Speichermodule DRAM-Module für extreme Betriebsbedingungen

Redakteur: Holger Heller

ATP bietet eine kostengünstige Lösung für einen erweiterten Temperaturbereich zwischen -40 und +85 °C an, die sich für Telekommunikations-, Industrie- und Militär-/Luftfahrt-Anwendungen eignet.

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In manchen Branchen sind Industrieanlagen extremen Betriebstemperaturen ausgesetzt. Eine Telekommunikations-Basisstation auf der Zugspitze muss z.B. im Winter bei -30 °C und im Sommer bei 30 °C funktionieren. Wenn diese Station mit herkömmlichen DRAMs arbeitet, die für den kommerziellen Temperaturbereich zwischen 0 und 85 °C ausgelegt sind, kann dies den Betrieb der Station beeinträchtigen, sogar schon in einer kühlen Frühlingsnacht.

Der Austausch defekter DRAM-Module durch einen Techniker inklusive der Anreise zu entfernt installierten Anlagen kostet wertvolle Zeit. Es gilt, den Herausforderungen Rechnung zu tragen, die der Einsatz in Umgebungen mit einem erweiterten Betriebstemperaturbereich (Wide Temperature, WT) mit sich bringt. ATP setzt auf besondere Technik beim Screening der ICs, um leistungsschwache DRAM-ICs zu identifizieren, und beim Burn-in-Systemtest, um sicherzustellen, dass die Module die Anforderungen im extremen WT-Betrieb zwischen -40 und 85 °C erfüllen.

Zudem lassen sich spezielle Testpatterns für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen entwerfen und auf automatischen Testern (ATE) in der Massenproduktion ausführen. Diese Lösung eignet sich für industrielle Anwendungen, wie Telekommunikation, Netzwerke, IPC, Automatisierung sowie Systeme für den Einsatz in rauen Bedingungen und erzielt optimierte Betriebskosten bei langfristiger Zuverlässigkeit.

Test auf IC-Ebene

Um eine WT-DRAM-Lösung anbieten zu können, die kostengünstig ist und das Maß an Qualität und Zuverlässigkeit gewährleistet, bietet ATP zweierlei Tests an: auf IC-Ebene (Advanced IC Level) und auf Modulebene (Enhanced Module Level TDBI und ATE).

Nicht alle DRAM-ICs sind identisch: aus komplexen Waferprozessen gehen ICs unterschiedlichster Qualität hervor. ATP führt IC-Tests über zwei Teststufen durch: bei Niedrigtemperatur und bei Hochtemperatur. Am Ende stehen ICs, die das für WT-Anwendungen erforderliche Maß an Zuverlässigkeit und Qualität aufweisen (Bild 1). ATP kann daher garantieren, dass diese WT-ICs die geforderte Qualität und Zuverlässigkeit bieten, und auch in rauen Temperaturumgebungen zuverlässig arbeiten.

Die neuen ATE- und TDBI-Tests (Test During Burn In) spielen für ATPs WT-DRAM-Lösungen eine wichtige Rolle (Bild 2). Wenn ICs spezielle Schwachpunkte aufweisen, kann der ATE-Test dafür präzise Testmuster liefern, so dass diese Defekte beim Screening während des Tests identifiziert werden können. Die neue Version des patentierten ATP TDBI-Systems besteht aus a) einer kleinen Kammer, in der das Testobjekt isoliert der Temperaturbeanspruchung ausgesetzt ist, b) einer Vorrichtung zum einfachen Zuführen von Motherboards in großer Stückzahl und c) mehreren Temperatursensoren zum Regeln der Temperaturprofile für das Testobjekt (Bild 3).

Tests auf Modulebene (Enhanced Module Level TDBI und ATE)

Das System weist nun auch eine abgeschlossene WT-Regeleinheit auf und kann so in einem breiten Testtemperaturbereich von -40 bis 85 °C arbeiten; dies ist mit anderen TDBI-Systemen nur schwer umzusetzen. Die neue Testlösung ermöglicht auch Kaltstarttests bei -40 °C, die gewährleisten sollen, dass sich das mit ATP WT-DRAM-Modulen ausgestattete Hostsystem auch in einer tiefgekühlten Umgebung booten lässt. Werden die beiden Testverfahren kombiniert, ist es dank der hohen Temperaturen und kritischen Testsignalmuster möglich, Frühausfälle von ICs schnell zu identifizieren sowie IC-Batch-Screenings vorzunehmen und so die IC-Qualitätskontrolle zu optimieren. Die Qualität und Zuverlässigkeit von ATPs WT-DRAM-Modulen wurden insgesamt verbessert.

Die WT-DRAM-Lösungen von ATP zeichnen sich durch die ATP-eigenen IC- und Systemtests von DRAM-ICs gegenüber den Lösungen anderer Anbieter durch eine höhere und langfristigere Zuverlässigkeit aus. Dies belegen Anwenderdaten aus dem Feldeinsatz. Die neue Lösung eignet sich für industrielle Anwendungen, wie z.B. Telekommunikation, Netzwerke, IPC, Automatisierung sowie Systeme für den Einsatz in rauen Bedingungen und erzielt optimierte Betriebskosten bei langfristiger Systemzuverlässigkeit. Sie ist ab sofort erhältlich – in den Ausführungen DDR3 RDIMM, UDIMM, SO-RDIMM, SO-DIMM, mini-DIMM und VLP DIMM mit 4 bis 8 GByte Speicherdichte. Auch für die neue WT-DRAM-Lösung bietet ATP kontrollierte Stücklisten (Controlled BOM), um den Supply-Chain-Anforderungen anwendungskritischer Applikationen Rechnung zu tragen.

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