| 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 (ТП) 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 MS DPS (E9711A/B) и DCS DPS32 (E8013CS).
Стенд измерительный для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600 выполнен в виде измерительного головного блока, манипулятора, вспомогательной стойки, установки водяного охлаждения и управляющей ПЭВМ. На верхнюю панель измерительного блока устанавливаются измерительная оснастка с объектом контроля или переходное устройство сопряжения с зондовой установкой. В конструкции измерительного головного блока отсутствуют элементы подстройки и регулировки на панелях блока. Внешний вид стенда представлен на рисунке 1.
| место пломбирования (краска под винт)
место размещения знака утверждения типа и знака поверки
Рисунок 1 - Внешний вид стенда измерительного для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600 | $$$$$
В состав измерительного головного блока входят следующие основные части:
- универсальные 128-ми канальные измерительные платы PS1600, количество 8 шт., всего 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;
- 8-ми канальная плата измерительных источников питания MS DPS (E9711A/B);
- 32-х канальные платы измерительных источников питания DCS DPS32 (E8013CS), количество 8 шт.
| Программное обеспечение | Программное обеспечение выполняет функции создания, редактирования параметров функционального контроля, задания параметров параметрических измерений, источников питания, универсальных каналов и других устройств стенда, а также обработку и документирование измерительной информации.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «низкий» по Р 50.2.077-2014 (класс риска “A” по WELMEC 7.2, Issue 5).
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение | | идентификационное наименование | SmarTest | | идентификационный номер версии | 7.1.4.12 и выше |
|
| Метрологические и технические характеристики | представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование | Значение | | 1 | 2 | | Диапазон установки длительности вектора тестовой последовательности, нс | от 2,5 до 31250 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки
длительности Т вектора тестовой последовательности, нс | ±15∙10-6∙Т | | Диапазон установки временных меток формирования
выходных импульсов D1-D8, стробирующих импульсов R1-R8, нс | от минус 4∙Т до плюс 12∙Т | | Крайние значения временных меток, мкс | минус 6,3; плюс 19 | | Разрешение временных меток, пс | 1,0 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки временных меток D1-D8 и R1-R8, пс | ±150 | | Максимальная длительность фронта (спада) выходных импульсов драйвера, нс | | 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 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | | Максимальная длительность фронта выходных импульсов широкодиапазонного драйвера, нс | | при амплитуде 3,0 В (по уровням 20 и 80 %) | 9 | | при амплитуде 10,0 В (по уровням 20 и 80 %) | 250 | | Максимальная длительность спада выходных импульсов широкодиапазонного драйвера, нс | | 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 минус 1,5 до плюс 6,5 | | Разрешение напряжения драйвера, мВ | 1,0 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения драйвера, мВ | ±5 | | Выходное сопротивление драйвера, Ом | от 47,5 до 52,5 | | Диапазон воспроизводимых уровней напряжения широкодиапазонного драйвера, В | | диапазон VIL/VIH | от 0,0 до 6,5 | | диапазон VHH | от 6,0 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 минус 1,5 до плюс 6,5 | | Разрешение компаратора, мВ | 1,0 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения напряжения компаратором, мВ | ±15 | | Диапазон установки уровней напряжения широкодиапазонного компаратора и допустимых уровней напряжения на входах широкодиапазонного компаратора, В | от минус 3,0 до плюс 13,4 | | Разрешение по напряжению широкодиапазонного компаратора, мВ | 1,0 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения напряжения широкодиапазонным компаратором, мВ | | | при уровнях напряжения от 0 до 8 В | ±20 | | при уровнях напряжения от минус 3,0 до плюс 13,4 В | ±50 | | Диапазон допустимых уровней напряжения на входах дифференциального компаратора, В | от минус 1,5 до плюс 6,5 | | Диапазон установки уровней напряжения дифференциального компаратора, В | ±1,0 | | Разрешение дифференциального компаратора, мВ | 1,0 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения 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 тока I активной нагрузки, мкА | ±(1·10-2 ∙I + I0), I0 = 75 мкА | | Диапазон напряжения переключения, изменяющего направление тока в нагрузке, В | | при силе тока в пределах ±1 мА | от минус 1,5 до плюс 6,5 | | при силе тока в пределах ±25 мА | от минус 1,0 до плюс 5,5 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | | Диапазон воспроизведения и измерения напряжения U источником-измерителем PMU, В | | при силе тока в пределах ±1 мА | от минус 2,0 до плюс 6,5 | | при силе тока в пределах ±40 мА | от минус 2,0 до плюс 5,75 | | Разрешение по напряжению источника-измерителя PMU, мкВ | | воспроизведение напряжения | 200 | | измерение напряжения | 75 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения напряжения ΔU источника-измерителя PMU определяются по формуле
ΔU = ±(U0 + I·R),
где I - сила тока нагрузки, мА; R = 1 Ом - сопротивление нагрузки;
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 минус 2,0 до 0 и от 3,3 до 6,5 В | | Верхние пределы 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 | 1 нА | | на пределе 10 мкА | 5 нА | | на пределе 100 мкА | 50 нА | | на пределе 1 мА | 0,5 мкА | | на пределе 40 мА | 20 мкА | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения силы тока ΔI источником-измерителем PMU определяются по формуле
Δ I = ±(5·10-3 ∙I + I0),
где I - сила тока, мкА; значения I0 приведены в таблице ниже:
верхний предел
значения I0, мкА
воспроизведение силы тока
измерение силы тока
2 мкА
0,04
0,01
10 мкА
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 минус 3,0 до плюс 8,0 | | в широкодиапазонном режиме | от минус 6,0 до плюс 13,4 | | Входное сопротивление АЦП BADC, не менее, МОм | 100 | | Разрешение АЦП BADC, мкВ | | в стандартном режиме | 75 | | в широкодиапазонном режиме | 150 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения напряжения АЦП BADC, мВ | | в стандартном режиме | ±1 | | в широкодиапазонном режиме | ±10 | | Диапазон воспроизведения и измерения напряжения прецизионным источником-измерителем HPPMU, В | | при подключении через плату PS1600 | от минус 1,5 до плюс 6 | | при подключении через разъем UTILITY pogo block | от минус 5 до плюс 8 | | Разрешение по напряжению HPPMU, мкВ | 250 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения 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 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 тока источником-измерителем HPPMU определяются по формуле
Δ I = ±(1·10-3 ∙I + I0),
где I - сила тока, мкА; значения I0 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 напряжения измерительным источником питания MS DPS, В | от минус 8 до плюс 8 | | Разрешение воспроизведения напряжения MS DPS, мкВ | 300 | | Максимальная сила тока в нагрузке MS DPS в 4-х канальном режиме, А | | при воспроизведении напряжения от 0 до 7 В | от минус 1,5 до плюс 8,0 | | при воспроизведении напряжения от 7 до 8 В | от минус 1,5 до плюс 4,0 | | при воспроизведении напряжения от минус 8 до 0 В | от минус 4,0 до плюс 1,5 | | Максимальная сила тока в нагрузке MS DPS в 8-ми канальном режиме, А | | при воспроизведении напряжения от 0 до 7 В | от минус 1,5 до плюс 4,0 | | при воспроизведении напряжения от 7 до 8 В | от минус 1,5 до плюс 2,0 | | при воспроизведении напряжения от минус 8 до 0 В | от минус 2,0 до плюс 1,5 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения ΔU измерительным источником питания MS DPS определяются по формуле
ΔU = ±(U0 + I·R),
где I - сила тока нагрузки, мА; R = 4 мОм - сопротивление нагрузки;
U0 = 4 мВ в 4-х канальном режиме;
U0 = 2 мВ в 8-ми канальном режиме | | Верхние пределы измерения силы тока измерительным источником питания MS DPS | | в 4-х канальном режиме | 0,1; 1; 10 мА; 0,3; 8 А | | в 8-ми канальном режиме | 0,01; 0,1; 1; 10 мА; 0,3; 4 А | | Разрешение измерения силы тока MS DPS, мкА | | на пределе 10 мкА (только 8-ми канальный режим) | 0,0005 | | на пределе 100 мкА | 0,005 | | на пределе 1 мА | 0,05 | | на пределе 10 мА | 0,5 | | на пределе 0,3 А | 15 | | на пределе 8 А (режим 4 канала), 4 А (режим 8 каналов) | 150 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы тока ΔI измерительным источником питания MS DPS определяются по формуле
Δ I = ±(1·10-3 ∙I + I0),
где I - сила тока, мкА; значения I0 приведены в таблице ниже:
предел измерения
значения I0, мкА
10 мкА (только 8-ми канальный режим)
0,01
100 мкА
0,1
1 мА
1,0
10 мА
10
0,3 А
300
4 А (8-ми канальный режим),
10000
8 А (4-х канальный режим)
20000 | | Диапазон воспроизведения напряжения измерительным источником питания DCS DPS32, В | от 0 до 7 | | Разрешение воспроизведения напряжения DCS DPS32, мкВ | 200 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения измерительным источником питания DCS DPS32, мВ | ±3 | | Максимальная сила тока в нагрузке DCS DPS32, А | | при воспроизведении напряжения до 3 В | 1,5 | | при воспроизведении напряжения до 3,6 В | 1,2 | | при воспроизведении напряжения до 7 В | 0,5 | | Верхние пределы измерения силы тока DCS DPS32 | 100 мкА; 2; 50 мА; 1,5 А | | Разрешение измерения силы тока DCS DPS32 | | на пределе 100 мкА | 5 нА | | на пределе 2 мА | 100 нА | | на пределе 50 мА | 2,5 мкА | | на пределе 1,5 А | 100 мкА | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы тока ΔI измерительным источником питания DCS DPS32 определяются по формуле
Δ I = ±(1·10-3 ∙I + I0),
где I - сила тока, мкА; значения I0 приведены в таблице ниже:
предел измерения
значения I0, мкА
100 мкА
0,1
2 мА
2,0
50 мА
50
1,5 А
1590 | | Габаритные размеры (высота × ширина × глубина), мм | | головной блок с манипулятором | 1850 × 880 × 1920 | | установка водяного охлаждения | 440 × 240 × 650 | | Масса головного блока с манипулятором, не более, кг | 610 | | Масса установки водяного охлаждения, не более, кг | 50 | | Напряжение питания (сеть однофазного тока частотой 50 Гц), В | от 200 до 240 | | Потребляемая мощность, не более, кВ∙А | 7 | | Температура окружающей среды в рабочих условиях, °С | от 20 до 30 | | Относительная влажность при температуре 30 °С, не более, % | 70 | | Электромагнитная совместимость | ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014 | | Безопасность | ГОСТ IEC 61010-1-2014 |
|
| Комплектность | Комплектность стенда представлена в таблице 3.
Таблица 3 - Комплектность стенда
| Наименование | Обозначение | Кол-во | | Измерительный головной блок | E8015A зав. № MY04602150 | 1 шт. | | Манипулятор | Е6979UC зав. № J18-0001-0086 | 1 шт. | | Установка водяного охлаждения | E2760FU зав. № 147551 | 1 шт. | | Программа управляющая | SmarTest | 1 шт. | | Компьютер | HP Z620 | 1 шт. | | Стенды измерительные для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600. Руководство по эксплуатации | - | 1 шт. | | Методика поверки | РТ-МП-3489-551-2016 | 1 шт. | | Программа для поверки | PR_POV_968 | 1 шт. | | Комплект оснастки для поверки в составе | | устройство согласования | ТСКЯ.418133.251 (Вер.2) | 1 шт. | | устройство согласования | ТСКЯ.418133.253 | 1 шт. | | устройство согласования | ТСКЯ.418133.254 (Вер.1) | 1 шт. | | устройство согласования | ТСКЯ.418133.256 (Вер.1) | 1 шт. | | плата коммутационная | E7010E | 1 шт. | | шлюз LAN/GPIB | Agilent E5810B | 1 шт. |
|
| Поверка | осуществляется по документу РТ-МП-3489-551-2016 «Стенд измерительный для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600», утвержденному ФБУ «Ростест-Москва» 05.09.2016 г.
Основные средства поверки:
- частотомер электронно-счетный Agilent 53132A с опциями 012 и 030 (Госреестр № 26211-03);
- осциллограф цифровой Tektronix DPO7254 с пробником Р6158А (Госреестр № 53104-13);
- мультиметр цифровой Keithley 2000 (Госреестр № 25787-08);
- калибратор-мультиметр цифровой Keithley 2420 (Госреестр № 25789-08);
- калибратор-измеритель напряжения и силы тока Keithley 2651А (Госреестр № 49334-12);
- мультиметр Agilent 3458А (Госреестр № 25900-03);
- калибратор универсальный Fluke 9100 (Госреестр № 25985-03).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на панель корпуса измерительного головного блока.
| | Нормативные и технические документы | , устанавливающие требования к стенду измерительному для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600
1 ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
2 ГОСТ 8.027-2001. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.
3 ГОСТ 8.022-91. ГСИ. Государственный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1·10-16 ÷ 30 А.
4 ГОСТ 8.129-2013. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
|
| Заявитель | Компания “Advantest Europe GmbH, Branch Boeblingen”, Германия
Адрес: Herrenberger Strasse 130, 71034, Boeblingen, Germany
Тел. +49-7031-4357-000, факс +49-7031-4357-497
|
| Испытательный центр | Федеральное бюджетное учреждение «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Москве» (ФБУ «Ростест-Москва»)
Адрес: 117418, г. Москва, Нахимовский пр., д. 31
Тел.: (499) 544-00-00
Факс: (499)129-99-96
E-mail: info@rostest.ru
Аттестат аккредитации ФБУ «Ростест-Москва» по проведению испытаний средств измерений в целях утверждения типа RA.RU.310639 от 16.04.2015 г.
|
|
