СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ПОТЕНЦИАЛЬНО НЕНАДЕЖНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ Российский патент 2006 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам определения потенциально ненадежных интегральных схем (ИС). Изобретение может быть использовано на этапе серийного производства ИС, а также на входном контроле при производстве радиоаппаратуры.

Известно [1], что способом анализа форм (параметров) динамического тока потребления могут отбраковываться дефектные и потенциально ненадежные, как правило, цифровые ИС малой, средней и большой степени интеграции, изготовленные по различным технологиям. Наличие аномалий в форме динамического тока потребления или его величины при обращении к заданному логическому элементу (или группе элементов) указывает на наличие дефектов ИС, что снижает потенциальную надежность данной схемы.

Наиболее близким по технической сущности является способ отбраковки ненадежных КМОП ИС [2], по которому ИС устанавливают в термокамеру и измеряют токи потребления при двух фиксированных значениях повышенной температуры, а отбраковывают схемы с наибольшим отношением второго тока к первому.

Недостатком данного способа является сложность измерения тока потребления при повышенных температурах, отсюда появляется большая погрешность в измерениях.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей диагностических способов и повышение достоверности.

Это достигается тем, что на представительной выборке конкретного типа ИС набирается статистика значений измеряемого динамического тока потребления до и после воздействия электростатическим разрядом, напряжением, равным предельно допустимому потенциалу, указанному в технических условиях (ТУ), и после термического отжига при предельно допустимой температуре, указанной в ТУ, в течение 1-8 часов. По полученным данным строятся поля корреляции по динамическому току потребления: первоначальное значение I_Днач - значение после воздействия ЭСР I_Дэср и первоначальное значение I_Днач - значение после температурного отжига I_Дотж, по которым определяют два критерия для отбраковки потенциально ненадежных ИС:

первый критерий: I_Днач, I_Дэср>А;

второй критерий: |I_Дотж-I_Днач|>Δ.

ИС считается потенциально ненадежной, если она удовлетворяет обоим критериям одновременно.

Пример осуществления способа. На произвольно выбранных десяти ИС типа К561ЛН2 (шесть логических элементов "НЕ") измерили амплитуду динамических токов потребления с помощью стробоскопического осциллографа С7-8 для каждого из шести инверторов каждой схемы в момент его выключения. Результаты измерения для каждого инвертора каждой ИС представлены в таблице.

Таблица№ схемыВремя измеренияДинамические токи потребления I_Д, мА по инверторам123456 начальное6063636065581после ЭСР697170627368 после отжига636565606765 начальное6359606360602после ЭСР686361696670 после отжига666060646162 начальное6763606057633после ЭСР806869636168 после отжига706563616060 начальное5868625958574после ЭСР688873626970 после отжига627563606064 начальное5476635861565после ЭСР607869636265 после отжига617066636360 начальное5759605862636после ЭСР637072687373 после отжига606464626367 начальное6156686258567после ЭСР676573706867 после отжига625973696260 начальное6558605856618после ЭСР656868656466 после отжига656363595962 начальное6670696968809после ЭСР758873867991 после отжига708373777084' начальное60546065595810после ЭСР636469736965 после отжига615962676262

Затем подаем по 5 электростатических разрядов амплитудой 500 В на каждый вход и соответствующий вывод каждого инвертора, меняя полярность, после чего измеряем динамический ток потребления. Отжиг ИС проводили при температуре 100°С в течение 1 часа. Затем строим графики - поля корреляции для значений динамических токов потребления: I_Днач-I_Дэср (фиг.1) и I_Днач-I_Дотж (фиг.2). По данным полям корреляции установим критерии для потенциально ненадежных ИС:

I_Днач, I_Дэср>80 мА;

|I_Дотж-I_Днач|>7 мА.

По первому критерию потенциально ненадежными будут ИС №4, 9, по второму критерию №9. Таким образом схема №9 будет потенциально ненадежной.

Источники информации

1. РД 11 0682-89. Микросхемы интегральные. Методы неразрушающего контроля динамических параметров.

2. А.С. СССР 1239658. МПК 4 G 01 R 31/26. Опубл. 1986 г.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам определения потенциально ненадежных интегральных схем (ИС). Сущность: измеряют динамический ток потребления до, после воздействия электростатическим разрядом (ЭСР) и после температурного отжига. Воздействие 5-10 импульсами ЭСР обоих знаков проводят предельно допустимым по техническим условиям (ТУ) напряжением. Температурный отжиг проводят при максимально допустимой по ТУ температуре в течение 1-8 часов. Отбраковываются ИС одновременно по двум критериям:

I_Днач, ΔI_Дэср>А,

где I_Днач, I_Дэср и I_Дотж - динамические токи потребления соответственно начальные, после ЭСР и после отжига. Значения величин динамического тока потребления (А) и разности динамических токов потребления (Δ) устанавливаются на представительной выборке для каждого типа схем. Технический результат: расширение функциональных возможностей, повышение достоверности. 1 табл., 2 ил.

Способ отбраковки потенциально ненадежных интегральных схем, включающий измерение динамического тока потребления до, после воздействия электростатическим разрядом (ЭСР) и после температурного отжига, отличающийся тем, что проводят воздействие 5-10 импульсами ЭСР обоих знаков предельно допустимым по техническим условиям (ТУ) напряжением, а температурный отжиг при максимально допустимой по ТУ температуре в течение 1-8 ч, после чего ИС отбраковываются одновременно по двум критериям:

I_Днач, I_Дэср>А,

где I_Днач, I_Дэср и I_Дотж - динамические токи потребления соответственно начальные, после ЭСР и после отжига,

а значения величин динамического тока потребления (А) и разности динамических токов потребления (Δ) устанавливаются на представительной выборке для каждого типа схем.