|
(21), (22) Заявка: 2004129509/28, 06.10.2004
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
06.10.2004
(45) Опубликовано: 10.05.2006
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
SU 1239658 А1, 23.06.1986. RU 2146827 C1, 20.03.2000. RU 2230334 С2, 10.06.2004. US 4816753 А, 23.06.1989.
Адрес для переписки:
394026, г.Воронеж, Московский пр-кт, 14, ГОУВПО “ВГТУ”, патентный отдел
|
(72) Автор(ы):
Горлов Митрофан Иванович (RU), Емельянов Виктор Андреевич (RU), Дунаев Станислав Дмитриевич (RU), Москалев Вячеслав Юрьевич (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Воронежский государственный технический университет” (RU)
|
(54) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ПОТЕНЦИАЛЬНО НЕНАДЕЖНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ
(57) Реферат:
Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам определения потенциально ненадежных интегральных схем (ИС). Сущность: измеряют динамический ток потребления до, после воздействия электростатическим разрядом (ЭСР) и после температурного отжига. Воздействие 5-10 импульсами ЭСР обоих знаков проводят предельно допустимым по техническим условиям (ТУ) напряжением. Температурный отжиг проводят при максимально допустимой по ТУ температуре в течение 1-8 часов. Отбраковываются ИС одновременно по двум критериям:
IДнач, IДэср>А,
где IДнач, IДэср и IДотж – динамические токи потребления соответственно начальные, после ЭСР и после отжига. Значения величин динамического тока потребления (А) и разности динамических токов потребления () устанавливаются на представительной выборке для каждого типа схем. Технический результат: расширение функциональных возможностей, повышение достоверности. 1 табл., 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам определения потенциально ненадежных интегральных схем (ИС). Изобретение может быть использовано на этапе серийного производства ИС, а также на входном контроле при производстве радиоаппаратуры.
Известно [1], что способом анализа форм (параметров) динамического тока потребления могут отбраковываться дефектные и потенциально ненадежные, как правило, цифровые ИС малой, средней и большой степени интеграции, изготовленные по различным технологиям. Наличие аномалий в форме динамического тока потребления или его величины при обращении к заданному логическому элементу (или группе элементов) указывает на наличие дефектов ИС, что снижает потенциальную надежность данной схемы.
Наиболее близким по технической сущности является способ отбраковки ненадежных КМОП ИС [2], по которому ИС устанавливают в термокамеру и измеряют токи потребления при двух фиксированных значениях повышенной температуры, а отбраковывают схемы с наибольшим отношением второго тока к первому.
Недостатком данного способа является сложность измерения тока потребления при повышенных температурах, отсюда появляется большая погрешность в измерениях.
Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей диагностических способов и повышение достоверности.
Это достигается тем, что на представительной выборке конкретного типа ИС набирается статистика значений измеряемого динамического тока потребления до и после воздействия электростатическим разрядом, напряжением, равным предельно допустимому потенциалу, указанному в технических условиях (ТУ), и после термического отжига при предельно допустимой температуре, указанной в ТУ, в течение 1-8 часов. По полученным данным строятся поля корреляции по динамическому току потребления: первоначальное значение IДнач – значение после воздействия ЭСР IДэср и первоначальное значение IДнач – значение после температурного отжига IДотж, по которым определяют два критерия для отбраковки потенциально ненадежных ИС:
первый критерий: IДнач, IДэср>А;
второй критерий: |IДотж-IДнач|>.
ИС считается потенциально ненадежной, если она удовлетворяет обоим критериям одновременно.
Пример осуществления способа. На произвольно выбранных десяти ИС типа К561ЛН2 (шесть логических элементов “НЕ”) измерили амплитуду динамических токов потребления с помощью стробоскопического осциллографа С7-8 для каждого из шести инверторов каждой схемы в момент его выключения. Результаты измерения для каждого инвертора каждой ИС представлены в таблице.
