Надійність інтегральних мікросхем

Надійність інтегральної мікросхеми - це її властивість зберігати значення встановлених параметрів функціонування в означених межах, які відповідають заданим режимам та умовам користування, технічного обслуговування, зберігання та транспортування. Це комплексна властивість, яка в залежності від призначення виробу та умов його експлуатування може містити безвідмовність, довговічність, та ремон-топридатність окремо або поєднання цих властивостей як виробу в цілому, так і його частин. При оцінці надійності ІМС використовують такі поняття: - критерій придатності - параметр, за значенням або зміною якого ІМС враховують придатною або такою, що відмовила; - відмова - повна втрата роботоздатності ІМС або відхід одного або декількох параметрів, які були встановлені технічними умовами як критерії придатності, за межі заданих норм; - повна відмова - порушення електричної, механічної або теплової міцності ІМС (коротке замикання, пробій діелектрика, відрив виводу та ін.), а також відхід параметрів за критичні значення, при яких ІМС стає практично нероботоздатною в будь-якому пристрої при допустимих умовах експлуатування; - умовна відмова - відмова, що виникає в результаті поступового відходу одного або декількох параметрів (без утрати роботоздатності мікросхеми) за умовну норму, яка С зазначена в технічних умовах. Розрізняють катастрофічні, поступові та параметричні умовні відмови; - довговічність - властивість ІМС довго (з можливими у процесі експлуатації перервами) зберігати роботоздат-ність в означених режимах та умовах експлуатації до повного виходу із строю. Календарну тривалість експлуатування мікросхем до повного виходу із строю називають терміном приданості; - інтенсивність відмов - середня кількість відмов за одиницю часу; - ймовірність безвідмовної роботи P(t) - ймовірність того, що за певними умовами експлуатації протягом певного проміжку часу не відбудеться жодної відмови; - ризик замовника β - ймовірність того, що за результатами відбіркового контролю можуть бути взяті ІМС, які не відповідають вимогам технічних умов; - ризик виготовлювача α - ймовірність того, що за результатами відбіркового контролю можуть бути забраковані ІМС, які не відповідають вимогам технічних умов. Важливими показниками надійності ІМС також є: мінімальний наробіток на відмову t н - час роботи ІМС в заданому режимі, в якому відмови практично відсутні; ресурс роботи t γ - час наробітку ІМС до граничного стану; термін зберігання t зб - час, протягом якого ІМС зберігає свої технічні та експлуатаційні показники при зберіганні в спеціальних приміщеннях або апаратурі. Показники t н, t γ, t зб використовують для задання вимог з надійності в технічному завданні та нормативно- технічній документації, у тому числі в технічному паспорті на ІМС. Для інтегральних мікросхем широкого використання встановлені наступні вимоги до показни-ків надійності. Мінімальна ймовірність безвідмовної роботи P(t) при експлуатації в максимально допусти-мому електричному режимі та максимальній температурі протягом 500 годин повинна бути не менше 0,95 для ІМС першого ступеня інтеграції), 0,90 - другого ступеня інтеграції та 0,85 - для ІМС третього ступеня інтеграції. Мінімальний наробіток на відмову повинен складати 10000 годин, термін зберігання ІМС в корпусному виконанні - не менше 6 років, в безкорпусному - не менше 2 років. На надійність ІМС можуть впливати також різка зміна навколишньої температури, вологість середовища, механічні навантаження та радіоактивне випроміню-вання. Постійне відпрацьовування технологічних операцій, удосконалювання корпусного захисту та автоматизація виробничих процесів дозволяють підвищувати надійність інтегральних мікросхем.

Питання: