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Presentazione affidabilità

Affidabilità di Componenti, Circuiti e Sistemi Elettronici:"Studio della Data Retention di memorie PCM con test accelerati in temperatura"

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Presentazione affidabilità

  1. 1. Affidabilità di componenti, circuiti e sistemi elettronici A.A. 2007-2008 Università degli studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria Studio della Data Retention con test accelerati in temperatura Studenti: Sferrazza Giovanni Prof. Andrea Chimenton
  2. 2. Obiettivo : misurare le distribuzioni di corrente di RESET <ul><li>Specifiche di misura: </li></ul><ul><li>Bake in temperatura (50° C; 0-48h) (80° C, 0-24h) (100° C, 0-10h) (150° C; 0-5h). </li></ul><ul><li>Utilizzo di MATLAB </li></ul><ul><li>Specifiche di analisi: </li></ul><ul><li>Distribuzioni di corrente in un probability paper. </li></ul><ul><li>Analisi della coda </li></ul><ul><li>Fitting dei dati. </li></ul><ul><li>Stima dei parametri MLE </li></ul><ul><li>Test chi2. </li></ul><ul><li>Relazione con la temperatura. </li></ul><ul><li>Stima set di parametri minimo MLE </li></ul><ul><li>Test ipotesi. </li></ul>
  3. 3. Tempi di misura: ANALISI N° 1 A 150°C Misura numero: min i Δmin=(min i -min i1 ) 1 0 0 2 10 10 3 20 10 4 100 80 5 200 100 6 300 100 ANALISI N° 2 A 100°C Misura numero: min i Δmin=(min i - min i-1 ) 1 0 0 2 10 10 3 20 10 4 100 80 5 200 100 6 600 400 ANALISI N° 3 A 80°C Misura numero: min i Δmin=(min i - min i-1 ) 1 0 0 2 10 10 3 20 10 4 100 80 5 200 100 6 1000 800 7 1440 440 ANALISI N° 4 A 50°C Misura numero: min i Δmin=(min i - min i-1 ) 1 0 0 2 10 10 3 20 10 4 100 80 5 200 100 6 1000 800 7 2000 1000 8 2880 880
  4. 4. Distribuzioni delle correnti Coda
  5. 5. Distribuzioni delle correnti Correnti elevate a zero minuti
  6. 6. Dati a zero minuti scartati dal campione -Maggiore uniformità delle diverse distribuzioni di corrente -Scelta della soglia a 2,5 μA
  7. 7. Andamento delle correnti medie <ul><li>Riduzione delle correnti nel tempo </li></ul><ul><li>All’aumentare della temperatura si riducono le correnti </li></ul>
  8. 8. Problemi dovuti allo stress in temperatura Anomalie delle CDF dai 200 min
  9. 9. Plotting dei fallimenti Indagini su possibili problemi architetturali Incremento improvviso dei fallimenti: - a 100°C tra 100 e 200 min - a 50°C tra 200 e 1000 min
  10. 10. Problemi dei decoder di colonna
  11. 11. Anomalie periodiche delle righe
  12. 12. Analisi statistica <ul><li>Sono comunque stati svolti i seguenti passi: </li></ul><ul><li>Linearizzazzione delle distribuzioni Weibull, Lognormale e Normale </li></ul><ul><li>Stima dei parametri con la tecnica dei minimi quadrati </li></ul><ul><li>Calcolo della LIK </li></ul><ul><li>Ottimizzazione della LIK con la fminsearch di MATLAB </li></ul><ul><li>Stima dei parametri MLE </li></ul><ul><li>Test di bontà chi2 </li></ul>
  13. 13. Distribuzioni Weibull, Lognormale e Normale Test chi2 non superato
  14. 14. Dipendenza delle distribuzioni dalla temperatura <ul><li>Le rette non sono parallele: </li></ul><ul><li>il fattore di accelerazione non è lineare </li></ul><ul><li>- il modello ipotizzato non è corretto </li></ul>
  15. 15. Eliminazione delle colonne Distribuzione di Poisson: Pk =(a k /k!)exp(-a) con k=7
  16. 16. Test CHI2 non superato e Minima variazione del risultato! Dipendenza distribuzioni dalla temperatura
  17. 17. Eliminazione delle righe -Eliminazione delle righe multiple di 32: N° di fallimenti non sufficiente ai fini statistici - Eliminazione delle righe multiple di 64: si è proceduto con l’analisi
  18. 18. Plotting dei fallimenti prima e dopo Riduzione del gradino
  19. 19. Distribuzioni Weibull Test chi2 non superato
  20. 20. Distribuzione Lognormale Test chi2 non superato
  21. 21. Dipendenza distribuzioni dalla temperatura Approssimativamente parallele Divergono
  22. 22. Conclusioni <ul><li>Cause della mancata realizzazione modello: </li></ul><ul><li>Utilizzo dello stesso chip nei vari test </li></ul><ul><li>Intervalli di misura ampi: </li></ul><ul><li>- Studio poco approfondito degli istanti iniziali </li></ul><ul><li>Problemi architetturali: </li></ul><ul><ul><li>-Tentativo di rimozione: numero fallimenti insufficiente </li></ul></ul><ul><ul><li>- Per ottenere comunque un numero di fallimenti opportuno: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Studiare un campione di memoria più grande </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Stressare ulteriormente le celle attraverso test più aggressivi </li></ul></ul></ul><ul><li>Mezzi statistici alternativi </li></ul><ul><li>Proposte di approfondimenti: </li></ul><ul><li>- Studio della fisica dei problemi architetturali </li></ul><ul><li>- Studio delle cause della diminuzione delle correnti medie all’aumento dello stress </li></ul><ul><li> </li></ul>

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