СПОСОБ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ПАРТИЙ ТРАНЗИСТОРОВ Российский патент 2004 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к обеспечению качества и надежности полупроводниковых приборов, и может быть использовано для сравнительной оценки надежности партии приборов как на этапе производства, так и применения.

Известен способ, применимый для оценки надежности партии транзисторов по количеству отбракованных приборов [1], состоящий в том, что между полупроводниковым кристаллом и изолирующим покрытием в условиях повышенной температуры кристалла прикладывается электрическое поле, за счет чего ускоряется время перемещения и накопления зарядов в диэлектрике и на поверхности полупроводникового кристалла и выявляются приборы с аномальным поведением параметров.

Недостатки данного метода: необходимость в специальной кассете с электродами для создания электрического поля и зависимости от конструкции конкретных корпусов приборов и использование термостата с повышенной температурой.

Изобретение направлено на устранение указанных недостатков, а именно в предлагаемом методе отсутствует специальная кассета с исследуемыми приборами и нет необходимости в нагреве.

Это достигается тем, что после воздействия электростатическими разрядами от удвоенного значения максимально допустимого по техническим условиям потенциала с последовательным его увеличением на 20-30 В, до наступления параметрического или катастрофического отказа. По результатам этих испытаний делается вывод о сравни тельной надежности партий этих транзисторов. При этом, если, в одной партии появляются катастрофические отказы, а в другой параметрические, то вторая будет более надежной. Если в обеих партиях появляются только катастрофические или параметрические отказы более надежной будет та, у которой они наблюдаются при большем потенциале разряда.

Известно, что воздействие электростатических разрядов (ЭСР) на полупроводниковые изделия приводит к появлению параметрических и катастрофических отказов. При ступенчатом возрастании потенциала от допустимого до опасного сначала должны появляться параметрические, а затем катастрофические отказы (для партии, не имеющей потенциально ненадежных изделий). Если в партии имеются потенциально ненадежные приборы, то картина может измениться [2].

Например, при испытании партии полевых транзисторов типа КП728Е1 воздействием электростатическими разрядами на выводы “затвор-сток” потенциалом выше допустимого оказалось, что наблюдаются сначала катастрофические отказы (при потенциалах 400-680 В), а затем параметрические (при потенциалах 680-800 В), что говорит о засоренности партии потенциально ненадежными изделиями.

Предложенный способ сравнительной оценки партии транзисторов был апробирован на четырех партиях транзисторов типа КП728Е1. От каждой партии методом случайного выбора были отобрано по 10 транзисторов. Так как допустимый потенциал ЭСР по техническим условиям для этих транзисторов равен 200 В, то воздействие ЭСР начинали с 400 В, ступенчато увеличивая на 20 В. Результаты испытаний представлены табл. 1.

Если сравнить партии №1 и №2, то более надежной будет партия №2. При сравнении партий №3 и №4 более надежной будет партия №4. При сравнении всех четырех партий по надежности он распределятся следующим образом: №4, №3, №2, №1.

Чтобы проверить эффективность предложенного способа, от каждой партии взяли 10 транзисторов и поставили на форсированные испытания на надежность, результаты которых представлены в табл.2, которые подтверждают сделанные выше выводы.

Видно, что количество отказов при проделанных испытаниях на надежность в течение 500 ч возрастает в обратном порядке: партия 1, 2, 3, 4.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Горлов М.И., Андреев А.В., Воронцов И.В. Воздействие электростатических разрядов на изделия полупроводниковой электроники и радиоэлектронную аппаратуру. - Воронеж: Издательство Воронежского государственного универстета, 1997, 160 с.

2. Горлов М.И., Ануфриев Л.П., Адамян А.Г. Влияние электростатического воздействия на транзисторы типа КП728Е1 // Труды науч.-техн. конф. “Современные аэрокосмические технологии”. - Воронеж, 2000, с.53-55.

Использование: при сравнительной оценке надежности партии приборов как на этапе производства, так и применения. Сущность изобретения: проводят испытание партий транзисторов на электростатический разряд. На выбранные приборы подают электростатические разряды потенциалом вдвое большим, чем допустимый по техническим условиям, повышая его ступенчато на 20-30 В до появления параметрических или катастрофических отказов, делают вывод о надежности партий в соответствии с критерием отбраковки. Техническим результатом изобретения является исключение необходимости использования специального оборудования и нагрева в процессе оценки. 2 табл.

Способ сравнительной оценки надежности партий транзисторов, в соответствии с которым проводят испытание на электрический разряд, отличающийся тем, что на выводы отобранных транзисторов подают электростатические разряды потенциалом вдвое большим чем допустимый по техническим условиям, после чего повышают его ступенчато на 20-30 В до появления параметрических или катастрофических отказов.