×
13.04.2019
219.017.0c29

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ КЛАССА "СИСТЕМА НА КРИСТАЛЛЕ" ПО НАДЕЖНОСТИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Использование: для разбраковки ИС класса «система на кристалле» по критерию потенциальной надежности. Сущность изобретения заключается в том, что на представительной выборке ИС класса «система на кристалле» измеряют значения критических напряжений питания (КНП) отдельно для каждого функционального блока ИС при различных температурах (например, при 25°С, 50°С, 75°С и верхней допустимой для ИС данного класса температуре), строят графики усредненных по выборке зависимостей значений КНП от температуры для каждого функционального блока. ИС относят к надежным или потенциально ненадежным по степени отклонения индивидуальных температурных зависимостей КНП функциональных блоков ИС от усредненных по выборке. Технический результат: обеспечение возможности повышения эффективности способа. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности интегральных схем (ИС), и может быть использовано для разбраковки ИС по критерию потенциальной надежности, как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Существует большое количество способов неразрушающей диагностики ИС (см., например, Горлов М.И., Емельянов В.А., Смирнов Д.Ю. Диагностика в современной электронике // Минск: Интегралполиграф, 2011. - 375 с.; Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Алмина Н.А. Контроль микроэлектронных устройств методом критических питающих напряжений // Информатика и системы управления. - 2010. - №1(23). - С.115-120; Винокуров А.А. и др. Диагностика интегральных схем по частотным характеристикам при различных напряжениях питания и температурах // Вестник ВГТУ. - 2014. - №3-1. - С. 128-132), однако эти способы разработаны для конкретных типов схем и трудно применимы для ИС других типов. К тому же, известные способы не учитывают особенностей ИС класса «система на кристалле» (в частности, выбранного для исследования микроконтроллера (МК) ATMega8A). К особенностям ИС этого класса можно отнести наличие блоков, вьшолненных по разной технологии, наличие нескольких внутрисхемных источников питания, стабилизаторов напряжения и т.п. Разрабатываемые производителями «систем на кристалле» тесты, такие как JTAC (см. JTAG Manager - www.jtag-test.ru/SoftAndHarad/JTAG-Manager.php), позволяют осуществлять контроль работоспособности в определенных условиях, но не дают информацию о надежности. Поэтому разработка методов диагностики ИС типа «система на кристалле» является актуальной.

Для диагностики современных больших интегральных схем методы, созданные для ИС малой степени интеграции, не подходят.Это обусловлено несколькими причинами и особенностями ИС класса «система на кристалле». КМОП ИС класса «система на кристалле» имеют встроенную систему питания, которая состоит в генерировании для отдельных функциональных блоков ИС напряжения питания, отличающегося от питания всей ИС. Необходимо также учитывать наличие защитных систем. В МК серии AVR Mega имеется система Brown out Detection (BOD), которая не позволяет МК работать при напряжениях питания ниже определенного уровня (см. Ламберт Е. 8-разрядные микроконтроллеры AVR корпорации Atmel: новинки и тенденции развития // Компоненты и технологии. - 2009. - №6. - С. 62-65). Для обеспечения работы МК при диагностике по значениям критического напряжения питания (КНП), систему BOD нужно отключать, записывая в конфигурационную ячейку BODEN значение «1».

Диагностику ИС класса «система на кристалле» по КПН осложняет то, что причиной отказа может стать блок, функционально связанный со смежными блоками, и его нельзя исключить. Поэтому, по возможности нужно минимизировать количество используемых для контроля блоков МК.

Известен способ выделения ИС повышенной надежности путем измерения КНП при нормальной и повышенной температуре и расчета относительного изменения КНП (Патент 2365930 РФ. Способ выделения интегральных схем повышенной надежности // Н.Н. Козьяков, М.И. Горлов, Е.А. Золотарева. - Опубл. 28.08.2009, бюл. №24). Недостатком этого способа является то, что он неприменим для ИС, состоящих из нескольких функциональных блоков.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей и повышение эффективности способа разделения ИС класса «система на кристалле» по надежности. Это достигается следующим образом.

У пяти образцов МК ATMega8A было определено КНП следующих функциональных блоков: память данных, таймер-счетчик, аналоговый компаратор. Значения КНП составляющих блоков представлены в таблице.

Затем было исследовано влияние температуры на КНП функциональных блоков МК, путем размещения контролируемых МК в термостате. Измерения проводились в диапазоне температур +25 до +85°С (максимально допустимая для данного типа ИС). Температурные зависимости КНП исследованных блоков МК представлены на фиг.1.

