Устройство для определения нагрузочной способности микросхем

Устройство для определения нагрузочной способности микросхем относится к области микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля параметров микросхем при их производстве. Технический результат заключатся в повышении точности и достоверности определения нагрузочной способности микросхем. Устройство для определения нагрузочной способности микросхем содержит генератор прямоугольного напряжения 1, испытуемую микросхему 2, вольтметр 3, элементы нагрузки 4-1…4-k, коммутатор 5, элемент И 6, компаратор 7, счетчик импульсов 8 и источник опорного напряжения 9. 1 ил.

 

Изобретение относится к области микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля параметров микросхем при их производстве.

Известен способ для определения нагрузочной способности микросхем (Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1992. - 336 с.: ил. - С. 127), связанный с нахождением наибольшего числа входов логических элементов, которые можно подключить к выходу испытуемой микросхемы без ухудшения ее параметров.

Недостатками устройств, реализующих этот способ, являются низкие точность и достоверность определения нагрузочной способности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для определения нагрузочной способности дискретных схем (авторское свидетельство СССР №836606, МПК G01R 31/28, опубл. 07.06.81. Бюл. №21), содержащее коммутатор, три генератора, триггер, усилитель, индикатор, дифференцирующий элемент, элемент И и блок памяти.

Недостатками устройства являются низкие точность и достоверность определения нагрузочной способности микросхем.

В основу изобретения поставлена задача повысить точность и достоверность определения нагрузочной способности микросхем.

Данная задача решается в устройстве для определения нагрузочной способности микросхем, которое содержит элементы нагрузки и коммутатор, последовательно соединенные генератор прямоугольного напряжения, элемент И и счетчик импульсов, согласно изобретению в него дополнительно введены вольтметр, вход которого и сигнальный вход коммутатора объединены и подключены к выходной клемме испытуемой микросхемы, входная клемма которой и управляющий вход коммутатора объединены и также подключены к выходу генератора прямоугольного напряжения, последовательно соединенные источник опорного напряжения и компаратор, второй вход которого подключен к выходу вольтметра, а выход - ко второму входу элемента И, каждый из выходов коммутатора подключен к входу одноименного элемента нагрузки.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор прямоугольного напряжения 1, испытуемую микросхему 2, вольтметр 3, элементы нагрузки 4-1…4-k, коммутатор 5, элемент И 6, компаратор 7, счетчик импульсов 8, источник опорного напряжения 9.

В устройстве последовательно соединены генератор прямоугольного напряжения 1, элемент И 6 и счетчик импульсов 8, а также источник опорного напряжения 9 и компаратор 7. Входная клемма испытуемой микросхемы 2 и управляющий вход коммутатора 5 объединены и также подключены к выходу генератора прямоугольного напряжения 1. Вход вольтметра 3 и сигнальный вход коммутатора 5 объединены и подключены к выходной клемме испытуемой микросхемы 2. Выход вольтметра 3 связан со вторым входом компаратора 7, выход которого подключен ко второму входу элемента И 6. Каждый из выходов коммутатора 5 подключен к входу одноименного элемента нагрузки 4-1…4-k.

Устройство позволяет определять нагрузочную способность испытуемой микросхемы 2 по изменению высокого уровня (первый режим) и по изменению низкого уровня (второй режим) ее выходного сигнала.

В соответствии с первым режимом устройство работает следующим образом. Генератор прямоугольного напряжения 1 формирует первый импульс, который одновременно поступает на вход испытуемой микросхемы 2, управляющий вход коммутатора 5 и первый вход элемента И 6. На выходе испытуемой микросхемы 2 формируется импульс высокого уровня, который одновременно поступает на вход вольтметра 3 и сигнальный вход коммутатора 5. Последний выполнен на основе регистра сдвига и набора аналоговых ключей.

С приходом первого импульса на управляющий вход коммутатора 5 последний подключает свой сигнальный вход (выход испытуемой микросхемы 2) к входу первого элемента нагрузки 4-1.

