Электрорадиоизмерения (В. И. Винокуров) (554136), страница 58
Текст из файла (страница 58)
д. Таким образом, если для РТС на дискретных элементах измерительная аппаратура разрабатывалась практически в отрыве от РТС вЂ объек измерений, то для РТС на интегральных элементах процесс проектирования и создания средств измерения взаимосвязан и обусловлен процессом создания РТС. , Учитывая необходимость создания РТС в условиях гибкого автоматического (автоматизированного) производства (ГАП), процесс измерения и принятия решения после измерений также должен стать автоматическим или в ряде случаев автоматизированным.
Измерительная аппаратура для РТС и ИМС для каждого этапа создания ИМС (табл. !3.1) проходила этапы от ручных измерений до полностью автоматических. При дальнейшей интеграции ИМС разработчики измерительной аппаратуры вновь'обратилнсь и автоматизированным измерениям„что объясняется невозможно- 269 Таблица 13.1 Спаспб намере- нна Иип измерительная аппаратуры (ИА) Хараатер измерение Статический Стенды злектронамери тельных средств А, ПА То же 1.2. Создание элементов на кристалле Измерение параметров ((, СС ППП Статический, дннамиче. ский А, ПА 1.3.
Создание навесных зле ментов змереняе параметров ((, (Г (., ППП То же ПА, Р !.4. Создание ИС нли микро сборок (МСБ) Выходной контроль парамет- ров Специальные установк) типа «Эликон» ПА, А Примененве ИС вли МСБ Входной контроль Стенды злектроизмер)о тельных средств Измерение параметров ПА, Р Контроль гальванических свя зей То же Статический Контроль функций Выходной контроль кри про язводстве и измерен(о( А, ПА П р и и е ч е и и е, А — евтематичесаое, ПА — почуаатоататнчесвсе (автаиативирпваииее), Р— ртчьае ! Этап 2 Создание ИС !.1.
Входной контроль и подготовка пластин Применение НЭ Создание ФУ 4.1. Выбор ППМ 4.2. Прясоеднт(ение ФЯ и НЭ Поставка готовых ФУ Измерения параметроа слоев (металлических, диэлектрических, полупроводниковых) То же Специальные стенды Статяческий, динамиче- Специальное измериский тельное оборудование То же То )ке А, ПА А, ПА, Р А, ПА стью оценить степень безошибочности реализации теста и даже создания теста нз-за большой сложности РТС. Поэтому принятие решений в ходе измерений характеристик РТС на БИС возлагается на операторе высокой квалификации в рамках эрготехнической системы измерений.
Измерение характеристик и параметров ИМС и РТС на различных этапах производится с помощью различной измерительной .аппаратуры и даже различными методами (см. табл. 13.1). Из графы 6 табл. !3.1 следует, что иа большинстве этапов превалируют автоматические и автоматизированные измерения.
Рнс, 13.!5. Средство обедни наисре- ння: МП вЂ” мгкровроцессор или миии-ЭВМ: ЭК вЂ” элеитроииый коммутатор Рнс. 13.14. Средство нндннндунльных ниисреннй: МК вЂ” ииливниуальиаи карта; ГИС— генератор иамерительимл сИгналов: аУИ вЂ” объект намерении; НР— иамеритель реакции; ЗС вЂ” блок сравнении Все многообразие автоматических и автоматизированных изме рительных средств условно можно разбить на две группы: специализированные и общего назначения, Специализированные измерительные средства можно разделить на: а) средства индивидуального управления, примером может служить схема, изображенная на рис.
13.14. Основным элементом является генератор измерительных сигналов, управляемый индивидуальной картой (ИК) и задаюуций комбинацию сигналов, необходимых для данного объекта измерения, каким может являться 'ФЯ (ИМС) или ФУ; 6) средства программного управления, глав.ным отличием которых является то, что вводимая информация задается испытательной программой от внешней ЭВМ.
Специализированные средства в основном пригодны для измерений характеристик интегральных схем и приспособлены для измерения строго определенного набора ФЯ илн ФУ; в) средства общего назначения включают в измерительные средства, управляемые собственным 'микропроцессором нли мини-ЭВМ (рнс. 13.15).
Введение собственной ЭВМ позволяет не только измерять. параметры ФЯ, ФУ, но и .диагностировать возникшие дефекты. Измерительные средства п. в) обладают большей гибкостью по сравнению п, а), 6), но менее надежны и, как правило, более сложны в обращении; г) адаптивные автоматизированные измерительные средства, сочетающие в себе д1реимущества перечисленных групп и являющиеся как специализи- 271 рованными в случае необходимости проведения массовых унифицированных измерений, так и общего назначения, что необходимо в условиях мелкосерийного, многоиомеиклатурного производства.
