Способ контроля надежности элементов радиоэлектронной аппаратуры Советский патент 1990 года по МПК G01R31/26 

1 3 Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использова но для неразрушающего контроля качества и надежности элементов радио электронной аппаратуры (РЭА), Целью изобретения является повыш ние достоверности контроля надежнос ти элементов РЭА, Способ основан на том, что одним из факторов, определякдцих структурную неоднородность элементов, является уровень и характер внутренних напряжений,Изменение внутренних на ряжений приводит к изменению концен рации вакансий,, образованию комплек сов вакансий на границе зерен к взаимодействию линейных дефектов структуры, в частности дислокаций, которые под влиянием малых напряжений способны перемещаться, расщепляться и образовыва:ть новые типы ди локаций , а также новые точечные дефекты типа вакансий, смещенных атомов и ТоД, Кроме того, возрастание величины внутренних напряжений приводит также к увеличению коэффициента диффузии неравновесных вакансий, способствуя рх миграции и различного вида стокам по границам зерен, что ведет .к изменению поведения этих дефектов в процессе де формации тела, приводя в конечном итоге к увеличешш неоднородности . распределения микродефектов структу ры. Это приводит к увеличению интен сивности флуктуации сопротивления о разца (, средний квадрат которых может быть описан выражением т. , где «IM 5 - средний квадрат флуктуа ции концентрации микродефектов. Спектральная плотность фликершума, наблюдаемого в различных типа металйопленочных и полупроводниковы резисторов, приборах на основе р-ппереходов, в МОП-структурах и т,д,, определяется выражением. с -Ь S/f) - ) где S-(f) - спектральная плотность флуктуации сопротивлени I - ток, протекающий через разец; 7 У - безразмерный коэффициент, значение которого С - коэффициент, не зависящий от тока 1. Из выражения (2) видно, что значение фликер-шума зависит от тока, протекающего через образец, и частотного диапазона, в котором производятся измерения. Для того, чтобы контролируемые образцы можно было сравнить по надежности, необходимо исключить влияние этих факторов на результаты измерений. По этой причине при проведении измерений для всех контролируемой образцов одного типа выбираются одинаковые значения тока нагрузки и частотного диапазона. Значение тока выбирается из условия обеспечения допустимой мощности рассеивания на образце. Выбор частотного диапазона важен для обеспечения вьщеления составляющей фликер-шума,. Учитывая, что интенсивность фликер-шума обратно пропорциональна частоте, а тепловой шум имеет белый спектр, для измерения фпикер-шума выбирают диапазон частот от единиц Гц до десятков кГц, 8более низкочастотном диапазоне встречаются трудности метрологического плана, а в более высокочастотном - мала составляющая фликер-шума. На фиг,1 представлена схема устройства, реализующего способ контроля надежности элементов РЭА; на фиг,2 - результаты экспериментальных исследований ЭДС фликер-шума по способу. Устройство сострит из источника 1 постоянного тока, к выходу которого . через ключ 2 подключен первый вывод контролируемого элемента 3, установленного в фиксаторе 4, второй вывод подсоединен к первым выводам балластной нагрузки 5 и широкополосного усилителя 6, к выходу которого подключены последовательно соединенные детектор 7, интегрирующее звено 8, блок 9компенсации, выходной индикатор 10. Вторые выводы балластной нагрузки 5 широкополосного усилителя 6 и ключа 2 соединены с общей шиной устройства и блока 11 формирования деформирующей нагрузки, механически соединенного с контролируемым элементом 3, Процесс измерения осуществляется следующим образом. При отсуствии деформирующей нагрузки ключ 2 отключает источник 1 постоянного тока от кЬнтролируемого элемента 3, На выходе измерительного тракта, состоящего из широкополосного усилителя 6, детектора 7 и интегрирующего звена 8, формируется сигнал, обусловленный тепловым шумом контролируемого элемента 3 и собстве ными шумами устройства.