Способ измерения теплового сопротивления цифровых интегральных микросхем и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК О 16139 51) 1 К 31/2 И ОМ АВ кий ин СССР1985,огоосхем,1-32,ГО СОАЛЬНЫХГО ОСУЖ М ГОСУД 4 Г ТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЭОБРЕ(56) Авторское свидетельствоВ 1310754, кл. С 01 К 31/28,Закс Д.И. Параметры теплорежима полупроводниковых микрМ.: Радио и связь 1983 с.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВПРОТИВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ИНТЕГРМИКРОСХЕМ И УСТРОРСТВО ДЛЯ ЕЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к технике измерения параметров интегральных микросхем и может быть использовано для контроля качества цифровых интегральных микросхем на основе ТТЛ и ТТЛШ логических элементов (ЛЭ) .Цель изобретения - повышение точности измерений эа счет уменьшения влияния паразитного сопротивления в цепи питания микросхем на результат измерения.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - эквивалентная схема ЛЭ при осуществлении способа; на фиг. 3 - схема базового ЛЭ,Сущность способа пояснена на примере измерения теплового сопротивле(57) Изобретение относится к технике и з мер ения параметр ов инт егр альных микросхем и может быть использовано для контроля качества цифровых интегральных микросхем на основе ТТЛ и ТТЛШ логических элементов, Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения влияния паразитного сопротивления в цепи питания микросхем на результат измерения, Сущность способа поясняется на примере измерения теплового сопротивления микросхемы, содержащей два элемента И-НЕ и паразитные сопротивления, соответствующие сопротивлениям внутренних общих шин пита- аЯния. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. ния микросхемы, содержащий два ЛЭИ-НЕ и паразитные сопротивления,соответствующие сопротивлениям внутренних общих шин питания (фиг. 2),В качестве напряжения термочувствительного параметра выбирается изменение напряжения ДП, ЛЭ У 1 на сопротивлении нагрузки Кн, котороефиксируется .вольтметром РЧ, Разогревмикросхемы осуществляется при неизменном логическом состоянии греющего ЛЭ У 2 за счет коммутации еговыхода, имеющего низкий логическийуровень, через ограничительное сопротивление Кр Р с положительной шинойпитания коммутатором Я, Иэ схемы базового ЛЭ (фиг. 3) видно, что приуровне логической единицы на выходеЛЭ У 1, ток потребления 1 разветвляется на переход база-эмиттер многоэмиттерного транзистора - внешняя общая шина питания 1 в одном направленин и на эмиттерный повторитель выходного каскада - сопротивление нагрузки К - внешняя общая шина питан я 1 в другом Сопротив ение КеаГ 2 исключено из цепи прохождения тока 10 1, поэтому оно полностью приведе 1но к греющему ЛЭ У 2. Ток 1, ЛЭ У 2 при подаче греющей мощности изменится на величину изменения базового тока выходного транзистора, 15 находящегося в режиме насыщения Изменится падение напряжения ДП ар на Каркоторое из-за малой величины изменения тока базы будет незначительным и составляет не более 5 мВ при 20 изменении напряжения полезного сигнала д 200 мВ, что составляет менее 2,5 Х.Устройство содержит источник питания 1, исследуемую микросхему 2, 25 коммутаторы 3 и 4 установки напряжений логической единицы на выходе негреющего ЛЭ и логического нуля на выходе греющего ЛЭ, вольтметр постоянного напряжения 5,для измерения на пряжения термочувствительного параметра, вольтметр постоянного напряже- ния 6, миллиамперметр постоянноготока 7, коммутатор 8, ограничитель" ное сопротивление 9 и сопротивление нагрузки 10,Устройство работает следующим образом.При переключении коммутаторов 31 и 4 фиксируют напряжение Бна выхо оде негреющего ЛЭ и Пе, на выходе греющего ЛЭ. Вольтметр постоянного напряжения 5 измеряет напряжение П 6 ье "х Одной" 45 микросхемы. При замыкании контактов коммутатора 8 начинается разогрев микросхемы за счет протекания тока 1 от положительной шины питания череэ миялиамперметр постоянного тока. Ограничительное сопротивление 9,50 коммутатор 8, на выходной транзистор ЛЭ фиксируются показания мнллиамперметра постоянного тока 7 (1) ивольтметра постоянного напряжения 6 0 ,). Вольтметром постоянного наа 55 пряжения 5 определяется приращение напряжения термочувствительного па-, раметра. По полученным результатамопределяют тепловое сопротивление микросхемы К с помощью выраженияприращение напряжениятермочувствительногопараметра;температурный коэффициенттермочувствительного параметра;приращение греющей мощности. 1 р еых Формула изобретения 1. Способ измерения теплового сопротивления цифровых интегральных микросхем, заключающийся в том, что на контролируемую интегральную микросхему подают напряжения питания, устанавливают первый логический элемент интегральной микросхемы в задан" ное состояние, задают величину разогревающей мощности, измеряют выходные термочуствительные параметры первого логического элемента, по результатам измерений определяют тепловое сопротивление интегральной микросхемы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений. теплового сопротивления за счет исключения влияния паразитных сопротивлений интегральной микросхемы, первый логический элемент интегральной микросхемы устанавливают в состояние логической единицы на выходе, в качестве выходного термочувствительного параметра принимают величину напряжения логической единицы, вторые логические элементы интегральной микросхемы устанавливают в состояние логического .нуля на выходе, а величину разогревающей мощности задают путем пропускания тока через выходы вторых логических элементов интегральной микросхемы.2, Устройство для измерения теплового сопротивления цифровых интегральных микросхем, содержащее источник питания, миллиамперметр постоянного тока, первый вывод которого соединен с источником питания, два .вольтметра постоянного напряжения, вход первого из которых соединен с шиной питания интегральной микросхемы, а вход второго - с выходом первого логичес кого элемента интегральной микросхе 5 161 мы, к которому подключен первый вывод резистора нагрузки, второй вывод которого соединен с общей шиной первого коммутатора, выход которого соединен с входом второго логического элемента интегральной микросхемы, первый вход коммутатора соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения точности измерений теплового сопротивления за счет исключения влияния паразитных сопротивлений интегральной микросхемы, в. него введены второй и 3 7 Я бтретий коммутаторы и ограничительныйрезистор, второй вывод миллиамперметра через ограничительный резистори второй коммутатор соединен с5выходом второго логического элемента, интегральной микросхемы,входы третьего коммутатора подключены к общей шине и пине питаниясоответственно, а выход соединен свходом первого логического элементаинтегральной микросхемы, второй входпервого коммутатора соединен с поной питания,1613978 ставитель В. Степанкихред Л.Олийнык Сегляник Те Корректор С.Шевкун,Редактор изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,агарина, 101 Заказ 3891 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва