Главная Госреестр СИ Стенд измерительный для больших и сверхбольших интегральных схем V93000 Pin Scale 1600/ATH

Стенд измерительный для больших и сверхбольших интегральных схем V93000 Pin Scale 1600/ATH, 86605-22

Стенд измерительный для больших и сверхбольших интегральных схем V93000 Pin Scale 1600/ATH (далее - стенд) предназначен для контроля и измерения вольт-амперных параметров сверхбольших интегральных схем (СБИС) на пластине и в корпусе.

Документы

Описание типа

Методика поверки

Карточка СИ

Номер в госреестре	86605-22
Наименование СИ	Стенд измерительный для больших и сверхбольших интегральных схем
Обозначение типа СИ	V93000 Pin Scale 1600/ATH
Изготовитель	Компания "Advantest Europe GmbH, Branch Boeblingen", Германия; Производственная площадка: Advantest PTE, Ltd, Малайзия
Год регистрации	2022
МПИ (интервал между поверками)	1 год
Описание типа	скачать
Методика поверки	скачать

Назначение

Описание

Принцип работы стенда основан на методах функционального и параметрического контроля.

Для проведения функционального контроля на измеряемую микросхему подается входной набор сигналов, при этом выходной набор сигналов от объекта контроля сравнивается с ожидаемым набором сигналов. Формирование входного набора сигналов производится генератором тестовой последовательности или алгоритмическим генератором тестов и драйверами универсальных измерительных каналов в соответствии с заранее определенной программой контроля. Выходной набор сигналов от объекта контроля преобразуется компараторами универсальных измерительных каналов в цифровой код, и производится его сравнение с ожидаемыми данными, с отображением результатов контроля.

Для проведения параметрического контроля используются источники-измерители и измерительные источники питания, при этом на объект подается заданное значение постоянного напряжения (силы тока) и измеряется соответствующее значение силы постоянного тока (напряжения).

Методы параметрического и функционального контроля реализуются с помощью программы, создаваемой пользователем для каждого тестируемого объекта. Создание и вызов программы контроля производятся средствами специализированного пакета программного обеспечения, входящего в комплект поставки.

В режиме функционального контроля каждый из измерительных каналов выполняет измерения параметров СБИС в определенной тестовой последовательности. Максимальная частота смены векторов тестовой последовательности 533 Мбит/с может быть повышена до 1600 Мбит/с путем задания на минимальную длительность вектора 2,5 нс до 8 временных меток, формирующих до 4 выходных импульсов драйвера канала, и до 8 временных меток, формирующих 8 стробирующих импульсов компараторов канала. Максимальная длина тестовой последовательности составляет 112 Мбайт векторов в линейном режиме. Во всем диапазоне частот каждый канал может быть сконфигурирован в режимы: формирование тестовой последовательности, контроль ожидаемых состояний, двунаправленный режим. В двунаправленном режиме каждый канал может переключаться из режима формирования воздействий в режим контроля и обратно в любых векторах тестовой последовательности. Для формирования тестовой последовательности в виде импульсов с регулируемыми параметрами на входе объекта контроля используется драйвер канала.

Параметры тестовой последовательности по амплитуде, положению фронтов и спадов выходных импульсов на оси времени внутри вектора тестовой последовательности задаются независимо по каждому каналу. Амплитуда импульса определяется значениями напряжения двух уровней драйвера: верхним уровнем и нижним уровнем. Положения фронтов и спадов импульса определяется временными метками, общим количеством до 8.

Для контроля ожидаемых состояний в виде последовательности импульсов используются компараторы. Параметры компараторов (верхний и нижний уровни напряжения, время контроля) задаются независимо по каждому каналу. Временные интервалы контроля уровней напряжения определяются метками (общим количеством до 8), формирующими стробирующие импульсы компаратора.

Для формирования токов положительной и отрицательной полярности на выходах объекта контроля используется активная нагрузка канала. Параметры активной нагрузки по силе тока, уровням напряжения переключения полярности тока и режимы работы задаются независимо по каждому каналу. При работе в динамическом режиме активная нагрузка автоматически отключается при переходе канала в режим формирования тестовой последовательности и включается в режиме контроля. В статическом режиме активная нагрузка включена постоянно. Динамический режим применяется для каналов, сконфигурированных в двунаправленный режим. Статический режим применяется только для каналов, сконфигурированных в режим контроля.