Этот сигнал компенсируется блоком компенсации 9 до получения на выходном индикаторе 10 нулевого показания. Ключом 2 подключается источник 1 постоянного тока. Так как через контролируемый элемент протекает электрический ток, то на нем возникает фликер-шум; На выходе измерительного тракта, состоя щего из широкополосного усилителя 6, детектора 7 и интегрирующего звена 8 формируется сигнал, обусловленный тепловым и фликер-шумом контролируемого элемента 3 и собственными шума ми измерителя. Так как в блоке 9 ком пенсации выставлен сигнал, компенсирующий тепловые шумы элемента и собственные шумы измерителя, то выходной индикатор покажет значение Е фликер-шума элемента Если значение фликер-шума меньше порога чувствител ности измерителя, то на выходном индикаторе остается нулевое показание С блока 11 формирования деформирующей нагрузки подают нагрузку, пла но изменяющуюся от О до значения Р, контролируя при этом показания выход ного индикатора 10, Определяют значение деформирующей нагрузки F,, при котором начинает увеличиваться показание выходного индикатора. Устанавливают значение нагрузки, равное Р и измеряют соответствующее ему показание выходного индикатора Е 2. Контроль надежности осуществляют путем сравнения измеренного значес пороговым значением, определенным экспериментально по результатам испытания партии изделий данного типа, На фиг,2 представлены результаты экспериментальных исследований ЭДС фликер-шума Б,измеренной в полосе частот 5 Гц-5 кГц, от уровня деформирующей нагрузки Р для тонкопленочных резистйвных элементов. Для первого образца изменения фликер-шума наблкдались при нулевых начальных значениях дефорьшрующей нагрузки. Поэтому за Р первого образца принимается значение Р за Е значение Е У второго и третьего образца при отсутствии деформирующей нахфузки .значения ЭДС фликер-шума не обнаружились, т,е, находились ниже порога чувствительности устройства, а первые изменения наблюдались соответственно при значениях Р, равных Р и . В этом случае значения Е принимаются равными О, Значение Р выбирается одинаковое для всех образцов данного типа Для этого выбираются несколько образцов данного типа и для них исследуется зависимость Е f(P) и определяется значение Р, при котором начинаются необратимые изменения Е, В качестве Р берется , В к значение Р 0,5 Р кр. длин крмцн минимальное значение Р для иccлeдye ыx образцов. Формула изобретения 1, Способ контроля надежности элементов радиоэлектронной аппаратуры, заключагацийся в том, что пропускают через контролируемый элемент постоянный ток фиксированной величины, выделяют шумовой сигнал, образугадийся в контролируемом элементе, определяют информативный параметр и сравнивают его с заданным значением, по результату сравнения судят о надежности контролируемого элемента, о тли чающийся тем, что, с целью повьш1ения достоверности контроля, выделяют составпякщую фпикер- шума и измеряют величину ее ЭДС в фиксированном диапазоне частот, прикладывают к контролируемому элементу механическую, деформирующую ) нагрузку в пределе упругих деформаций, фиксируют первое значение механической деформирующей нагрузки, при которой начинается изменение ЭДС фликер-шума, устанавливают второе значение механической деформирукщей нагрузки, большее: первого, в качестве информативного параметра принимают отношение . Рг- Р, где Е, и Е - значения ЭДС фликершума, соответствукщие первому и второ ог значениям механических де формирующих идгрузок; Р и Р - первое и второе значения механической де- формирующей нагруз1си« 2, Способ по п, 1| о т л и ч а кг щ и и с я тем, что определяют второе Значение механической деформирующей нагрузки по формуле - ,5 Ркр , 1596287 ; где ,Q критическое значение нической деформирующей нагрузки, определяемое на статистически-достоверной выборке контролируемых элементов одного тнпа по моменту появления необратимого увеличения ЭДС фликер-шума после снятия механической деформирующей нагрузки.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при неразрушающем контроле качества и надежности электронных компонентов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Источник 1 постоянного тока через ключ 2 задает ток в контролируемом элементе 3, установленном в фиксаторе 4 и подвергаемом упругой деформации с помощью блока 11 формирования деформирующей нагрузки. Сигнал фликкер-шума выделяется на балластной нагрузке 5 и усиливается широкополосным усилителем 6. После обработки детектором 7 с интегрирующим звеном 9 компенсации собственных шумов устройства блоком 9 компенсации сигнал фликкер-шума регистрируется по выходному индикатору 10 и сравнивается с заданным значением, превышение которого свидетельствует о низкой надежности контролируемого элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

8 6 Ptf 2 Л.З k6 Физ. г -S Рг Р-10у Па