Untitled document
Приложение к свидетельству № 76672
об утверждении типа средств измерений
Лист № 1
Всего листов 9
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Стенд измерительный для больших и сверхбольших интегральных схем V93000
Pin Scale 1600/CTH
Назначение средства измерений
Стенд измерительный для больших и сверхбольших интегральных схем V93000 Pin Scale
1600/CTH (далее – стенд) предназначен для контроля и измерения вольт-амперных параметров
сверхбольших интегральных схем (далее – СБИС) на пластине и в корпусе.
Описание средства измерений
Принцип работыстендаоснованна методахфункционального и параметрическогоконтроля.
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
навходеобъектаконтроляиспользуетсядрайверканала.Параметрытестовой
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, общимколичеством до8.Для контроля ожидаемых состояний ввиде
последовательности импульсов используются компараторы. Параметры компараторов (верхний и
нижний уровни напряжения, время контроля) задаются независимо по каждому каналу.
Лист № 2
Всего листов 9
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 Trial 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.
Дляформированиятребуемыхпараметровпитанияобъектовпредназначены
измерительные источники питания MS DPS (E9711A/B).
Стенд выполнен в виде измерительного головного блока, имеющего вариант исполнения
CTH (Compact test head), манипулятора, вспомогательной стойки, установки водяного
охлажденияиуправляющейПЭВМ.Наверхнююпанельизмерительногоблока
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.
В состав измерительного головного блока входят следующие основные части:
- универсальные 128-ми канальные измерительные платы PS1600, количество до 16 шт.,
всего до 1024 универсальных измерительных каналов (каждый канал включает: драйвер, два
компаратора,активнуюнагрузку,памятьвекторов,средствауправлениятестовой
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 до 2 шт.;
- 8-ми канальные платы измерительных источников питания MS DPS (E9711A/B),
количество до 2 шт.
Программное обеспечение
Программное обеспечение выполняет функции создания и редактирования параметров
функционального и параметрического контроля, обработки и документирования измерительной
информации.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений – «низкий» по 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
идентификационный номер версии
SmarTest
7.2.3.0 и выше
Лист № 3
Всего листов 9
Метрологические и технические характеристики
представлены в таблицах 2 и 3.
Значение
2
от 2,5 до 31250
±15∙10
-6
∙Т
от –4∙Т до +12∙Т
–6,3; +19
1
Таблица 2 – Метрологические характеристики
Наименование
1
Диапазон установки длительности Т вектора тестовой
последовательности, нс
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки
длительности вектора тестовой последовательности, нс
Диапазон установки временных меток формирования
выходных импульсов D1–D8, стробирующих импульсов R1–R8, нс
Крайние значения временных меток, мкс
Разрешение временных меток, пс
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки
временных меток D1–D8 и R1–R8, пс
±150
место пломбирования (стикер)
место размещения знака утверждения типа и знака поверки
Рисунок 1 – Общий вид стенда V93000 Pin Scale 1600/CTH
Лист № 4
Всего листов 9
Продолжение таблицы 2
12
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 В0,7
при амплитуде 1,8 В0,8
при амплитуде 3,0 В0,9
Длительность фронта выходных импульсов широкодиапазонного драйвера, нс, не более
при амплитуде 3 В (по уровням 20 и 80 %)9
при амплитуде 10 В (по уровням 20 и 80 %)250
Длительность спада выходных импульсов широкодиапазонного драйвера, нс, не более
при амплитуде 3 В (по уровням 20 и 80 %)10,5
при амплитуде 10 В (по уровням 20 и 80 %)30
от –1,5 до +6,5
1
Диапазон воспроизводимых уровней напряжения драйвера, В
Разрешение напряжения драйвера, мВ
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения
постоянного напряжения драйвером, мВ
Выходное сопротивление драйвера, Ом
±5
от 47,5 до 52,5
Диапазон воспроизводимых уровней напряжения широкодиапазонного драйвера, В
диапазон VIL/VIHот 0 до 6,5
диапазон VHHот 6 до 13,4
Разрешение широкодиапазонного драйвера, мВ1
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения
постоянного напряжения широкодиапазонным драйвером, 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
от –1,5 до +6,5
1
±15
от –3,0 до +13,4
1
±20
±50
от –1,5 до +6,5
Диапазон установки уровней напряжения компаратора и
допустимых уровней напряжения на входах компаратора, В
Разрешение компаратора, мВ
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения
постоянного напряжения компаратором, мВ
Диапазон установки уровней напряжения широкодиапазонного
компаратора и допустимых уровней напряжения на входах
широкодиапазонного компаратора, В
Разрешение по напряжению широкодиапазонного компаратора, мВ
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения
постоянного напряжения широкодиапазонным компаратором, мВ
при уровнях напряжения от 0 до 8 В
при уровнях напряжения от –3,0 до +13,4 В
Диапазон допустимых уровней напряжения на входах
дифференциального компаратора, В
Диапазон установки уровней напряжения дифференциального
компаратора, В
±1
Лист № 5
Всего листов 9
верхний предел
Продолжение таблицы 2
12
Разрешение дифференциального компаратора, мВ 1
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, мкА12,5
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения±(1·10
-2
∙I + I
0
),
силы постоянного тока I активной нагрузки, мкАI
0
= 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 мАот –2,0 до +6,5
при силе тока в пределах ±40 мАот –2,0 до +5,75
Разрешение по напряжению источника-измерителя PMU, мкВ
воспроизведение напряжения200
измерение напряжения 75
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения постоянного
напряжения ΔU источника-измерителя PMU определяются по формуле
ΔU = ±(U
0
+ I·R),
где I – сила тока нагрузки, мА; R = 1 Ом;
U
0
= 3 мВ для воспроизведения напряжения;
U
0
= 2 мВ для измерения напряжения от 0 до +3,3 В;
U
0
= 4 мВ для измерения напряжения от –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 мкА1 нА
на пределе 10 мкА5 нА
на пределе 100 мкА50 нА
на пределе 1 мА 0,5 мкА
на пределе 40 мА 20 мкА
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения силы
постоянного тока ΔI источником-измерителем PMU определяются по формуле
Δ I = ±(5·10
-3
∙I + I
0
),
где I – сила тока, мкА; значения I
0
приведены в таблице ниже:
значения I
0
, мкА
воспроизведение силы токаизмерение силы тока
2 мкА 0,04 0,01
10 мкА 0,1 0,05
100 мкА0,50,2
1 мА 5 1,25
40 мА5050
Лист № 6
Всего листов 9
Продолжение таблицы 2
12
Диапазон измерения напряжения АЦП BADC, В
в стандартном режимеот –3,0 до +8,0
в широкодиапазонном режимеот –6,0 до +13,4
Входное сопротивление АЦП BADC, не менее, МОм100
Разрешение АЦП BADC, мкВ
в стандартном режиме75
в широкодиапазонном режиме150
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного 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 PS1600от –1,5 до +6
при подключении через разъем UTILITY pogo blockот –5 до +8
Разрешение по напряжению HPPMU, мкВ250
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения постоянного
напряжения источником-измерителем HPPMU, мВ
при подключении через плату PS1600
±(U
0
+ I·R)
I– силатоканагрузки, мА
U
0
= 2 мВ; R = 1 Ом
при подключении через разъем UTILITY pogo block±2
Верхние пределы воспроизведения и измерения силы тока
источником-измерителем HPPMU5; 200 мкА; 5; 200 мА
Разрешение воспроизведения и измерения силы тока источником-измерителем HPPMU
на пределе 5 мкА250 пА
на пределе 200 мкА6 нА
на пределе 5 мА250 нА
на пределе 200 мА6 мкА
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения и измерения силы
постоянного тока ΔI источником-измерителем HPPMU определяются по формуле
ΔI = ±(1·10
-3
∙I + I
0
),
где I – сила тока, мкА; значения I
0
приведены в таблице ниже:
верхний пределзначения I
0
, 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 мА200
Лист № 7
Всего листов 9
Окончание таблицы 2
12
Диапазон воспроизведения напряжения измерительным источником от –8 до +8
питания MS DPS, В
Разрешение воспроизведения напряжения MS DPS, мкВ300
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения постоянного напряжения ΔU
измерительным источником питания MS DPS определяются по формуле
ΔU = ±(1·10
-3
∙U + U
0
+ I·R),
где U – напряжение, мВ; I – сила тока нагрузки, А; R = 4 мОм;
U
0
= 4 мВ для 4-х канального режима;
U
0
= 2 мВ для 8-ми канального режима
Максимальная сила тока в нагрузке одного канала MS DPS в 4-х канальном режиме, А
при воспроизведении напряжения от 0 до +7 Вот –1,5 до +8,0
при воспроизведении напряжения от +7 до +8 Вот –1,5 до +4,0
при воспроизведении напряжения от 0 до –8 Вот –4,0 до +1,5
Максимальная сила тока в нагрузке одного канала MS DPS в 8-и канальном режиме, А
при воспроизведении напряжения от 0 до +7 Вот –1,5 до +4,0
при воспроизведении напряжения от +7 до +8 Вот –1,5 до +2,0
при воспроизведении напряжения от 0 до –8 Вот –2,0 до + 1,5
Верхние пределы измерения силы постоянного тока измерительным источником питания
MS DPS
в 4-х канальном режиме0,1; 1; 10 мА; 0,3; 8 А
в 8-ми канальном режиме10 мкА; 0,1; 1; 10 мА; 0,3;
4 А
Разрешение измерения силы тока MS DPS в 4-х и 8-ми канальных режимах
на пределе 10 мкА – только для 8-ми канального режима500 пА
на пределе 0,1 мА5 нА
на пределе 1 мА50 нА
на пределе 10 мА500 нА
на пределе 0,3 А15 мкА
на пределе 4 А – только для 8-ми канального режима 150 мкА
на пределе 8 А – только для 4-х канального режима 150 мкА
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы постоянного тока ΔI одним
каналом MS DPS, определяются по формуле
ΔI = ±(1·10
-3
∙I + I
0
)
где I – сила тока, мкА; значения I
0
приведены в таблице ниже:
предел измерениязначения I
0
, мкА
10 мкА – только для 8-ми канального режима0,01
0,1 мА0,1
1 мА 1
10 мА 10
0,3 А 300
4 А – только для 8-ми канального режима 10000
8 А – только для 4-х канального режима 20000
Лист № 8
Всего листов 9
Таблица 3 – Основные технические характеристики
Габаритные размеры (высота × ширина × глубина), мм
головной блок с манипулятором
установка водяного охлаждения
Масса головного блока с манипулятором, кг, не более
Масса установки водяного охлаждения, кг, не более
Напряжение питания (сеть трехфазного тока) частотой 50 Гц, В
Потребляемая мощность, кВ∙А, не более
Температура окружающей среды в рабочих условиях, °С
Относительная влажность при температуре 30 °С, %, не более
1880 × 1290 × 2270
950 × 520 × 870
1118
185
от 360 до 440
15
от 20 до 30
70
Знак утверждения типа
наносится на панель корпуса измерительного головного блока в виде наклейки и на титульный
лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность средства измерений
приведена в таблице 4.
Таблица 4 – Комплектность стенда
Наименование и обозначение
Измерительный головной блок
Манипулятор
Установка водяного охлаждения
Кол-во, шт.
1
1
1
Программа управляющая SmarTest1
Управляющий компьютер HP Z6401
Руководство по эксплуатации1
Методика поверки V93000PS1600СTH/МП-20191
Поверка
осуществляется по документу V93000PS1600СTH/МП-2019 «ГСИ. Стенд измерительный для
больших и сверхбольших интегральных схем V93000 Pin Scale 1600/CTH. Методика поверки»,
утвержденному АО «АКТИ-Мастер» 24.12.2019 г.
Основные средства поверки:
- частотомер электронно-счетный 53132A с опциями 012 и 030 (регистрационный номер
26211-03);
- осциллограф цифровой DPO7254 с пробником Р6158А (регистрационный номер
53104-13);
- мультиметр цифровой 2000 (регистрационный номер 25787-08);
- калибратор-мультиметр цифровой 2420 (регистрационный номер 25789-08);
- мультиметр 3458А (регистрационный номер 25900-03);
- калибратор-измеритель напряжения и силы тока 2651А (регистрационный номер
49334-12);
- калибратор универсальный 9100 (регистрационный номер 25985-09).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемого средства измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на панель корпуса измерительного головного блока и на
свидетельство о поверке.
Сведения о методиках (методах) измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Лист № 9
Всего листов 9
Нормативные документы, устанавливающие требования к стенду измерительному для
больших и сверхбольших интегральных схем V93000 Pin Scale 1600/СTH
ГОСТ 8.027-2001. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений
постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
ГОСТ 8.022-91. ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная
схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1·10
-16
÷ 30 А
ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты
(
приказ Росстандарта от 31.07.2018 г. № 1621)
Изготовитель
Компания “Advantest Europe GmbH, Branch Boeblingen”, Германия
Адрес: Herrenberger Strasse 130, 71034, Boeblingen, Germany
Тел.: +49-7031-4357-000, факс: +49-7031-4357-497
Адрес производства: Plot 88A Lintang Bayan Lepas 9, Bayan Lepas, Penang 11900,
Malaysia, Advantest PTE, Ltd.
Заявитель
Филиал РФЯЦ-ВНИИЭФ «НИИИС им. Ю.Е. Седакова»
ИНН 5254001230
Адрес: 603137, Нижегородская обл., г. Нижний Новгород, ул. Тропинина, д. 47
Тел.: +7 (831) 465-49-90, факс: +7 (831) 466-87-52
Е-mail:
Испытательный центр
Акционерное общество «АКТИ-Мастер» (АО «АКТИ-Мастер»)
Адрес: 127106, г. Москва, Нововладыкинский проезд, д. 8, стр. 4, этаж 3, офис 310-314
Тел./факс: +7 (495) 926-71-70
Web:
E-mail:
Аттестат аккредитации ЗАО «АКТИ-Мастер» по проведению испытаний средств
измерений в целях утверждения типа № RA.RU.311824 от 14.10.2016 г.
Заместитель
Руководителя Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологииА.В. Кулешов
М.п.« ___ » _______________ 2020 г.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.