资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1160—2006
中小规模数字集成电路
测试设备校准规范
Calibration Specification ofSmall& Medium ScaleDigitalIntegratedCircuitTestingSystem
2006-12-08发布 2007-03-08实施
国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布
中小规模数字集成电路测试设备校准规范
Calibration Specification ofSmall& Medium
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本规 范经 国家 质量 监督 检验 检疫 总局 2006年 12月 8 日批 准 , 并自2007年 3月 8 日起实施。
归口 单位 : 全国无线电计量技术委员会
起草 单位 : 信息产业部电子工业标准化研究所
本规范由全国无线电计量技术委员会负责解释
本规范主要起草人 :
陈大为 (信息产业部电子工业标准化研究所)
吴京燕 (信息产业部电子工业标准化研究所)参加起草人 :
周旭 (信息产业部电子工业标准化研究所)
王酣 (信息产业部电子工业标准化研究所)
目录
1 范围
本规范适用于测试时钟频率小于 10MHz、没有时间测量单元的中小规模数字集成电路测试设备校准。
2 引用文献
JJF 1059—1999 《测量不确定度评定与表示》
注 : 使用本规范时 , 应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 概述
中小规模数字集成电路测试设备测试对象是中小规模数字集成电路器件。具有简单逻辑功能检查和一般直流参数测试能力。设备结构相对大规模数字集成电路测试设备而言比较简单 , 不具备时间参数测量能力。
其主要结构由器件电源、精密测量单元、驱动/比较单元及控制单元组成。其结构示意图如图 1。
图 1 中小规模数字集成电路测试设备结构示意图
本规范通过分项参数校准和标准样片比对检查对中小规模数字集成电路测试设备进行校准 , 以保证其量值溯源。
4 计量特性
4.1 器件电源
4.1.1 器件电源电压设置范围 : -40V~ +40V
4.1.2 器件电源电流测量范围 : -500mA~ +500mA
4.2 精密测量单元
4.2.1 PMU加压测流范围 : -20V~ +20V; -100mA~ +100mA
4.2.2 PMU加流测压范围 : -100mA~ +100mA; -20V~ +20V
4.3 驱动单元
4.3.1 驱动电压设置范围 : -20V~ +20V
4.4 比较单元
4.4.1 比较单元电压测量范围 : -20V~ +20V
注 : 被校准设备具体的量程、最大允许误差以设备生产厂家技术手册为准。
5 校准条件
5.1 环境条件
5.1.1 环境温度 : (20±3)℃
5.1.2 环境相对湿度 : 40%~75%
5.1.3 交流电源电压 : (220±11) V; (50±1) Hz
5.2 测量标准及其他设备
5.2.1 标准电压源
电压范围 : ± (10mV~50V) 最大允许误差 : ±0.05%
5.2.2 数字多用表
电流范围 : ± (50nA~500mA) 最大允许误差 : ±0.05%
5.2.3 标准电阻器组
范围 : 1Ω~100MΩ 最大允许误差 : ± (0.5~0.05)%
5.2.4 标准样片组
用于被校准设备逻辑功能正确性检查特定芯片。
5.2.5 校准用适配板
能方便地将标准设备连接到被校单元的适配板。通常使用测试用适配板。
6 校准项目及校准方法
6.1 设备工作正常性和器件逻辑测试功能性检查
6.1.1 数字集成电路测试设备应能正常工作 , 测试用适配板上插座连接紧密。 控制用计算机软硬件工作正常。
6.1.2 测试设备在进行校准前 , 应按说明书要求预热 , 运行设备自带的自校准软件并结果正常。
6.1.3 用标准样片组对测试设备进行器件逻辑测试功能性检查。 用户按样片的技术手册规定的测试条件 , 编写测试程序并对其进行逻辑功能的测试。将测试结果填入附录 A的 “工作正常性及器件逻辑测试功能性检查” 项中。
6.2 器件电源 (DPS) 设置电压参数校准
6.2.1 校准设备连接如图 2所示。
6.2.2 将被校设备的器件电源 (DPS) 与数字电压表连接 , 数字电压表设置为直流电压方式 , 量程为自动。
图 2 器件电源 (DPS) 设置电压参数校准连接图
6.2.3 被校 设备 编制 相关 校准 程序 , DPS 按规 定量 程及 受校 点 (优选 受校 点 : ±3.3V, ±5V, ± 10V, ± 15V) 设置 电压 VX , 标准 电压 表测 量得 到示 值 VS , 将VX、VS记录于附录 A 的表 1 中。
6.2.4 按公式 (1) 计算 DPS设置电压参数的误差。将计算结果记录于附录 A 的表 1中。
ΔVDPS =VX -VS (1)
式中 : VX—DPS设置电压值 ;
VS— 数字电压表示值 ; ΔVDPS—设置电压误差。
6.2.5 对于不同的受校点 , 重复 6.2.3~6.2.4 的校准步骤。
6.2.6 对于多个 DPS单元 , 重复 6.2.3~6.2.5 的校准步骤。
6.3 器件电源 (DPS) 电流测量参数校准
6.3.1 校准设备连接如图 3所示。
图 3 器件电源 (DPS) 电流测量参数校准连接图
6.3.2 将被校设备的 DPS端与标准电阻器和数字电压表相连接 , 数字电压表设置为直流电压测量方式 , 量程为自动。
6.3.3 被校设备编制相关校准程序 , DPS为加电压测电流 (FVMI) 模式 , 根据 DPS测量电流的量程及受校点 (优选受校点 : 每量程的 50%、90%满载电流点 , 并包括正负极性) 设置电压输出值 , 并选取适当的电阻器 , 用数字电压表监测 DPS设置的电压 ,将计算得到 流经 电阻 的电 流值 IS , 与 DPS 测量 电流 的示 值 IX , 记录 于附 录 A 的
表 2 中。
6.3.4 按公式 (2) 计算 DPS电流测量参数的误差。将计算结果记录于附录 A 的表 2中。
ΔIDPS = IX - IS (2)
式中 : IX —DPS电流测量示值 ;
IS— 标准电流值 ;
ΔIDPS— 电流测量误差。
6.3.5 对于不同的受校点 , 重复 6.3.3~6.3.4 的校准步骤。
6.3.6 对于多个 DPS单元 , 重复 6.3.3~6.3.5 的校准步骤。
6.4 精密测量单元 (PMU) 加电压测电流参数校准
6.4.1 校准设备连接如图 4所示。
图 4 精密测量单元 (PMU) 加电压测电流参数校准连接图
6.4.2 将被校设备的 PMU 与标准电阻器和数字电压表连接 , 数字电压表设置为直流电压方式 , 量程为自动。
6.4.3 被校设备通过编制相关校准程序 , 设置 PMU 为 FVMI模式 , 设置规定量程及受校点电压 VX 和电流 IX (优选受校点 : ± 1.5V, ± 3.0V, ± 5.0V, 每量程的 50%、 90%满载电流点 , 并包括正负极性) , 选取适当的电阻器 , 用电压表测试设置电压 VX ,电压表示值 VS ; 计算 得到 流经 电阻 的电 流值 IS , PMU 测量 得到 电流 值 IX。 将 VX , VS , IX , IS 记录于附录 A 的表 3 中。
6.4.4 PMU施加电压参数的误差按公式 (3) 计算。将计算结果记录于附录 A 的表 3中。
ΔVFV =VX -VS (3)
式中 : VX—PMU设置电压值 ;
VS— 数字电压表示值 ; ΔVFV —设置电压误差。
6.4.5 PMU 电流测量参数的误差按公式 (4) 计算。将计算结果记录于附录 A 的表 3中。
ΔIMI = IX - IS (4)
式中 : IX —PMU 电流测量值 ;
ΔIMI— 电流测量误差。
6.4.6 对于不同的受校点 , 重复 6.4.3~6.4.5 的校准步骤。
6.4.7 对于多个 PMU单元 , 重复 6.4.3~6.4.6 的校准步骤。
6.5 精密测量单元 (PMU) 加电流测电压参数校准
6.5.1 校准设备连接如图 5所示。
图 5 精密测量单元 (PMU) 加电流测电压参数校准连接图
6.5.2 将被校设备的 PMU 与标准电阻器和数字电压表相连接 , 数字电压表设置为直流电压测量方式 , 量程为自动。
