数字集成电路标准样片校准规范编制说明.docx

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1、数字集成电路标准样片校准规范编制说明国防科技工业微电子一级计量站2023年10月数字集成电路标准样片校准规范编制说明一、任务来源及计划要求任务来源于鄂市监办量202260号”省市场监管局办公室关于印发2022年度地方计量规范制修订计划的通知”。根据该计划，数字集成电路标准样片校准规范应于2023年10月15日前完成报批稿的编制工作。二、编制过程（一）编制原则数字集成电路标准样片（以下简称标准样片）依据数字集成电路测试标准方法，复现数字集成电路输入输出参数的标准量值，通过数字集成电路测试系统加载后，在实际工作状态下对测试系统输入输出参数完成测量。标准样片是已确定一种或多种特性参数的专用集成电路，

2、通过校准后主要用于数字集成电路测试系统的校准、实验室比对和能力验证等。标准样片作为针对集成电路测试系统的一种计量器具，它能复现、保存和传递量值，保证在不同时间与空间量值的可比性与一致性。要做到这一点就必须保证标准样片向上能将量值以给定的不确定度溯源到国家测量标准，向下能将量值以给定的不确定度传递到集成电路测试系统。要实现量值溯源，就要求标准样片必须经过计量装置的校准，而且校准过程需要依据相应的计量技术规范。此外，标准样片可将现有的各类标准仪器设备进行国产化替代，并掌握相关核心技术，摆脱对国外技术的依赖。标准样片作为传递标准是整个微电子量值溯源和传递体系中的重要一环，对解决中低端集成电路测试系统

3、的校准、保障科研生产质量起着重要的作用。本规范按照JJFIO71国家计量校准规范编写规则的规定编写。本规范的编制充分考虑了行业内现有标准样片的使用与分布状况，以保证规范满足现有标准样片的溯源要求。本单位通过认真分析标准样片的原理以及技术指标，提出了基于标准样片的校准方法。本规范按照标准样片的技术指标，分别编写VilsVihMol、Vqh/ol、，oh、/dd、lh、ZPHL等校准项目的校准方法。（二）起草工作分工起草工作具体分工如下表所示:起草人单位起草人职称承担的起草工作中国船舶集团有限公司第七。九研究所李轩冕高级工程师规范编写；试验报告编写；测量不确定度评定报告编写；编制说明编写周厚平高级

4、工程师校准方法研究；测量不确定度评定报告编写张明虎研究员校准方法研究胡勇高级工程师测量不确定度评定报告编写丁超工程师试验验证；试验报告编写曾文仕工程师试验验证；试验报告编写（三）征求意见情况2023年4月，标准起草小组将数字集成电路标准样片校准规范（征求意见稿）函询中国船舶集团有限公司第七一七研究所计量检测中心、湖北航天技术研究院计量测试技术研究所、中国船舶集团有限公司第七二二研究所计量检测中心、中国船舶集团有限公司第七一O研究所（国防弱磁一级站）、湖北江城实验室、武汉精测电子、武汉嘉仪通科技有限公司、湖北省质标所、湖北省计量测试技术研究院、中国船舶集团有限公司第七一九研究所质量安全环保部、武

5、汉航空仪表有限责任公司质量管理部、华中科技大学机械学院、华中科技大学集成电路学院、武汉大学工业科学研究院、中国地质大学自动化学院、襄阳航泰动力机器厂、中国兵器工业集团江山重工研究院有限公司计量检测中心等17家相关单位。截止2023年5月，已收到全部17家单位的反馈意见，其中湖北航天技术研究院计量测试技术研究所、中国船舶集团有限公司第七二二研究所计量检测中心、中国船舶集团有限公司第七一O研究所（国防弱磁一级站）、湖北江城实验室、武汉精测电子、武汉嘉仪通科技有限公司、湖北省质标所、武汉航空仪表有限责任公司质量管理部、华中科技大学机械学院、华中科技大学集成电路学院、武汉大学工业科学研究院、襄阳航泰动

