Установка для испытаний на совместное воздействие радиации и одиночных импульсов напряжения

Авторы патента:

Герасимчук Олег Анатольевич (RU)

Телец Виталий Арсеньевич (RU)

Чумаков Александр Иннокентьевич (RU)

Громов Дмитрий Викторович (RU)

Яшанин Игорь Борисович (RU)

Ермолаев Сергей Владимирович (RU)

Никифоров Александр Юрьевич (RU)

Скоробогатов Пётр Константинович (RU)

G01R31/26 - испытание отдельных полупроводниковых приборов (измерение содержания примесей G01N)

Владельцы патента RU 2478217:

ОАО "Экспериментальное научно-производственное объединение Специализированные электронные системы" (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (RU)

Изобретение относится к радиационной испытательной технике и предназначено для использования в системах испытаний на радиационную стойкость радиоэлектронной аппаратуры. Устройство содержит лазерный излучатель (ЛИ), модулятор лазерного излучения (М), светофильтр (СФ), выравниватель амплитудного распределения лазерного излучения (АВИ), блок контроля интенсивности лазерного излучения (БКЛИ), плату подключения исследуемого объекта (ПИО), блок согласования и коммутации (БСК), управляющее вычислительное устройство (УВУ) с встроенным программным обеспечением, контроллер связи (КС) блоков установки с (УВУ), устройство запоминания параметров импульсов (УЗИ), электроизмерительный прибор (ИП), источник электропитания исследуемого объекта (ИЭ) и генератор импульсных сигналов (ГИС). Перед апертурой лазерного излучателя последовательно установлены (СФ), (АВИ) и либо (БКЛИ), либо (ПИО), на которой закреплен испытываемый объект, выводы которого соединены с контактами (ПИО). Технический результат заключается в возможности определения уровня стойкости испытываемого объекта к совместному воздействию радиации и одиночных импульсов напряжения, регулировке уровня излучения и амплитуды напряжения с одновременным контролем состояния испытываемого объекта. 1 ил.

Изобретение относится к радиационной испытательной технике и может быть использовано при проведении испытаний полупроводниковых приборов (ППП) и интегральных схем (ИС) на стойкость к совместному воздействию импульсного ионизирующего излучения (ИИИ) и одиночных импульсных сигналов напряжения (ОИН). Под стойкостью понимается способность объекта испытаний (ППП или ИС) сохранять в заданных пределах значения параметров в процессе и после воздействия ИИИ и ОИН.

В современных системах испытания на радиационную стойкость принят «пофакторный» подход к проведению испытаний. То есть испытания на радиационную стойкость проводятся отдельно по каждому воздействующему фактору. Однако в ряде случаев при проведении современных физических испытаний для повышения эффективности и качества физических измерений требуется аппаратура, позволяющая, например, моделировать совместное воздействие на испытываемый объект импульсного ионизирующего излучения и однократных импульсов напряжения с одновременным контролем состояния испытываемого объекта.

Известны способ и установка для испытаний ИС на стойкость к воздействию гамма-излучений (патент РФ N 2005308, кл. G01R 31/28, 31/26, 1993) [1]. Способ испытаний включает облучение ионизирующим гамма-излучением интегральной схемы (ИС), определение необходимой для испытаний дозы гамма-излучения, после чего производят отжиг ИС при температуре 400°С в течение одного часа, контролируют выбранные параметры объекта испытаний и получают экспериментальную зависимость вероятности отказа от дозы гамма-излучения.

Для реализации этого способа необходима установка, содержащая источник гамма-излучения, измеритель плотности потока этого излучения, печь для отжига (ИС) и часы. Эти способ и устройство не обеспечивают испытаний ИС на стойкость к одновременному воздействию ИИИ и ОИН.

