Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) ( 62 ) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (62)

Таблица 8.1. Характеристики эондовых держателей

Характеристика

УК-1

Число контактирований

500 ООО

1 500 ООО

Минимальное расстояние между иглами, мм

Число игл в ряду при размере площа-

0,2...0,3

0,1...0,2

До 8 в одном

До 30 игл в 1-м

док и промежутке 0,12 мм

ряду

ряду; 160 игл

в двух рядах;

по четырем сторо-

нам 240 игл

Переходное сопротивление при токе

0,3... 1,0

0,1...0,5

50 мА, Ом

Емкость между иглами, пФ

2...3

Не более 1,5

Усилие прижима, г

6...8

8...10

Разновысотиость, мм

Не более 0,03

Периодичность регулировки

В каждой смене

Не требуется

или после сбоя

Для контроля и определения качества контактирования широко применяются специальные тесты, выполняемые перед началом измерения ИС на пластине. На рис. 8.1 приведена топология тестового кристалла, предназначенного для проверки контактирования зондов при измерении на пластине 8-разрядного АЦП. В ней все контактные площадки кристалла соединены металлизацией.

Далее, перед измерением параметров ИС на пластине, осуществляется измерение падения напряжения (при заданном токе) на тестовом кристалле, при котором определяется двойное переходное сопротивление контактирования. Если такой тестовый кристалл размещен непосредственно на рабочей пластине, появляется возможность одновременной оценки качества металлизации каждой рабочей пластины, а производительность измерения значительно увеличивается.

Для исключения быстрого вывода из строя зондовых игл и увеличения переходного сопротивления, вызванного их обгоранием при больших токах ИС, подключение к пластине и отключение осуществляют только в обесточенном режиме.

Иногда при измерении параметров ИС на пластине значительное влияние на их величину имеет свет, попадающий на измеряемый кристалл от источника подсветки зондов,, а также свет окружающей среды (попадание прямых солнечных лучей или источников электрического освещения). Для исключения этого используются экраны, препятствующие попаданию света окружающей среды (освещения помещения) на измеряемый кристалл. Подсветка кристалла от источника микроскопа зондовой установки осуществляется лишь в процессе ориентации пластины на зондовом столике или при выставлении зондов. Процесс измерения происходит при полностью затемненном кристалле.




Измеритель Н статических параметров

Блок программноао рправлвния

Предметный стол с ИС

Устройство

Механизм

рправлвния

перемещения

перемещения

луча

Излучатель

„Электроника

лазера

100-25"

Источник питания лазера

Рис 8 I. Топология тестового кристалла для проверки переходного сопротивления контактирования ИС К1107ПВ2

Рис. 8 2. Обобщенная структурная схема автоматизированной установки лазерной подгонки ИС ЦАП 14 КТЛ800-007

Особенно труднорешаемой проблемой является устранение паразитных генераций, имеющих место при измерении параметров быстродействующих ИС, особенно ЦАП и АЦП. Необходимо отметить, что способы решения этой проблемы заключаются в подборе оптимальных схемотехнических и конструктивных решений кабеля, соединяющего зонд с измерителем, а также зондовой платы, индивидуальной для каждого типа ИС. Причинами возникновения генерации и помех в основном бывают взаимосвязи между линиями, находящимися в одном жгуте (особенно для быстродействующих АЦП, где фронты тактовых импульсов составляют наносекунды). Чтобы исключить погрешности измерения, возникающие из-за генераций и помех, а также погрешности, связанные с падением напряжения на кабеле при больших токах потребления, используются двухпроводные линии: коаксиальные кабели или экранированные (с изолированным экраном) линии передачи, отдельные для цифровых и аналоговых цепей.

8.2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПОДГОНКА

Для доведения точностных ХП до заданных пределов в процессе их изготовления имеется операция подгонки. Как правило, подгонка используется при изготовлении высокоразрядных ЦАП и АЦП (начиная с 10-12 разрядов), так как технология изготовления как пассивной, так и активной их частей не обеспечивает необходимую точность.



Подгонка бывает поэлементная и функциональная. При поэлементной подгонке сопротивления всех резисторов с необходимой точностью доводятся до номинальных значений. Наиболее часто применяется функциональная подгонка, в процессе которой контролируются реальные ХП и их отклонения от номинальных значений. Подгонка при этом осуществляется по результирующей (необходимой) ХП.

Подгонка, как правило, осуществляется разрушением резистцв-ного слоя элементов ЦАП или АЦП. Часто для этой цели используют лазерный луч (с диаметром, равным единицам или десяткам микрон), хотя применяется и подгонка электронным лучом, электроэрозией, химическим травлением и т. д. При лазерной подгонке точность зависит от алгоритма ее осуществления и траектории реза. Для грубой подгонки проводится предперпендикуляр-ный рез, для точной - параллельный.

Операция подгонки является достаточно трудоемкой, так как в ее процессе осуществляется непосредственно измерение параметров ХП. Для проведения подгонки используются автоматизированные установки, состоящие из лазерного устройства, координатного подвижного столика, измерительно-вычислительного устройства, а также устройства управления столиком. Технические характеристики систем подгонки в основном определяются параметрами измерительного устройства и лазера. Существующие системы подгонки обеспечивают подгонку ЦАП и АЦП, имеющих 12-14 разрядов и более [ПО, 142™ 145, 153].

На рис. 8.2 приведена обобщенная структурная схема автоматизированной установки лазерной подгонки ИС ЦАП. При проведении подгонки проводятся следующие операции:

1. Установка ИС в контактирующее устройство, ориентация по осям координат и выставление луча лазера в начальную точку отсчета (осуществляется вручную оператором).

2. Измерение параметров ЦАП и принятие решения о пригодности ИС к настройке.

3. Функциональная настройка.

4. Измерение всех статических параметров или параметров, характеризующих точность настройки, и разбраковка по принципу ГОДЕН-БРАК.

Установка подгонки имеет разные режимы работы, позволяющие провести настройку по этапам - по каждому резистору с остановкой, анализ результатов настройки и т. д. (см. рис. 8.2).

Основные технические характеристики системы

Максимальное перемещение луча лазера по осям

X и Y, мм............ ±6

Точность перемещения, мкм....... ±5

Дискретность перемещения, мкм...... 2,5

Мощность излучения лазера, Вт...... Не менее 6

След луча лазера на обрабатываемой поверхности,

мкм............. Не более ЮХЮ



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) ( 62 ) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73)