. 1, digital data Din is input to a D / A converter 102 via a data latch unit 101. The analog voltage converted and output from the D / A converter 102 is input to one input terminal of the adder 103. The digital data Din is also input to the D / A converter 105 via the data correction unit 104. The analog voltage converted and output from the D / A converter 105 is input to the other input terminal of the adder 103.

これらデータラッチ部101、D/A変換器102、データ補正部104およびD/A変換器105は、共通のクロックCLKに基づいて同期駆動される。加算器103は、D/A変換器102から変換出力されるアナログ電圧とD/A変換器105から変換出力されるアナログ電圧を加算しアナログ電圧Voutとして出力する。   The data latch unit 101, the D / A converter 102, the data correction unit 104, and the D / A converter 105 are driven synchronously based on a common clock CLK. The adder 103 adds the analog voltage converted and output from the D / A converter 102 and the analog voltage converted and output from the D / A converter 105, and outputs the result as an analog voltage Vout.

図1の回路は、共通のクロックCLKに基づいて同期駆動されていることから、D/A変換器102の設定データはデータラッチ部101よりなるタイミング調整手段で1クロック分遅らせた状態で入力され、D/A変換器105の設定データはデータ補正部104の読み出しにより1クロック分遅らせた状態で入力されるので、D/A変換器102の設定データの誤差分はD/A変換器105の設定データで補正されることになり、同じアルゴリズムで連続するデータを続けて送出することにより、ダイナミックに校正されたデータを連続的に送出することができる。   Since the circuit of FIG. 1 is synchronously driven based on a common clock CLK, the setting data of the D / A converter 102 is input in a state delayed by one clock by the timing adjusting means including the data latch unit 101. Since the setting data of the D / A converter 105 is input in a state delayed by one clock by the reading of the data correction unit 104, the error of the setting data of the D / A converter 102 is determined by the D / A converter 105. The data is corrected by the setting data, and the continuously calibrated data can be continuously transmitted by the same algorithm, whereby the dynamically calibrated data can be continuously transmitted.

D/A変換器102とD/A変換器105は同一特性を有するものを用い、D/A変換器102は粗調整出力系統として機能させ、D/A変換器105は微調整出力系統として機能させる。これら粗調整出力系統と微調整出力系統を加算器103で加算するのにあたり、微調整出力系統の増幅率を粗調整出力系統の増幅率よりも低くして粗調整出力系統の出力電圧の分解能を高くする。   The D / A converter 102 and the D / A converter 105 have the same characteristics, the D / A converter 102 functions as a coarse adjustment output system, and the D / A converter 105 functions as a fine adjustment output system. Let When adding the coarse adjustment output system and the fine adjustment output system by the adder 103, the gain of the fine adjustment output system is made lower than that of the coarse adjustment output system to reduce the resolution of the output voltage of the coarse adjustment output system. Make it high.

図2は加算器103の具体例を示す回路図である。D/A変換器102の出力電圧は抵抗Ra(=R1)を介して演算増幅器OPに入力され、D/A変換器105の出力電圧は抵抗Rb(=R2)を介して演算増幅器OPに入力される。演算増幅器OPの入力端子と出力端子間には帰還抵抗Rc(=R1)が接続されている。ここで、抵抗R1とR2の抵抗値をたとえばR2=10×R1とすることにより、微調整出力系統の増幅率を粗調整出力系統の増幅率の1/10倍に設定できる。このことにより、微調整出力系統は出力電圧可変範囲が粗調整出力系統に比べて小さくなるものの、粗調整出力系統よりも1/10細かい精度で出力することができる。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the adder 103. The output voltage of the D / A converter 102 is input to the operational amplifier OP via the resistor Ra (= R1), and the output voltage of the D / A converter 105 is input to the operational amplifier OP via the resistor Rb (= R2). Is done. A feedback resistor Rc (= R1) is connected between the input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP. Here, by setting the resistance values of the resistors R1 and R2 to R2 = 10 × R1, for example, the amplification factor of the fine adjustment output system can be set to 1/10 times the amplification factor of the coarse adjustment output system. Thus, although the fine adjustment output system has a smaller output voltage variable range than the coarse adjustment output system, the fine adjustment output system can output with 1/10 finer accuracy than the coarse adjustment output system.

