СПОСОБ ОТБОРА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ Российский патент 2006 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к производству и эксплуатации полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов), и может быть использовано для выделения из партии полупроводниковых приборов повышенной надежности с высоким уровнем достоверности в процессе производства, а также на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Известно [1], что любая представительная выборка при выпуске полупроводниковых приборов состоит из трех различных по надежности групп: группа, характеризуемая интенсивностью отказов, то есть надежностью, точно соответствующая требованиям технических условий (ТУ) на приборы, группа - более надежная и группа приборов, менее надежная по сравнению с требованиями ТУ.

Наиболее близким по технической сущности является способ контроля качества полупроводниковых приборов с помощью m-характеристик [2], в котором критерий потенциальной надежности приборов имеет значение

1≤m≤2,

т.е. полупроводниковые приборы с данной величиной m-характеристики будут соответствовать по надежности требованиям ТУ.

Недостатком данного способа является невозможность отбора группы приборов с повышенной относительно требований ТУ надежностью. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей диагностических способов.

Это достигается тем, что m-характеристики полупроводниковых приборов измеряются в диапазоне прямого тока (1-110 мА) до, после воздействия электростатических разрядов (ЭСР) и после термического отжига.

Электростатические разряды (в количестве 5-15), подаются в прямом и обратном направлении на каждый переход, напряжением, равным допустимому потенциалу, указанному в ТУ. Термический отжиг проводится при температуре, равной

Т_отж=Т_доп+R_т·Р,

где Т_отж и Т_доп - соответственно температура отжига и максимально допустимая внешняя температура, указываемая в ТУ; R_т - тепловое сопротивление кристалл-корпус и Р - предельно допустимая мощность прибора, указываемая в ТУ.

Время отжига берется 4-8 часов. После воздействия ЭСР величина m-характеристики, как правило, возрастает, а после термического отжига - уменьшается.

По набору статистики на представительной выборке для каждого типа прибора определяется единый критерий для измеренных трех значений нехарактеристики (до, после ЭСР и после отжига), т.е.

1≤m≤A,

где величина А, меньшая значения 2, устанавливается на основе статистики.

Предложенная методика разделения была апробирована на транзисторах КТ503Б (маломощных кремниевых транзисторах n-р-n-типа). Измерение m-характеристики проводилось на токах от 1 мА до 110 мА.

Значения m-характеристики при всех измерениях во всем диапазоне тока не являются линейной постоянной величиной, а имеют минимумы и максимумы, которые могут не совпадать при указанных трех измерениях.

Максимальные значения m-характеристик для трех измерений представлены в табл.

№ прибораМаксимальные значения m-характеристик при измеренияхначальномпосле ЭСРпосле отжига11,651,61,4521,451,521,3431,381,411,2841,321,321,3251,271,321,361,21,451,371,31,41,3581,281,531,491,381,61,48101,251,351,2

Если принять критерий для m-характеристик в случае транзисторов КТ503Б: 1≤m≤1,4, то транзисторы №4, 5, 7, 10 будут иметь повышенную надежность.

Источники информации

1. Асауленко Ю.Б., Чуварыгин Б.В. Анализ возможностей отбраковочных испытаний комплектующих элементов РЭА // Надежность и контроль качества. 1989. №11. с.26-32.

2. ОСТ 11073.043-75. Приборы полупроводниковые и микросхемы интегральные. Метод контроля качества с помощью m-характеристик.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для отбора из партии полупроводниковых приборов повышенной надежности. Технический результат: расширение функциональных возможностей. Сущность: проводят измерение т-характеристик переходов приборов в диапазоне прямого тока (1-110 мА) трижды: до, после воздействия 5-15 электростатических разрядов в прямом и обратном направлении на каждый переход напряжением, равным допустимому значению по техническим условиям (ТУ), и после термического отжига в течение 4-8 часов. Температуру отжига рассчитывают по формуле: T_отж=Т_доп+R_Т·Р, где Т_отж и Т_доп - температура отжига и максимально допустимая по ТУ, R_т - тепловое сопротивление кристалл-корпус, Р - предельно допустимая по ТУ мощность прибора. На основе трех значений m-характеристик, удовлетворяющих выражению 1≤m≤А, проводят отбор приборов. Величину А устанавливают на основе статистики на представительной выборке для каждого типа прибора. 1 табл.

Способ отбора полупроводниковых приборов повышенной надежности, включающий измерения m-характеристик переходов, отличающийся тем, что измерение m-характеристик переходов приборов проводят в диапазоне прямого тока (1-110 мА) трижды: до, после воздействия 5-15 электростатических разрядов в прямом и обратном направлениях на каждый переход напряжением, равным допустимому значению по техническим условиям (ТУ), и после термического отжига в течение 4-8 ч, а температуру отжига рассчитывают по формуле

T_отж=T_доп+R_T·P,

где Т_отж и Т_доп - температура отжига и максимально допустимая по ТУ, R_т - тепловое сопротивление кристалл - корпус, Р - предельно допустимая по ТУ мощность прибора,

и на основе трех значений m-характеристик, удовлетворяющих выражению 1≤m≤А, проводят отбор приборов, где величину А устанавливают на основе статистики на представительной выборке для каждого типа прибора.