Спосіб контролю придатності елементів дискретної дії галенка

Изобретение относится к электронике. Преимущественной областью применения являются цифровые интегральные микросхемы (ИМС). в том числе, базовые логические элементы (ЛЭ) и триггеры (Т) транзисторно-транзисторной положительной логики. Известен способ контроля годности ИМС путем измерения значений традиционных электрических параметров и определения их соответствия ожидаемым значениям. Этому способу присуща большая трудоемкость, т.к. для комплексного заключения о годности необходимо контролировать большое количество параметров. Так, только быстродействие ИМС характеризуется восемью параметрами: t01 - время перехода из 0 в 1, tздр10 - время задержки распространения при включении, tздр - время задержки включения, Т.ЗД время задержки выключения, tздр01 - время задержки распространения при выключении, t - время перехода из 1 в 0, tи -длительность импульса, f p - рабочая частота [1]. К недостаткам этого способа контроля относится также недостаточная информативность традиционных параметров для потребителей ИМС, обусловленная односторонним нормированием, неполным набором приводимых в технических условиях (ТУ) параметров и отсутствием сведений об импульсной помехоустойчивости. Задачей изобретения является уменьшение количества параметров, необходимых для комплексного заключения о годности, что предопределяет снижение трудоемкости контроля и предоставление потребителю более емких и более конкретных сведений, в том числе, и отсутствующих в системе традиционных параметров сведений об импульсной помехоустойчивости. Поставленная задача решается тем, что в качестве упомянутых электрических параметров измеряют амплитудный и временной пороги при переключении элемента из 0 до 1 и/или при переключении из 1 в 0. Измерение амплитудных порогов при переключении элемента осуществляют, подавая на его вход линейноизменяющееся напряжение со скоростью изменения не менее чем в 10 раз меньшей скорости переключения контролируемого элемента, и зомеряют то значение входного напряжения, при котором выходное напряжение достигает ожидаемого уровня. Измерение временных порогов при переключении элемента осуществляют, подавая на вход перепад напряжения с уровнями, нормированными для данного типа элементов, и длительностью, не превосходящей длительности переключения контролируемого элемента, и замеряют интервал времени от момента подачи перепада на вход до момента достижения выходным напряжением ожидаемого значения. Присвоим амплитудным и временным порогам обозначения и конкретизируем их определения: Опор - уровень входного напряжения, при котором завершается переключение из 1 а 0, т.е. выходное напряжение достигает значения 0, соответствующего нормативной документации; назовем этот параметр амплитудным порогом при переключении из 1 в 0; Unop - уровень входного сигнала, при котором завершается переключение из 0 в 1, т.е. выходное напряжение достигает значения уровня 1, соответствующего нормативной документации; назовем этот параметр амплитудным порогом при переключении из 0 в 1; tnop10 - минимально-необходимая длительность входного сигнала прямоугольной формы, вершина которого находится на уровне Unop10, а основание в зоне соответствующего нормативной документации входного уровня, при которой завершается переключение из 1 в 0, т.е. выходное напряжение достигает значения уровня 0, соответствующего нормативной документации; назовем этот параметр временным порогом при переключении из 1 в 0; tnop01 - минимально-необходимая длительность входного сигнала прямоугольной формы, вершина которого находится на уровне Unop01 , а основание в зоне соответствующего, нормативной документации входного уровня, при которой завершается переключение из 0 в 1, т.е, выходное напряжение достигает значения уровня 1, соответствующего нормативной документации; назовем этот параметр временным порогом при переключении из 0 в 1. Амплитудный порог Unop отдельно взятого ЛЭ имеет однозначное значение, определяемое суммой падений напряжений на переходах входного, фазоразделительного и нижнего выходного транзисторов и зависящее от температуры, значения отклонения питающего напряжения от номинального и нагрузки. На величину амплитудного порога для всех ИМС серии влияют еще ряд случайных факторов: разброс номиналов компонентов схемы, особенности технологий заводов-изготовителей, различия схемных решений, степень старения и т.п. В результате воздействия всех дестабилизирующих факторов значения амплитудных порогов всех ИМС серии представляют собой зону значений, в которой переключаются с различной вероятностью все ИМС серии. Нижнюю границу зоны обозначим как UПор.мин, верхнюю - Unop.макс, а типовое значение амплитудного порога - как Unop.тип. На фиг. 1 представлена временная диаграмма переключения, показывающая принцип замера амплитудного порога для случая возрастающего входного напряжения. Для примера взяты инвертирующий ЛЭ (сплошная линия) и неинвертирующий (пунктирная линия). При увеличении Ubx сначала переключается инвертирующий ЛЭ, соответствующий в данном случае типовому значению амплитудного порога Unop.мин., a потом - неинвертирующий, соответствующий максимальному значению амплитудного порога Unop.макс. Зоны амплитудных порогов при переключении из 1 в 0 и при переключении из 0 в 1 условно объединены, а амплитудные пороги показаны без соответствующих индексов. На временной диаграмме обозначены традиционные параметры: Uвх.мин - минимальное значение уровня 1 на входе, Uвх0 макс - максимальное значение уровня 0 на входе, Квых'мин - минимальное значение уровня 1 на выходе, Uвых0макс - максимальное значение уровня 0 на выходе, Uпом°cт. -допустимая статическая помеха на уровне 0, Uпом.'ст. -допустимая статическая помеха на уровне 1, и условия, при которых однозначной связь между амплитудными порогами и традиционными входными параметрами: Исходя из условий (1) нормируют границы зон амплитудных порогов Unop01 и Unop10. т.е. устанавливается допуск на амплитудные пороги для условий контроля. Порядок и условия выполнения операций при контроле годности по параметру Unop (рассмотрим для инвертирующего ЛЭ) следующий: - входное напряжение приводим к уровню UВхUnopмакс; - создаем условия для переключения из 0 в 1 и соответствующие нормативной документации, - линейно уменьшаем Uвх со скоростью намного меньшей скорости переключения из 0 в 1, - замеряем то значение Uвx, при котором Uвых достигает уровня 1, соответствующего нормативной документации, - анализируем результат и отбраковываем те ИМС, у которых значения Unop01 не попали в допуск. В случае, когда амплитудные и временные пороги замеряются в произвольном порядке, возможен упрощенный вариант контроля годности по параметру Unop (для случая инвертирующего ЛЭ): - приводим входное напряжение к уровню Uвх