В режиме параметрических измерений используется источник-измеритель PMU или прецизионный источник-измеритель HPPMU в режиме воспроизведения напряжения и измерения силы тока или в режиме воспроизведения силы тока и измерения напряжения. Параметры источника-измерителя задаются независимо по каждому каналу.

Для формирования требуемых параметров питания объектов предназначены измерительные источники питания DCS DPS128 (E8023CSH).

Стенд выполнен в виде измерительного головного блока, имеющего вариант исполнения АТН (A-test head), манипулятора, вспомогательной стойки, установки водяного охлаждения и управляющей ПЭВМ. На верхнюю панель измерительного головного блока устанавливаются измерительная оснастка с объектом контроля или переходное устройство сопряжения с зондовой установкой.

В состав измерительного головного блока входят следующие основные части:

- универсальные 128-ми канальные измерительные платы PS1600, количество до 8 шт., всего до 1024 универсальных измерительных каналов (каждый канал включает: драйвер, два компаратора, активную нагрузку, память векторов, средства управления тестовой последовательностью, источник-измеритель PMU; на каналах 1, 17, 33, 49, 65, 81, 97 и 113 имеются широкодиапазонный драйвер и два широкодиапазонных компаратора; также для каждых 16 каналов имеется общий аналого-цифровой преобразователь BADC с большим входным сопротивлением, предназначенный для точного измерения напряжения);

- одноканальная плата прецизионного источника-измерителя напряжения и силы тока HPPMU, количество 1 шт.;

- 64-х канальные платы измерительных источников питания DCS DPS128 (E8023CSH), количество до 8 шт.

Общий вид стенда представлен на рисунке 1. В конструкции измерительного головного блока отсутствуют элементы подстройки и регулировки на панелях блока. Для ограничения несанкционированного доступа к внутренним частям и элементам производится пломбировка путем нанесения защитного стикера на лицевой панели измерительного головного блока. Знак утверждения типа и знак поверки наносятся на лицевую панель измерительного головного блока в виде самоклеющихся этикеток.

Заводской (серийный) номер в формате 10-ти символов, первые два из которых - буквы «MY», а остальные - арабские цифры, указан на заводской самоклеющейся этикетке, помещенной на задней панели измерительного головного блока. Фрагмент задней панели головного блока с этикеткой показан на рисунке 2.

место пломбирования (стикер)

место размещения знака утверждения типа и знака поверки

Рисунок 1 - Общий вид стенда

Рисунок 2 - Фрагмент задней панели измерительного головного блока с этикеткой

Программное обеспечение

Программное обеспечение, установленное на управляющую ПЭВМ, выполняет функции создания и редактирования параметров функционального и параметрического контроля, обработки и документирования измерительной информации.

Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «низкий» по рекомендации Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)	Значение
идентификационное наименование	SmarTest
идентификационный номер версии	не ниже 7.2.3.4

Технические характеристики

Метрологические и основные технические характеристики стенда представлены в таблицах 2, 3.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Наименование	Значение
1	2
Диапазон установки длительности Т вектора тестовой последовательности, нс	от 2,5 до 31250
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки длительности вектора тестовой последовательности, нс	±15-10’6-Т
Диапазон установки временных меток формирования выходных импульсов D1-D8, стробирующих импульсов R1-R8, нс	от -4-Т до +12-Т
Крайние значения временных меток, мкс	-6,3; +19
Разрешение временных меток, пс	1,0
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки временных меток D1-D8 и R1-R8, пс	±150
Длительность фронта (спада) выходных импульсов драйвера, нс, не более
при амплитуде 1,0 В (по уровням 10 и 90 %)	0,6
при амплитуде 1,8 В (по уровням 10 и 90 %)	0,7
при амплитуде 3,0 В (по уровням 10 и 90 %)	0,8
Минимальная длительность выходных импульсов драйвера, нс
при амплитуде 1,0 В	0,7
при амплитуде 1,8 В	0,8
при амплитуде 3,0 В	0,9
Длительность фронта выходных импульсов широкодиапазонного драйвера, нс, не более
при амплитуде 3,0 В (по уровням 20 и 80 %)	9
при амплитуде 10,0 В (по уровням 20 и 80 %)	250
Длительность спада выходных импульсов широкодиапазонного драйвера, нс, не более
при амплитуде 3,0 В (по уровням 20 и 80 %)	10,5
при амплитуде 10,0 В (по уровням 20 и 80 %)	30
Диапазон воспроизводимых уровней напряжения драйвера, В	от -1,5 до +6,5
Разрешение напряжения драйвера, мВ	1,0
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения драйвера, мВ	±5

