СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ "ПО НАДЕЖНОСТИ"
METHOD OF SORTING INTEGRATED CIRCUITS ACCORDING TO RELIABILITY

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности интегральных схем (ИС), как логических, так и аналоговых, и может быть использовано как в процессе производства, так и при входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.
Известен способ выделения ИС повышенной надежности [Патент РФ №2365930. G01R 31/26. Опубликован 27.08.2009] по отбору ИС, проводимому по относительной величине изменения критического напряжения питания при нормальной и повышенной температуре. Недостатком способа является измерение критического напряжения питания (КНП) при повышенной температуре, что очень трудоемко.
Наиболее близким способом является способ [Патент РФ №2311653. G01R 31/26. Опубликован 09.03.2006], где разделение аналоговых ИС по надежности осуществляют по значению коэффициента К, равного
<mrow><mi>K</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mrow><mover accent="true"><mi>U</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>ш</mi><mi>м</mi><mi>а</mi><mi>к</mi><mi>с</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mrow><mover accent="true"><mi>U</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>ш</mi><mi>м</mi><mi>и</mi><mi>н</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac></mrow>
,
<mrow><msubsup><mrow><mover accent="true"><mi>U</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>ш</mi><mi>м</mi><mi>а</mi><mi>к</mi><mi>с</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mrow><mover accent="true"><mi>U</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>ш</mi><mi>м</mi><mi>и</mi><mi>н</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup></mrow>
где
и
- среднеквадратичные значения напряжения низкочастотного шума при максимальном и минимальном напряжениях питания соответственно.
Недостатками способа являются ограничение применения (только для аналоговых схем) и измерение дополнительного параметра - низкочастотного шума, отсутствующего в технических условиях на ИС.
Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей.
Это достигается тем, что в предлагаемом способе разделения ИС по надежности на представительной выборке проводят измерение электрического информативного параметра при трех напряжениях питания, которые берутся равными критическому, номинальному и максимально допустимому по техническим условиям, а отбор интегральных схем проводят по относительной величине изменения электрического информативного параметра, рассчитанного по формуле:
,
<mrow><msub><mi>A</mi><mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>м</mi><mi>а</mi><mi>к</mi><mi>с</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>A</mi><mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>н</mi><mi>о</mi><mi>м</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>A</mi><mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Н</mi><mi>П</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow>
где
,
,
- значения информативного электрического параметра при напряжении питания, соответственно максимальном, номинальном и КНП.
Способ осуществляется следующим образом. На представительной выборке ИС, как логических, так и аналоговых, проводим измерение значения информативного электрического параметра схемы при напряжении, равном КНП, номинальному и максимально допустимому по ТУ напряжению питания, после чего находим коэффициент, характеризующий надежность ИС:
.
В зависимости от значения критерия К, устанавливаемого для каждого типа ИС экспериментально, можно разделить партию ИС по надежности.
Пример осуществления способа
OL
пит ном
пит макс
КНП
Методом случайной выборки были отобраны 10 ИС типа К1561ТЛ2 (шесть инвертирующих триггеров Шмидта, выполненных по технологии КМОП), были измерены значения информативного параметра (выходное напряжение логического нуля (U) при напряжениях U=4,5 В, U=6 В, U=1 В и экспериментально определен коэффициент
.
OL
Результаты измерений значений выходного напряжения логического нуля U при трех напряжениях питания и значения параметра К представлены в таблице.
№ ИС
Значения U<sub>OL</sub>, мВ, при напряжении
Значение К
1 В
4,5 В
6 В
1
2,3
7,8
18,7
1,89
2
1,7
7,0
15,9
1,68
3
0,5
7,8
17,5
1,33
4
1,7
7,6
17,2
1,63
5
1,5
7,1
17,2
1,80
6
1,8
8,0
17,9
1,60
7
0,8
7,2
16,8
1,50
8
1,4
6,8
16,2
1,74
9
1,4
7,4
16,9
1,58
10
1,4
7,1
16,6
1,67
Из таблицы видно, что ИС №3 является менее надежной.