(57)【要約】【課題】クロスオーバ電圧の評価を簡略化することで出荷検査において全数検査を行う。【解決手段】ＵＳＢ等のインターフェースから出力される一方の差動信号Ｖｓ０が立ち下がり、他方の差動信号Ｖｓ１が立ち上がるクロスオーバ付近で、差動信号Ｖｓ０、Ｖｓ１がＨ側基準電圧Ｖ２、Ｌ側基準電圧Ｖ１にそれぞれ一致するタイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ３を測定する。このタイミング測定の結果、パスフェイル判定を行う。パスと判定された場合、クロスオーバ付近の差動信号Ｖｓ０、Ｖｓ１の信号波形を線形近似することにより、差動信号Ｖｓ０、Ｖｓ１が交差するクロスオーバ電圧を算出する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品から出力される２系統の差動信号を検査する際、第１、第２の差動信号が交差するクロスオーバ電圧を評価するクロスオーバ電圧評価方法であって、
第１の差動信号の立ち下がり時、該第１の差動信号が第１の基準電圧に達する第１のタイミング、前記第１の差動信号が前記第１の基準電圧より低い第２の基準電圧に達する第２のタイミング、第２の差動信号の立ち上がり時、該第２の差動信号が前記第２の基準電圧に達する第３のタイミングおよび前記第２の差動信号が前記第１の基準電圧に達する第４のタイミングを測定し、
前記第３あるいは第４のタイミングが前記第１のタイミングより遅くかつ前記第２のタイミングより早い場合または前記第１あるいは第２のタイミングが前記第３のタイミングより遅くかつ前記第４のタイミングより早い場合は前記クロスオーバ電圧が正常であると評価し、それ以外の場合は異常であると評価することを特徴とするクロスオーバ電圧評価方法。
【請求項２】
電子部品から出力される２系統の差動信号を検査する際、第１、第２の差動信号が交差するクロスオーバ電圧を評価するクロスオーバ電圧評価方法であって、
第１の差動信号の立ち下がり時、該第１の差動信号が第１の基準電圧に達する第１のタイミング、前記第１の差動信号が前記第１の基準電圧より低い第２の基準電圧に達する第２のタイミング、第２の差動信号の立ち上がり時、該第２の差動信号が前記第２の基準電圧に達する第３のタイミングおよび前記第２の差動信号が前記第１の基準電圧に達する第４のタイミングを測定し、
前記第１および第２の基準電圧が設定された電圧範囲内で、前記第１および第２の差動信号を所定の関数で表し、該所定の関数を用いて前記クロスオーバ電圧を算出することを特徴とするクロスオーバ電圧評価方法。
【請求項３】
電子部品から出力される２系統の差動信号を検査する検査装置であって、
第１の差動信号の立ち下がり時、該第１の差動信号が第１の基準電圧に達する第１のタイミング、前記第１の差動信号が前記第１の基準電圧より低い第２の基準電圧に達する第２のタイミング、第２の差動信号の立ち上がり時、該第２の差動信号が前記第２の基準電圧に達する第３のタイミングおよび前記第２の差動信号が前記第１の基準電圧に達する第４のタイミングを測定するタイミング測定手段と、
前記測定された第１、第２、第３および第４のタイミングを基に前記第１、第２の差動信号が交差するクロスオーバ電圧を評価する評価手段と、
を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
前記評価手段は、前記第３あるいは第４のタイミングが前記第１のタイミングより遅くかつ前記第２のタイミングより早い場合または前記第１あるいは第２のタイミングが前記第３のタイミングより遅くかつ前記第４のタイミングより早い場合は前記クロスオーバ電圧が正常であると評価し、それ以外の場合は異常であると評価することを特徴とする請求項３記載の検査装置。
【請求項５】
前記評価手段は、前記第１および第２の基準電圧が設定された電圧範囲内で、前記第１および第２の差動信号を所定の関数で表し、該所定の関数を用いて前記クロスオーバ電圧を算出することを特徴とする請求項３記載の信号検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、差動出力インターフェースから出力される差動信号のクロスオーバ電圧を評価するクロスオーバ電圧評価方法および検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
