Способ сравнительной оценки партий полупроводниковых изделий по качеству и надежности Российский патент 2024 года по МПК G01R31/26 

Предлагаемый способ относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых изделий (ППИ): диодов, транзисторов и интегральных схем, и может быть использован для сравнительной оценки качества и надежности партий изделий одного типа как на производстве, так и на входном контроле на предприятиях-производителях радиоэлектронной аппаратуры.

Известен способ сравнительной оценки надежности ППИ [1], суть которого заключается в измерении значения уровня низкочастотного (НЧ) шума транзисторов по выводам «эмиттер-база» и интегральных схем по выводам «вход - общая точка» до и после воздействия пятью импульсами электростатического разряда (ЭСР), находят отношения значений уровня НЧ-шума после воздействия ЭСР к начальным значениям и по величине среднего значения этого отношения сравнивают надежность партий изделий.

Недостатком данного способа является использование ресурса изделия.

Наиболее близким к заявляемому способом является способ отбраковки ППИ, предложенный в патенте [2], суть которого заключается в измерении диагностических характеристик, в том числе уровня НЧ шума, воздействии на ППИ высокочастотным (ВЧ) электромагнитным полем, а измерение динамических характеристик проводят до и сразу после воздействия ВЧ электромагнитным полем и по их различию выявляют менее стабильные ППИ. Для интегральных схем с целью обеспечения более равномерного нагрева всех элементов подвергают изделия воздействию ВЧ электромагнитным полем на нескольких частотах одновременно. Недостатком способа является то, что частота и мощность ВЧ электромагнитных колебаний должна определяться экспериментально на конкретной партии изделий.

Технический результат - упрощение реализации диагностического способа.

Предлагаемый способ основан на измерении электрических информативных параметров на одинаковых выборках из партий (количество партий не ограничено) ППИ до и сразу после воздействия высокочастотным электромагнитным полем с плотностью потока мощности не менее 5,9 кВт/м². Путем сравнения значений электрических информативных параметров до и после воздействия высокочастотным электромагнитным полем судят о сравнительном качестве и надежности партий изделий. Чем больше среднеарифметическое по выборке изменение информативных параметров изделий после воздействия высокочастотным электромагнитным полем, тем ниже качество и надежность соответствующей партии ППИ.

Способ опробован на выборках двух партий диодных сборок 2Д269ГС, содержащих по два диода Шоттки. Методом случайной выборки из партий № 1 и № 2 было отобрано по 10 диодных сборок. В качестве информативного параметра было принято среднеквадратическое значение напряжения шума, которое измерялось у каждого диода сборки до и после воздействия ВЧ электромагнитным полем с плотностью потока мощности не менее 5,9 кВт/м²; в результате для каждой диодной сборки получено по 4 значения информативных параметров. Для каждой диодной сборки была вычислена разность значений информативных параметров, измеренных до и после воздействия ВЧ электромагнитным полем, и затем для каждой выборки подсчитано среднеарифметическое значение разности информативных параметров, путем сравнения которых и судят о сравнительном качестве и надежности партий изделий.

В таблицах 1 и 2 приведены среднеквадратические значения напряжения шума для каждого диода диодных сборок, измеренные до и после воздействия ВЧ электромагнитным полем и результаты вычисления их разности , где i - номер диодной сборки в выборке, k- номер диода в сборке. Для каждой выборки подсчитано среднеарифметическое значение разности информативных параметров, где n - число диодных сборок в выборке, l - число диодов в сборке, m - номер партии.

Из сравнения среднеарифметических по выборкам разностей значений информативных параметров < следует, что партия № 2 более качественная и более надежная.

Источники информации

1. Горлов, М. И. Способ сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых изделий / М.И. Горлов, Д.Ю. Смирнов, Д.М. Жуков // Патент РФ № 2538032 R 31/26. Опубликован 10.01.2015.

2. Горлов, М. И. Способ отбраковки полупроводниковых изделий / М.И. Горлов, А.П. Жарких // Патент РФ № 2357263. Опубликован 27.05.2009.

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых изделий (ППИ): диодов, транзисторов и интегральных схем, и может быть использовано для сравнительной оценки качества и надежности партий изделий одного типа. Технический результат: упрощение способа и повышение достоверности оценки партий полупроводниковых изделий по качеству и надежности. Сущность: на одинаковых произвольных выборках из партий изделий проводят измерения низкочастотного шума до и сразу после воздействия высокочастотным электромагнитным полем с плотностью потока не менее 5,9 кВт/м². Вычисляют разность значений уровня низкочастотного шума, измеренных до и сразу после воздействия высокочастотным электромагнитным полем. Для каждой выборки вычисляют среднеарифметическое значение разностей уровня низкочастотного шума полупроводниковых изделий. Путем сравнения среднеарифметических значений разностей уровня низкочастотного шума судят о сравнительном качестве и надежности партий изделий. При этом считают качество и надежность ниже у той партии полупроводниковых изделий, для которой среднеарифметическое значение изменения уровня шума больше. 2 табл., 1 ил.

Способ сравнительной оценки партий полупроводниковых изделий по качеству и надежности, заключающийся в измерении уровня низкочастотного шума полупроводниковых изделий в одинаковых по количеству выборках из разных партий до и сразу после воздействия высокочастотным электромагнитным полем, отличающийся тем, что уровень низкочастотного шума у каждого полупроводникового изделия выборки измеряют до и сразу после воздействия высокочастотным электромагнитным полем с плотностью потока не менее 5,9 кВт/м², вычисляют разность значений уровня низкочастотного шума, измеренных до и сразу после воздействия высокочастотным электромагнитным полем, для каждой выборки вычисляют среднеарифметическое значение разностей уровня низкочастотного шума полупроводниковых изделий, измеренных до и сразу после воздействия высокочастотным электромагнитным полем, путем сравнения которых и судят о сравнительном качестве и надежности партий изделий, при этом считают качество и надежность ниже у той партии полупроводниковых изделий, для которой среднеарифметическое значение изменения уровня шума больше.