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Dokumentenidentifikation DE19619916A1 19.12.1996
Titel Ratengeneratorschaltung für Halbleiter-Prüfsystem
Anmelder Advantest Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kobayashi, Minoru, Gyoda, Saitama, JP
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Anmeldedatum 17.05.1996
DE-Aktenzeichen 19619916
Offenlegungstag 19.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.12.1996
IPC-Hauptklasse G01R 31/303
IPC-Nebenklasse H05B 39/04   
Zusammenfassung Durch die vorliegende Erfindung wird eine Ratengeneratorschaltung zum Erzeugen von Prüfsignalen, deren Zeitabstände auf einer impulsbezogenen Basis variieren, zum Prüfen von Halbleiterbausteinen bereitgestellt, wobei die Ratengeneratorschaltung aufweist: einen Referenztakt zum Festlegen eines Basisarbeitstaktes eines Halbleiter-Prüfsystems, einen Mustergenerator, der Ratendaten speichert, die Zeitabstände jedes Impulses der Prüfsignale darstellen, um mehrere der Ratendaten synchron mit einem Systemtakt gleichzeitig parallel auszulesen, einen Zwischenspeicher zum Speichern und Übertragen der mehreren Ratendaten, einen Taktgenerator zum Erzeugen mehrere Sätze aus jeweils einem Zeitimpuls und einem Zeitdatenelement, wobei jedes der Ratendatenelemente eine Kombination aus einer Grobzeit und einer Feinzeit ist und mindestens ein Satz der Zeitimpulse und Zeitdaten basierend auf einer Summe aus allen der mehreren Ratendaten und einer Feinzeit eines vorangehenden Zyklus des Systemtaktes erzeugt wird und jeder der anderen Sätze der Zeitimpulse und Zeitdaten basierend auf einem entsprechenden der mehreren Ratendaten und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus erzeugt wird, und einen Wellenformgenerator zum Addieren einer durch das Zeitdatenelement dargestellten Verzögerungszeit zu einem entsprechenden der Zeitimpulse und zum Umwandeln der mehreren Zeitimpulse, denen die Verzögerungszeiten aufgeprägt wurden, in ein serielles Signal.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Impulsraten- bzw. Raten- oder Impulsfrequenzgeneratorschaltung eines Halbleiter- Prüfsystems und insbesondere eine Ratengeneratorschaltung für eine IC-Prüfvorrichtung, durch die ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungskomponenten Prüfmustersignale mit einer hohen Wiederholungsfrequenz bzw. einem hohen Folgegrad erzeugt werden können.

Zum Prüfen eines Halbleiterbausteins durch ein Halbleiter-Prüfsystem werden dem geprüften Halbleiterbaustein Prüfsignale zugeführt, und die erhaltenen Ausgangssignale des Halbleiterbausteins werden mit erwarteten Daten verglichen, um zu bestimmen, ob der Halbleiterbaustein korrekt arbeitet oder nicht. Der Folgegrad der Prüfmustersignale wird als Prüfgerätrate bezeichnet und durch eine Ratengeneratorschaltung festgelegt. Bei einem modernen Halbleiter-Prüfsystem wird die Prüfgeräterate dynamisch auf einer zyklusbezogenen Basis durch eine Ratengeneratorschaltung variiert, um einen komplizierten Halbleiterbaustein geeignet zu prüfen.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Ratengeneratorschaltung. Die Ratengeneratorschaltung wird aus einem Mustergenerator 12, einem Zwischenspeicher 18, einem Taktgenerator 11 und einem Wellenformgenerator 13 gebildet.

Der Mustergenerator 12 speichert Ratendaten zum Erzeugen eines Prüfmusters. Die Ratendaten werden bei jedem Taktzyklus eines Systemtaktes 111 ausgelesen und dem Zwischenspeicher 18 zugeführt. Die Ratendaten (WDT) werden durch einen mit dem Systemtakt 111 synchronisierten Schreibtakt vorübergehend im Zwischenspeicher 18 gespeichert.

Der Taktgenerator 11 liest die Ratendaten (RDT) mit einem mit dem Systemtakt synchronisierten Lesetakt aus dem Zwischenspeicher 18 aus. Der Taktgenerator 11 erzeugt für jeden Zyklus einen Zeitimpuls und ein Zeitdatenelement basierend auf den vom Speicher 18 empfangenen Ratendaten. Der Zeitimpuls stellt eine durch die Ratendaten dargestellte Grobzeit dar, während das Zeitdatenelement eine durch die Ratendaten dargestellte Feinzeit darstellt. Die Grobzeit ist eine Zeitlänge, die einem ganzzahligen Vielfachen eines Zyklus eines Referenztaktes des Halbleiter-Prüfsystem entspricht, und die Feinzeit ist eine Zeitlänge, die kürzer ist als ein Referenztaktzyklus.

Der Wellenformgenerator 13 wandelt das Zeitdatenelement in eine Verzögerungszeit um, die zum Zeitimpuls vom Taktgenerator 11 addiert wird. Daher erzeugt der Wellenformgenerator 13 ein Prüfmustersignal, indem die Verzögerungszeit zum Zeitimpuls addiert und der Zeitimpuls wellengeformt wird.

Bei modernen Bauweisen dieser Ratengeneratorschaltung weist der Zwischenspeicher 13 eine Pipeline-Struktur auf, bei der mehrere Speicherstufen, wie beispielsweise Schieberegister (nicht dargestellt) seriell geschaltet sind, um die Datenübertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Das Ratendatenelement (WDT) vom Mustergenerator 12 wird durch den mit dem Systemtakt synchronisierten Schreibtakt in die erste Stufe der Register geschrieben, während das Ratendatenelement (RDT) durch den mit dem Systemtakt synchronisierten Lesetakt in der letzten Stufe der Register gelesen und dem Taktgenerator 11 zugeführt wird.

Fig. 5 zeigt ein Impulsdiagramm zum Darstellen einer Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten Ratengeneratorschaltung. In diesem Beispiel ist der in Fig. 5A dargestellte Systemtakt 111 mit dem in Fig. 5C dargestellten Zeitimpuls 113 identisch. Wie vorstehend erwähnt, wird der Zeitimpuls 113 durch die gemäß den Ratendaten vorgegebenen Grobzeitdaten gebildet. Obwohl nicht dargestellt, wird dem Taktgenerator ein Referenztakt zugeführt, wodurch der Systemtakt 111 und der Zeitimpuls 113 erzeugt werden. Die durch die Ratendaten bestimmte Grobzeit ist beispielsweise ein ganzzahliges Vielfaches des Referenztaktes. Dadurch wird in jedem Zyklus die Periode des Systemtaktes 111, d. h. des Zeitimpulses 113, basierend auf den dem Taktgenerator 11 zugeführten Ratendaten als ein ganzzahliges Vielfaches des Referenztaktes festgelegt.

Der in Fig. 5G dargestellte Schreibtakt 121 wird durch den Mustergenerator synchron mit dem Systemtakt 111 erzeugt, um die in Fig. 5H dargestellten Ratendaten 122 in den Zwischenspeicher 18 zu schreiben. Daher wird durch den in Fig. 5G dargestellten ersten Schreibtakt (1) das Ratendatenelement AA in der ersten Speicherstufe des Zwischenspeichers 18 gespeichert. Die Ratendaten BB, CC, DD . . . werden durch die Schreibtakte (2), (3), (4) . . . aufeinanderfolgend im Zwischenspeicher 18 gespeichert, wie in den Fig. 5G und H dargestellt.

Der in Fig. 5E dargestellte Lesetakt 112 ist ebenfalls mit dem Systemtakt 111 synchronisiert. Der Lesetakt 112 wird allen Registerstufen des Zwischenspeichers 18 zugeführt, um die Ratendaten bei jedem Lesetakt 112 zur nächsten Registerstufe zu verschieben bzw. zu übertragen. Daher wird das erste Datenelement AA immer dann zur letzten Registerstufe des Zwischenspeichers 18 geschoben, wenn der Lesetakt 112 zugeführt wird. Die anderen Ratendaten BB, CC, DD . . . werden ebenfalls aufeinanderfolgend zur letzten Registerstufe geschoben.

Wenn beispielsweise die Pipeline-Struktur des Zwischenspeichers 18 zwei Schieberegisterstufen aufweist, wie im Fall von Fig. 5, wird durch den in Fig. 5E dargestellten Lesetakt (3), der der zweite Takt nach dem ersten Schreibtakt (1) ist, das das Datenelement AA darstellende, in Fig. 5F dargestellte Ratendatenelement 181 vom Zwischenspeicher 18 ausgegeben. Das Ratendatenelement AA wird durch den Taktgenerator 11 empfangen, um einen Zeitimpuls 113 und ein Zeitdatenelement 114 für den Wellenformgenerator 13 zu erzeugen.

Durch den Lesetakt (4) wird das Ratendatenelement BB vom Zwischenspeicher 18 ausgegeben und durch den Taktgenerator 11 empfangen. Auf diese Weise wird das im Mustergenerator 12 gespeicherte Ratendatenelement über den Zwischenspeicher 18 immer dann dem Taktgenerator 11 zugeführt, wenn der Schreibtakt 121 und der Lesetakt 112 zugeführt werden.

Wenn der Taktgenerator 11 das Ratendatenelement empfängt, unterscheidet dieser im Ratendatenelement eine Grobzeit und eine Feinzeit. Wie vorstehend beschrieben, ist die Grobzeit ein ganzzahliges Vielfaches der Referenztaktperiode, während die Feinzeit eine Verzögerungszeit ist, die kürzer ist als eine Referenztaktperiode. Basierend auf der Grobzeit erzeugt der Taktgenerator 11 Zeitimpulse 113 mit Zeitintervallen, die einem ganzzahligen Vielfachen des Referenztaktes entsprechen.

Die Feinzeit wird zum nächsten Ratendatenelement addiert. Wenn das addierte Datenelement größer ist als die ganze Zahl des Referenztaktes, wird basierend auf der Grobzeit, d. h. die durch die Addition gebildete ganze Zahl des Referenztaktes, der Zeitimpuls 113 erzeugt. Der Zeitimpuls 113 wird dem Wellenformgenerator 13 zugeführt. Der Rest der Addition, der kleiner ist als die Referenztaktperiode, wird dem Wellenformgenerator 13 als das Zeitdatenelement 114 zugeführt.

Wenn der Wellenformgenerator 13 den Zeitimpuls 113 und das Zeitdatenelement 114 empfängt, wandelt er das Zeitdatenelement in eine Verzögerungszeit um und addiert die Verzögerungszeit zum Zeitimpuls 113, um ein in Fig. 5B dargestelltes Prüfmustersignal zu erzeugen. Auf diese Weise wird ein Prüfmustersignal mit den Zeitintervallen A, B, C basierend auf den im Mustergenerator 12 gespeicherten Ratendaten erzeugt.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten herkömmlichen Ratengeneratorschaltung ist der Folgegrad des Prüfmustersignals durch die Betriebs- oder Arbeitsgeschwindigkeit der in der Schaltung verwendeten Schaltungskomponenten begrenzt. Beispielsweise werden eine Zeitdauer, die erforderlich ist, um im Schreibzyklus die Ratendaten vom Mustergenerator 12 in den Zwischenspeicher 18 zu schreiben, und eine Zeitdauer, die erforderlich ist, um im Lesezyklus die Ratendaten für den Taktgenerator 11 aus dem Zwischenspeicher 18 auszulesen, durch die Arbeitsgeschwindigkeit der im Mustergenerator, im Zwischenspeicher und im Taktgenerator verwendeten Schaltungskomponenten bestimmt. Daher ist es gegenwärtig schwierig, eine Prüfmustersignalfrequenz oder eine Prüfgeräterate oder -frequenz von 128 MHz (8 ns je Zyklus) oder mehr durch die herkömmliche Technologie zu erzeugen.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ratengeneratorschaltung für ein Halbleiter-Prüfsystem bereitzustellen, durch die ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungskomponenten eine wesentlich höhere Prüfmustersignalrate oder -frequenz erzeugt werden kann.

Ferner wird eine Ratengeneratorschaltung für ein Halbleiter-Prüfsystem bereitgestellt, durch die durch eine kostengünstige Schaltungsanordnung ein Hochfrequenz-Prüfmustersignal erzeugt werden kann.

Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, wird bei der vorliegenden Erfindung beim Zeitimpulserzeugungsprozeß eine besondere Raummultiplextechnologie bei der Übertragung von Ratendaten und bei Datenakkumulierungsprozessen verwendet. Die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung ist geeignet zur Verwendung in einem Halbleiter-Prüfsystem, durch das Prüfsignale erzeugt werden, deren zeitliche Beziehungen bzw. Zeitabstände sich auf einer zyklusbezogenen Basis dynamisch ändern, um Halbleiterbausteine zu prüfen. Die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung weist auf:

einen Referenztakt zum Festlegen eines Basis- Arbeitstaktes des Halbleiter-Prüfsystems;

einen Mustergenerator, der Ratendaten speichert, die Zeitabstände jedes Impulses für die Prüfsignale darstellen, um mehrere Ratendaten synchron mit einem Systemtakt gleichzeitig parallel auszulesen;

einen Zwischenspeicher, der die mehrere Ratendaten parallel vom Mustergenerator empfängt und die mehreren Ratendaten synchron mit dem Systemtakt überträgt;

einen Taktgenerator, der die mehreren Ratendaten parallel vom Zwischenspeicher empfängt und mehrere Sätze aus jeweils einem Zeitimpuls und einem Zeitdatenelement erzeugt, wobei jedes der Ratendatenelemente vom Zwischenspeicher eine Kombination aus einer Grobzeit des Impulses, die einem ganzzahligen Vielfachen einer Periode des Referenztaktes entspricht, und einer Feinzeit des Impulses ist, die einer Zeitlänge entspricht, die kürzer ist als die Referenztaktperiode, wobei mindestens ein Satz der Zeitimpulse und Zeitdatenelement basierend auf einer Summe aus allen der mehreren Ratendaten und einer Feinzeit des vorangehenden Zyklus des Systemtaktes erzeugt wird und alle anderen Sätze der Zeitimpulse und Zeitdatenelemente basierend auf entsprechenden der mehreren Ratendaten und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus erzeugt werden; und

einen Wellenformgenerator, der die mehreren Sätze der Zeitimpulse und Zeitdatenelemente parallel empfängt, um eine durch das Zeitdatenelement, das kleiner ist als die Referenztaktperiode, dargestellte Verzögerungszeit zu einem entpsrechenden der Zeitimpulse zu addieren, wobei der Wellenformgenerator die mehreren Zeitimpulse, denen die Verzögerungszeiten aufgeprägt wurden, in ein serielles Signal umwandelt.

Durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung für ein Halbleiter-Prüfsystem kann ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungskomponenten ein hoher Folgegrad der Prüfmustersignale erhalten werden. Daher können durch eine kostengünstige Schaltungsanordnung Hochfrequenz- Prüfmustersignale erzeugt werden.

Daher können durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung, wenn beispielsweise vier Ratendaten in der Ratengeneratorschaltung parallel verarbeitet werden, wobei die Frequenz jedes der Ratendatenelemente wie bei der herkömmlichen Technologie 125 MHz (8 ns je Zyklus) beträgt, ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungskomponenten Zeitimpulse mit einer vierfach höheren Frequenz, d. h. 500 MHz (2 ns je Zyklus), erzeugt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben; es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Basisaufbaus der erfindungsgemäßen Ratengeneratorschaltung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Schaltungsstruktur der vorliegenden Erfindung, wobei vier Ratendaten parallel verarbeitet werden;

Fig. 3 ein Impulsdiagramm zum Darstellen einer Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Blockschaltdiagramm zum Darstellen eines Aufbaus einer herkömmlichen Ratengeneratorschaltung; und

Fig. 5 ein Impulsdiagramm zum Darstellen der Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten herkömmlichen Ratengeneratorschaltung.

Nachstehend wird die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Blockdiagramm von Fig. 1 dargestellt. In diesem Beispiel wird die Ratengeneratorschaltung aus einem Mustergenerator 22, einem Zwischenspeicher 28, einem Taktgenerator 21 und einem Wellenformgenerator 23 gebildet. Im Beispiel von Fig. 1 werden mehrere Daten und Impulse parallel übertragen. Außerdem wird dem Taktgenerator 21 ein Referenztakt zugeführt, durch den ein Basisarbeitstakt des Halbleiterprüfsystems festgelegt wird.

Durch die zeitliche Steuerung durch einen Systemtakt 211 wird auf den Mustergenerator 22 zugegriffen, um n Ratendatenelemente 222 parallel auszulesen. Der Zwischenspeicher 28 weist mehrere parallele Speicherelemente, wie beispielsweise Schieberegister, auf, um die n Ratendaten 222 mit der Taktfrequenz eines Schreibtaktes 221 vorübergehend zu speichern. Dem Zwischenspeicher 28 wird ein mit dem Systemtakt 211 synchronisierter Lesetakt 212 zugeführt, um die n Ratendatenelemente parallel zur nächsten Registerstufe zu übertragen.

Nach der vorgegebenen Anzahl von Lesetakten werden die n parallelen Ratendaten durch den Taktgenerator 21 empfangen. Im Taktgenerator 21 werden alle vom Zwischenspeicher 28 parallel empfangenen Ratendaten zusätzlich zum eine Feinzeit darstellenden Rest eines vorangehenden Zyklus addiert, um ein Gesamtsummendatenelement zu erzeugen. Wie vorstehend bezüglich des herkömmlichen Beispiels beschrieben, werden die Ratendaten in eine Grobzeit, die einem ganzzahligen Vielfachen der Referenztaktperiode entspricht, und eine Feinzeit getrennt, die einer Verzögerungszeit entspricht, die kürzer ist als eine Referenztaktperiode.

Basierend auf der Grobzeit des Gesamtsummendatenelements wird ein erster Zeitimpuls erzeugt. Der nächste Zeitimpuls wird basierend auf der Zeitdifferenz bzw. dem Zeitabstand zum ersten Zeitimpuls erzeugt. Außerdem wird ein die Feinzeit darstellendes erstes Zeitdatenelement erzeugt. Die Feinzeit ist in diesem Fall eine Verzögerungszeit, die erhalten wird, indem die Grobzeit aus dem Gesamtsummendatenelement eliminiert wird.

Ein zweiter Zeitimpuls wird unter Bezug auf den ersten Zeitimpuls basierend auf dem ersten Ratendatenelement der n parallel empfangenen Ratendatenelemente erzeugt. Das erste Ratendatenelement wird in eine Grobzeit und eine Feinzeit getrennt. Daher wird der zweite Zeitimpuls basierend auf der Grobzeit erzeugt, die einer Zeitdauer entspricht, die bezüglich des ersten Zeitimpulses verstrichen ist und einem ganzzahligen Vielfachen der Referenztaktperiode bezüglich des ersten Zeitimpulses entspricht. Das zweite Zeitdatenelement wird durch Addieren der Feinzeit des ersten Ratendatenelements zur Feinzeit des vorangehenden Zyklus erzeugt.

Ein dritter Zeitimpuls wird unter Bezug auf den zweiten Zeitimpuls basierend auf dem zweiten Ratendatenelement der n parallel empfangenen Ratendatenelemente erzeugt. Das zweite Ratendatenelement wird in eine entsprechende Grobzeit und eine Feinzeit getrennt. Daher wird der dritte Zeitimpuls basierend auf der Grobzeit erzeugt, die einer Zeitdauer entspricht, die bezüglich des zweiten Zeitimpulses verstrichen ist und einem ganzzahligen Vielfachen der Referenztaktperiode bezüglich des zweiten Zeitimpulses entspricht. Das dritte Zeitdatenelement wird durch Addieren der Feinzeit des zweiten Ratendatenelements zum zweiten Zeitdatenelement erzeugt.

Auf ähnliche Weise wird ein n-ter Zeitimpuls unter Bezug auf den (n-1)-ten Zeitimpuls basierend auf dem (n-1)-ten Ratendatenelement der n parallel empfangenen Ratendatenelemente erzeugt. Das (n-1)-te Ratendatenelement wird in eine Grobzeit und eine Feinzeit getrennt. Daher wird der n-te Zeitimpuls basierend auf der Grobzeit erzeugt, die einer Zeitdauer entspricht, die bezüglich des (n-1)-ten Zeitimpulses verstrichen ist und einem ganzzahligen Vielfaches der Referenztaktperiode bezüglich des (n-1)-ten Zeitimpulses entspricht. Das n-te Zeitdatenelement wird ebenfalls durch Addieren der Feinzeit des (n-1)-te Ratendatenelements zum (n-1)-ten Zeitdatenelement erzeugt.

