Способ отбраковки потенциально нестабильных цифровых интегральных микросхем

(54) СПОСОБ О ЦИАЛЬНО НЕСТ ВЫХ ИНТЕГРАЛЬ (57) Изобретение разрушающего ко ния - повышение ТБРАКОВКИ АБИЛЬНЫХ НЫХ МИКРО относится к т троля. Цель достоверности ПОТЕН ЦИФРОСХЕМехнике не изобрете контроля ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Ледовской И. С Кругликов В. В., Воинов В. В. и др. Прогнозирование надежности цифровых интегральных микросхем по их низкочастотным шумам. Электронная техника, сер. 8, вып. 5, 1984, с. 23 - 25.Авторское свидетельство СССР1259817, кл. 6 01 К 31/28, 1981. ЯО 1420558 На две испытуемые микросхемы подают питание. На одноименные входы микросхем одновременно подают сигналы заданной тестовой последовательности. Раздельно преобразуют токи переходных процессов в цепях питания микросхем в сигналы напряжения. Повышение точности достигается тем, что формируют сигнал, равный разности сигналов напряжения, а мощность шума сформированного сигнала измеряют для всех сочетаний из трех микросхем по две. Приведенные операции позволяют определить мощность шума, обусловленную отклонением токов переходных процессов каждой микросхемы относительно идеально стабильной. По величине мощности шума, определенной таким образом, судят о потенциальной стабильности каждой микросхемы. В опи- Я сании приведены формулы для определения относительной могцности шума.ил.Изобретение относится к технике неразрушаюшего контроля, в частности к области диагностики цифровых интегральных микросхем, и может быть использовано для прогнозирования их надежности.Цель изобретения - повышение достоверности путем отсутствия необходимости выбора эталонной микросхемы во время отбраковки.Сущность способа основана на том, что при наличии дефектов у элементов микросхемы изменяется как форма, так и длительность переходных процессов в шинах питания испытуемых микросхем. Различие в переходных процессах двух микросхем регистрируется как разность сигналов напряжения обеих микросхем. Поскольку сформированный сигнал разности сигналов напряжения испытуемых микросхем может быть как положительным, так и отрицательным, осуществляется измерение его мощности. Это предусматривает квадратичное детектирование сформированного сигнала.Обозначим величину регистрируемой мощности при испытании первой и второй микросхем через Рг. Очевидно, что если обе микросхемы не имеют никаких дефектов и их можно считать идеальными, то Р=0. Величина мощности Р,. тем больше, чем сильнее отличаются характеристики переходных процессов испытуемых микросхем от аналогичных характеристик идеальной микросхемы. Поскольку изменения характеристик переходных процессов обеих испытуемых микросхем некоррелированы, то2 - Р+Р 2 (1) где Р, - мощность шума первой микросхемы при ее совместном испытании с идеальной;Р. -- мощность шума второй микросхемы при ее совместном испытаниис идеальнойАналогичные выражения могут быть записаны для мощности шума регистрируемого при испытаниях трех микросхем во всех сочетаниях:(2) уравнений (2) дает Решение системы следующий результат: р Р 2+Р 1Таким измерений испытания ниях могу бразом, намощноститрех микрбыть получ основе проведенных шума при совместных осхем во всех сочетаены мощности шума,обусловленные изменением характеристик переходных процессов элементов микросхем относительно идеально стабильной микросхемы. Этим достигается значительное повы шение точности предлагаемого способа посравнению с известным. При проведении испытаний микросхем не требуется осуществлять многократного интегрирования, Операции предлагаемого способа предусматривают однократное интегрирование в течение промежутка времени, длительность которого определяется видом контроля. Так, для проведения интегральной диагностики микросхемы устанавливается время интегрирования, равное времени действия заданной тек стовой последовательности, а для обнаружения неисправной цепи минимально устанавливаемое время интегрирования равно сумме времени действия одного входного воздействия и длительности переходного процесса выключения элементов микросхемы.Кроме того, производить контроль надежности микросхем можно параллельно с функциональным контролем, что уменьшает количество необходимых операций и повышает оперативность способа.25 На чертеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.Устройство содержит блок 1 программного управления, блок 2 формирования кодового воздействия, измерительную головку 3, испытуемые цифровые интегральные микроЗ 0 схемы 4 и 5, преобразователи 6 и 7 ток -напряжение, блок 8 вычитания, источники 9 и 10 питания, широкополосный усилитель 11, усилитель 12 с регулируемым коэффициентом усиления, квадратичный детектор 13, интегратор 14, индикатор 15. Выход блока 1 З через блок 2 соединен с входом измерительной головки 3, первый и второй выходы которой соединены с первыми входами испытуемых микросхем 4 и 5, Выходы первого 9 и второго 10 источников питания соединены 40 с первым 6 и вторым 7 преобразователями,первые выходы которых соединены с вторыми входами микросхем 4 и 5, Вторые выходы преобразователей 6 и 7 соединены с первым и вторым входами. блока 8 вычитания, выход которого через последовательно соединен ные усилитель 11, усилитель 12, детектор 1 3и блок 14 соединен с входом индикатора 15.Устройство работает следующим образом.Блок 1 программного управления выполняет функции приема, хранения перечня команд программы контроля и управления 50 блоком 2 формирования кодового воздействия. Последний вырабатывает сигналы кодового воздействия, которые через измерительную головку 3 подаются на одноименные входы испытываемых микросхем 4 и 5. Измерительная головка содержит контактирующие устройства для контролируемых микросхем и специальные схемы, необходимые для создания условий контроля 1 буферные схемы, нагрузка, согласующие, развязывающие1420558 3+ 23 Р 1 15 Р,лености схемы еР ормул обретен оСпособ о бильных циф заключающи и тестовую схемы, прео цессов в шин лы напряжен браков овых и сявт оследо разуют ах пита ия, выч и пер- треть- микромикро- ельной ль В. Саверес новКорректор ЛПодписноем изобретений инаб., д. 4/5Ужгород, ул. Пр Сост ави тина Техред И. ВТираж 772дарственного комитета СС3035, Москва, Ж - 35, Рно-полиграфическое лредп 1 атай едактор С. Ли а к аз 4327/52 ВНИИПИ Госу 1 ПроизводствеСР по делаушскаяриятие, г ытии тная или преобразующие схемы). От источников 9 и 10 питания через преобразователи 7 и 6 ток в напряжен питание подается на испытываемые микросхемы 5 и 4 соответственно. Одновременно напряжение с преобразователей подается на блок 8 вычитания, формирующий сигнал, равный разности сигналов напряжения микросхем. Флуктуации этого сигнала усиливаются широкополосным усилителем 11 и усилителем 12 с регулируемым коэффициентом усиления. Регулировка коэффициента усиления усилителя 12 обеспечивает нормальную работу квадратичного детектора 13. Интегрирующий блок 14 снабжен регулирующим элементом для установки времени интегрирования в зависимости от вида контроля. Результат измерения индицируется индикатором 15. ки потенциально нестантегральных микросхем, ом, что подают питание вательность на микро- токи переходных прония микросхем в сигнаисляют мощность шума и судят о потенциальной нестабильности микросхем, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, испытаниям подвергают выборку из трех микросхем, формируют сигнал, равный разности сигналов напряжений каждой пары из трех испытуемых микросхем, интегрируют сформированный сигнал и определяют относительную мощность шума каждой микросхемы по фор- мулам гд Р 2, Рз - относитель шума каж соответстве Р 2, Р 13, Р 23 - мощности временном вой и второ ей, второй схем соотв а о потенциальной нестаб 5 схем судят по величине е мощности шума, ные мо дой микр нно;шума при испытани й, первой и и третьей етственно, ильности е относит