Прогнозування терміну надійної експлуатації інтегральних мікросхем радіотехнічних пристроїв

Abstract

Запропонована методика верифікації інтегральних мікросхем на прикладі елементів пам’яті з використанням тестів, що добре корелює з побудованою математичною залежністю безвідмовності роботи від часу експлуатації таких елементів. Встановлено, що виникнення помилок в роботі пам’яті пов’язано з виникненням дефектів, сколів і погіршення стану поверхні елементів пам’яті. Визначена залежність часу надійної експлуатації інтегральних мікросхем радіотехнічних пристроїв від умов їх експлуатації, стану поверхні кремнієвого чипу та впливів зовнішнього середовища. Показана необхідність високоточного та довготривалого прогнозування часу надійної експлуатації інтегральних мікросхем, які знайшли застосування у пристроях, що експлуатуються в позаштатному режимі в екстремальних умовах (системах керування атомних електростанцій, літаків, космічних станцій тощо). Наведена перевага використання методу атомно-силової мікроскопії у прогнозуванні часу експлуатації в порівнянні з традиційними методами програмного тестування.

Purpose. Determination and prognostication of time of reliable exploitation of integral microchips of radiotechnical devices on the example of memory cells by realization of tests and exposure of reasons of its refuse by the method of atomic-force microscopy.

Design/methodology/approach. First for the analysis of surface of integral microchips on the example of memory and prognostication of time cells its reliable exploitation the method of atomic-force microscopy, that allowed on the initial stage exploitations to determine the hidden microflaws (microcracks, pores and others like that) and diminishing of reliability of review, that can not be certain other analytical methods, is used.

Findings. By means of the worked out complex of verify tests, time of faultless exploitation of memory (three years) cells is investigational, and the results of its tests present a permissible error with a mathematical model.

Originality/value. Certain dependence of time of reliable exploitation of integral microchips of radiotechnical devices is on its external, state of surface of silicic chip and influences of environment environments. It is shown that during exploitation of integral microcchips in extreme terms takes place an increase over of mean values of inequalities, development of cracks that bring to the premature exit its from a line-up, that, in turn, results in worsening of functional properties of its elements.