На выходе вольтметра 3 в течение периода выходного сигнала испытуемой микросхемы 2 устанавливается значение напряжения его высокого уровня. Компаратор 7 сравнивает выходные напряжения вольтметра 3 и источника опорного напряжения 9. Последнее совпадает с минимально допустимым значением напряжения высокого уровня выходного сигнала испытуемой микросхемы 2.

В случае использования исправной испытуемой микросхемы 2, нагруженной по выходу элементом 4-1, выходное напряжение вольтметра 3 превышает напряжение источника опорного напряжения 9, и на выходе компаратора 7 формируется логическая «1». Она поступает на второй вход элемента И 6, разрешая прохождение с его первого входа на выход импульса высокого уровня. При этом счетчик импульсов 8 фиксирует поступление на свой вход первой логической «1». Это означает, что нагрузочная способность испытуемой микросхемы 2 в результате первого рабочего цикла ее определения составляет число не менее единицы.

В течение действия последующих выходных импульсов генератора прямоугольного напряжения 1 устройство в целом работает аналогично ранее описанному. Отличие состоит лишь в том, что с приходом очередного импульса на управляющий вход коммутатора 5 последний подключает свой сигнальный вход (выход испытуемой микросхемы 2) к входу одноименного элемента нагрузки из имеющихся 4-2…4-k. Каждый из них включает в себя свой ряд (от одного до нескольких десятков) одинаковых логических элементов, число входов которых, объединенных друг с другом общим входом элемента нагрузки, совпадает с его номером. При этом с каждым новым переключением коммутатора 5 значение напряжения высокого уровня выходного сигнала испытуемой микросхемы 2 в связи с уменьшением сопротивления нагрузки (и возрастанием ее тока), уменьшается. До тех пор, пока это напряжение, измеряемое вольтметром 3, остается больше напряжения источника опорного напряжения 9 (в течение всех рабочих циклов), счетчик импульсов 8 фиксирует импульсы, производя тем самым запись числа (n), определяющего нагрузочную способность.

Для обеспечения второго режима работы устройства, позволяющего определять нагрузочную способность испытуемой микросхемы 2 по изменению низкого уровня ее выходного сигнала, необходимо:

- первый вход компаратора 7 подключить к выходу вольтметра 3, а второй вход - к выходу источника опорного напряжения 9,

- значение выходного напряжения источника опорного напряжения 9 установить равным максимально допустимому значению напряжения низкого уровня выходного сигнала испытуемой микросхемы 2.

При этом с каждым новым переключением коммутатора 5 значение напряжения низкого уровня выходного сигнала испытуемой микросхемы 2 увеличивается. До тех пор, пока это напряжение, измеряемое вольтметром 3, остается меньше напряжения источника опорного напряжения 9 (в течение всех рабочих циклов), счетчик импульсов 8 фиксирует импульсы, производя тем самым определение нагрузочной способности -n (по второму режиму). В остальном работа всех блоков устройства в обоих режимах одинакова.

Кроме того, преимуществами устройства по сравнению с прототипом являются: возможность определения нагрузочной способности микросхем в двух режимах работы, не меняя состав его блоков, обеспечение автоматического режима работы и адаптированность к смене испытуемых микросхем 2 и элементов нагрузки 4-1…4-k.

Устройство для определения нагрузочной способности микросхем, содержащее элементы нагрузки и коммутатор, последовательно соединенные генератор прямоугольного напряжения, элемент И и счетчик импульсов, отличающееся тем, что в него дополнительно введены вольтметр, вход которого и сигнальный вход коммутатора объединены и подключены к выходной клемме испытуемой микросхемы, входная клемма которой и управляющий вход коммутатора объединены и также подключены к выходу генератора прямоугольного напряжения, последовательно соединенные источник опорного напряжения и компаратор, второй вход которого подключен к выходу вольтметра, а выход - ко второму входу элемента И, каждый из выходов коммутатора подключен к входу одноименного элемента нагрузки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля параметров микросхем при их производстве.

