創作幸房デジタル信号処理入門:半導体テストセミナー資料室

:自動検査装置によるデジタル信号処理入門

量産工場や設計・評価のためのデジタル信号処理技術
半導体工場などで使われている大型の自動検査装置(ATE/テスター)に係わる技術者の学習のお役に立ちたいと考えています。生産や評価の効率化など改善のため自動検査装置によるデジタル信号処理の入門編を学んでいきます。


このサイト創作幸房のテストセミナー資料室シリーズのNo9です。ここでは若手技術者が半導体の量産や評価に欠かせないデジタル信号処理による計測法と演算処理を、基礎技術を学ぶ一環として取り上げます。

テスター構成は創作幸房の半導体量産テスト用の大型自動検査装置の経験に基いています。また資料の活用はご自身の判断と責任で使いいただけますようお願いいたします。



このサイトの目次です:

テスタのためのデジタル信号処理入門

・デジタル信号処理の入門編
 1.デジタル信号処理とは その1
 2.デジタル信号処理とは その2

・サンプリングによる周波数帯域と分解能
 1.基本波と周波数分解能の関係
 2.周波数帯域と分解能の関係
 3.最大周波数と周波数分解能の関係

・テスタのためのデジタル信号処理の基礎
 1.デジタル信号処理の基礎前編
 2.デジタル信号処理の基礎後編

 
テスタのためのデジタル信号処理入門


・デジタル信号処理の入門編

デジタル信号処理とは その1
視覚や聴覚などヒューマンインターフェースはアナログの連続量。   映像や音声は物理量で人間の感覚器官で観測されるアナログ信号。これらのアナログ信号をデジタル信号に変換して信号処理・演算を行う

身近なデジタル信号処理と半導体テスト1
-通信の世界ではアナログ信号を伝達する際、信号品質の向上などのために発達した。信号の符号化、データの圧縮、ノイズの低減など、アナログの信号処理でおこなわれた技術がデジタル・アナログコンバータ(DAC)とアナログ・デジタルコンバータ(ADC)の発達でデジタルの信号処理として行われるようになっている。(>高周波の世界ではまだまだアナログ技術も使われている。)

半導体のテストでは無線の送信および受信デバイスの測定信号の発生と測定信号の取り込み及び分析・評価に(高周波数帯域以下では)テスタ側のデジタル・アナログコンバータ(任意波形発生器:AWG)とアナログ・デジタルコンバータ(デジタイザ:DIG)による変換技術によりデジタル信号処理が使用されるケースが増えている。



デジタル信号処理とは その2
視覚や聴覚などヒューマンインターフェースはアナログの連続量。   映像や音声は物理量で人間の感覚器官で観測されるアナログ信号。これらのアナログ信号をデジタル信号に変換して信号処理・演算を行う

身近なデジタル信号処理とテスト2
-コンシューマの世界では初めに音楽CDの普及でデジタル信号処理が生活の中に溶け込んだ。すでに映像もPCやDVDでデジタル信号として処理されているが、今現在はテレビ放送がアナログからデジタルへと転換している時代となっている。
-半導体計測の世界ではアナログ信号を測定・分析・記録する場合に測定信号の発生にデジタル信号処理とアナログ変換にDAC、アナログ信号の取り込みにADC、測定にデジタル信号処理を使用してデバイスの分析・評価・検査を行っている。

半導体のテストではDACおよびADCデを集積したSoCバイスの測定信号の発生と測定信号の取り込み及び分析・評価にテスタ側のデジタルアナログコンバータ(任意波形発生器:AWG)とアナログデジタルコンバータ(デジタイザ:ADC)による変換技術によりデジタル信号処理が使用されている。





・サンプリングによる周波数帯域と分解能
  1.基本波と周波数分解能の関係
  2.周波数帯域と分解能の関係
  3.最大周波数と周波数分解能の関係











資料の活用に関してはご自身の責任で判断いただけますようお願いいたします。



テスタのためのデジタル信号処理の基礎


・デジタル信号処理の基礎前編
 1.時間軸の離散システム
 2.ナイキスト周波数
 3.エリアシング
 4.アンダーサンプリング
 5.測定周波数の拡張






















・デジタル信号処理の基礎後編
 6.DFT
 7.FFT (DFTとFFTの違い)
 8.周期性と窓関数
 9.サンプリングクロックと波数・波形の設定  






















資料の活用に関してはご自身の責任で判断いただけますようお願いいたします。




デジタル信号処理の基礎を学んだら典型的なテスター構成上で応用できるように復習しておきましょう:

半導体工場で主に使われている典型的なテスト構成


・デジタル信号処理ソース・キャプチャのアーキテクチャ
・デジタル信号処理演算のアーキテクチャ
・デジタル信号測定演算構成





























































資料の活用はご自身の責任で判断いただけますようお願いいたします。





生産技術や評価・設計の壁にぶつかった時、気持ちをリフレッシュするための参考資料

あなたが生産技術や評価・設計の壁にぶつかった時
心の散歩道に出かけてちょっとだけゆとりを取り戻す参考にして下さい。


心の散歩道

原因:自分を否定している

質問です。あなたの嫌いな人を心の中に思い浮かべて下さい。 どうでしょうか?何人かの顔や名前が浮かびましたか?
 嫌いな人が一人でも思い浮かんだら、とても大切なことがあります。それはあなたが先ずあなた自身を許す必要があることです。
 心理学的にはあなたの嫌いな人(許せない人)はあなたの抑圧された、生き残れなかった分身だといわれています。
 もしあなたが誰かを嫌いだとしたら、それはあなたがあなた自身を許していないことになります。自己を否定していてはあなたの思い描いたことはそのままでは受け入れられないことになります。

対策:相手を認める

アメリカのビジネスで成功を収めた多くの人の中の一人は、大きな成功を目指すなら、すべての人を許す必要があると述べています。
 もしあなたが誰かを許さないことで、自己を否定していてはあなたの思い描いたことはそのままでは右脳に受け入れられないことになります。
どうしても許せなかったらどうしましょう?
 そんな時は嫌いな対象をみんな「祝福」してしまいましょう。 表現をかえるとあなたの考えが変わります。
 彼(彼女)には彼らなりの考え方と取り組み方があるのです。やり方を尊重することで否定しないことを選択できます。

対策:過去の失敗を許す

心理療法の世界では悩み・苦しみはその人の過去の体験に基づくと考えて対応をしている例があります。
 過去の失敗などにより生じたこころの痛手を消せなければこの悩み・苦しみからは逃れられません。あなたの心の傷として残っていることも、被害者として相手を恨む・憎悪の気持ちとしての感情も、いずれにしてもあなたはマイナスのわなに捕らわれている事になります。目的達成のためにはにこれらのしがらみからあなたを解放する必要があります。
 心理療法の手法では過去の失敗体験などをロケットにのせて飛ばしてしまうなどの方法もあります。
 こだわりの残る過去のデバッグの失敗から自分を許してしまいましょう。

原因:自分の価値を認めていない

次の質問です。あなたの欠点を心の中に思ってください。
どうでしょうか?いくつか心の中に浮かびましたか?
 欠点がひとつでも思い浮かんだら、大切なことがあります。それはあなたには技術者として豊かな人生を過ごす価値がある人間だとあなた自身が認識することが必要です。
 自己啓発の世界では成長のため、その第一歩として欠点を認めさせます。そしてその改善への取り組みが始まります。
 失敗などをした時、慰める意味で「完璧な人間などいない」などの表現も使われます。これは広く受け入れられています。
 ここに落とし穴があります。

対策:欠点とは考えない

自己啓発として欠点を認識し、それを改善するアプローチはおごりを鎮め、自己を成長させる方法としては有効です。しかしながら右脳への伝達にはちょっと注意が必要です。
 自分は欠点のある人間だと考えることはマイナスの要因として、技術者として価値のない人間だ。まだ成功するほどの存在ではないと今の自分を貶めてしまう危険があります。
 視点を変えて伸びる可能性(余地)を認識すればよいのです。この部分を延ばせば成長するなどと発想を変えればよいのです。
 これは視点を変えただけではありません。視点を変えたことであなたが変わるのです。

原因:期待と逆の結果が導かれる

前提:仕事上のライバルが存在する
目的を達成するためにあなたはライバルに勝つ事を思い描きました。ところが相手に勝つことはできませんでした。
「うまくいかなかった。なぜなんだ」いったいどこに原因があるのでしょうか?
「ライバルに勝ちたい」と思ったこころの底に:
           今は勝っていない自分がいる(負けの肯定)
           負けたくない、負けたら困る(恐れや恐怖)
ライバル勝ちたいと念じたつもりでも勝たないこと(願いの否定)が右脳に伝達されてしまうことがあります。

対策:自分に勝つ

ライバルに勝とうと意識すると、相対的な優位性を目指すことになります。仕事ではうまくいく場合もあります。しかしながらこれは結果の質を考えた場合、マイナス要因を伴うことがあります。目的の達成を低いレベルで競うことや、相手の妨害をするなど手段を選ばぬ方向に走ってしまうことがあります。
 技術レベルの高い目的を目指す場合は相手を良いライバルと考えて、お互いにより高い目標を目指すことが良い結果(高いレベルに到達する)をもたらします。相手との相対関係を意識すると不安が付きまといます。負けることへの恐怖が広がることもあります。そんな状況より、高い目標の達成に向けて自分に勝つようにつとめることで、集中力をたかめて右脳に願いを正しく伝達することができます。



このサイトが、実際にあなたの目的達成のお役に立てれば幸いです。
主には技術的な内容をお話しました。参考として視点を変えてセミナーの内容を生かすための心構え(マインドセット)についてお話しました。 
あなたが目的を達成され、次のステップへと向かわれますように応援しています。
 ご意見とフィードバックをいつでも歓迎いたします。



掲載ガイドライン
学習には個人差があります。サイトの訪問者の方に誤解を与えたり不快感を感じるような誇大な表現は極力排除するように努めております。自主掲載ガイドラインを設定して、事実をお伝えし、目的達成に少しでも貢献できますように改善に努めて参ります。また使用に関してはご自身の判断と責任で行っていただけますようお願いいたします

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