XR8240集成电路老炼测试系统

XR8240集成电路老炼测试系统是北京新润泰思特测控技术有限公司自主研发的一款采用了目前国际上最先进的TDBI（Test-During-Burn-In）技术，即将集成电路老炼与电性能测试有机地结合在一起的功能性老炼、测试系统。系统外形如图1所示。

适用标准：符合MIL-STD-883G、MIL-M-38510和国军标GJB548B、 GJB597等试验标准要求。

适用范围：适用于DIP、SOP、SSOP、TSOP、SOJ、PLCC、QFP、QFN、BGA、PGA等各种封装形式的数字集成电路、CPU、CPLD、FPGA、大容量存储器等超大规模数字集成电路的高温动态老炼和功能测试（TDBI），同时满足一般数字集成电路的工作寿命试验和高温动态老炼筛选。

技术优势

1、国内首创，技术先进。

该系统是国内第一台，也是国内迄今为止（2011年）唯一型号的CPU、CPLD、FPGA、大容量存储器等集成电路的高温动态老炼测试系统。系统采用了（TDBI）技术，即将集成电路老炼与电性能测试有机地结合在一起的方法，将传统意义上的老炼系统提高到一个新的高度，系统采用虚拟软、硬件可定义平台技术，将CPU、CPLD、FPGA、大容量存储器等超大集成电路运行在老炼（可充氮保护）测试系统中，适应快速发展的超大规模集成电路技术和产品的需要，实现了真正意义上的全动态激励老炼测试。

该老炼测试系统研发成功后，公司向国家知识产权局申请了发明专利和实用新型专利，向国家版权局申请了计算机软件著作权，经审查合格，已获得国家知识产权局授权的发明专利一项（老化测试系统：ZL2010 1 0187295.X）和实用新型专利五项，及国家版权局授权的软件著作权二项。

该系统较之传统的集成电路老炼设备具有以下四大技术特点：

第一，可以向FPGA、CPLD和大容量存储器等，提供多种复杂信号及向量集，并检测每块老炼板上的每一个器件所有输出管脚的信号，确保老炼效果；

第二，能优化老炼时间，当失效率达到稳定水平后，就终止老炼，由于每批器件的老炼时间可能相距甚远，可以节省可观的老炼成本；

第三，可以在老炼的同时测试FPGA、CPLD和大容量存储器的功能和电参数，将故障检测至单元级，由此可以进行失效机理分析以改进制造工艺；

第四，可检测到“可恢复性”故障，某些器件在老炼过程中功能失效或电参数指标下降，但在冷却或常温时又复原并能通过后续的功能和电参数测试，只有TDBI能检测出这类故障器件。

对被检测器件进行功能性老炼及老炼过程中测试，是一种有别于传统老炼筛选技术的全新老炼技术与方法，用以适应快速发展的VLSI技术和产品的需要，也是今后VLSI老炼试验技术发展的趋势，虽然对老炼所使用的仪器设备要求相对较高，既有测试设备的功能又有老炼设备的功能，费用非常昂贵，但是由于该技术本身所具有的优势，还是被业界许多厂家所采纳。

2、充氮保护，确保器件高质量电装。

该系统设计了氮气保护型高温试验箱，并设置了氮气流量及保护控制装置，因目前越来越多的军品装备应用表面贴装器件，而器件管脚表层多为铅锡合金的，像一般常用的6337和6040铅锡合金等，锡的含量至少在60%以上，在长时间高温有氧环境中很容易被氧化，随着半导体器件规模越来越大和环保意识的不断增强，器件更多地采用BGA、LGA、TQFP、QFN、TSOP等多种高密度多管脚无铅表面贴装封装形式，像SAC305等无铅合金，锡的含量在96.5%、银的含量在3%、铜的含量在0.5%，高锡合金在长时间高温有氧环境中就更容易被氧化。因此，高温试验箱在经过排氧充氮保护后，器件管脚经长时间高温老炼、测试也不会被氧化，保证了器件在老炼、测试试验过程中的品质和安全，确保了器件管脚在电装工艺环节中不会出现假焊和虚焊的质量问题，对产品和装备的整体品质提高有着很大的作用。此项技术也是传统老炼设备所不具备的。

3、全参数考核器件，实时动态监测与测试。

传统的老炼设备，在高温老炼过程中只是给器件的电源端加电及对输入管脚施加了50%占空比的动态波形，输入电平不可变，对器件的输出管脚只能进行灌电流的半参数试验，受通道数的限制，只能满足一般中小规模集成电路的老炼试验，而且对表面贴装器件在高温老炼过程中不能提供氮气保护，器件在高温环境下的功能和电参数等技术指标好坏也无法判别。

该老炼测试系统可对具有256个有效I/O管脚以内的数字类器件进行高温动态老炼及功能和电参数测试，其动态图形编辑产生器可产生多种复杂信号及向量集，I/O电平可变，并可比较动态图形的I/O电平是否满足技术指标，可对器件的I/O管脚进行不同的电压施加、拉电流和灌电流等电参数进行测试。同时，在高温老炼过程中可实时监控每块老炼、测试板上的每一颗器件的功能好坏和试验、测试数据的自动保存，不仅满足了器件的老炼、测试筛选，而且为器件的失效分析提供了可靠的数据保证和有力的技术支持。

4、自动化程度高，试验数据自动管理。

该系统软件集成了器件老炼、测试程序开发、程序管理、老炼、测试筛选运行以及试验结果的数据报表处理等工具软件，老炼、测试筛选的试验数据和结果完整、可靠，更利于被检测器件的失效机理分析。该系统人机界面友善，使用方便，维护简单，易于掌握。

5、一机多用，适用范围宽广。

该系统还有一大特点，既可以作为高端需求的集成电路老炼测试系统应用，高温老炼试验箱区域内一次可插入16块老炼测试板，可同时老炼测试16种不同类型、不同封装形式的器件；也可以覆盖传统的集成电路老炼设备应用，同时还可以作为一台超大规模通用16异步并测数字集成电路测试系统应用；甚至还可以作为高温充氮存储试验箱应用。