これらD/A変換器102とD/A変換器105を同時に駆動させてアナログ出力を加算出力することにより、どの値のアナログ出力も高精度な出力電圧となる。そして、D/A変換器102とD/A変換器105として特性の等しいD/A変換器を用いてデジタル側の入力タイミングを等しくすることによりアナログ出力電圧も同一タイミングになり、アナログ出力波形に対するタイミング誤差を最小にすることができ、高品質のきれいなアナログ出力波形が得られる。   By simultaneously driving the D / A converter 102 and the D / A converter 105 and adding and outputting the analog output, the analog output of any value becomes a highly accurate output voltage. Then, by using D / A converters having the same characteristics as the D / A converter 102 and the D / A converter 105 to equalize the input timing on the digital side, the analog output voltage also becomes the same timing, and the analog output waveform is Timing errors can be minimized, and high-quality clean analog output waveforms can be obtained.

粗調整出力系統のD/A変換器102としては、たとえば以下のようなものを用いる。
デジタルデータ入力範囲 :0〜100
デジタルデータに対するアナログ出力範囲 :−5V〜+5V
デジタルデータ1LSBあたりの分解能 :100mV
これらから、出力電圧0Vを設定するときのデジタルデータは50、出力電圧1Vを設定するときのデジタルデータは60となる。
As the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system, for example, the following is used.
Digital data input range: 0 to 100
Analog output range for digital data: -5V to + 5V
Resolution per 1LSB of digital data: 100mV
From these, the digital data when setting the output voltage 0V is 50, and the digital data when setting the output voltage 1V is 60.

そして、微調整出力系統のD/A変換器105としては、たとえば以下のようなものを用いる。
デジタルデータ入力範囲 :0〜100
デジタルデータに対するアナログ出力範囲 :−0.5V〜+0.5V
デジタルデータ1LSBあたりの分解能 :10mV
これらから、出力電圧0Vを設定するときのデジタルデータは50、出力電圧0.1Vを設定するときのデジタルデータは60となる。
For example, the following is used as the D / A converter 105 of the fine adjustment output system.
Digital data input range: 0 to 100
Analog output range for digital data: -0.5V to + 0.5V
Resolution per digital data 1LSB: 10mV
Accordingly, the digital data when the output voltage 0V is set is 50, and the digital data when the output voltage 0.1V is set is 60.

具体的な動作について説明する。粗調整出力系統のD/A変換器102の1LSBの分解能が100mVで、理論値で3.0vを出力するためのデジタルデータは80とする。このようなD/A変換器102における入力デジタルデータと出力アナログ電圧Voutの実測値との関係が、80で2.944v、81で3.044vになったとする。従来は、理論値3.0vに一番近い3.044vを公称3.0v出力とし、81をそのデジタル設定データとしていた。このときの理論値3.0vとの乖離による誤差電圧は、0.044vとなる。   A specific operation will be described. It is assumed that the digital data for outputting 3.0 v as a theoretical value is 100 mV with a resolution of 1 LSB of the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system. Assume that the relationship between the input digital data and the actually measured value of the output analog voltage Vout in the D / A converter 102 is 2.944v at 80 and 3.044v at 81. Conventionally, 3.044v closest to the theoretical value of 3.0v is the nominal 3.0v output, and 81 is the digital setting data. The error voltage due to the deviation from the theoretical value 3.0v at this time is 0.044v.

本発明では、微調整出力系統のD/A変換器105を用い、さらに細かい校正を行う。本実施例の場合、微調整出力系統のD/A変換器105は、1LSBの分解能が粗調整出力系統のD/A変換器102より10倍細かい10mVまで設定できる。そこで、微調整出力系統のD/A変換器105に入力されるデジタルデータを任意に増減させて、そのアナログ出力電圧を粗調整出力系統のD/A変換器102のアナログ出力電圧に加算する。手法としては、デジタルデータを任意に増減させて、3.044vからさらに3.000vに近くなるデジタルデータ値を取得する。この場合、最小10mVまで設定できることから、微調整出力系統のD/A変換器105で最も3.0vに近くするためには40mV減算すればよく、デジタルデータで−4を設定すればよい。したがって、微調整出力系統のD/A変換器105のデジタル設定データは46となる。   In the present invention, fine calibration is performed using the D / A converter 105 of the fine adjustment output system. In the case of this embodiment, the D / A converter 105 of the fine adjustment output system can set the resolution of 1 LSB to 10 mV, which is 10 times smaller than the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system. Therefore, the digital data input to the D / A converter 105 of the fine adjustment output system is arbitrarily increased or decreased, and the analog output voltage is added to the analog output voltage of the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system. As a technique, digital data is arbitrarily increased or decreased to obtain a digital data value that is closer to 3.000v from 3.044v. In this case, since it can be set to a minimum of 10 mV, 40 mV may be subtracted to set it to 3.0 V at the D / A converter 105 of the fine adjustment output system, and −4 may be set with digital data. Therefore, the digital setting data of the D / A converter 105 of the fine adjustment output system is 46.

たとえばアナログ出力電圧3.0vを設定したいときには、粗調整出力系統のD/A変換器102にはデジタルデータ81を設定し、微調整出力系統のD/A変換器105にはデジタルデータ46を設定することにより、3.004vのアナログ出力電圧を得ることができる。このときの理論値3.0vとの乖離は0.004vとなり、高精度化が実現できる。   For example, when it is desired to set the analog output voltage 3.0 v, the digital data 81 is set in the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system, and the digital data 46 is set in the D / A converter 105 of the fine adjustment output system. By doing so, an analog output voltage of 3.004v can be obtained. The deviation from the theoretical value of 3.0 v at this time is 0.004 v, and high accuracy can be realized.

ここで、データ補正部104には、粗調整出力系統のD/A変換器102の各設定値に対する校正データは粗調整出力系統のD/A変換器102の理論値に対するデジタルデータをアドレスと見立てて、その出力値が校正データとなるように書き込んでいく。たとえば上記のように+3.0vを設定するときは、D/A変換器102=81、D/A変換器105=46と書き込むようにする。   Here, the data correction unit 104 assumes that the calibration data for each setting value of the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system is digital data for the theoretical value of the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system. Then, the output value is written so as to become calibration data. For example, when + 3.0v is set as described above, D / A converter 102 = 81 and D / A converter 105 = 46 are written.

図3はD/A変換器102とD/A変換器105の各アナログ出力電圧加算による校正説明図、図4はこれら校正動作の関係をリスト化したものである。   FIG. 3 is an explanatory diagram of calibration by adding analog output voltages of the D / A converter 102 and the D / A converter 105, and FIG. 4 is a list of relations between these calibration operations.

理論電圧+2.8vにおいて、粗調整出力系統のD/A変換器102にデジタルデータ79を設定したときのアナログ出力電圧を2.857vとし、微調整出力系統のD/A変換器105にデジタルデータ44を設定したときの単体のアナログ出力電圧を−0.06vとすると、両電圧を加算することにより2.797vのアナログ出力電圧を得ることができ、理論電圧+2.8vとの乖離による誤差電圧は0.003vになる。   When the digital data 79 is set to the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system at the theoretical voltage +2.8 v, the analog output voltage is set to 2.857 v, and the digital data is input to the D / A converter 105 of the fine adjustment output system. Assuming that the single analog output voltage when setting 44 is −0.06 v, an analog output voltage of 2.797 v can be obtained by adding both voltages, and an error voltage due to a deviation from the theoretical voltage +2.8 v Becomes 0.003v.

理論電圧+2.9vにおいて、粗調整出力系統のD/A変換器102にデジタルデータ80を設定したときのアナログ出力電圧を2.944vとし、微調整出力系統のD/A変換器105にデジタルデータ46を設定したときの単体のアナログ出力電圧を−0.04vとすると、両電圧を加算することにより2.904vのアナログ出力電圧を得ることができ、理論電圧+2.9vとの乖離による誤差電圧は−0.004vになる。   When the digital data 80 is set to the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system at the theoretical voltage +2.9 v, the analog output voltage is 2.944 v, and the digital data is input to the D / A converter 105 of the fine adjustment output system. Assuming that the single analog output voltage when setting 46 is -0.04v, an analog output voltage of 2.904v can be obtained by adding both voltages, and the error voltage due to the deviation from the theoretical voltage + 2.9v Becomes −0.004v.

理論電圧+3.0vにおいて、粗調整出力系統のD/A変換器102にデジタルデータ81を設定したときのアナログ出力電圧を3.044vとし、微調整出力系統のD/A変換器105にデジタルデータ46を設定したときの単体のアナログ出力電圧を−0.04vとすると、両電圧を加算することにより3.004vのアナログ出力電圧を得ることができ、理論電圧3.0vとの乖離による誤差電圧は−0.004vになる。   When the digital data 81 is set in the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system at the theoretical voltage +3.0 v, the analog output voltage is set to 3.044 v, and the digital data is input to the D / A converter 105 of the fine adjustment output system. Assuming that the single analog output voltage when setting 46 is -0.04v, an analog output voltage of 3.004v can be obtained by adding both voltages, and an error voltage due to a deviation from the theoretical voltage of 3.0v Becomes −0.004v.

理論電圧+3.1vにおいて、粗調整出力系統のD/A変換器102にデジタルデータ82を設定したときのアナログ出力電圧を3.094vとし、微調整出力系統のD/A変換器105にデジタルデータ61を設定したときの単体のアナログ出力電圧を0.11vとすると、両電圧を加算することにより3.204vのアナログ出力電圧を得ることができ、理論電圧3.1vとの乖離による誤差電圧は−0.004vになる。   When the digital data 82 is set in the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system at the theoretical voltage +3.1 v, the analog output voltage is set to 3.094 v, and the digital data is input to the D / A converter 105 of the fine adjustment output system. Assuming that the single analog output voltage when 61 is set is 0.11v, the analog output voltage of 3.204v can be obtained by adding both voltages, and the error voltage due to the deviation from the theoretical voltage 3.1v is -0.004v.

このようにデータ補正部104を設けてそこに補正データを書き込むことにより、本来ならソフトウェア処理として粗調整出力系統のD/A変換器102のデジタルデータと微調整出力系統のD/A変換器105の補正デジタルデータの両方を制御しなければならないところを、粗調整出力系統のD/A変換器102のデジタルデータを入力するだけで、微調整出力系統のD/A変換器105のデジタルデータも同時にあたえることができ、ソフトウェアの処理負荷を増大させることなく高精度のきれいな波形出力を得ることができる。   Thus, by providing the data correction unit 104 and writing the correction data therein, the digital data of the coarse adjustment output system D / A converter 102 and the D / A converter 105 of the fine adjustment output system are originally processed as software. The digital data of the D / A converter 105 of the fine adjustment output system can be obtained only by inputting the digital data of the D / A converter 102 of the coarse adjustment output system. It is possible to provide simultaneously, and it is possible to obtain a high-accuracy and beautiful waveform output without increasing the software processing load.

また、近年はFPGAのメモリ容量も大きくなり動作の高速化も進んでいることから、FPGAのメモリ領域を使用することにより実装面積を確保することができ、高速動作も期待できる。   In recent years, the memory capacity of the FPGA has been increased and the operation speed has been increased. Therefore, by using the memory area of the FPGA, a mounting area can be secured and high speed operation can be expected.

なお、上記実施例では、任意波形発生器の出力端子に電圧測定器を接続して出力端子までの誤差電圧を校正する例について説明したが、任意波形発生器を半導体テスト装置に組み込んで用いる場合には図5に示すように電圧測定器を半導体テスト装置の所望の点に接続して誤差電圧を測定することにより、所望の点における誤差電圧を校正できる。   In the above embodiment, an example in which a voltage measuring device is connected to the output terminal of the arbitrary waveform generator and the error voltage up to the output terminal is calibrated has been described. However, when the arbitrary waveform generator is incorporated in a semiconductor test apparatus and used As shown in FIG. 5, the error voltage at the desired point can be calibrated by connecting the voltage measuring device to the desired point of the semiconductor test apparatus and measuring the error voltage.

