Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Содержание ChipNews

2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2002: 
1, 5, 6, 7, 8, 9
2001: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

Диагностические методы контроля качества и прогнозирующей оценки надежности полупроводниковых изделий

М. Горлов, А. Адамян, А. Каехтин, А. Строгонов

Диагностические методы контроля качества и прогнозирующей оценки надежности полупроводниковых изделий

При выпуске полупроводниковых изделий (ППИ) принято считать, что любая представительная выборка состоит из тр╦х различных по над╦жности групп: группа, характеризуемая интенсивностью отказов l, точно соответствующая требованиям технических условий (ТУ) на изделия; группа более над╦жная и группа изделий, менее над╦жная по сравнению с ТУ [1]. Практика показывает, что разброс интегральных схем ИС по над╦жности составляет 2√3 и более порядков. Зачастую потребителю необходимы для особо важной аппаратуры более над╦жные изделия, а при соответствии по над╦жности требованиям ТУ - исключение из поставляемой партии изделий менее над╦жных.В статье приведено описание разработанных авторами нескольких методов разделения партий ППИ по стойкости к электростатическим разрядам на основе открытого явления отжига электростатических дефектов полупроводниковых изделий [2].

Известно, что над╦жность любого изделия, заложенная при конструировании, обеспечивается технологическим процессом изготовления. Технологические отбраковочные испытания ППИ (диодов, транзисторов и интегральных схем), объ╦м которых устанавливается изготовителем в зависимости от вида при╦мки, конструктивно-технологических особенностей изделия, технических и экономических возможностей изготовителя, служат для повышения над╦жности партий изделий пут╦м отделения потенциально ненад╦жных изделий [3]. Отбраковочные испытания ППИ и, в первую очередь, электротермотренировка занимают много времени, используют сложное громоздкое стендовое оборудование и требуют больших затрат электроэнергии и площадей для его размещения.

В связи с этим в настоящее время большое распространение получили так называемые альтернативные диагностические методы отбраковки потенциально ненад╦жных изделий с меньшими экономическими затратами, но не с менее, а зачастую и с более эффективными результатами. Замена, например, электротермотренировки альтернативным диагностическим методом требует достоверности результатов диагностики не менее 95% [4].

Разделение партии ИС по стойкости к электростатическим разрядам

В ряде случаев, когда отказы полупроводниковых изделий, вызванные воздействием статического электричества, занимают доминирующее место, к ППИ предъявляются высокие требования по стойкости к электростатическим разрядам (ЭСР). В партии ИС всегда есть некоторое количество схем, имеющих пониженную чувствительность к ЭСР. В этом случае может оказаться целесообразным ввести предварительное (на стадии изготовления) разделение таких ИС на две партии с различной величиной стойкости к ЭСР.

Для этой цели предложена методика испытаний с использованием разрядов малого потенциала, разовое воздействие которого не приводит к отказу ИС, но может вызвать изменение информативного параметра, по которому партия схем разделяется на две с различной стойкостью к ЭСР. Снижения над╦жности при этом не происходит, так как влияние единичного ЭСР на электрические параметры схемы компенсируется отжигом при повышенной температуре.

Схема испытаний состоит из двух этапов. На первом этапе, проводимом один раз для каждого нового типа ИС или серии схем близкого функционального назначения, экспериментально определяются параметры, необходимые для проведения второго этапа - собственно разделения.

Информативный параметр должен по возможности наиболее полно характеризовать функционирование ИС и незначительно изменяться под воздействием однократного ЭСР. Критерий разделения должен быть таким, чтобы можно было эффективно разделять ИС на две партии с различной величиной стойкости к ЭСР. Если испытаниям подвергались БИС или СБИС, которые функционально сложны, то одного информативного параметра может оказаться недостаточно, при этом можно использовать комплекс параметров со своим критерием разделения каждый. Напряжение ЭСР подбирается таким, чтобы наблюдалось незначительное изменение информативного параметра в пределах норм ТУ. Режим отжига выбирается так, чтобы происходило наиболее полное восстановление информативного параметра. Правильность выбранных параметров и режимов подтверждается пут╦м стандартных испытаний на над╦жность и на воздействие ЭСР (в режиме, указанном в ОСТ или ТУ на ИС).