1	2
Выходное сопротивление драйвера, Ом	от 47,5 до 52,5
Диапазон воспроизводимых уровней напряжения широкодиапазонного драйвера, В
диапазон VIL/VIH	от 0 до 6,5
диапазон VHH	от 6 до 13,4
Разрешение широкодиапазонного драйвера, мВ	1,0
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения широкодиапазонного драйвера, мВ	±15
Выходное сопротивление широкодиапазонного драйвера, Ом
при уровнях напряжения от 0 до 6,5 В	от 45 до 55
при уровнях напряжения от 6 до 13,4 В	не более 10
Диапазон установки уровней напряжения компаратора и допустимых уровней напряжения на входах компаратора, В	от -1,5 до +6,5
Разрешение компаратора, мВ	1,0
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения компаратором, мВ	±15
Диапазон установки уровней напряжения широкодиапазонного компаратора и допустимых уровней напряжения на входах широкодиапазонного компаратора, В	от -3,0 до +13,4
Разрешение по напряжению широкодиапазонного компаратора, мВ	1,0
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения широкодиапазонным компаратором, мВ
при уровнях напряжения от 0 до 8 В	±20
при уровнях напряжения от -3,0 до +13,4 В	±50
Диапазон допустимых уровней напряжения на входах дифференциального компаратора, В	от -1,5 до +6,5
Диапазон установки уровней напряжения дифференциального компаратора, В	±1,0
Разрешение дифференциального компаратора, мВ	1,0
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения дифференциальным компаратором, мВ	±15
Диапазон воспроизведения силы тока I активной нагрузки (суммарный ток каналов платы PS 1600 не более 1,6 А), мА	±25
Разрешение силы тока активной нагрузки, мкА	12,5
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы постоянного тока I активной нагрузки, мкА	±(1-10’Ч + I0), I0 = 75 мкА
Диапазон напряжения переключения, изменяющего направление тока в нагрузке, В
при силе тока в пределах ±1 мА	от -1,5 до +6,5
при силе тока в пределах ±25 мА	от -1,0 до +5,5
Диапазон воспроизведения и измерения напряжения U источником-измерителем PMU, В
при силе тока в пределах ±1 мА	от -2,0 до +6,5
при силе тока в пределах ±40 мА	от -2,0 до +5,75

таблицы 2

1	2
Разрешение по напряжению источника-измерителя PMU, мкВ
воспроизведение напряжения	200
измерение напряжения	75

Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения постоянного напряжения Ли источника-измерителя PMU определяются по формуле

Ли = ±(U + PR),

где I - сила тока нагрузки, мА; R = 1 Ом;

U0 = 3 мВ для воспроизведения напряжения;

U0 = 2 мВ для измерения напряжения от 0 до +3,3 В;

U0 = 4 мВ для измерения напряжения от -2,0 до 0 и от +3,3 до +6,5 В

Верхние пределы диапазонов воспроизведения и измерения силы тока источником-измерителем PMU (суммарная сила тока каналов платы PS 1600 не более 1,6 А)

2; 10; 100 мкА; 1; 40 мА

Разрешение воспроизведения и измерения силы тока источником-измерителем PMU

на пределе 2 мкА на пределе 10 мкА на пределе 100 мкА на пределе 1 мА на пределе 40 мА

1_нА...................

5 нА

50 нА 0,5 мкА 20 мкА

Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения силы постоянного тока AI источником-измерителем PMU определяются по формуле

Л I = ±(5-1Q-3-I + I0),

в таблице ниже:

где I - сила тока, мкА; значения

верхний предел 2 мкА 10 мкА	значения I0, мкА
верхний предел 2 мкА 10 мкА	воспроизведение силы тока ..................................................................0,04..................................................................... ...........0,1...........	измерение силы тока ...........0,0'1....................................................................... ...........0,05......................................................................
100 мкА	0,5	0,2
1 мА	5	1,25
40 мА	50	50

Диапазон измерения напряжения АЦП BADC, В в стандартном режиме

от -3,0 до +8,0 от -6,0 до +13,4 100

150.

