RU2397504C1 - Способ диагностического неразрушающего контроля (днк) программируемых логических интегральных схем иностранного производства (плис ип) - Google Patents
Способ диагностического неразрушающего контроля (днк) программируемых логических интегральных схем иностранного производства (плис ип) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2397504C1 RU2397504C1 RU2009131195/28A RU2009131195A RU2397504C1 RU 2397504 C1 RU2397504 C1 RU 2397504C1 RU 2009131195/28 A RU2009131195/28 A RU 2009131195/28A RU 2009131195 A RU2009131195 A RU 2009131195A RU 2397504 C1 RU2397504 C1 RU 2397504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current consumption
- fpga
- values
- epld
- coefficients
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области вычислительной и контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля программируемых логических интегральных схем, в частности, иностранного производства. Способ диагностического неразрушающего контроля программируемых логических интегральных схем иностранного производства (ПЛИС ИП) включает следующие этапы: измеряют потребления тока ПЛИС ИП в различных стационарных состояниях, по меньшей мере, два раза и сохраняют результаты измерений в двумерном массиве; вычисляют для каждой ПЛИС ИП разницу потреблений тока между соседними стационарными состояниями и с учетом знака сохраняют результаты вычислений в другом массиве; рассчитывают математические ожидания значений; рассчитывают среднеквадратические отклонения значений различий в потреблении тока; рассчитывают коэффициенты, характеризующие отклонение значений разницы потреблений тока от математического ожидания значений различий в потреблении тока, сравнивают значения рассчитанных коэффициентов со значениями коэффициентов для соответствующего объема выборки и по результатам сравнения определяют надежность микросхемы. Изобретение обеспечивает возможность определения надежности ПЛИС ИП, которая оценивается по изменению в потреблении тока при переключении из одного стационарного состояния в другое с учетом знака. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области вычислительной и контрольно-измерительной техники и может быть использовано для диагностического контроля программируемых логических интегральных схем иностранного производства (ПЛИС ИП).
Из уровня техники известно, что изделия, такие как ПЛИС ИП, могут поставляться со скрытыми дефектами, которые проявляются через непрогнозируемый, в ряде случаев длительный период времени.
В качестве контролируемого параметра при проведении ДНК ПЛИС ИП обычно принимается ток потребления в различных статических состояниях. Структура кристалла ПЛИС ИП нерегулярна, что приводит к различным потреблениям тока в разных статических состояниях, и различия в потреблении тока между кристаллами, содержащими множество полупроводниковых переходов, достаточно велики. Исходя из вышесказанного, отклонение в потреблении тока не может служить объективным критерием надежности ПЛИС ИП.
Из уровня техники известен способ контроля цифровых интегральных микросхем (см. авторское свидетельство SU 1417613 A1, опубл. 15.12.1994). Однако данный способ не позволяет оценивать качество (надежность) интегральной схемы. Данный способ позволяет контролировать только работоспособность микросхем.
Из уровня техники известен способ контроля надежности интегральных микросхем (см. авторское свидетельство SU 1596288 A1, опубл. 30.09.1990). Однако с помощью данного способа производится контроль только герметичности корпуса интегральных микросхем.
Из уровня техники известен способ контроля интегральных микросхем (см. авторское свидетельство SU 1250997 A1, опубл. 15.08.1986). Данный способ основан на проведении функционального контроля на максимальной частоте, при этом контролируют только температуру. Данный способ непригоден для автоматического контроля ПЛИС ИП.
Из уровня техники известны способы контроля интегральных схем (см. авторские свидетельства SU 1458842 A1, опубл. 15.08.1986 и SU 1056088 A, опубл. 23.11.1983), в которых проводимая оценка характеризует только входные и выходные буферы микросхемы.
Из уровня техники известны способы контроля интегральных схем (см. авторское свидетельство SU 1430913 A1, опубл. 15.10.1988 и патент Российской Федерации RU 2018148 C1, опубл. 15.08.1994), в которых затруднительно выбрать критерии отбраковки из-за наличия ручных операций в критериях отбраковки и невозможно осуществлять автоматическую проверку ИС.
Технический результат - автоматическая проверка ПЛИС ИП без снижения качества отбраковки. Технический результат достигается проведением диагностического неразрушающего контроля (ДНК), который позволяет выявить в ПЛИС ИП аномальные значения параметров, значения которых выходят за пределы закона распределения для конкретной партии изделий (ИС), отражающих надежность кристалла. Надежность ПЛИС ИП оценивается по изменению в потреблении тока при переключении из одного стационарного состояния в другое с учетом знака (+, -).