差動信号でデータを伝送するシリアルインターフェース（ＵＳＢ等）では、デバイスの設計または製造品質が悪く、送信側デバイスの差動信号が一定の電圧範囲内でクロスオーバしていない場合、受信側デバイスで正確にデータを受信できない場合がある。
【０００３】
このクロスオーバ電圧を検査する方法として、２系統の出力波形をオシロスコープにより観測し、図形的処理によりクロスオーバ電圧を評価する方法が一般的に用いられている。通常、この検査は抜き取り形式で、限られた個数に対してだけ行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、デバイスには製造バラツキがあり、抜き取り形式の検査だけでは全数のクロスオーバ電圧を保証することが困難である。また、全数検査において、製品のクロスオーバ電圧を短時間で評価する必要がある場合、従来の検査方法では検査に時間がかかり現実的ではない。
【０００５】
本発明の目的は、クロスオーバ電圧の評価を簡略化することで出荷検査において全数検査を可能とすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のクロスオーバ評価方法は、電子部品から出力される２系統の差動信号を検査する際、第１、第２の差動信号が交差するクロスオーバ電圧を評価するクロスオーバ電圧評価方法であって、第１の差動信号の立ち下がり時、該第１の差動信号が第１の基準電圧に達する第１のタイミング、前記第１の差動信号が前記第１の基準電圧より低い第２の基準電圧に達する第２のタイミング、第２の差動信号の立ち上がり時、該第２の差動信号が前記第２の基準電圧に達する第３のタイミングおよび前記第２の差動信号が前記第１の基準電圧に達する第４のタイミングを測定し、前記第３あるいは第４のタイミングが前記第１のタイミングより遅くかつ前記第２のタイミングより早い場合または前記第１あるいは第２のタイミングが前記第３のタイミングより遅くかつ前記第４のタイミングより早い場合は前記クロスオーバ電圧が正常であると評価し、それ以外の場合は異常であると評価することを特徴とする。
【０００７】
または、電子部品から出力される２系統の差動信号を検査する際、第１、第２の差動信号が交差するクロスオーバ電圧を評価するクロスオーバ電圧評価方法であって、第１の差動信号の立ち下がり時、該第１の差動信号が第１の基準電圧に達する第１のタイミング、前記第１の差動信号が前記第１の基準電圧より低い第２の基準電圧に達する第２のタイミング、第２の差動信号の立ち上がり時、該第２の差動信号が前記第２の基準電圧に達する第３のタイミングおよび前記第２の差動信号が前記第１の基準電圧に達する第４のタイミングを測定し、前記第１および第２の基準電圧が設定された電圧範囲内で、前記第１および第２の差動信号を所定の関数で表し、該所定の関数を用いて前記クロスオーバ電圧を算出することを特徴とする。
【０００８】
本発明の検査装置は、電子部品から出力される２系統の差動信号を検査する検査装置であって、第１の差動信号の立ち下がり時、該第１の差動信号が第１の基準電圧に達する第１のタイミング、前記第１の差動信号が前記第１の基準電圧より低い第２の基準電圧に達する第２のタイミング、第２の差動信号の立ち上がり時、該第２の差動信号が前記第２の基準電圧に達する第３のタイミングおよび前記第２の差動信号が前記第１の基準電圧に達する第４のタイミングを測定するタイミング測定手段と、前記測定された第１、第２、第３および第４のタイミングを基に前記第１、第２の差動信号が交差するクロスオーバ電圧を評価する評価手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、差動信号のタイミング測定だけでクロスオーバ電圧を評価するため、高速かつ簡単なクロスオーバ電圧評価による全数検査が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施の形態における検査装置の構成を示す図である。検査装置は、比較器２０、２１、２２、２３、タイミング発生器２４および演算器２５を有する。
【００１１】
