Способ измерения теплового сопротивления интегральных схем

,8) езников 6) Авторско 274233, кл. во СССР ф 1969И Литловых соп видетельст 01 В 31/26 Гусев А, Ф.,вак В. Н. Измер тивлений ИС и п боров. Электрон 1977.Закс тель лупроводниковых ая промьппленнос(54) СПОСОБ ИЗМЕРОТИВЛЕНИЯ ИНТЕГР НИЯ ТЕПЛОВОГО СОПАЛЬНЫХ СХЕМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится к электронной технике. Цель - повышение точности измерения теплового сопротивления (ТС) интегральных схем (ИС). Дляее достижения в способе измерения ТСформируют строб-импульс начала отсчета временного интервала одновременнос подачей вектора входных сигналов ипрекращают 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.Изобретение относится к электронной технике и может быть применено рпя измерения тепловых сопротивлений цифровых и аналоговых интегральных схем, Цель изобретения - повышение точности измерения теплового сопротивления интегральных схем путем использования параметра, чувствительного ктемпературе всей поверхности кристалла интегральной схемы,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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 интегральнойсхемы) время разогрева интегральнойсхемы при калибровке определяется только временем переходных процессов при включении питания интегральнойсхемы. Это время составляет единицымикросекунд, что существенно меньше постоянной времени разогрева кристалла интегральной схемы, Таким образом,при калибровке может быть достигнутминимальный разогрев кристалла. Прекратить отсчет временного интерваланеобходимо после изменечия логического состояния на каком в ли выбранном выводе (возможно с фиксированнойзадержкой). Сняв таким образом зависимость времени распространения сигнала от температуры, зная температуру корпуса интегральной схемы и мощность, которую она выделяет можно ровки не должен происходить саморазогрев интегральной схемы, для чегонеобходимо подавать напряжение питания и измерительные импульсы на время, за которое интегральная схема неуспевает прогреться, тогда температуру на кристалле интегральной схемыможно принять равной температуре еекорпуса. Одновременно или с фиксированной задержкой с подачей входныхсигналов на интегральную схему необходимо начать отсчет временного интервала, для чего можно, например,сформировать строб-импульс, а им всвою очередь, запустить измерительный прибор, Поскольку при данном способе измерения теплового сопротивлерассчитать тепловое сопротивление интегральной схемы, При изменении логического состояния интегральной схемыможет изменитьгя потребляемая ей мощность. В случае тарировки этот фактзначения не имеет, так как величинойрассеиваемой мощности в этом случаеможно пренебречь, При измерении теплового сопротивления этот факт необходимо учитывать. Для упрощения процедуры измерения можно сразу же после пропускания измерительного сигнала переводить интегральную схему в тосостояние, в котором она находиласьдо пропускания измерительного сигнала. Ввиду малой продолжительностивремени измерения изменение в потребляемой мощности не влияет на точностьизмерения. При таком подходе мощностьможно 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. Длявозникновения таких колебаний можетпотребоваться определенным образомсоединить выводы интегральной схемы(возможно с применением дополнительных элементов).Для возникновения генерации должны выполняться условия: наличие петли положительной обратной связи икоэффициент усиления по этой петледолжен быть больше или равен единице,В остальном измерение теплового сопротивления проводится как было указаноВозможно еще больше упростить измерение теплового сопротивления интегральных схем, При нагревании кристалла интегральной схемы, включеннойтак, что происходит генерация, частота генерации понижается, а при определенной температуре наступает срывгенерации и при дальнейшем нагревании,генерация не возобновляется, Припрочих разных условиях величина граничной частоты генерации зависиттолько от температуры, Производя тарировку так, как было указано, поднимают температуру на корпусе интегральной схемы до срыва генерации.При измерении теплового сопротивленияна микросхему подают мощность, а корпус интегральной схемы прогревают спомощью внешнего нагревателя до сры1307405 Составитель В. СтепанкинТехред 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, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 ва генерации, н 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 температуру корпуса в момент срыва генерации. 15 формула изобретения1. Способ измерения теплового сопротивления интегральных схем по термочувствительному параметру, заклю чающийся в том, что на контролируемую микросхему подают напряжение питания и вектор входных сигналов, изменяют разогревающую мощность путем переключения логических состояний ин тегральной микросхемы, калибруют и измеряют электрический термочувствительный параметр, определяют тепловое сопротивление интегральной микросхемы, о т л и ч а ю щ и й с я 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 прификсированной величине выходного сигнала прекращают отсчет временного интервала,2. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения измерений, вектор входных сигналов формируют из вектора выходныхсигналов, 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 аю щ и й с я тем, что повышают температуру интегральной схемы до срывагенерации и определяют температурусрыва генерации,