Второй этап (разделение) начинается воздействием на ИС единичного ЭСР с напряжением, определ╦нным на этапе предварительных испытаний. Затем измен╦нное значение информативного параметра каждой ИС сравнивается с критерием разделения, и производится разделение ИС на две партии, то есть отбираются схемы, имеющие более высокую стойкость к ЭСР.

Предложенная методика разделения была апробирована на ИС типа КР142ЕН12. Для эксперимента взята партия из 50 схем. В качестве информативного использован параметр Uвых мин, измерения которого производились с точностью 0,1% (для удобства ИС в таблице приведены в порядке возрастания изменения параметра). Относительное изменение данного параметра по ТУ составляет 8%. Критерий разделения был выбран таким, чтобы партия с пониженной чувствительностью к ЭСР содержала около 20√30% схем, что достигается при относительном изменении информативного параметра до 1%. Затем после воздействия ЭСР напряжением 1000 В (при этом напряжении происходит изменение информативного параметра, в то же время катастрофических отказов не наблюдается) ИС разделялись на две партии и подвергались отжигу при повышенной температуре в течение 50 ч. Чтобы проверить эффективность разделения на партии, для каждой из них снималась зависимость напряжения ЭСР от числа их воздействий, приводящих к катастрофическим отказам ИС, показанная на рис. 1, с помощью которой можно судить о стойкости партии схем к ЭСР.

Рисунок 1. Зависимость напряжения ЭСР от числа разрядов для отказавших ИС: 1 - для ИС, изменение Uвых мин менее 1%; 2 - для ИС, изменение Uвых мин более 1%; - на гистограмме соответствует одной ИС

Зависимость напряжения ЭСР от числа разрядов для отказавших ИС: 1 - для ИС, изменение Uвых мин менее 1%; 2 - для ИС, изменение Uвых мин более 1%; - на гистограмме соответствует одной ИС.

Из анализа данных, привед╦нных на рис. 1, можно сделать следующие выводы:

  • информативный параметр и критерий разделения выбраны верно, так как происходит разделение ИС на две партии, имеющие различную стойкость к ЭСР;
  • режим отжига также выбран верно, так как после него происходит практически полное восстановление информативного параметра;
  • данный метод разделения работоспособен для ИС данного типа (КР142ЕН12).

Таким образом, предложена методика разделения ИС на две партии, имеющие различную стойкость к ЭСР, с использованием единичных разрядов малого потенциала.

Метод разделения транзисторов по стойкости к ЭСР

Опробование методики разбраковки ИС по стойкости к ЭСР применительно к транзисторам не дало необходимых результатов, так как измерение информативного параметра в одной точке не позволяет судить о состоянии внутренней структуры транзистора.

Нами предложена и опробована методика разделения партии транзисторов на две партии, различающихся стойкостью к ЭСР. Эксперименты проводились на кремниевых маломощных транзисторах КТ315Р (n-p-n-типа) и КТ361Г1 (p-n-p-типа), изготовляемых по эпитаксиально-планарной технологии в пластмассовых корпусах типа КТ√13.

Для разбраковки транзисторов (по 10 приборов каждого типа) на две партии с различной чувствительностью к ЭСР проводились испытания с использованием импульсов разряда напряжением менее опасного с последующим отжигом при повышенной температуре в два этапа.

Этап 1. Переход коллектор√база каждого транзистора подвергался воздействию пяти импульсов ЭСР положительной и отрицательной полярности по модели "тело человека". Напряжение ЭСР составляло половину от величины опасного потенциала. Величина последнего была получена пут╦м стандартных испытаний в режиме, указанном в отраслевом стандарте. Экспериментально полученная величина опасного потенциала составила 2,9 кВ для транзисторов КТ315Р и 3,5 кВ для транзисторов КТ361Г1.