Der Wellenformgenerator 23 erzeugt n Sätze aus jeweils einem Zeitimpuls und einem Zeitdatenelement, die parallel vom Taktgenerator 21 empfangen werden. Der Wellenformgenerator weist n parallele Verzögerungsschaltungen auf, die jeweils einen entsprechenden Satz der Zeitimpulse und Zeitdatenelemente empfangen. In den Verzögerungsschaltungen sind Verzögerungselemente angeordnet, durch die die Verzögerungsdaten als entsprechende Verzögerungszeit interpretiert werden. Die Verzögerungszeit hat eine höhere Auflösung als die Referenztaktperiode. Jeder der Zeitimpulse durchläuft das entsprechende Verzögerungselement, während dem Zeitimpuls die Verzögerungszeit aufgeprägt wird, die basierend auf den durch die Zeitdaten dargestellten Verzögerungsdaten erzeugt wird.

Der Wellenformgenerator 23 weist eine ODER-Schaltung auf, um alle Zeitimpulse zu kombinieren, denen in den Verzögerungselementen Verzögerungszeiten aufgeprägt wurden. Am Ausgang der ODER-Schaltung werden die parallelen Zeitimpulse zu einem seriellen Signal kombiniert. Daher werden durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung Taktsignale (Prüfsignale) mit einem n-mal höheren Folgegrad erzeugt.

Fig. 2 zeigt ein spezifischeres Beispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Schaltungsaufbaus, wobei vier Ratendatenelemente parallel verarbeitet werden. Daher können durch diese Ratengeneratorschaltung Prüfsignale mit einem viermal höheren Folgegrad erzeugt werden.

Das Schaltungsdiagramm von Fig. 2 zeigt im wesentlichen den Aufbau eines Taktgenerators 31. Ein Referenztakt, der ein Basistakt für den gesamten Betrieb des Halbleiter- Prüfsystems ist, wird dem Taktgenerator 31 für geeignete Schaltungskomponenten des Blockdiagramms zugeführt. Die vier Ratendatenelemente werden durch einen Mustergenerator mit der Taktfrequenz eines Systemtaktes 311 parallel erzeugt. Durch einen Lesetakt 312 werden die Ratendatenelemente schrittweise in mehrere Stufen von Schieberegistern eines Zwischenspeichers 38 übertragen.

Die letzten Stufen von Schieberegistern 51-54 sind im in Fig. 2 dargestellten Zwischenspeicher 38 dargestellt. Obwohl nicht im einzelnen dargestellt, ist, weil jedes der Ratendatenelemente TA-TD aus mehreren Bits gebildet wird, jedes der Register 51-54 aus mehreren Flipflops gebildet, um die mehreren Bits der Ratendatenelemente aufzunehmen. Die vier Ratendatenelemente werden dem Taktgenerator 31 durch den Lesetakt 312 gleichzeitig parallel zugeführt.

Der Taktgenerator 31 weist auf: einen aus drei Akkumulatoren gebildeten Datenakkumulator 41, einen in Fig. 6 ausführlicher dargestellten Phasenakkumulator 42, Akkumulatoren 46, 47 und 48 und Zähler 43, 44 und 45. Ein Wellenformgenerator 33 wird aus Verzögerungsschaltungen 61-64 und einer ODER-Schaltung 68 gebildet. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung wird als Prüfsignal für Halbleiterbausteine verwendet.

Wie nachstehend beschrieben wird, werden der Datenakkumulator 41 und der Phasenakkumulator 42 verwendet, um ein Gesamtsummendatenelement zu erzeugen, wie vorstehend unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde. Jeder der Zähler 43-45 wird verwendet, um durch Zählen der Anzahl von Referenztakten einen auf einer Grobzeit basierenden Zeitimpuls zu erzeugen. Jeder der Akkumulatoren 46-48 wird zum Erzeugen eines dem Zeitimpuls entsprechenden Zeitdatenelements verwendet, das eine Verzögerungszeit darstellt, deren Zeitauflösung besser ist als die Referenztaktperiode.

Wie vorstehend beschrieben, werden die vier Ratendatenelemente TA, TB, TC und TD von den vier parallelen Registern 51, 52, 53 und 54 im Zwischenspeicher 38 durch den Taktgenerator 31 empfangen. Die Ratendatenelemente TA-TD werden dem Datenakkumulator 41 zugeführt und akkumuliert. Das Akkumulationsergebnis wird dem Phasenakkumulator 42 zugeführt. Wie unter Bezug auf Fig. 6 ausführlicher beschrieben wird, weist der Phasenakkumulator 42 ein Addierglied, einen Zähler, eine Verzögerungsschaltung und ein Verzögerungsflipflop auf. Das Verzögerungsflipflop speichert Zeitdaten PDA, die eine Feinzeit eines vorangehenden Systemtaktzyklus darstellen.

Der Phasenakkumulator 42 gibt das die Feinzeit des vorangehenden Prüfzyklus darstellende Zeitdatenelement PDA an den Akkumulator 46 aus, wo es zum Ausgangsdatenelement des Datenakkumulators 41 addiert wird, um ein Gesamtsummendatenelement zu erhalten. Der Phasenakkumulator 42 erzeugt einen Zeitimpuls PA, basierend auf der Grobzeit des Gesamtsummendatenelements und gibt ein die Feinzeit des Zeitimpulses PA darstellendes Zeitdatenelement DA aus. Das Zeitdatenelement DA ist der im Gesamtsummendatenelement enthaltene Rest des ganzzahligen Vielfachen der Referenztaktperiode.

Der Zeitimpuls PA wird durch Zählen der Referenztaktimpulse für die als Grobzeit definierte Zeitdauer erzeugt. Der Zeitimpuls PA wird außerdem als Zeitreferenz für die anderen drei Zeitimpulse verwendet, die den Ratendaten TA, TB bzw. TC entsprechen. Außerdem gibt der Phasenakkumulator 42 einen Systemtakt und einen Lesetakt synchron mit dem Zeitimpuls PA aus.

Der Zähler 43 gibt einen Zeitimpuls PB aus, der bezüglich des Zeitimpulses PA um die Zeitdauer der Grobzeit verzögert ist, die durch das Ratendatenelement TA vom Register 51 des Zwischenspeichers 38 bestimmt ist. Dem Zähler 43 wird der Referenztakt zugeführt, und der Zähler zählt die Anzahl der Referenztakte für die durch die Grobzeit der Ratendaten TA definierte Zeitdauer. Daher wird der Zeitimpuls PB durch Zählen der geeigneten Anzahl von Referenztakten erzeugt und anschließend dem Wellenformgenerator 33 zugeführt.

Der Zähler 44 gibt einen Zeitimpuls PC aus, der bezüglich des Zeitimpulses PB um die Zeitdauer der Grobzeit verzögert ist, die durch das Ratendatenelement TB vom Register 52 des Zwischenspeichers 38 bestimmt ist. Dem Zähler 44 wird der Referenztakt zugeführt, und der Zähler zählt die Anzahl der Referenztakte für die durch die Grobzeit des Ratendatenelements TB definierte Zeitdauer. Daher wird der Zeitimpuls PC durch Zählen der geeigneten Anzahl von Referenzdaten erzeugt und anschließend dem Wellenformgenerator 33 zugeführt.

Der Zähler 45 gibt einen Zeitimpuls PD aus, der bezüglich des Zeitimpulses PC um die Zeitdauer der Grobzeit verzögert ist, die durch das Ratendatenelement TC vom Register 53 des Zwischenspeichers 38 bestimmt ist. Dem Zähler 45 wird der Referenztakt zugeführt, und der Zähler zählt die Anzahl der Referenztakte für eine durch die Grobzeit des Ratendatenelements TC definierte Zeitdauer. Daher wird der Zeitimpuls PD durch Zählen der geeigneten Anzahl von Referenztakten erzeugt und dem Wellenformgenerator 33 zugeführt.

Der Akkumulator 46 addiert das die Feinzeit des vorangehenden Prüfzyklus darstellende Zeitdatenelement PDA vom Phasenakkumulator 42 zum Feindatenelement des Ratendatenelements TA vom Register 51. Basierend auf dieser Addition erzeugt der Akkumulator 46 ein eine Feinzeit für den Zeitimpuls PB darstellendes Zeitdatenelement DB.

Der Akkumulator 47 addiert das durch den Akkumulator 46 erzeugte und die Feinzeit für den Zeitimpuls PB darstellende Zeitdatenelement DB zum Feinzeitdatenelement des Ratendatenelements TB vom Register 52. Basierend auf dieser Addition erzeugt der Akkumulator 47 ein Zeitdatenelement DC, das eine Feinzeit für den Zeitimpuls PC darstellt.

Der Akkumulator 48 addiert das durch den Akkumulator 47 erzeugte und die Feinzeit für den Zeitimpuls PC darstellende Zeitdatenelement DC zum Feinzeitdatenelement des Ratendatenelements TB vom Register 53. Basierend auf dieser Addition erzeugt der Akkumulator 48 ein Zeitdatenelement DD, das eine Feinzeit für den Zeitimpuls PD darstellt.

Der Wellenformgenerator empfängt die vier Sätze von Zeitimpulsen und Zeitdatenelementen parallel vom Taktgenereator 31. Der Wellenformgenerator weist vier parallele Verzögerungsschaltungen 61-64 auf, die jeweils einen entsprechenden Satz der Zeitimpulse und Zeitdatenelemente empfangen. Jede der Verzögerungsschaltungen weist einen Satz von Verzögerungselementen auf, durch die die Verzögerungsdaten in eine entsprechende Verzögerungszeit umgewandelt werden. Jeder der Zeitimpulse durchläuft das entsprechende Verzögerungselement, wobei den Zeitimpulsen die Verzögerungszeit aufgeprägt wird, die, basierend auf der durch die Verzögerungsdaten dargestellte Feinzeit, erzeugt wird.

Dadurch wird der Zeitimpuls PA in der Verzögerungsschaltung 61 um eine durch das Zeitdatenelement DA definierte Verzögerungszeit verzögert, und der Zeitimpuls PB wird in der Verzögerungsschaltung 62 um eine durch das Zeitdatenelement DB definierte Verzögerungszeit verzögert. Ähnlicherweise wird der Zeitimpuls PC in der Verzögerungsschaltung 63 um eine durch das Zeitdatenelement DC definierte Verzögerungszeit verzögert, und der Zeitimpuls PD wird in der Verzögerungsschaltung 64 um eine durch das Zeitdatenelement DD definierte Verzögerungszeit verzögert.

Der Wellenformgenereator 33 weist ferner eine ODER- Schaltung 68 auf, um alle Zeitimpulse, denen in den Verzögerungselementen eine Verzögerungszeit aufgeprägt wurde, zu kombinieren. Dadurch werden die parallelen Zeitimpulse in ein serielles Zeitsignal umgewandelt, wobei jeder Impulsabstand bezüglich dem vorangehenden Impuls definiert ist. Daher werden durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung Zeitsignale (Prüfsignale) mit einem viermal höheren Folgegrad erzeugt.

Fig. 3 zeigt ein Impulsdiagramm zum Darstellen einer Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Beispiel von Fig. 3 haben die Ratendatenelemente die Werte AA = 2.2 ns, BB = 2.8 ns, CC = 3.0 ns bzw. DD = 2.6 ns, wobei diese Dateneinstellung für zwei Prüfsignalzyklen beibehalten wird. Es wird vorausgesetzt, daß die Feinzeit eines vorangehenden Zyklus Null beträgt. Es wird außerdem vorausgesetzt, daß die Referenztaktperiode 1 ns beträgt, so daß eine Grobzeit in diesem Beispiel ein ganzzahliges Vielfaches der Taktperiode von 1 ns beträgt. Daher ist in diesem Fall eine Feinzeit kürzer als 1 ns und hat eine Auflösung von 0.1 ns.

Zu einem Zeitpunkt 0 ns werden der Systemtakt 311 und der Lesetakt 312 synchron mit einem Zeitimpuls PA erzeugt, wie in den Fig. 3A, 3C und 3K dargestellt. Wenn der Lesetakt 312 durch den Zwischenspeicher 38 empfangen wird, werden die vier Ratendatenelemente AA, BB, CC und DD parallel zum Taktgenerator 31 übertragen, wie in den Fig. 3L-3O dargestellt. Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die vier Ratendatenelemente durch den Datenakkumulator 41 addiert, und das Additionsergebnis wird durch den Phasenakkumulator 42 empfangen. Im Phasenakkumulator 42 wird das vom Datenakkumulator 41 erhaltene Ergebnis zum vom vorangehenden Zyklus übrigen Zeitdatenelement addiert, um ein Gesamtsummendatenelement zu erhalten.

Im Beispiel von Fig. 3 wird, weil die Summe der vier Ratendatenelemente 10.6 ns beträgt und die vom vorangehenden Zyklus übrige Feinzeit 0 ns beträgt, im Phasenakkumulator 42 der Gesamtwert 10.6 ns (Gesamtsummendatenelement) erhalten. Daher wird im nächsten Zyklus der zweite Zeitimpuls PA 10 ns nach dem ersten Zeitimpuls PA erzeugt, wie in Fig. 3C dargestellt, weil die Grobzeit 10 ns beträgt und die Feinzeit, d. h. das in Fig. 3G dargestellte Zeitdatenelement DA, 0.6 ns beträgt. Der zweite Zeitimpuls PA wird beispielsweise durch Zählen der Anzahl von Referenztakten erzeugt. Der Zeitimpuls PA und das Zeitdatenelement DA werden dem Wellenformgenerator 33 zugeführt.

Im nächsten Zyklus beträgt, weil bei diesem Beispiel die Ratendatenelemente AA, BB, CC und DD die gleichen sind wie im vorangehenden Zyklus, die Summe der vier Ratendatenelemente wiederum 10.6 ns. Die Feinzeit im vorangehenden Zyklus beträgt, wie vorstehend erwähnt, 0.6 ns, so daß im Phasenakkumulator 42 ein Gesamtsummendatenelement von 11.2 ns erhalten wird. Daher wird der dritte Zeitimpuls PA 11 ns nach dem zweiten Zeitimpuls PA erzeugt, d. h. 21 ns nach dem ersten Zeitimpuls PA, wie in Fig. 3C dargestellt.