Способ диагностического неразрушающего контроля ПЛИС ИП включает следующие этапы:
а) проводят измерения потребления тока ПЛИС ИП в различных стационарных состояниях.
Рекомендуется в первую очередь задействовать глобальные линии, так как они равномерно распределены по всей площади кристалла и вызывают значительные перепады в потреблении тока, а также отражают совокупность многочисленных внутренних утечек на кристалле ПЛИС ИП. Минимально необходимо провести два измерения тока. Рекомендуется же перебрать все возможные стационарные состояния на глобальных и программируемых входах. Результаты измерений сохраняются в двумерном массиве:
где
n - номер стационарного состояния, от 1 до N;
m - номер испытуемой ПЛИС ИП, от 1 до М;
б) для каждой ПЛИС ИП вычисляется разница потреблений тока между соседними стационарными состояниями, и с учетом знака (+, -) результаты сохраняются в массиве:
где
n - номер статического состояния, от 1 до N-1;
m - номер испытуемой ПЛИС ИП, от 1 до М;
в) рассчитывают математические ожидания (средние арифметические) значений различий в потреблении тока:
г) рассчитывают среднеквадратические отклонения значений
е) сравнивают значения коэффициентов β[n, m] с указанными в таблице 1 значениями коэффициентов β для соответствующего объема выборки, и если β[n, m] больше β, то значения IΔ[n, m] считаются аномальными, т.е. микросхема считается потенциально ненадежной.
Таблица 1 | |
M | β |
5-10 | 2,5 |
11-20 | 2,8 |
21-50 | 3,0 |
51-100 | 3,5 |
>100 | 4,0 |
где М - количество ПЛИС ИП в партии, а коэффициенты β рассчитаны на основе анализа накопленной статистики по партиям ПЛИС ИП, а также литературы [1]-[3];
ж) если после выполнения этапа (е) есть ненадежные ПЛИС ИП, то они исключаются из выборки, и проводят новые вычисления с этапа (в) по этап (е) до тех пор, пока все кристаллы ПЛИС ИП не будут соответствовать заданной статистике.
На фиг.1 представлены примеры зависимости потребления тока от различных стационарных состояний для 4-х ПЛИС ИП.
На фиг.1 видно, что ПЛИС ИП потребляют различные токи в стационарных состояниях, но сами зависимости тока от текущего стационарного (логического) состояния на входах ПЛИС ИП сильно коррелированны, и только микросхема №2 выбивается из общего ряда при переходе из 10 в 11 состояние. Именно отклонение в разнице токов между соседними стационарными состояниями и будет ключевым параметром, по которому выявляются потенциально ненадежные микросхемы.
Сильные перепады в статическом потреблении ПЛИС ИП, показанные на фиг.1 в опытах с 1 по 16, вызваны переключениями с участием глобальных линий и глобальных входных буферов.
Выбранный для диагностирования информативный параметр - различие токов потребления между соседними идентичными состояниями - имеет критичный характер, т.е. связан с потенциально возможными дефектами, приводящими к отказам ПЛИС ИП.
Заявленный способ выявления в ПЛИС ИП аномальных значений отклонений различия токов между различными стационарными состояниями применяется только при наличии следующих условий:
1) для обеспечения приемлемой полноты статистического приемочного контроля, изделий в партии должно быть не менее 5 штук;
2) разброс значений потребляемого тока в партии изделий не должен превышать измерительную погрешность для всех измерений, т.е. быть больше D, причем:
D - мультиизмерительный предел погрешностей, который в большинстве случаев составляет
где
δст=5% - предел основной статистической погрешности измеряемого тока.
Величина предела связана с привносимыми внешними факторами, такими как: нестабильность внешних условий (температура, давление, влажность и пр.), квалификация персонала, уровень готовности измерительной комнаты и т.д.
Таким образом, заявленный способ диагностического неразрушающего контроля (ДНК) распространяется на программируемые логические интегральные схемы иностранного производства (ПЛИС ИП) и позволяет выявить ненадежные ПЛИС ИП.
Литература
1. ГОСТ Р 50779.53-98 Статистические методы. Приемочный контроль качества по количественному признаку для нормального закона распределения.
2. ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.
3. ГОСТ Р 50779.21-2004 Статистические методы. Правила определения и методы расчета статистических характеристик по выборочным данным. Часть 1. Нормальное распределение.