Использование: для контроля тепловых свойств цифровых интегральных схем. Сущность изобретения заключается в том, что способ заключается в разогреве цифровой интегральной схемы ступенчатой электрической греющей мощностью известной величины и в измерении в определенные моменты времени в процессе разогрева цифровой интегральной схемы температурочувствительного параметра с известным температурным коэффициентом, по изменению которого рассчитывают приращение температуры активной области цифровой интегральной схемы, с целью упрощения способа и уменьшения погрешности измерения переходной тепловой характеристики для задания электрической греющей мощности нечетное число (n>1) логических элементов контролируемой цифровой интегральной схемы соединяют по схеме кольцевого генератора, подключают его к источнику питания, в заданные моменты времени ti измеряют мгновенную мощность, потребляемую цифровой интегральной схемой от источника питания, и частоту колебаний кольцевого генератора, а значение переходной тепловой характеристики в момент времени t находят по формуле: где и - частота колебаний кольцевого генератора в моменты времени t0=0 и ti соответственно, - температурный коэффициент частоты колебаний кольцевого генератора, Рср(ti)=[Р(0)+P(ti)]/2 - средняя мощность, потребляемая цифровой интегральной схемой за время от начала нагрева t0=0 до момента времени ti, а P(0) и P(ti) - мгновенная мощность, потребляемая цифровой интегральной схемой в моменты времени t0=0 и ti соответственно.

Использование: для определения стойкости к радиационным и температурным воздействиям наноэлектронного резонансно-туннельного диода. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения стойкости к радиационным и температурным воздействиям наноэлектронного резонансно-туннельного диода (РТД) на основе многослойных AlGaAs (алюминий, галлий, арсеникум) полупроводниковых гетероструктур заключается в последовательном приложении циклов радиационных воздействий на партию РТД, доза которых постепенно накапливается в каждом цикле, и температурных воздействий, время воздействия которых постепенно увеличивается, с тем, чтобы получить вызванное ими изменение вольт-амперной характеристики (ВАХ) в рабочей области не менее чем на порядок больше погрешности измерения, в определении количества циклов радиационных и температурных воздействий путем установления ВАХ, соответствующей параметрическому отказу для конкретного применения РТД, в построении семейства ВАХ, в определении на основе анализа кинетики ВАХ скорости деградации РТД и в определении стойкости к радиационным и температурным воздействиям РТД на основе полученной скорости деградации РТД.

Использование: для отбраковки полупроводниковых приборов. Сущность изобретения заключается в подаче на каждый прибор из группы однотипных приборов неизменные напряжения питания, приложении последовательности циклов ионизирующего излучения, доза которого накапливается в каждом цикле с тем, чтобы получить вызванное ею приращение интегрального низкочастотного шума прибора над шумами его исходного состояния, анализе приращений интегрального шума с ростом накопленной дозы, определении приращения интегрального шума, достигнутого к моменту окончания М-го цикла, с которого начинают уверенно фиксироваться изменения рабочего тока прибора, выбраковке приборов тех типов, у которых среднее значение приращения интегрального шума на единицу дозы, достигнутое к моменту окончания М-го цикла, оказывается больше, чем у приборов других типов.

Изобретение относится к встроенному логическому анализатору и, в частности, к программируемому встроенному логическому анализатору для анализа электронной схемы.

Использование: для выяснения причин отказов устройства или для оценки качества процесса производства внутренней части электронного устройства. Сущность изобретения заключается в том, что способ, в котором выполняют анализ образца электронного устройства посредством замера некоторого свойства в нескольких точках указанного образца и подвергают, до выполнения анализа, указанные несколько точек, по меньшей мере, одной обработке, увеличивающей различие указанного свойства, по меньшей мере, в двух элементах образца электронного устройства, представляющих собой, по меньшей мере, два слоя пакета слоев, включенного в электронное устройство, при этом указанная обработка включает резку пакета слоев таким образом, что создается различие морфологии в поверхности среза, по меньшей мере, между двумя из указанных слоев пакета.

Изобретение относится к технике измерения тепловых параметров полупроводниковых приборов и интегральных микросхем и может быть использовано для контроля качества и оценки температурных запасов цифровых интегральных микросхем на выходном и входном контроле.

