Способ сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых изделий
Владельцы патента RU 2381514:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых приборов, и может быть использовано для сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых приборов как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения заключается в том, что механические испытания и воздействие электростатическими разрядами осуществляются при значениях максимально допустимых по техническим условиям, а сравнение партий полупроводниковых приборов по надежности осуществляют, сравнивая минимальные, средние и максимальные значения информативного параметра до и после испытаний. Технический результат направлен на улучшение значений информативных параметров и повышение достоверности. 1 табл.
Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых приборов, и может быть использовано для сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых приборов как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.
Известен способ сравнительной оценки надежности партий транзисторов [1], в соответствии с которым проводят выборочные испытания партий транзисторов на влияние электростатических разрядов (ЭСР). На выбранные приборы подают электростатические разряды потенциалом вдвое большим, чем допустимый по техническим условиям, каждый раз повышая его на 20-30 В до появления параметрических или катастрофических отказов.
Недостаток данного способа - испытания являются разрушающими.
Из техники известно [2], что даже допустимые по техническим условиям (ТУ) предельные механические воздействия (одиночные удары с ускорением 1000 g и многократные удары с ускорением 150 g) влияют на изменение информативных электрических параметров, ухудшая их. То же самое можно сказать относительно воздействия на приборы допустимыми по ТУ электростатическими разрядами.
Изобретение направлено на устранение указанного недостатка и повышения достоверности вышеописанного способа.
Это достигается тем, что механические испытания и воздействия электростатических разрядов осуществляют при значениях максимально допустимых по ТУ, а отбор партий полупроводниковых приборов осуществляют, сравнивая минимальные, средние и максимальные значения информативного параметра до и после испытаний.
Способ осуществляется следующим способом: из каждой партии (количество партий неограниченно) методом случайной выборки отбирают несколько приборов, у которых измеряют наиболее критичный информативный параметр в исходном состоянии (до проведения испытания), после механических испытаний и после испытаний на воздействие ЭСР. Затем составляют таблицу минимальных, средних и максимальных значений информативных параметров приборов до, после механических испытаний и после воздействия ЭСР, для каждой партии. Сравнивая эти значения для каждой партии можно выделить наиболее надежные, а также определить предрасположенность партии к определенному виду отказов (например, стойкость к ЭСР, стойкость к механическим воздействиям).
Способ был опробован на выборке из двух партий ИС типа КР537РУ13 (статистические ОЗУ емкостью 4096 бит, выполненные по КМОП технологии). Случайным образом было отобрано по 10 ИС. В качестве информативного параметра было выбрано выходное напряжение логического нуля U0L. Был измерен параметр U0L до испытаний, после 10 одиночных ударов с ускорением 1000 g, после воздействия пяти ударов ЭСР с потенциалом 500 В положительной и отрицательной полярности. После чего в таблицу занесли минимальное, среднее и максимальное значения информативного параметра U0L, определенное на каждом этапе испытаний. Данные представлены в таблице.
| Таблица | |||||||||
| № партии | Значение U0L, мВ (норма по ТУ U0L≤400 мВ) | ||||||||
| Исходное значение | После механических ударов | После ЭСР | |||||||
| Мин. | Сред. | Макс. | Мин. | Сред. | Макс. | Мин. | Сред. | Макс | |
| 1 | 148 | 176 | 193 | 159 | 197 | 225 | 153 | 198 | 257 |
| 2 | 147 | 168 | 181 | 137 | 168 | 182 | 163 | 205 | 239 |
Из таблицы видно, что максимальные значения U0L не выходят из пределы, установленные в ТУ.
Однако, сравнивая значения информативного параметра, можно утверждать, что партия №2 обладает большей надежностью, чем партия №1, так как минимальные, средние и максимальные значения U0L до испытаний и после одиночных ударов меньше у приборов партии №2, а после воздействия ЭСР максимальные значения также меньше у приборов партии №2.
Источники информации
1. Патент RU №2226698, G01R 31/26, 2003.
2. Горлов М.И., Емельянов А.В., Плебанович В.И. Электростатические заряды в электронике. - Мн.: Бел. наука. 2006. - 295 с.
Способ сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых приборов, в соответствии с которым проводят измерение значения информативного параметра полупроводниковых приборов до, после механических испытаний и после испытаний на воздействие электростатическими разрядами, отличающийся тем, что механические испытания и воздействия электростатическими разрядами осуществляют при значениях, максимально допустимых по техническим условиям, а сравнение партий полупроводниковых приборов по надежности осуществляют, сравнивая минимальные, средние и максимальные значения информативного параметра до и после испытаний.
