ТЕСТЕР МИКРОСХЕМ FORMULA HF Ultra


Назначение и область применения

Тестер FORMULA® HF Ultra — универсальная контрольно-измерительная система для функционального и параметрического контроля ультравысокочастотных СБИС.

Область применения Тестера — испытания и контроль качества на всех стадиях жизненного цикла СБИС, включая:

  • Испытания и исследования вновь разработанных типов СБИС
  • Производственные и приемочные испытания серийной продукции: квалификационные, периодические, отбраковочные, приемо-сдаточные
  • Сертификационные испытания
  • Входной контроль

FORMULA® HF Ultra учитывает современные потребности электронной промышленности и ОПК России, обеспечивая требования метрологического законодательства РФ и нормативной документации в области измерений и испытаний в микроэлектронике.

Регистрация в Государственном реестре средств измерений, запись:
№ 61779–15 от 01.10.2015 г.

Разработчик и производитель Тестера:
ООО «ФОРМ», Россия

Тестер является флагманом в линейке высокочастотных Тестеров FORMULA® HF и создан для решения задачи импортозамещения современных зарубежных тестеров.

Основные технические характеристики и функциональные возможности

Тестеры FORMULA® HF Ultra созданы для выполнения достоверных измерений СБИС широкой номенклатуры, включая Системы на кристалле (СнК) и микросхемы смешанного сигнала, а также все виды современных ЗУ.

Цифровые СБИС
ASIC, ПЛИС, стандартная жесткая логика
Микропроцессоры и микроконтроллеры
Универсальные и сигнальные
Одноядерные и многоядерные
Отдельные и в составе СвК
Микросхемы смешанного сигнала
АЦП и ЦАП
Микросхемы памяти
FLASH, DRAM, DDR, DDR2, DDR3, SRAM, ROM, PROM
Системы на кристалле,
Системы в корпусе
СБИС, включающие процессорные ядра, блоки памяти, программируемой логики, периферийных устройств, аналоговые компоненты, АЦП и ЦАП.

Ключевые технические характеристики Тестера определяются следующими величинами:

  • Количество универсальных двунаправленных каналов — до 1024
  • Частота функционального контроля до 550 МГц
  • Опорная частота прецизионного генератора — 1200 МГц
  • Память векторов/ошибок — до 128 М/128 М векторов
  • Блок аналоговых измерений — 1200 МПс/24 бит

Уровень и состав функциональных, параметрических и метрологических характеристик Тестера, установленный при его разработке, был определен, исходя из номенклатуры и характеристик современных микросхем, а также с учетом обеспечения конкурентоспособности с современным зарубежным оборудованием того же назначения.

Аппаратно-программные и конструктивно-технологические решения, реализованные в Тестере, позволили сделать шаг вперед по частоте функционального контроля, числу измерительных каналов, точности измерений, диапазонам контроля и эксплуатационным возможностям оборудования.

Универсальность и инновации

Тестер FORMULA® HF Ultra является функционально полным автоматизированным средством измерений СБИС и обеспечивает Потребителям следующие преимущества:

  • Высокий уровень готовности оборудования к измерениям и испытаниям
  • Автоматизацию всех стадий измерительного процесса и управления данными
  • Режимы работы с зондовыми автоматами, автозагрузчиками, испытательным оборудованием и приборами
  • Высокопроизводительный режим параллельных измерений группы СБИС
  • Надежность в круглосуточном режиме работы
  • Дружественное программное обеспечение
  • Быстросъемная измерительная оснастка
  • Автоматическая диагностика и калибровка

Тестер имеет модульно-магистральную архитектуру, реализующую принцип заказного конфигурирования оборудования с выбором основных и дополнительных устройств, соответствующих кругу решаемых измерительных и испытательных задач.

Тестер открывает возможности для комплексной проверки широкой номенклатуры СБИС, включая СвК, благодаря следующим техническим возможностям:

1.
Две подсистемы функционального контроля на 1024 канала с частотой до 550 МГц на канал:
  • Генератор произвольной тестовой последовательности (ГТП) для тестирования СБИС
  • Алгоритмический генератор тестов (АГТ) для контроля СБИС быстродействующих ЗУ: FLASH, DRAM, DDR, DDR2/3, SRAM, ROM, PROM и иной регулярной логики
Характеристики подсистем функционального контроля Тестера позволяют успешно применить его при тестировании сверхинтегрированных ультравысокочастотных СБИС с числом выводов до 1600–1700, таких как ASICs и ПЛИС.
2.
Специальный режим одновременного использования подсистем ГТП и АГТ для тестирования СБИС с архитектурой «Система на кристалле» (SoC), методами функционального и алгоритмического контроля в едином цикле измерений.
3.
Характеристики сигналов универсальных каналов Тестера определяют высокое качество измерений ультравысокочастотных СБИС и полностью соответствуют ультравысокой частоте функционального контроля 550МГц:
  • Минимальная длительность фронта и среза импульса — (275±150) пс
  • Минимальная длительность импульса — (750±150) пс
4.
Канальная электроника Тестера воспроизводит четырехуровневые сигналы, в том числе дифференциальные, в широком диапазоне напряжений (от –1,5 В до +13 В) независимо по каждому каналу. Это позволяет контролировать микросхемы с 4-х уровневым коди- рованием данных, например СБИС обработки видеосигнала.
5.
Прецизионная подсистема измерений электрических статических параметров СБИС с широким набором источников:
  • Измерительные источники питания VCC, 32 шт., 0...+6 В; ±250 мкА... ±4 А
  • Измерительные источники питания VDD, 32 шт., —2...+15 В; ±200 нА... ±400 мА
  • Многоканальные измерители PMU, 32 шт., —2...+13 В; ±200 нА...±150 мА
  • Поканальные измерители PPMU, 1024 шт., —2...+13 В; ±2 мкА... ±50 мА
  • Измерительные источники HVDD, 8 шт., —17...+17 В; –500 мА...+500 мА
Источники HVDD могут быть использованы для программирования FLASH и ПЗУ, а также для контроля аналоговых микросхем, таких как операционные усилители и компараторы.
6.
Специальные источники для питания высокопотребляющих СБИС:
  • Мощные источники питания LVDD, 2 шт., 4,5 В/20 А
  • Сверхмощный источник питания SPS, 1 шт., 3,5 В/50 А/100А
Источники LVDD и SPS предназначены для питания многоядерных микропроцессоров, ПЛИС и иных микросхем с высоким током потребления.
7.
Прецизионная подсистема измерений динамических параметров СБИС обеспечивает измерение времени задержки распространения сигнала, длительности импульса, фронта и среза, а также иных временных характеристик СБИС с точностью, определяемой на основе следующих погрешностей:
  • Формирование входных перепадов импульса (IEPA) ±150 пс
  • Контроль выходных перепадов импульса (OEPA) ±250 пс
  • Общая системная временная погрешность (OTA) ±250 пс
Дискретность установки меток времени составляет 11 пс.
Подсистема реализована на универсальных измерительных каналах Тестера.
8.
Технология BIST
Учитывая потребность разработчиков в проведении внутрисхемного контроля СБИС на этапе исследования опытных образцов, в Те- стере реализована возможность использования технологии BIST. Для этого используется встроенный в Тестер порт JTAG, который обеспечивает выполнение всех стандартных функций, включая заливку конфигурационных файлов в ПЛИС, а также имеет встроенный JAM PLAYER с поддержкой языка STAPL.
9.
Блок аналоговых измерений ARP

Для обеспечения низких уровней перекрестных помех все устройства ARP гальванически изолированы. Объединение всех «земель» осуществляется в точке объединения аналоговых и цифровых «земель» контролируемого объекта — АЦП или ЦАП — в соответствии с техническими требованиями на их применение. Для питания применены отдельные малошумящие экранированные линейные источники питания.

  • Прецизионный двухканальный генератор тактовых импульсов до 1200 МГц
  • Генератор сигналов произвольной формы с высокочастотным и низкочастотным трактами и частотой преобразования до 1200 МПс
  • Два прецизионных 20/24-разрядных источника опорного напряжения с диапазоном напряжения от –10 В до +10 В

Для сохранения формы импульса и требований подключения к проверяемой микросхеме предусмотрена программируемая независимо по каждому каналу компенсация искажений сигнала в тракте приема/передачи, а также программируемое формирование крутизны фронта/среза сигнала в диапазоне от 100% до 25%, которое программируется и выполняется также поканально-независимо.

Применение поканальных измерителей PPMU позволяет обеспечить режим «мультисайт» для параллельного высокопроизводительного контроля микросхем на пластинах и в корпусе.

Применение FORMULA® HF Ultra в процессе испытаний СБИС на внешние воздействующие факторы

Конструкция, аппаратное и программное обеспечение Тестера создают наилучшие условия для испытаний микросхем, в том числе, для испытаний, совмещенных с измерениями, например, с использованием установок «Термострим» и проходных камер. Обеспечены измерения под воздействием температур непосредственно на плате прижимного устройства, без применения кабелей и потери качества сигналов.

Одной из приоритетных задач при проектировании конструкции Тестера являлась разработка способов передачи сигналов Тестера на испытуемую СБИС и обратно с минимальными потерями и искажениями сигналов.