Известна установка [2] для проведении испытаний (ППП) и (ИС) на стойкость к воздействию ионизирующего излучения (журнал Электроника (перевод с английского), том 57. N 23 (704). 1984, с.15-17). Эта установка содержит источник рентгеновского излучения с энергией 10 кэВ, лазер с длиной волны, равной 1,06 мкм, коллиматор рентгеновских лучей, формирователь импульсного лазерного излучения длительностью от 15 до 100 нс и частотой следования 10 имп./с при энергии пучка лазера 350 мДж, что эквивалентно мощности дозы облучения 2-10¹² рад/с. Эта установка не обеспечивает автоматизации процесса испытаний (ППП) и (ИС) на радиационную стойкость к одновременному воздействию импульсного ионизирующего излучения (ИИИ) и одиночных импульсных сигналов напряжения (ОИН), равномерности этого излучения по поверхности объекта испытаний, регулирования интенсивности излучения и управления состояниями (ППП) и (ИС) в процессе испытаний.

Ближайшим аналогом предлагаемого технического решения является установка для испытаний на радиационную стойкость (патент РФ №2112990 от 02 июля 1996 года) [3], содержащая лазерный излучатель (ЛИ), модулятор лазерного излучения (М), набор светофильтров (СФ) разной пропускной способности, выравниватель амплитудного распределения лазерного излучения (АВИ), блок контроля интенсивности лазерного излучения (БКЛИ), плату подключения испытываемого объекта (ПИО) с контактной панелью и числом контактов не менее числа выводов испытываемого объекта (ПИО), блок согласования и коммутации (БСК), управляющее вычислительное устройство (УВУ) с встроенным программным обеспечением, контроллер связи (КС) блоков установки с (УВУ), устройство запоминания параметров импульсов (УЗИ), электроизмерительный прибор (ИП) и источник электропитания (ИЭ) источника исследуемого объекта (ПИО).

Лазерный излучатель имеет вход сигнала модуляции и выход лазерного излучения. Модулятор имеет вход сигнала запуска и два выхода: сигнала синхронизации и сигнала модуляции. (БКЛИ) имеет вход лазерного излучения и выход контрольного сигнала интенсивности лазерного излучения. (ПИО) имеет контактную панель с числом контактов не менее числа выводов испытываемого объекта (ИО), к которым во время испытаний подключаются выводы объекта испытаний (ИО) с одной стороны и выходы (БСК), имеющего входы напряжений источников электропитания (ИЭ) и выходы измеряемых сигналов на (ЭП), а также буферированный выход сигнала состояния (ИО) на устройство запоминания параметров импульсов (УЗИ). Устройство (УВУ) имеет встроенное программное обеспечение, входы и выходы сигналов управления и информации в формате интерфейса (УВУ). (КС) имеет входы и выходы сигналов управления и информации. (УЗИ) имеет входы сигнала синхронизации модулятора (М), контрольного сигнала (БКЛИ) и буферированного сигнала состояния (ИО), а также входы и выходы сигналов (КС).

Перед измерениями устанавливают (БКЛИ) в месте будущего расположения контактной панели (ПИО) и определяют эквивалентную мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения в месте расположения (БКЛИ), затем вместо (БКЛИ) в поле лазерного излучения после (АБИ) размещают панель (ПИО), на которой закрепляют исследуемый объект, и определяют уровень радиационной стойкости (ИО). Такое устройство обеспечивает автоматизацию процесса испытаний (ППП) и (ИС) и достоверность результатов измерения. Однако такая установка (прототип) не позволяет проводить испытания на совместное воздействие радиации (ИИИ) и одиночных импульсов напряжения (ОИН). Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является обеспечение возможности определения стойкости испытываемого объекта к совместному воздействию радиации и одиночных импульсов напряжения, регулировки уровня излучения и амплитуды напряжения с одновременным контролем состояния испытываемого объекта.

