Способ измерения теплового сопротивления интегральных схем

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1I) (50 4 G 01 R 31 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (57) 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. (21 ) 4010106 /24-21 (22) 23 ° 10.85 (46) 30.04,87. Бюл. ¹ 16 (72) А. Ю. Кромин и Г, В, Резников (53) 621.317,799(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 274233, кл. G 01 R 31/26, 1969.

Гусев А. Ф., Закс Д. И,, Литвак В. Н. Измеритель тепловых сопротивлений ИС и полупроводниковых при— .боров. Электронная промышленностЬ, 1977. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

Яс („ь,.,,к, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 Ь1!!:, 1ЗО7 О

Изобретение относится к электронной технике и может быть применено для измерения тепловых сопротивлений цифровых и аналоговых интегральных схем.

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

Измерения согласно предлагаемому способу должны проводить следующим образом.

Вначале необходимо снять зависимость времени задержки от температуры (провести калибровку термочувствительного параметра). Во время калибния время измерения мало и может составлять от долей наносекунд до десятых долей микросекунд, (что определяется быстродействием интегральной схемы) время разогрева интегральной схемы при калибровке определяется только временем переходных процессов при включении питания интегральной схемы. Это время составляет единицы микросекунд, что существенно меньше постоянной времени разогрева кристалла интегральной схемы, Таким образом, при калибровке может быть достигнут минимальный разогрев кристалла. Прекратить отсчет временного интервала необходимо после изменечия логического состояния на каком †ли выбранном выводе (возможно с фиксированной задержкой). Сняв таким образом зависимость времени распространения сиг— нала от температуры, зная температуру корпуса интегральной схемы и мощность, которую она выделяет> можно ровки не должен происходить саморазогрев интегральной схемы, для чего необходимо подавать напряжение питания и измерительные импульсы на время, за которое интегральная схема не успевает прогреться, тогда температуру на кристалле интегральной схемы можно принять равной температуре ее корпуса. Одновременно или с фиксиро— ванной 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 измерительный прибор, Поскольку при данном способе измерения теплового сопротивлерассчитать тепловое сопротивление интегральной схемы, При изменении логического состояния интегральной схемы может изменитьгя потребляемая ей мошность. В случае тарировки этот факт значения не имеет, так как величиной рассеиваемой мощности в этом случае можно пренебречь, При измерении теплового сопротивления этот факт необходимо 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 традиционными способами.

Предлагаемый способ измерения теплового сопротивления можно упростить, учитывая, что ряд микросхем (цифровых и аналоговых) можно включить таким 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 петли положительной обратной связи и коэффициент усиления по этой петле должен быть больше или равен единице, В остальном измерение теплового сопротивления проводится как было указано

Возможно еще больше упростить измерение теплового сопротивления интегральных схем. При нагревании кристалла интегральной схемы, включенной так, что происходит генерация, частота генерации понижается, а при определенной температуре наступает срыв генерации и при дальнейшем нагревании.генерация не возобновляется, При прочих разных условиях величина граничной частоты генерации зависит только от температуры. Производя та— рировку 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 сры1 307405

Составитель В. Степанкин

Техред Л.Олейник

Корректор А, Зимокосов

Редактор С. Лисина

Заказ 1629/46 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ва генерации, но геперь срыв генерации наступает прн другой 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 10 можно рассчитать тепловое сопротивление интегральной схемы, зная мощность, выделяемую микросхемой и тем— пературу корпуса в момент срыва генерации. f5

Фо р м у л а и з о б р е т е ни я

1. Способ измерения теплового сопротивления интегральных схем по термочувствительному параметру, заклю- 20 чающийся в том, что на контролируемую микросхему подают напряжение питания и вектор входных сигналов, изменяют разогревающую мощность путем переключения логических состояний ин- 25 тегральной микросхемы, калибруют и измеряют электрический термочувстви— тельный параметр, определяют тепловое сопротивление интегральной микросхемы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, одновременно с подачей вектора входных сигналов формируют стробимпульс 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 юшийся тем, что, с целью упрощения измерений, вектор входных сигналов формируют из вектора выходных сигналов, образуя при этом положительную обратную связь с коэффициентом усиления больше единицы, в которой измеряют частоту генерации.

3. Способ по и, 2, о т л и ч а ю шийся тем, что повышают температуру интегральной схемы до срыва генерации и определяют температуру срыва генерации.