Надежность интегральных схем

Степень интеграции – число элементов, расположенных на одном кристалле. Тенденции роста и сложность интегральных решений можно проследить на основании таблицы. Интенсивность отказов современных ИС колеблется в пределах λ_ИС=(10^-6–10^-9) 1/ч.Распределение отказов ИС:

Например, для БИС памяти емкостью 64 КБита –λ = 2*10^-7 1/ч; λ_С = 10^-6 1/ч

БИС и СБИС по сравнению с ИС с малой и средней степенью интеграции имеют большую интенсивность отказов, так как увеличение размеров корпуса и числа выводов повышают вероятность некачественной приварки контактных проводников и нарушение герметичности корпуса. С увеличением степени интеграции повышается влияние дестабилизирующих факторов на работу ИС. Установлено, что альфа-частицы вызывают случайные сбои без памяти.

Высокая надежность п/п ИС обеспечивается групповым методом производства, меньшим количеством межэлементных соединений, меньшим уровнем потребляемой мощности. Все элементы ИС изготавливаются в единственном технологическом цикле и строго контролируются при минимуме ручного труда. Соединение контактных площадок кристалла ИС с выводами корпуса осуществляется методом компрессионной или ультразвуковой сварки. При сравнении обычного блока РЭА и ИС, соединяющей 1000 эквивалентных элементов, выявляется, что при интегральном решении число межсоединений уменьшается в 100-150 раз. Для ряда ИС характерно низкое потребление мощности и, как следствие, малая разница температуры ИС и окружающей среды, что создает условия для замедления физико-химических процессов, приводящих к отказам. Рекомендации по повышению надежности РЭА на ИС:: 1)Поддерживать высокую технологическую культуру производства РЭА.;2)Использовать только номинальные режимы работы элементов, т.е.;а) обеспечивать стабилизацию питающего напряжения;; б) выдерживать t-й режим, при необходимости применять принудительную вентиляцию; в) соблюдать требования по объединению входов и; 3) Обеспечивать защиту от магнитных помех и статического электричества.

----------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------