Технический результат достигается тем, что установка (Фиг.1) для испытаний на совместное воздействие радиации и одиночных импульсов напряжения на радиационную стойкость полупроводниковых приборов (ППП) и интегральных схем (ИС) содержит лазерный излучатель (ЛИ) 1, модулятор лазерного излучения (М) 2, светофильтр (СФ) 3, выравниватель амплитудного распределения лазерного излучения (АВИ) 4, блок контроля лазерного излучения (БКЛИ) 5, плату подключения исследуемого объекта (ПИО) 6, блок согласования и коммутации (БСК) 7, управляющее вычислительное устройство (УВУ) 8, контроллер связи (КС) 9, устройство запоминания параметров импульсов (УЗИ) 10, электроизмерительный прибор (ЭП), источники электропитания исследуемого объекта (ИЭ) 12 и генератор импульсных сигналов (ГИС) 13.

Управляющий вход лазерного излучателя (ЛИ) 1 соединен с выходом модулятора (М) 2, второй выход модулятора соединен с входом устройства запоминания параметров импульсов (УЗИ) 10. Выход (БКЛИ) 5 соединен с входом устройства (УЗИ) 10. Выход платы подключения исследуемого объекта (ПИО) 6 подключен к входу блока коммутации и согласования (БСК) 7. Выход источника буферированного сигнала состояния соединен с соответствующим входом (УЗИ) 10, а его входы и выходы напряжений питания и сигналов состояния исследуемого объекта соединены с соответствующими входами измерительных приборов (ЭП) 11 и выходами источников электропитания (ИЭ) 12. Выходы и входы цифровых сигналов (УВУ) 8 соединены с соответствующими входами и выходами цифровых сигналов (КС) 9, в свою очередь его вторые входы и выходы цифровых сигналов соединены с соответствующими выходами и входами (УЗИ) 10.

Апертуры лазерного излучателя 1, (СФ) 3 и (АВИ) 4 в пространстве установлены друг за другом соосно. После (АВИ) 4 установлена перпендикулярно оптической оси излучателя контактная панель (ПИО) 6 с исследуемым объектом или (БКЛИ) 5.

Перед измерениями устанавливают (БКЛИ) на место будущего расположения контактной панели (ПИО) и определяют эквивалентную мощность поглощенной дозы в месте расположения (БКЛИ), затем вместо (БКЛИ) в поле лазерного излучения после (АВИ) размещают контактную панель ПИО, на которой закрепляют исследуемый объект (ППП) или (ИС).

При подаче сигнала запуска (ЛИ) формирует импульс лазерного излучения, который проходит через светофильтр (СФ) и выравниватель амплитудного распределения лазерного излучения (АВИ) и воздействует на испытываемый объект. Одновременно и синхронно на выводы испытываемого объекта подается одиночный импульс напряжения специальной формы с выхода генератора импульсных сигналов (ГИС). С помощью электроизмерительного прибора (ЭП) и устройства запоминания параметров импульсов (УЗИ) производится оценка стойкости испытываемого объекта к совместному воздействию радиации и одиночных импульсов напряжения.

Источники информации

1. Патент РФ №2005308, кл. С01R 31/28, 31/26, 1993.

2. Электроника(перевод с английского) том 57, №23 (704), 1984, с.15-17.

3. Патент РФ №2112990, кл. С01R 31/ 26.

