СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ "ПО НАДЕЖНОСТИ" Российский патент 2014 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности интегральных схем (ИС), как логических, так и аналоговых, и может быть использовано как в процессе производства, так и при входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Известен способ выделения ИС повышенной надежности [Патент РФ №2365930. G01R 31/26. Опубликован 27.08.2009] по отбору ИС, проводимому по относительной величине изменения критического напряжения питания при нормальной и повышенной температуре. Недостатком способа является измерение критического напряжения питания (КНП) при повышенной температуре, что очень трудоемко.

Наиболее близким способом является способ [Патент РФ №2311653. G01R 31/26. Опубликован 09.03.2006], где разделение аналоговых ИС по надежности осуществляют по значению коэффициента К, равного

$$K=\frac{{\overline{U}}_{шмакс}^2}{{\overline{U}}_{шмин}^2}$$ ,

где $${\overline{U}}_{шмакс}^2$$ и $${\overline{U}}_{шмин}^2$$ - среднеквадратичные значения напряжения низкочастотного шума при максимальном и минимальном напряжениях питания соответственно.

Недостатками способа являются ограничение применения (только для аналоговых схем) и измерение дополнительного параметра - низкочастотного шума, отсутствующего в технических условиях на ИС.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе разделения ИС по надежности на представительной выборке проводят измерение электрического информативного параметра при трех напряжениях питания, которые берутся равными критическому, номинальному и максимально допустимому по техническим условиям, а отбор интегральных схем проводят по относительной величине изменения электрического информативного параметра, рассчитанного по формуле:

,

где $$A_{U_{макс}}$$ , $$A_{U_{ном}}$$ , $$A_{U_{КНП}}$$ - значения информативного электрического параметра при напряжении питания, соответственно максимальном, номинальном и КНП.

Способ осуществляется следующим образом. На представительной выборке ИС, как логических, так и аналоговых, проводим измерение значения информативного электрического параметра схемы при напряжении, равном КНП, номинальному и максимально допустимому по ТУ напряжению питания, после чего находим коэффициент, характеризующий надежность ИС: .

В зависимости от значения критерия К, устанавливаемого для каждого типа ИС экспериментально, можно разделить партию ИС по надежности.

Пример осуществления способа

Методом случайной выборки были отобраны 10 ИС типа К1561ТЛ2 (шесть инвертирующих триггеров Шмидта, выполненных по технологии КМОП), были измерены значения информативного параметра (выходное напряжение логического нуля (U_OL) при напряжениях U_{пит ном}=4,5 В, U_{пит макс}=6 В, U_КНП=1 В и экспериментально определен коэффициент .

Результаты измерений значений выходного напряжения логического нуля U_OL при трех напряжениях питания и значения параметра К представлены в таблице.

№ ИС Значения U_OL, мВ, при напряжении Значение К 1 В 4,5 В 6 В 1 2,3 7,8 18,7 1,89 2 1,7 7,0 15,9 1,68 3 0,5 7,8 17,5 1,33 4 1,7 7,6 17,2 1,63 5 1,5 7,1 17,2 1,80 6 1,8 8,0 17,9 1,60 7 0,8 7,2 16,8 1,50 8 1,4 6,8 16,2 1,74 9 1,4 7,4 16,9 1,58 10 1,4 7,1 16,6 1,67

Из таблицы видно, что ИС №3 является менее надежной.

Изобретение относится к контролю качества и надежности интегральных схем (ИС), как логических, так и аналоговых, и может быть использовано как в процессе производства, так и при входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры. Сущность: на представительной выборке ИС проводят измерения электрического информативного параметра при трех напряжениях питания: критическом, номинальном и максимально допустимом по ТУ. Находят коэффициент, характеризующий надежность ИС:

,

где $$A_{U_{макс}}$$ , $$A_{U_{ном}}$$ , $$A_{U_{КНП}}$$ - значения электрических информативных параметров соответственно при допустимом, номинальном и критическом напряжениях питания. Технический результат: расширение функциональных возможностей. 1 табл.

Способ разделения интегральных схем по надежности, в соответствии с которым на представительной выборке проводят измерение электрического информативного параметра, находят коэффициент К и по его значению разделяют ИС по надежности, отличающийся тем, что измерение проводят при трех напряжениях питания, которые берутся равными критическому, номинальному и максимально допустимому по техническим условиям, а отбор интегральных схем проводят по относительной величине изменения электрического информативного параметра, рассчитанного по формуле:
,
где $$A_{U_{макс}}$$ , $$A_{U_{ном}}$$ , $$A_{U_{КНП}}$$ - значения информативных электрических параметров интегральных схем при максимальном, номинальном и критическом напряжениях питания.