Способ отбраковки кмоп интегральных схем по уровням надежности

(19 1 й 31/2 И Гчоп- для ю ГОСУДАРСТВЕН АЛЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1269061, кл. 6 01 й 31/28, 19.85.(54) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ КМОП ИНРАЛЬНЫХ СХЕМ ПО УРОВНЯМ НАДНОСТИ(57) Изобретение позволяет повыситьность отбраковки путем уменьшения оки первого рода, определяющей д элементов пониженного качества, попавших в класс повышенного качества. Цель изобретения - повышение достоверности отбраковки. Отбраковку осуществляют по величине переменного резистора 2 нагрузки, включенного в цепь источника 1 питания последовательно с испытуемой микросхемой 3. Критическим считается сопротивление, при котором наступает функциональный отказ испытуемой микросхемы, регистрируемый блоком 4 функционально- параметрического контроля. В способе тимизировано число испытаний достижения заданной надежности. 1 ил20 35 Ом. Определяют величину критического со-,противления нагрузки каждой микросхемыиз партии, По результатам измерений строят 40 45 50 55 Изобретение относится к технической диагностике и является усовершенствованием изобретения по авт. св, М 1269061,Цель изобретения - повышение достоверности отбраковки,Сущность способа основана на том, что функционирование микросхем контролируют методом функционально-параметрического контроля, а под отказом микросхемы понимают функциональный отказ, т.е. в процессе испытаний контролируют величину выходного напряжения на 1-м выходе . микросхемы через время задержки Ь после подачи на вход микросхемы сигнала логического нуля.или логической единицы, Под функциональным отказом понимают отклонение выходного напряжения логической единицы в меньшую, а логического нуля в большую сторону по сравнению с заданными в технических условиях.Параметр считается соответствующим норме, если выходное напряжение микросхемы через время ьк соответствует заданному в технических условиях. Включение резистора нагрузки в цепь питания микросхемы и увеличение его сопротивления приводит к. тому, что, начиная.с некоторого критического значения (Вкрит) сопротивления резистора нагрузки, микросхема перестает срабатывать. т.е, у нее наступает функциональный отказ в приведенном выше смысле. Таким образом, для отбраковки микросхемы определенной серии выбирают контрольную партию, Осуществляют проверку функционирования каждой микросхемы партии в процессе увеличения сопротивления резистора нагрузки с шагом 100 - 300 гистограмму распределения Вкрит, По гистограмме определяют наиболее вероятное значение Вкрит.м в контрольной партии и его среднеквадратическое отклонение=ри, (1) где В крит, - дисперсия распределения.Микросхемы считают ненадежными, если выполняется условиеВкрит. Вкрит,т 1 й (2)Эти микросхемы отбраковывают. Задача повышения достоверности отбраковки сводится к выбору иэ отобранной совокупности изделий тех из них, которые составляют класс повышенного качества,По результатам отбора исходим из того, что в процессе дальнейших испытаний отобранные микросхемы должны работать безотказно. Определим количество испытаний,5 10 15 25 которые необходимо произвести с каждой микросхемой, чтобы гарантировать требуемую вероятность безотказной работы Ртр при заданной доверительной вероятности у и нижней границе ее изменения РуИзвестно, что при проведении испытаний по биноминальной схеме при отсутствии отказов в процессе испытанийРу=(1 -у)" (3) где и - минимальное количество испытаний.Для определения количества минимально необходимых испытаний положим РуРтр,При этом условии соотношение (3) принимает видР,р (1 -у)(4)Логарифмируя неравенство (4), получим(5)Ограничиваясь минимальным значением и, получимп и (6)откуда и следует формула изобретения, На чертеже показана схема реализации способа.На схеме обозначены источник 1 питания, переменный резистор 2 нагрузки, испытуемая микросхема 3, блок 4 функционально-параметрического контроля, например стенд контроля интегральных схем "Повод".Напряжение питания с источника 1 подается на последовательно соединенные резистор 2 нагрузки и испытуемую микросхему 3. С блока 4 функционально-параметрического контроля подают на входы интегральной микросхемы напряжение. логического нуля и логической единицы. Одновременно блок 4 регистрирует напряжение на соответствующих выходах испытуемой логической микросхемы через время задержки сигнала ь, Этим достигается проверка функционирования микросхемы,Способ осуществляется следующим образом.Изменяют величину сопротивления резистора нагрузки через 100 - 300 Ом, При каждом значении сопротивления резистора нагрузки осуществляют проверку функционирования и регистрируют величину сопротивления резистора нагрузки, при котором наступает функциональный отказ микросхемы. Это сопротивление считается Вкрит. Далее повторяют измерение Вкрит для каждой микросхемы ограниченной выборки, По данным измерений строят гистограмму распределения значений Вкрит. По гистограмме1640660 1 -у) где у- доверительная вероятность;Ртр - требуемая вероятность безотказной работы, и признают ненадежными интегральные схемы, отказавшие хотя бы один раз в процессе дойолнительных испытаний. Составитель В. СтепанкинТехред М.Моргентал Корректор Н. Ревская Редактор Н. Тупица Заказ 1016 Тираж 435 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комби ат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 находят значение Вкрит.м.,соответствующее максимуму распределения, и среднеквадратическое отклонение а.Устанавливают критерий отбраковкиискрит искрит.мИ5Для всех микросхем, не входящих в выборку, повторяют измерение по трем пунктам и считают микросхему негодной, если она соответствует условию отбраковки, в противном случае схему считают годной, 10При условии годности микросхемы для требуемой вероятности безоткаэанной работы Ртр и доверительной вероятности у по формуле (6) определяют количество испытаний и. ,15Устанавливают сопротивление резистора нагрузки минимальное для микросхем, признанных годными, равноеВ тткрит.м Ии повторяют контроль функционирования. 20Если в п испытаниях микросхема ни разу не откэзалэ, то ее считают надежной, в противном случае ее отбраковывают.Применение способа обеспечивает существенное повышение надежности отобран ной партии микросхем, Этим достигается высокая гарантированная надежность дорогостоящей аппаратуры, в состав которой входят КМОП микросхемы, а следовательно, и значительная экономия средств. обуслов ленная увеличением времени их безотказной эксплуатации,Ф ормула и зоб рете н и я Способ отбраковки КМОП интегральных схем по уровням надежности по авт. св. В 1269061, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности отбраковки, задают доверительную вероятность и требуемую вероятность безотказной работы интегральной схемы в процессе испытаний, повторяют многократно испытания интегральной схемы при сопротивлении на-. грузки, определяемом по формулеВ - йкрит, - а,где йкрит,м - сопротивление, соответствующее максимуму распределения критических сопротивлений в ограниченной выборке микросхем;а - среднеквадратичное отклонение распределения критических сопротивлений,причем число испытаний и определяют по формуле