Обеспечены надежность, удобство и быстрота установки, фиксации и смены измерительной оснастки, которые достигаются благодаря применению прецизионного прижимного устройства, специальных рамок для крупногабаритной оснастки и «вечных» контактов (POGO-PIN), гарантирующих не менее миллиона присоединений оснастки.

Обеспечены надежность, удобство и быстрота установки, фиксации и смены измерительной оснастки, которые достигаются благодаря применению прецизионного прижимного устройства, специальных рамок для крупногабаритной оснастки и «вечных» контактов (POGO-PIN), гарантирующих не менее миллиона присоединений оснастки.

Тестер оснащен средствами для интеграции с внешним оборудованием отечественного и иностранного производства, в том числе, с зондовыми установками, испытательным оборудованием, внешними приборами.

Манипулятор поворота измерительного блока имеет электропривод с электронным управлением, обеспечивая отличную эргономику рабочего места во всех режимах его эксплуатации.

Манипулятор поворота измерительного блока имеет электропривод с электронным управлением, обеспечивая отличную эргономику рабочего места во всех режимах его эксплуатации.

Специально для многоканального Тестера FORMULA® HF Ultra разработана оригинальная система контактирования нового поколения, предназначенная для измерений как в нормальных условиях, так и в диапазоне температур от –60 °C до +125 °C.

Программный комплекс

Программный комплекс Тестера — это русскоязычная среда FormHF c единым графическим интерфейсом (GUI), предназначенная для реализации всех этапов измерительного процесса.
Подробнее

Измерительная оснастка®

В комплект поставки Тестера включены стандартные установочные рамки для плат оснастки и полная документация для самостоятельной разработки оснастки Потребителем.

Конструкция рамок позволяет выполнять оснастку различных габаритов.

Заказные и готовые Тестовые решения TestBox®

Для скорейшего внедрения Тестера и получения отдачи на инвестиции ФОРМ предлагает Потребителям готовые и заказные Тестовые решения TestBox® для измерений конкретных типов микросхем:

  • в корпусе и на пластинах
  • в режиме групповых измерений «мультисайт»
  • с применением автозагрузчиков и зондовых автоматов
  • в режиме испытаний под воздействием внешних факторов
  • в нормальных условиях и под воздействием крайних температур (Thermostream, проходная камера)

Каждое Тестовое решение TestBox® является специализированным программно-аппаратным комплексом, который включает:

  • специализированную оснастку для подключения конкретного типа СБИС
  • диск с программой контроля и измерений СБИС
  • паспорт с руководством по эксплуатации TestBox®
  • гарантию производителя

Разработку дизайна и программного обеспечения для Тестовых решений выполняет группа опытных инженеров нашей аккредитованной испытательной лаборатории. Производство, поставку и обслуживание Тестовых решений в эксплуатации выполняет ФОРМ.

Тестовые решения TestBox® поставляются как в составе поставки Тестера, так и отдельно от поставки, в любое время на протяжении жизненного цикла оборудования.

Приобретая Тестер с комплектом TestBox® , Потребитель имеет возможность немедленно приступить к измерению микросхем, существенно сокращая сроки выпуска своей продукции.

Тестовые решения

Качество Тестовых Решений TestBox® определяется их соответствием нормативной документации на ЭКБ и ЭРИ, Техническим требованиям и спецификациям Заказчика.

На сегодня более 550 типов разработанных Тестовых решений находится в эксплуатации у Потребителей Тестеров FORMULA®, обеспечивая метрологическое единство при контроле качества электронных компонентов.

Сервисные услуги производителя

Для сокращения времени и издержек Потребителя на вспомогательные работы, непосредственно не связанные с измерениями, ФОРМ предоставляет Потребителям Тестеров FORMULA® HF Ultra следующие технические услуг

  • Интеграция Тестеров FORMULA® HF Ultra в технологическую, информационную и испытательную инфраструктуру Потребителя с подключением внешнего оборудования, приборов и IT-сетей
  • Плановое техническое обслуживание, ремонт и метрологический сервис на месте эксплуатации Тестера специалистами калибровочной лаборатории ФОРМ
  • Организация рабочих мест на основе Тестеров FORMULA® HF Ultra с оснащением информационной базой данных iLForm для обеспечения прослеживаемости измерений
  • Расширение конфигурации Тестера в соответствии с перечнем типовых опций, либо с разработкой опций на заказ
  • Разработка специализированной оснастки для измерений и испытаний
  • Сопровождение в рекламационной работе

Качество Тестера FORMULA® HF Ultra

Определяется следующими важнейшими критериями, выполнение которых обеспечивает предприятие ФОРМ как разработчик и изготовитель Тестера:

1.
Соответствие Метрологическому законодательству РФ:
характеристики Тестера FORMULA® HF Ultra метрологически обеспечены при производстве и эксплуатации, подтверждены государственными испытаниями на утверждение типа средств измерений.
Метрологические процедуры выполняются в собственной аккредитованной Калибровочной лаборатории предприятия-изготовителя ФОРМ.
2.
Современная технология проектирования и производства Тестеров
соответствует регламентам Системы менеджмента качества СМК по ГОСТ Р ISO9001–2011. Бизнес-процессы разработки, производства, поставки и обслуживания Тестеров FORMULA® HF Ultra, а также обучения и поддержки Потребителей регламентированы и выполняются подразделениями предприятия ФОРМ с соблюдением указанных требований, что подтверждается результатами ежегодного инспекционного контроля СМК.
3.
Наличие полного комплекта КД на Тестеры с литерой «О1» обеспечивает поддержку всех этапов жизненного цикла Тестера.
Качество Тестеров FORMULA® HF Ultra подтверждено результатами испытаний:
  • на утверждение типа средств измерений с включением в ГосРеестр СИ
  • на электробезопасность и электромагнитную совместимость
  • на климатические воздействия в диапазоне температур и на транспортную тряску
  • валидацией функциональных и параметрических характеристик Тестера при измерении на нем микросхем ЗУ 1645РУ4 (режим мультисайт) и ПЛИС Altera STRATIX4
  • многолетним опытом производства, применения и сопровождения в эксплуатации высокочастотных Тестеров-предшественников на платформе FORMULA® HF 2/3

Таким образом, Тестер СБИС FORMULA® HF Ultra в полной мере учитывает современные потребности электронной промышленности и ОПК России, обеспечивает требования метрологического законодательства РФ и нормативной документации в области измерений и испытаний в микроэлектронике.

Калибровка и поверка Тестера проводятся в отношении всех заявленных в Описании типа СИ параметров оборудования и выполняются согласно Методике поверки, утвержденной уполномоченным органом Росстандарта.

Состав Тестера при поставке

Тестер FORMULA® HF Ultra имеет модульно-магистральную архитектуру и предусматривает заказное аппаратно-программное конфигурирование в соответствии с вариантами исполнения, указанными в Описании типа СИ.

По желанию Потребителя в поставку Тестера опционально включаются типовые и заказные Тестовые решения TestBox® , а также оборудование рабочего места для измерений и испытаний СБИС.

В состав поставки входит полная эксплуатационная и метрологическая документация: Руководство по эксплуатации, Свидетельство об утверждении типа СИ, Методика поверки, Свидетельство о первичной поверке.

Состав каждого экземпляра Тестера определяется на основе анализа задач, требований и пожеланий Потребителя и отражается в Спецификации поставки, а также в Паспорте каждого экземпляра Тестера.

Гарантии производителя и поддержка в эксплуатации

Гарантия на оборудование составляет 1 год и предусматривает бесплатный выезд инженеров службы сервиса ФОРМ на место эксплуатации Тестера в случае гарантийного ремонта и внеочередной метрологической калибровки.

По окончании гарантийного периода ФОРМ предлагает Потребителям заключить Договор сервисного обслуживания, а также предоставляет технический сервис и метрологические услуги по отдельным заявкам Потребителей

Служба технической поддержки ФОРМ без ограничения срока предоставляет всем Потребителям Тестеров FORMULA® следующие бесплатные услуги:

  • Консультации по телефону, электронной и факсимильной почте, в ходе терминальных сессий, а также непосредственно на территории предприятия ФОРМ
  • Методическую помощь в рекламационной работе
  • Удаленную диагностику Тестеров с локализацией неисправности
  • Обновление версий программного обеспечения
  • Организацию ремонта и технического обслуживания
  • Информирование о новых опциях Тестера, новых Тестовых решениях
  • Проведение обучающих семинаров по вопросам контроля качества ЭКБ
Гарантийное обслуживание и поддержку Тестера в эксплуатации осуществляет его разработчик и производитель — предприятие ФОРМ.

Срок поставки и цена

Срок изготовления и поставки Тестера FORMULA® HF Ultra составляет от 9 до 15 недель в зависимости от конфигурации.

Цена с детализацией состава Тестера и опций приведена в Спецификации поставки.

В цену Тестера включены:

  • Гарантия 1 год
  • Доставка по адресу Потребителя, монтаж и подключение Тестера на территории Потребителя
  • Инструктаж персонала Потребителя по правилам эксплуатации Тестера и по разработке программ контроля
  • Ввод Тестера в эксплуатацию с предъявлением Тестовых решений TestBox®