Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,736

МЕТОД КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И ЕГО ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Номоконова Н.Н.
Предлагается обсудить проблему выбора высоконадежных полупроводниковых интегральных электронных устройств.

Один из подходов к проблеме - метод поиска информативных параметров, пригодных для определения индивидуальных технических свойств указанных устройств и  его практическое применение к устройствам SMD-технологии (технологии монтажа на поверхность). Ядром метода является «двухуровневая» модель информативных параметров.

Прежде всего, необходимо выбрать информативные параметры (ИП) первого уровня - реальные параметры электрической природы. Основными условиями и ограничениями при выборе ИП первого уровня являются:  использование только неразрушающих методов контроля, возможность оценки технического состояния устройств по мгновенным значениям информативных параметров, инвариантность относительно технологии и функционального назначения объекта контроля (ОК), возможность по числовым величинам ИП различать ОК в смысле уровня дефектности.  Определен принцип оптимальности, за который предложено принять определение идеального информативного параметра, т.е. параметра, принимающий одно значение (например, 0), если ОК потенциально ненадежен, и другое значение (например, 1), если ОК надежен.

Реальные ИП первого уровня обладают рядом отрицательных свойств, главные из которых - зависимость от режимов измерений и от условий внешней среды.

ИП второго уровня формируется на основе выполнения условия об обеспечении ослабления отрицательных свойств ИП первого уровня. В работе предлагается использовать сами "отрицательные" свойства в качестве ИП, например, если параметр сильно зависит от температуры окружающей среды, то в качестве информативной характеристики второго уровня можно выбрать изменения ИП первого уровня под воздействием температурных нагрузок на ОК.

ИП первого уровня могут также зависеть, например, от частоты тестовых воздействий и от электрических режимов. При этом в качестве ИП второго уровня можно рассматривать характер зависимости ИП первого уровня от частоты или других режимов контроля.

Таким образом, параметры второго уровня отражают зависимости ИП первого уровня от приложенных к ОК внешних нагрузок, вызванных условиями измерения или внешними случайными воздействиями в условиях эксплуатации.

Для проверки и подтверждения представленных теоретических результатов был разработан информационно-измерительный комплекс. В качестве ИП первого уровня использовались критическое питающее напряжение (КПН) - минимальное напряжение питания, при котором ОК сохраняет функциональную работоспособность.

Практическое применение метода к устройствам SMD-технологии

Во-первых, компоненты для поверхностного монтажа выдерживают  высокие температуры, что дает возможность применять более мощные тестовые воздействия. Во-вторых, уже в ходе сборки устройство в целом претерпевает серьезный тепловой удар при пайке в конвекционной или инфракрасной печи, последствия которого могут служить информативными параметрами для контроля. Естественно, при этом надо иметь информацию о реальных параметрах компонентов до сборки. Применительно к использованию КПН информативным будет прежде всего изменение этого параметра, происшедшее вследствие теплового удара. Кроме того, информативными являются и гистерезисные явления в температурных зависимостях ИП первого уровня при термоциклировании. В нашем случае в качестве ИП второго уровня термодинамической природы используется площадь петли гистерезиса зависимости КПН каждой ИС, составляющих ОК, от напряжения на одном из прямосмещенных  p-n переходов, содержащемся в этой ИС (последний параметр пропорционален температуре кристалла).

Теоретические и практические результаты, полученные с использованием предложенного метода, позволяют в качестве ИП первого и второго уровня использовать и другие параметры, что, конечно, потребует создания других аппаратных средств.


Библиографическая ссылка

Номоконова Н.Н. МЕТОД КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И ЕГО ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 4. – С. 46-46;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=12477 (дата обращения: 16.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074