Способ измерения теплового сопротивления цифровых интегральных микросхем и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике измерения параметров интегральных микросхем и может быть использовано для контроля качества цифровых интегральных микросхем на основе ТТЛ и ТТЛШ логических элементов. Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения влияния паразитного сопротивления в цепи питания микросхем на результат измерения. Сущность способа поясняется на примере измерения теплового сопротивления микросхемы, содержащей два элемента И-НЕ и паразитные сопротивления, соответствующие сопротивлениям внутренних общих шин питания. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД4Г wÒÂEHÍÛÉ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4336240/24-21 (22) 30.11.87 (46) 15,12.90. Бюл. М- 46 (71) Ульяновский политехнический институт . (72) В.А. Сергеев, В.В. Идин и Н.Н. Горюнов (53) 621.317.799(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1310754, кл. G 01 R 31/28, 1985.

Закс Д.И . Параметры теплового режима полупроводниковых микросхем.

M. Радио и связь, 1983» с. 31-32. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ

МИКРОСХЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике измерения параметров интегральных микросхем и может быть использовано для контроля качества цифровых интегральных микросхем на основе ТТЛ и ТТЛШ логических элементов (ЛЭ) .

Цель изобретения — повышение точности измерений эа счет уменьшения влияния паразитного сопротивления в цепи питания микросхем на результат измерения .

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — эквивалентная схема ЛЭ при осуществлении способа; на фиг. 3 — схема базового

ЛЭ

Сущность способа пояснена на примере измерения теплового сопротивлеÄÄSUÄÄ 1613978 А 1

7 (57) Изобретение относится к технике и з мер ения параметр ов инт егр альных микросхем и может быть использовано для контроля качества цифровых интегральных микросхем на основе ТТЛ и

ТТЛШ логических элементов. Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения влияния паразитного сопротивления в цепи питания микросхем на результат измерения. Сущность способа поясняется на примере измерения теплового сопротивления микросхемы, содержащей два, элемента И-НЕ и паразитные сопротивления, соответствующие сопротивлениям внутренних общих шин питания. 2 с.п. ф-лы. 3 ил. ния микросхемы, содержащий два ЛЭИ-НЕ и паразитные сопротивления,, 1 > соответствующие сопротивлениям внут- ф ренних общих шин питания (фиг. 2).

В качестве напряжения термочувстви- : ©ф тельного параметра выбирается изме- Я ) нение напряжения АП„„,„ЛЭ Ф 1 на сопротивлении нагрузки RH, которое Q0 фиксируется .вольтметром PV. Разогрев микросхемы осуществляется при неизменном логическом состоянии греющего ЛЭ У 2 за счет коммутации его выхода, имеющего низкий логический уровень, через ограничительное сопротивление Нр Р с положительной шиной питания коммутатором S. Иэ схемы базового ЛЭ (фиг. 3) видно, что при уровне логической единицы на выходе

16139 78

ЛЭ У 1, ток потребления I„ разветвляется на переход база-эмиттер многоэмиттерного транзистора — внешняя общая шина питания Iq в одном направ5 ленин и на эмиттерный повторитель выходного каскада — сопротивление нагрузки К вЂ” внешняя общая шина питания Х2 в другом Сопрo™ее Крар исключено из цепи прохождения тока

1 пь, поэтому оно полностью приведе1 но к греющему ЛЭ У 2. Ток Х„. ЛЭ

У 2 при подаче греющей мощности изменится на величину изменения базового тока выходного транзистора, 15 находящегося в режиме насыщения.. Изменится падение напряжения ДП „до на

К„ р„кот ор ое и з-за малой величины изменения тока базы будет незначительным и составляет не более 5 мВ при изменении напряжения полезного сигнала 200 мВ, что составляет менее 2,5 .

Устройство содержит источник питания 1, исследуемую микросхему 2, 25 коммутаторы 3 и 4 установки напряжений логической единицы на выходе негреющего ЛЭ и логического нуля на выходе греющего ЛЭ, вольтметр постоянного напряжения 5,для измерения на-30 пряжения термочувствительного параметра, вольтметр постоянного напряже ния 6, миллиамперметр постоянного тока 7, коммутатор 8, ограничительное сопротивление 9 и сопротивление нагрузки 10.

Устройство работает следуюшим образом.

При переключении коммутаторов 3

I и 4 фиксируют напряжение U >> на выхо-40 о де негреющего ЛЭ и U»„на выходе греющего ЛЭ.

Вольтметр постоянного напряжения

5 измеряет напряже е П8у "хдной" 45 микросхемы. При замыкании контактов коммутатора 8 начинается разогрев микросхемы за счет протекания тока

Х от положительной шины питания чеP реэ миМлиамперметр постоянного тока.

Ограничительное сопротивление 9, 50 коммутатор 8, на выходной транзистор

ЛЭ фиксируются показания мнллиамперметра постоянного тока 7 (Ip) и вольтметра постоянного напряжения 6 (У „. ) . Вольтметром постоянного нао 55 пряжения 5 определяется приращение напряжения термочувствительного па-, раметра. По полученным результатам определяют тепловое сопротивление микросхемы К с помощью выражения!

ДUs ix

TKU IpUsbly! где ДП приращение напряжения термочувствительного параметра; температурный коэффициент термочувствительного параметра; приращение греющей мощности °

Ip Пбых

Формула изобретения

1. Способ измерения теплового сопротивления цифровых интегральных микросхем, заключающийся в том, что на контролируемую интегральную микросхему подают напряжения питания, устанавливают первый логический элемент интегральной микросхемы в задан" ное состояние, задают величину разогревающей мощности, измеряют выходные термочуствительные параметры первого логического элемента, по результатам измерений определяют тепловое сопротивление интегральной микросхемы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений. теплового сопротивления за счет исключения влияния паразитных сопротивлений интегральной микросхемы, первый логический элемент интегральной микросхемы устанавливают в состояние логической единицы на выходе, в качестве выходного термочувствительного параметра принимают величину напряжения логической единицы, вторые логические элементы интегральной микросхемы устанавливают в состояние логического.нуля на выходе, а величину разогревающей мощности задают путем пропускания тока через выходы вторых логических элементов интегральной микросхемы.

2, Устройство для измерения теплового сопротивления цифровых интегральных микросхем, содержащее источник питания, миллиамперметр постоянного тока, первый вывод которого соединен с источником питания, два .вольтметра постоянного напряжения, вход первого из которых соединен с шиной питания интегральной микросхемы, а вход второго - с выходом первого логичесI кого элемента интегральной микросхе5 Н1 мы, к которому подключен первый вывод резистора нагрузки, второй вывод которого соединен с общей шиной первого коммутатора, выход которого соединен с входом второго логического элемента интегральной микросхемы, первый вход коммутатора соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности измерений теплового сопротивления за счет исключения влияния паразитных сопротивлений интегральной микросхемы, в. него введены второй и

3 .) 78 б третий коммутаторы и ограничительный резистор, второй вывод миллиамперметра через ограничительный резистор и второй коммутатор соединен с

5 выходом второго логического элемента, интегральной микросхемы, входы третьего коммутатора подключены к общей шине и пине питания

О соответственно. а в "од соединен с входом пер вог о логич еског о элемента интегральной микросхемы, второй вход первого коммутатора соединен с шиной питания.

1613978

Составитель В. Степанкин

Техред Д.олийнык

Корректор С.Шевкун, Редактор И, Сегляник г

Заказ 3891 Тираж 563 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101