超大規(guī)模集成電路老化測試系統(tǒng)的研究應用
隨著智能時代的到來,超大規(guī)模集成電路在高端設備制造、5G、消費類電子產(chǎn)品的應用日趨廣泛。與此同時,由超大規(guī)模集成電路產(chǎn)品瑕疵所引發(fā)的問題事故也層出不窮,在不同領域造成了嚴重的經(jīng)濟損失和商業(yè)影響。
超大規(guī)模集成電路的可靠性試驗已然成為半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展應用過程中最為關鍵的環(huán)節(jié),超大規(guī)模集成電路可靠性檢測設備,正是元器件研制、生產(chǎn)、檢驗、應用等過程中最為關鍵的核心部分,更是終端產(chǎn)品質(zhì)量的強有力保障。
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杭可儀器始終專注創(chuàng)新、不斷加大研發(fā)力度,經(jīng)過多年的技術積累與沉淀,針對超大規(guī)模集成電路的特質(zhì)與老煉試驗需求,杭可儀器推出了自動化程度更高、顆?;潭雀毜腍RIF-3000系列超大規(guī)模集成電路老化測試系統(tǒng),可為可靠性測試帶來更豐富、更準確、更高效的操作體驗。
該系列設備無論是系統(tǒng)性能,還是老化能力,都處于國內(nèi)領先水平,尤其在信號頻率、信號完整性方面更是超越了國外主流同類型設備。
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超大規(guī)模集成電路老化測試系統(tǒng)整機
超大規(guī)模集成電路老化測試系統(tǒng)特性
1. 全功能測試,全節(jié)點采集
采用數(shù)字信號發(fā)生單元,通過特定的編程手段,能夠在老化過程中持續(xù)地施加激勵信號,器件根據(jù)激勵信號做出相應的工作狀態(tài)調(diào)整,并且設備會持續(xù)地監(jiān)測器件的輸出狀態(tài),真正實現(xiàn)了老化過程中的全功能測試。器件在嚴苛環(huán)境下使用的穩(wěn)定性得到了更加充分的驗證,更加充分地篩選出因工藝或者設計問題導致不穩(wěn)定的芯片,進一步提升器件在后續(xù)使用過程中的可靠性。
數(shù)字信號發(fā)生單元,還可以向各類可編程器件DSP、MCU、CPLD、SOC的內(nèi)部通信接口、邏輯塊、存儲單元、乘法器、IO單元等內(nèi)部邏輯單元提供多種信號和向量集,并對每塊老化板上器件所有輸出管腳信號進行監(jiān)測,使老化過程中的故障排查,更加徹底有效。
2. 排查故障,揭示隱患
可以在老化的同時對集成電路各管腳的連接性、漏電流、驅(qū)動電流、功能和電參數(shù)進行檢測,將故障檢測至單元級,為失效機理分析及改進制造工藝提供依據(jù);能檢測到“可恢復性”故障,防止某些超大規(guī)模集成電路在老化過程中功能失效或電參數(shù)指標下降,但在冷卻或常溫時又復原,并能通過后續(xù)的功能測試和電參數(shù)測試。
3. 精確溫控,模塊設計
整機采用一個獨立式充氮高低溫試驗箱,烘箱內(nèi)部采用強排風設計通過冷風帶走老化器件的多余熱量。
單區(qū)提供32路獨立溫控平臺,可同時適應不同溫度要求的器件老煉測試。驅(qū)動板采用模塊化設計,采用母板和子板對插的方式,便于系統(tǒng)后期升級與維護。
4. 高效、高能的PMU
采用參數(shù)測量單元(PMU)加壓功能,可以動態(tài)施加模擬信號給ADC作為激勵模擬信號;通過參數(shù)測量單元(PMU)測量電壓功能,實時監(jiān)測DAC輸出狀態(tài);通過參數(shù)測量單元(PMU)在超大規(guī)模集成電路老化過程中,實現(xiàn)對管腳DC參數(shù)的測試。
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HRIF-3000超大規(guī)模集成電路老化測試系統(tǒng)的信號發(fā)生單元,可以模擬多種通信協(xié)議格式,能夠真實地模擬超大規(guī)模集成電路在實際應用場合下的工作狀態(tài)。
并且,在器件老化的過程中可以插入電參數(shù)測試和功能測試,此舉解決了超大規(guī)模集成電路在老化時無法并行測試的痛點,徹底改變了單一老化的程序形態(tài),無縫銜接的多元化并行測試,大大提高了整體工作效率,有效填補了國內(nèi)外技術領域空白。
附:HRIF-3000主要技術指標: