Способ контроля микросхем со скрытыми дефектами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 31/28 1 4 О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ икроизображ лучения и к ение, 1985,Изобретельной тех ся к измериет быть испольпромьппленности а интегральных ии для отбраковежных микросхем.сокращение вреем со скрытыми ие относ ике и мож ктронной зова оизводс ерметиз ьно-нен а этапах о схемки поЦе и ь из ик рос нтр ни фек ами.ность пособ лючается в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Котлецов Б.И. Мения. Оптические методы по онтроля. Л,: Мавиностро312 с,Авторское свидетельство СССР Ф 1027653, кл. О 01 Р 31126, 1983. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МИКРОСХЕМ СО СКРЫТЫМИ ДЕФЕКТАМИ(57) Изобретение относится к контролю иэделий электронной техники, в частности может быть использовано для выявления микросхем (МС) со скрыследующем.Подключают, например, интегральную микросхему операционного усилителя в режиме усиления напряжения и подают на него напряжение питания, контролируя напряжение на выходе микросхемы. Имеющееся при этом напряжение на выходе операционного усилителя вызвано разбросом параметров микросхемы, например напряжения смещения тыми дефектами. Цель изобретениясокращение времени контроля МС. Цельдостигается тем, что до герметизацииМС освещают всю поверхность полупроводникового кристалла,.При этом происходит изменение выходного напряжения МС, на которую подано номинальноенапряжение питания вплоть до равенства выходного напряжения напряжению насыщения й 1 С, Интенсивностьоблучения в моь 1 ент равенства выходного напряжения напряжению на сьпцения является информативным параметром,по результату сравнениякоторого с заданным значением проводится выявление МС со скрытыми дефектами,), разности входньк токов (ЛТ ц)и др, Разброс параметров операционного усилителя, даже в допустимых пределах, может быть вызван наличием внем электрически активных дефектов,приводящих в последствии к вынужденной деградации, особенно при его работе на предельных электрических итемпературных нагрузках, однако непроявляющихся на качальном этапе эксплуатации и при обычной температуре,поскольку операционный усилитель, какфункциональная система имеет некоторый запас устойчивости. Наиболыпеевлияние скрытые дефекты оказывают наповьппение избыточных токов обратносмещенных р-п-переходов, напримертоков утечки по поверхности, генерационно-рекомбинационных токов на границе раздела Ы-Б 10 и др, 3 511721В основу способа положены отличияв напряжении на выходе операционных усилителеЙ, наблюдаемые при воздействии светом на годные микросхемы и на микросхемы со скрытыми дефектами5 Для выявления микросхем со скрытыми дефектами равномерно освещают всю поверхность микросхемь 1, Индуцируемые светом электронно-дырочные пары про странственно разделяются потенциальными барьерами обратно смещенныхр-п-переходов и повышают концентрацию основных носителей в соответствующих областях. Это в свою очередь вызывает увеличение обратных токов база в коллекторн переходов транзисторов (1) и токов утечки обратнопсмещенных р-и-переходов разделительной диффузии, Дополнительное ловы шение избыточных токов р-и-переходовприводит к на руше нию заданно го режима работы функциональных элементов в первую очередь в микросхемах с более высоким начальным уровнем утечки. 25 Так, например, повьппение суммарного тока, протекающего через транзистор сдвига уровня, вызывает возрастание смещения выходного напряжения (13 ), пропорциональное протекающему токугде Бпадение напряжения на эмиттер-базовом переходе транзистора;госледовательног с тран зистором сопротивление всхеме сдвига уровня,40Освещенность увеличивает смещениевходного напряжения схемы сдвигауровня и вызывает насыщение выходного каскада, причем насыщение выходного каскада в микросхемах с более45высоким начальным уровнем утечки,т,е, имеющих скрытые дефекты, наступит при меньшей освещенности чем вгодных микросхемах Насыщение выходного каскада может быть общимпризнаком для целого ряда отклонений50в работе операционного усилителя.Так, например, к насыщению выходногокаскада в конечном итоге приводиттакже стимулированное повышение ос 55вещенности возрастание начальногоразбаланса плеч в дифференциальныхкаскадах усилителя, возрастание суммарного тока генераторов стабильного тока и др, Поэтому в проц;.;.