Способ динамического контроля надежности полупроводниковых приборов (его варианты) Советский патент 1983 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частиости к контролю полупроводниковых Приборов.

Известен статический способ контроля надежности и качества полупроводниковых приборов, заключающийся в измерении токовых характеристик р-п переходов и сравнении их с эталоном 1

Однако такой способ, во-первых, является статическим и не характеризует поведения прибора в динамике, во-вторых, обладает низкой достоверностью в рабочем режиме прибора, так как измерения проводятся в диапазоне токов лишь до 100 мкА.

Известен также динамический способ (и реализующее его устройство), заключающийся в измерении интенсивности, спектральном анализе и сравнении с эталоном низкочастотных шумов (фликкер шумов) полупроводниковых приборов 2 . Однако выполнение указанных операций занимает от единиц до нескольких десятков минут. Кроме того, по мере совершенствования технологии изготовления полупроводниковых приборов измерение шума на низких частотах характеризует не только фликкер-шумы этих приборов, но и другие виды шумов, ,Но так как только фликкер-шум характеризует надежность данного прибора, то анализ совокупности всех видов шумов приводит к значительному снижению точности контроля. Область применения способа ограничена невозможностью определения надежности приборов, смонтированных на платах в.радиотехнических устройствах и системах без демонтажа последних.

Цель изобретения - повышение быс.родействия

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу динами ческого контроля надежности полупроводниковых приборов путем сравнения измеренного параметра с его эталонHhiM значением, измеряют длительност переходного процесса при подключении источника питания.

Согласно другому варианту способа динамического контроля надежности, измеряют длительность переходного процесса при отключении источника питания.

На чертеже представлена структурная схема осуществления способа.

Сущность способа основана на том что процесс старения полупроводникового прибора можно рассматривать как фазовый переход второго рода, из доказательства которогоследует изменение теплоемкости прибора со временем (ив зависимости от плоности дефектов), а следовательно.

Изменение как сопротивления, так и емкости прибора, приводящее к из менению длительности переходного процесса в нем при подключении .или отключении напряжения источника пи- . тания. При этом длительность переходного процесса может быть оценена в соответствии с выражением

)

(16 - эмпирические коэффиЛ, циенты, зависящие от технологии и типа полупроводникового прибра: биполярный, полевой, МДП-транзистор и др. ,

4. ,

длительность хранения при эксплуатации прибра,

У средняя продолжительность безотказной рабты прибора. В качестве эталонного, характеризующего надежность параметра, используется значение длительности переходного процесса г fj, при t .0, т.е. о А(1- р).

Следует указать, что наличие переходов и контактов в полупроводниковых приборах качественно не влияет на направления течения процесса, а меняет ли111Ь длительность переходного процесса.

Схема Содержит исследуемый полупроводниковый прибор 1, блок 2 питания, логические схемы 3, 4 и 5, высокочастотные импульсный генераг тор б, измерительный блок 7.

Схема работает следуюодим образом.

В момент подачи напряжения питания на полупроводниковый, .прибор 1 с блока 2 питания, на логические схемы 4 и 5 (и) от .логической схемы 3 (НЕ) подается напряжение логической единицы, поэтому импульсы прямоугольной формы с генератора 6 проходят через логические схемы 5 и 4 и регистрируются измерительным блоком 7. По мере протекания переходного процесса напряжение на приборе достигает yposHft логической единицы на выхбде логической схемы 3. В результате на вход логической схемы 4 поступает логический HOJib, а поступление импульсов на измерительный блок 7 прекращается.

Аналогично способ осуществляется при отключении источника питания. Нижняя и верхняя граничные частоты повторения генератора импульсов выбираются из условия точности измеренияи типа полупроводникового прибора. Измерение времени

переходного процесса следует производить при температуре, на которой получшот эталонное значение длительности переходного процесса.

В общем случае возможно составление картотек эталонных эначений длительности перех рдног.о процесса при различных температурах, влажностях и т.д. Режим питания прибора должен быть постоянным в обоих случаях измерения. Экспериментгтьно установлено для диодов типа Д219А,

ДЭ11, что увеличение времени переходного процесса в 1,5 раза при номинальном рабочем токе соответствует, выработке ресурса на .

Использование изобретения сокращает время измерения характеризуюtqero параметра, обеспечивает упрощение реализации и универсальность способа, так как позволяет вести контроль Нсшежности в неизменном режиме как отдельных, так и включенных в конструкцию приборов.

1. СпосоЬ динамического конт роля надежности полупроводниковых приборов путем сравнения измеренного параметра с его эталонным значением, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, измеряют длительность переходного процесса при иодключении источника питания. 2. Способ динамического контроля надежности полупроводниковых приборов сравнения измеренного параметра с его эталонным значением , отличающий ся тем, что, с целью повышения быстродействия, измеряют длительность переходного процесса при отключении источника питания.