Горлов М.И., Сергеев В.А. Современные диагностические методы контроля качества и надежности полупроводниковых изделий

Монография. — 3-е изд., доп. и перераб. — Ульяновск: Ульяновский государственный технический университет (УлГТУ), 2020. — 470 с.В монографии на основе анализа технической и патентной литературы и результатов исследований авторов за последние двадцать лет рассматриваются нестандартные методы и средства диагностического контроля качества полупроводниковых изделий, а также методы прогнозирующей оценки и классификации полупроводниковых изделий по уровню надежности.
Рассчитана на специалистов электронной и радиоэлектронной отраслей промышленности, а также на студентов и аспирантов соответствующих специальностей.Неразрушающий контроль диагностических параметров полупроводниковых изделий
Общие требования
Дестабилизирующие факторы и информативные параметры
Дифференцирование как метод исследования локальных особенностей характеристик ППИ
Критерии прогнозирования потенциальной ненадежности ИС по внезапным и параметрическим отказам
Физические основы диагностирования предельных состояний мощных транзисторов
Диагностический контроль полупроводниковых структур на пластине и на кристалле
Определение качества полупроводниковой пластины
Контроль качества полупроводниковых структур с использованием коронного разряда
Отбраковка потенциально ненадежных ИС с помощью интегральных ВАХ
Отбраковка ИС с низким быстродействием путем измерения статических параметров
Разбраковка полупроводниковых изделий по параметрам токовых характеристик
Использования m-характеристик для контроля качества полупроводниковых изделий
Контроль электрических параметров ИС в микротоковых режимах
Диагностика состояний полупроводниковых изделий по производным вольт-амперных характеристик
Разбраковка транзисторов по величине токов утечки
Отбраковка маломощных биполярных транзисторов с дефектами, возникающими в системе кристалл-пластмасса
Отбраковка ненадежных КМДП ИС по статическому току потребления
Диагностика интегральных схем методами критических напряжений
Общая характеристика методов
Контроль параметров ИС при критическом напряжении функционирования
Диагностика цифровых ИС
Диагностика аналоговых ИС
Диагностика биполярных ИС по результатам измерения критического напряжения питания
Метод «термо КНП»
Метод «ток КНП»
Метод частотной зависимости критического напряжения питания
Оценка качества МОП и КМОП ИС методом КНП
Модификации метода критического напряжения питания
Контроль триггеров по нижним порогам переключения
Система информативных параметров ТТЛ-схем для контроля качества
Контроль качества БИС по критической величине дополнительного сопротивления
Способ разделения интегральных схем по надежности
Способ отбора интегральных схем по стойкости к электростатическим разрядам
Диагностика микроконтроллеров по критическому напряжению питания
Способ разделения интегральных схем класса «Система на кристалле» по надежности
Диагностика интегральных схем по измерению времени нарастания напряжения питания
Выявление потенциально ненадежных ИС методом анализа форм динамического тока потребления
Основные положения метода
Примеры практической реализации метода
Контроль качества логических биполярных ИС серии 134
Информационно-энергетический метод контроля КМОП БИС ОЗУ типа 537РУ6
Контроль МОП ОЗУ ИС типов 565РУ1А и 565РУ3А
Диагностика интегральных стабилизаторов напряжения по параметрам формы динамического тока потребления
Методы диагностики полупроводниковых изделий с использованием проникающих излучений
Метод ускоренных испытаний МОП ИС
Метод отбраковки МДП-структур путем облучения импульсным лазерным лучом
Отбор радиационно-стойких полупроводниковых изделий
Разделение партии полупроводниковых изделий по стойкости или надежности
Контроль МОП-структур и ИС на пластине
Испытание на надежность МДП-структур
Радиационно-диагностический метод с измерением критического напряжения питания
Способ отбраковки полупроводниковых изделий с использованием магнитного поля
Способ разбраковки полупроводниковых изделий с использованием рентгеновского облучения
Диагностические методы оценки качества и надежности полупроводниковых изделий с использованием электростатических разрядов
Воздействие электростатических разрядов на полупроводниковые изделия
Разделение партий ИС по стойкости к электростатическим разрядам
Разделение транзисторов по стойкости к ЭСР
Способ выборочного контроля надежности транзисторов в партии
Способ выделения полупроводниковых изделий повышенной надежности
Способ отбора полупроводниковых изделий повышенной надежности с использованием m-характеристик
Выделение из партии ИС повышенной надежности с использованием критического напряжения питания и ЭСР
Отбраковка потенциально ненадежных схем с использованием формы динамического тока потребления
Оценка партий полупроводниковых изделий по надежности
Разделение биполярных транзисторов по стабильности обратных токов
Сравнительная оценка надежности партий полупроводниковых изделий с использованием электростатических разрядов
Прогнозирование надежности полупроводниковых изделий по параметрам низкочастотного шума
Шумы полупроводниковых изделий
Возможности применения параметров НЧ шума для диагностики качества и прогнозирования надежности полупроводниковых изделий
Способы определения потенциально ненадежных маломощных транзисторов по параметрам НЧ шума
Разделение ИС по надежности с использованием НЧ шума
Разделение ИС по надежности с использованием показателя формы спектра НЧ шума
Способ неразрушающего контроля устойчивости к вторичному пробою мощных МДП-транзисторов
Диагностика качества мощных ВЧ и СВЧ транзисторов по параметрам НЧ шума
Зависимость уровня НЧ шума мощных ВЧ и СВЧ транзисторов от параметров режима работы
Исследование взаимосвязи среднего квадрата шумового напряжения с отказами кремниевых мощных транзисторов
Методика выявления и отбраковки дефектных приборов по величине среднего квадрата шумового напряжения
Контроль качества и надежности полупроводниковых изделий с использованием шумов и воздействия электростатических разрядов
