Nə etmək lazımdır

3.5. İnteqral sxemlərin etibarlığı və mühafizəsi

Etibarlıq dedikdə sistemin verilmiş zaman ərzində verilmiş funksiyaları verilmiş rejimlərdə imtinasız və qüsursuz işləmə ehtimalı başa düşülür. İS-də imtina dedikdə iş qabiliyyətinin tam pozulması (fasiləli və ya tam imtina) və ya əvvəlcə zəmanət verilmiş parametrlərin sərhəddən kənara çıxması (şərti imtina) başa düşülür.

Adətən tam imtinaya inteqral sxemlərin bu və ya başqa hissələrində qırılma və qısaqapanma səbəb olur. Tam imtinaya olduqca müxtəlif fiziki proseslər səbəb ola bilər. Tam imtinanın əsas səbəbləri aşağıdakılardır:

• 
  mexaniki təsirlər (zərbələr, vibrasiya);
  
• 
  hermetikliyin pozulması və rütubətin nüfuz etməsi;
  
• 
  metal pərdələrin və kontaktların elektrokimyəvi korroziyası;
  
• 
  elektromiqrasiya – elektrik sahəsi və yüksək temperaturun təsiri altında qonşu sahələrdə metal atomlarının keçirici cərəyan xətlərinə keçməsi.
  

Şərti imtinalar əsasında kristalın ayrı-ayrı sahələrində elektrofiziki xüsusiyyətlərin yavaş-yavaş dəyişməsinə səbəb olan İS parametrlərinin zaman dreyfi dayanır. Şərti imtinaların yaranmasına əsas səbəb izoləedici oksid təbəqəsi ilə silisiumun sərhədindəki diffuziya prosesləridir. Bu elektrik keçidlərinin xüsusiyyətlərinə və tranzistor strukturlarının parametrlərinə bilavasitə təsiri göstərən sərhəd sahələrində inversiya və zənginləşdirilmiş təbəqələrin yaranmasına gətirir.
Son vaxtlara qədər etibarlığın qiymətləndirilməsi üçün elektron cihazların imtinalarının intensivliyi üzrə aparılan kifayət qədər uzunmüddətli sınaqların əsasında statik metod dururdu. Əgər N-da t zaman ərzində sınanan cihazların n-ində imtina olarsa, onda imtinanın vahid zamandakı ehtimalı λ aşağıdakı kimi təyin edilir:


λ= n/(Nt).

Əgər sınaqların müddəti saatla ifadə edilirsə, onda λ saat^-1 imtinaların intensivliyi adlandırılır. Saatla ölçülən λ-nın əks qiyməti imtinaya işləmə adlanır və cihazın fasiləsiz işləməsinin orta vaxtını göstərir.

İmtinaların intensivliyi zamanla dəyişir. Nəzarətin ilkin mərhələsində aşkar edilməyən defektlərin olması səbəbindən sınağın ilk saatında intinalar maksimum olur. Sonra λ bir neçə yüz saat sabit qalır və sonra imtinaların ehtimalı yenidən artır. Bu mərhələyə qocalma ilə bağlı müvəqqəti dəyişikliklər daxildir.
Öz təbiətinə görə statistik metod kütləvi sınaqlar tələb edir, məsələn, 1000 mikrosxemdən eyni zamanda bir neçəsinə nəzarət edilir. Mikroelektron məmulatların müasir istehsalat texnikaları üçün imtinalarının intensivliyi 10^-9...10^-8 saat^-1 təşkil edir. Etibarlığın qiymətləndirilməsində sınaqların müddəti çox böyük olduğundan adi statistik metodlar praktiki olaraq qəbuledilməzdir.
Bəzi hallarda sınaqların müddətini azatmaq üçün yüksək temperaturlarda sürətləndirilmiş qocalma rejimindən istifadə edirlər. Sürətləndirilmiş sınaqlar rejimindən istifadə edərək, nəzarətin müddətini onlarla və hətta yüz dəfə azaltmaq olar.
Lakin mikroelektron məmulatların istehsalat texnikasının və sürətləndirilmiş sınaqların müasir səviyyəsi qiymətləndirilmədə tələb edilən dəqiqliyi təmin edə bilmirlər. Məsələ ondadır ki, temperaturun kifayət qədər yüksəldilməsi ilə sinaq müddətinin qəbul olunan qiymətə qədər azaldılması İS-nin işçi qabiliyyəti intervalının fiziki məhdudiyyətinə görə mümkün deyil. Buna görə də son zamanlar etibarlığın qiymətləndirilməsi və proqnozlaşdırılmasının fiziki metodlarının işlənib hazırlanmasına böyük diqqət ayrılır. Bu metodların əsasını rentgen və elektron mikroskopiya, infraqırmızı şüalarla müayinə, kəmiyyətlərin və əlavə küylərin spektrinin ölçülməsi və s. təşkil edir. Bu halda nəzarətin üç əsas tipindən istifadə edilir.

1. 
   Hazır mikrosxem strukturlarında “zəif yerlərin” və struktur defektlərin üzə çıxması üçün fərdi tədqiqatlar.
   
2. 
   Standart rejimdə işləyən İS-ə instrumental nəzarət, məsələn, yüksək istilikayırma sahələri, küylər və s.
   
3. 
   İmtina səbəblərinin üzə çıxarılması və onların istehsal texnologiyasına uyğun düzəlişi üçün sıradan çıxmış mikrosxemlərin tədqiqatı.
   

Qeyd edək ki, inteqrasiya dərəcəsinin artması ilə imtinaların intensivliyi bir qayda olaraq aşağı düşür.