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Pickering的矩阵模块用于半导体封装开短路测试

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Pickering的矩阵模块用于半导体封装开短路测试

2019-2-25 16:11| 发布者: 测试测量-Allan| 查看: 70 |原作者: HK

客户:
       Amkor Technology公司是世界上最大的合约半导体组装与测试服务供应商之一。公司成立于1968年,Amkor公司率先推出的IC封装和测试外包,现在的300多家领先的半导体公司和电子OEM世界的战略生产合作伙伴。
       应用:Amkor的韩国分部需要一个新的测试系统 - 该系统的一个部分是要用于半导体封装的开路和短路测试。项目中需要一个超大型的矩阵-----3072x4矩阵开关的配置来执行四线测量,I / V特性,以及2线测量。因为它会被用在许多测试应用里边,所以它需要很高的性价比。

图1 测试系统实景图
解决方案:
      在确认自己的需求后,Amkor公司决定用三块Pickering公司的LXI接口的高密度矩阵模块(型号60-553-008)。这些LXI矩阵模块由电磁继电器构成,在市场上有较低的价格,而且允许做多1027个交叉点同时闭合。 
      此外,从测试关系,以及日后的维护角度来看,这款LXI矩阵模块带有BIRST(内置继电器自检)功能,这样用户可以随时检测模块内每个继电器的状态,使得系统的维护变得更加方便快捷。

图2  高密度矩阵模块(型号60-553-008)


开路短路测试背景:

       下面是开路和短路测试,也称为结构测试,以及Pickering的LXI矩阵模块做为Amkor的应用的最佳选择的一些背景知识。
     (1)开路和短路测试是最通常使用的方法,用于半导体封装的评估和功能测试验证。除了测试,它也可在I / V特性测试中实现封装的故障分析。
     (2)对于这种类型的应用,测试单元以及矩阵开关是必不可少的,测试单元取决于引脚数量,整个平台可以是基于PXI或者其他的类似于LXI的测试平台。
     (3)对于开关矩阵来说,我们用到的矩阵可以支持2线(NX2)和4线(NX4)测量,具体的配置取决于客户的需求。如果仅是开路和短路测试,可以使用NX2配置。如果是低电阻测量和高精度的I /v需要,消除开关和电缆通道电阻,为必须选择NX4。

      对于4线制的连接方法来说,三种继电器类型都各有其优缺点:
 1.舌簧继电器
          动作时间快
          可靠性高(密封)
          成本较高,开关功率较低。                                                                                                                                                                                                                              2.电磁继电器
          拥有更高的切换功率和最低的价格
          动作时间慢,寿命短,
3.固态继电器
          几乎接近无限的寿命以及最快的动作速度(无开关机械反弹)
          存在带宽,渗漏,耐压方面的限制。


此外,究竟是使用PXI,VXI还是LXI还取决于系统的规模和通道数。
      定制设计 – 系统集成商提供从头开始构建的开关矩阵,而不是选择一个现成的产品。此款产品曾经有过的最低成本的优势。然而,矩阵需要2米的机柜,使它非常笨重,而不是一个很好的选择。
      VXI是特别适用于军事,航空电子和航空航天应用测试的一种非常可靠的外形尺寸,但它是旧的技术,通道的密度较低。VXI模块现在的存在价值在于长期支持现有的应用。由于该项目是一个新的应用且VXI平台的开关模块正在减少,所以这个选项被淘汰。
      PXI或PXI Express是一种较新的平台。如果项目中需要的矩阵开关通道数较低,这可能是一个相当不错的解决方案。然而,如果系统需求的开关矩阵必须具备大量的通道,那么这就不是一个合适的选择。例如,如果用512个交叉点的PXI /PXIe模块去配置1024x4规模的矩阵,那么就需要八个模块,而八个模块外加一个PXI机箱和控制器的价格远超过了直接选择一块1024 x4规模的LXI高密度矩阵开关。此外,PXI背板电源限制了同时闭合的交叉点的数量是最多是模块交叉点数量的40%或者64%,具体的取决于继电器类型,这些限制使得PXI/PXIe平台不适合搭建过大的测试平台。

图3 新型模块化矩阵测试平台

   LXI是一种新型的通过以太网控制的模块化仪器。各个制造商生产的LXI机箱里边包含的仪器设备和开关种类各不相同,因此其适用面非常广。其优点包括可以同时关闭多个交叉点,不像PXI/PXIe那样有着非常严格的外形限制,也没有背板功率的限制。在几个方案中,LXI方案使用的模块最少,使用只有三个1U高的LXI模块便可以创建一个3072x4矩阵。
      Pickering公司被选为首选供应商有以下几个原因:大规模,灵活性以及相当有竞争力的价格。


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