図5は図1のように構成された任意波形発生器3を組み込んだ半導体テスト装置の具体例を示すブロック図である。任意波形発生器3の出力は、テストヘッド5およびパフォーマンスボード6を介してDUT1に加えられる。   FIG. 5 is a block diagram showing a specific example of a semiconductor test apparatus incorporating an arbitrary waveform generator 3 configured as shown in FIG. The output of the arbitrary waveform generator 3 is applied to the DUT 1 via the test head 5 and the performance board 6.

ここで、電圧測定器7をテストヘッド5とパフォーマンスボード6の接続点に接続して接続点の電圧を測定することにより、任意波形発生器3からパフォーマンスボード6の入力端子までの誤差電圧を含む校正を行うことができ、電圧測定器7をパフォーマンスボード6とDUT1の接続点に接続して接続点の電圧を測定することにより、任意波形発生器3からDUT1の入力端子までの誤差電圧を含む校正を行うことができるので、任意波形発生器3のみではなく半導体テスト装置全体の測定精度を改善できる。   Here, by connecting the voltage measuring device 7 to the connection point between the test head 5 and the performance board 6 and measuring the voltage at the connection point, the error voltage from the arbitrary waveform generator 3 to the input terminal of the performance board 6 is included. Calibration can be performed, and the error voltage from the arbitrary waveform generator 3 to the input terminal of the DUT 1 is included by measuring the voltage at the connection point by connecting the voltage measuring device 7 to the connection point of the performance board 6 and the DUT 1. Since calibration can be performed, not only the arbitrary waveform generator 3 but also the measurement accuracy of the entire semiconductor test apparatus can be improved.

以上説明したように、本発明によれば、2系統のD/A変換器の出力信号がクロック単位で時間的にずれることなく出力されるのでD/A変換器の出力信号の直線性との乖離による誤差電圧を高精度に補正されたアナログ電圧を得ることができて、テスト時間を短縮できる任意波形発生器および半導体テスト装置が実現でき、液晶駆動用ICなどの多階調電圧を出力するように構成されたDUTの試験に好適である。   As described above, according to the present invention, since the output signals of the two systems of D / A converters are output without time lag in units of clocks, the linearity of the output signals of the D / A converters can be reduced. An analog voltage in which the error voltage due to the deviation is corrected with high accuracy can be obtained, and an arbitrary waveform generator and a semiconductor test device that can shorten the test time can be realized, and a multi-gradation voltage such as a liquid crystal driving IC is output. It is suitable for the test of the DUT configured as described above.

本発明に基づく任意波形発生器の一実施例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an embodiment of an arbitrary waveform generator according to the present invention. FIG. 図1で用いる加算器103の具体例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of an adder 103 used in FIG. 1. 2系統のD/A変換器の各アナログ出力電圧加算による校正説明図である。It is calibration explanatory drawing by each analog output voltage addition of D / A converter of 2 systems. 図3の校正動作の関係をリスト化したものである。FIG. 4 is a list of relationships of calibration operations in FIG. 3. 本発明に基づく任意波形発生器3を組み込んだ半導体テスト装置の具体例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific example of the semiconductor test apparatus incorporating the arbitrary waveform generator 3 based on this invention. 従来の半導体テスト装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional semiconductor test apparatus. 多階調電圧の出力波形例図である。It is an output waveform example figure of a multi-gradation voltage. 多階調の期待電圧を出力する任意波形発生器の構成図である。It is a block diagram of the arbitrary waveform generator which outputs the multi-grayscale expected voltage. 図8のように構成される任意波形発生器の出力特性例図である。FIG. 9 is an example of output characteristics of an arbitrary waveform generator configured as shown in FIG. 8.

