Способ измерения теплового сопротивления интегральных схем Советский патент 1987 года по МПК G01R31/303 

1i3

Изобретение относится к электрон- ной технике и может быть применено для измерения тепловых сопротнвлен1-;й цифровых и аналоговых интегральных схем.

Цель изобретения - повышение точности измерения теплового сопротивления интегральных схем путем использования параметра, чувствительного к температуре всей поверхности кристал ла интегральной схемы.

Р1змерения согласно предлагаемому способу должны проводить следующим образом.:,

Вначале необходимо снять зависимость времени задержки от температуры (провести калибровку термочувствительного параметра). Во время калибровки не должен происходить саморазогрев интегральной схемы, для чего необходимо подавать напряжение питания и измерительные импульсы на время, за которое интегральная схема не

Предлагаемый способ измерения теплового сопротивления можно упростить, учитывая, что ряд микросхем (пифроуспевает прогреться, тогда температу- 25 gyx и аналоговых) можно включить тару на кристалле интегральной схемы можно принять равной температуре ее корпуса. Одновременно или с фиксированной задержкой с подачей входных сигналов на интегральную схему необходимо начать отсчет временного интервала, для чего можно, например, сформировать строб-импульс, а им, в свою очередь, запустить измеритель30

КИМ образом, чтобы возникли периодические колебания - генерация. Для возникновения таких колебаний может потребоваться определенным образом соединить выводы интегральной схемы (возможно с применением дополнительных элементов).

Для возникновения генерации должны выполняться условия: наличие пет- ный прибор. Поскольку при данном спо- 35 положительной обратной связи и собе измерения теплового сопротивле- коэффициент усиления по этой петле НИН время измерения мало и может сое- должен быть больше или равен единице тавлять от долей- наносекунд до деся- В остальном измерение теплового соп- тых долей микросекунд, (что определяется быстродействием интегральной 40 схемы) время разогрева интегральной схемы при калибровке определяется только временем переходных процессов при включении питания интегральной схемы. Это время составляет единицы 45

ротивления проводится как было указа но .

Возможно eDj;e больше упростить измерение теплового сопротивления интегральных cxeiM. При нагревании кристалла инте1 ральной схемы, включенной

так, что происходит генерация, часто та генерации понижается, а при определенной температуре наступает срыв генерации и при дальнейшем нагревании .генерация не возобновляется. При

микросекунд, что существенно меньше постоянной времени разогрева кристалла интегральной схемы. Таким образом, при калибровке может быть достигнут

минимальный разогрев кристалла. Прек- 50 прочих разных условиях величина граничной частоты генерации зависит только от температуры. Производя тарировку так, как было указано, подни мают температуру на корпусе интегратить отсчет временного интервала необходимо после измене шя логического состояния на каком-либо выбранном выводе (возможно с фиксиррванной

ничной частоты генерации зависит только от температуры. Производя рировку так, как было указано, по мают температуру на корпусе интег

задержкой). Сняв таким образом зави- ральной схемы до срыва генерации,

При измерении теплового сопротивл на микросхему подают мощность, а пус интегральной схемы прогревают помощью внешнего нагревателя до е

симость времени распространения сигнала от температуры, зная температуру корпуса интегральной схемы и мощность, которую она выделяет, можно

рассчитать тепловое сопротивление интегральной схемы. При изменении лот и- ческого состояния интегральной схемы может измениться потребляемая ей мош- 5 ность. Б случае тарировки этот факт значения не имеет, так как величиной рассеиваемой мощности в этом случае можно пренебречь. При измерении теплового сопротивления этот факт необ- 10 ходимо учитывать. Для упрощения процедуры измерения можно сразу же после пропускания измерительного сигнала переводить интегральную схему в то состояние, в котором она находилась до пропускания измерительного сигнала. Ввиду малой продолжительности времени измерения изменение в потребляемой мощности не влияет на точность измерения. При таком подходе мощность можно измерять традипионньгми способами.

Предлагаемый способ измерения теплового сопротивления можно упростить, учитывая, что ряд микросхем (пифро15

20

25 gyx и аналоговых) можно включить та

КИМ образом, чтобы возникли периодические колебания - генерация. Для возникновения таких колебаний может потребоваться определенным образом соединить выводы интегральной схемы (возможно с применением дополнительных элементов).

Для возникновения генерации должны выполняться условия: наличие пет- положительной обратной связи и коэффициент усиления по этой петле должен быть больше или равен единице В остальном измерение теплового соп-

ротивления проводится как было указано .

Возможно eDj;e больше упростить измерение теплового сопротивления интегральных cxeiM. При нагревании кристалла инте1 ральной схемы, включенной

ны выполняться условия: наличие пет- положительной обратной связи и коэффициент усиления по этой петле должен быть больше или равен единице В остальном измерение теплового соп-

так, что происходит генерация, частота генерации понижается, а при определенной температуре наступает срыв генерации и при дальнейшем нагревании .генерация не возобновляется. При

ничной частоты генерации зависит только от температуры. Производя тарировку так, как было указано, поднимают температуру на корпусе интегральной схемы до срыва генерации,

При измерении теплового сопротивления на микросхему подают мощность, а корпус интегральной схемы прогревают с помощью внешнего нагревателя до еры313

ва генеряцин, но теперь срыв генерации наступает при друг ой температуре корпуса.

Если остальные условия сохраняются теми же, что при тарировке (а это должно выполняться для всех указанных случаев), например напряжение питания , то в момент срыва генерации температура кристалла равна температуре кристалла при тарировке. Отсюда можно рассчитать тепловое сопротивление интегральной схемы, зная мощность, выделяемую микросхемой и температуру корпуса в момент срыва генерации.

Формула изобретения

1. Способ измерения теплового сопротивления интегральных схем по термочувствительному параметру, заклю- чающийся в том, что на контролируемую микросхему подают напряжение питания и вектор входных сигналов, изменяют разогревающую мощность путем переключения логических состояний ин- тегральной микросхемы, калибруют и

Редактор С. Лисина Заказ 1629/46

Составитель В. Степанкин Техред Л.Олейник

Тираж 731 ВИШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

54

измеряют электрический термочувстви- тельньш параметр, определяют тепловое сопротивление интегральной микросхемы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, одновременно с подачей вектора входных сигналов формируют строб- импульс начала отсчета временного интервала, затем по измерению состояния на выбранном выходном выводе при фиксированной величине выходного сигнала прекращают отсчет временного интервала.

2...Способ по п. 1 , о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью упрощения измерений, вектор входных сигналов формируют из вектора выходных сигналов, образуя при этом положи-- тельную обратную связь с коэффициентом усиления больше единицы, в которой измеряют частоту генерации.

3. Способ по п. 2, отличающий с я тем, что повышают температуру интегральной схемы до срыва генерации и определяют температуру срыва генерации.

Корректор А. Зимокосов Подписное

Изобретение относится к электронной технике. Цель - повышение точности измерения теплового сопротивления (тс) интегральных схем (ИС). Для ее достижения в способе измерения ТС формируют строб-импульс начала отсчета временного интервала одновременно с подачей вектора входных сигналов и прекращают отсчет временного интервала после изменения логического состояния на каком-либо выбранном выводе. Сняв таким образом зависимость времени распространения сигнала от температуры (т), зная Т корпуса ИС и мощность, выделяемую ею, можно рассчитать ТС. 2 з.п. ф-лы. а сл с со о 4