比較器２０は、インターフェースから出力される一方の差動信号Ｖｓ０とＨ側基準電圧Ｖ２とを比較し（図２参照）、電圧が一致するタイミングＴ１を検出してそのタイミング信号を出力する。比較器２１は、差動信号Ｖｓ０とＬ側基準電圧Ｖ１とを比較し（図２参照）、電圧が一致するタイミングＴ２を検出してそのタイミング信号を出力する。比較器２２は、ＵＳＢ等のインタフェースから出力される他方の差動信号Ｖｓ１とＬ側基準電圧Ｖ１とを比較し（図２参照）、電圧が一致するタイミングＴ３を検出してそのタイミング信号を出力する。比較器２３は、差動出力信号Ｖｓ１とＨ側基準電圧Ｖ２とを比較し（図２参照）、電圧が一致するタイミングＴ４を検出してそのタイミング信号を出力する。
【００１２】
タイミング発生器２４は、差動信号の立ち上がり／立ち下がり時間に比べて十分に短い周期でタイミング信号を発生する。比較器２０〜２３は、タイミング発生器２４から供給される共通のタイミング信号にしたがって、それぞれ比較動作を行う。演算器２５は、比較器２０〜２３から出力されるタイミングＴ１〜Ｔ４の信号を検出するとともに、パス／フェイル判定を行い、パスと判定された場合、クロスオーバ電圧を算出する。
【００１３】
図２はクロスオーバ付近の差動信号の変化を示すタイミングチャートである。インターフェースから出力される一方の差動信号Ｖｓ０は、ＨレベルからＬレベルに遷移する立ち下がりの電気信号である。他方の差動信号Ｖｓ１は、差動信号Ｖｓ０とクロスオーバし、ＬレベルからＨレベルに遷移する立ち上がりの電気信号である。クロスオーバ付近では、差動信号Ｖｓ０は単調減少し、差動信号Ｖｓ１は単調増加しているので、これらの信号波形は線形近似可能であり、後述するように、差動信号Ｖｓ０、Ｖｓ１はそれぞれ１次関数で表される。
【００１４】
図中、タイミングＴ１は、差動信号Ｖｓ０と予め設定されたＨ側基準電圧Ｖ２とが一致するタイミングである。タイミングＴ２は、差動信号Ｖｓ０と予め設定されたＬ側基準電圧Ｖ１とが一致するタイミングである。タイミングＴ３は、差動信号Ｖｓ１と予め設定されたＬ側基準電圧Ｖ１とが一致するタイミングである。タイミングＴ４は、差動信号Ｖｓ１と予め設定されたＨ側基準電圧Ｖ２とが一致するタイミングである。
【００１５】
前述したように、Ｈ側基準電圧Ｖ２とＬ側基準電圧Ｖｓ１との間の電圧範囲内では、差動信号Ｖｓ０、Ｖｓ１はそれぞれ単調減少、単調増加しているので、クロスオーバ電圧のパス／フェイル判定を行う場合、差動信号Ｖｓ０がＨ側基準電圧Ｖ２からＬ側基準電圧Ｖ１に変化するまでの時間内に、差動信号Ｖｓ１がＨ側基準電圧またはＬ側基準電圧に一致すると、少なくともこの電圧範囲内でクロスオーバが生じていることを確認でき、クロスオーバ電圧を保証できる。
【００１６】
すなわち、タイミングＴ３またはＴ４が、タイミングＴ１より遅くかつタイミングＴ２より早い場合、Ｈ側基準電圧Ｖ２とＬ側基準電圧Ｖｓ１との間の電圧範囲内でクロスオーバが生じているので、クロスオーバ電圧はこの電圧範囲内にあり、パスと判定される。これ以外のタイミングでは、クロスオーバ電圧はこの電圧範囲から外れるので、フェイルと判定される。図３はフェイルと判定される場合の差動信号の変化を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）では、タイミングＴ３およびＴ４の両方がタイミングＴ２より遅い場合が示され、同図（Ｂ）では、タイミングＴ３およびＴ４の両方がタイミングＴ１より早い場合が示されている。尚、タイミングＴ３またはＴ４がタイミングＴ１より遅くかつタイミングＴ２より早いか否かを判別する代わりに、タイミングＴ１またはＴ２がタイミングＴ３より遅くかつタイミングＴ４より早いか否かを判別しても、同様の判定が行える。
【００１７】
つぎに、クロスオーバ電圧値Ｖｃｒｓの算出方法を示す。前述したように、Ｈ側基準電圧Ｖ２とＬ側基準電圧Ｖ１との間の電圧範囲内で、差動信号Ｖｓ０、Ｖｓ１の信号波形は線形近似可能である。したがって、差動信号Ｖｓ０、Ｖｓ１がＨ側基準電圧Ｖ２に達するタイミングＴ１、Ｔ４、およびＬ側基準電圧Ｖ１に達するタイミングＴ２、Ｔ３を基に、差動信号Ｖｓ０、Ｖｓ１は１次関数で表され、これら一次関数の交点の電圧であるクロスオーバ電圧Ｖｃｒｓは、連立方程式を解くことにより以下に算出される。
【００１８】
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【００１９】