Der in Fig. 3D dargestellte Zeitimpuls PB ist durch die Grobzeit des Ratendatenelements TA bezüglich des Zeitimpulses PA bestimmt. Im Beispiel von Fig. 3 wird, weil das Ratendatenelement TA den Wert AA = 2.2 ns hat, durch die Grobzeit von 2 ns der Zeitabstand des Zeitimpulses PB festgelegt. Daher wird der erste Zeitimpuls PB 2 ns nach dem ersten Zeitimpuls PA erzeugt.

Der in Fig. 3E dargestellte Zeitimpuls PC ist durch die Grobzeit des Ratendatenelements TB bezüglich des Zeitimpulses PB bestimmt. Im Beispiel von Fig. 3 wird, weil das Ratendatenelement TB den Wert BB = 2.8 ns hat, durch die Grobzeit von 2 ns der Zeitabstand des Zeitimpulses PC festgelegt. Daher wird der erste Zeitimpuls PC 2 ns nach dem ersten Zeitimpuls PB erzeugt. Ähnlich ist der in Fig. 3F dargestellte Zeitimpuls PD durch die Grobzeit des Ratendatenelements TC bezüglich des Zeitimpulses PC bestimmt. Weil das Ratendatenelement TC den Wert CC = 3.0 ns hat, wird der erste Zeitimpuls PD 3 ns nach dem ersten Zeitimpuls PC erzeugt.

Wie vorstehend erwähnt, werden die Zeitimpulse PB, PC und PD lediglich basierend auf der Grobzeit der Ratendaten erzeugt. Weil die Ratendaten für den nächsten Zyklus die gleichen sind wie für den aktuellen Zyklus, werden die Zeitimpulse PB, PC und PD im nächsten Zyklus auf die gleiche Weise, wie vorstehend beschrieben, unter Bezug auf den zweiten Zeitimpuls PA erzeugt, der bezüglich des ersten Zeitimpulses PA um 10 ns verzögert ist.

Das in Fig. 3G dargestellte Zeitdatenelement DA für den Zeitimpuls PA wird berechnet, indem die vier Ratendatenelemente durch den Datenakkumulator 41 addiert und ferner die vom vorangehenden Zyklus übrige Feinzeit durch den Phasenakkumulator 42 hinzuaddiert wird, wodurch das Gesamtsummendatenelement erhalten wird. Im Beispiel von Fig. 3 beträgt, weil die Summe der vier Ratendatenelemente 10.6 ns beträgt und vorausgesetzt wird, daß die Feinzeit des vorangehenden Zyklus 0 ns beträgt, der Gesamtzeitwert (das Gesamtsummendatenelement) ebenfalls 10.6 ns. Daher wird durch den Phasenakkumulator 42 das die Feinzeit von 0.6 ns darstellende Zeitdatenelement DA erzeugt, indem nur die Daten verwendet werden, die kleiner sind als 1 ns.

Das Zeitdatenelement DA wird zusammen mit dem zweiten Zeitimpuls PA durch den Phasenakkumulator 42 erzeugt. Dem in Fig. 3C dargestellten zweiten Zeitimpuls PA, der bezüglich des ersten Zeitimpulses PA um 10 ns verzögert ist, wird durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 61 eine zusätzliche kleine Verzögerungszeit von 0.6 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Im nächsten Zyklus der Zeitimpulse PA beträgt die Summe der vier Ratendatenelemente wiederum 10.6 ns, und die Feinzeit des vorangehenden Zyklus beträgt 0.6 ns. Das durch den Phasenakkumulator erhaltene Gesamtsummendatenelement beträgt 11.2 ns. Daher wird durch den Phasenakkumulator 42 das die Feinzeit von 0.2 ns darstellende Zeitdatenelement DA zusammen mit dem dritten Zeitimpuls PA erzeugt. Dem in Fig. 3C dargestellten dritten Zeitimpuls PA, der bezüglich des zweiten Zeitimpulses PA um 11 ns verzögert ist, wird durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 61 eine weitere kleine Verzögerungszeit von 0.2 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Das in Fig. 3H dargestellte Zeitdatenelement DB wird durch die Summe aus der vom Phasenakkumulator 42 erhaltenen Feinzeit PDA des vorangehenden Zyklus und der Feinzeit des Ratendatenelements TA des aktuellen Zyklus gebildet. Der Akkumulator 46 berechnet das den Summenwert darstellende Zeitdatenelement DB und gibt dieses aus. Im Beispiel von Fig. 3 beträgt die Feinzeit für den ersten Zeitimpuls PB, weil die Feinzeit des vorangehenden Zyklus 0 ns beträgt und das Ratendatenelement TA den Wert AA = 2.2 ns darstellt, in diesem Fall 0.2 ns, so daß der Summenwert der Feinzeiten ebenfalls 0.2 ns beträgt. Daher erzeugt der Akkumulator das Zeitdatenelement DB, das eine Verzögerungszeit von 0.2 ns darstellt. Diese kleine Verzögerungszeit wird durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 62 zum Zeitimpuls PB vom Zähler 43 addiert, wie in Fig. 3B dargestellt.

Im nächsten Zyklus des Zeitimpulses PB, der bezüglich des Zeitimpulses PA um 2 ns verzögert ist, beträgt die Feinzeit des vorangehenden Zyklus 0.6 ns, und das Ratendatenelement TA stellt den Wert AA = 2.2 ns dar, d. h. die Feinzeit von 0.2 ns. Das heißt, die durch den Akkumulator 46 erhaltene Summe der Feinzeiten beträgt 0.8 ns. Daher wird dem in Fig. 3D dargestellten zweiten Zeitimpuls PB durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 62 die kurze Verzögerungszeit von 0.8 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Das in Fig. 3I dargestellte Zeitdatenelement DC wird durch die Summe aus dem Zeitdatenelement DB vom Akkumulator 46 und der Feinzeit des Ratendatenelements TB des aktuellen Zyklus gebildet. Der Akkumulator 47 berechnet das den Summenwert darstellende Zeitdatenelement DC und gibt dieses aus. Im Beispiel von Fig. 3 ergibt sich für den ersten Zeitimpuls PC, der bezüglich des ersten Zeitimpulses PB um 2 ns verzögert ist, weil das Zeitdatenelement DB 0.2 ns beträgt und das Ratendatenelement TB den Wert BB = 2.8 ns, d. h. eine Feinzeit von 0.8 ns, darstellt, eine Summe der Feinzeiten von 1.0 ns. Daher erzeugt der Akkumulator 47 das Zeitdatenelement DC, das eine Verzögerungszeit von 1.0 ns darstellt. Wie in Fig. 3B dargestellt, wird diese Verzögerungszeit von 1.0 ns durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 63 zum vom Zähler 44 erhaltenen und in Fig. 3E dargestellten Zeitimpuls PC addiert.

