×
29.06.2019
219.017.9bf0

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО НЕНАДЕЖНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ МЕТОДОМ АНАЛИЗА ФОРМ И/ИЛИ ПАРАМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКОГО ТОКА ПОТРЕБЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002348049
Дата охранного документа
27.02.2009
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых интегральных схем (ИС), а также для анализа изделий, отказавших у потребителя. Технический результат: повышение точности диагностики и расширения функциональных возможностей контроля ИС. Сущность: устройство содержит генератор тестов, блок управления генератором тестов, источник питания ИС, плату сопряжения ИС, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и ЭВМ. Выход генератора тестов соединен с одним из входов ИС. Другой вход ИС подсоединен к источнику питания. Один из выходов ИС соединен с входом преобразователя ток-напряжение. Другой выход ИС соединен с входом платы сопряжения ИС. Выходы платы сопряжения и АЦП соединены с соответствующими входами ЭВМ, выход которой соединен с входом блока управления генератором тестов. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых интегральных схем, а также для анализа изделий, отказавших у потребителя.

Известно множество диагностических методов и устройств для реализации этих методов контроля качества и надежности интегральных схем (низкочастотные шумы, интегральные вольт-амперные характеристики (ВАХ), m-характеристики и др.). Преимуществом диагностического метода выявления потенциально ненадежных интегральных схем (ИС) методом анализа форм и/или параметров динамического тока потребления (АФДТП) является анализ цифровых схем различной степени интеграции, изготовленных по различным технологиям при условии, что переключение логического элемента внутри ИС вызывает локальное увеличение потребления питающего тока [1].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для реализации метода АФДТП, приведенное в источнике информации [2], принятое за прототип.

Структурная схема устройства-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:

1 - генератор тестов;

2 - источник питания;

3 - испытуемая ИС;

4 - преобразователь ток-напряжение;

5 - блок управления и индикации;

9 - блок функционального контроля;

10 - анализатор.

Устройство-прототип содержит генератор тестов 1, выход которого соединен с одним из входов испытуемой ИС 3, другой вход которой соединен с выходом источника питания 2, причем один из выходов испытуемой ИС 3 соединен с первым входом блока функционального контроля 9, а другой выход ИС 3 через последовательно соединенные преобразователь ток-напряжение 4 и анализатор 10 соединен со вторым входом блока функционального контроля и входом блока управления и индикации 5, выход которого соединен со вторым входом генератора тестов 1.

Устройство-прототип работает следующим образом.

На испытуемую ИС 3 с генератора тестов 1 подаются динамические тестовые воздействия. Преобразователь ток-напряжение 4 производит преобразование формы динамического тока потребления в переходной процесс напряжения, который анализируется анализатором 10. В качестве преобразователя ток-напряжение 4 может быть использован резистор при обеспечении нормируемого уровня изменения питающего напряжения.

Блок функционального контроля 9 предназначен для упрощенного функционального контроля с целью верификации (проверки) правильности обращения к определенному элементу (группе элементов) ИС. Данное устройство функционирует под управлением блока управления и индикации 3. Проверка на функционирование может быть совмещена во времени с анализом формы динамического тока потребления.

Устройство работает следующим образом.

На испытуемую ИС 3 с генератора тестов 1 подаются динамические тестовые воздействия. Преобразователь ток-напряжение 4 производит преобразование формы динамического тока потребления в переходной процесс напряжения, который анализируется анализатором 9. В качестве преобразователя ток-напряжение 4 допускается использование резистора при обеспечении нормируемого уровня изменения питающего напряжения.

Проверка на функционирование может быть совмещена во времени с анализатором формы динамического тока потребления.

Недостатком предлагаемой установки является то, что выявление ненадежных ИС производится зрительно по изготовленным фотографиям осциллограмм, что уменьшает точность выявления потенциально ненадежных полупроводниковых ИС.

Недостатки устраняются автоматизацией процесса измерения с применением электронно-вычислительной машины (ЭВМ) и использованием при сравнении формы переходного процесса напряжения ИС с формой наперед заданного переходного процесса в определенном поле допусков обобщенных рядов Фурье, вейвлетов, фракталов и др.

Для устранения указанных недостатков в устройство, содержащее генератор тестов, выход которого соединен с одним из входов испытуемой интегральной схемы (ИС), другой вход которой подсоединен к источнику питания, один из выходов испытуемой ИС соединен с входом преобразователя ток-напряжение, а также блок управления генератором тестов, выход которого соединен с входом генератора тестов, согласно изобретению введены плата сопряжения ИС, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и ЭВМ, причем выходы платы сопряжения и АЦП соединены с соответствующими входами ЭВМ, выход которой соединен с входом блока управления генератором тестов, другой выход ИС соединен с входом платы сопряжения ИС.

Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где обозначено:

1 - источник питания;

2 - генератор тестов;

3 - испытуемая ИС;

4 - преобразователь ток-напряжение;

5 - блок управления генератором тестов;

6 - плата сопряжения ИС с ЭВМ;

7 - аналого-цифровой преобразователь;

8 - ЭВМ.

Предлагаемое устройство содержит генератор тестов 1, выход которого соединен с одним из входов испытуемой ИС 3, другой вход которой подсоединен к выходу источника питания 2, при этом один из выходов ИС 3 соедиен с входом платы сопряжения 6, выход которой подсоединен к соответствующему входу ЭВМ 8. Другой выход ИС 3 через последовательно соединенные преобразователь ток-напряжение 4 и АЦП 7 соединен с соответствующим входом ЭВМ 8, выход которой через блок управления генератором тестов 5 соединен со вторым входом генератора тестов 1.

Плата сопряжения 6 ИС 3 с ЭВМ 8 зависит от типа диагностируемой ИС и изготавливается на микроконтроллере (МК) или на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС).

Блок управления генератором тестов 5 зависит от типа применяемого генератора тестов 1 и синхронизирует работу всего устройства, изготавливается на МК или на ПЛИС.

АЦП применяется с разрядностью от 12 бит и выше и зависит от быстродействия исследуемой ИС и точности преобразования аналогового сигнала в цифровой код. Оптимальный вариант (отношение точности преобразования к частоте дискретизации) - это АЦП с архитектурой типа сигма-дельта или АЦП последовательного приближения.

Генератор тестов 1 может быть выполнен, например, согласно источнику [3].

Предлагаемое устройство работает следующим способом. По команде с ЭВМ 8 в соответствии с написанной программой через блок управления генератором тестов 5 поступает команда на генератор тестов 1. На испытуемую ИС 3 с источника питания 2 подается питание и одновременно с генератора тестов 1 на исследуемую ИС 3 подаются динамические тестовые последовательности. Преобразователь ток-напряжение 4 производит формирование динамического тока потребления в переходной процесс напряжения, который оцифровывается АЦП 7 и поступает в ЭВМ 8, где в соответствии с написанной программой происходит сравнение переходного процесса с эталонным в заданном поле допусков и происходит определение потенциальной стабильности исследуемой ИС 3. В качестве преобразователя ток-напряжение 4 может быть использован резистор при обеспечении нормируемого уровня изменения питающего напряжения.

Динамические тестовые воздействия представляют собой совмещенные во времени перепады логических уровней "0" - "1" ("1" - "0"), подаваемые на входы ИС 3. Динамические тестовые воздействия осуществляются на основе формирования во времени логических элементов с учетом задержек распространения сигналов.

Сравнение формы переходного процесса напряжения испытуемой ИС 3 может быть выполнено во временной области с контролем амплитудно-временных параметров.

Предлагаемое устройство позволяет выявлять дефекты, являющиеся причиной времязависимых отказов, таких как короткие замыкания через оксид или вызываемых ионными загрязнениями, электромиграцией, коррозией, медленным захватом носителей.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что возможно накопление диагностической информации по конкретному типу исследуемой ИС, т.е. создание автоматизированной базы данных, что невозможно при применении устройства-прототипа.

Использование предлагаемого устройства для диагностики того или иного типа ИС должно осуществляться после проведения исследования по определению пределов отбраковки потенциально ненадежных ИС.

Сущность способа, осуществляемого предлагаемым устройством, заключается в подаче на испытуемую ИС динамических тестовых воздействий, анализе формы динамического тока потребления в шине питания, выявлении аномалий в этой форме с использованием вышеперечисленных математических методов и проведении уточняющего функционального контроля с применением ЭВМ.

Источники информации

1. Горлов М.И, Ануфриев Л.П., Бордюжа О.Л. Обеспечение и повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства. Минск, 1997 г., 390 с.

2. Горлов М.И, Емельянов В.А., Ануфриев Д.Л. Технологические отбраковочные и диагностические испытания полупроводниковых изделий. Минск, 2006 г., 368 с.

3. РД 11 0682-89. Микросхемы интегральные. Методы неразрушающего контроля диагностических параметров.

Устройстводлявыявленияпотенциальноненадежныхполупроводниковыхинтегральныхсхемметодоманализаформи/илипараметровдинамическоготокапотребления,содержащеегенератортестов,выходкоторогосоединенсоднимизвходовиспытуемойинтегральнойсхемы(ИС),другойвходкоторойподсоединенкисточникупитания,одинизвыходовиспытуемойИСсоединенсвходомпреобразователяток-напряжение,атакжеблокуправлениягенераторомтестов,выходкоторогосоединенсвходомгенераторатестов,отличающеесятем,чтовведеныплатасопряженияИС,аналого-цифровойпреобразователь(АЦП)иЭВМ,причемвыходыплатысопряженияиАЦПсоединеныссоответствующимивходамиЭВМ,выходкоторойсоединенсвходомблокауправлениягенераторомтестов,другойвыходИСсоединенсвходомплатысопряженияИС.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 112 items.
10.01.2013
№216.012.1a13

Цифровой измеритель мощности сигнала и мощности помехи в полосе пропускания канала радиоприемника в реальном масштабе времени

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в адаптивных радиоприемных устройствах, адаптивных системах радиосвязи, адаптивных антенных системах, радиоприемных устройствах систем радиомониторинга и радиолокационных систем. Устройство содержит смеситель (1), гетеродин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472167
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a36

