DOI: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.37697

Reliability prediction of discrete devices by modeling the process of material degradation

Ольга Віталіївна Кравченко

Abstract


The paper studied the causes of degradation microcircuits that are made of semiconductors for reliability of discrete devices of computer systems. The function of reliability of discrete devices S based on the previously described model of composite materials, reflecting the behavior of the material discrete device with accounting completed physical processes in the material. In the analysis of metal-non-metal, metal-metal systems exists a special area - a thin layer that has excellent physical and chemical properties of major components and affect the reliability analysis of discrete devices. This layer is responsible for the strength of contact and is the link between phases.

To achieve this aim it is analyzed the causes of microcircuit degradation; it is given the classification of used methods for evaluating the reliability; the reliability prediction algorithm of discrete devices is described and the structure of intelligent subsystems of reliability prediction of discrete devices is given. The numerical implementation of these tasks carried out in accordance with the algorithm using existing mathematical software with some additions.

Research of mini-phase interaction models in composites allows to investigate treatment of a composite system in real time without substantial financial and material costs, which in turn allows to predict the causes of material degradation of discrete devices with greater accuracy.


Keywords


reliability; degradation; discrete device; composite material; algorithm; prediction

References


Gotra, Z. Yu., Nikolaev, I. M. (1978). Kontrol' kachestva i nadezhnost' mіkroshem. M.: Radio i sviaz', 168.

Pogrebinskii, S. B., Strel'nikov, V. P. (1988). Proektirovanie i nadezhnost' mnogoprotsessornyh EVM. M.: Radio i sviaz', 165.

Zlatkin, A., Kravchenko, O., Vovchanovskyy, A. (2014). Analysis of causes degradation of materials of discrete devices of computer systems. Technology Audit And Production Reserves, 5(3(19)), 37-41. doi:10.15587/2312-8372.2014.27934

Konakova, R. V., Kordosh, P., Thorik, Yu. A. et al. (1986). Prognozirovanie nadezhnosti poluprovodnikovyh lavinnyh diodov. Kiev: Nauka dumka, 168.

Oreshkin, P. T., Ryzhkov, S. V. (1984). Bar'ernyi sloi kak rezonator pri poverhnostno-bar'ernoi neustoichivosti. FTP, T. 18, № 6, 1102-1105.

Baliga, B. J., Ehle, R., Sears, A., Campbell, P., Garwacki, W., Katz, W. (1982, July). Breakdown stability of gold, aluminum, and tungsten Schottky barriers on gallium arsenide. IEEE Electron Device Letters, Vol. 3, № 7, 177–179. doi:10.1109/edl.1982.25528

Dumas, J. M., Paugam, J., Le Mouellic, C., Boulaire, J. Y. (1983). Long term degradation of GaAs power MESFET’s induced by surface effects. 21th Ann. Proc. Reliab. Phys. Phoenix, Arizona, 226-228.

Pirogov, Yu. A., Solodov, A. V. (2013). Povrezhdeniia integral'nyh mikroshem v poliah radioizlucheniia. Zhurnal radioelektroniki, № 6. Available: http://jre.cplire.ru/alt/jun13/15/text.html#14

Akulova, G. V., Kornilova, T. A. (1980). Issledovanie defektov v arsenide galliia, vvodimyh pri termokompressii. Elektronnaia tehnika. Ser. 3. Mikroelektronika, V. 1, 61-64.

Hahanov, V. I., Litvinova, E. I., Christopher Umerah Ngene. (2009). Servisnoe obsluzhivanie sovremennyh tsifrovyh sistem na kristallah. Radіoelektronnі і komp’iuternі sistemi, № 7, 319–323. Available: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/recs_2009_7_59.pdf

Massachusetts Institute of Technology. Available: http://newsoffice.mit.edu/


GOST Style Citations


Готра, З. Ю. Контроль качества и надежность микросхем [Текст]: учеб. пособие / З. Ю. Готра, И. М. Николаев. – М.: Радио и связь, 1978. – 168 с.

Погребинский, С. Б. Проектирование и надежность многопроцессорных ЭВМ [Текст] / С. Б. Погребинский, В. П. Стрельников. – М.: Радио и связь, 1988. – 165 с.

Златкін, А. А. Аналіз причин деградації матеріалів дискретних пристроїв комп’ютерних систем [Текст] / А. А. Златкін, О. В. Кравченко, О. С. Вовчановський // Технологічний аудит та резерви виробництва. – 2014. – № 5/3 (19). – С. 37-41. doi:10.15587/2312-8372.2014.27934

Конакова, Р. В. Прогнозирование надежности полупроводниковых лавинных диодов [Текст] / Р. В. Конакова, П. Кордош, Ю. А. Тхорик и др. – Киев: Наука думка, 1986. – 168 с.

Орешкин, П. Т. Барьерный слой как резонатор при поверхностно-барьерной неустойчивости [Текст] / П. Т. Орешкин, С. В. Рыжков // ФТП. –1984. – Т. 18, № 6. – С. 1102-1105.

Baliga, B. J. Breakdown stability of gold, aluminum, and tungsten Schottky barriers on gallium arsenide [Text] / B. J. Baliga, R. Ehle, A. Sears, P. Campbell, W. Garwacki, W. Katz // IEEE Electron Device Letters. – 1982. – Vol. 3, № 7. – P. 177–179. doi:10.1109/edl.1982.25528

Dumas, J. M. Long term degradation of GaAs power MESFET’s induced by surface effects [Text] / J. M. Dumas, J. Paugam, C. Le Mouellic, J. Y. Boulaire // 21th Ann. Proc. Reliab. Phys. – Phoenix, Arizona, 1983. – P. 226-228.

Пирогов, Ю. А. Повреждения интегральных микросхем в полях радиоизлучения [Электронный ресурс] / Ю. А. Пирогов, А. В. Солодов // Журнал радиоэлектроники. – 2013. – № 6. – Режим доступа: \www/ULR: http://jre.cplire.ru/alt/jun13/15/text.html#14

Акулова, Г. В. Исследование дефектов в арсениде галлия, вводимых при термокомпрессии [Текст] / Г. В. Акулова, Т. А. Корнилова // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. – 1980. – Вып. 1. – С. 61-64.

Хаханов, В. И. Сервисное обслуживание современных цифровых систем на кристаллах [Текст] / В. И. Хаханов, Е. И. Литвинова, Christopher Umerah Ngene // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2009. – № 7. – С. 319–323. – Режим доступу: \www/ULR: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/recs_2009_7_59.pdf

Massachusetts Institute of Technology [Electronic resource]. – Available at: \www/URL: http://newsoffice.mit.edu/







Copyright (c) 2016 Ольга Віталіївна Кравченко

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 2226-3780, ISSN (on-line) 2312-8372