Im nächsten Zyklus des Zeitimpulses PC, der bezüglich des zweiten Zeitimpulses PB um 2 ns verzögert ist, beträgt das Zeitdatenelement DB vom Akkumulator 46 0.8 ns (0.6 ns+0.2 ns), und das Ratendatenelement TB stellt den Wert BB = 2.8 ns, d. h. eine Feinzeit von 0.8 n dar. Das heißt, durch den Akkumulator 47 wird ein Summenwert der Feinzeiten von 1.6 ns erhalten. Daher wird durch den Akkumulator 47 das den Zeitwert 1.6 ns darstellende Zeitdatenelement DC erzeugt. Dadurch wird dem in Fig. 3E dargestellten zweiten Zeitimpuls PC durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 63 die Verzögerungszeit 1.6 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Das in Fig. 3J dargestellte Zeitdatenelement DD wird durch die Summe aus dem Zeitdatenelement DC vom Akkumulator 47 und der Feinzeit des Ratendatenelements TC des aktuellen Zyklus gebildet. Der Akkumulator 48 berechnet das den Summenwert darstellende Zeitdatenelement DD und gibt dieses aus. Im Beispiel von Fig. 3 ergibt sich für den ersten Zeitimpuls PD, der bezüglich des ersten Zeitimpulses PC um 3 ns verzögert ist, weil das Zeitdatenelement DC 1.0 ns beträgt und das Ratendatenelement TC den Wert CC = 3.0 ns, d. h. eine Feinzeit von 0 ns, darstellt, eine Summe der Feinzeiten von ebenfalls 1.0 ns. Daher erzeugt der Akkumulator 48 das Zeitdatenelement DD, das eine Verzögerungszeit von 1.0 ns darstellt. Wie in Fig. 3B dargestellt, wird diese Verzögerungszeit von 1.0 ns durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 64 zum vom Zähler 45 erhaltenen und in Fig. 3F dargestellten Zeitimpuls PD addiert.

Im nächsten Zyklus des Zeitimpulses PD, der bezüglich des zweiten Zeitimpulses PC um 3 ns verzögert ist, beträgt das Zeitdatenelement DC vom Akkumulator 47 1.6 ns, und das Ratendatenelement TC stellt den Wert CC = 3.0 ns, d. h. die Feinzeit von 0 ns dar. Daher wird durch den Akkumulator 48 ein Summenwert der Feinzeiten von 1.6 ns erhalten. Das heißt, durch den Akkumulator 48 wird das den Zeitwert 1.6 ns darstellende Zeitdatenelement DD erzeugt. Dadurch wird dem in Fig. 3F dargestellten zweiten Zeitimpuls PD durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 64 die Verzögerungszeit 1.6 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Wie vorstehend beschrieben, empfängt der Wellenformgenerator 33 die vier Sätze von Zeitimpulsen und Zeitdaten parallel vom Taktgenerator 31. Durch die Verzögerungsschaltungen 61-64 werden die Zeitimpulse PA-PD um die entsprechenden, durch die Zeitdaten DA-DD dargestellten Verzögerungszeiten verzögert. Die Zeitimpulse von den Verzögerungsschaltungen 61-64 werden durch die ODER-Schaltung kombiniert und dadurch in ein serielles Impulssignal umgewandelt, wie in Fig. 3B dargestellt. Daher werden durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung Taktsignale (Prüfsignale) erzeugt, deren Frequenz viermal höher ist als die Frequenz jedes der parallelen Zeitimpulse.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines bei den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 verwendeten Phasenakkumulators. Der in Fig. 6 dargestellte Phasenakkumulator weist einen Zähler 73, ein Addierglied 74, eine Verzögerungsschaltung 81 und ein Verzögerungsflipflop 82 auf. Jeder Komponente des Phasenakkumulators wird ein Referenztakt CL zugeführt. Der Phasenakkumulator empfängt die Daten vom in Fig. 2 dargestellten Datenakkumulator 41. Die Grobzeit der Daten wird dem Zähler 73 zugeführt, während die Feinzeit der Daten dem Addierglied 74 zugeführt wird. Der Phasenakkumulator gibt einen Zeitimpuls PA und ein Zeitdatenelement DA aus, wie unter Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde.

Basierend auf der Grobzeit des vom Datenakkumulator 41 erhaltenen Datenelements zählt der Zähler 73 die Anzahl der Referenztakte herab. Daher erzeugt der Zähler 73, wenn die Grobzeit 3 ns und die Referenztaktperiode 1 ns betragen, durch Zählen von drei Impulsen des Referenztaktes einen Zeitimpuls PA, der über die Verzögerungsschaltung 81 dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wellenformgenerator zugeführt wird. Der Zeitimpuls PA wird außerdem als Systemtakt und als Schreib- und Lesetakt in Fig. 1 bis 3 verwendet.

Basierend auf der Feinzeit des vom Datenakkumulator 41 erhaltenen Datenelements addiert das Addierglied 74 die Feinzeit des Datenelements zum vom Verzögerungsflipflop 82 zurückgeführten Datenelement. Das Datenelement vom Flipflop 82 stellt die Feinzeit des vorangehenden Zyklus des Systemtaktes dar. Das Additionsergebnis wird als Zeitdatenelement DA ausgegeben und über das Verzögerungsflipflop 82 dem Wellenformgenerator zugeführt.

Wenn das Addierglied 74 ein Übertragssignal erzeugt, weil das Additionsergebnis größer ist als 1 ns, wird das Übertragssignal der Verzögerungsschaltung 81 zugeführt, so daß nur eine Feinzeit von weniger als 1 ns als Zeitdatenelement DA ausgegeben wird. Wenn die Verzögerungsschaltung das Übertragssignal vom Addierglied 74 empfängt, verzögert sie den Zeitimpuls vom Zähler 73 um einen zusätzlichen Zyklus des Referenztaktes. Daher wird in diesem Fall der Zeitimpuls PA, dessen Zeitabstand 1 ns länger ist als das Ausgangssignal des Zählers 73, am Ausgang des in Fig. 6 dargestellten Phasenakkumulators bereitgestellt.

Wie vorstehend beschrieben wurde, kann durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung für ein Halbleiter-Prüfsystem ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungskomponenten ein hoher Folgegrad von Prüfmustersignalen erzeugt werden. Dadurch können kostengünstig Hochfrequenz- Prüfmustersignale erzeugt werden. Daher können durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung, wenn beispielsweise vier Ratendatenelemente parallel verarbeitet werden und die Frequenz jedes Ratendatenelements 125 MHz (entsprechend einer Periode von 8 ns) beträgt, wie bei der herkömmlichen Technologie, ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungskomponenten Zeitimpulse mit einer viermal höheren Frequenz, d. h. 500 MHz (entsprechend einer Periode von 2 ns), erzeugt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Ratengeneratorschaltung für Halbleiter-Prüfsystem zum Erzeugen von Prüfsignalen, deren Impulsabstände auf einer impulsbezogenen Basis variieren, zum Prüfen von Halbleiterbausteinen, mit:

    einem Referenztakt zum Festlegen eines Basisarbeitstaktes des Halbleiter-Prüfsystems;

    einem Mustergenerator, der Ratendaten speichert, die Zeitabstände jedes Impulses der Prüfsignale darstellen, um mehrere Ratendaten synchron mit einem Systemtakt gleichzeitig parallel auszulesen, wobei jedes der von einem Zwischenspeicher erhaltenen Ratendatenelemente eine Kombination aus einer Grobzeit des Impulses, die einem ganzzahligen Vielfachen einer Periode des Referenztaktes entspricht, und einer Feinzeit des Impulses ist, die einer Zeitlänge entspricht, die kürzer ist als die Periode des Referenztaktes;

    einem Zwischenspeicher, der die mehreren Ratendaten parallel vom Mustergenerator empfängt und die mehreren Ratendaten synchron mit dem Systemtakt überträgt;

    einem Taktgenerator, der die mehreren Ratendaten parallel vom Zwischenspeicher empfängt und mehrere Sätze aus jeweils einem Zeitimpuls und einem Zeitdatenelement erzeugt, wobei mindestens ein Satz der Zeitimpulse und Zeitdaten, basierend auf einer Summe aus allen der mehreren Ratendaten und einer Feinzeit eines vorangehenden Zyklus des Systemtaktes, erzeugt wird und jeder der anderen Sätze der Zeitimpulse und der Zeitdaten, basierend auf einem entsprechenden der mehreren Ratendatenelemente und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus, erzeugt wird; und

    einem Wellenformgenerator, der die mehreren Sätze von Zeitimpulsen und Zeitdatenelementen parallel empfängt, um eine durch das Zeitdatenelement, das kleiner ist als die Referenztaktperiode, dargestellte Verzögerungszeit zu einem entsprechenden Zeitimpuls zu addieren, wobei der Wellenformgenerator die mehreren Zeitimpulse, denen die Verzögerungszeiten aufgeprägt wurden, in ein serielles Signal umwandelt.
  2. 2. Ratengenerator nach Anspruch 1, wobei der Systemtakt mit dem Zeitimpuls synchron ist, der durch die Grobzeit in der Summe aus allen der mehreren Ratendaten, die durch den Taktgenerator parallel gleichzeitig empfangen werden, und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus des Systemtaktes erzeugt wird.
  3. 3. Ratengeneratorschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zwischenspeicher aus mehreren Speicherschaltungen gebildet wird, die parallel angeordnet sind, um die mehreren Ratendaten zu übertragen, wobei jede der Speicherschaltungen aus zwei oder mehr Stufen seriell geschalteter Speicherelemente gebildet ist und die Ratendaten zur nächsten Stufe geschoben werden, wenn den Speicherschaltungen ein mit dem Systemtakt synchronisierter Lesetakt zugeführt wird.
  4. 4. Ratengeneratorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Taktgenerator aufweist:

    eine Einrichtung zum Akkumulieren aller im aktuellen Zyklus des Systemtaktes parallel empfangener Ratendaten und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus des Systemtaktes, um einen Gesamtsummenzeitwert zu erhalten, und zum Erzeugen eines der Zeitimpulse, basierend auf der Grobzeit des Gesamtsummenzeitwertes;

    eine Einrichtung zum Halten der Feinzeit des Gesamtsummenzeitwertes für den nächsten Zyklus des Systemtaktes; und

    mindestens einen Satz aus einem Akkumulator und einem Zähler, wobei der Zähler, basierend auf der Grobzeit eines der Ratendatenelemente, einen anderen Zeitimpuls und durch Addieren der Feinzeit des vorangehenden Zyklus zur Feinzeit des einen Ratendatenelements ein Zeitdatenelement für den anderen Zeitimpuls bildet.
  5. 5. Ratengeneratorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Taktgenerator aufweist: mehrere Sätze aus jeweils einem Zähler und einem Akkumulator, durch die die mehreren Sätze von Zeitimpulsen und Zeitdaten erzeugt werden, und einen Phasenakkumulator zum Addieren der Feinzeit des vorangehenden Zyklus zur Summe aus allen der mehreren Ratendatenelemente, um einen Gesamtsummenzeitwert zu bilden.
  6. 6. Ratengeneratorschaltung nach Anspruch 5, wobei der Phasenakkumulator aufweist: ein Addierglied zum Addieren der Feinzeit des vorangehenden Zyklus zur Summe aus allen der mehreren Ratendatenelemente, um einen Gesamtsummenzeitwert zu erzeugen, und eine Zyklusverzögerungsschaltung zum Verzögern eines Zeitimpulses, der der Grobzeit des Gesamtsummenzeitwertes entspricht, um einen Zyklus des Referenztaktes, wenn durch das Addierglied ein Übertragssignal erzeugt wird.
  7. 7. Ratengeneratorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Wellenformgenerator aufweist: mehrere Verzögerungsschaltungen, die jeweils einen entsprechenden Satz der Zeitimpulse und Zeitdaten vom Taktgenerator empfangen, und eine ODER-Schaltung, durch die die Zeitimpulse von den Verzögerungsschaltungen kombiniert werden, um das serielle Signal zu erzeugen.
  8. 8. Ratengeneratorschaltung für Halbleiter-Prüfsystem zum Erzeugen von Prüfsignalen, deren Impulsabstände auf einer impulsbezogenen Basis variieren, zum Prüfen von Halbleiterbausteinen, mit:

    einem Referenztakt zum Festlegen eines Basisarbeitstaktes des Halbleiter-Prüfsystems;

    einem Mustergenerator, der Ratendaten speichert, die Zeitabstände jedes Impulses der Prüfsignale darstellen, um vier Ratendaten synchron mit einem Systemtakt gleichzeitig parallel auszulesen;

    einem Zwischenspeicher, der die vier Ratendaten parallel vom Mustergenerator empfängt und die vier Ratendaten synchron mit dem Systemtakt überträgt;

    einem Taktgenerator, der die vier Ratendaten parallel vom Zwischenspeicher empfängt und vier Sätze aus jeweils einem Zeitimpuls und einem Zeitdatenelement erzeugt, wobei jedes der Ratendatenelemente vom Zwischenspeicher eine Kombination aus einer Grobzeit des Zeitimpulses, die einem ganzzahligen Vielfachen einer Periode des Referenztaktes entspricht, und einer Feinzeit des Zeitimpulses ist, die einer Zeitlänge entspricht, die kürzer ist als die Periode des Referenztaktes, wobei mindestens ein Satz der Zeitimpulse und Zeitdaten, basierend auf einer Summe der vier Ratendaten und einer Feinzeit eines vorangehenden Zyklus des Systemtaktes, erzeugt wird und jeder der drei anderen Sätze der Zeitimpulse und der Zeitdaten, basierend auf einem entsprechenden der vier Ratendaten und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus, erzeugt wird; und

    einem Wellenformgenerator, der die vier Sätze der Zeitimpulse und Zeitdaten parallel empfängt, um eine durch das Zeitdatenelement, das kleiner ist als die Referenztaktperiode, dargestellte Verzögerungszeit zu einem entsprechenden der Zeitimpulse zu addieren, wobei der Wellenformgenerator die vier Zeitimpulse, denen die Verzögerungszeiten aufgeprägt wurden, in ein serielles Signal umwandelt.






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