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集成电路高低温测试技术在新品检测中的应用

作者: 网络 编辑: 瑞凯仪器 来源: 网络 发布日期: 2020.07.22

    近几年来,本实验室连续开展了大规模集成电路的新品检测工作,如侦察运算电路、BCH编译码器、CRT地址产生电路及接口电路等,基本上都是规模较大的CMOS电路,对静电敏感,工作速度较快。在高、低温电性能测试中成功地采用了该集成电路高、低温电性能测试系统,积累了一些有益的经验。通过实际应用发现,必须注意以下一些具体的环节,如测试板的隔离、防潮,被测器件的静电保护,被测器件芯片温度的确定等问题,才能快速、准确地完成CMOS VLSI的高、低温电性能测试。

集成电路高低温测试技术在新品检测中的应用

    在高低温测试时,将变温头直接罩在测试设备的DUT板上,如果不采取隔离措施,测试设备的DUT板将会处于+125℃的高温和-55℃的低温环境,势必影响测试系统的性能和测试结果。在实际测试时,我们将一种防静电的隔热胶垫放在测试系统的DUT板上,在测试夹具处开一小口将测试夹具露出,这样对测试系统的DUT板起到一定的保护作用,但如果DUT板长期处于高温或低温环境,隔热胶垫的作用将大为减弱,基于此,我们在设置温度控制程序时对它进行了调整。在高温测试时,将温度控制程序设为,在每个样品测试完成换样品前,让变温头向DUT板送凉气流10s,然后才结束温控程序换样品,这样就加速了DUT板的散热,将高温对DUT板造成的影响降到最低。在低温测试时,将温度控制程序设为,在每个样品测试完成换样品前,让变温头向DUT板送热气流10s。然后才结束温控程序换样品,这样DUT板上的温度已接近室温,在换样品时就避免了环境温度与低温的对流、造成DUT板凝水。对于被测器件的防静电措施有:隔热胶垫采用防静电材料;遮盖被测器件的小罩由导热防静电材料所制。

    在用该高、低温测试系统做温度测试时,系统有温度传感器叮测到器件底部的温度,虽然气流是重直于DUT表面而下,但DUT的底部还是属于器件表面,如何确定DUT芯片温度的建立时间,是个比较复杂的问题。因为DUT芯片温度的建立时间受很多因系的影响,如DUT的材料、形状尺寸,温度以及气体流量的大小等因素的影响。不同的器件芯片温度的建立时间是不一样的,温度建立时间是指系统变温( 升温获降温)开始,到建立新的热平衡,即被测器件芯片温度达到设定值这一段时间。某公司给出了1000Ω电阻温度探测器(RTD)的温度建立时间曲线,如图3所示。图3表明不同的RTD其温度建立时间是不同的。

不同的RTD其温度建立时间是不同

    DUT芯片温度的建立时间对于高、低温测试是非常重要的指标,只有在大于建立时间的时间段内测试,测试的数据才能真正地反映设定温度点的性能及具有重复性。对于复杂的大规模集成电路,我们采取在开始高、低温测试前,通过反复试验,确定被测器件芯片温度的建立时间。在热流系统显示达到设定温度开始,对被测器件进行多次电参数测试,当其电参数趋于稳定并具有可重复性时,将这段时间确定为DUT芯片温度的建立时间。经过反复试验发现,系统的温度传感器测得的被测器件底部温度与芯片温度基本一致。

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