Боровиков Сергей Максимович, к.т.н., доцент, доцент кафедры проектирования информационно-компьютерных систем
220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6
тел. +375-17-293-88-38
Borovikov Sergei Maksimovich, PhD, Associate professor of the Department of Information and Computer Systems Design
220013, Minsk, P. Brovki str., 6
tel. +375-17-293-88-38
к.т.н., доцент кафедры проектирования информационно-компьютерных систем
г. Минск
PhD, Associate professor of the Department of Information and Computer Systems Design
Minsk
магистр технических наук, старший преподаватель кафедры проектирования информационно-компьютерных систем
г. Минск
Master of Engineering, Senior Lecturer of the Department of Information and Computer Systems Design
Minsk
магистр технических наук, ассистент кафедры проектирования информационно-компьютерных систем
г. Минск
Master of Engineering, Assistant of the Department of Information and Computer Systems Design
Minsk
Индивидуальное прогнозирование надежности полупроводниковых приборов c учетом постепенных отказов является актуальной задачей, так как позволяет выбрать высоконадежные экземпляры для ответственных электронных устройств длительного функционирования. Применительно к биполярным транзисторам предлагается подход, позволяющий решать задачу прогнозирования путем использования в качестве имитационного воздействия электрическое напряжение, прикладываемое к переходу коллектор – эмиттер. На примере биполярных транзисторов большой мощности типа КТ872А показано, как можно решить задачу прогнозирования. Для выборки транзисторов этого типа с использованием результатов выполненного обучающего эксперимента получены два уравнения для описания рассматриваемого электрического параметра (статического коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эмиттером), по значению которого судят об отсутствии или наличии постепенного отказа для конкретного экземпляра. Первое уравнение показывает, как электрический параметр в среднем изменяется в зависимости от прикладываемого к переходу коллектор – эмиттер электрического напряжения. Второе уравнение описывает в среднем деградацию электрического параметра при длительной наработке транзисторов. На основе этих двух уравнений получена имитационная модель надежности биполярных транзисторов рассматриваемого типа в виде функции связи, показывающей, какой уровень имитационного напряжения соответствует заданной наработке. Полученная имитационная модель применительно к транзисторам рассматриваемого типа позволяет выполнять индивидуальное прогнозирование надежности по постепенным отказам однотипных экземпляров, не принимавших участия в обучающем эксперименте. Для этого вначале определяют значение имитационного напряжения, соответствующее заданной наработке. Достигается это путем подстановки в модель заданной наработки. Индивидуальное прогнозирование надежности нового однотипного экземпляра состоит в измерении у этого экземпляра электрического параметра при напряжении на коллекторе транзистора, соответствующем рассчитанному имитационному значению, и сравнении результата измерения с нормой, установленной на электрический параметр.
Individual forecasting of the reliability of semiconductor devices, taking into account gradual failures, is an urgent task, as it allows you to choose highly reliable instances for critical electronic devices of long-term functioning. In relation to bipolar transistors, an approach is proposed that allows us to solve this problem by using the voltage applied to the collector-emitter junction as a simulated effect. Using the example of highpower bipolar transistors of the KT872A type, it is shown how the problem is solved. For the sample of transistors of this type using the results of a training experiment, two equations were obtained to describe the electrical parameter under consideration (a static base current transfer coefficient in a circuit with a common emitter), the value of which judges the absence or presence of a gradual failure for a specific instance. The first equation shows how the electrical parameter changes on average depending on the voltage applied to the collector – emitter junction. The second equation describes the average degradation of the electrical parameter during long-term operating time of transistors. Based on these two equations, a simulation model of the reliability of bipolar transistors of the type in question is obtained in the form of a communication function that shows what level of simulation voltage corresponds to a given operating time. As applied to the transistors of the type under consideration, the obtained simulation model allows us to individually predict reliability by the gradual failures of the same type of samples that did not participate in the training experiment. To do this, first determine the value of the simulation voltage corresponding to a given operating time. This is achieved by substituting a given operating time into the model. The individual forecasting of the reliability of a new onetype instance consists in measuring the electrical parameter of this instance at a voltage on the transistor collector corresponding to the calculated simulation value, and comparing the measurement result with the norm set on the electrical parameter.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.