6、力机器厂、中国兵器工业集团江山重工研究院有限公司计量检测中心等13家单位无异议,其余4家单位共提出16条意见,共采纳13条意见,重大意见不采纳的已与意见提供单位沟通取得一致意见。2023年9月召开的校准规范预评价会议，对本规范共提出了10条修改意见。标准起草小组根据意见对校准规范进行了修改和完善，并经过内部评审，形成了征求意见汇总处理表。（四）编制阶段工作情况整个校准规范的编制过程是：2022年11月至12月，组建标准起草小组，形成了规范的草案；2023年1月至2月，依据规范草案，以典型的标准样片（ICRM-PVT、ICRM-PR型数字集成电路标准样片）为试验对象进行了测量不确定度评定和试验验

7、证工作，并修改完善规范草案，形成了征求意见稿；2023年4月至5月，对外广泛征求了意见，同时通过公共网站向社会公示技术规范验证数据，并收集社会公众意见建议，公示时间不少于1个月，标准起草小组对反馈意见进行处理，形成了送审稿；2023年9月，公示结束后，将相关技术规范（送审稿）及编制说明、试验报告、不确定度评定报告送本行业专家预评价，专家出具了技术规范科学性、可行性的评价意见；2023年10月，向省市场监督局报送省地方计量规范报批表、报批稿以及编制说明、试验报告、不确定度评定报告、向社会公示技术规范验证数据情况、专家审查表（预评价）等相关材料。三、计量技术规范主要技术内容说明本规范的主要技术内容

8、说明如下：1、范围本规范适用于对数字集成电路标准样片的校准。2、引用文件本规范的引用文件。3、概述对数字集成电路标准样片的用途、原理进行了简要描述。4、计量特性规定了被校准标准样片的计量特性。此处计量特性依据且符合现有标准样片的测量能力。5、校准条件规定了环境条件及测量标准设备。此处测量标准设备的技术指标依据且符合现有标准样片的测量能力。6、校准项目和校准方法9个校准项目的校准方法：VilVihaVolVohIOl、/oh、ZddplhIphl。7、校准结果表达规定了证书应该包括的信息。8周期对校准时间间隔进行了建议。9、附录对校准结果测量不确定度评定、校准原始记录格式、校准证书内页格式等内容

9、进行了阐述。四、验证试验情况本规范编制过程中，对规范中的校准项目包括Vil、h、Vol、Vohol/oh、/DD、加用、fPHL，进行了全面的验证试验，并形成了测量不确定度评定报告及试验报告。经验证本规范的计量特性要求、校准条件、校准方法科学合理，试验结果符合预期。五、与国内外相关计量技术规范的对比分析目前现有的计量技术规范无法完成数字集成电路标准样片的量值溯源：对于标准样片校准，目前国内外尚无该方面的计量技术规范。在微电子计量方面现有的计量技术规范主要为各类集成电路测试系统的校准规范/检定规程,这类计量技术规范的计量对象是集成电路测试系统，主要用于对测试系统各部件（如DPS、PMU等）进行校

10、准/检定，无法用于对标准样片特性参数（如Vil.，0L、-PLH等）的计量。六、项目说明6.1 本规范校准方法的说明首先特性参数的校准过程要求外接仪器设备的接入不影响标准样片应有的工作状态；其次，外接仪器设备的测量回路需要克服标准样片工作现场的影响。特性参数的校准过程需要保证集成电路测试系统、外接仪表以及标准样片均以特定的方式工作。在分析标准样片特性参量的测量原理、测量方法的基础上，结合标准样片校准装置的性能特点，总结当前集成电路标准样片主要特性参量的校准方法。本规范采用基于控制信号与校准测量信号分离的校准方式，编制标准样片校准方法，其中控制信号由集成电路测试系统提供，校准测量信号由测量标准设

11、备提供。6.2 温湿度范围选定原则本规范对环境温度的规定为:20C28C,对相对湿度的规定为:30%80%,该规定主要参考数字集成电路测试时的环境温湿度规定，本规范的校准过程模拟了集成电路测试的场景，测量数字集成电路使用的主要规范包括：GB/T17574-1998半导体器件集成电路第2部分：数字集成电路、GJB548B-2005微电子器件试验方法和程序，GB/T17574对温度的规定为推荐值25C,没有规定湿度要求,GJB548B对于电测试环境温度要求为20C28C,没有规定湿度要求。本规范综合上述规范要求，结合实际测试经验，选定环境温度20C28C,相对湿度30%80%的范围要求。七、参考资料JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则JJF1001-2011通用计量术语及定义JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示