Адаптация достигается за счет блочного построения как аппаратного, так и программного обеспечения. Использование автоматизированных измерительных средств резко повышает достоверность и своевременность измерительной информации, а также снижает погрешность измерений. Своевременности достигают за счет резкого возрастания быстродействия (до 2 млн.
опер.), а достоверности и малой погрешности — автоматическими режимами работы, позволяющими кроме простой проверки логики функционирования еще имитировать необходимые условия. При этом следует учитывать, что квалификация сотрудников, работающих с этими средствами, может быть невысокой. В графе 4 табл. 13.1 приведен характер измерений, проводимых в статике илн.динамнке (см. гл. 1). В обоих режимах можно измерять как параметры, так и функции (характеристики). К статическим измерениям относят измерения, проводимые со скоростью гораздо более медленной по сравнению с операционным быстродействием интегральной схемы. В случае статических измерений параметров определяют порог срабатывания, остаточный ток, ток источника и т.
п. К статическим измерениям функций относится, например, проверка характеристик переноса напряжения в элементах, выполненных по технологии ТТЛ. При статических измерениях характеристик определяют соответствие функционирования интегральной схемы таблице истинности. Чаще всего эти измерения проводят на этапе 1.4 табл. 13.1 и отвечают на вопрос„ соответствуют ли уровни тока и напряжений техническим условиям. Процесс отбора нужных тестов называют программированием измерений. Он служит основой для управления в измерительных средствах п. а), б). При динамических измерениях тест идет со скоростью, равной или близкой к операционному быстродействию интегральной схемы.
Динамические измерения параметров состоят в измерении основных временнйх характеристик интегральных схем: времени задержки распространения процесса, времени нарастания и спада длительности фронта импульса. Этот вид измерений позволяет определить соответствие параметров отдельной интегральной схемы техническим условиям.' Обычно такие измерения производят в процессе выходного контроля ИМС на заводе-изготовителе и входного — на заводе в изготовителе ФУ или радиотехнического устройства. Динамические измерения характеристик заключаются во введении в ФУ на интегральных схемах измерительных сигналов определенной формы и в измерении выходных реакций, подтверждающих качество функционирования устройства.
При этом сигналы вводят от измерительного генератора через буферное запоминающее устройство ЭВМ либо формируют специальной аппаратурой в зависимости от хода измерений. Введение измерительных сигналов можно осуществлять: а) вручную, когда требуются сложные формы сигналов; б) с помощью генераторов псевдослучайных последовательностей программным путем (для измерения реакции логических схем на поток нулей и единиц); в) с помощью цифрового имитатора, моделирующего работу вычислительной схемы по программе, задающей как форму сигналов, так и особенности интегральной схемы; г) автоматически, когда задано только описание логической схемы; этот способ наиболее удобен для использования на практике, но программное обеспечение крайне дорого, поэтому его еще не применяют.
Определение ожидаемых реакций на выходе имеет следующие особенности: а) при ручных измерениях необходимо анализировать реакцию каждого логического элемента, что сложно, требует высокой квалификации оператора и не гарантирует от ошибки.„ б) в случае цифровой имитации при измерении известна ожидаемая реакция интегральной схемы на измерительный сигнал; процесс измерения сводится к сравнению получаемых сигналов с ожидаемыми; в) в качестве образца используют заведомо качественные ФЯ или ФУ. На выходы измеряемой интегральной и образцовой микросхем подают одинаковые сигналы и сравнивают реакции схем на каждом выходном штыре или контакте.
При этом не нужно регистрировать ожидаемые выходные реакции, ио необходимо изготовить, хранить и перепроверять каждый тип идущих в производстве интегральных микросхем, играющих роль образцовой меры; г) при использовании ЭВМ данные по качественной плате заносят в память в виде состояний на каждом измерительном штыре. Организация измерений может быть различной. Применяют: а) прямые измерения, когда параметры или характеристики измеряют непосредственно; б) измерения методом замещения, когда в заведомо исправном радиотехническом устройстве изымается типовой элемент и вновь изготовленное ФУ ставят на его место; это наиболее простой метод, но он не позволяет осуществить непосредственное измерение параметров ФУ и найти дефект; в) измерение методом сравнения, когда сравнивают стандартную и измеряемую ИС или ФУ; г) реализацию метода сравнения с использованием ЭВМ по запланированным реакциям.
Последняя реализация метода применима для измерения ФУ практически любой сложности-с одновременнов диагностикой некачественных интегральных схем. Краткий обзор особенностей измерения параметров н характеристик интегральных микросхем применительно к задачам производственного контроля ие исчерпывает всего многообразия измерений, производимых на данном этапе. Организация измерений и их реализация зависят также от вида контролируемых изделий. ~Глава Гч ИЗМЕРЕНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ И ИМПУЛЬСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК $ 14.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
