Разработка устройства контроля ячеек ПЗУ

дипломная работа

3.1.2 Виды отказов

При разработке технических средств контроля и диагностики наиболее важным этапом, в конечном итоге определяющим их основные технические характеристики, является моделирование отказов. Исходной позицией для моделирования является перечень наиболее вероятных отказов. Такие характеристики, как вероятность обнаружения отказа, глубина диагностики, полностью определяются правильностью составления списка возможных отказов, его адекватностью реальному физическому процессу взаимодействия влияющих факторов окружающей среды и человека с объектом диагностики.

Прежде, чем составить перечень возможных отказов, необходимо выявить основные причины, приводящие к ним с учетом известной статистики по аналогичным изделиям. Такими причинами, приводящими к нарушению функционирования изделий, реализованных с использованием полупроводниковой элементной базы любой степени интеграции, являются:

- разрывы внешних соединений из-за колебаний температуры;

- разрывы цепей из-за отказов разъемов и других механических коммутирующих устройств;

- короткие замыкания между цепями при пайке;

- разрывы в пассивных компонентах электрических схем;

- разрывы термокомпрессионных сварочных соединений в микросхемах;

- разрывы проволочных выводов;

- короткие замыкания между кремнием и алюминиевыми проводниками через слой двуокиси кремния;

- трещины в пластине кремния;

- загрязнения на поверхности полупроводника;

- отклонение или уход за пределы допустимых значений параметров пассивных компонентов интегральных схем и вызванное этим отклонение электрических режимов от расчетных.

Большинство из указанных неисправностей приводят к так называемым катастрофическим отказам - нарушению пути прохождения сигналов внутри ОК. Для дискретных комбинационных схем, реализованных с использованием ТТЛ и МОП технологий это эквивалентно наличию в местах неисправностей постоянных логических уровней "0" или "1" при замыкании на общую шину и обрыве соответственно. При перемычках эквивалентное состояние в точках неисправностей не может быть однозначно определено, т.к. при взаимодействии двух выходных инверторов все зависит от комбинации сигналов на их выходах. Практически все рассмотренные неисправности легко обнаруживаются. Глубина диагностики и время проверки определяются только соотношением числа внутренних сигналов и выходных цепей, а также числом входов. Вопросы синтеза диагностических тестов и их минимизации для комбинационных схем наиболее полно разработаны.

Катастрофические отказы в дискретных последовательностных схемах проявляются более многообразно. В зависимости от места неисправности и топологии интегральных компонентов возможны следующие их проявления:

- неоднозначность выборки;

- кратная запись;

- отсутствие доступа к определенному разряду слова;

- отсутствие доступа к одному разряду всех слов;

- отсутствие доступа к определенным словам.

Неисправности, ведущие к параметрическим отказам, вызывают следующие нарушения:

- чувствительность к набору; проявляется в виде сбоев при определенных сочетаниях режимов и записываемой информации; обнаруживается и диагностируется наиболее сложно;

- увеличение времени обращения;

- утечка по входу и выходу;

- увеличение времени выборки.

Особенностью аналоговых устройств является сочетание малого числа каналов прохождения информационных сигналов и достаточно большого количества последовательно включенных схем обработки и преобразования. Поэтому практически любой катастрофический отказ приводит к полной потере работоспособности. Именно это затрудняет решение задачи обнаружения места и типа неисправности.

Таким образом, для любого типа ОК отказы проявляются в виде нарушения правильного функционирования и выходе за пределы допустимых значений параметров согласования: входных токов, уровней выходных напряжений, потребляемой мощности, временных параметров, характеризующих быстродействие.

Делись добром ;)