Использование: для контроля качества цифровых интегральных микросхем КМОП логическими элементами и оценки их температурных запасов. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает подачу напряжения на контролируемую микросхему, переключение логического состояния греющего логического элемента последовательностью периодических импульсов, измерение изменения температурочувствительного параметра, определение теплового сопротивления, при этом греющий логический элемент переключается высокочувствительными импульсами, а в качестве температурочувствительного параметра используют длительность периода следования низкочастотных импульсов, генерируемых мультивибратором, и мультивибратор состоит из логического элемента контролируемой микросхемы и логического элемента образцовой микросхемы, работающей вместе с пассивными элементами мультивибратора при неизменной температуре.

Изобретение относится к технике измерения параметров элементов электрических цепей и может быть использовано для измерения параметров элементов многоэлементных двухполюсников, в том числе параметров элементов эквивалентных схем замещения полупроводниковых приборов.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой устройство для определения исправности полупроводниковых диодов и может быть использовано для автоматического бесконтактного контроля технического состояния мостовых диодных выпрямителей.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного непрерывного контроля исправности электротехнических объектов переменного тока. Устройство содержит: датчик напряженности внешнего магнитного поля, размещенного вблизи объекта контроля, выход которого связан с входом усилителя; узкополосный фильтр, настроенный на частоту 2ω (ω - частота питающего объект переменного напряжения), выход которого подключен к входам двух компараторов логического блока, имеющих различные уровни срабатывания. При этом к выходу компаратора, имеющего меньший уровень срабатывания, подключены входы логических элементов И-НЕ и И. Ко второму входу логического элемента И-НЕ подключены выход компаратора с большим уровнем срабатывания и второй индикатор блока индикации, а выход логического элемента И-НЕ подключен ко второму входу логического элемента И, к выходу которого подключен первый индикатор. Причем датчик напряженности выполнен в виде трех одинаковых ортогонально размещенных цилиндрических обмоток, начальные выводы которых соединены между собой и заземлены, а конечные выводы подключены соответственно к усилителям, каждый из которых соединен со своим квадратором, выходы которых соединены с входами суммирующего устройства, а выход суммирующего устройства подключен к устройству извлечения квадратного корня, соединенного с интегратором, выход которого, в свою очередь, подключен к входу полосового фильтра. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства. 2 ил.

