Спосіб відбраковки ненадійних кмон іс

Способ отбраковки ненадежных КМОП ИС, заключающийся в том, что подают испытательные сигналы между входами и шинами питания КМОП ИС, измеряют два значения информативного параметра, сравнивают с эталонными значениями и проводят отбраковку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве информативных параметров используют пробивное напряже ия при максимально допустимом и чормируемом стабильном токе контроля, эта энными значениями принимают соответствующие пробивные напряжения и котангенс угла наклона вольтамперной характеристики на участке развития лавинного процесса, отбраковку производят в последовательности: отбраковывают ИС по пробивному напряжению при нормируемом токе контроля, отбраковывают ИС по пробивному напряжению при максимально допустимом токе, определяют котангенс угла наклона вольтамперной характеристики на участке развития лавинного процесса и сравнивают его с эталонным значением о Изобретение относится к области электроизмерений и контроля качества полупроводниковых приборов и интегральных схем (ИС) и может быть использовано при производстве и применении комплементарных МОП (КМОП) ИС с заданным уровнем надежности. Известен способ отбраковка ИС по уровням надежности, содержащиі? операции задания тока между входами и питающими выводами, замер информативного параметра, равнение его с эталонным значением и отбраковку [1]. По этому способу контролируется только один параметр (уровень выходного сигнала), что не позволяет с необходимой степенью достоверности судить о надежности микросхем. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ отбраковки ненадежных КМОП ИС, включающий подачу испытательных сигналов между входами и шинами питания КМОП ИС, измерение двух значений информативного параметра, сравнение с эталонными значениями и отбраковку, Он предусматривает замер тока потребления при двух фиксированных значениях температуры с последующей отбраковкой приборов с наибольшим отношением второго тока к первому [2]. Две точки, взятые на вольтамперной характеристике (ВАХ) отбраковываемых приборов, дают представление лишь об одном из ее участков, что недостаточно для проведения эффективной отбраковки. 7149 В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа отбраковки ненадежных КМОП ИС путем введения нооых информативных параметров, расширяющих представление о ВАХ ИС, что 5 позволяет повысить эффективность отбраковки и качество выпускаемых изделий. Поставленная задача решается тем, что в способе отбраковки ненадежных КМОП ИС подают испытательные сигналы между 10 входами и шинами питания КМОП ИС, измеряют два значения информативного параметра, сравнивают с эталонными значениями и производят отбраковку, при этом, согласно изобретению, в качестве ин- 15 формативных параметров используют пробивные напряжения при максимально допустимом и нормируемом стабильном токе контроля, эталонными значениями принимают соответствующие пробивные 20 напряжения и котангенс угла наклона вольтамперной характеристики на участке развития лавинного процесса, отбраковку производят в последовательности: отбраковывают ИС по пробивному напряжению при 25 максимально допустимом токе, определяют котангенс угла наклона вольтампериой характеристики на участке развития лавинного процесса и сравнивают его с эталонным значением. 30 Использование данного изобретения позволит повысить эффективности отбраковки за счет более полного представления ВАХ в критериях, участвующих в процессе. Способ основан на проведении двух за- 35 меров с последующим сравнением с двумя константами. На фиг. 1 изображены возможные варианты ВАХ на первом этапе отбраковки; на фиг. 2 и 3 - последующие этапы. 40 На первом этапе при нормируемом стабильном токе контроля IN проводят замер пробивного напряжения (фиг. 1, где для ИС N: 1, 2 и 3 на кривых ВАХ 1, 2, 3 соответствующими пробивными напряжениями являют- 45 ся Ui\ U2' и из'). Полученные результаты сравнивают с имеющимся (для каждого типа приборов) эталонным пробивным напряжением UN. ИС со значениями пробивного наполнения меньшим U N отбраковываются 50 (например, кривая 2 на фиг. 1, где U2' < UN). На втором этапе замеряют пробивные напряжения при максимально допустимом токе контроля INN (фиг. 2, где для ИС № 1 и 3 на кривых 1,3 приведены соответствующие про- 55 бивные напряжения Ui" и W). Результаты сравнивают с выше упомянутым значением UN. ИС С величинами пробивного напряжения меньшими U N отбраковываются (например, кривая 1 на фиг. 2, где Ui" < UN). На третьем этапе приборы разделяются на группы (с точки зрения надежности) по величине котангенса угла наклона ВАХ на участке развития лавинного процесса. Поскольку угол наклона а (фиг. 3, кривая 3) характеризуется отношениями: -IAR 1-е** где AR - величина изменения комплексного внутреннего сопротивления ИС на участках ВАХ между IN И INN, изменение Л R для однотипных изделий может происходить как в сторону прироста, так и падения сопротивлений. Поэтому, в данном случае, учитывается абсолютное значение AR. Выбор величин токов контроля и эталонных значений обуславливается следующим: - нормируемый стабильный ток контроля IN выбирают для каждого типа приборов таким, чтобы он соответствовал началу развития лавинного процесса по ВАХ, т.е. приходился на начало относительно прямолинейного участка кривой; - второй замер пробивного напряжения производят при максимально допустимом токе INN, поскольку использование больших токов ведет к выходу отбраковываемых приборов из строя, а замеры при меньших токах приводят к уменьшению Д I, что снижает точность определения < а; - значение эталона ctg a , определяющего угол наклона ВАХ на участке развития лавинного процесса для конкретных типов приборов, выбирают следующим путем. Партию приборов, прошедших первый и второй этапы и определение значения ctg а, устанавливают на испытание на безотказность, затем по результатам испытаний приборы группируют по классам стабильности и выбирают граничные значения ctg a, соответствующие каждому классу. П р и м е р. На первом этапе у КМОП ИС серии 564 проводился замер пробивного напряжения при нормируемом стабильном токе контроля 1 мкА. Полученные результаты сравнивали с нормируемым пробивным напряжением, равным для заданного изделия 20 В. Приборы со значением пробивного напряжения меньшим 20 В отбраковывались. На втором этапе замерялось пробивное напряжение при максимально допустимом стабильном токе 1000 мкА. Приборы со значением пробивного напряжения меньшим 20 В отбраковывались. На третьем этапе определялся котангенс угла наклона ВАХ как отношение разницы второго и первого замеров пробивного напряжения к разнице второго и первого стабильных токов 7149 Данные испытаний сведены в таблицу. Приведенные в таблице значения позволяют разделить упомянутые изделия на три группы: 1. При ctg a 0,2404 - нестабильные. контроля (в данном случае 999 мкА). Абсолютное значение полученного результата сравнивали с эталонным и относили приборы к определенной группе по стабильности. Для получения значения ctga одну из партий ИС564, прошедших первый и второй этапы отбраковки, а также определение величины ctga , устанавливали для испытаний на надежность при 125°С на 500 часов. и ctga Результаты испытаний на надежность Примечание 0,05 0,08 0,11 0,13 0,0500 0,0801 0,1101 0,1301 Отказов нет Особо стабильные (соответствующие требованиям ОС ТУ) 0,15 0,19 0,22 0,24 0,1502 0,1902 1,2202 1,2402 Отказов нет Стабильные (соответствующие требованиям ТУ) 0,27 0,30 0,32 0,36 0,2703 0,3003 0,3203 0,3604 (В) и —."— Отказало -"-"-" і 2% 6% 8% 12% Нестабильные (ненадежные) 2 о: 'г ФИГ. і и; и: и 7149 и; и; и; н; ФИГ. 2 ФИГ. Упорядник В. Воронцов Замовлення 4511 з Техред М.Моргентал Коректор О. Козоріз Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101 и