Таблица |
№ схемы |
Время измерения |
Динамические токи потребления IД, мА по инверторам |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
начальное |
60 |
63 |
63 |
60 |
65 |
58 |
1 |
после ЭСР |
69 |
71 |
70 |
62 |
73 |
68 |
|
после отжига |
63 |
65 |
65 |
60 |
67 |
65 |
|
начальное |
63 |
59 |
60 |
63 |
60 |
60 |
2 |
после ЭСР |
68 |
63 |
61 |
69 |
66 |
70 |
|
после отжига |
66 |
60 |
60 |
64 |
61 |
62 |
|
начальное |
67 |
63 |
60 |
60 |
57 |
63 |
3 |
после ЭСР |
80 |
68 |
69 |
63 |
61 |
68 |
|
после отжига |
70 |
65 |
63 |
61 |
60 |
60 |
|
начальное |
58 |
68 |
62 |
59 |
58 |
57 |
4 |
после ЭСР |
68 |
88 |
73 |
62 |
69 |
70 |
|
после отжига |
62 |
75 |
63 |
60 |
60 |
64 |
|
начальное |
54 |
76 |
63 |
58 |
61 |
56 |
5 |
после ЭСР |
60 |
78 |
69 |
63 |
62 |
65 |
|
после отжига |
61 |
70 |
66 |
63 |
63 |
60 |
|
начальное |
57 |
59 |
60 |
58 |
62 |
63 |
6 |
после ЭСР |
63 |
70 |
72 |
68 |
73 |
73 |
|
после отжига |
60 |
64 |
64 |
62 |
63 |
67 |
|
начальное |
61 |
56 |
68 |
62 |
58 |
56 |
7 |
после ЭСР |
67 |
65 |
73 |
70 |
68 |
67 |
|
после отжига |
62 |
59 |
73 |
69 |
62 |
60 |
|
начальное |
65 |
58 |
60 |
58 |
56 |
61 |
8 |
после ЭСР |
65 |
68 |
68 |
65 |
64 |
66 |
|
после отжига |
65 |
63 |
63 |
59 |
59 |
62 |
|
начальное |
66 |
70 |
69 |
69 |
68 |
80 |
9 |
после ЭСР |
75 |
88 |
73 |
86 |
79 |
91 |
|
после отжига |
70 |
83 |
73 |
77 |
70 |
84′ |
|
начальное |
60 |
54 |
60 |
65 |
59 |
58 |
10 |
после ЭСР |
63 |
64 |
69 |
73 |
69 |
65 |
|
после отжига |
61 |
59 |
62 |
67 |
62 |
62 |
Затем подаем по 5 электростатических разрядов амплитудой 500 В на каждый вход и соответствующий вывод каждого инвертора, меняя полярность, после чего измеряем динамический ток потребления. Отжиг ИС проводили при температуре 100°С в течение 1 часа. Затем строим графики – поля корреляции для значений динамических токов потребления: IДнач-IДэср (фиг.1) и IДнач-IДотж (фиг.2). По данным полям корреляции установим критерии для потенциально ненадежных ИС:
IДнач, IДэср>80 мА;
|IДотж-IДнач|>7 мА.
По первому критерию потенциально ненадежными будут ИС №4, 9, по второму критерию №9. Таким образом схема №9 будет потенциально ненадежной.
Источники информации
1. РД 11 0682-89. Микросхемы интегральные. Методы неразрушающего контроля динамических параметров.
2. А.С. СССР 1239658. МПК 4 G 01 R 31/26. Опубл. 1986 г.
Формула изобретения
Способ отбраковки потенциально ненадежных интегральных схем, включающий измерение динамического тока потребления до, после воздействия электростатическим разрядом (ЭСР) и после температурного отжига, отличающийся тем, что проводят воздействие 5-10 импульсами ЭСР обоих знаков предельно допустимым по техническим условиям (ТУ) напряжением, а температурный отжиг при максимально допустимой по ТУ температуре в течение 1-8 ч, после чего ИС отбраковываются одновременно по двум критериям:
IДнач, IДэср>А,
где IДнач, IДэср и IДотж – динамические токи потребления соответственно начальные, после ЭСР и после отжига,
а значения величин динамического тока потребления (А) и разности динамических токов потребления () устанавливаются на представительной выборке для каждого типа схем.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 07.10.2006
Извещение опубликовано: 20.06.2008 БИ: 17/2008
|
|