Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Teradyne/D19811103Elc044.shtml

Высокопроизводительная установка для испытаний СБИС

УДК 621.317.799:621.3.049.771.14

Гэрри Джиллет (Garry С. Gillette)
Отделение испытаний полупроводниковых приборов фирмы Teradyne Inc. (Вудленд-Хиллс, шт.Калифорния)

Garry С. Gillette. Tester takes on VLSI with 264-K vectors behind its pins, pp. 122—127.

Описана высокопроизводительная установка J941, предназначенная для испытаний СБИС и предусматривающая связь с системами автоматизированного проектирования. Применение в этой установке памяти с расслоением резко повысило размеры пакетов тестов, выполняемых без перезагрузки памяти генератора тестовых кодов, и благодаря этому дало возможность проводить полные испытания СБИС непрерывно и очень быстро.

Появление сверхбольших интегральных схем (СБИС) привело к возникновению целого ряда проблем ресурсов при испытаниях этих приборов. Если проблемы не будут решены, это приведет в конечном итоге к снижению экономических показателей и ограничит возможности наращивания объема производства СБИС. В число этих проблем входят повышение стоимости испытательного оборудования и увеличение размеров производственных площадей, необходимых для его размещения, а также экспоненциальный рост стоимости разработки тестовых программ.

В общем случае повышение стоимости испытательных установок оказывается обусловленным увеличением количества внешних выводов и быстродействия кристаллов СБИС, которые должны проверяться на этих установках. Увеличение размеров требуемых производственных площадей можно объяснить снижением скорости испытаний, так как для этих СБИС нужны значительно более длинные тесты (наборы тестовых векторов). В результате продолжительность испытаний кристаллов возрастает, поэтому для обеспечения заданного объема выпуска продукции требуется иметь в наличии большее количество испытательных установок.

Что касается разработки тестовых программ, то при использовании существующих ручных и полуавтоматических методов программирования трудоемкость составления тест-программ для СБИС может измеряться человеко-годами. Из-за высокой сложности СБИС составляемые с помощью указанных методов тестовые программы будут обеспечивать непредсказуемый или низкий уровень выявления неисправностей. Кроме того, существует опасность, что тест-программы, разрабатываемые потребителем кристаллов, не будут соответствовать программам, разработанным и используемым их изготовителем.

Установка J941 для испытаний СБИС, показанная на рис.1, была разработана для решения перечисленных проблем эффективности испытаний. Благодаря новым методам генерации тестовых кодов эта установка сокращает как продолжительность испытаний современных СБИС, так и время генерации тест-программ для них. Кроме того, архитектура установки позволяет легко сопрягать ее с системами автоматизированного проектирования для автоматической генерации тест-программ.

Экономия времени

Один из наиболее прямых путей сокращения времени разработки тестовых программ, который может быть обеспечен при помощи установки для испытаний СБИС,— это просто избавление программистов от необходимости учитывать ограничения и особенности ее генератора тест-кодов. Сделать это можно посредством увеличения объема памяти тестов для каждого контакта, что позволит непосредственно выполнять большую тест-программу без остановок и пауз, необходимых для выборки следующих тестов из другого накопителя в процессе испытаний. Генерация тест-векторов для СБИС достаточно сложна и без дополнительной необходимости выполнять такую неестественную процедуру, как разбивка тест-программы на ряд загрузочных блоков по 4К, последовательно вводимых в память генератора тестовых кодов.

Когда прибор находится в испытательной панельке, продолжительность его проверки определяется двумя основными составляющими — временем динамических функциональных испытаний и временем статических параметрических испытаний. Пока что основная часть времени испытаний БИС и СБИС приходится на их функциональные испытания, поэтому сейчас возникает проблема накладных временных затрат, связанных с тем, что при испытаниях современных приборов повышенной сложности необходимо многократно перезагружать тестовые коды. Для испытаний СБИС вполне может потребоваться более 100 тыс. различных тест-векторов, причем выполняемых в различных последовательностях, с зацикливанием многих векторов — примеров или одного конкретного примера. С учетом прогнозируемого роста сложности СБИС можно считать, что в течение предстоящих пяти лет объемы тестов СБИС достигнут уровня более 1 млн. различных тест-векторов.