Claims (1)
- Способ диагностического неразрушающего контроля программируемых логических интегральных схем иностранного производства (ПЛИС ИП), включающий следующие этапы:
а) измеряют потребление тока ПЛИС ИП в различных стационарных состояниях по меньшей мере два раза и сохраняют результаты измерений в двумерном массиве:
Iпотр[n, m],
где n - номер стационарного состояния, от 1 до N;
m - номер испытуемой ПЛИС ИП, от 1 до М;
б) вычисляют для каждой ПЛИС ИП разницу потреблений тока между соседними стационарными состояниями и с учетом знака результаты вычислений сохраняют в массиве:
IΔ[n, m]=Iпотр[n+1, m]-Iпотр[n, m],
где n - номер статического состояния, от 1 до N-1;
m - номер испытуемой ПЛИС ИП, от 1 до М;
в) рассчитывают математические ожидания (средние арифметические) значений различий в потреблении тока:
для n от 1 до N-1
г) рассчитывают среднеквадратические отклонения значений:
для n от 1 до N-1
д) рассчитывают коэффициенты β, характеризующие отклонение значений IΔ[n, m] от :
е) сравнивают значения коэффициентов β[n, m] с указанными в таблице 1 значениями коэффициентов β для соответствующего объема выборки, и если β[n, m] больше β, то значения IΔ[n, m] считаются аномальными, т.е. микросхема считается потенциально ненадежной:
Таблица 1
М β 5-10 2,5 11-20 2,8 21-50 3,0 51-100 3,5 >100 4,0
где М - количество ПЛИС ИП в партии, а коэффициенты β рассчитаны на основе анализа накопленной статистики по партиям ПЛИС ИП;
ж) если после выполнения этапа (е) есть отбракованные ПЛИС ИП, то они исключаются из выборки, и проводят новые вычисления с этапа (в) по этап (е) до тех пор, пока все кристаллы ПЛИС ИП не будут соответствовать заданной статистике.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009131195/28A RU2397504C1 (ru) | 2009-08-17 | 2009-08-17 | Способ диагностического неразрушающего контроля (днк) программируемых логических интегральных схем иностранного производства (плис ип) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009131195/28A RU2397504C1 (ru) | 2009-08-17 | 2009-08-17 | Способ диагностического неразрушающего контроля (днк) программируемых логических интегральных схем иностранного производства (плис ип) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2397504C1 true RU2397504C1 (ru) | 2010-08-20 |
Family
ID=46305608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009131195/28A RU2397504C1 (ru) | 2009-08-17 | 2009-08-17 | Способ диагностического неразрушающего контроля (днк) программируемых логических интегральных схем иностранного производства (плис ип) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2397504C1 (ru) |
-
2009
- 2009-08-17 RU RU2009131195/28A patent/RU2397504C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102812373B (zh) | 半导体装置、检测方法 | |
US20080231307A1 (en) | Testing method using a scalable parametric measurement macro | |
JP2007520055A (ja) | 回路性能の特性化 | |
US20100109676A1 (en) | Analog circuit testing and test pattern generation | |
CN105702595B (zh) | 晶圆的良率判断方法以及晶圆合格测试的多变量检测方法 | |
CN105891321B (zh) | 铁磁性材料结构力学性能的微磁检测标定方法 | |
CN101996856A (zh) | 晶圆可接受测试的实时监控方法 | |
US7557598B2 (en) | Method of inspecting quiescent power supply current in semiconductor integrated circuit and device for executing the method | |
Chang et al. | Monitoring linearity of measurement gauges | |
KR100259322B1 (ko) | 반도체소자 검사장비의 안정도 분석방법 | |
RU2397504C1 (ru) | Способ диагностического неразрушающего контроля (днк) программируемых логических интегральных схем иностранного производства (плис ип) | |
JP2015045942A (ja) | 品質管理装置、品質管理方法、及びプログラム | |
TWI647770B (zh) | 晶圓的良率判斷方法以及晶圓合格測試的多變量偵測方法 | |
US10840157B2 (en) | Methods for reducing chip testing time using trans-threshold correlations | |
US20230081224A1 (en) | Method and system for evaluating test data, wafer test system, and storage medium | |
US20110172941A1 (en) | Screening apparatus, screening method, and program | |
CN107239256A (zh) | 基于综合评价的彩票行业随机序列的随机性检测方法 | |
Zhao et al. | Design of an embedded health monitoring infrastructure for accessing multi-processor SoC degradation | |
JP5124904B2 (ja) | 半導体試験方法及び半導体装置 | |
Tenentes et al. | Leakage current analysis for diagnosis of bridge defects in power-gating designs | |
Haghighi et al. | Parametric degradation model with multiple competing risks | |
Chen et al. | Enhancement of measurement capability for precision manufacturing processes using an attribute gauge system | |
CN114417513A (zh) | 一种试验数据处理分析方法 | |
Xu | Effects of Temperature, Humidity, and Supply Voltage on MSP430 Behaviors | |
Zhang et al. | Research on Analysis Method of Highway Engineering Metrology Comparison Results |