6.5.3 被校设备通过编制相关校准程序 , 设置 PMU 为 FIMV模式 , 设置规定量程及受校点电流 IX 和电压 VX (优选受校点 : 每量程的 50%、90%满载电流点并包括正负极性 ; ±1.5V, ±3.0V, ± 5.0V) , 选取适当的电阻 器 , 用数 字电 压表 测试 VX 得到示值VS ; 计算得到流经电阻的 电流 值 IS , PMU 测量 得到 电流 值 IX。 将 VX , VS , IS , IX 记录于附录 A 的表 4 中。
6.5.4 PMU 电流设置参数的误差按公式 (5) 计算。将计算结果记录于附录 A 的表 4中。
ΔIFI = IX - IS (5)
式中 : IX —PMU设置电流值 ;
ΔIFI—设置电流误差。
6.5.5 PMU测量电压参数的误差按公式 (6) 计算。将计算结果记录于附录 A 的表 4中。
ΔVMV =VX -VS (6)
式中 : VX—PMU测量电压值 ;
VS— 数字电压表示值 ; ΔVMV— 测量电压误差。
6.5.6 对于不同的受校点 , 重复 6.5.3~6.5.5 的校准步骤。
6.5.7 对于多个 PMU单元 , 重复 6.5.3~6.5.6 的校准步骤。
6.6 驱动单元电压设置参数校准
6.6.1 校准设备连接如图 6所示。
图 6 驱动单元电压设置参数校准连接图
6.6.2 将被校系统的驱动单元相应通道与数字电压表连接 , 数字电压表设置为直流电压方式 , 手动设置量程。
6.6.3 被校系统编制并运行相关校准程序 , 设置驱动单元被校电压 VX (优选受校点 : TTL, CMOS, HC系列规定的电平) , 选取适当的标准电阻器 (应考虑被校系统驱动单元负载能力 , 以 90%满载电流点为优选点负载) , 将数字电压表的示值 VS 和 VX 记录于附录 A的表 5 中。
6.6.4 驱动单元电压设置参数的误差按公式 (7) 计算。将计算结果记录于附录 A 的表 5 中。
ΔVd =VX -VS (7)
式中 : VX— 驱动单元设置电压值 ;
VS— 数字电压表示值 ;
ΔVd—设置电压误差。
6.6.5 对于驱动单元不同量程的设置电压点重复 6.6.3~6.6.4 的校准步骤。
6.6.6 对于多个驱动单元 , 重复 6.6.3~6.6.5 的校准步骤。
6.7 比较单元电压测量参数校准
6.7.1 校准设备连接如图 7所示。
图 7 比较单元电压测量参数校准连接图
6.7.2 将被校系统的比较单元相应通道与标准直流电压源相连接。
6.7.3 被校系统编制并运行相关校准程序 , 设置比较单元测量电压 VX 的量程及被校点 (优选受校点 : TTL, CMOS, HC系列规定的电平) , 将标准直流电压源的设置电压VS , 比较单元测量电压 VX , 记录于附录 A 的表 6 中。
6.7.4 比较单元电压设置参数的误差按公式 (8) 计算。将计算结果记录于附录 A 的表 6 中。
ΔVC =VX -VS (8)
式中 : VX— 比较单元测量电压值 ;
VS— 标准电压源设置值 ;
ΔVC— 测量电压误差。
6.7.5 对于不同的电压测量点重复 6.7.3~6.7.4 的校准步骤。
6.7.6 对于多个比较单元 , 重复 6.7.3~6.7.5 的校准步骤。
7 校准结果的表述
中小规模数字集成电路测试设备的校准结果用校准证书或校准报告表达 , 证书或报告至少应有所校项目的校准不确定度的信息。详细要求参照 JJF 1071—2000 中 6.11条款。
8 复校时间间隔
中小规模数字集成电路测试设备的复校时间 , 用户根据使用情况决定 , 建议复校时间间隔为 1年 , 必要时可随时送校。
附录 A
中小规模数字集成电路测试设备校准证书内页格式
一、工作正常性及器件逻辑测试功能检查
工作正常性 : 正常 □ 不正常 □
器件逻辑测试功能性检查 : 正常 □ 不正常 □
二、器件电源 (DPS) 设置电压参数校准
表 1
注 : 校准点和最大允许误差按被校仪器说明书给出。
三、器件电源 (DPS) 电流测量参数校准
表 2
四、精密测量单元 (PMU) 加电压测电流参数校准
表 3
五、精密测量单元 (PMU) 加电流测电压参数校准
表 4
六、驱动单元电压设置参数校准
表 5
七、 比较单元电压测量参数校准
表 6