е контроляя повышают интенсивность световогопотока, например увеличивая напряжение питания осветителя, и одновременно контролир;ют по вольтметру изменение напряжения на выходе микросхемы.По установлению на выходе микросхемыпостоянного значения напряжения отмечают переход микросхемы в режим насыщения и измеряют установившуюся приэтом освещенность или напряжение питания осветителя, обеспечивающеготребуемую интенсивность световогопотока. Сравнивают измеренную освещенность или устанавливаемое при этомнапряжение питания осветителя с минимально-допустимымзначением измеряемого параметра, рассчитанным на выборке годных микросхем того же типаметодами математической статистикипо стандартной методике определениязапасов и толерантных границ на электрические параметры. По результатамсравнения отбраковывают микросхемы,переходящие в режим насыщения приосвещенности или устанавливаемом приэтом напряжении питания осветителяниже допустимогг уровня. Для упрощения процесса отбраковки операционных усилителей со скрытыми дефектамиустанавливают минимально допустимуюосвещенность для контролируемого типа микросхем и отбраковывают микросхемы, находящиеся при этом в режименасыщения,Пример реализации способа, Подключают незагерметизированный операционный усилитель типа 1 чОУД 7 в режиме усиления напряжения с К, = 150, Подают на операционный усилитель напряжения питания Е+ 9 В и контролируют по вольтметру напряжение на его выходе, После этого равномерно освещают всю поверхность микросхемы, постепенно повышают интенсивностьсветового потока, увеличивая напряжение питания осветителя. Контролируют возрастание напряжения на выходе микросхемы до П =: 8 В, что соответствует режиму насыщения при напряжении питания микросхемы Е9 Вив и коэффициенте усиления по напряжению К150. При достижении режима насыщения измеряют напряжение питания осветителя, соответствующее установленной интенсивности световогопотока, и сравнивают его с минимально допустимым напряжением питания ос-.6Измерен. е ."ачеиие 11= 5,2 Б ниже допустимо."о уровня, что свидетельствует о наличии скрытых дефектов в контролируемом операциочном усилителе. 1511721 Формула изобретения щают всю поверхность кристалла микросхемь, увеличивая интенсивностьсветового потока до момента достижения выходным напряжением микросхемы напряжения насыщения, измеряютинтенсивность светового потока в этот момент и сравнивают полученноезначение с заданной величиной, порезультату сравнения выявляют микросхемы со скрытыми дефектами. Составитель В. СтепанкинТехред М.дидык Корректор М. Максимишинец Редактор А.Долинич Заказ 5900/50 Тираж 714 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и аткрытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ветителя, рассчитанным на выборке годных микросхем методами математической статистики пс стандартной методике,Минимально допустимое напряжение питания осветителя равно Б= 5,5 В.Измеренное значение Б з = 6,1 В выше минимально допустимого уровня О,= 5,5 В, что свидетельствует об отсутствии электрически активньгк дефектов в контролируемом операционном усилителе.П р и м е р 2, Подключают незагерметизированный операционный усилитель типа 140 УД 7 в режиме усиления напряжения с К150, Подают на операционный усилитель напряжения питания Е=+9 В и контролируют по вольтметру напряжение на его выходе. Пос ле этого равномерно освещают всю поверхность микросхемы, постепенно повышают освещенность поверхности и контролируют возрастание напряжения на выходе микросхемы до Б ,х = 8 В 25 что соответствует режиму насыщения при Е = +9 В и К,=150. При достижении режима насьпцения измеряют напряжение питания осветителя и сравнивают его с минимально-допустимым напряжением 1= 5,5 В. Способ контроля микросхем со скрытыми дефектами, заключающийся в том; что на испытуемые микросхемы до герметизации подают напряжение питания и входное возцействие, освещают поверхность крчсталла микросхемы, измеряют выходное напряжение микросхемы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени контроля микросхемы со скрытыми дефектами равномерно и одновременно осве