В качестве информативного параметра использовался коэффициент усиления по току b в схеме с общим эмиттером (измерялся до и после воздействия ЭСР с точностью 1% на измерителе характеристик полупроводниковых приборов Л2-56А при UКЭ = 10 В), точнее, его зависимость от тока коллектора (рис. 2), которая наиболее полно характеризует работу транзистора и незначительно изменяется под воздействием ЭСР напряжением ниже опасного. Нижняя граница диапазона изменения коллекторного тока определяется шумами и различного рода наводками (IKmin = 0,1 мА), верхняя - максимально допустимой рассеиваемой мощностью (IKmax = 50 мА).

Рисунок 2. Воздействие ЭСР на транзисторы типа КТ315Р и КТ361Г1

Воздействие ЭСР на транзисторы типа КТ315Р и КТ361Г1.

Партии транзисторов каждого типа предварительно разделялись на две группы по коэффициенту деградации:

где S1 - площадь под кривой ß (IK) до воздействия ЭСР; S2 - площадь под кривой ß (IK) после воздействия ЭСР.

Транзисторы, у которых коэффициент деградации не выходил за пределы допуска, причислялись к первой группе (более стойкая к ЭСР). Пределы допуска для транзисторов КТ315Р устанавливаются не менее 20%, для КТ361Г1 - 15%, так чтобы в первой группе оказалось около 60% всех транзисторов.

Этап 2. Транзисторы отжигались при T = 100ºC в течение одного часа и проводилась окончательно разбраковка транзисторов из первой группы по коэффициенту восстановления:

где S3 - площадь под кривой ß (IK) после отжига.

В том случае, если восстановление информативного параметра происходило менее, чем на 90%, транзистор переходил во вторую группу (менее стойкую к ЭСР).

Вычисленные площади под кривыми, коэффициенты деградации и восстановления приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Результаты воздействия ЭСР на транзисторы КТ315Р

Номер транзистора S1 S2 KS, % Отнес╦н к партии ╧ (предварительно) S3 Коэффициент восстановления, % Отнес╦н к партии ╧ (окончательно)
1 15345 12457 18,8 1 13811 90 1
2 13892 100011 27,9 2 11983 86 2
3 17006 5784 66,0 2 5110 30 2
4 18217 17213 5,5 1 17488 96 1
5 16217 12547 22,6 2 12974 80 2
6 17856 16328 8,6 1 16785 94 1
7 19512 18610 4,6 1 18904 97 1
8 16710 12907 22,8 2 13535 81 2
9 19858 16587 16,5 1 18107 91 1
10 17491 14834 15,2 1 15217 87 2

Таблица 2. Результаты воздействия ЭСР на транзисторы КТ361Г1

Номер транзистора S1 S2 KS, % Отнес╦н к партии ╧ (предварительно) S3 Коэффициент восстановления, % Отнес╦н к партии ╧ (окончательно)
1 12299 9864 19,8 2 10180 90 2
2 10247 7976 22,2 2 8812 86 2
3 8914 9864 -10,7 1 9621 108 1
4 11278 9671 14,2 1 10489 93 1
5 9563 7699 19,5 2 9245 80 2
6 10579 10234 3,3 1 10367 98 1
7 11178 10661 4,6 1 10843 97 1
8 12066 11117 7,9 1 11463 95 1
9 13217 12474 5,6 1 12820 97 1
10 8159 8280 -1,5 1 8262 90 2

Правильность разбраковки подтверждалась пут╦м следующих стандарт-ных испытаний на воздействие ЭСР. На выводы коллектор√база подавались по пять положительных и отрицательных воздействий ЭСР с напряжением, равным опасному для данного типа транзисторов, прич╦м такое воздействие считалось за единичное. И так до тех пор, пока не имели место отказы всех транзисторов. Полученные распределения отказавших транзисторов от количества воздействий ЭСР приведены на рис. 3.

Рисунок 3. Кривые распределения транзисторов, вышедших из строя

Кривые распределения транзисторов, вышедших из строя.

Из рис. 3 видно, что кривые, соответствующие первой группе (более стойкой к ЭСР), на вс╦м протяжении испытаний лежат ниже кривой, соответствующей второй группе (менее стойкой к ЭСР), как для транзисторов типа КТ315Р, так и для транзисторов типа КТ361Г1.

Таким образом, найденная методика разбраковки ИС по стойкости к воздействию ЭСР пригодна и для биполярных транзисторов.

Выделение из партии ИС повышенной надежности

Способ выделения из партии ИС повышенной над╦жности включает в себя снятие зависимости критического напряжения питания (КНП - минимальное напряжение питания, при котором ИС сохраняет работоспособность в пределах норм, определяемых техническими условиями) от температуры и воздействие электростатическим разрядом. Суть способа поясняется схемой, привед╦нной на рис. 4.

Рисунок 4. Схема работ при выделении ИС повышенной над╦жности

Схема работ при выделении ИС повышенной над╦жности.

На первом этапе проводят разделение ИС по методу КНП на две партии, имеющие соответственно пониженную над╦жность и над╦жность не ниже, чем по ТУ, следующим образом. Снимается зависимость КНП исследуемой ИС от температуры в интервале 10√100ºС и регистрируются значения КНП с использованием информативного параметра. Вычисляется площадь под кривой и сравнивается с площадью эталонной кривой:

S1 = Sэт √ Sиссл1.

Если S1 > 0, то над╦жность партии ИС не ниже, чем по ТУ; если S1 0, то над╦жность партии ИС пониженная. После первого этапа выбирается партия ИС с над╦жностью не ниже, чем по ТУ.

На втором этапе на ИС этой партии воздействуют потенциалом электростатического разряда, составляющим половину опасного. Затем проводят разделение ИС методом КНП следующим образом. Снимается зависимость КНП исследуемой ИС от температуры в интервале 10√100ºС и регистрируются значения КНП с использованием информативного параметра. Затем температуру повышают до максимальной температуры перехода и выдерживают ИС в течение 24√48 часов, производя отжиг дефектов.

Далее вычисляется площадь под кривой и сравнивается с площадью кривой, полученной на 1 этапе:

S2 = Sиссл1 - Sиссл2.

Если S2 > 0, то над╦жность партии ИС повышенная; если S2 0, то над╦жность партии ИС не ниже, чем по ТУ.

Предложенная методика разделения была апробирована на ИС типа К561ЛН2. После разделения партии ИС, состоящей из 100 схем, было получено, что партия, имеющая пониженную над╦жность, составляет порядка 2%, партия с соответствующей ТУ над╦жностью - 70%, с повышенной над╦жностью - 28%.

Литература

  1. Асауленко Ю.Б., Чуварыгин Б.В. Анализ возможностей отбраковочных испытаний комплектующих элементов РЭА // Надежность и контроль качества. 1989. ╧ 11. С. 26√32.
  2. Горлов М.И., Андреев А.В. Отжиг электростатических дефектов // Известия вузов. Электроника, 2001. ╧ 2.С. 35√39.
  3. Горлов М., Ануфриев Л., Строгонов А. Отбраковочные технологические испытания как средство повышения надежности партий ИС // Chip News. 2001. ╧ 5. С. 22√26.
  4. Горлов М.И., Ануфриев Л.П., Бордюжа О.Л. Обеспечение и повышение над╦жности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства / Под. ред. Горлова М.И. Минск: Интеграл. 390 с.







Ваш комментарий к статье
Диагностические методы контроля качества и прогнозирующей оценки надежности полупроводниковых изделий :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>