Адаптивные алгоритмы измерения параметров низкочастотного шума полупроводниковых приборов в условиях массового контроля

Журнал «Измерительная техника», №11, 72 стр.
Ноябрь 2020

Адаптивные алгоритмы измерения параметров низкочастотного шума полупроводниковых приборов в условиях массового контроля

DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-11-59-64
Авторы: В. А. Сергеев, С. Е. Резчиков
Ключевые слова: низкочастотный шум, спектральная плотность мощности, показатель формы спектра, измерение, погрешность, адаптивный алгоритм.
Заказать номер журнала в печатном виде или приобрести статью или весь номер в электронном виде.


Аннотация

Рассмотрено решение задачи повышения достоверности и эффективности контроля качества полупроводниковых приборов. Представлен анализ условий измерения спектральной плотности мощности низкочастотного шума полупроводниковых приборов со спектром вида (γ – показатель формы спектра) в условиях массового контроля качества. Погрешность измерения спектральной плотности мощности при заданных условиях измерения сильно зависит от значения показателя формы спектра. Предложены адаптивные алгоритмы измерения параметров низкочастотного шума для случаев заданной предельной погрешности измерения спектральной плотности мощности и заданного времени единичного измерения. Предложенные алгоритмы включают в себя предварительную оценку значения показателя формы спектра и последующее измерение спектральной плотности мощности шума при оптимальной полосе пропускания фильтра. Оптимальная полоса пропускания фильтра устанавливается по результатам предварительной оценки показателя формы спектра. Для обоих случаев получены оценки выигрыша в смысле среднего по совокупности (ансамблю) контролируемых изделий. Рассмотрена возможность адаптивной или когнитивной подстройки параметров измерительной системы в процессе контроля по результатам оценки выборочных средних на обучающей выборке.

Список литературы

1. Букингем М. Шумы в электронных приборах и системах: Пер. с англ. М.: Мир,1986. 256 c.

2. Жигальский Г. П. Неразрушающий контроль качества интегральных микросхем по электрическим шумам и параметрам нелинейности // Радиотехника и электроника. 2005. № 5. С. 517–551.

3. Rocha P. R. F., Vandamme L. K. J., Meskers S. C. J., Gomes H. L., D. M. De Leeuw, and P. van de Weijer, Low-frequency noise as a diagnostic tool for OLED reliability, 22nd International Conference on Noise and Fluctuations (ICNF), Montpellier, 2013, pp. 1–4. https://doi.org/10.1109/ICNF.2013.6578947

4. Горлов М. И., Смирнов Д. Ю., Ануфриев Д. Л. Классификация надежности интегральных схем с использованием показателя формы спектра γ // Известия вузов. Электроника. 2006. № 5. С. 78–82.

5. Горлов М. И., Сергеев В. А. Современные диагностические методы контроля качества и надёжности полупроводниковых изделий. Ульяновск: УлГТУ, 2020. 470 с.

6. Горлов М. И., Смирнов Д. Ю., Ануфриев Д. Л. Измерение шумовых параметров полупроводниковых изделий // Измерительная техника. 2006. № 12. С. 46–49.

7. Мирский Г. Я. Погрешности измерения корреляционных функций случайных процессов с различными распределениями вероятностей // Измерительная техника. 1979. № 8. С. 17–20.

8. Мирский Г. Я. Электронные измерения: 4-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1986. 440 с.

9. Сергеев В. А., Дулов О. А. Методические погрешности измерения параметров НЧ-шума со спектром вида 1/f γ // Измерительная техника. 2008. № 10. С. 51–53.

10. Сергеев В. А., Резчиков С. Е. Методическая погрешность измерения показателя степени частотной зависимости спектра низкочастотного шума // Измерительная техника. 2015. № 10. С. 55–59.

11. Сергеев В. А., Резчиков С. Е. Оптимизация процедур измерения параметров низкочастотного шума со спектром вида 1/f γ // Автоматизация процессов измерения. 2016. № 4. С. 101–107.

12. Сергеев В. А., Резчиков С. Е. Адаптивные алгоритмы измерения параметров низкочастотного шума полупроводниковых приборов // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). 2019. № 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.11.3

13. Кожевников В. В., Леонтьев М. Ю., Приходько В. В. и др. Прогнозирование решений на основе математической модели когнитивных цифровых автоматов // Учёные записки УлГУ. Серия: Математика и информационные технологии. 2019. № 1. С. 52–64.

Adaptive algorithms for measuring low-frequency noise parameters of semiconductor devices under mass control

DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-11-59-64
Аuthors: V. А. Sergeev, S. Е. Reschikoff
Keywords: low frequency noise, power spectral density, spectrum shape index, measurement, error, optimal conditions, adaptive algorithm.

Annotation

The solution of the problem of increasing the confidence and efficiency of quality control of semiconductor devices is considered. The analysis of conditions for measuring the power spectral density of low – frequency noise of semiconductor devices with a spectrum of the form (γ – the spectrum shape indicator) under mass quality control is presented. The error in measuring the power spectral density under the specified measurement conditions strongly depends on the value of the spectrum shape indicator. Adaptive algorithms for measuring low-frequency noise parameters are proposed for cases of a given limit error in measuring the power spectral density and a given time for a single measurement. The proposed algorithms include a preliminary estimation of the value of the spectrum shape indicator and subsequent measurement of the noise power spectral density at the optimal filter bandwidth. The optimal filter bandwidth is determined based on the results of a preliminary assessment of the spectrum shape indicator. For both cases, we obtained estimates of the gain in the sense of the average for the set (ensemble) of controlled products. The possibility of adaptive or cognitive adjustment of the measurement system parameters in the control process based on the results of evaluating sample averages in the training sample is discussed.



Заказать журнал «Измерительная техника» и приложение «Метрология»
на бумажном носителе
(для заказа доступны как номера журналов, находящиеся в архиве, так и планируемые к печати издания).

Журнал «Измерительная техника»

Приложение «Метрология»

Наши контакты

Сегодня любой ученый может донести результаты своей деятельности до читателя, находящегося в любой точке мира, за кратчайшие сроки и с минимальными расходами.

  • Адрес: 119361 Москва, ул. Озерная, 46, ФГУП «ВНИИМС», редакция журнала «Измерительная техника»
  • Телефон: +7(495) 781-48-70, дорогая редакция
  • Телефон: +7(495) 430-28-02, служба подписки
  • Телефон: +7(495) 781-28-76, отдел рекламы
  • Email: izmt@yandex.ru
  • Website: www.izmt.ru

Как к нам проехать:
м. Юго-западная, выход из последнего вагона из центра и направо. Далее автобусами 720, 718 или 752 до остановки «14 автобусный парк». Сразу за остановкой будет высокое 22-х этажное здание. Это и есть ул. Озерная д.46