符号の説明Explanation of symbols

1 DUT
2 比較器
3 任意波形発生器
4 判定部
5 テストヘッド
6 パフォーマンスボード
7 電圧測定器
101 データラッチ部
102 粗調整出力系統D/A変換器
103 加算器
104 データ補正部
105 微調整出力系統D/A変換器
1 DUT
2 Comparator 3 Arbitrary Waveform Generator 4 Judgment Unit 5 Test Head 6 Performance Board 7 Voltage Measuring Device 101 Data Latch Unit 102 Coarse Adjustment Output System D / A Converter 103 Adder 104 Data Correction Unit 105 Fine Adjustment Output System D / A converter

Claims (5)

同一特性を有し共通のクロックで駆動される粗調整出力系統と微調整出力系統のD/A変換器と、
粗調整出力系統のD/A変換器に入力されるデジタルデータを1クロック分遅らせるタイミング調整手段と、
粗調整出力系統のD/A変換器の出力誤差電圧を補正する校正データが粗調整出力系統のD/A変換器の理論値に対するデジタルデータをアドレスと見立てて微調整出力系統のD/A変換器に入力されるデジタルデータとなるように書き込まれたデータ補正部と、
粗調整出力系統のD/A変換器の出力電圧と微調整出力系統のD/A変換器の出力電圧を加算出力する加算器とで構成されたことを特徴とする任意波形発生器。
A coarse adjustment output system and a fine adjustment output system D / A converter having the same characteristics and driven by a common clock;
Timing adjustment means for delaying digital data input to the D / A converter of the coarse adjustment output system by one clock;
D / A conversion of the fine adjustment output system with the calibration data for correcting the output error voltage of the D / A converter of the coarse adjustment output system as digital data corresponding to the theoretical value of the D / A converter of the coarse adjustment output system A data correction unit written to be digital data input to the device,
An arbitrary waveform generator comprising: an adder for adding and outputting an output voltage of a D / A converter of a coarse adjustment output system and an output voltage of a D / A converter of a fine adjustment output system.
前記加算器の微調整出力系統の増幅率が粗調整出力系統の増幅率よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項1記載の任意波形発生器。   2. The arbitrary waveform generator according to claim 1, wherein an amplification factor of the fine adjustment output system of the adder is set smaller than an amplification factor of the coarse adjustment output system. 任意波形発生器の出力がテストヘッドおよびパフォーマンスボードを介してDUTに加えられる半導体テスト装置において、
前記任意波形発生器は、
同一特性を有し、共通のクロックで駆動される粗調整出力系統と微調整出力系統のD/A変換器と、
粗調整出力系統のD/A変換器に入力されるデジタルデータを1クロック分遅らせるタイミング調整手段と、
粗調整出力系統のD/A変換器の出力誤差電圧を補正する校正データが粗調整出力系統のD/A変換器の理論値に対するデジタルデータをアドレスと見立てて微調整出力系統のD/A変換器に入力されるデジタルデータとなるように書き込まれたデータ補正部と、
粗調整出力系統のD/A変換器の出力電圧と微調整出力系統のD/A変換器の出力電圧を加算出力する加算器とで構成されたことを特徴とする半導体テスト装置。
In semiconductor test equipment where the output of the arbitrary waveform generator is applied to the DUT via the test head and performance board,
The arbitrary waveform generator is
A coarse adjustment output system and a fine adjustment output system D / A converter having the same characteristics and driven by a common clock;
Timing adjustment means for delaying digital data input to the D / A converter of the coarse adjustment output system by one clock;
The D / A conversion of the fine adjustment output system is based on the assumption that the calibration data for correcting the output error voltage of the D / A converter of the coarse adjustment output system is the digital data corresponding to the theoretical value of the D / A converter of the coarse adjustment output system. A data correction unit written to be digital data input to the device,
A semiconductor test apparatus comprising: an adder for adding and outputting an output voltage of a D / A converter of a coarse adjustment output system and an output voltage of a D / A converter of a fine adjustment output system.
前記任意波形発生器の加算器の微調整出力系統の増幅率が粗調整出力系統の増幅率よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項3記載の半導体テスト装置。   4. The semiconductor test apparatus according to claim 3, wherein an amplification factor of the fine adjustment output system of the adder of the arbitrary waveform generator is set smaller than an amplification factor of the coarse adjustment output system. 前記任意波形発生器は、任意波形発生器からDUTの入力端子までの任意の接続点における誤差電圧を含む校正を行うことを特徴とする請求項3または請求項4記載の半導体テスト装置。   5. The semiconductor test apparatus according to claim 3, wherein the arbitrary waveform generator performs calibration including an error voltage at an arbitrary connection point from the arbitrary waveform generator to an input terminal of the DUT.
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