Способ разделения интегральных схем по надежности

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам определения в партии потенциально ненадежных интегральных схем (ИС). Сущность: измеряют интенсивность шума без подачи питания на частоте 1 кГц при прямом токе при трех температурах: нормальной (25°С), минимальной (0°С) и максимальной (100°С) температуре. По относительному изменению интенсивности шума по выводам "вход - общая точка", измеренного при нормальной, минимальной и максимальной температуре, разделяют партию ИС на надежные и потенциально ненадежные по значению коэффициента

где , , - значения интенсивности шума при температурах: нормальной, нулевой и 100°С соответственно. Технический результат: упрощение и снижение трудоемкости. 1 табл.

 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам разделения партии интегральных схем (ИС) на надежные и потенциально ненадежные схемы, и может быть использован как на этапе производства, так и на этапе применения.

Известен способ [1], применимый для оценки надежности партии ИС, состоящий в том, что ИС тестируют специальными сигналами, воздействуя при этом термоциклами с подачей питания 110% от номинального значения.

Недостатками данного является применение дорогостоящей аппаратуры и сложность вычисления информативного параметра.

Наиболее близким аналогом является способ [2], применяемый для контроля ИС и включающий в себя циклическое воздействие высоких и низких температур, а также расчет информативного параметра (площади петли гистерезиса), получаемого на основе критических напряжений.

Недостатки данного способа: большая трудоемкость, применение более одного информативного параметра, сложность автоматизации процесса.

Изобретение направлено на устранение указанных недостатков, а именно: в предлагаемом способе нет дорогостоящей аппаратуры, отсутствует термоциклирование и сложность в вычислении единственного информативного параметра, небольшая трудоемкость и простота автоматизации измерений.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе разделения интегральных схем по надежности проводится контроль интенсивности шума по выводам "вход - общая точка" при трех разных температурах: пониженной, номинальной и повышенной, указанных в технических условиях на данные ИС. По относительному изменению интенсивности шума от температуры вычисляется коэффициент, определяющий принадлежность ИС к надежным и потенциально ненадежным. Критерий определяется априори (заранее) на достоверной выборке ИС данного типа.

Пример осуществления способа.

Методом случайной выборки было отобрано 5 интегральных схем типа К137ЛЕ2 (схемы эмиттерно-связанной логики), у которых измерялась интенсивность шума методом прямого измерения [3] по выводам "вход - общая точка" на частоте 1 кГц при прямом токе 6 мА. Измерения производились без подачи питания при нормальной температуре, при 0°С и 100°С. Прямой рабочий ток, проходя по структуре ИС, позволяет регистрировать , порожденный дефектами структуры, имеющими температурную зависимость [3]. Для каждой ИС по результатам измерений подсчитали коэффициент К по формуле:

где , , - значения интенсивности шума при температурах, соответствующих нормальной, нулевой и 100°С.

Данные измерений и рассчитанного коэффициента К представлены в таблице. Если выбрать критерий для надежных схем К≤0,7, то схемы №2, 5 будут потенциально ненадежными.

Таблица 1
№ ИС	№вывода	при токе 6 мА и температуре	К
		0°С	25°С	100°С
	3	27	22	28	0,5
1	4	26	22	29	0,5
	5	25	21	26	0,43
	3	43	34	56	0,91
2	4	45	35	59	0,97
	5	42	33	54	0,91
	3	36	31	40	0,45
3	4	34	30	38	0,4
	5	35	30	37	0,4
	3	17	15	20	047
4	4	17	15	20	0,47
	5	16	15	18	0,27
	3	28	20	27	0,75
5	4	28	21	29	0,71
	5	30	22	30	0,73

Источники информации

1. Jakubowska K. Determination of IC reliability by accelerating // 8th Symp. Reliabil. Electron. Budapest. 1991. №2. С.1046-1053.

2. Пат. России №2018148, G 01 R 31/28, опубл. 1994.

3. Ван дер Зил А. Шум. - М.: Советское радио, 1973, 178 с.

Способ разделения интегральных схем по надежности, в соответствии с которым у интегральных схем измеряют интенсивность шума при разных температурах, отличающийся тем, что измеряют интенсивность шума без подачи питания на частоте 1 кГц при прямом токе при трех температурах: нормальной - 25°С, минимальной - 0°С и максимальной - 100°С температуре, по относительному изменению интенсивности шума по выводам "вход - общая точка", измеренного при нормальной, минимальной и максимальной температуре, разделяют партию интегральных схем на надежные и потенциально ненадежные по значению коэффициента

где - значения интенсивности шума при температурах: нормальной, нулевой и 100°С соответственно.