Изобретения могут использоваться в электронной, космической, авиационной, военной и других отраслях промышленности. Способ измерения электрических параметров или характеристик объекта исследования, установленного в электронном устройстве или блоке без демонтажа объекта исследования с печатной платы, на которой он установлен, заключается в том, что посредством подключающего устройства измерительного оборудования или прибора подключают объект исследования - электрически соединяют его с таким оборудованием или прибором, согласно изобретению используют как минимум один специальный электронный компонент – Тест-ключ, который выполнен с возможностью замыкания и размыкания электрической цепи, подключенной к паре его выводов, при этом Тест-ключ электрически соединяют последовательно с объектом исследования, для чего его располагают непосредственно перед или за объектом исследования в соответствии с электрической схемой упомянутых устройства или блока, причем один из выводов пары электрически соединяют с заданным полюсом объекта исследования, в то время как другой - с тем местом или участком электрической цепи измеряемых устройства или блока, с которым этот полюс должен быть электрически соединен, при этом исключают соединение самого такого полюса с указанным местом посредством стационарно установленного проводника, причем обеспечивают возможность электрического соединения с таким полюсом подключающего устройства упомянутых оборудования или прибора, для чего обеспечивают возможность физического доступа извне к электрически соединенному с ним проводнику до, во время или после подключения объекта исследования к упомянутым оборудованию или прибору, но перед измерением, посредством управляющего состоянием Тест-ключа воздействия обеспечивают размыкание ключа, соответствующего упомянутому полюсу объекта исследования, за счет чего отключают объект исследования от электрической цепи упомянутых устройства или блока, после чего диагностируют объект исследования, электрически развязанный с электрической цепью упомянутых устройства или блока или с ее частью, причем не менее чем на время измерений или, по крайней мере, не менее чем на время тестирования объекта исследования упомянутым оборудованием или прибором поддерживают Тест-ключ в разомкнутом состоянии, тогда как по окончании измерений или тестирования объекта исследования непосредственно или отсрочено обеспечивают замыканием Тест-ключа подключение объекта исследования к указанной цепи для обеспечения возможности штатного функционирования диагностируемого устройства или блока. Технический результат, достигаемый при использовании изобретений, заключается в снижении затрат времени на проведение диагностики и настройки электронных устройств или блоков, что обеспечивается за счет снижения затрат времени на измерение распаянных на печатных платах объектов исследования и исключения деструктивного влияния на них процесса измерения в виду исключения необходимости их полного и частичного демонтажа с плат. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного автоматизированного контроля параметров и диагностики технического состояния объектов, функционирование которых состоит из периодически повторяющихся циклов. Способ контроля и диагностики состояния сложных объектов, функционирование которых состоит из периодически повторяющихся циклов, заключается в регистрации сигнала информационного параметра состояния объекта, создании из этого сигнала его искаженного заведомо известным методом образа (реплики), получении характеристической кривой путем подачи на вход X осциллографа сигнала информационного параметра состояния, а на вход У - его образа (реплики) и сравнении наблюдаемой характеристической кривой с предварительно созданным банком эталонных характеристических кривых дефектных состояний объекта и на основании совпадения этих кривых установлении наличия соответствующего дефекта. При этом внутри периода изменения информационного параметра стробоскопическим методом выделяется область, наиболее полно отражающая наличие имеющегося дефекта, которая при необходимости может перемещаться в пределах периода, а также изменяться по длительности, и для этой области формируется характеристическая кривая, которая сравнивается с предварительно созданными соответствующими характеристическими кривыми из банка эталонных характеристических кривых дефектных состояний объекта контроля. Предлагаемый способ позволяет реализовать возможность углубленного анализа состояния сложных объектов, процесс функционирования которых состоит из периодически повторяющихся циклов за счет повышения точности и достоверности результатов измерения и высокочувствительного алгоритма их обработки. 4 ил.

Изобретение относится к электронной промышленности, в частности к средствам и методам тестирования электронных компонентов, в том числе при их производстве. Предложен способ тестирования электронных компонентов, включающий следующие этапы: осуществляют размещение по меньшей мере одного тестируемого электронного компонента на заданной позиции в емкости для тестирования; осуществляют опускание термогруппы, смонтированной над контактной поверхностью с контактными прессорами, расположенными в соответствии с расположением электронных компонентов, и содержащей по меньшей мере один элемент Пельтье, на указанный по меньшей мере один электронный компонент, причем прессоры соприкасаются с электронными компонентами без зазора; осуществляют управление питанием указанной термогруппы для достижения заданной температуры по меньшей мере одним указанным элементом Пельтье и по меньшей мере одним электронным компонентом, при этом изменение температуры при помощи прессоров происходит за счет теплопроводности; осуществляют тестирование параметров по меньшей мере одного электронного компонента при заданной температуре; прекращают тестирование электронных компонентов с последующим подъемом термогруппы и извлечением по меньшей мере одного электронного компонента из емкости для тестирования. Технический результат - повышение эффективности тестирования и снижение уровня механического стресса электронных компонентов. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электронной промышленности, в частности к средствам и методам тестирования электронных компонентов, в том числе при их производстве. Предложен способ тестирования электронных компонентов, включающий следующие этапы: осуществляют размещение по меньшей мере одного тестируемого электронного компонента на заданной позиции в емкости для тестирования; осуществляют опускание термогруппы, смонтированной над контактной поверхностью с контактными прессорами, расположенными в соответствии с расположением электронных компонентов, и содержащей по меньшей мере один элемент Пельтье, на указанный по меньшей мере один электронный компонент, причем прессоры соприкасаются с электронными компонентами без зазора; осуществляют управление питанием указанной термогруппы для достижения заданной температуры по меньшей мере одним указанным элементом Пельтье и по меньшей мере одним электронным компонентом, при этом изменение температуры при помощи прессоров происходит за счет теплопроводности; осуществляют тестирование параметров по меньшей мере одного электронного компонента при заданной температуре; прекращают тестирование электронных компонентов с последующим подъемом термогруппы и извлечением по меньшей мере одного электронного компонента из емкости для тестирования. Технический результат - повышение эффективности тестирования и снижение уровня механического стресса электронных компонентов. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике испытаний и может быть использовано при наземной экспериментальной отработке и при приемочных испытаниях радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов на стойкость к инициированию вторичной дуги при работе аппаратуры на напряжениях, превышающих падение потенциала на дуге, в условиях имитации космического пространства, включая плазменное окружение, имитирующее плазму первичного разряда. Техническим результатом данного изобретения является устранение сквозных дефектов сплошности защитного покрытия путем восстановления полимерного покрытия на токоведущих проводниках испытываемой аппаратуры, что ведет к снижению риска повреждения радиоэлектронной аппаратуры в процессе испытания при сохранении достоверности испытаний. Способ испытания радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов на стойкость к вторичному дугообразованию заключается в воздействии плазмой, имитирующей плазму первичного разряда, на испытываемую аппаратуру в активном (рабочем) состоянии под напряжением, превышающим падение потенциала на дуге. Для достижения технического результата непосредственно перед испытанием работающей аппаратуры в плазменном окружении и в едином цикле с испытанием выполняется процедура осаждения полимера в местах нарушения защитного полимерного покрытия, при этом для осаждения полимера используется тот же источник плазмы, который используется для формирования плазменного окружения, имитирующего плазму первичного разряда. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в лампах. Техническим результатом является обеспечение возможности питания от двух различных типов трансформаторов. Выходные схемы (1) для приема выходных сигналов из трансформаторов (2) содержат фильтры (11) и выключатели (12). В случае магнитных/электронных трансформаторов фильтры (11) активируются/деактивируются, например, для выполнения/не выполнения фильтрации посторонних сигналов, поступающих из преобразователей (4). Фильтры (11) могут содержать конденсаторы. Выключатели (12) могут содержать плавкие предохранители. Выходные сигналы магнитных/электронных трансформаторов содержат сигналы относительно низкой/высокой частоты, которые дают в результате токи относительно небольшой/большой силы, протекающие через конденсаторы; эти токи будут обуславливать перегорание/не перегорание плавких предохранителей. Конденсаторы при их активации формируют вместе с индуктивностями рассеяния магнитных трансформаторов фильтры подавления электромагнитных помех. Альтернативно, схемы (1) могут дополнительно содержать датчики (13) для обнаружения типов трансформаторов и для управления выключателями (12) в ответ на результаты обнаружения. В этом случае датчики (13) могут быть выполнены с возможностью обнаружения частотных сигналов в выходных сигналах и содержат устройства (15) сравнения для выполнения сравнения результатов (14) обнаружения с пороговыми значениями. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Тест-купон погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы состоит из 2n пар печатных проводников, ориентированных вдоль стороны МПП. Причём каждую пару проводников располагают на соседних слоях металлизации МПП один под другим со смещением в направлении. Пары проводников образуют две группы по n пар, для каждой следующей пары в группе смещение увеличивается на величину дискретного смещения Δ относительно смещения предыдущей пары. Технический результат заключается в уменьшении сложности процесса измерений и обработки результатов контроля. 2 ил.

Тест-купон погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы состоит из 2n пар печатных проводников, ориентированных вдоль стороны МПП. Причём каждую пару проводников располагают на соседних слоях металлизации МПП один под другим со смещением в направлении. Пары проводников образуют две группы по n пар, для каждой следующей пары в группе смещение увеличивается на величину дискретного смещения Δ относительно смещения предыдущей пары. Технический результат заключается в уменьшении сложности процесса измерений и обработки результатов контроля. 2 ил.
Наверх