______в широкодиапазонном режиме____________

Входное сопротивление АЦП BADC, МОм, не менее Разрешение АЦП BADC, мкВ в стандартном режиме в широкодиапазонном режиме

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения АЦП

BADC, мВ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

в стандартном режиме

±1

±10.

в широкодиапазонном режиме

Диапазон воспроизведения и измерения напряжения прецизионным источником-измерителем

HPPMU, В..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

при подключении через плату PS1600

от -1,5 до +6 от -5 до +8 250

______при подключении через разъем UTILITY pogo block Разрешение по напряжению HPPMU, мкВ

1	2
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения постоянного напряжения источником-измерителем HPPMU, мВ
при подключении через плату PS1600	±(U0 + I-R) I - сила тока нагрузки, мА U0 = 2 мВ; R = 1 Ом
при подключении через разъем UTILITY pogo block	±2
Верхние пределы диапазонов воспроизведения и измерения силы тока источником-измерителем HPPMU	5; 200 мкА; 5; 200 мА
Разрешение воспроизведения и измерения силы тока источником-измерителем HPPMU
на пределе 5 мкА	250 пА
на пределе 200 мкА	6 нА
на пределе 5 мА	250 нА
на пределе 200 мА	6 мкА

Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения силы постоянного тока источником-измерителем HPPMU определяются по формуле

AI = ±(1-10’3-I + Io),

где I - сила тока, мкА; значения Io приведены в таблице ниже:

верхний предел	значения I0, мкА
5 мкА через плату PS1600	0,05
5 мкА через разъем UTILITY pogo block	0,01
200 мкА	0,2
5 мА	10
200 мА	200

Диапазон воспроизведения и измерения напряжения измерительным источником питания DCS DPS128, В	от -2,5 до +7
Разрешение воспроизведения и измерения напряжения DCS DPS128, мкВ	200
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения постоянного напряжения DCS DPS128, мВ	±3
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения DCS DPS128, мВ	±2
Максимальная сила тока в нагрузке одного канала DCS DPS128, А при воспроизведении напряжения до 2,5 В при воспроизведении напряжения до 7 В	.......10................................................................................................................................ 0,5
Верхние пределы диапазонов воспроизведения, измерения и ограничения силы тока одного канала DCS DPS128	12,5; 25; 125; 250 мкА; 1,25; 2,5; 12,5; 25; 100; 200 мА; 1 А
Разрешение воспроизведения, измерения и ограничения силы тока одного канала DCS DPS128
на пределе 12,5 мкА	0,5 нА
на пределе 25 мкА на пределе 125 мкА на пределе 250 мкА на пределе 1,25 мА	.......1......нА...................................................................................................................... 5 нА .......10нА................................................................................................................ 50 нА
на пределе 2,5 мА	100 нА
на пределе 12,5 мА на пределе 25 мА на пределе 100 мА	0,5 мкА 1 мкА 5 мкА
на пределе 200 мА	10 мкА
на пределе 1 А	50 мкА

Продолжение таблицы 2_______________________________________________________

1 | 2

Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы постоянного тока AI одним каналом DCS DPS128 определяются по формуле

AI = ±(2-10’3-I + Io),

где I - сила тока, мкА; значения Io приведены в таблице ниже:

предел диапазона	значения силы тока I	значения I0, мкА
12,5 мкА	2,5 мкА < I < 12,5 мкА	0,12
25 мкА	5 мкА < I < 25 мкА	0,12
125 мкА	25 мкА < I < 125 мкА	0,75
250 мкА	50 мкА < I < 250 мкА	0,75
1,25 мА	0,25 мА < I < 1,25 мА	7,5
2,5 мА	0,5 мА < I < 2,5 мА	7,5
12,5 мА	2,5 мА < I < 12,5 мА	75
25 мА	5 мА < I < 25 мА	75
100 мА	20 мА < I < 100 мА	600
200 мА	40 мА < I < 200 мА	600
1 А	0,2 А < I < 1 А	3000

