Szybszy sposób testowania układów scalonych

Fot. Pixabay CC0

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego pod wodzą Sheldona Tana, profesora inżynierii elektrycznej i komputerowej, opracowali nowy, szybszy sposób testowania niezawodności układów scalonych, takich jak mikrochipy i mikroprocesory. Może on wydłużyć żywotność tych układów, które są szeroko wykorzystywane w smartfonach i wielu typach aplikacji.

Nowo opracowana metoda opiera się na starannie kontrolowanej elektromigracji w normalnej temperaturze pracy. Dzięki temu obwód ulega awarii w ciągu kilku godzin zamiast lat, pozwalając tym samym ocenić, jak trwały jest dany proces produkcyjny. To właśnie elektromigracja jest największym problemem, jeśli chodzi o niezawodność układów scalonych.

Gdy elektrony przechodzą przez metal przewodzący, uderzają w jego cząsteczki i wybijają je z miejsca. Powoduje to odkształcenie metalu, zakłócając jego zdolność do przewodzenia prądu. Ponieważ urządzenia elektroniczne stają się coraz mniejsze, układy scalone muszą być coraz cieńsze, a jednocześnie wytrzymywać duże gęstości prądu. Zwiększa to ryzyko niepowodzenia właśnie z powodu elektromigracji.

Jednak szerokie zastosowanie układów scalonych - od automatycznej elektroniki po urządzenia medyczne i sprzęt lotniczy - wymaga długiej żywotności i wysokiej niezawodności. Tym samym istnieje konieczność szybkich metod testowania układów przed wprowadzeniem ich do masowej produkcji.

Problem ten istniał od dawna i od dawna też istnieją metody testowania. Jednak wymagały one poddawania obwodu działaniu wysokich temperatur lub dużych gęstości prądu, które mogły spowodować awarię z powodów innych niż elektromigracja, Tym razem, naukowcy stworzyli proces, który przyspiesza starzenie z jej powodu w normalnych warunkach pracy.

Sheldon Tan podkreśla: "Dzisiejsze urządzenia elektroniczne będą coraz mniej niezawodne w miarę postępu technologicznego, a przemysł półprzewodników wkrótce stanie w obliczu kryzysu niezawodności, jeśli problemy te nie zostaną rozwiązane w najbliższej przyszłości. Nasze nowe metody kontrolowanego starzenia elektromigracyjnego mogłyby pomóc w uniknięciu kryzysu".

(KB)