Для расширения функциональных возможностей СБИС без астрономического увеличения количества их внешних выводов разработчики схем повышают тактовые частоты приборов и количество мультиплексированных контактов ввода-вывода. Так, при использовании мультиплексирования количество поступающих в единицу времени битов тест-векторов на каждый контакт испытываемого прибора увеличивается, т.е. увеличивается и частота следования тест-векторов. Произведение частоты следования векторов состояния, необходимой для испытаний прибора, на эквивалентное число битов в тест-векторе может служить количественным показателем роста сложности тестирования СБИС (рис.2).

Скорость поступления испытательной информации (бит/с), показанная сплошными линиями на этой диаграмме, представляет собой произведение разрядности тес
Рис.2. Скорость поступления испытательной информации (бит/с), показанная сплошными линиями на этой диаграмме, представляет собой произведение разрядности тест-вектора, необходимого для испытаний прибора, на частоту следования этих векторов. В скором времени для СБИС потребуется подача испытательной информации со скоростью более 1 Гбит/с.

Если в процессе испытаний прибора требуется перезагрузка тест-кодов, то подавляющее большинство битов векторов состояния приходится передавать по шине испытательной установки с пропускной способностью от 1 до 100 млн. бит/с. Необходимость перезагрузки приводит к тому, что эффективность современных установок при выполнении динамических функциональных испытаний уже сегодня составляет от 2 до 50%, а за пять лет может снизиться до 0,2—5%.

Чтобы исключить большие дополнительные затраты времени при динамических испытаниях, в испытательной установке нужно предусмотреть увеличение объема оперативной памяти для хранения тест-векторов. Это позволит устранить перегрузку шины данных системы и обеспечить поступление тест-векторов на испытываемый прибор с заданной частотой. В случае удовлетворения этих требований времена динамических испытаний удастся сохранить почти неизменными даже при дальнейшем расширении функциональных возможностей СБИС.

Сокращение накладных затрат времени

Прогон 100 тыс. тест-примеров с частотой 10 МГц занимает 10 мс, поэтому полные испытания с различными комбинациями граничных режимов можно выполнять всего за несколько десятков миллисекунд. Эта цифра, однако, на порядок величины меньше современной продолжительности испытаний, при которых требуется перезагрузка тест-векторов. Поэтому при всей сложности проблемы сокращения длительности динамических функциональных испытаний ее решение в принципе весьма очевидно: для конкретной тест-программы надо выполнять предусмотренную ею последовательность векторов за один проход, без накладных затрат времени на перезагрузку генератора тест-кодов.

Накладные затраты, т.е. время на перезагрузку памятей, сброс цифроаналоговых преобразователей и переустановки управляющих регистров, не только препятствуют повышению производительности при испытаниях продукции в производстве, но и требуют обеспечения регенерации для испытываемых приборов. Так как в большинстве БИС информация может сохраняться только в течение ограниченного времени, на испытываемый прибор надо непрерывно подавать тактирующие сигналы для сохранения в нем информации в течение дополнительных пауз (при перезагрузке оперативной памяти). Кроме того, пропуск некоторых циклов создает трудности при программировании и вносит в процесс испытаний новую переменную величину, связанную с непредсказуемыми тепловыми и электрическими режимами испытываемого прибора в этих паузах.

Следовательно, паузы между пакетами тестовых векторов, связанные с передачей информации из локальной буферной памяти в оперативную память по шине данных, могут снижать точность результатов испытаний. Испытания на пакетах тест-векторов с холостыми циклами и паузами вовсе не обязательно будут идентичны испытаниям с непрерывным следованием тех же тест-векторов.

До настоящего времени в испытательных установках для СБИС приходилось мириться с такими дополнительными циклами, поскольку высокая стоимость приборов памяти не позволяла включать в генераторы тест-кодов оперативную память достаточно большого объема. В большинстве таких генераторов накладные временные затраты отсутствуют, пока размер тест-программы не превысит типичный объем памяти,. составляющий 4096 слов, а для современных СБИС это происходит очень быстро. Для тест-программы на 100 тыс. векторов это означает 24-разовую перезагрузку оперативной памяти; для испытаний будущих СБИС может потребоваться до 250 таких перезагрузок.