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы постоянного тока AI одним каналом DCS DPS128 определяются по формуле

AI = ±( Ао4О-3<[ + Io),

где I - сила тока, мкА; значения Ао и Io приведены в таблице ниже:

предел диапазона	значения А0, отн.ед.	значения I0, мкА
12,5 мкА	2	0,05
25 мкА	2	0,05
125 мкА	1	0,25
250 мкА	1	0,25
1,25 мА	1	2,5
2,5 мА	1	2,5
12,5 мА	1	25
25 мА	1	25
100 мА	1	250
200 мА	1	250
1 А	1	1000

Продолжение таблицы 2_______________________________________________________

1 | 2

Пределы допускаемой абсолютной погрешности ограничения силы тока одним каналом DCS

DPS128 определяются значениями AI1, AI2, приведенными в таблице ниже:

предел диапазона	значения силы тока I	значение AI1, мкА	значение AI2, мкА
12,5 мкА	2,5 мкА < 1 < 12,5 мкА	-0,38	+0,63
25 мкА	5 мкА < I < 25 мкА	-0,75	+1,25
125 мкА	25 мкА < I < 125 мкА	-3,75	+6,25
250 мкА	50 мкА < I < 250 мкА	-7,5	+12,5
1,25 мА	0,25 мА < I < 1,25 мА	-37,5	+62,5
2,5 мА	0,5 мА < I < 2,5 мА	-75	+ 125
12,5 мА	2,5 мА < I < 12,5 мА	-375	+625
25 мА	5 мА < I < 25 мА	-750	+ 1250
100 мА	20 мА < I < 100 мА	-3000	+5000
200 мА	40 мА < I < 200 мА	-6000	+10000
1 А	0,2 А < I < 1 А	-30000	+50000

Верхние пределы диапазона воспроизведения, измерения и ограничения силы тока группы объединенных каналов DCS DPS128, где n - количество объединённых в группу каналов, А	(n-1)
Разрешение воспроизведения, измерения и ограничения силы тока группы объединенных каналов DCS DPS 128, где n - количество объединённых в группу каналов, мкА	(n-50)

Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы постоянного тока AI группы объединенных каналов DCS DPS128 в диапазоне от (n-0,2) до (n-1) А определяются по формуле

AI = ±(2-10-3-I + n-fc),

где I - сила тока, мА; Io = 3 мА; n - количество объединённых в группу каналов

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы постоянного тока AI группы объединенных каналов DCS DPS128 определяются по формуле

AI = ±(b10"3-I + n •Io),

где I - сила тока, мА; Io = 1 мА; n - количество объединённых в группу каналов

Пределы допускаемой абсолютной погрешности ограничения силы тока группы объединенных каналов DCS DPS128 в диапазоне от (n-0,2) до (n-1) А, где n - количество объединённых в группу каналов, определяются значениями

AI1 = -3-10—2-Т

AI2 = +5-10—2-Т,

где I - сила тока, мА

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Габаритные размеры (высота х ширина х глубина), мм
головной измерительный блок с манипулятором	1850 х 880 х 1920
установка водяного охлаждения	440 х 240 х 650
Масса головного измерительного блока с манипулятором, кг, не более	610
Масса установки водяного охлаждения, кг, не более	50
Напряжение питания (сеть однофазного тока частотой 50 Гц), В	от 200 до 240
Потребляемая мощность, кВ^А, не более	7
Температура окружающей среды в рабочих условиях, °С	от +20 до +30
Относительная влажность при температуре 30 °С, %, не более	70

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель корпуса измерительного головного блока в виде наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность стенда

Наименование и обозначение	Количество
Измерительный головной блок	1 шт.
Манипулятор	1 шт.
Установка водяного охлаждения	1 шт.
Программа управляющая SmarTest	1 шт.
Управляющая ПЭВМ	1 шт.
Стенд измерительный для больших и сверхбольших интегральных схем V93000 Pin Scale 1600/ATH. Руководство по эксплуатации	1 экз.

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 3 «Методики (методы) измерений электрических параметров и функционального контроля» руководства по эксплуатации.

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;

Приказ Росстандарта от 1 октября 2018 г. № 2091 «Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1^10-16 до 100 А»;

Приказ Росстандарта от 31 июля 2018 г. № 1621 «Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты».