eng
Выпуск #1/2025
С. Ефименко, Н. Ковальчук, В. Смолич
ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕРМОТРЕНИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕРМОТРЕНИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Просмотры: 1028
DOI: 10.22184/1992-4178.2025.242.1.118.125
В статье приведен обзор и классификация оборудования для проведения электротермотренировки при мелкосерийном и серийном производстве на предприятиях электронной промышленности, а также при входном контроле у потребителей. Представлены основные характеристики стендов ЭТТ, выпускаемых отечественными предприятиями.
В статье приведен обзор и классификация оборудования для проведения электротермотренировки при мелкосерийном и серийном производстве на предприятиях электронной промышленности, а также при входном контроле у потребителей. Представлены основные характеристики стендов ЭТТ, выпускаемых отечественными предприятиями.
Теги: burn-in testing burn-in test system detection of hidden defects failure rate intermittent failures выявление скрытых дефектов интенсивность отказов перемежающиеся отказы стенд этт электротермотренировка
Особенности проведения электротермотренировки изделий полупроводниковой электроники
С. Ефименко, к.т.н., Н. Ковальчук, к.т.н., В. Смолич
Для электронной аппаратуры важно применение высоконадежной компонентной базы (ЭКБ). Одним из наиболее широко распространенных методов уменьшения интенсивности отказов ЭКБ во время эксплуатации аппаратуры является электротермотренировка. В статье приведен обзор и классификация оборудования для проведения электротермотренировки при мелкосерийном и серийном производстве на предприятиях электронной промышленности, а также при входном контроле у потребителей. Представлены основные характеристики стендов ЭТТ, выпускаемых отечественными предприятиями.
К изделиям полупроводниковой электроники будем относить микросхемы и полупроводниковые приборы. Как известно, типовая зависимость интенсивности отказов изделий полупроводниковой электроники от времени работы имеет три основных периода: первый – период приработки, второй – период нормальной работы, третий – период старения [1]. Период приработки или период «детских» отказов характеризуется тем, что вначале работы интенсивность отказов велика, а затем с течением времени быстро падает (рис. 1). Период нормальной работы отличается тем, что интенсивность отказов на нем самая низкая и постоянная. На периоде старения (после более 25 лет работы) интенсивность отказов снова начинает расти. Существует несколько методов уменьшения интенсивности отказов в период приработки, наиболее действенным и распространенным из которых является электротермотренировка (ЭТТ). Одновременное воздействие температуры и электрического режима приводит к ускорению выявления скрытых дефектов изделий полупроводниковой электроники и отбраковке потенциально ненадежных приборов.
При проведении ЭТТ производится ускорение отказов, вызванных миграцией ионных загрязнений под воздействием электрического поля, влиянием дефектов кремния или окисла типа точечных проколов, а также перемежающимися отказами, в том числе вследствие радиоактивности материалов корпуса.
ЭТТ может проводиться в статическом и динамическом режимах. В статическом режиме на микросхему или полупроводниковый прибор подаются заданные напряжения и токи, которые не изменяются в процессе электротермотренировки. В динамическом режиме на испытуемые приборы подаются изменяющиеся режимы напряжений или токов.
В статическом режиме ЭТТ выявляются отказы, вызванные преимущественно миграцией ионных загрязнений под воздействием электрического поля, а в динамическом режиме – главным образом дефектами кремния или окисла типа точечных проколов. Перемежающиеся отказы не выявляются стандартными способами проведения ЭТТ, когда не проводится контроль состояния каждой микросхемы в процессе тренировки. Их можно обнаружить путем непрерывного наблюдения за работой испытуемого прибора, то есть тестирования во время тренировки.
Большинство предприятий электронной промышленности бывшего СССР использовали для проведения ЭТТ стенды типа СТТ ИМП-5400-002, выпускаемые в 1970–1990-е
годы. Стенды этого типа позволяют проводить электротермотренировку изделий на 36 платах загрузки, использующих разъем РПП72Г2-2ТЗ. За прошедшее время разработано и изготовлено огромное количество плат загрузки микросхем, устанавливаемых в стандартные разъемы РПП72Г2-2ТЗ, позволяющие проводить ЭТТ в статическом и динамическом режимах (рис. 2). При этом наличие контактирования каждого изделия полупроводниковой электроники проверялось на плате перед постановкой в стенд. В процессе проведения ЭТТ проверялось наличие подачи напряжения питания и электрического режима на плату загрузки. Из-за малого количества контактов в разъеме РПП72Г2-2ТЗ проведение проверки подачи электрического режима на каждую микросхему ограничено или невозможно. В настоящее время из-за длительной эксплуатации большинство указанных стендов физически изношено. Учитывая необходимость замены устройств для проведения ЭТТ, а также высокую стоимость плат загрузки микросхем (не менее 1000 долларов США за плату), целесообразно предусмотреть использование старых плат загрузки в новых устройствах для проведения электротермотренировки микросхем.
Кроме того, поскольку платы загрузки микросхем постоянно работают при высокой температуре окружающего воздуха, их металлические части под воздействием кислорода
и влаги окружающей атмосферы подвергаются коррозии, а неметаллические части – старению, потере прочности. Неметаллические части теряют свои изоляционные свойства
и достаточно быстро выходят из строя. Поскольку микросхемы также длительное время находятся под воздействием повышенной температуры воздуха, их выводы окисляются. Появляющийся на них окисел приводит к последующей плохой пайке при сборке электронной аппаратуры. Это ухудшает качество проведения электротермотренировки.
В некоторых современных стендах ЭТТ реализована система подачи сухого азота, которая обеспечивает снижение концентрации кислорода и уменьшение влажности внутри камеры тепла. Азот подается в камеру с повышенным давлением по отношению к атмосферному. Указанное изменение атмосферы внутри камеры приводит к уменьшению коррозии металлических частей плат загрузки, уменьшению степени старения и увеличению прочности их неметаллических частей. Это позволяет увеличить время работы плат загрузки.
Снижение концентрации кислорода и уменьшение влажности внутри камеры тепла при повышенной температуре приводит к снижению окисления выводов микросхем, проходящих ЭТТ. Отсутствие окисла на выводах микросхем улучшает надежность пайки при сборке электронной аппаратуры. Это повышает качество проведения ЭТТ.
Все стенды ЭТТ условно можно разделить на две группы – стенды, преимущественно используемые в серийном производстве на предприятиях, производящих микросхемы и полупроводниковые приборы (табл. 1), и стенды для ЭТТ преимущественно при проведении входного контроля у изготовителя электронной аппаратуры и мелкосерийном производстве (табл. 2).
Стенды ЭТТ для серийного производства
Стенды СЭТТ ИМЭ-600-02, СЭТТ ИМЭ-600-023
В советское время НИИПМ (г. Воронеж) был основным разработчиком и поставщиком стендов ЭТТ для предприятий электронной промышленности СССР. В настоящее время институт разработал и выпускает широкий ряд стендов ЭТТ, которые могут применяться как для входного контроля у изготовителей электронной аппаратуры, так и в серийном производстве на предприятиях полупроводниковой промышленности. Стенды СЭТТ ИМЭ-600-02 и СЭТТ ИМЭ-600-023, выпускаемые НИИПМ, применяются преимущественно в серийном производстве (рис. 3, табл. 1) [2].
Стенды позволяют производить электротермотренировку микросхем, размещенных на 15 платах загрузки. Размеры каждой платы –315 × 590 мм. Для подключения плат используется разъем РПП72Г2-2ТЗ, что обеспечивает возможность использования старых плат загрузки, разработанных для стенда СТТ ИМП-5400-002. Стенды обеспечивают отдельное питание пяти плат загрузки в каждой из трех групп, а также совместное питание всех 15 плат загрузки. Стенды позволяют выполнять ЭТТ как в статическом, так и в динамическом режиме с максимальной тактовой частотой до 20 МГц. Диапазон заданий уровней напряжения цифровой подсистемы – от 0,7 до 12 В. Контроль подачи питания микросхем осуществляется для каждой из 15 плат отдельно. Диапазон доступных напряжений источника питания – от 0 до 36 В при токе до 20 А. В стенде СЭТТ ИМЭ-600-023 применяются четыре источника питания PSW7 30-72 с напряжением до 30 В и током до 72 А и шесть PSW7 30-36 с напряжением до 30 В и током до 36 А.
Стенды FTT-17.08.ХХХ, FTT-17.16.ХХХ, FTT-17.25.ХХХ
Ряд стендов ЭТТ выпускает ООО «Совтест АТЕ» [3].
Стенды отличаются друг от друга объемом камеры, рассчитанной на 8 (FTT-17.08.ХХХ), 16 (FTT-17.16.ХХХ) и 25 (FTT-17.25.ХХХ) плат загрузки. Функциональные возможности стендов не хуже, чем у стендов НИИПМ. Основные характеристики стендов приведены в табл. 1,
а внешний вид представлен на рис. 4. Диапазон температур проведения ЭТТ – от нормальной (25±10 °С) до 155 °С. Стенды оснащены несколькими источниками питания типа БСС.14-5 или БСС.40-5 с напряжением до 14 или 40 В, соответственно, и током до 5 А. Имеется возможность подключения внешнего источника питания типа ZUP, LAB-DSP с напряжением до 500 В и током до 70 А. Предприятие предлагает использовать несколько вариантов исполнения плат загрузки в том числе и плату загрузки под разъем РПП72Г2-2ТЗ (см. рис. 2).
Стенд Formula_BiS
ООО «ФОРМ» специализируется на выпуске тестеров (автоматизированных измерительных систем) для проведения тестирования (измерения электрических параметров и функционального контроля) изделий полупроводниковой электроники. Кроме того, в последнее время компания выпустила два варианта стендов ЭТТ: Formula_BiS и Formula_BiS-2К. Стенд Formula_BiS преимущественно используется в серийном производстве и поставляется в двух вариантах – на 32 и 64 платы загрузки (рис. 5). Formula BiS представляет собой испытательную систему модульного типа, в состав которой входит модуль электроники и один (32 платы загрузки) или два (64 платы загрузки) модуля камеры испытательной с системой термостабилизации [4].
По сравнению со стендами ЭТТ других компаний комплексы Formula_BiS позволяют уменьшить время простоя за счет быстрой замены проходной платы с разъемом под плату загрузки.
В состав стенда Formula_BiS может входить промышленный компьютер, который позволяет снизить риск ошибки оператора за счет применения автоматизированной системы контроля и управления процессами ЭТТ. С помощью программных средств можно управлять режимами испытаний, формировать протоколы испытаний, обеспечивать плавный выход на режим напряжения питания ИМС.
Стенд Formula_BiS-2К будет рассмотрен в следующем разделе.
Стенд ДМТ-146
Основными направлениями деятельности компании ООО «ДМТ Трейдинг» являются разработка и изготовление программно-аппаратных измерительных, испытательных, аналитических и промышленных комплексов семейства «ДМТ», проектирование и комплектование центров входного контроля электронных компонентов, метрологических лабораторий и испытательных центров.
«ДМТ Трейдинг» предлагает два типа стендов ЭТТ:
ДМТ-145 и ДМТ-146. Стенд ДМТ-145 предназначен для использования в мелкосерийном производстве и входном контроле. Он будет рассмотрен в следующем разделе. Для проведения ЭТТ в серийном производстве может быть использован стенд ДМТ-146 (рис. 6). Стенд обеспечивает возможность одновременного испытания 36 плат с ИМС. Количество контролируемых ИМС может доходить до 64 на каждой плате. В общей сложности в стенд можно загрузить до 2304 ИМС [5].
Регулирование температуры происходит посредством регулятора температуры ТЕРМОДАТ 19Е6. Управление всеми задающими сигналами и температурой осуществляется программным способом с помощью панельного промышленного компьютера Advantech PPC-3120 с сенсорным экраном.
Подключение приборов, входящих в состав стенда, к питающей сети осуществляется через вводные автоматические выключатели. В стенде применяются источники питания ВК Precesion XLN 3640 (до 36 В и до 40 А). Возможны два варианта исполнения – с 6 и 12 источниками питания в стенде.
В стенде используются платы загрузки под разъем РПП72Г2-2ТЗ. В случае использования 220-контактного разъема SULLINS FCB110DYRT возможен контроль состояния каждой микросхемы и частичный функциональный контроль в процессе ЭТТ.
В качестве дополнительной опции в стенде может быть предусмотрена подача сухого азота.
Стенд СИТ-210
Одним из направлений деятельности АО «НИИЭТ» является разработка испытательного оборудования на основе обширного опыта в сфере проведения испытаний ЭКБ. АО «НИИЭТ» предлагает стенд СИТ-210, который также может быть использован при проведении ЭТТ в серийном производстве изделий электронной техники (рис. 7, табл. 1). Стенд обеспечивает возможность одновременного испытания 21 платы, на каждой из которой могут быть расположены от 10 до 50 микросхем [6]. В стенде используются платы загрузки размером до 315 × 590 мм под разъем РПП72Г2-2ТЗ.
Стенды ЭТТ для мелкосерийного производства и входного контроля
Стенды СЭТТ ИМЭ-602-020 (040, 060, 080), ИМЭ-601-020 (040)
Помимо рассмотренных выше стендов ЭТТ для серийного производства НИИПМ выпускает и стенды для входного контроля и мелкосерийного производства СЭТТ ИМЭ-602-020 (040, 060, 080) и ИМЭ-601-020 (040) (см. табл. 2) [2]. В этих стендах используются платы загрузки размером до 315х590 мм под разъем РПП72Г2-2ТЗ, то есть возможно применение плат загрузки, разработанных для старых стендов типа СТТ ИМП-5400-002 и стендов для серийного производства ИМЭ-600-02, ИМЭ-600-023. Таким образом все стенды ЭТТ, выпускаемые НИИПМ, совместимы по платам загрузки.
Отличительной особенностью стендов СЭТТ ИМЭ-602-020 (040,060,080) является наличие нескольких независимых камер малого объема. Одна камера позволяет проводить тренировку двух плат размером до 315 × 590 мм. Поскольку стенды содержат от одной (СЭТТ ИМЭ-602-020) до четырех камер (СЭТТ ИМЭ-602-080), то одновременно могут проходить тренировку от двух до восьми плат загрузки. Данные стенды оптимально подойдут для использования в НИИ, КБ и дизайнерских центрах, ориентированных на выпуск мелкосерийных партий радиоэлектронных компонентов.
Стенды СЭТТ ИМЭ-601-020 и СЭТТ ИМЭ-601-040 предназначены для проведения ЭТТ средних и малых партий микросхем. Стенд СЭТТ ИМЭ-601-020 содержит одну камеру, а СЭТТ ИМЭ-601-040 – две камеры. Одна камера позволяет поставить четыре платы загрузки, поэтому одновременно в стенде можно проводить тренировку от четырех до восьми плат.
Стенд Formula_BiS-2K
ООО «ФОРМ» предлагает еще один стенд ЭТТ – Formula_BiS-2K, который отличается тем, что позволяет проводить полный функциональный контроль тренируемых микросхем в процессе ЭТТ (рис. 8, табл. 2) [4]. В его состав включен тестер Formula-2K, который используется для проведения полного тестирования параметров интегральных микросхем. Кроме того, данный стенд позволяет проводить тренировку микросхем в среде сухого азота.
Однако дополнительные функции ограничивают число одновременно тренируемых микросхем – до 8 шт. на плате и до 56 шт. в стенде. Кроме того, стенд не совместим с ранее разработанными платами загрузки, поскольку не использует разъем РПП72Г2-2ТЗ.
Стенд ДМТ-145
ООО «ДМТ Трейдинг» также предлагает стенд ЭТТ ДМТ-145, который может быть использован в мелкосерийном производстве и входном контроле (рис. 9, табл. 2).
В стенде используется оригинальный разъем, позволяющий размещать до 12 микросхем типа 1533ЛА3 на плате и до 192 в стенде [5].
***
Следует отметить, что некоторые отечественные производители аппаратуры (ОАО РКС, «НПЦ ЭлТест» и др.) выпускают собственные стенды ЭТТ [7, 8]. Однако они не совместимы с существующей на предприятиях оснасткой и отличаются высокой стоимостью. Кроме того, широкую номенклатуру стендов выпускают зарубежные компании, такие как EDA Industries (Италия), Incal Technology (США), DI Corporation (Корея), Tamagawa Electronics (Япония), Loranger International Corporation (США), AEHR Test Systems (США) [9–14]. Стенды этих производителей в настоящее время недоступны из-за санкционных ограничений.
ЛИТЕРАТУРА
Горлов М., Строгонов А., Арсентьев С., Емельянов В., Плебанович В. Отбраковочные испытания как средство повышения надежности партий ИС// Технологии в электронной промышленности. 2006. №1. с. 70–75.
http://vniipm.ru/ru/produkciya/category/view/23
http://sovtest-ate.com/equipment/ftt/
https://www.form.ru/ett/bis/
http://dmt.by/production/ispytatelnye-kompleksy.html
https://niiet.ru/06_12_2024/
Патент РФ №2485529 «Система для проведения испытаний на безотказность и электротермотренировки цифровых интегральных схем (ИС) и сверхбольших
интегральных схем (СБИС)», МПК G01R 31/00, 20.06.2013.
https://www.est-test.ru/equipment/oborudovanie2/oborudovanie2_23.html
http://www.eda-industries.com
http://www.incal.com/
http://www.di.co.kr/
http://www.tmele.jp
http://www.loranger.com
http://www.aehr.com
С. Ефименко, к.т.н., Н. Ковальчук, к.т.н., В. Смолич
Для электронной аппаратуры важно применение высоконадежной компонентной базы (ЭКБ). Одним из наиболее широко распространенных методов уменьшения интенсивности отказов ЭКБ во время эксплуатации аппаратуры является электротермотренировка. В статье приведен обзор и классификация оборудования для проведения электротермотренировки при мелкосерийном и серийном производстве на предприятиях электронной промышленности, а также при входном контроле у потребителей. Представлены основные характеристики стендов ЭТТ, выпускаемых отечественными предприятиями.
К изделиям полупроводниковой электроники будем относить микросхемы и полупроводниковые приборы. Как известно, типовая зависимость интенсивности отказов изделий полупроводниковой электроники от времени работы имеет три основных периода: первый – период приработки, второй – период нормальной работы, третий – период старения [1]. Период приработки или период «детских» отказов характеризуется тем, что вначале работы интенсивность отказов велика, а затем с течением времени быстро падает (рис. 1). Период нормальной работы отличается тем, что интенсивность отказов на нем самая низкая и постоянная. На периоде старения (после более 25 лет работы) интенсивность отказов снова начинает расти. Существует несколько методов уменьшения интенсивности отказов в период приработки, наиболее действенным и распространенным из которых является электротермотренировка (ЭТТ). Одновременное воздействие температуры и электрического режима приводит к ускорению выявления скрытых дефектов изделий полупроводниковой электроники и отбраковке потенциально ненадежных приборов.
При проведении ЭТТ производится ускорение отказов, вызванных миграцией ионных загрязнений под воздействием электрического поля, влиянием дефектов кремния или окисла типа точечных проколов, а также перемежающимися отказами, в том числе вследствие радиоактивности материалов корпуса.
ЭТТ может проводиться в статическом и динамическом режимах. В статическом режиме на микросхему или полупроводниковый прибор подаются заданные напряжения и токи, которые не изменяются в процессе электротермотренировки. В динамическом режиме на испытуемые приборы подаются изменяющиеся режимы напряжений или токов.
В статическом режиме ЭТТ выявляются отказы, вызванные преимущественно миграцией ионных загрязнений под воздействием электрического поля, а в динамическом режиме – главным образом дефектами кремния или окисла типа точечных проколов. Перемежающиеся отказы не выявляются стандартными способами проведения ЭТТ, когда не проводится контроль состояния каждой микросхемы в процессе тренировки. Их можно обнаружить путем непрерывного наблюдения за работой испытуемого прибора, то есть тестирования во время тренировки.
Большинство предприятий электронной промышленности бывшего СССР использовали для проведения ЭТТ стенды типа СТТ ИМП-5400-002, выпускаемые в 1970–1990-е
годы. Стенды этого типа позволяют проводить электротермотренировку изделий на 36 платах загрузки, использующих разъем РПП72Г2-2ТЗ. За прошедшее время разработано и изготовлено огромное количество плат загрузки микросхем, устанавливаемых в стандартные разъемы РПП72Г2-2ТЗ, позволяющие проводить ЭТТ в статическом и динамическом режимах (рис. 2). При этом наличие контактирования каждого изделия полупроводниковой электроники проверялось на плате перед постановкой в стенд. В процессе проведения ЭТТ проверялось наличие подачи напряжения питания и электрического режима на плату загрузки. Из-за малого количества контактов в разъеме РПП72Г2-2ТЗ проведение проверки подачи электрического режима на каждую микросхему ограничено или невозможно. В настоящее время из-за длительной эксплуатации большинство указанных стендов физически изношено. Учитывая необходимость замены устройств для проведения ЭТТ, а также высокую стоимость плат загрузки микросхем (не менее 1000 долларов США за плату), целесообразно предусмотреть использование старых плат загрузки в новых устройствах для проведения электротермотренировки микросхем.
Кроме того, поскольку платы загрузки микросхем постоянно работают при высокой температуре окружающего воздуха, их металлические части под воздействием кислорода
и влаги окружающей атмосферы подвергаются коррозии, а неметаллические части – старению, потере прочности. Неметаллические части теряют свои изоляционные свойства
и достаточно быстро выходят из строя. Поскольку микросхемы также длительное время находятся под воздействием повышенной температуры воздуха, их выводы окисляются. Появляющийся на них окисел приводит к последующей плохой пайке при сборке электронной аппаратуры. Это ухудшает качество проведения электротермотренировки.
В некоторых современных стендах ЭТТ реализована система подачи сухого азота, которая обеспечивает снижение концентрации кислорода и уменьшение влажности внутри камеры тепла. Азот подается в камеру с повышенным давлением по отношению к атмосферному. Указанное изменение атмосферы внутри камеры приводит к уменьшению коррозии металлических частей плат загрузки, уменьшению степени старения и увеличению прочности их неметаллических частей. Это позволяет увеличить время работы плат загрузки.
Снижение концентрации кислорода и уменьшение влажности внутри камеры тепла при повышенной температуре приводит к снижению окисления выводов микросхем, проходящих ЭТТ. Отсутствие окисла на выводах микросхем улучшает надежность пайки при сборке электронной аппаратуры. Это повышает качество проведения ЭТТ.
Все стенды ЭТТ условно можно разделить на две группы – стенды, преимущественно используемые в серийном производстве на предприятиях, производящих микросхемы и полупроводниковые приборы (табл. 1), и стенды для ЭТТ преимущественно при проведении входного контроля у изготовителя электронной аппаратуры и мелкосерийном производстве (табл. 2).
Стенды ЭТТ для серийного производства
Стенды СЭТТ ИМЭ-600-02, СЭТТ ИМЭ-600-023
В советское время НИИПМ (г. Воронеж) был основным разработчиком и поставщиком стендов ЭТТ для предприятий электронной промышленности СССР. В настоящее время институт разработал и выпускает широкий ряд стендов ЭТТ, которые могут применяться как для входного контроля у изготовителей электронной аппаратуры, так и в серийном производстве на предприятиях полупроводниковой промышленности. Стенды СЭТТ ИМЭ-600-02 и СЭТТ ИМЭ-600-023, выпускаемые НИИПМ, применяются преимущественно в серийном производстве (рис. 3, табл. 1) [2].
Стенды позволяют производить электротермотренировку микросхем, размещенных на 15 платах загрузки. Размеры каждой платы –315 × 590 мм. Для подключения плат используется разъем РПП72Г2-2ТЗ, что обеспечивает возможность использования старых плат загрузки, разработанных для стенда СТТ ИМП-5400-002. Стенды обеспечивают отдельное питание пяти плат загрузки в каждой из трех групп, а также совместное питание всех 15 плат загрузки. Стенды позволяют выполнять ЭТТ как в статическом, так и в динамическом режиме с максимальной тактовой частотой до 20 МГц. Диапазон заданий уровней напряжения цифровой подсистемы – от 0,7 до 12 В. Контроль подачи питания микросхем осуществляется для каждой из 15 плат отдельно. Диапазон доступных напряжений источника питания – от 0 до 36 В при токе до 20 А. В стенде СЭТТ ИМЭ-600-023 применяются четыре источника питания PSW7 30-72 с напряжением до 30 В и током до 72 А и шесть PSW7 30-36 с напряжением до 30 В и током до 36 А.
Стенды FTT-17.08.ХХХ, FTT-17.16.ХХХ, FTT-17.25.ХХХ
Ряд стендов ЭТТ выпускает ООО «Совтест АТЕ» [3].
Стенды отличаются друг от друга объемом камеры, рассчитанной на 8 (FTT-17.08.ХХХ), 16 (FTT-17.16.ХХХ) и 25 (FTT-17.25.ХХХ) плат загрузки. Функциональные возможности стендов не хуже, чем у стендов НИИПМ. Основные характеристики стендов приведены в табл. 1,
а внешний вид представлен на рис. 4. Диапазон температур проведения ЭТТ – от нормальной (25±10 °С) до 155 °С. Стенды оснащены несколькими источниками питания типа БСС.14-5 или БСС.40-5 с напряжением до 14 или 40 В, соответственно, и током до 5 А. Имеется возможность подключения внешнего источника питания типа ZUP, LAB-DSP с напряжением до 500 В и током до 70 А. Предприятие предлагает использовать несколько вариантов исполнения плат загрузки в том числе и плату загрузки под разъем РПП72Г2-2ТЗ (см. рис. 2).
Стенд Formula_BiS
ООО «ФОРМ» специализируется на выпуске тестеров (автоматизированных измерительных систем) для проведения тестирования (измерения электрических параметров и функционального контроля) изделий полупроводниковой электроники. Кроме того, в последнее время компания выпустила два варианта стендов ЭТТ: Formula_BiS и Formula_BiS-2К. Стенд Formula_BiS преимущественно используется в серийном производстве и поставляется в двух вариантах – на 32 и 64 платы загрузки (рис. 5). Formula BiS представляет собой испытательную систему модульного типа, в состав которой входит модуль электроники и один (32 платы загрузки) или два (64 платы загрузки) модуля камеры испытательной с системой термостабилизации [4].
По сравнению со стендами ЭТТ других компаний комплексы Formula_BiS позволяют уменьшить время простоя за счет быстрой замены проходной платы с разъемом под плату загрузки.
В состав стенда Formula_BiS может входить промышленный компьютер, который позволяет снизить риск ошибки оператора за счет применения автоматизированной системы контроля и управления процессами ЭТТ. С помощью программных средств можно управлять режимами испытаний, формировать протоколы испытаний, обеспечивать плавный выход на режим напряжения питания ИМС.
Стенд Formula_BiS-2К будет рассмотрен в следующем разделе.
Стенд ДМТ-146
Основными направлениями деятельности компании ООО «ДМТ Трейдинг» являются разработка и изготовление программно-аппаратных измерительных, испытательных, аналитических и промышленных комплексов семейства «ДМТ», проектирование и комплектование центров входного контроля электронных компонентов, метрологических лабораторий и испытательных центров.
«ДМТ Трейдинг» предлагает два типа стендов ЭТТ:
ДМТ-145 и ДМТ-146. Стенд ДМТ-145 предназначен для использования в мелкосерийном производстве и входном контроле. Он будет рассмотрен в следующем разделе. Для проведения ЭТТ в серийном производстве может быть использован стенд ДМТ-146 (рис. 6). Стенд обеспечивает возможность одновременного испытания 36 плат с ИМС. Количество контролируемых ИМС может доходить до 64 на каждой плате. В общей сложности в стенд можно загрузить до 2304 ИМС [5].
Регулирование температуры происходит посредством регулятора температуры ТЕРМОДАТ 19Е6. Управление всеми задающими сигналами и температурой осуществляется программным способом с помощью панельного промышленного компьютера Advantech PPC-3120 с сенсорным экраном.
Подключение приборов, входящих в состав стенда, к питающей сети осуществляется через вводные автоматические выключатели. В стенде применяются источники питания ВК Precesion XLN 3640 (до 36 В и до 40 А). Возможны два варианта исполнения – с 6 и 12 источниками питания в стенде.
В стенде используются платы загрузки под разъем РПП72Г2-2ТЗ. В случае использования 220-контактного разъема SULLINS FCB110DYRT возможен контроль состояния каждой микросхемы и частичный функциональный контроль в процессе ЭТТ.
В качестве дополнительной опции в стенде может быть предусмотрена подача сухого азота.
Стенд СИТ-210
Одним из направлений деятельности АО «НИИЭТ» является разработка испытательного оборудования на основе обширного опыта в сфере проведения испытаний ЭКБ. АО «НИИЭТ» предлагает стенд СИТ-210, который также может быть использован при проведении ЭТТ в серийном производстве изделий электронной техники (рис. 7, табл. 1). Стенд обеспечивает возможность одновременного испытания 21 платы, на каждой из которой могут быть расположены от 10 до 50 микросхем [6]. В стенде используются платы загрузки размером до 315 × 590 мм под разъем РПП72Г2-2ТЗ.
Стенды ЭТТ для мелкосерийного производства и входного контроля
Стенды СЭТТ ИМЭ-602-020 (040, 060, 080), ИМЭ-601-020 (040)
Помимо рассмотренных выше стендов ЭТТ для серийного производства НИИПМ выпускает и стенды для входного контроля и мелкосерийного производства СЭТТ ИМЭ-602-020 (040, 060, 080) и ИМЭ-601-020 (040) (см. табл. 2) [2]. В этих стендах используются платы загрузки размером до 315х590 мм под разъем РПП72Г2-2ТЗ, то есть возможно применение плат загрузки, разработанных для старых стендов типа СТТ ИМП-5400-002 и стендов для серийного производства ИМЭ-600-02, ИМЭ-600-023. Таким образом все стенды ЭТТ, выпускаемые НИИПМ, совместимы по платам загрузки.
Отличительной особенностью стендов СЭТТ ИМЭ-602-020 (040,060,080) является наличие нескольких независимых камер малого объема. Одна камера позволяет проводить тренировку двух плат размером до 315 × 590 мм. Поскольку стенды содержат от одной (СЭТТ ИМЭ-602-020) до четырех камер (СЭТТ ИМЭ-602-080), то одновременно могут проходить тренировку от двух до восьми плат загрузки. Данные стенды оптимально подойдут для использования в НИИ, КБ и дизайнерских центрах, ориентированных на выпуск мелкосерийных партий радиоэлектронных компонентов.
Стенды СЭТТ ИМЭ-601-020 и СЭТТ ИМЭ-601-040 предназначены для проведения ЭТТ средних и малых партий микросхем. Стенд СЭТТ ИМЭ-601-020 содержит одну камеру, а СЭТТ ИМЭ-601-040 – две камеры. Одна камера позволяет поставить четыре платы загрузки, поэтому одновременно в стенде можно проводить тренировку от четырех до восьми плат.
Стенд Formula_BiS-2K
ООО «ФОРМ» предлагает еще один стенд ЭТТ – Formula_BiS-2K, который отличается тем, что позволяет проводить полный функциональный контроль тренируемых микросхем в процессе ЭТТ (рис. 8, табл. 2) [4]. В его состав включен тестер Formula-2K, который используется для проведения полного тестирования параметров интегральных микросхем. Кроме того, данный стенд позволяет проводить тренировку микросхем в среде сухого азота.
Однако дополнительные функции ограничивают число одновременно тренируемых микросхем – до 8 шт. на плате и до 56 шт. в стенде. Кроме того, стенд не совместим с ранее разработанными платами загрузки, поскольку не использует разъем РПП72Г2-2ТЗ.
Стенд ДМТ-145
ООО «ДМТ Трейдинг» также предлагает стенд ЭТТ ДМТ-145, который может быть использован в мелкосерийном производстве и входном контроле (рис. 9, табл. 2).
В стенде используется оригинальный разъем, позволяющий размещать до 12 микросхем типа 1533ЛА3 на плате и до 192 в стенде [5].
***
Следует отметить, что некоторые отечественные производители аппаратуры (ОАО РКС, «НПЦ ЭлТест» и др.) выпускают собственные стенды ЭТТ [7, 8]. Однако они не совместимы с существующей на предприятиях оснасткой и отличаются высокой стоимостью. Кроме того, широкую номенклатуру стендов выпускают зарубежные компании, такие как EDA Industries (Италия), Incal Technology (США), DI Corporation (Корея), Tamagawa Electronics (Япония), Loranger International Corporation (США), AEHR Test Systems (США) [9–14]. Стенды этих производителей в настоящее время недоступны из-за санкционных ограничений.
ЛИТЕРАТУРА
Горлов М., Строгонов А., Арсентьев С., Емельянов В., Плебанович В. Отбраковочные испытания как средство повышения надежности партий ИС// Технологии в электронной промышленности. 2006. №1. с. 70–75.
http://vniipm.ru/ru/produkciya/category/view/23
http://sovtest-ate.com/equipment/ftt/
https://www.form.ru/ett/bis/
http://dmt.by/production/ispytatelnye-kompleksy.html
https://niiet.ru/06_12_2024/
Патент РФ №2485529 «Система для проведения испытаний на безотказность и электротермотренировки цифровых интегральных схем (ИС) и сверхбольших
интегральных схем (СБИС)», МПК G01R 31/00, 20.06.2013.
https://www.est-test.ru/equipment/oborudovanie2/oborudovanie2_23.html
http://www.eda-industries.com
http://www.incal.com/
http://www.di.co.kr/
http://www.tmele.jp
http://www.loranger.com
http://www.aehr.com
Отзывы читателей