図４は演算器２５によって実行される検査処理手順を示すフローチャートである。この処理は演算器２５によって実行される。まず、タイミング発生器２４が所定の周期でタイミング信号を比較器２０〜２３に供給している状態で、比較器２０から差動信号Ｖｓ０がＨ側基準電圧Ｖ２に一致するタイミングＴ１の信号、比較器２１から差動信号Ｖｓ０がＬ側基準電圧Ｖ１に一致するタイミングＴ２の信号、比較器２２から差動信号Ｖｓ１がＬ側基準電圧Ｖ１に一致するタイミングＴ３の信号、および比較器２３から差動信号Ｖｓ１がＨ側基準電圧Ｖ２に一致するタイミングＴ４の信号を検出する（ステップＳ１）。
【００２０】
各比較器２０〜２３から検出された信号を基に、タイミングＴ３またはＴ４が、タイミングＴ１より遅くかつタイミングＴ２より早いか否かを判別することにより、パス／フェイル判定を行う（ステップＳ２）。タイミングＴ３またはＴ４が、タイミングＴ１より遅くかつタイミングＴ２より早い場合、つまりパスと判定された場合、”ＯＫ”を表す信号を出力するとともに、式（１）に従ってクロスオーバ電圧Ｖｃｒｓを算出し、その値を出力する（ステップＳ３）。この後、本処理を終了する。一方、ステップＳ２でタイミングＴ３およびＴ４の両方が、タイミングＴ１より早いかまたはタイミングＴ２より遅い場合（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）、つまりフェイルと判定された場合、”ＮＧ”を表す信号を出力し（ステップＳ４）、本処理を終了する。
【００２１】
このように、本実施形態の検査装置は、タイミング発生器２４、比較器２０〜２３および演算器２５からなる簡単な構成であっても、高速かつ簡単にクロスオーバ電圧の評価を行うことができる。したがって、製品の全数検査を比較的短時間に行うことが可能となる。しかも、パスと判定された場合、クロスオーバ電圧値を算出することにより、その評価を行うことが可能である。
【００２２】
なお、上記実施の形態では、パス／フェイル判定を行って、パスと判定された場合、クロスオーバ電圧Ｖｃｒｓを算出していたが、クロスオーバ電圧の算出が必要のない場合、パス／フェイル判定だけを行い、パスと判定された場合、”ＯＫ”を表す信号だけを出力するようにしてもよい。これにより、検査をより簡略化できる。また、フェイルと判定された場合であっても、クロスオーバ電圧を算出してもよい。
【００２３】
また、上記実施の形態では、４つの比較器を用いたが、比較器への入力を切り替えることにより、比較器の数を減らす構成にすることも可能である。さらに、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を比較してパス／フェイル判定を行っていたが、このような判定方法の代わりに、式（１）にしたがって、予めクロスオーバ電圧Ｖｃｒｓを算出しておき、このクロスオーバ電圧ＶｃｒｓがＨ側基準電圧Ｖ２とＬ側基準電圧との間の電圧範囲内にあるか否かを判別することにより、パス／フェイル判定を行ってもよい。この場合、判定に要する検査時間は僅かに長くなるが、クロスオーバ電圧値および製造バラツキの両方を有効に評価できる。
【００２４】
また、上記実施の形態では、クロスオーバ付近の差動信号の波形を線形近似し、差動信号を１次関数で表したが、２次以上の高次関数で差動信号を表してよく、クロスオーバ付近の信号波形が線形近似できないような場合であっても、差動信号を確実に関数で表現できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、差動信号のタイミング測定だけでクロスオーバ電圧を評価するため、高速かつ簡単なクロスオーバ電圧評価による全数検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
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【符号の説明】
２０〜２３　比較器
２４　タイミング発生器
２５　演算器
Ｖｓ０、Ｖｓ１　差動信号
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４　タイミング
Ｖ１　Ｌ側基準電圧
Ｖ２　Ｈ側基準電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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