集成电路加载板校准规范.docx

湖北省计量技术规范JJF（鄂）×××X2023集成电路测试系统加载板校准规范CalibrationSpecificationforloadboardofIntegratedCircuitTestSystem（报批稿）××××发布××××实施湖北省市场监督管理局发布JJF（鄂）XX20XX集成电路测试系统加载板校准规范I IC ，典R YYYYYYCaIibrationSpecificationforloadboardofIintegratedCircuitTestSystem归口单位：湖北省市场监督管理局主要起草单位：中国船舶集团有限公司第七。九研究所本规范委托中国船舶集团有限公司第七。九研究所负责解释本规范主要起草人：孙崇钧（中国船舶集团有限公司第七。九研究所）刘倩（中国船舶集团有限公司第七。九研究所）T超（中国船舶集团有限公司第七。九研究所）薄涛（中国船舶集团有限公司第七。九研究所）张明虎（中国船舶集团有限公司第七。九研究所）引言III1范围12术语12.1加载板13概述13.1 用途13.2 原理13.3 结构14计量特性24.1 外观及附件24.2 传输速率24.3 幅值衰减24.4 误码率24.5 上升时间25校准条件25.1 环境条件25.2 校准用设备36校准项目和校准方法36.1 校准项目36.2 校准方法37校准结果表达78复校时间间隔8附录A测量不确定度评定示例9附录B校准记录格式13JJF（鄂）XX-XXXX本规范的编制依据JJFlo71-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1001-2011通用计量术语及定义、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示编制。本规范为首次发布。JJF（鄂）XX-XXXX集成电路测试系统加载板校准规范1范围本规范适用于集成电路测试系统加载板(以下简称“加载板”)的校准，也可用于新制备的加载板交付和验收时的性能验证。2术语1.1 加载板LOadbOard集成电路测试系统测试通道口与被测集成电路引脚之间的连接电路，通常是以绝缘板为基材，切成一定尺寸，附有设计好的导电图。3 概述3.1 用途加载板能够实现集成电路测试系统输入/输出端口与被测集成电路的输入/输出引脚之间的互连，也能作为计量标准装置与被校准集成电路测试系统信息交互。3.2 原理图1是集成电路测试系统加载板工作原理示意图。信号从信号发射模块发出后通过集成电路测试系统内部总线到达测试系统的测试通道口弹簧针(PogOPin),再通过加载板到达被测集成电路引脚(DUT(DeviceunderTest)1/0)。反之，信号从被测集成电路引脚到达加载板，通过集成电路测试系统内部总线到达信号比较模块。图1加载板工作原理示意图3.3 结构如图2所示，加载板通常安装在固定架(Stiffener)上以实现与测试系统的完全适配，待测芯片置于加载板中间位置，通过测试座(DUTSoCket)与加载板中间过孔(PogoBlocks)连接，上下两排过孔位于两边位置，与集成电路测试系统测试头上的弹簧针连接，引出电源、数字信号、模拟信号等测试资源。中间过孔g* q* *l w aap- " - P " tJ*-*M+E gWM D*M ： WWM Z>i 三3WMi.*mh3 >I Sil " i-J ta? <<二1Pogo Blocks一 C-图2加载板结构示意图4 计量特性4.1 外观及附件加载板外观应完好无损，无明显弯曲，无影响正常工作的机械损伤。4.2 传输速率a）传输速率范围：200MbPS3.6Gbps;b）最大允许误差：±0.01%。4.3 幅值衰减a）信号幅值衰减范围：10dB;b）信号幅度范围：20OmVIV；c）最大允许误差：±2dB。4.4 误码率误码率范围：0-1x10-2。4.5 上升时间a）上升时间范围（10%90%）：<lns;b）最大允许误差：±120pso注：加载板的具体量程、最大允差等技术指标以加载板生产厂家的说明书为准。5校准条件5.1 环境条件环境条件及其要求如下：a）环境温度：15°C30；b）相对湿度：30%70%；c）供电电源：交流电压（220±22）V,频率（50±l）Hz;d）防静电等级：2级。5.2 校准用设备5.2.1 校准用设备应经过法定计量技术机构检定或校准，满足校准使用要求，并在有效期内。5.2.2 码型发生器（具有随机码型发生功能）1）合成随机码频率输出范围：100Hz2GHz;2）最大允许误差：±l×10'5o5.2.3 高速示波器（具有眼图采集功能）1）幅值测量范围：200mVlV,分辨力O.lmV；2）幅值测量最大允差：±2%；3）上升时间范围：350ps;4）上升时间测量最大允许误差：40pso5.2.4 探针台带宽：26GHz。5.2.5 接口适配器阻抗：5O±1）6校准项目和校准方法6.1校准项目校准项目见表Io表1校准项目一览表序号校准项目校准方法条款1外观和附件6.2.12传输速率6.2.23幅值衰减6.2.34误码率6.2.45上升时间6.2.56.2校准方法6.2.1外观和附件通过目检或手动等方法对加载板的外观进行检查。被校准的加载板外观应完好无损，无明显弯曲，无影响正常工作的机械损伤。对加载板进行操作时，应采取防静电措施，如使用防静电手镯等，以避免静电对被校加载板及校准装置产生危害。6.2.2传输速率校准传输速率校准的连接方式如图3所示。PogoviaPogopinDUrI/O图3传输速率校准连接图校准步骤如下：a）将码型发生器和高速示波器分别连接到被校加载板的输入和输出端。被校加载板输入端通过弹簧针接口与码型发生器连接，安装接口适配器，将探针台上的探针定位到接口适配器的焊盘上并与高速示波器连接。b）对校准仪表按说明书要求进行预热，确定其工作在正常状态。c）控制码型发生器输出占空比为50%的数字信号，传输速率设置为200MbPS开始递增，一般为200MbPs、IGbps、3.6Gbps,通过边界扫描方式对测量范围进行界定。用示波器采集输出波形，记录传输速率测量值并生成眼图。d）传输速率测量偏差按照公式（1）计算：=1-.式中：M一被校信号传输速率偏差，bps；一一被校信号传输速率设置值，bps；fs一一被校信号传输速率测量值，bpsoe）如图3所示，将眼图等效为一个六边形ABCDEF,根据上升时间、眼高、眼宽等参数计算出六边形的面积，其中，眼宽表示为点FC的距离；眼高表示为点AE或BD的距离；上升时间表示为点F到点A的时间。f）如图4所示，将理想状态下传输信号的形状等效为眼图的外接矩形根据信号的幅度、频率计算出该矩形面积，矩形的长为信号传输周期，图中表示为点A，B，或CD，的距离，矩形的宽为数字信号的幅度，图中表示为点或B,C,的距离。图4眼图等效示意图g)按照公式(2)计算出眼图面积，计算方法如下：Seye-(V½yeTr)XHeye(2)式中：眼宽测量值，S;Heye眼高测量值，VoTr眼图上升时间测量值，S；Seye眼图面积，VSo按照公式(3)计算出眼图外接矩形面积，计算方法如下：SreczzVVrec×HreC(3)式中：SreC眼图外接矩形面积，Vs；WreC标准源传输周期，S；Hrec标准源幅值，V。h)将六边形以及矩形的面积的比值与给定的阈值进行比较，将眼图与其外接矩形面积比不小于1/2作为眼图质量的判定条件，大于等于给定的阈值则可判断在此传输速率下通过加载板的信号质量是合格的，小于则不合格。i)传输速率校准其它测量点重复a)h)。7.2.3幅值衰减校准幅值衰减校准的连接方式如图5所示。POgOvfaPogopinDuTI/O图5幅值衰减校准连接图校准步骤如下:a）利用码型发生器跟随器功能将标准源信号分为幅值相等、相位相同的两路信号，将码型发生器和高速示波器分别连接到被校加载板的输入和输出端。被校加载板输入端通过弹簧针接口与码型发生器连接，输出端安装接口适配器，将探针台上的探针定位到接口适配器的焊盘上并与高速示波器连接。b）对校准仪表按说明书要求进行预热，确定其工作在正常状态。c）控制码型发生器输出占空比为50%数字信号，设置码型发生器参考中心频率为200Mbps.IGbps.3.6Gbps,用示波器采集输出波形，数字信号的幅值每个量程至少选取三个校准点，测量两路信号波形的幅值，通过信号衰减对数比公式计算出幅值衰减程度。d）按照公式（4）计算信号的幅值衰减，计算方法如下：VV=201g-（4）½Ml式中：Vmi示波器CHl所采集到信号的峰峰值，V;示波器CH2所采集到信号的峰峰值，V；V幅值衰减，dBoe）幅值衰减校准其它测量点重复a）d）。7.2.4 误码率校准误码率校准的连接方式如图5所示。PoroviaPogopinDUrI/O图6误码率校准连线图校准步骤如下：a）将码型发生器和误码检测仪分别连接到被校加载板的输入和输出端。被校加载板输入端通过弹簧针接口与码型发生器连接，输出端安装接口适配器，将探针台上的探针定位到接口适配器的焊盘上并与误码检测仪连接。b）对校准仪表按说明书要求进行预热，确定其工作在正常状态。c）设置码型发生器时钟源参考中心频率为200MbpslGbps>3.6Gbps,控制码型发生器输出峰峰值1V（偏置OV,交叉点50%）,设置向量类型为伪随机码，信号的码长至少选取三个校准，一般为2x107-1、2×1015-l>2x103Ll的码型信号，由误码检测仪接收经过加载板后的信号，并给出误码率结果。d）控制码型发生器向码型信号注入误码率为IXlo-2、IXKy7、Ri。山的误码；e）误码率校准其它测量点重复a）d）°7.2.5 上升时间校准上升时间校准的连接方式如图3所示。校准步骤如下：a）将码型发生器和高速示波器分别连接到被校加载板的输入和输出端。被校加载板输入端通过弹簧针接口与码型发生器连接，输出端安装接口适配器，将探针台上的探针定位到接口适配器的焊盘上并与高速示波器连接。b）对校准仪表按说明书要求进行预热，确定其工作在正常状态。C）设置码型发生器信号上升时间为fro,示波器测量快沿信号的上升时间为tri,按照公式（5）计算信号的上升时间，计算方法如下：。=7（5）式中：tr上升时间，S；rt）快沿的上升时间，S;M示波器所采集到快沿的上升时间，S。d）上升时间校准其它测量点重复a）c）。7校准结果表达校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：a）标题，如“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e）客户的名称和地址