Laetud seadme mudeli (CDM) ESD-püstolid integraallülituste testimiseks

ESD-CDMCharged Device Model (CDM) ESD Guns integraallülituste testimiseks on spetsiaalselt loodud ülitäpne immuunsuse testimise seade LISUN pooljuhtkomponentide „laetud seadme kontakttühjenemise” stsenaariumide jaoks tootmis-, transpordi- ja montaažiprotsesside ajal. Funktsioon on simuleerida hetkelist tühjenemisprotsessi, mis toimub siis, kui pooljuhtkomponent – ​​pärast enda laadimist (nt triboelektrifitseerimise või induktiivse laadimise teel) – puutub kokku maandatud objektidega (nt katseseadmete, trükkplaatide või automatiseeritud seadmetega). Täpselt kontrollides parameetreid, nagu tühjenduspinge ja voolulainekuju, hindab see komponendi taluvuspiiri selliste „varjatud elektrostaatiliste šokkide” suhtes, tuvastab ennetavalt CDM-tühjenemise põhjustatud riskid (nt sisemise vooluahela läbipõlemine või kiipide funktsionaalne rike) ning pakub olulist testimisalust pooljuhtkomponentide töökindluse projekteerimiseks, masstootmise kvaliteedikontrolliks ja rahvusvaheliseks vastavussertifitseerimiseks.

ESD-CDM laetud seadme mudeli (CDM) ESD-püstolid kasutavad uuenduslikku integreeritud struktuuri „laengu sissepritse – kontakttühjendamine“, mis lahendab traditsiooniliste CDM-testimisseadmete probleemkohad, nagu keerukas töö ja halb lainekuju stabiilsus. See on varustatud ülitäpse laengu mõõtmise mooduliga, mis suudab seadme laetud kogust reaalajas jälgida, tagades tühjenduspinge vea ≤ ±3%. Koos kohandatud pooljuhtseadmete kinnitustega (ühildub tavapäraste pakettidega, sealhulgas DIP, SOP, QFP ja BGA) ja suure suurusega Androidi puutetundliku ekraaniga, mis toetab nii hiina kui ka inglise keelt, võimaldab ESD-CDM testiparameetreid ühe klõpsuga konfigureerida, tühjendusprotsessi automaatselt juhtida ja testiandmeid (pinge ja voolu lainekujud) reaalajas salvestada. See parandab oluliselt pooljuhtseadmete ESD-testimise efektiivsust ja andmete korduvust, rahuldades pooljuhtide tööstuse nõudlust ülitäpsete ja suure ühilduvusega testimisseadmete järele.

ESD-CDM-süsteem koosneb peamiselt kolmest osast: alalisvoolu kõrgepingeallikast, põhiseadmest ja elektrostaatilisest testsondist (sh summutist). See suudab teostada laetud seadme mudeli (CDM) elektrostaatilise induktsiooni laadimise, elektrostaatilise tühjenemise ja tühjenemissignaali omandamise testifunktsioone. Märkus: ESD-CDM saab jagada hosti koos... ESD-883D HBM/MM ESD simulaatorid HBM-i, MM-i ja CDM-i samaaegseks testimiseks (LISUN mudel: ESD-883D/ESD-CDM)

System Configuration:
1. Alalisvoolu kõrgepingeallikas:
a. Pinge väljundvahemik: ±(50 V ~ 6 kV) See katab pooljuhtseadmete tavapärased CDM-testpinge nõuded ja sobib erineva tundlikkustasemega seadmete testimiseks (nt klass 0 ~ klass 3).
b. Pinge väljundi täpsus: ±(3% näidust + 10 V) See tagab laetud pinge täpse juhtimise ja vastab standardis IEC 60749-28:2021 sätestatud pingevea nõuetele.

2. Peremeesinstrument:
a. Isolatsiooni ohutuskonstruktsioon: Sisseehitatud kõrgepinge isolatsioonimehhanism, mis tagab kõrgepinge induktsioonplaadi isolatsiooni ja isolatsiooni, et vältida kõrgepinge leket, tagades operaatorite ja seadmete ohutuse.
b. Nihke reguleerimise funktsioon: integreeritud „kõrgepinge induktsioonplaat + isolatsiooniplaat“ toetab X/Y/Z kolmeteljelist nihke reguleerimist. Reguleerimisvahemik on 0–10 cm ja reguleerimistäpsus ulatub 0.1 mm-ni (käsitsi reguleerimine), mis võimaldab täpset kohandamist erineva suurusega pooljuhtseadmetega.
c. Induktsioonplaadi spetsifikatsioonid: 12 cm × 12 cm × 2 mm. See tagab ühtlase ja stabiilse elektrostaatilise induktsioonivälja, mis vastab CDM-testimisel seadmete laadimiseks esitatavatele väljatugevuse nõuetele.
d. Isolatsiooniplaadi spetsifikatsioonid: 12 cm × 12 cm × 0.4 mm. See on valmistatud FR4 materjalist ning pakub nii isolatsiooni kui ka konstruktsiooni stabiilsust, vastates JEDEC JESD22-C103-J standardis määratletud katseplatvormide materjalinõuetele.