Критерии оценки потенциальной надежности ППИ
Способы определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов
Способы разделения полупроводниковых изделий по надежности
Влияние электростатических разрядов на параметры варикапов
Методы диагностического контроля полупроводниковых изделий по тепловым параметрам
Тепловые характеристики полупроводниковых изделий
Применение тепловых характеристик изделий для их диагностики
Оценка МДП-изделий по величине изменения параметров в результате воздействия импульсов греющей и термостабилизирующей мощности
Отбраковка потенциально ненадежных мощных транзисторов по тепловым характеристикам
Отбраковка потенциально ненадежных транзисторов методом кратковременной импульсной токовой тренировки (КИТТ)
Контроль качества соединений элементов конструкции полупроводниковых изделий
Контроль качества полупроводниковых изделий по теплоэлектрическим характеристикам
Диагностика мощных ВЧ и СВЧ транзисторов по зависимости теплового сопротивления от коллекторного напряжения
Контроль качества мощных ВЧ и СВЧ транзисторов по параметрам тепловой неусточивости токораспределения
Неразрушающие способы определения напряжения шнурования тока в мощных ВЧ и СВЧ биполярных транзисторах
Контроль качества мощных ВЧ и СВЧ биполярных транзисторов по температурным зависимостям шумовых параметров
Контроль качества сборки цифровых интегральных схем с использованием матрицы тепловых импедансов
Контроль тепловых параметров сверхбольших интегральных схем
Отбраковка ненадежных полупроводниковых изделий по информативным параметрам
Применение нестандартных методов диагностики полупроводниковых изделий
Отбраковка биполярных транзисторов по информативному параметру
Разбраковка КМОП ИС по уровням надежности с использованием времени задержки распространения сигнала
Способ отбраковки потенциально ненадежных цифровых интегральных схем
Способ определения потенциально нестабильных транзисторов
Контроль качества и прогнозирование надежности полупроводниковых оптоэлектроннных приборов
Контроль качества светодиодов по электрическим шумам
Применение гамма-облучения для отбраковки потенциально ненадежных светоизлучающих приборов и структур
Отбраковка светодиодов по радиационной стойкости
Контроль качества светодиодов по тепловым характеристикам
Особенности тепловых характеристик светодиодов
Отбраковка светодиодов по величине теплового сопротивления
Контроль качества светодиодов по крутизне токовой зависимости теплового сопротивления
Контроль качества структур полупроводниковых приборов фотоэлектрическими методами
Диагностика светодиодов по параметрам интегрального фототока и фотоЭДС
Диагностика гетероструктур методами локальной фотоэлектрической спектроскопии
Принцип динамической фотоэлектрической спектроскопии c локальным фотовозбуждением
Измерительный комплекс для измерения распределения параметров фотоэлектрического отклика по площади светоизлучающих структур
Результаты исследований параметров фототока светодиодов в различных режимах фотовозбуждения
О связи уровня фототока гетероструктур InGaN/GaN светодиодов с уровнем НЧ-шума и порогового тока
Связь параметров фототока светодиодов с изменением их характеристик в процессе испытаний
Изменение спектров фототока светоизлучающих гетероструктур при испытаниях
Связь уровня фототока с изменением уровня электролюминесценции светодиодов при испытаниях
Изменение фототока УФ светодиодов при испытаниях
Связь распределения уровня фототока и электролюминесценции до и после испытаний
Варианты диагностики светодиодов по параметрам фотоэлектрического отклика
Диагностика транзисторных структур по фотоэлектрическому отклику
Отбраковка ненадежных полупроводниковых изделий различными методами
Способ контроля надежности полупроводниковых изделий
Контроль качества и надежности полупроводниковых изделий с использованием низких температур
Метод гидростатического давления для отбраковки полупроводниковых приборов с определенным типом дефекта
Оценка уровня загрязнений кристаллов ИС, приводящих к коррозии алюминиевой металлизации
Способ неразрушающего определения содержания влаги в подкорпусном объеме ИС
Способ контроля содержания влаги в подкорпусном объеме ИС
Способ испытаний полупроводниковых изделий на коррозионную стойкость
Сравнительная оценка партий полупроводниковых изделий по надежности
Сравнительная оценка партий полупроводниковых изделий по надежности с использованием электростатических разрядов
Способы сравнительных испытаний на надежность партий ИС с использованием измерения информативного параметра
Способы сравнительной оценки партий транзисторов по качеству и надежности
Способы сравнительной оценки надежности партий интегральных схем
Способы сравнительной оценки надежности партий интегральных схем по параметрам низкочастотного шума
Сравнительный анализ диагностических методов по различным критериям
Оценка достоверности диагностических способов с использованием метода критического напряжения питания
Сравнительные характеристики диагностических способов разделения ИС по надежности
Способ разделения ИС по надежности с использованием m-характеристик
Способ отбраковки потенциально ненадежных ИС по динамическим токам потребления
Способ разделения ИС по надежности с использованием критического напряжения питания
Исследование достоверности способов диагностики по шумам на примере транзисторов
Исследование достоверности способов диагностики с использованием ЭСР на примере транзисторов
Оценка достоверности диагностических методов с использованием низкочастотного шума на примере ИС
Способ разделения ИС по надежности с использованием зависимости НЧ шума от напряжения питания
Способ разделения интегральных схем по надежности с использованием зависимости НЧ шума от температуры
Способ разделения ИС по надежности с использованием показателя формы спектра низкочастотного шума γ
Способ разделения ИС по надежности с использованием НЧ шума и воздействия электростатических разрядов
Способ разделения ИС по надежности с использованием НЧ шумов и термоциклирования