У всех исследованных образцов МК КНП функциональных блоков при повышении температуры снижается, при этом разброс КНП при высоких температурах увеличивается (фиг. 1). Для памяти данных сильного расхождения в зависимостях КНП от температуры не наблюдалось, а для таймер-счетчика МК №2 температурная зависимость КНП имеет форму, отличную от других, а для МК №4 при температуре 85°С наблюдался отказ. При этом у аналогового компаратора МК №4 при температуре 85°С КНП сильно возросло. На основании этих результатов можно сделать вывод, что МК №4 будет потенциально ненадежной ИС.

Способ разделения ИС класса «система на кристалле» по надежности осуществляется следующим образом.

На представительной выборке ИС класса «система на кристалле» измеряют КНП отдельно у каждого функционального блока ИС при нескольких значениях температуры (например, при 25°С, 50°С, 75°С и верхней допустимой для данного типа ИС температуре) и строят графики усредненных по выборке зависимостей значений КНП от температуры для каждого функционального блока ИС, и относят ИС к надежным или потенциально ненадежным по степени отклонения индивидуальных температурных зависимостей критического напряжения питания одного или нескольких функциональных блоков ИС от усредненных по выборке зависимостей.

Способ разделения интегральных схем (ИС) класса «система на кристалле» по надежности, в соответствии с которым на представительной выборке ИС данного класса проводится измерение критического напряжения питания, отличающийся тем, что значения критического напряжения питания измеряют отдельно для каждого функционального блока ИС при различных температурах (например, при 25°С, 50°С, 75°С и верхней допустимой для ИС данного класса температуре), строят графики усредненных по выборке зависимостей значений КНП от температуры для каждого функционального блока ИС и относят ИС к надежным или потенциально ненадежным по степени отклонения индивидуальных температурных зависимостей критического напряжения питания одного или нескольких функциональных блоков ИС от усредненных по выборке зависимостей.
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ КЛАССА
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ КЛАССА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 216 items.
15.10.2019
№219.017.d5cb

Маловентильный частотно-регулируемый электропривод и способ управления им

Изобретение относится к преобразовательной технике, получающей применение в регулируемых электроприводах, и может быть использовано для упрощения силовых цепей частотно-регулируемых приводов переменного тока и минимизации количества силовых полупроводниковых ключей в их схемах. Данное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702761
Дата охранного документа: 11.10.2019
17.10.2019
№219.017.d676

Сумматор по модулю пять

Устройство предназначено для выполнения операции (X+Y) mod 5, где X,Y∈{000, …, 100} есть трехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами, и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство арифметической обработки дискретной информации. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702969
Дата охранного документа: 14.10.2019
17.10.2019
№219.017.d69a

Ранговый фильтр

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике, предназначено для ранговой обработки аналоговых сигналов и может быть использовано в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации. Техническим результатом является обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702968
Дата охранного документа: 14.10.2019
17.10.2019
№219.017.d6a3

Импульсный селектор

Изобретение относится к селекции импульсов. Технический результат - уменьшение аппаратурных затрат. Для этого предложен импульсный селектор, который предназначен для воспроизведения операции supramed(τ, …, τ), где τ, …, τ - длительности семи положительных импульсных сигналов x, …, x ∈ {0,1},...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702975
Дата охранного документа: 14.10.2019
17.10.2019
№219.017.d6b4

Импульсный селектор

Изобретение относится к селекции импульсов. Технический результат - уменьшение аппаратурных затрат. Для этого предложен импульсный селектор, который предназначен для воспроизведения операции submed(τ, …, τ), где τ, …, τ есть длительности семи положительных импульсных сигналов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702972
Дата охранного документа: 14.10.2019
17.10.2019
№219.017.d6c6

Сумматор по модулю q

Устройство предназначено для обработки двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство арифметической обработки дискретной информации. Техническим результатом является обеспечение реализации операции (X+Y) mod q...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702970
Дата охранного документа: 14.10.2019
18.10.2019
№219.017.d75a

Устройство селекции двоичных чисел

Изобретение предназначено для выполнения селекции и идентификации меньшего, либо селекции и идентификации большего, либо селекции произвольно назначенного из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703352
Дата охранного документа: 16.10.2019
22.10.2019
№219.017.d8bd

Сумматор по модулю три

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники. Технический результат заключается в упрощении схемы сумматора по модулю три за счет уменьшения ее цены по Квайну и сокращении количества типов логических элементов аппаратурного состава при сохранении функциональных возможностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703676
Дата охранного документа: 21.10.2019
22.10.2019
№219.017.d8ca

Импульсный селектор

Изобретение относится к селекции импульсов. Технический результат – обеспечение выбора из шести синхронизированных импульсных сигналов. Для этого предложен импульсный селектор, который предназначен для реализации выбора из нескольких синхронизированных по переднему фронту положительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703677
Дата охранного документа: 21.10.2019
22.10.2019
№219.017.d8e4

Логический преобразователь

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники. Технический результат заключается в упрощении схемы логического преобразователя за счет уменьшения ее цены по Квайну при сохранении функциональных возможностей прототипа. Технический результат достигается за счет логического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703675
Дата охранного документа: 21.10.2019
Showing 31-40 of 40 items.
29.06.2019
№219.017.9de7

Способ разбраковки полупроводниковых изделий по стойкости к электростатическим разрядам

Изобретение относится к области электротехники, в частности к производству и эксплуатации полупроводниковых изделий (ППИ), и может быть использовано для отбраковки из партии полупроводниковых изделий, менее стойких к электростатическим разрядам. Для этого полупроводниковые изделия на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002379698
Дата охранного документа: 20.01.2010
10.07.2019
№219.017.b01e

Способ измерения теплового импеданса полупроводниковых диодов

Способ предназначен для использования на выходном и входном контроле качества полупроводниковых диодов и оценки их температурных запасов. На исследуемый диод подают импульсы греющего тока постоянной амплитуды. В промежутках между импульсами греющего тока пропускают постоянный начальный ток....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002402783
Дата охранного документа: 27.10.2010
03.08.2019
№219.017.bc4a

Способ неразрушающего контроля качества сверхбольших интегральных схем по значению критического напряжения питания

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для обеспечения качества и надежности сверхбольших интегральных схем (СБИС). Сущность: измеряют критическое напряжение питания при нормальной и повышенной температуре. СБИС предварительно программируют тестирующей программой для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696360
Дата охранного документа: 01.08.2019
12.08.2019
№219.017.be42

Способ измерения переходной тепловой характеристики цифровых интегральных схем

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля тепловых свойств цифровых интегральных схем (ЦИС). Сущность: для измерения переходной тепловой характеристики (ПТХ) цифровой интегральной схемы нечетное количество логических элементов включают по схеме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697028
Дата охранного документа: 08.08.2019
12.10.2019
№219.017.d50f

Сигнализатор температуры

Изобретение относится к области измерения температуры и может быть использовано для регулирования температуры нагрева или охлаждения объекта. Сигнализатор температуры содержит генератор прямоугольных импульсов из нечетного количества инверторов цифровой интегральной микросхемы, соединенных по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702685
Дата охранного документа: 09.10.2019
17.10.2019
№219.017.d665

Способ сравнительной оценки партий полупроводниковых изделий по надежности

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых изделий, и может быть использовано для сравнительной оценки качества и надежности партий изделий одного типа как на этапе производства, так и на входном контроле на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702962
Дата охранного документа: 14.10.2019
19.11.2019
№219.017.e374

Устройство автоматического повторного включения

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение чувствительности устройства при автоматическом повторном включении после самоустранения короткого замыкания и уменьшение массогабаритных показателей. Устройство автоматического повторного включения содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706332
Дата охранного документа: 18.11.2019
29.04.2020
№220.018.1a56

Способ измерения тепловых сопротивлений переход-корпус и тепловых постоянных времени переход-корпус кристаллов полупроводниковых изделий в составе электронного модуля

Изобретение относится к технике измерения тепловых параметров кристаллов бескорпусных полупроводниковых изделий в составе электронных модулей и может быть использовано для контроля качества сборки электронных модулей как на этапах разработки и производства электронных модулей, так и на входном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720185
Дата охранного документа: 27.04.2020
06.07.2020
№220.018.2f81

Способ измерения граничной частоты электролюминесценции локальных областей светоизлучающей гетероструктуры

Изобретение относится к технике измерения динамических характеристик светодиодов и полупроводниковых светоизлучающих структур и может быть использовано для диагностики однородности светоизлучающих гетероструктур (СГС) и их характеристики по динамическим свойствам. Способ измерения граничной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725613
Дата охранного документа: 03.07.2020
03.06.2023
№223.018.763c

Способ неразрушающей диагностики дефектов сквозного металлизированного отверстия печатной платы

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля качества сквозных металлизированных отверстий (СМО) печатных плат (ПП). Технический результат - повышение достоверности выявления дефектов и в обеспечение возможности их идентификации. Технический результат достигается тем, что в способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002761863
Дата охранного документа: 13.12.2021
+ добавить свой РИД