МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (Госстандарт)

ПРИКАЗ

31 декабря 2020 г.

Москва

О внесении изменений в описание типа на системы контрольноизмерительные Тестеры СБИС FORMULA HF

Во исполнение Административного регламента по предоставлению Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии государственной услуги по утверждению типа стандартных образцов или типа средств измерений, утвержденного приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 ноября 2018 г. № 2346, и в связи с обращением ООО «ФОРМ» от 19 ноября 2020 г. № 1911/Ц-1491 приказываю:

• 1. Утвердить новую редакцию описания типа на системы контрольноизмерительные Тестеры СБИС FORMULA HF, зарегистрированные в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений под номером 70965-18, в связи с изменением кода идентификации отечественного производства с «ОС» на «РФ», изложив его в новой редакции согласно приложению к настоящему приказу.

• 2. ФГУП «ВНИИМС» (А.Ю.Кузину) обеспечить внесение сведений в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

• 3. Контроль за исполнением настоящего приказа оставляю за собой.

Заместитель Руководителя

Подлинник электронного документа, подписанного ЭП, хранится в системе электронного документооборота Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

СВЕДЕНИЯ О СЕР"! И ФИ KA IE НИ

Сертификат: 01С95С9А007САСВ9В24В5327С21ВВ4СЕ93 Кому выдан: Голубев Сергей Сергеевич Действителен: с 23.11.2020 до 23.11.2021

Лист № 1 Всего листов 18

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Системы контрольно-измерительные Тестеры СБИС FORMULA HF (далее - Тестеры) предназначены для воспроизведения и измерения напряжения, силы электрического тока, временных интервалов и производных от них параметров интегральных микросхем, контролируемых в процессе их комплексной автоматизированной проверки при проведении испытаний на пластине, в корпусе и в бескорпусном исполнении, в нормальных условиях и в диапазоне температур методами параметрических измерений, функционального и алгоритмического контроля.

Принцип работы Тестера основан на методах функционального контроля (далее - ФК) и параметрических измерений испытуемых микросхем (далее - ИМС, «объект контроля»).

Для выполнения параметрических измерений микросхем в составе Тестера предусмотрены параметрические измерители, измерительные источники питания и универсальные двунаправленные измерительные каналы (далее - каналы). Все вышеперечисленные устройства подключаются к объекту контроля через измерительную оснастку.

Для выполнения ФК в Тестере предусмотрена подсистема канальной электроники, которая выполняет формирование входного набора сигналов, подаваемых на выводы испытуемой микросхемы, прием откликов от микросхемы (выходных сигналов) и их сравнение с ожидаемыми данными. По результатам сравнения автоматически вырабатывается решение «Годен» или «Брак» с сохранением всей информации о результатах и условиях измерений в специализированной базе данных Тестера.

Подсистема канальной электроники включает: генератор тестовой последовательности (далее - ГТП) и алгоритмический генератор тестов (далее - АГТ), а также драйверы, компараторы и нагрузки. ГТП предназначен для функционального контроля микросхем произвольной логики, АГТ - для алгоритмического контроля микросхем регулярной логики, таких как запоминающие устройства (далее - ЗУ). Наличие ГТП и/или АГТ определяется лицензией программного обеспечения Тестера.

Варианты исполнения Тестера реализуются на 5-ти модификациях единой аппаратнопрограммной платформы FORMULA HF:

FORMULA HF2 (далее - FHF2), FORMULA HF3 (далее - FHF3), FORMULA HF3M (далее - FHF3M), FORMULA HF3-512 (далее - FHF3-512), FORMULA HF3M-512 (далее -FHF3M-512).

Модификации Тестера отличаются между собой конструктивным исполнением и техническими характеристиками. Отличия модификаций Тестера FORMULA HF представлены в таблице 1.

Каждая модификация Тестера включает: измерительный блок (далее - ИБ) с функциональными узлами в унифицированном конструктивном исполнении, подключенный к нему вычислительный блок, а также источник бесперебойного питания. ИБ устанавливается на поворотной стойке с углом наклона от 0 до 90 градусов. Допускается настольное исполнение ИБ, без поворотной стойки.

На лицевую панель ИБ, непосредственно на подпружиненные контакты pogo-pin, устанавливается измерительная оснастка с испытуемым объектом контроля.

В случае если объектом контроля является кристалл микросхемы на пластине, а измерения производятся с применением зондовой установки, подключение производится через переходное устройство сопряжения. Если зондовая установка поддерживает обмен информацией по оптоизолированному порту, она подключается к штатному разъему «Handler» на тыльной (задней) панели измерительного блока. В противном случае обмен информацией осуществляется через вычислительный блок.

Состав функциональных узлов, входящих в измерительный блок Тестера в зависимости от модификации, представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Состав функциональных узлов Тестеров FORMULA HF в зависимости от модификации

Каждый из каналов Тестера предназначен для проведения контроля и измерений ИМС в диапазоне частот, предусмотренных для конкретной модификации Тестера.

Каждый канал включает:

• - драйвер,

• - два компаратора,

• - статическую или динамическую активную нагрузку в зависимости от конкретной модификации Тестера,

• - память векторов и память ошибок,

• - средства управления тестовой последовательностью.

Каждый канал Тестера во всем диапазоне частот функционального контроля может быть сконфигурирован в режимы:

• - формирования задаваемых воздействий;

• - контроля ожидаемых состояний;

• - двунаправленный режим.

В двунаправленном режиме любой канал Тестера может переключаться из режима формирования воздействий в режим контроля, а также наоборот, в любых векторах тестовой последовательности (далее - ТП).

В любом режиме соседние каналы можно объединять в дифференциальные пары.

Драйвер каждого канала предназначен для формирования на входе объекта контроля ТП в виде последовательности импульсов с регулируемыми параметрами. Параметры ТП в части амплитуды, положения и типа перепадов (фронта и спада сигнала) напряжения на оси времени внутри вектора ТП определяются независимо по каждому каналу до запуска ФК. Амплитуда перепадов напряжения в векторах ТП определяется значениями напряжений верхнего, среднего и нижнего уровней драйвера. Положение перепадов на оси времени определяется двумя метками времени (далее - метки) T1 и T2.

Компараторы каждого канала предназначены для контроля выходных сигналов от испытуемой микросхемы. Параметры контроля ТП в части уровней, времени и типа контроля напряжений определяются до запуска ФК независимо по каждому каналу. Уровни контроля напряжений в векторах ожидаемой ТП определяются значениями напряжений двух компараторов: верхнего и нижнего уровня. Моменты времени для контроля уровней напряжений в векторах ожидаемой ТП определяются двумя метками времени Т3 и Т4.

Статическая и динамическая активная нагрузка каждого канала предназначена для формирования токов положительной и отрицательной полярности (втекающих и вытекающих) на выходах объекта контроля. Динамическая активная нагрузка автоматически отключается при переходе канала в режим воздействия и включается в режиме контроля. Статическая активная нагрузка включена постоянно.

Многофункциональный измерительный источник питания VDD предназначен для формирования питания объекта контроля постоянным напряжением до 15 В и силой электрического тока до 400 мА. В источнике предусмотрены режимы воспроизведения напряжения FV, силы тока FI или режим высокоимпедансного состояния FN. Для источников VDD предусмотрен режим параллельного включения двух источников. В этом случае на объект контроля подается питание постоянным напряжением до 12 В с силой постоянного тока до 790 мА.

Многоканальный измеритель статических параметров PMU предназначен для проведения параметрического контроля и измерений с максимальным постоянным напряжением на канале не более 8 В и силой электрического тока до 150 мА. Источник реализует режимы воспроизведения напряжения FV, силы тока FI или режим высокоимпедансного состояния FN.

Многофункциональный измерительный источник питания повышенной мощности VCC предназначен для формирования питания объекта контроля постоянным напряжением до 6 В и силой постоянного тока до 4 А. В источнике предусмотрены режимы воспроизведения напряжения FV и высокоимпедансного состояния FN.

Высоковольтный («33-й») канал предназначен для формирования на входе объекта контроля необходимой ТП в виде последовательности импульсов напряжения с амплитудой до 15 В.

Поканальный измеритель статических параметров PPMU предназначен для проведения параметрического контроля и измерений с максимальными постоянным напряжением на канале не более 8 В и силой тока до 32 мА. Источник реализует режимы воспроизведения напряжения FV, силы тока FI или режим высокоимпедансного состояния FN.

Основные параметры ГТП:

• - проведение ФК на частотах от 12,5 кГц до 200 МГц для модификаций FHF3, FHF3M, FHF3-512, FHF3M-512; от 12,5 кГц до 100 МГц для модификации FHF2.

• - формирование тестовой последовательности функционального контроля длиной до 64М (1М=1 048 576) векторов на канал в линейном режиме.

• - заполнение памяти ошибок (памяти ответов компараторов) глубиной до 64М (1М=1 048 576) слов на канал с возможностью уплотненной записи.

• - режимы управления последовательностью исполнения тестовых векторов.

Основные параметры АГТ:

• - проведение ФК на частотах от 12,5 кГц до 100 МГц;

• - для каждого 32-канального измерительного блока предусмотрено конфигурирование до 3-х алгоритмических шин и до 8-ми бит константных значений, производится независимо;

• - максимальная разрядность алгоритмической шины до 32 бит;

• - алгоритмические вычисления (арифметические и логические операции) между регистрами общего назначения алгоритмической шины. Результат операции может быть на задание, на контроль или одновременно на задание и на контроль;

• - поддержка 8-ми регистров общего назначения (R.0-R.7) для каждой алгоритмической шины. Регистры доступны по записи/чтению со стороны программного обеспечения;

• - алгоритмические команды;

• - максимальный объем инструкций¹ до 8192;

• - одновременное заполнение памяти ошибок и ответов компараторов глубиной до 32М (1М=1 048 576) машинных слов с автоматической возможностью уплотненной записи;

• - режимы управления последовательностью исполнения инструкций.

Дополнительные возможности Тестера:

• - постоянное напряжение (5,00±0,25) В для питания вспомогательных узлов на измерительной оснастке;

• - интерфейс I²C для управления вспомогательными узлами на измерительной оснастке;

• - оптоизолированный порт «Handler» для управления внешними зондовыми установками и другим внешним оборудованием;

• - порт JTAG (IEEE 1149.1) для конфигурирования объектов контроля;

• - (синхро) сигнал запуска ФК «Start_FC».

Тестеры FORMULA HF выпускаются в следующих основных вариантах исполнения, обозначаемых при заказе FORMULA HF2 (HF3, HF3M, HF3-512, HF3M-512) - X, где:

• - Х - числовой идентификатор (вариант исполнения), определяющий  число

универсальных двунаправленных измерительных каналов²:

«9» - 288 каналов;

«10» - 320 «11» - 352

«12» - 384

«13» - 416 «14» - 448 «15» - 480 «16» - 512

Общий вид измерительного блока Тестеров FHF2, FHF3 и FHF3M представлен на рисунке 1. Внешне Тестеры отличаются друг от друга только логотипом на лицевой панели.

Схема пломбирования для защиты от несанкционированного доступа Тестеров FHF2, FHF3 и FHF3М представлена на рисунке 3.

Рисунок 1 - Общий вид измерительного блока Тестеров FORMULA HF2, FORMULA HF3 и FORMULA HF3M

Общий вид измерительного блока на поворотной стойке Тестеров FHF3-512 и FHF3M-512 представлен на рисунке 2.

Схема пломбирования Тестеров FHF3M-512 представлена на рисунке 4.

Рисунок 2 - Общий вид измерительного блока на поворотной стойке Тестеров FORMULA HF3-512 и FORMULA HF3M-512

Этикетка- пломба

Рисунок 3 - Схема пломбирования Тестеров FORMULA HF2, FORMULA HF3 и FORMULA HF3M

Рисунок 4 - Схема пломбирования Тестеров FORMULA HF3-512 и FORMULA HF3M-512

Программное обеспечение (далее - ПО) Тестеров предназначено для автоматизации всех этапов процесса измерений, а также для технического и метрологического обслуживания Тестеров в процессе производства и эксплуатации.

ПО включает средства автоматизации процессов:

• - создания, редактирования и исполнения программ контроля микросхем;

• - обработки, анализа, документирования, и хранения результатов и условий измерений;

• - управления параметрами и режимами всех устройств системы,

• - выполнения диагностических и метрологических процедур.

Для анализа функциональных и параметрических отклонений, выявленных при измерениях, в ПО Тестеров предусмотрен аналитический инструментарий, включая аппаратный «логический анализатор», «осциллограф» и «карту ошибок».

Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Целостность ПО проверяется расчетом цифрового идентификатора (контрольной суммы исполняемого кода) с использованием алгоритма CRC-32.

Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения

Метрологические и технические характеристики

Таблица 4 - Воспроизведение частоты функционального контроля

¹⁾ U - числовое значение абсолютной величины напряжения в милливольтах

Таблица 6 - Характеристики динамической активной нагрузки

¹⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в микроамперах

Таблица 7 - Характеристики статической активной нагрузки

¹⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в микроамперах

Таблица 8 - Временные характеристики

Таблица 10 - Характеристики многоканального измерителя PMU

Продолжение таблицы 10

• ¹⁾ U - числовое значение абсолютной величины напряжения в милливольтах

• ²⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в наноамперах

• ³⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в микроамперах

• ⁴⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в миллиамперах

Таблица 11 - Характеристики поканального измерителя PPMU

Продолжение таблицы 11

Таблица 12 - Характеристики измерительного источника питания VDD

Продолжение таблицы 12

• ¹⁾ При напряжении источника выше 12 В максимальная сила тока в нагрузке 200 мА

• ²⁾ U - числовое значение абсолютной величины напряжения в милливольтах

• ³⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в наноамперах

• ⁴⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в микроамперах

• ⁵⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в миллиамперах

Таблица 13 - Характеристики измерительного источника питания VCC

Продолжение таблицы 13

• ¹⁾ При напряжении источника выше 5,5 В максимальная сила тока в нагрузке - 3 А

• ²⁾ U - числовое значение напряжения в милливольтах

• ³⁾ Погрешность измерения силы отрицательного тока не нормируется

• ⁴⁾ I - числовое значение силы тока в миллиамперах

• ⁵⁾ I - числовое значение силы тока в микроамперах

• ⁶⁾ I - числовое значение силы тока в наноамперах

• ⁷⁾ Погрешность ограничения силы отрицательного тока не нормируется

Таблица 14 - Характеристики высоковольтных каналов («33-й канал»)

Таблица 15 - Характеристики измерительных источников питания VDD в режиме параллельной работы двух источников

• ¹⁾ U - числовое значение абсолютной величины напряжения в милливольтах

• ²⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в микроамперах

• ³⁾ I - числовое значение абсолютной величины силы тока в миллиамперах

Таблица 16 - Основные технические характеристики

наносится на табличку заводскую Тестера одновременно с нанесением основных надписей и символов методом гравировки и на заглавный лист руководства по эксплуатации и паспорта Тестера типографским способом по центру над наименованием средства измерений.

Комплектность средства измерений

Таблица 17 - Комплектность средства измерений

осуществляется по документу ФРМИ.410179.001 МП «Системы контрольно-измерительные Тестеры СБИС FORMULA HF. Методика поверки», утвержденному ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» 25.09.2017.

Основные средства поверки: мультиметр цифровой 2002, рег. № 25787-08; калибратор-измеритель напряжения и силы тока 2601А, рег. № 46379-11; частотомер универсальный CNT-90, рег. № 41567-09; осциллограф цифровой запоминающий WaveRunner 64Xi, рег. № 3248506; осциллограф цифровой запоминающий WaveRunner 640Zi, рег. № 49275-12; катушки электрического сопротивления Р310 (номинальное сопротивление: 0,01; 0,1; 1; 10 Ом), рег. № 1162-58.

Допускается применение аналогичных средств измерений, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и/или в паспорт Тестера.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к Системам контрольно-измерительным Тестерам СБИС FORMULA HF

Приказ федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30.12.2019 № 3457 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;

Приказ федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01.10.2018 № 2091 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1 • 10^-16 до 100 А»;

Приказ федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31.07.2018 № 1621 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия;

ФРМИ.410179.001 ТУ. Системы контрольно-измерительные Тестеры СБИС FORMULA HF. Технические условия (групповые).

Изготовитель

Общество с ограниченной ответственностью «ФОРМ» (ООО «ФОРМ»)

ИНН 7713515647

119530, г. Москва, Очаковское шоссе, д. 34

Телефон: (8495) 2697591

Факс (8495) 2697594

Web-сайт: http://form.ru

E-mail: info@form.ru

Испытательный центр

ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

607188, г. Саров Нижегородской обл., пр. Мира, д. 37

Телефон: (83130) 22224, 22302, 22253

Факс (83130) 22232

E-mail: shvn@olit.vniief.ru

Аттестат аккредитации ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» по проведению испытаний средств измерений в целях утверждения типа № RA.RU.311769 от 07.07.2016 г.

¹

Инструкция - совокупность алгоритмических команд всех алгоритмических шин в одном такте функционального контроля.

²

Максимальное значение числового идентификатора X для модификаций FHF2, FHF3, FHF3M - 8.