Моделирование электрического параметра транзисторов при прогнозировании их надежности методом имитационных воздействий

Abstract

Метод имитационных воздействий позволяет по отклику (реакции) параметра технического изделия на какое-то физическое воздействие спрогнозировать изменение этого параметра на заданное время работы изделия. Для полупроводниковых приборов в качестве имитационного воздействия удобно использовать протекающие токи через p-n-переходы или прикладываемые к переходам напряжения. Уровень имитационного воздействия (тока или напряжения) зависит от заданной наработки и определяется для приборов интересующего типа по заранее полученной (с помощью предварительных экспериментальных исследований) имитационной модели в виде функции пересчёта заданной наработки на имитационное значение тока (напряжения). Прогнозирование значения электрического параметра для заданной наработки и решение о надёжности однотипных экземпляров, не принимавшим участия в предварительных исследованиях, сводится к измерению у конкретного экземпляра электрического параметра при уровне имитационного тока (напряжения), рассчитанном по функции пересчёта для заданной наработки. Для получения имитационной модели необходимо экспериментально вначале получить зависимость электрического параметра приборов интересующего типа от изменений тока (напряжения), а затем зависимость этого же параметра от заданной наработки. Причём изменения электрического параметра, обусловленные током (напряжением), являются обратимыми, а изменения, вызываемые длительной наработкой – необратимыми (деградационными). В работе на примере биполярных транзисторов большой мощности типа КТ872А показано, как экспериментально найти модель электрического функционального параметра в виде его зависимости от тока коллектора. Наличие этой модели необходимо для определения функции пересчёта заданной наработки транзисторов на имитационный уровень тока коллектора.