Установка для испытаний на совместное воздействие радиации и одиночных импульсных сигналов напряжения может быть использована при проведении испытаний полупроводниковых приборов и интегральных схем, содержащая лазерный излучатель (ЛИ) и модулятор лазерного излучения (М), причем модулятор снабжен устройством запуска, а его сигнальный выход соединен с управляющим входом лазерного излучателя (ЛИ); светофильтр (СФ); выравниватель амплитудного распределения лазерного излучения (АВИ); блок контроля интенсивности лазерного излучения (БКЛИ) с выводом контрольного сигнала на вход блока запоминания параметров сигнала (УЗИ), имеющего также входы для соединения с выходом модулятора лазерного излучения (М), входы и выходы для соединения с соответствующими входами и выходами контролера связи (КС), выход для соединения с блоком согласования и коммутации (БСК), имеющим вход для подачи напряжения электропитания исследуемого объекта от источника электропитания (ИЭ), один выход сигнала состояния испытываемого объекта на электроизмерительный прибор (ЭП), а также один вход буферированного сигнала состояния испытываемого объекта (ПИО) с контактной панелью и числом контактов не менее числа выводов испытываемого объекта; управляющее вычислительное устройство (УВУ), имеющее встроенное программное обеспечение, входы и выходы сигналов управления и информации, соединенные с соответствующими входами и выходами контроллера связи (КС); кроме того, перед апертурой лазерного излучателя последовательно и соосно установлены (СФ), (АВИ), а также либо контактная панель ПИО, на которой закреплен испытываемый объект, выводы которого соединены с контактами контактной панели, либо (БКЛИ), выход которого соединен с входом устройства запоминания параметров импульсов (УЗИ) контрольного сигнала, отличающаяся тем, что в нее введен генератор импульсных сигналов напряжения (ГИС), выходы которого соединены с входами контактной панели (ПИО) и устройства УЗИ.

Изобретение относится к технологии изготовления и способам тестирования матричных или линейных МОП мультиплексоров. .

Способ разбраковки полупроводниковых изделий // 2472171

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых изделий (диодов, транзисторов и интегральных схем), и может быть использовано для разбраковки по критерию потенциальной надежности как в процессе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Способ сравнительной оценки надежности партий интегральных схем // 2467339

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности интегральных схем (ИС), и может быть использовано для сравнительной оценки надежности партий ИС как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Способ отбора стойких к воздействию полной поглощенной дозы ионизирующего излучения транзисторных структур технологии кмоп/кнд // 2466417

Изобретение относится к области измерительной техники. .

Способ сравнительной оценки партий транзисторов по надежности // 2465612

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к обеспечению надежности транзисторов. .

Солнечный преобразователь и электростанция для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию // 2464584

Способ сравнительной оценки надежности полупроводниковых изделий в пластмассовых корпусах // 2464583

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых изделий (диодов, транзисторов и интегральных схем), 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.

Фотоэлектрическая структура для измерения квантового выхода внутреннего фотоэффекта и способ ее изготовления // 2463617

Изобретение относится к исследованию оптических свойств и метрологии полупроводников и фотоэлектрических структур, а именно к измерению квантового выхода внутреннего фотоэффекта в полупроводниках.

Способ измерения квантового выхода внутреннего фотоэффекта в полупроводниках // 2463616

Интегральная тестовая структура для оценки надежности металлизации // 2460169

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано для контроля надежности металлизации, а именно металлической разводки, при производстве интегральных микросхем.

Устройство для климатических испытаний полупроводниковых приборов // 2479889

Изобретение относится к контрольно-испытательному оборудованию изделий электронной техники

Способ отбраковки полупроводниковых изделий пониженного уровня надежности // 2484489

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности полупроводниковых изделий (ППИ) (транзисторов и интегральных схем), и может быть использовано для обеспечения повышенной надежности партий изделий как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры

Способ сравнительной оценки надежности полупроводниковых изделий // 2490655

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых изделий (ПИИ), и может быть использовано для сравнительной оценки надежности партий НИИ как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях - изготовителях радиоэлектронной аппаратуры

Способ отбраковки потенциально ненадежных транзисторов // 2490656

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности транзисторов, и может быть использовано для разделения транзисторов по надежности в процессе производства, а также на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры

Способ сравнительной оценки надежности партий интегральных схем // 2492494

Устройство для определения шумовых параметров четырехполюсника свч // 2498333

Изобретение относится к измерительной технике. Сущность: устройство содержит измерительную интегральную схему с элементами с перестраиваемыми параметрами, вход которой соединен с генератором шума отрезка линии передачи, выход которого соединен с входом измеряемого четырехполюсника, измеритель коэффициента шума. Измерительная интегральная схема дополнительно содержит второй отрезок линии передачи на выходе, две емкости, резистор, индуктивность, две контактные площадки для подачи питания к измеряемому четырехполюснику. Элементы с перестраиваемыми параметрами выполнены в виде полевых транзисторов с барьером Шотки. На затвор полевого транзистора подают управляющее напряжение от соответствующего источника. Величина сопротивления резистора на порядок больше величины волнового сопротивления отрезка линии передачи на входе, величины индуктивности и емкости определяются из математических формул. Технический результат: расширение рабочей полосы частот, повышение точности измерений, упрощение устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для определения шумовых параметров четырехполюсника свч // 2499274

Изобретение относится к измерительной технике. Сущность: устройство содержит измерительную интегральную схему с перестраиваемыми параметрами, вход которой соединен с генератором шума посредством центрального проводника в виде отрезка линии передачи, выход которого соединен с входом измеряемого четырехполюсника, измеритель коэффициента шума. Измерительная интегральная схема содержит второй центральный проводник в виде отрезка линии передачи, две емкости, резистор, индуктивность, элемент с перестраиваемыми параметрами в виде полевого транзистора с барьером Шотки и две контактные площадки для подачи питания к измеряемому четырехполюснику. Величина сопротивления резистора на порядок больше величины волнового сопротивления отрезка линии передачи на входе, величины индуктивности и емкости определяются из математических формул. Технический результат: расширение рабочей полосы частот, повышение точности измерений, упрощение устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ контроля внутреннего квантового выхода полупроводниковых светодиодных гетероструктур на основе gan // 2503024

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам тестирования параметров планарных полупроводниковых светодиодных гетероструктур (ППСГ) на основе GaN. Способ включает облучение светоизлучающей полупроводниковой гетероструктуры пучком электронов и возбуждение катодолюминесценции, причем возбуждение катодолюминесценции осуществляют облучением в импульсном режиме с длительностью импульса от 10 нс до 400 нс. Энергию электронов обеспечивают преимущественно 18 кэВ и выше. Технический результат заключается в уменьшении влияния неоднородности ионизационных потерь и в устранении деградации активных слоев ППСГ при измерениях. 2 ил.

Способ разделения транзисторов по надежности // 2507525

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к обеспечению качества и надежности полупроводниковых изделий (ПЛИ), в частности транзисторов, и может быть использовано как на этапе производства, так и на этапе применения. Способ разделения транзисторов по надежности включает измерение низкочастотного шума, при этом измерение напряжения низкочастотного шума перехода эмиттер-база проводят до и после воздействия рентгеновским излучением дважды: после облучения половины дозы и полной дозы допустимой по техническим условиям, и по поведению параметра низкочастотного шума разделяют транзисторы на надежные и потенциально ненадежные. Технический результат - повышение достоверности способа без превышения допустимых воздействующих факторов. 1 ил.

Способ измерения теплового импеданса полупроводниковых диодов с использованием полигармонической модуляции греющей мощности // 2507526

Изобретение относится к технике измерения теплофизических параметров полупроводниковых диодов. Способ измерения теплового импеданса полупроводниковых диодов, заключающийся в том, что через полупроводниковый диод пропускают последовательность импульсов греющего тока, период следования которых постоянный, в паузах между ними измеряют температурочувствительный параметр - прямое падение напряжения на полупроводниковом диоде при малом измерительном токе - и определяют изменение температуры р-n-перехода. При этом модуляцию длительности импульсов греющего тока осуществляют по полигармоническому закону с заданным набором частот модуляции, вычисляют с помощью Фурье-преобразования мнимые и вещественные трансформанты температуры, по ним вычисляют значения амплитуд и фаз всех гармоник температуры, после чего определяют модули и фазы теплового импеданса на всех заданных частотах модуляции. Технический результат заключается в сокращении времени процесса измерения зависимости теплового импеданса от частоты модуляции греющей мощности и повышении оперативности контроля теплофизических параметров полупроводниковых диодов. 2 ил.