Память с расслоением

В испытательной установке J941 увеличено количество тест-векторов, которые можно хранить в памяти с произвольной выборкой, в результате чего в системном генераторе тест-кодов можно разместить весь набор тест-кодов, необходимый для функциональных испытаний СБИС. Эти коды можно вызывать из генератора со скоростью, необходимой для испытаний, без накладных затрат времени на перезагрузку. Такой большой объем тестовой памяти для каждого контакта испытательной панельки получен благодаря сочетанию наиболее быстродействующих статических ЗУПВ емкостью 4К (типа 10470 и 2147Н) с динамическими ЗУ, работающими в режиме расслоения. При почти таких же стоимости и размерах корпусов динамические приборы памяти имеют в 16 раз большую емкость и потребляют вчетверо меньшую мощность, чем статические. По существу, эти ЗУ с расслоением работают как статическое ЗУ с частотой обращения, равной частоте испытаний, и не требующее циклов регенерации (см. врезку «Динамическая память для тест-векторов»).

Данный подход с использованием памяти с расслоением стал возможным благодаря новой архитектуре генератора тест-кодов. В настоящее время она позволяет получить для каждого контакта испытываемого прибора оперативную память тест-векторов емкостью до 264К, а по мере дальнейшего совершенствования технологии динамических ЗУПВ ее вполне можно будет увеличить до 1 млн. бит и более. Кроме того, все прочие функциональные блоки с цифровым управлением, входящие в состав испытательной установки (включая цифроаналоговые преобразователи), тоже снабжены оперативной памятью, что позволяет вводить библиотеки контрольных значений для тест-программы еще до начала испытания.

Такая архитектура снижает до минимума объем информации, передаваемой по шине данных испытательной установки во время испытаний прибора, тем самым обеспечивая максимальную эффективность испытаний и существенное сокращение длительности испытаний современных и будущих СБИС. Так как времена испытаний могут быть малыми по сравнению с временами срабатывания манипуляторов, устанавливающих испытываемые приборы, в установке предусмотрено мультиплексное использование испытательных головок и возможность их запараллеливания. Существующие варианты установки имеют 96 обычных контактов ВВ, работающих на частоте 20 МГц, а путем мультиплексирования пар каналов можно получить 48 контактов с рабочей частотой 40 МГц.

Связь с системами автоматизированного проектирования

Переход к СБИС будет сопряжен не только с увеличением физических размеров необходимых тест-программ, но и с изменением самих способов их генерации, связанным с применением средств автоматизированного проектирования для разработки СБИС. В настоящее время в промышленности идет трудный процесс внедрения методов и средств автоматизированного проектирования и поэтому имеется еще чрезвычайно широкий диапазон способов генерации тест-программ, на которые должна быть рассчитана любая испытательная установка. В число этих способов входят как ручные методы составления очень компактных тест-программ, так и методы, в которых для получения выходных векторов используется моделирование или эмуляция схемы средствами САПР. Входные векторы в этих случаях получаются путем кросс-ассемблирования тест-программ, написанных на собственном языке испытываемых приборов. В конечном счете применение таких системных программ, как Lasar, позволит автоматически генерировать для приборов, включенных в библиотеку моделей, сразу выходные и входные векторы.

Все эти условия всегда требуют вычислительных ресурсов, обеспечивающих генерацию, загрузку, редактирование и отладку программ; эти ресурсы могут существенно различаться по стоимости и сложности. Например, для эксплуатации программы Lasar требуется 32-разрядный мини-компьютер VAX-11 компании Digital Equipment Corp. с операционной системой VMS и большой дисковой памятью — такой комплект технических средств стоит достаточно дорого. В то же время в других производственных условиях может потребоваться лишь система минимальной конфигурации, выполняющая небольшое редактирование программ, разработанных в другом месте. В некоторых производственных условиях эталонная исходная программа может вообще не использоваться — в этих случаях для управления испытаниями различных вариантов приборов поставляются контрольные ленты с программами в объектном коде.

Гибким решением проблемы выполнения столь многих требований к программному обеспечению и компьютерным техническим средствам явилось применение в мини-компьютерной операционной системе методов и средств, используемых обычно в компьютерных контроллерах. Для управления испытательной установкой в реальном времени коммерческие мини-компьютеры со стандартными многозадачными операционными системами оказываются неэффективными. Это связано с проблемами периферийных устройств, ограниченного размера страниц памяти, временных неопределенностей при обращении к операционной системе и высокой стоимости разработки технических средств для приспособления шин и интерфейсов к требованиям конкретной испытательной установки.

За много лет работы специалисты фирмы Teradine отработали эффективную комбинацию программных и технических средств, обеспечивающую решение данных проблем. Программы, написанные на так называемом языке управления заданиями, интерпретируются контроллером с помощью главной операционной программы и обеспечивают как защиту системы, так и автоматический анализ результатов испытаний. В самом системном контроллере имеется память с прямой адресацией емкостью 256К 18-бит слов, а установка J941 имеет дополнительно 35-Мбайт винчестерский дисковый накопитель, так как объем программ для испытаний СБИС легко может превысить емкость памяти контроллера. Эту автономную систему можно в случае необходимости подключить к шине Unibus при помощи быстродействующего канала передачи данных Teranet (рис.3), организуя взаимодействие с мини-компьютером PDP-11 или VAX-11 для увеличения доступных ресурсов общего назначения.

В конструкции и программном обеспечении установки J941 предусмотрена возможность ее включения в состав системы автоматизированного проектирования путе
Рис.3. В конструкции и программном обеспечении установки J941 предусмотрена возможность ее включения в состав системы автоматизированного проектирования путем сетевого сопряжения с ведущим компьютером. Функцию высокоскоростного канала передачи данных выполняет канал Teranet с быстродействием 1 Мбит/с, сопрягающий установку с шиной Unibus.

В качестве программного интерфейса в этой ситуации используется компилятор на основе языка Паскаль, оптимизированный применительно к задачам логических испытаний СБИС. Этот компилятор под названием Паскаль-Т используется в контроллере М963 установки J941 и взаимодействует с операционными системами RSX-11X (для машины PDP-11) и VMS (для машины VAX-11). Это обеспечивает мобильность программ в рамках широкого диапазона системных конфигураций.

Компилятор генерирует программы на промежуточном языке, которые могут непосредственна интерпретироваться главной операционной программой контроллера. Этот промежуточный язык позволяет использовать эффективные режимы трассировки при отладке тест-программ, а также компилятор языка Паскаль-Т на автономно работающем контроллере испытательной установки. Благодаря этому даже при наличии на одном предприятии самых различных вариантов испытательной установки и сопряженных с ней компьютеров программистам будет достаточно знать только язык Паскаль-Т, чтобы разрабатывать, отлаживать и сопровождать тест-программы и служебные программы (утилиты).

Мобильность усовершенствованных программных средств

Любые изменения или усовершенствования операционной системы, служебных отладочных программ, файловых систем и редакторов могут быть переданы на все уровни с помощью сетевого канала передачи данных и общего для системы языка. Для программистов, желающих иметь прямой доступ к аппаратным средствам, язык Паскаль-Т позволяет использовать в любом месте программы блоки, написанные на языке ассемблера, и имеет операторы высокого уровня, для которых генерируются непосредственно исполняемые коды, если не предполагается интерпретация или использование косвенных ссылок на переменные (в процессе выполнения).

В число других особенностей системы входят большой набор операций с отдельными битами или строками битов (эти операции можно использовать для непосредственного управления отдельными контактами или группами контактов), возможность ссылок на переменные в любой системе счисления (шестнадцатеричной, восьмеричной, двоичной и т.д.) без преобразования и средства для простой генерации входных кодов при помощи системной моделирующей программы, работающей с программой, которая написана на собственном языке ассемблера испытываемого прибора.

При наличии заведомо годного прибора выходные сигналы с каждого из его контактов можно считать в работающую с тактовой частотой испытания контрольную последовательную память емкостью 256 слов для анализа или отработки тестовой программы. В конечном счете для увеличения полноты и скорости генерации тестов необходимые выходные состояния будут получаться автоматически, путем логического моделирования с использованием содержимого файлов системы автоматизированного проектирования. Таким образом, можно сказать, что при проектировании и конструировании изделий и в производственных условиях новые мощные технические и программные средства генерации тест-кодов позволят контролировать времена испытаний, сроки разработки и освоения новых изделий и штаты столь дефицитных в настоящее время программистов.

Секционированная структура установки

Установка для испытаний СБИС кроме эффективных средств тестирования должна обладать высокой гибкостью архитектуры и характеризоваться применением высокопроизводительных контрольно-измерительных приборов, что позволит сократить продолжительность испытаний и программирования. Ввиду дальнейшего роста сложности испытаний будущих СБИС понадобилось бы целое семейство испытательных систем, поэтому при разработке установки J941 был использован модульный принцип построения и так называемая канальная конфигурация (т.е. отдельные секции для каждого контакта).

Архитектурные усовершенствования и повышение технических характеристик явились результатом большого практического опыта работы с испытательными системами, с учетом новейших достижений конструирования и технологии изготовления испытываемых приборов. Например, по мере уменьшения геометрических размеров элементов БИС и повышения их быстродействия они становятся более восприимчивыми к кратковременным броскам выходных напряжений формирователей при переключениях тестовых контактов из режима входа в режим выхода и наоборот. Повышение быстродействия приборов означает снижение их пробивных напряжений при параметрических испытаниях и необходимость генерирования и проверки коротких (5 нс) импульсов.

Такие простые предосторожности, как обеспечение низкого выходного импеданса и хорошее заземление испытываемого прибора, могут позволить избежать непроизводительных потерь времени. Времена согласования различных технических вопросов на стадиях проектирования и конструирования изделий и их производства можно сократить до минимума путем использования в испытательных установках, применяемых на каждой из этих стадий, одинаковой высококачественной контрольно-измерительной аппаратуры. Отказ от специализированных нагрузочных плат и автоматическая проверка правильности схемы, коммутации и работы испытательной головки, нагрузочной платы и интерфейса для испытываемого прибора могут существенно увеличить полезное время работы испытательной установки на предприятии.

Быстрая и незаметная для пользователя автоматическая калибровка без подключения дополнительных нагрузок к контакту испытываемого прибора (даже когда он находится в панельке манипулятора) и полный отказ от выполняемых вручную регулировок во всех узлах системы исключают возможную неуверенность в правильности действий оператора. Эффективные средства контроля и диагностики, позволяющие быстро выявлять и исправлять (а в некоторых случаях даже предсказывать) различные неисправности, обеспечивают надежное управление системой при повышении ее аппаратной сложности. Все эти свойства, гарантирующие нормальную, предсказуемую и надежную работу испытательной установки, обязательны для организации испытаний СБИС, поэтому они были заложены при проектировании установки J941.

В состав автономной установки J941, как показано на рис.4, входят блок управления М963, генератор тест-кодов, электронное оборудование испытательной станции, а также системы задания формата, синхронизации и измерений по постоянному току (статических параметров). Аппаратные средства установки J941 могут обслуживать 96 каналов ВВ, а при использовании мультиплексирования — две испытательные станции с 96 контактами ВВ в каждой. Каждую из этих станций (или обе) можно, кроме того, заменить двумя включенными параллельно испытательными головками с 48 контактами ВВ в каждой, так что для условий массового производства установка может быть оснащена максимум четырьмя испытательными 48-контактными головками.

Организованные по модульному принципу, допускающему наращивание технических средств, различные функциональные элементы испытательной установки J941 мо
Рис.4. Организованные по модульному принципу, допускающему наращивание технических средств, различные функциональные элементы испытательной установки J941 можно по мере необходимости дополнять и расширять. Память тест-кодов, входящую в состав блока функционольных испытании, можно например, дополнить алгоритмическим генератором данных и генератором данных ПЗУ.

