Способ контроля надежности элементов радиоэлектронной аппаратуры

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при неразрушающем контроле качества и надежности электронных компонентов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Источник 1 постоянного тока через ключ 2 задает ток в контролируемом элементе 3, установленном в фиксаторе 4 и подвергаемом упругой деформации с помощью блока 11 формирования деформирующей нагрузки. Сигнал фликкер-шума выделяется на балластной нагрузке 5 и усиливается широкополосным усилителем 6. После обработки детектором 7 с интегрирующим звеном 9 компенсации собственных шумов устройства блоком 9 компенсации сигнал фликкер-шума регистрируется по выходному индикатору 10 и сравнивается с заданным значением, превышение которого свидетельствует о низкой надежности контролируемого элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

(19) О1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) С 01 R 3! /26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4444890/24-21 (22) 20,06 ° 88 (46) 30.09 ° 90.Бюл. Р 36 (71) Казанский авиационный институт им. А, Н. Тупол ева (72) Ф.Х,Измайлов, Н.Х. Кутлин и P À.Ахтямов (53) 621.317,799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 291172, кл, G 01 R 31/26, 1971 °

Патент ФРГ Р 2346248, кл. G 01 R 31/00, 1978. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ (S7) Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использова-. но при неразрушающем контроле качества и надежности электронных ком"

2 понентов Цель изобретения - повыше-1 ние достоверности контроля. Источник 1 постоянного тока через ключ 2 задает ток в контролируемом элементе

3, установленном в фиксаторе 4 и подвергаемом упругой деформации с посощью блока ll формирования деформирующей нагрузки, Сигнал фликер-шума выделяется на балластной нагрузке 5 и усиливается широкополосным усилителем 6. После обработки детектором 7 с интегрирующим звеном компенсации собственных шумов устройства блоком

9 компенсации сигнал фликер-шума регистрируется по выходному индикатору

10 и сравнивается с заданным эначе— нием, превьппение которого свидетельствует о низкой надежности контролируемого элемента. l з.п,ф-лы, 2 ил, 1596287 .

50

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для нераэрушающего контроля качестна и надежности элементов радио. электронной аппаратуры (P3A).

Целью изобретения является повьппе- ние достоверности контроля надежности элементов РЭА

Способ основан на том, что одним из факторов, определяющих структурную неоднородность элементов, являетея уровень и характер внутренних напряжений. Изменение внутренних напряжений приводит к изменению концент- 15 рации вакансий, образованию комплексов вакансий на границе зерен, .к взаимодействию линейных дефектов структуры, в чаетности.. дислокаций, которые под влиянием малых напряжений способны перемещаться, расщепляться и образовывать новые типы дислокаций, а также новые точечные дефекты типа вакансий. смещенных атомов и т.д. Кроме того, возрастание величины. внутренних напряжений приводит также к увеличению коэффициента диффузии неравновесных вакансий, способствуя их миграции и различного вида стокам по границам зерен, что ведет к изменению поведения этих дефектов в процессе де-. формации тела, приводя в конечном итоге к увеличению неоднородности распределения микродефектов структуры. Это приводит к увеличению интенсивности флуктуаций сопротивления образца fR средний квадрат которых может быть описан выражением t A2 (1) 40 D где ФИ - средний квадрат флуктуай ции концентрации микродефектов, Спектральная плотность фпикер» шума, наблюдаемого в различных типах метаплоппеночных и полупроводниковых резисторов, приборах на основе р-п-. переходов, в ХОП-структурах и т,д., определяется выражением, (2) Ф Z

S (f) Х Я (f) С вЂ” — >

R jet где S (f) - спектрапьная плотность

R флуктуаций сопротивлевия;

I - ток, протекающий через об-. разец; (- безразмерный коэффициент, значение которого g 1;

С - коэффициент, не зависящий от тока T.

Из выражения (2) видно, что значение фликер-шума зависит от тока, протекающего через образец, и частотного диапазона, в котором производятся из-. мерения, Для того, чтобы контролируемые образцы можно было сравнить по надежности, необходимо исключить влияние этих факторов на результаты измерений. По этой причине при проведении

/ измерений для всех контролируемых образцов одного типа выбираются одинаковые значения тока нагрузки и. частотного диапазона, Значение тока выбирается из условия обеспечения допустимой мощности рассеивания на образце. Выбор частотного диапазона важен для обеспечения выделения составлякщей фликер-шума, Учитывая, что интенсивность фликер-шума обратно пропорциональна частоте, а тепловой шум имеет "белый" спектр, для измерения фликер-шума выбирают диапазон частот от единиц Гц до десятков кГц, В более низкочастотном диапазоне встречаются трудности метрологического плана, а в более высокочастотном — мала составляющая фликер-шума, На фиг.1 представлена схема устройства, реализующего способ контроля надежно сти эле ме нто в РЭ А; на фиг.2 - результаты экспериментальных исследований ЭДС фликер-шума по способу, Устройство состоит из источника 1 постоянного тока, к выходу которого через ключ 2 подключен первый вывод контролируемого элемента 3, установленного в фиксаторе 4, второй вывод подсоединен к первым выводам балластной нагрузки 5 и широкополосного усилителя 6, к выходу которого подключены последовательно соединенные детектор 7, ннтегрирукщее звено 8, блок

9 компенсации, выходной индикатор 10.

