FocusonPCB - Vicenza, 15-16 maggio 2024
Torna a Vicenza il 15 e 16 maggio 2024 Focus on PCB, la terza edizione della fiera dedicata all'intera filiera dei circuiti stampati. Nata dalla volontà del Gruppo PCB Assodel…
Keithley Instruments ha annunciato l’introduzione di parecchie migliorie alla propria linea di sistemi per il collaudo parametrico serie S530, una della soluzioni soluzioni più economiche disponibili per il collaudo parametrico di dispositivi a semiconduttore nelle linee di produzione automatiche.
I sistemi della serie Keithley S530 sono stati ottimizzati per il test parametrico in ambienti produttivi dove sono presenti una vasta gamma di prodotti o laddove la flessibilità e la rapidità di sviluppo di un piano di collaudo sono aspetti critici.
Tra le novità spiccano l’aggiunta di un nuovo mainframe di commutazione ad elevato throughput che garantisce la massima integrità durante la commutazione dei segnali, la disponibilità di una scheda per sonde (probe card) in grado di effettuare misure di resistenza a 4 fili al fine di garantire una migliore accuratezza nelle misure a bassa resistenza, la presenza di nuovi moduli di protezione hardware per la salvaguardia di altri strumenti presenti nel sistema alle alte tensioni, oltre alla disponibilità di un insieme completo di specifiche di sistema relative alle sonde e a tool di diagnostica.
La collaudata tecnologia di alimentazione, stimolo e misura con percorsi di segnale ad alta fedeltà sui quali si basano i tester della serie S530 assicurano ripetibilità e accuratezza di misura.
I sistemi della serie S530 sono disponibili in due versioni: una a bassa corrente, sviluppata per la misura di caratteristiche quali correnti di perdita sotto-soglia (Sub-threshold voltage), correnti di perdita di gate e così via, e una ad alta tensione espressamente ideata per l’esecuzione dei complessi test di perdita e di breakdown richiesti dai dispositivi di potenza realizzati in tecnologia GaN, SiC e Si-LDMOS.
Il sistema Keithley S530 a bassa corrente, che prevede unitò di alimentazione e misura (SMU) da due a otto canali, fornisce una risoluzione di misura inferiore al pA e prevede funzioni di guarding a bassa corrente per i pin della sonda.
Il sistema S530 ad alta tensione (da tre a sette canali di alimentazione e misura) integra un’unità SMU in grado di erogare fino a 1000 V a 20 mA (20 W max.).
Configurati in maniera idonea, i sistemi della serie S530 possono essere impiegati in tutte le applicazioni di misura C-V e DC richieste per il monitoraggio del controllo di processo, il monitoraggio dell’affidabilità del processo e la caratterizzazione dei dispositivi.
I sistemi per il test parametrico S530 sono stati concepiti per accelerare e semplificare la predisposizione del piano di collaudo e del test dei wafer fornendo ai tecnici un immediato riscontro durante tutto lo sviluppo del processo di collaudo.
Per esempio, il software ACS (Automated Characterization Suite) che controlla i sistemi S530 facilita lo sviluppo del progetto del test consentendo la verifica interattiva di nuovi script (programmi) di collaudo senza per questo compromettere le velocità operativa nel funzionamento in modalità completamente automatica.
Questo software permette inoltre lo sviluppo di progetti di test off-line e l’esecuzione dell’analisisi dei risultati del collaudo.
I sistemi della serie S530 adottano la versione 4.3 del software ACS, peraltro integrata anche in numerosi altri sistemi di collaudi di Keithley, grazie alla quale è possibile migliorare la cooperazione tra i laboratori di ricerca e sviluppo e la fabbrica, così da accelerare la fase di apprendimento delle caratteristiche del sistema.
Il software ACS permette di ottimizzare l’efficienza e la flessibilità dei sistemi S530 integrando in un unico package ad alte prestazioni tutti gli elementi necessari per il collaudo parametrico automatizzato.
Tutti i sistemi della famiglia Keithley S530 sono equipaggiati con unità di alimentazione e misura ad alta potenza, capaci di fornire fino a 20 W (in modalità erogazione o assorbimento) se entrambe le gamme di tensione di 200 V e 20 V, al fine di consentire una caratterizzazione completa dei circuiti e dei dispositivi a elevata potenza assai diffusi negli odierni dispositivi mobili.
Sia che si tratta di collaudare transistor GaN o Si LDMOS, un tale livello di potenza garantisce una migliore visibilità delle prestazioni del dispositivo. Essa inoltre permette ai sistemi della serie S530 di collaudare dispositivi di elevata potenza senza compromettere la sensibilità alle basse correnti necessaria per il monitoraggio dei processi con cui vengono realizzati i dispositivi di più larga diffusione.
Il sistema S530 nella versione ad alta tensione è l’unico tester parametrico attualmente presente sul mercato che garantisce 1 kV per ogni pin della scheda di misura su un massimo di 32 pin. Ciò permette di eseguire in una singola fase misure di alte tensioni e basse correnti, garantendo una caratterizzazione accurata di dispositivi di elevata potenza. L'unità di alimentazione e misura ad alta tensione del sistema può erogare fino a 1.000V a 20 mA (20 W max.).
Ogni sistema di collaudo della serie S530 utilizza una matrice di commutazione ad alte prestazioni e percorsi di segnale a elevata fedeltà per indirizzare i segnali tra gli strumenti e i pin di collaudo.
Le prestazioni di questi percorsi influenzano direttamente le prestazioni del sistema di collaudo nel suo complesso impostando i limiti superiori della corrente e della tensione e limitando le misure di basso livello a causa degli offset di corrente.
Il sistema S530 dispone di otto percorsi ad alta fedeltà che possono essere usati per l’instradamento dinamico dei segnali tra strumenti e pin (o un certo numero di pin) alla volta.
La versione a bassa corrente assicura uniformità di prestazioni su tutti gli otto percorsi, mentre quella ad alta tensione dispone di due percorsi ad alta tensione/bassa perdita, quattro percorsi di tipo general purpose e due percorsi C-V. Entrambi i sistemi supportano misure C-V fino a 2 MHz.
Tutte le unità di alimentazione e misura integrate nei sistemi di collaudo parametrico S530 sono realizzate sfruttando la tecnologia qualificata per l’uso in ambienti produttivi di Keithley in modo da garantire, oltre a ripetibilità e accuratezza della misura estremamente spinte, una maggior durata dell’hardware.
Le unità di alimentazione e misura sono dei generatori a quattro quadranti che possono erogare o assorbire correnti o tensioni positive o negative.
Oltre a circuiti di alimentazione di precisione esse includono limiti programmabili per tutti gli intervalli, fondamentali per proteggere sia i dispositivi sia le punte delle sonde dai danni derivati dalla rottura del dispositivo in prova.
Ciascuna SMU inoltre misura sia tensione sia corrente in durante il funzionamento: in tal modo i calcoli relativi ai parametri misurati rispecchiano le condizioni di funzionamento effettive e non semplicemente quelle programmate.
Tutti i sistemi della serie Keithley S530 possono essere equipaggiati con un misuratore di capacità C-V ad alta velocità per effettuare misure C-V fino a 2 MHz a ogni pin. Questa unità C-V può effettuare misure su un condensatore da 10 pF a 1 MHz con un’accuratezza del 3%.
I sistemi per collaudo parametrico Keithley S530 dispongono di numerose funzionalità e certificazioni per l’utilizzo in un ambiente di produzione, comprese funzioni di diagnostica integrata e specifiche di sistema per le schede di misure e le sonde risultanodo conformi alle direttive di standard industriali quali CE, SemiS2 e S8.
Un’interfaccia di controllo per la linea di comando integrata nel software ACS semplifica l’adattamento a interfacce utente personalizzate o a un controllore host che gestisce il collegamento e le interazioni con i sistemi di automazione di fabbrica.
