集成电路加载板校准规范编制说明.docx

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1、集成电路测试系统加载板校准规范编制说明国防科技工业微电子一级计量站2023年9月集成电路测试系统加载板校准规范编制说明一、任务来源及计划要求任务来源于鄂市监办量202260号”省市场监管局办公室关于印发2022年度地方计量规范制修订计划的通知”。根据该计划，集成电路测试系统加载板校准规范应于2023年10月完成报批稿的编制工作。二、编制过程（一）编制原则集成电路测试加载板（以下简称“加载板”）用于连接测试系统的测试资源和待测芯片（DUT）,当待测芯片具有高速测试需求时，加载板需要满足高速信号传输需求，包括阻抗特性、信号完整性和电源完整性的要求等，以保证信号传输质量。加载板是集成电路测试系统测试

2、通道口弹簧针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形，实现集成电路输入/输出端口与被测集成电路的输入/输出引脚之间的互连，加载板的设计与制备是集成电路测试开发流程中重要的一环。另外，加载板也是集成电路测试系统计量标准装置的必要组成部分，是计量标准装置与被校准集成电路测试系统信息交互的电路接口，集成电路测试系统的所有电气资源和通道都是通过加载板与计量标准装置相连接。所以，加载板的信号传输性能直接影响了被校准集成电路测试系统的校准结果，也影响了整个计量标准装置的技术指标和计量能力。制定集成电路测试系统加载板校准规范，用于规定加载板的计量特性、校准条

3、件、校准项目以及校准方法，分析加载板校准过程测量不确定度，保障加载板计量需求，用于加载板交付和验收时的校准。集成电路测试系统加载板校准规范规定了加载板的计量特性、校准条件、通用要求、校准项目以及校准方法。集成电路测试系统加载板校准适用于各类加载板的校准，也可用于新制备的加载板交付和验收时的性能验证。本规范按照JJFlO71国家计量校准规范编写规则的规定编写。本规范的编制充分考虑了行业内现有加载板的使用与分布状况，以保证规范满足现有加载板的溯源要求。本规范分别编写传输速率、幅值衰减、误码率、上升时间等校准项目的校准方法。（二）起草工作分工起草工作具体分工如下表所示:起草人单位起草人职称承担的起草

4、工作中国船舶集团有限公司第七。九研究所孙崇钧高级工程师校准规范编写；试验报告编写；测量不确定度评定报告编写；编制说明编写刘倩高级工程师校准方法研究丁超工程师校准方法研究薄涛工程师试验报告编写张明虎研究员校准方法研究（三）征求意见情况标准起草小组计划将集成电路测试系统加载板校准规范（征求意见稿）函询中国船舶集团有限公司第七一七研究所计量检测中心、湖北航天技术研究院计量测试技术研究所、中国船舶集团有限公司第七二二研究所计量检测中心、中国船舶集团有限公司第七一O研究所（国防弱磁一级站）、湖北江城实验室、武汉精测电子、武汉嘉仪通科技有限公司、湖北省质标所、湖北省计量测试技术研究院、中国船舶集团有限公司

5、第七一九研究所质量安全环保部、武汉航空仪表有限责任公司质量管理部、华中科技大学机械学院、华中科技大学集成电路学院、武汉大学工业科学研究院、中国地质大学自动化学院、襄阳航泰动力机器厂、中国兵器工业集团江山重工研究院有限公司计量检测中心等17家相关单位。（四）编制阶段工作情况整个校准规范的编制过程是：2022年11月至2023年1月，组建标准起草小组，形成了校准规范的草案;2023年2月至5月，依据规范草案对典型的集成电路测试系统加载板进行试验验证和测量不确定度评定工作，并修改完善规范草案，形成征求意见稿；2023年6月至8月，对外广泛征求了意见，标准起草小组对反馈意见进行处理，形成了送审稿。20

6、23年9月召开了校准规范审定会议，本校准规范通过了审查，并根据审定会议上提出的意见，修改完善了校准规范及相关资料。2023年10月向省市场监督局报送省地方计量规范报批表、报批稿以及编制说明、试验报告、不确定度评定报告、向社会公示技术规范验证数据情况、专家审查表(预评价)等相关材料。三、计量技术规范主要技术内容说明本规范的主要技术内容说明如下：1、范围本规范适用于各类加载板的校准，也可用于新制备的加载板交付和验收时的性能验证。2、术语本规范的术语和定义说明。3、概述对加载板的用途、原理和结构进行了简要描述。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

7、作为计量标准装置与被校准集成电路测试系统信息交互。集成电路测试系统加载板工作原理是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)lO)o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。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