Структура и состав установки

Блок управления М963 включает компьютерный контроллер М365СХ, клавишно-дисплейный терминал, сдвоенный накопитель на магнитной ленте, интерфейс RS-232-C и винчестерский дисковый накопитель емкостью 35 Мбайт и сопрягается с принтером и девятидорожечным НМЛ и с сетевым каналом передачи данных со скоростью 1 Мбит/с. Генератор тест-кодов состоит из контроллера последовательности тест-кодов, памяти тест-кодов, памяти выбора источника, генераторов данных и системы обработки ошибок. Контроллер последовательности тест-кодов формирует общие адресные сигналы как для памяти выбора источника и памяти координат X, Y и Z, так и для памяти блоков формата и синхронизации. Способ включения, тест-коды и синхронизация для каждого контакта определяются для каждого цикла при помощи просмотровой таблицы путем выбора возможностей, запрограммированных в этих ЗУ.

Алгоритмический генератор данных и генератор данных на базе ПЗУ обеспечивают дополнительные возможности при испытаниях приборов памяти. Алгоритмический генератор данных формирует информацию, которая должна поступать на прибор и получаться на его выходах, на основе адреса прибора во время испытания. Для испытаний обычных и программируемых ПЗУ и стираемых ППЗУ этот генератор данных образует просмотровую таблицу для сравнения выходной информации прибора с известной информацией из ПЗУ.

Система обработки ошибок получает информацию о неисправностях испытываемого прибора в процессе функциональных испытаний от блока формата. Эти данные по неисправностям затем обрабатываются и могут быть занесены в контрольное ЗУ или в факультативную карту ошибок. Ошибочные биты прибора памяти записываются в эту карту с использованием относящейся к данному прибору адресной информации, поступающей из контроллера последовательности тестовых кодов.

Блок формата вырабатывает в каждом цикле для каждого из контактов пять независимых битов информации, которые определяют включение этого контакта в качестве входного, выходного или двунаправленного (ВВ). Данный блок также определяет форматы демодуляции или модуляции для этой процедуры.

В системе имеется 256 просмотровых таблиц, каждая из которых содержит наборы форматов для 96 каналов, программируемых генератором тест-кодов во время каждого испытательного цикла. Форматы для задающих формирователей выбираются из четырех возможных вариантов: без возвращения к нулю, с возвращением к единице, с возвращением к нулю и с возвращением к обратному коду. Форматы для компараторов можно выбирать независимо; они могут быть настроены на ожидание бита тест-кода или обратной величины для бита тест-кода, или среднего уровня (для выходов на три состояния), или вы-сокоимпедансного состояния.

Обе эти процедуры задания формата протекают независимо и синхронизируются с помощью программных средств. Синхронизация осуществляется с помощью любого из 16 импульсов синхронизации с двумя рабочими фронтами, причем все перепады уровней могут выходить за пределы тестового цикла без специального программирования. Предусмотрены также независимое управление и синхронизация работы выходных формирователей с тремя состояниями, а также выборочное подключение к контактам испытываемого прибора программно-управляемых нагрузочных генераторов тока или внешних рези-стивных нагрузок, что позволяет производить индивидуальное переключение тестовых контактов из режима входа в режим выхода и наоборот внутри цикла. Для передачи данных с частотой 40 МГц или при испытаниях шин приборов выбранные пары заранее сформированных последовательностей канальных сигналов можно мультиплексировать (коммутировать) на соответствующие контакты испытательной головки. Такую мультиплексированную синхронизацию испытательной установки можно произвольно задавать и изменять в каждом цикле даже при максимальной частоте испытаний без каких-либо ограничений.

Система синхронизации установки содержит 18 генераторов синхронизации, генератор периода цикла и память синхронизации. Эта память позволяет хранить 256 независимых значений управляющих параметров для всех временных функций, задаваемых генератором тест-кодов в любом цикле. Генератор периода цикла выполнен по патентованной схеме Digitime с кварцевой стабилизацией и обеспечивает четкое по времени управление длительностью испытательного цикла с разрешением 100 пс. При любых программно-задаваемых значениях параметров все 18 генераторов синхронизации тоже имеют 100-пс разрешение.

