Стенд измерительный для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 1
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 1

Назначение

Стенд измерительный для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600 (далее по тексту - стенд) предназначен для контроля и измерения вольт-амперных параметров сверхбольших интегральных схем (СБИС) на пластине и в корпусе при разработке, испытаниях, производстве и эксплуатации изделий электронной техники в ЗАО «ПКК Миландр», г. Москва, Зеленоград.

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 устанавливается 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 размещения знака утверждения типа и знака поверки Рисунок 1 - Внешний вид стенда измерительного для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600

-    универсальные 128-ми канальные измерительные платы PS1600, максимальное количество 16 шт., всего до 2048 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);

-    одноканальные платы прецизионных источников-измерителей напряжения и силы тока HPPMU, максимальное количество 2 шт.;

-    8-ми канальные платы источников питания MS DPS (E9711A/B), максимальное количество 2 шт.;

-    32-х канальные платы измерительных источников питания DCS DPS32 (E8013CS), максимальное количество 16 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 Р50.2.077-2014, класс риска “A” по WELMEC 7.2, Issue 5.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Идентификационные данные (признаки)

Значение

идентификационное наименование

SmarTest

идентификационный номер версии

7.1.4.12 и выше

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики стенда представлены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование характеристики

Значение х-ки

1

2

диапазон установки длительности Т 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 + 12-Т

крайние значения временных меток, мкс

минус 6,3; + 19

разрешение временных меток, пс

1

пределы допускаемой абсолютной погрешности установки временных меток D1-D8 и R1-R8, пс

± 150

максимальная длительность фронта (спада) выходных импульсов д

зайвера, 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

1

2

минимальная длительность выходных импульсов драйвера, не

при амплитуде 1,0 В

0,7

при амплитуде 1,8 В

0,8

при амплитуде 3,0 В

0,9

максимальная длительность фронта выходных импульсов широкодиапазонного драйвера, не

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, не

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 + 6,5

разрешение уровней напряжения драйвера, мВ

1

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 уровней напряжения широкодиапазонного драйвера, мВ

1

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 + 6,5

разрешение по напряжению компаратора, мВ

1

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 + 13,4

разрешение по напряжению широкодиапазонного компаратора, мВ

1

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 13,4 В

± 50

диапазон допустимых уровней напряжения на входах дифференциального компаратора, В

от минус 1,5 до + 6,5

диапазон установки уровней напряжения дифференциального компаратора, В

от минус 1,0 до + 1,0

разрешение уровней напряжения дифференциального компаратора, мВ

1

пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения напряжения дифференциальным компаратором, мВ

± 15

1

2

диапазон воспроизведения силы тока I активной нагрузки, мА (суммарный ток каналов платы PS 1600 не более 1,6 А)

от минус 25 до + 25

разрешение силы тока активной нагрузки, мкА

12,5

пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы тока I активной нагрузки, мкА

± (110-2 •I + 75 мкА)

диапазон напряжения переключения, изменяющего направление то при силе тока в пределах ± 1 мА при силе тока в пределах ± 25 мА

ка в нагрузке, В от минус 1,5 до + 6,5 от минус 1,0 до + 5,5

пределы воспроизведения и измерения напряжения U источником-измерителем PMU, В

при силе тока в пределах ± 1 мА

от минус 2,0 до + 6,5

при силе тока в пределах ± 40 мА

от минус 2,0 до + 5,75

разрешение воспроизведения напряжения PMU, мкВ

200

пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения источником-измерителем PMU, мВ, при силе тока нагрузки I, мА

± (3 мВ + I R), R = 1 Ом

разрешение измерения напряжения PMU, мкВ

75

пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения напряж измерителем PMU, мВ, при силе тока нагрузки I, мА в диапазоне от минус 2,0 до + 6,5 В в диапазоне от 0,0 до + 3,3 В

ения U источником-

± (4 мВ + I R), R = 1 Ом ± (2 мВ + IR), R = 1 Ом

пределы воспроизведения и измерения силы тока I 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 I 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 силы тока I источником-измерителем PMU, нА (мкА)

на пределе 2 мкА

± (510 1 + 40 нА)

на пределе 10 мкА

: (510 Ч I • 100 нА)

на пределе 100 мкА на пределе 1 мА на пределе 40 мА

: (510 Ч I • 500 нА) : (5-Ю'Ч • 5 мкА)

: (51 о 4 1 • 50 мк.Л)

пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы тока I источником-измерителем PMU, нА (мкА)

на пределе 2 мкА

± (510 1 + 10 нА)

на пределе 10 мкА на пределе 100 мкА на пределе 1 мА

: (51 о 4 1 • 50 н.Л)

: (510 Ч 1 • 200 нА)

: (51 о 4 1 • 1.25 мк.Л)

на пределе 40 мА

: (51 о 4 I • 50 мк.Л)

пределы измерения напряжения АЦП BADC, В

в стандартном режиме

от минус 3,0 до + 8,0

в широкодиапазонном режиме

от минус 6,0 до + 13,4

1

2

разрешение измерения напряжения 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

входное сопротивление АЦП BADC, МОм

более 100

пределы воспроизведения и измерения напряжения U прецизионным источником-измерителем HPPMU, В

подключение через плату PS1600

от минус 1,5 до + 6

подключение через разъем UTILITY pogo block

от минус 5 до + 8

разрешение воспроизведения и измерения напряжения HPPMU, мкВ

250

пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения напряжения источником-измерителем HPPMU, мВ, при силе тока нагрузки I, мА

подключение через плату PS1600

± (2 мВ + I R), R — 1 Ом

подключение через разъем UTILITY pogo block

± 2 мВ

пределы воспроизведения и измерения силы тока I источником-измерителем HPPMU

5; 200 мкА; 5; 200 мА

разрешение воспроизведения и измерения силы тока I 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 I источником-измерителем HPPMU, нА (мкА)

на пределе 5 мкА, подключение через плату PS1600

± (1 Ю Т + 50 нА)

на пределе 5 мкА, подкл. через разъем UTILITY pogo block

: (110 Ч I • 10 нА)

на пределе 200 мкА

: (11 о 4 I • 200 IIА)

на пределе 5 мА

: (11 о 4 I • 10 мкА)

на пределе 200 мА

: (11 о 4 I • 200 мкА)

пределы воспроизведения напряжения U измерительным источником питания MS DPS, В

от минус 8 до + 8

разрешение воспроизведения напряжения MS DPS, мкВ

300

пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения U, мВ, измерительным источником питания MS DPS при силе тока нагрузки I, А

в 4-х канальном режиме, сопротивление нагрузки R = 4 мОм

± (1 • 10 -U + 4 мВ + I R)

в 8-ми канальном режиме, сопротивление нагрузки R = 4 мОм

: (1 Ю'Ч, 2 мВ I R)

максимальная сила тока в нагрузке MS DPS в 4-х канальном режиме, А

при воспроизведении напряжения от 0 до + 7 В при воспроизведении напряжения от + 7 до + 8 В при воспроизведении напряжения от 0 до минус 8 В

от минус 1,5 до + 8,0 от минус 1,5 до + 4,0 от минус 4,0 до + 1,5

максимальная сила тока в нагрузке MS DPS в 8-и канальном режиме, А

при воспроизведении напряжения от 0 до + 7 В

от минус 1,5 до + 4,0

при воспроизведении напряжения от +7 до + 8 В

от минус 1,5 до + 2,0

при воспроизведении напряжения от 0 до минус 8 В

от минус 2,0 до + 1,5

1

2

пределы измерения силы тока I измерительным источником питания MS DPS

в 4-х канальном режиме

100 мкА; 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 в 4-х канальном режиме

на пределе 100 мкА

5 нА

на пределе 1 мА

50 нА

на пределе 10 мА

500 нА

на пределе 0,3 А

15 мкА

на пределе 8 А

150 мкА

пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы тока I измерительным

источником питания MS DPS в 4-х канальном режиме, нА (мкА)

на пределе 100 мкА

: (110 Ч I • 100 нА)

на пределе 1 мА

: (11 о 4 I • 1 мкА)

на пределе 10 мА

: (110 Ч I • 10 МК.Л)

на пределе 0,3 А

: (11 о 4 I • 300 мкА)

на пределе 8 А

: (11 о 4 I • 20 мА)

разрешение измерения силы тока MS DPS в 8-ми канальном режиме

на пределе 10 мкА

500 пА

на пределе 100 мкА

5 нА

на пределе 1 мА

50 нА

на пределе 10 мА

500 нА

на пределе 0,3 А

15 мкА

на пределе 4 А

150 мкА

пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы тока I измерительным

источником питания MS DPS в 8-ми канальном режиме, нА (мкА)

на пределе 10 мкА

: (110 Ч I • 10 н.Л)

на пределе 100 мкА

: (11 о 4 I • 100 нА)

на пределе 1 мА

: (110 Ч I • 1 мкА)

на пределе 10 мА

: (110 Ч I • 10 МК.Л)

на пределе 0,3 А

: (11 о 4 I • 300 мкА)

на пределе 4 А

: (110 Ч I • 10 М.Л)

пределы 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 + 3,0 В

от минус 1,5 до + 1,5

при воспроизведении напряжения до + 3,6 В

от минус 1,2 до + 1,2

при воспроизведении напряжения до + 7,0 В

от минус 0,5 до + 0,5

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

1

2

пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы тока I измерительным источником питания DCS DPS32, нА (мкА)

на пределе 100 мкА

±(110 -1+ 100 нА)

на пределе 2 мА

: (11 о 4 I • 2 мк.Л)

на пределе 50 мА

: (11 о 4 I • 50 мк.Л)

на пределе 1,5 А

: (11 о 4 I • 1.59 м.Л)

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

габаритные размеры (высота х ширина х глубина), мм

головной блок с манипулятором

1880 х 1290 х 2270

установка водяного охлаждения

950 х 520 х 870

масса головного блока с манипулятором, кг, не более

1118

масса установки водяного охлаждения, кг, не более

185

напряжение питания (сеть трехфазного тока частотой 50 Гц), В

от 360 до 440

потребляемая мощность, кВ-А

15

температура окружающей среды, °С

от 20 до 30

относительная влажность при температуре 30 °С, не более

70 %

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на панель корпуса измерительного головного блока в виде наклейки, и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплектность стенда представлена в таблице 3.

Таблица 3

Наименование

Обозначение

Кол-во

Измерительный головной блок

Е8014А зав. №MY04601811

1 шт.

Манипулятор

E6979LC зав. №2301.384219

1 шт.

У становка водяного охлаждения

E2760FAL зав. № 147296

1 шт.

Программа управляющая

SmarTest

1 шт.

Компьютер

HP Z620

1 шт.

Стенд измерительный для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600. Руководство по эксплуатации

1 шт.

Методика поверки

МП РТ 090/551-2015

1 шт.

Программа для поверки

PR_POV_777

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

Е7010Е

1 шт.

шлюз LAN/GPIB

Agilent Е5810В

1 шт.

Поверка

осуществляется по документу «ГСИ. МП РТ 090/551-2015. Стенд измерительный для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600», утвержденному руководителем ФБУ «Ростест-Москва»

27.04.2015 г.

Средства поверки указаны в таблице 4.

Таблица 4

Наименование

Метрологические характеристики

частотомер электронносчетный Agilent 53132A с опциями 012 и 030

абсолютная погрешность измерения периода Т в диапазоне от 0,33 нс до 10 с не более ± 4- 10-9-Т

осциллограф цифровой Tektronix DPO7254 с пробником Р6158А

абсолютная погрешность измерения временных интервалов Т при частоте дискретизации 10 ГГц не более ± (3,5 10-6-Т + 6 пс)

мультиметр цифровой Keithley 2000

абсолютная погрешность измерения напряжения U на пределах 10 В не более ± (3 10-5U + 50 мкВ)

100 В не более ± (4,5 10-5U + 0,6 мВ)

калибратор-мультиметр цифровой Keithley 2420

абсолютная погрешность воспроизведения напряжения U на пределе 20 В не более ± (2 - 10'4 U + 2,4 мВ)

абсолютная погрешность измерения силы тока I на пределах 10 мкА не более ± (3,3 • 10-4I + 0,7 нА)

100 мкА не более ± (3,110-4I + 6 нА)

1 мА не более ± (3,4-10-4 • I + 60 нА)

100 мА не более ± (6,6-10”4• I + 6 мкА)

абсолютная погрешность воспроизведения силы тока I на пределах 10 мкА не более ± (3,3 10-4I + 2 нА)

100 мкА не более ± (3,110-4I + 20 нА)

1 мА не более ± (3,4- 10-4I + 200 нА)

100 мА не более ± (6,6- 10-4I + 20 мкА)

мультиметр Agilent 3458А

абсолютная погрешность измерения силы тока I на пределах 10 мкА не более ± (1010-6I + 7 пА)

100 мкА не более ± (10-10-6 • I + 0,6 нА)

1 мА не более ± (10 10-6 • I + 4 нА)

10 мА не более ± (10 10-6 • I + 40 нА)

1 А не более ± (1010-5I + 10 мкА)

калибратор-измеритель напряжения и силы тока Keithley 2651А

абсолютная погрешность воспроизведения силы тока I в режиме электронной нагрузки при напряжении до 20 В на пределах 5 А не более ± (8^10-4I + 3,5 мА)

10 А не более ± (1,5• 10-3 I + 6 мА)

калибратор

универсальный Fluke 9100

абсолютная погрешность установки силы тока I на пределах 320 мА не более ± (1,6^ 10-4 • I + 9,6 мкА)

3,2 А не более ± (6^ 10-4I + 118 мкА)

10,5 А не более ± (5,510-4I + 0,94 мА)

Сведения о методах измерений

Методы измерений изложены в разделе 3 руководства по эксплуатации.

Нормативные документы, устанавливающие требования к стенду измерительному для СБИС Verigy V93000 Pin Scale 1600

ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

ГОСТ 8.027-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.

ГОСТ 8.022-91. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1 10-16 - 30 А.

ГОСТ 8.129-2013. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

Развернуть полное описание