关于ATE Load Board的设计挑战及注意事项

挑战:
在设计ate load board的时候我们经常会遇到大电流的电源设计,这些大电流能够达到数百安培级别,这给我们的电源完整性(pi)设计带来了极大的挑战。一个理想的测试系统电源应该具有无电流限制,没有纹波,没有延时的特点。但实际测试系统中,特别是pcb上的电源路径存在很多阻抗,容抗,感抗,会极大的影响电流电压的响应能力,特别是在快速大电流变换的时候。
下图显示了小电流和大电流的两种情形:
1小电流:电流变换是无明显电压drop
2大电流:电流变换时出现明显电压drop。ate测试时,电压drop会引起芯片复位,造成测试状态丢失
季丰拥有丰富的大电流load board设计经验,下面我们从原理图设计和layout设计两方面来讲述如何应对ate load board大电流设计的问题。
在原理图设计方面需要注意以下几个方面:
确定大电流电源需要使用的dps种类后分配足够的通道数;
根据对应dps总类和通道数计算好电容总量;
根据对应电源的的spec分配好电容种类与数量,使用更多的低值电容,而不是更少的高值电容。
在layout设计方面需要注意以下几个方面:
根据待测芯片的封装类型在dut设置尽量大的过孔类型;
根据电容封装类型设置上数量多和尺寸大的过孔;
dut每个电源pin上需要放上对应的小容值电容;
其他电容根据电容容值大小依次放置在对应的电源路径上;
叠层方面让电源和地平面成为相邻的平面层,平面之间的介质要尽量薄,形成电容效应;让电源平面更靠近dut侧;
电源平面设置多层且2oz以上铜厚。
通过仿真确定电源完整性(pi)
除了以上通用的需要注意的地方,还有许多case by case的设计细节,硬件设计工程师会针对不用dut及电源配置做设计优化。
原文标题:ate load board大电流设计
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