Параметрические испытания

Система измерения статических параметров состоит из двух блоков измерения параметров (БИП) и двух блоков аналоговых преобразователей (БАП). К каждому БИП через релейную матрицу или через матрицу быстродействующих полупроводниковых мультиплексоров можно подключить один или несколько контактов испытательной головки (рис.5). БИП может либо задавать широкий диапазон напряжений с измерением потребляемого испытываемым прибором тока (обычно при испытаниях входных контактов прибора), либо задавать широкий диапазон токов с измерением получаемого напряжения (обычно при испытаниях выходных контактов прибора). Минимальная разрешающая способность установки J941 по току и напряжению равна 1 нА и 1 мВ соответственно. При измерении; дифференциальных напряжений для любых пар-контактов обеспечивается разрешающая способность 100 мкВ. Подключение БАП позволяет проводить измерения для многих различных источников: для БИПов, любого примерно из 1100 системных цифроаналоговых преобразователей, блоков контроля токов питания, системных датчиков, системных источников питания и прецизионных системных калибровочных источников. Разрешающая способность БАП равна 16 бит для работы встроенных программ калибровки, а 12 старших разрядов используются для регистрации данных, определяемых тест-программой.

При параметрических испытаниях пользователь, установки J941 благодаря наличию быстродействующей матрицы полупроводниковых переключателей и релейной» м
Рис.5. При параметрических испытаниях пользователь, установки J941 благодаря наличию быстродействующей матрицы полупроводниковых переключателей и релейной» матрицы имеет широкие возможности. С помощью этих матриц можно на любую из испытательных станций скоммутировать любой из блоков измерений, задав с его помощью напряжение или ток.

Электронное оборудование испытательной станции может быть разделено на блоки обслуживания двух станций, каждая из которых содержит одну 96-контактную или две 48-контактных головки. Для обеих станций предусмотрено восемь общих источников питания. В каждом канале, управляющем контактом испытательной головки, имеются 50-Ом усилитель-формирователь на три выходных состояния с обратным согласованием, широкополосный повторитель с высоким импедансом, динамические нагрузки с током постоянной величины (IOH и IOL) и синхронизированный частотой испытаний переключатель нагрузки для испытаний шин приборов за один проход. Так как в самой испытательной головке анализ сигналов не производится, потребление мощности в канале получилось минимальным.

Каждый канал подключен к управляющему компьютеру по трем специализированным коаксиальным линиям: входу усилителя-формирователя, входу управления тремя состояниями этого формирователя и выходу буферного повторителя с высоким импедансом. Для каждого формирователя предусмотрено восемь пар выходных уровней, задаваемых с точностью в 2,5 мВ; при этом выбранная пара уровней фиксируется буферным усилителем в каждом канале, чтобы предотвратить его перегрузку при коротких замыканиях. Имеется специальная плата высоковольтных каналов для программирования стираемых ППЗУ с программно-задаваемыми временами положительных и отрицательных фронтов импульсов.

Для каждого из каналов можно задать с точностью 5 мкА любую из восьми пар нагрузочных токов, используемых при проверке переключения выходных каскадов испытываемых приборов. Повторитель с высоким импедансом, имеющий субнаносекундные времена переключения и отличную стабильность выходных уровней, обеспечивает дистанционную регистрацию напряжений на контактах прибора даже при размещении испытательной станции на манипуляторе. Независимое сравнение уровней напряжения выполняют 96 двухпороговых монолитных компараторов, расположенных в управляющем компьютере установки.

Каждый из контактов испытываемого прибора можно через матрицу 50-Ом коаксиальных кабелей подключить к специальной электронике управляющего компьютера для выполнения калибровки методом рефлектометрии во временной области. Емкостная нагрузка, создаваемая контактами прибора на 50-Ом выходах формирователей с обратным согласованием, не мешает выполнению этой калибровки.

Дочерние статьи:

Динамическая память для тест-векторов

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 54, No.22 (627), 1981г - пер. с англ. М.: Мир, 1981, стр.26

Electronics Vol.54 No.22 November 3, 1980 A McGraw-Hill Publication

Garry С. Gillette. Tester takes on VLSI with 264-K vectors behind its pins, pp. 122—127.

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Испытательное оборудование





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Teradyne/D19811103Elc044.shtml