8、出电源、数字信号、模拟信号等测试资源。4、计量特性规定了被校准加载板的计量特性。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%o4.3 幅值衰减a）信号幅值衰减范围：10dB;b）信号幅度范围：200mV-lV;c）最大允许误差：2dB04.4 误码率误码率范围：0lxl0-204.5 上升时间a）上升时间范围（10%90%）:lns；b）最大允许误差：120pso5、校准条件规定了环境条件及校准用设备。此处校准用设备的技术指标依据且符合现有加载板的测量能力。6、校准项目

9、和校准方法4个校准项目的校准方法：传输速率、幅值衰减、误码率、上升时间。7、校准结果表达规定了证书应该包括的信息。8、复校时间间隔对复校时间间隔进行了建议。9、附录对校准结果测量不确定度评定、校准原始记录格式等内容进行了阐述。四、验证试验情况本规范编制过程中，对规范中的校准项目包括传输速率、幅值衰减、误码率、上升时间，进行了全面的验证试验，并形成了测量不确定度评定报告及试验报告。经验证本规范的计量特性要求、校准条件、校准方法科学合理，试验结果符合预期。五、与国内外相关计量技术规范的对比分析目前在有关集成电路测试系统高速加载板计量方面，尚没有对集成电路测试系统加载板的校准的技术规范。现有的计量技

10、术规范无法完成集成电路测试系统加载板的量值溯源。集成电路测试系统加载板校准规范面向集成电路产业中封测、应用环节，完成对集成电路测试系统高速加载板的校准。编制集成电路测试系统加载板校准规范，可以有效保证集成电路测试系统计量标准装置的准确性，提高计量标准装置的计量能力和技术指标，保障被校准集成电路测试系统校准结果的准确性，从而保障集成电路量值的准确可靠。六、项目说明6.1 使用基于外部仪表的校准方法完成加载板校准的特点由于加载板大多数是以送检方式进行校准的，本规范采用了基于外部仪表的校准方法，无需集成电路测试系统，解决了在没有配套集成电路测试系统时的加载板校准，更适合于日常的校准服务，基于外部仪表

11、的加载板校准方法增强了加载板校准方法的使用灵活度，扩大了加载板校准技术的应用范围，校准过程中使用示波器、误码仪等外部仪表，在加载板与测试通道口弹簧针的连接处发送高速数字信号，在加载板与集成电路的接口处采集信号，通过对比各个参数的变化情况来实现加载板的校准。可见，使用基于外部仪表的校准方法完成加载板校准，相对其他方法具有多方面的优势。6.2 校准参数选定原则本规范选取了加载板最常见的参数，包括：传输速率、幅值衰减、误码率、上升时间。加载板传输速率是指高速数字信号每秒钟传输的有效比特数，在高速数字信号传输过程中，信号。和1之间的串扰是无法消除的，信号O和1之间的串扰明显增大，此时加载板的质量对其传

12、输的信号的完整性会产生较为明显的影响，传输速率是反映高速加载板性能的最关键的参数。同时，加载板上高速信号传输速度的提高势必会引发信号上升/下降时间的减小，高频下传输线效应越来越不容忽视，任何一个微小电路元件甚至拐角和过孔都会引入很大的寄生参数，引起集成电路测试系统时序紊乱、损耗加大、串扰增加等问题。当加载板出现传输线效应，高频下互连结构的寄生效应会引入损耗和噪声。为了保证高速测试信号能够以正确的幅值、时序在加载板中传播，并且不被外界干扰，就必须对高速集成电路测试加载板传输速率、幅值衰减、误码率、上升时间计量特性进行校准。七、实施计量技术规范的措施及建议集成电路测试系统型号数量众多，针对不同型号

13、的集成电路所使用的加载板也不同，同一型号的集成电路测试系统由于其资源配置的区别，加载板的设计也会有所变动。本规范提出了基于外部仪表的校准方法的集成电路测试系统加载板的通用校准方法，建议各集成电路测试系统的生产单位、使用单位及相关计量技术机构按照本规范开展集成电路测试系统加载板校准工作。同时，建议采用校准软件将校准过程中仪表控制、参数设置、数据采集和处理等功能进行整合，以实现集成电路测试系统加载板校准装置对被校加载板的每个通道、所有参数的全覆盖校准，并能够实现较好的用户交互性及扩展性。校准软件属于过程检测、控制类软件，建议采用LabView开发环境的事件结构对校准软件进行有效的规划，增加可读性并且便于修改，有效提高了软件运行效率。八、参考资料JJF1071-2010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