Стабилизатор напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение надежности стабилизатора напряжения за счет уменьшения мощности рассеяния регулирующего транзистора. Он достигается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472202
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a37

Компенсационный стабилизатор постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение надежности устройства и стабильности выходного напряжения. Для этого предложен компенсационный стабилизатор постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472203
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a38

Стабилизатор постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоаппаратуры. Технический результат - повышение надежности стабилизатора постоянного напряжения путем упрощения схемы пусковой цепи. Для этого предложен стабилизатор постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472204
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a7b

Устройство резервного электропитания

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение потребления в режиме резервного питания, повышение надежности устройства, а также упрощение схемного решения. Устройство содержит основной (1) и резервный (4) источники питания, отрицательными выводами подключенные к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472271
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df7

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство для его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Технический результат заключается в обеспечении генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Для этого способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473165
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.214f

Устройство резервного электропитания

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности устройства и упрощение его схемного решения. Устройство содержит первый и второй источники питания, отрицательные выводы которых объединены в общий вывод и соединены с соответствующим выводом нагрузки, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474028
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.28ae

Способ генерации высокочастотных сигналов

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных (ВЧ) сигналов на заданном количестве частот при произвольных частотных характеристиках нагрузки. Технический результат - формирование сложных сигналов и создание эффективных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475934
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28c4

Комплекс средств связи и управления для мобильного применения

Изобретение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет повышения скорости и защиты передачи данных. В комплекс средств связи и управления для мобильного применения введены вторая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475956
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28ca

Способ передачи и приема цифровой информации в тропосферных линиях связи

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для разработки тропосферных радиостанций. Технический результат - снижение влияния замираний при передаче и приеме информации в цифровых тропосферных линиях связи, повышение скорости передачи цифровой информации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475962
Дата охранного документа: 20.02.2013
Showing 1-10 of 19 items.
20.03.2013
№216.012.303d

Способ повышения скорости поиска данных с использованием адаптивных носителей данных

Изобретение относится к сфере обработки и хранения больших объемов разнородных данных и может быть использовано в системах управления базами данных (БД) для организации высокоэффективного поиска информации. Технический результат - повышение скорости поиска данных при минимизации времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477884
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.09.2014
№216.012.f197

Способ испытания на коррозионную стойкость интегральных схем

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам испытаний интегральных схем (ИС) на коррозионную стойкость. Сущность: перед испытанием ИС проводят проверку внешнего вида, электрических параметров и проверку герметичности, нагревают до температуры плюс 125°С со скоростью не более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527669
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f95e

Способ разделения интегральных схем "по надежности"

Изобретение относится к контролю качества и надежности интегральных схем (ИС), как логических, так и аналоговых, и может быть использовано как в процессе производства, так и при входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры. Сущность: на представительной выборке ИС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529675
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.12.2014
№216.013.1630

Способ разделения интегральных схем по надежности

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам обеспечения качества и надежности интегральных схем (ИС) как логических, так и аналоговых. Сущность изобретения заключается в том, что на представительной выборке проводят измерение критического напряжения питания (КНП) до и после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537104
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.04.2015
№216.013.3c96

Способ сравнительных испытаний по надежности партий интегральных схем

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых интегральных схем (ИС). Сущность: из партий ИС методом случайной выборки отбирают одинаковое количество изделий (не менее 10 от каждой партии) и измеряют значение информативного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546998
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.08.2015
№216.013.6989

Способ проведения исследований газожидкостного потока

Изобретение относится к технике для исследования движения жидкостных потоков и газожидкостных потоков, например процессов добычи газа в нефтегазовой отрасли, связанной с изучением процессов движения газожидкостных потоков в вертикальных и отдельных устройствах. Технический результат изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558570
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.12.2015
№216.013.9ba8

Устройство для проведения исследований газожидкостного потока

Изобретение относится к технике для исследования движения жидкостных потоков и газожидкостных потоков, например процессов добычи газа в нефтегазовой отрасли, связанной с изучением процессов движения газожидкостных потоков в вертикальных трубопроводах и отдельных устройствах. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571473
Дата охранного документа: 20.12.2015
13.02.2018
№218.016.2172

Стенд для моделирования процессов течения наклонно-направленных газожидкостных потоков

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может применяться для исследования газогидродинамических процессов, происходящих в скважинах газоконденсатных месторождений. Техническим результатом является повышение точности и достоверности проводимых на стенде исследований. Предлагаемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641337
Дата охранного документа: 17.01.2018
13.04.2019
№219.017.0c29

Способ разделения интегральных схем класса "система на кристалле" по надежности

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684681
Дата охранного документа: 11.04.2019
19.06.2019
№219.017.85be

Способ диагностики полупроводниковых изделий по производным вольт-амперных характеристик

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых изделий (ППИ), а также для анализа изделий, отказавших у потребителя. Технический результат: повышение точности диагностики и расширение функциональных возможностей контроля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002348941
Дата охранного документа: 10.03.2009
+ добавить свой РИД