Способ отбраковки потенциально ненадежных транзисторов

Способ отбраковки потенциально ненадежных транзисторов

Реферат

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности транзисторов и может быть использовано для разделения транзисторов по надежности в процессе производства, а также на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Известен способ [1] разделения полупроводниковых изделий, включающий измерение интенсивности шума до и после внешнего воздействия, и последующий отбор потенциально ненадежных изделий проводят по оценке коэффициентов увеличения интенсивности шумов каждого изделия после не менее 10 термоциклов в диапазоне допустимых крайних температур по сравнению с первоначальными значениями.

Недостатком способа является дополнительные измерения интенсивности шумов на специальном оборудовании.

Наиболее близким способом является способ [2] измерения критического напряжения питания (КНП) интегральных схем при нормальной и повышенной температуре кристалла, допустимой по техническим условиям, а отбор интегральных схем проводят по относительной величине изменения КНП, рассчитываемой по формуле:

К = Е к р . н о р м Е к р . п о в − 1

где Е_{кр.норм}, Е_кр.пов - значения критического напряжения питания при нормальной и повышенной температуре соответственно.

Недостатком способа является дополнительные измерения критического напряжения питания.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение этого недостатка и повышение функциональных возможностей способа.

Предлагаемый способ отбраковки потенциально ненадежных транзисторов основывается на измерении коэффициента усиления транзистора в схеме с общим эмиттером при нормальной и повышенной (предельно допустимой) температурах. Определяют абсолютную разность значений коэффициента усиления при повышенной и нормальной температурах и относительное изменение коэффициента усиления от температуры. Отбраковывают транзисторы, если они удовлетворяют двум критериям:

Δ = h 21 Э 100 ° С − h 21 Э 20 ° С ≥ Δ с р е д н

К = h 21 Э 100 ° С h 21 Э 20 ° С ≥ К с р е д н

где h_21Э100°C, h_21Э20°C - значения коэффициента усиления при повышенной и нормальной температуре соответственно; Δ_средн - среднее значение абсолютных разностей в выборке для данного типа транзисторов; K_средн - среднее значение коэффициента усиления в выборке для данного типа транзисторов.

Способ был опробован на 11 транзисторах типа КТ 646 (кремневые транзисторы n-p-n-типа, средней мощности). В качестве информативного параметра выбран коэффициент усиления транзистора в схеме с общим эмиттером. Значения h_21Э при нормальной температуре (20°C) и повышенной (100°C), абсолютные и относительные изменения коэффициента усиления для каждого транзистора и средние значения абсолютного и относительного изменения указаны в таблице.

Таблица
№ транзистора	h21Э при	Δ = h 21 Э 100 ° С − h 21 Э 20 ° С	К = h 21 Э 100 ° С h 21 Э 20 ° С
20°C	100°C
1	76	150	74	1,97
2	100	187	87	1,87
3	134	289	155	2,16
4	156	251	95	1,61
5	104	177	73	1,7
6	192	318	126	1,66
7	147	240	93	1,63
8	134	267	133	1,99
9	123	204	81	1,66
10	118	187	69	1,58
11	130	265	135	2,04
	Δсредн=102	Kсредн=1,89

По первому критерию потенциально ненадежными транзисторами будут транзисторы №3, 6, 8, 11; по второму критерию - №1, 3, 8, 11. Таким образом, транзисторы №3, 8, 11 будут потенциально ненадежными, так как удовлетворяют обоим критериям.

Источники информации

1. Патент РФ №2289144, G01R 31/26, 2006.

2. Патент РФ №2365930, G01R 31/26, 2009.

Способ отбраковки потенциально ненадежных транзисторов, в соответствии с которым проводят измерение коэффициента усиления транзисторов в схеме с общим эмиттером при нормальной и повышенной температурах, отличающийся тем, что для каждого транзистора сначала вычисляют значения абсолютной разности коэффициента усиления при повышенной и нормальной температурах по формуле Δ=h_21Э100°C - h_21Э20°C, и значения относительного изменения коэффициента усиления от температуры по формуле K=h_21Э100°C:h_21Э20°C, где h_21Э100°С, h_21Э20°С - значения коэффициента усиления при повышенной и нормальной температурах, и отбраковывают транзисторы, если они удовлетворяют одновременно двум критериям: Δ≥Δ_средн, K≥K_средн, где Δ_средн - среднее значение абсолютных разностей и K_средн - среднее значение относительного изменения в выборке для данного типа транзисторов.