Вторые выводы балластной нагрузки 5 широкополосного усилителя 6 и ключа

2 соединены с общей шиной устройства и блока 11 формирования деформирующей нагрузки, механически .соединенного с контролируемым элементом 3, Процесс измерения осуществляется следующим образом.

87 6 значениях деформирующей нагрузки.

Поэтому за Р„первого образца принимается значение P,, = О, а за E „значение Е, „.

У второго и третьего образца при отсутствии деформирующей нагрузки значения ЭДС фпикер"HryMa не обнаружились. т.е, находились ниже порога чувствительности устройства, а первые изменения наблюдались соответственно при значениях P равных Р, » и

P . В этом случае значения Е принимаются равными О. Значение Р выбирается одинаковое для всех образцов данного типа. Для этого выбираются несколько образцов данного типа и для них исследуется зависимость

Е = f(Ð) и определяется значение Р „ при котором начинаются необратимые изменения Е. В качестве P берется

0,5 Ркр мин

Р нн - минимальное значение Р „Р кр мнн для исследуемых образцов, Формула изобретения

1. Способ контроля надежности элементов радиоэлектронной аппаратуры, з аключающийся в том, что пропускают через контролируемый элемент постоянный ток фиксированной величины, выделяют шумовой сигнал, образукщийся в контролируемом элементе, определяют информативный параметр и сравнивают его с заданным значением, по. результату сравнения судят о надежности контролируемого элемента, о тл и чающий с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, выделяют составляющую фликершума и измеряют величину ее ЭДС в фиксированном диапазоне частот, прикладывают к контролируемому элементу механическую деформирующую i нагрузку в пределе упругих деформаций, фиксируют первое значение механической деформирующей нагрузки, при которой начинается изменение ЭДС фликер-шума, устанавливают второе значение механической деформирукщей нагрузки, большее первого, в качестве информативного параметра принимают отношение

4Е Е»- Е1 йй I

Й Р Р Р

t где Е и E - значения ЭДС фликер 1 шума, соответствукщие первому и второму зна-.

5 15962

При отсуствии деформирукщей нагрузки ключ 2 отключает источник 1 постоянного тока m контролируемого элемента 3. На выходе измерительного тракта, состоящего из широкополосного усилителя 6, детектора 7 и интегрирующего звена 8, формируется сигнал, обусловленный тепловым шумом контролируемого элемента 3 и собствен" -„

)О ными шумами устройства. Этот сигнал компенсируетсй блоком компенсации 9 до получения на выходном индикаторе

10 нулевого показания, Ключом 2 подключается источник 1 постоянного тока, Так как через контролируемый элемент протекает электрический ток, то на нем возникает фпикер-шум;- На выходе измерительного тракта, состоящего из широкополосного усилителя 6, 20 детектора 7 и интегрирующего звена 8, формируется сигнал, обусловленный тепловым и фликер-шумом контролируемога элемента 3 и собственными шумами измерителя. Так как в блоке 9 ком- 25 пенсации выставлен сигнал, компенсирующий тепловые шумы элемента и собственные шумы измерителя, то выходной индикатор покажет значение Е

1 фпикер-шума элемента. Если значение фпикер-шума меньше порога чувствительности измерителя, то на выходном индикаторе остается нулевое показание.

С блока 11 формирования деформирукщей нагрузки подают нагру"êó,,плавно изменяющуюся от О до значения Р, контролируя при этом показания выходного индикатора ) О. Определяют значение деформирующей нагрузки Р, при котором начинает увеличиваться пока- 40 зание выходного индикатора, Устанавливают значение нагрузки, равное Р и измеряют соответствующее ему показание выходного индикатора Е z.

Контроль надежности осуществляют 45, путем сравнения измеренного значеdE ния с пороговым значением, orr Р ределенным экспериментально по ре— зультатам испытания партии иэделий данного типа.

На фиг.2 представлены результаты экспериментальных исследований ЭДС фликер-шума E измеренной в полосе частот 5 Гц-5 кГц, от уровня деформирующей нагрузки P для тонкопленоч- ных резистивных элементов. Для первого образца изменения фпикер-шума наблюдались при нулевых начальных

1596287 где

Egg

Р 10, l7a

Рр 2 Рт.з

Составитель В. Степанкин

Редактор И,Бандура Техред М.Дидык Корректор A,Îñ ауленко

3акаэ 2908 Тираж 563 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101 чениям механических дефоржрукщих нагрузок;

P H P. - первое и вторее значе1 ния механической дефорвярующей нагрузки, 2, Способ по п,), о т л и ч а юшийся тем, что определяют второе эначение механической деформирукщей нагрузки по формуле

Р, - 0,5.Р, Р„р критическое значение меха- нической деформирукщей нагрузки, определяемое на статистически-достоверной выборке контролируемых элементов одного типа по моменту появления необратимого увеличения ЭДС фпикер-шума после снятия механической деформирукнцей нагрузки.