Файл: Данилин Н.С. Теория и методы неразрушающего инфракрасного контроля радиоэлектронных схем.pdf

их состояние, общий поток ИК излучения представляет суперпо­ зицию двух потоков — активного и пассивного

Для прогнозирования состояний и для определения взаимо­ связи состояний элементов необходим анализ активного потока ИК излучения, который излучается температурным полем Т_ Пассивный поток от температурного поля Т„ является фоновым, мешающим. Для уменьшения ошибки прогнозирования по ИК из­ лучению необходимо определить распределение температурного поля Т„ микросхемы с решением уравнений теплового баланса.

§4.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

Система обнаружения неисправностей элементов по их ИК из­ лучению может допускать ошибки при локализации места отказа.

Восновном они объясняются следующими причинами:

—конечной точностью используемых измерительных средств;

—случайным характером изменения ИК излучения, восприни­ маемого радиометром;

—флюктуацией ИК излучения элементов одного и того же

типа из-за различных режимов работы, различных изменений в кристаллических решетках, различного теплоотвод? и т. д.;

—неисправностью самой системы обнаружения отказов;

—достоверностью, отличной от 1, системы АСОН, которая об­ наружила неисправный блок.

В результате системы обнаружения неисправности по ИК из­ лучению имеет достоверность, меньшую 1. Количественно досто­ верность обнаружения неисправности характеризуется вероятно­

стью Р„ того, что элемент, признанный неисправным, является та­ ковым. Достоверность ИК системы обнаружения неисправности можно записать так:

где Р(£) — достоверность автоматической или иной системы конт­ роля, которая обнаруживает неисправный элемент ин­ тегральной микросхемы-;

Р (ГД) — вероятность того, что комплектующий элемент интег­ ральной схемы, признанный ИК системой обнаруже­ ния неисправности неисправным при условии, что дан­ ная интегральная схема признана АСОН неисправной;

Р— количество элементов в исследуемой интегральной схеме.

59

Повышать значение достоверности ИК системы можно, приме­ няя поляризационную фильтрацию ИК излучения элементов и учи­ тывая тепловую взаимосвязь между элементами интегральной микросхемы.

Анализ поляризационных свойств И К излучения

элементов интегральных схем

ИК излучение элементов, состоящее из неполяризованной и полностью поляризованной составляющих, можно описать с по­ мощью четырех параметров Стокса, которые характеризуют интен­ сивность и поляризацию лучистого потока. Поскольку возможны только два независимых состояния поляризации, применим двух­ мерное гильбертово пространство, в котором полностью поляризо­ ванное излучение можно представить нормированным двухком­ понентным комплексным вектором

Значение гЭ определяет характер поляризации ИК излучения.

Например, при ei3,---0, зи Э., ф 0 или наоборот, ИК излучение

линейно поляризовано. Если £i 3, — + зц Э2,ИК излучение имеет кру­ говую поляризацию. В общем случае, когда ни одно из приведен­ ных условий не выполняется, ИК излучение поляризовано эллип­ тически. В таком случае комплексная матрица плотности поляри­ зованного ИК излучения имеет вид

Особенно удобное представление г, справедливое и для сме­ шанных состояний ИК излучения, получается при использовании стоксовых параметров. Для полностью поляризованного состоя­ ния параметры Стокса, позволяющие оценить состояние поляри­

60

зации электромагнитной волны, определяются при условии норми­ ровки следующим образом:

Для любого случая состояния ИК излучения можно получить

В свою очередь, любой параметр Стокса можно найти из г с помощью выражения

С введением параметров Стокса мы приходим к заключению, что полностью поляризованное состояние ИК излучения будет ха­

рактеризоваться единичным вектором N :

1. (4.29)

Степень поляризации, независимо, от вида поляризации, опре­ деляется выражением

Таким образом, для полностью поляризованного излучения сте­ пень поляризации Р = 1, для смешанного состояния Р<1. Полно­ стью хаотическое состояние имеет степень поляризации Р = 0.

61