3. Elektrostaatiline testsond:
a. Voolu mõõtmise võimalus: Elektrostaatilise tühjenemise vooluimpulsi maksimaalne mõõdetav tippväärtus on ≥20 A. See katab kõrgepinge (nt 5 kV) CDM-testimise voolu jälgimise nõuded ja suudab täpselt jäädvustada tippvoolu tühjenemise hetkel.
b. Sondi füüsikalised parameetrid: läbimõõt Φ1.5 mm × pikkus 10 mm, teleskooppikkusega ligikaudu 3 mm. See ühildub erineva korpusekõrgusega pooljuhtseadmetega (nt õhukese SMD, paksu TO korpusega), et tagada täpne tühjenduskontakt.
c. Liikumise juhtimine: Toetab vertikaalset liikumist (kaks režiimi: programmijuhtimine + käsitsijuhtimine). Liikumiskiirust saab reguleerida vahemikus 0.1 cm/s kuni 5 cm/s, tagades stabiilse ja kontrollitava tühjenduskontakti protsessi.
d. Signaali omandamine: Varustatud spetsiaalse summuti ja reserveeritud andmekogumisliideste/kaablitega. Selle saab otse ostsilloskoobiga ühendada, et realiseerida tühjendusvoolu lainekujude reaalajas omandamine ja analüüs.
e. Alusplaadi spetsifikatsioonid: 63.5 mm × 63.5 mm × 6.35 mm. See pakub standardset maapinna võrdlustasandit, et tagada testimiskeskkonna järjepidevus.

Katsemeetodid:
1. Kiipseadme paigaldamine: asetage testitav pooljuhtseade testitava põhiseadme isoleerivale isolatsiooniplaadile ja kinnitage see adaptiivse kinnitusvahendiga. Veenduge, et seadme tihvtid oleksid suunatud ülespoole ja et seal ei oleks lõtku (et vältida nihkumist testimise ajal, mis mõjutaks tühjenemise täpsust).
2. Positsioneerimise kalibreerimine: Aluse kolmemõõtmeliste nuppude (X/Y/Z-telgede) reguleerimise abil positsioneerige DUT-i sihtimisnõel täpselt keskmisele positsioonile otse testpea alla. Soovitatav on, et kalibreerimise täpsus oleks ≤ 0.1 mm (vt JEDEC-i standardites sätestatud positsioneerimisvea nõudeid).
3. Sondi silumine:
• Liigutage testpea käsitsi maksimaalse nihke asendisse ja seejärel langetage seda aeglaselt, kuni see puudutab sihtmärgi pinni (jälgige kontakti olekut, et vältida seadme kahjustamist liigse väljapressimise tõttu).
• Pärast kontakti õige asendi kontrollimist viige sond tagasi algasendisse (ohutu liikumisruumi tagamiseks on soovitatav hoida andurit 5–10 mm kaugusel tihvtist).
4. Parameetrite eelseadistamine: Süsteemi tööliidesel määrake sondi vertikaalne liikumiskiirus (soovitatav on 0.5–2 cm/s, mida saab reguleerida vastavalt seadme pakendi haprusele, et vältida liigsest kiirusest tingitud mehaanilisi lööke).
5. Elektrostaatiline laadimine: Käivitage alalisvoolu kõrgepinge toiteallikas, määrake sihtpinge väärtus (määratud katsestandardite või seadme tundlikkuse tasemete põhjal) ja viige testitav seade kõrgepinge induktsioonplaadi abil elektrostaatilise induktsiooni laadimise olekusse. Hoidke stabiilset laadimist (ühtlase laengu jaotumise tagamiseks on tavaliselt vaja 1–2 sekundilist seisuaega).
6. Tühjendustestimine:
• Käivitage sondi automaatne allapoole liikumise programm. Sond puudutab sihtmärgi tihvti kiiresti etteantud kiirusel, et CDM-i tühjendusprotsess lõpule viia.
• Tühjendamise hetkel edastatakse voolulainekuju sondi sisseehitatud summuti ja koaksiaalkaablite kaudu reaalajas ostsilloskoobile, võimaldades lainekuju kuvamist, salvestamist ja järgnevat analüüsi (nanosekundilise taseme impulsi detailide jäädvustamise tagamiseks on soovitatav kasutada ≥1 GHz diskreetimissagedust).

Skemaatiline

Põhimõtte viiteskeem (ANSI/ESDA/JEDEC JS-002-2014)

Skemaatiline

Samaväärne elektriskeem

Testsondi füüsiline võrdluspilt

Põhiline füüsiline pilt

Aluse kolmemõõtmelise reguleerimise skemaatiline diagramm (viide)

Testi tööprotsess:
1. Asetage DUT isolatsiooniplaadile, kinnitage kinnitus ja suunake tihvt ülespoole;
2. Reguleerige käsitsi aluse kolmemõõtmelist nuppu, et muuta DUT-i tihvt keskele;
3. Juhtige testsondi käsitsi maksimaalse nihkeni, veenduge, et see on kontaktis tihvtiga, ja seejärel taastage selle asend;
4. Seadke sondi liikumise kiirus sobivale väärtusele;
4. Käivitage kõrgepingeallikas XX volti, et viia DUT elektrostaatiliselt indutseeritud laetud olekusse;
5. Pange sond automaatselt kiiresti allapoole liikuma ja võtke CDM-i tühjendusprotsessi lõpuleviimiseks ühendust tihvtiga. Samal ajal edastatakse tühjenemise lainekuju andmed kuvamiseks ja salvestamiseks koaksiaalkaabli kaudu ostsilloskoobile.

Katseoperatsiooni protsessi skemaatiline diagramm