СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ПОТЕНЦИАЛЬНО НЕНАДЕЖНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ Российский патент 2013 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности транзисторов и может быть использовано для разделения транзисторов по надежности в процессе производства, а также на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Известен способ [1] разделения полупроводниковых изделий, включающий измерение интенсивности шума до и после внешнего воздействия, и последующий отбор потенциально ненадежных изделий проводят по оценке коэффициентов увеличения интенсивности шумов каждого изделия после не менее 10 термоциклов в диапазоне допустимых крайних температур по сравнению с первоначальными значениями.

Недостатком способа является дополнительные измерения интенсивности шумов на специальном оборудовании.

Наиболее близким способом является способ [2] измерения критического напряжения питания (КНП) интегральных схем при нормальной и повышенной температуре кристалла, допустимой по техническим условиям, а отбор интегральных схем проводят по относительной величине изменения КНП, рассчитываемой по формуле:

$$К=\frac{{Е}_{кр.норм}}{{Е}_{кр.пов}}-1$$

где Е_{кр.норм}, Е_кр.пов - значения критического напряжения питания при нормальной и повышенной температуре соответственно.

Недостатком способа является дополнительные измерения критического напряжения питания.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение этого недостатка и повышение функциональных возможностей способа.

Предлагаемый способ отбраковки потенциально ненадежных транзисторов основывается на измерении коэффициента усиления транзистора в схеме с общим эмиттером при нормальной и повышенной (предельно допустимой) температурах. Определяют абсолютную разность значений коэффициента усиления при повышенной и нормальной температурах и относительное изменение коэффициента усиления от температуры. Отбраковывают транзисторы, если они удовлетворяют двум критериям:

$$\Delta =h_{21Э100°С}-h_{21Э20°С}\ge {\Delta }_{средн}$$

$$К=\frac{h_{21Э100°С}}{h_{21Э20°С}}\ge {К}_{средн}$$

где h_21Э100°C, h_21Э20°C - значения коэффициента усиления при повышенной и нормальной температуре соответственно; Δ_средн - среднее значение абсолютных разностей в выборке для данного типа транзисторов; K_средн - среднее значение коэффициента усиления в выборке для данного типа транзисторов.

Способ был опробован на 11 транзисторах типа КТ 646 (кремневые транзисторы n-p-n-типа, средней мощности). В качестве информативного параметра выбран коэффициент усиления транзистора в схеме с общим эмиттером. Значения h_21Э при нормальной температуре (20°C) и повышенной (100°C), абсолютные и относительные изменения коэффициента усиления для каждого транзистора и средние значения абсолютного и относительного изменения указаны в таблице.

Таблица № транзистора h_21Э при $$\Delta =h_{21Э100°С}-h_{21Э20°С}$$ $$К=\frac{h_{21Э100°С}}{h_{21Э20°С}}$$ 20°C 100°C 1 76 150 74 1,97 2 100 187 87 1,87 3 134 289 155 2,16 4 156 251 95 1,61 5 104 177 73 1,7 6 192 318 126 1,66 7 147 240 93 1,63 8 134 267 133 1,99 9 123 204 81 1,66 10 118 187 69 1,58 11 130 265 135 2,04   Δ_средн=102 K_средн=1,89

По первому критерию потенциально ненадежными транзисторами будут транзисторы №3, 6, 8, 11; по второму критерию - №1, 3, 8, 11. Таким образом, транзисторы №3, 8, 11 будут потенциально ненадежными, так как удовлетворяют обоим критериям.

Источники информации

1. Патент РФ №2289144, G01R 31/26, 2006.

2. Патент РФ №2365930, G01R 31/26, 2009.

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности транзисторов, и может быть использовано для разделения транзисторов по надежности в процессе производства, а также на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры. Сущность: проводят измерения коэффициента усиления транзисторов в схеме с общим эмиттером при нормальной и повышенной температурах. Для каждого транзистора вычисляют значение абсолютной разности Δ=h_21Э100°С-h_21Э20°C и значения относительного изменения коэффициента усиления K=h_21Э100°C/h_21Э100°C, где h_21Э100°С, h_21Э20°C - значения коэффициента усиления при повышенной и нормальной температуре соответственно. Отбраковывают транзисторы, если они удовлетворяют двум критериям одновременно: Δ≥Δ_средн; K≥K_средн, где Δ_средн и K_средн - среднее значение абсолютных разностей и относительного изменения в выборке для данного типа транзисторов. Технический результат: упрощение и повышение функциональных возможностей. 1 табл.

Способ отбраковки потенциально ненадежных транзисторов, в соответствии с которым проводят измерение коэффициента усиления транзисторов в схеме с общим эмиттером при нормальной и повышенной температурах, отличающийся тем, что для каждого транзистора сначала вычисляют значения абсолютной разности коэффициента усиления при повышенной и нормальной температурах по формуле Δ=h_21Э100°C - h_21Э20°C, и значения относительного изменения коэффициента усиления от температуры по формуле K=h_21Э100°C:h_21Э20°C, где h_21Э100°С, h_21Э20°С - значения коэффициента усиления при повышенной и нормальной температурах, и отбраковывают транзисторы, если они удовлетворяют одновременно двум критериям: Δ≥Δ_средн, K≥K_средн, где Δ_средн - среднее значение абсолютных разностей и K_средн - среднее значение относительного изменения в выборке для данного типа транзисторов.