автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Прогнозирование и оптимизация серийноспособности схем в интегрированной САПР микроэлектронных устройств

На правах рукописи

Р Г Б ОД 1 П ЛП?

ШИШКИН Владимир Михайлович

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ СЕРИЙНОСПОСОБНОСТИ СХЕМ В ШГГЕГРИРОВА1ШОП САПР МНКРОЭЛЕКТРОШШХ УСТРОЙСТВ

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации

проектирования

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж 1995

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Межов В.Е'.

доктор технических наук, профессор Сахаров Ю.С.

доктор технических наук, профессор Татарников Ю.А.

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт технологии и организации производства (г. Нижний Новгород)

Защита состоится 14 апреля 1995 года в 14.00 чаоов на заседании диссертационного совета Д 063.81.02 Воронежского государственного технического университета по адресу: 394026. Воронеи. Московский проспект, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан 14 мартз 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 063.81.02

ц-р техн.наук, прсф.

Я.Е. Львович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Прогнозирование и оптимизация серийноспособности микроэлектронных устройств (МЭУ) на этапах схемотехнического и конструкторско-топологического проектирования возможны при использовании методов и средств автоматизации проектирования в интегрированных САПР электронных устройств, позволяющих .повысить эффективность проектирования МЭУ и существенно улучшить технико-экономические показатели технологических процессов их изготовления. Известные отечественные (ДИСП-ПК, АСОНИКА, КАПР-Э) и зарубежные (psplce. Biter, M^cro-Cap, Nap-2, Saber) программные комплексы проектирования аналоговых электронных схем не позволяют прогнозировать серийноспособность аналоговых МЭУ на этапах схемотехнического и конструкторско-топологического проектирования, , так как не имеют проблемно-ориентированных подсистем для статистической оптимизации параметров МЭУ за счет изменения параметров элементов микросхем и их взаимного размещения на подложке.

Недостаточно разработаны методы статистической оптимизации и сокращения затрат машинного времени при статистических расчетах, отсутствует системный подход к оценке характеристик надежности элементов МЭУ (заключающийся в разработке методов совместного учета априорной j| текущей информации), не используется проверка однородности представленной информации (при задании исходной статистической . информации о параметрах элементов микросхем), позволяющая обоснованно объединить статистические данные, полученные на разных этапах исследования. В литературе отсутствуют работы, учитывающие влияние доминирующих факторов, приводящих к усеченным законам распределения параметров МЭУ.

Таким образом, в области теории и разработки САПР были выдвинуты актуальные задачи, которые потребовали комплексного подхода к схемотехническому и конструкторско-топологическому проектированию МЭУ.на основе разработки методов прогнозирования и оптимизации серийноспособности микросхем в рамках интегрированной САПР МЭУ. для . повышения эффективности и качества объект" проектирования.

Тема диссертации разработана в соответствии с координационным планом совместных работ НЭП.' АН СССР и Госкомобразования СССР (совместный приказ от 6.04.87 Н158) на 1985-1990 гг. и до 2000 г.; Координационным, планом по КНТЛ "САПР" Минвуза РСФСР (приказ от

9.04.'87 N254) по заданию 9.4-. 14 "Развитие подсистемы моделирования дискретных компонентов аналоговых электронных схем"; Межвузовской целевой НТП на 1987-1990 гг. и на период до 2000 г. "Повышение ка-' чества и надежности продукции, программного обеспечения ЭВМ и технических средств обучения" (приказ Минвуза РСФСР от 6.07.87 N485) по заданию 03.21 "Разработка методов оценки надежности, принятия проектных решений на основе экспертных систем"; Комплексной программой ГК РСФСР по делам науки и высшей школы "Информатизация науки и образования РСФСР" (задания 2.2.1.1, 2.1.3.3), а также одним из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета "Исследование и разработка САПР, роботов и ■ГАП".

Научная проблема. Повышение эффективности интегрированных САПР и серийноспособности аналоговых МЭУ на основе прогнозирования и статистической оптимизации параметров аналоговых микросхем на этапах схемотехнического и конструкторско-топологи-ческого проектирования.

Цель работы и задачи исследования - создание теоретических основ прогнозирования и оптимизации серийноспособности схем при схемотехническом и конструкторско-то-пологическом проектировании на основе принципов и методов оценки вероятностных характеристик параметров аналоговых микросхем и практическая реализация этих принципов и методов в проблемно-ориентированных подсистемах интегрированной "АПР микроэлектронных устройств.

Основными задачами работы являются:

анализ промышленных интегрированных САПР МЭУ для повышения их эффективности за счет использования подсистем прогнозирования и оптимизации серийноспособности схем;

разработка вероятностной модели биполярного транзистора (БГ) с учетом случайного разброса статического режима и дестабилизирующих факторов;

анализ и выбор базовых методов и программных средств статистического расчета и прогнозирования процента выхода годных микросхем;

минимизация дисперсии функциональных параметров .микросхем;

создание вычислительных методов определения веро^ностных характеристик усеченных распределений, методов совместного учета

априорной и текущей информации и оценка их эффективности;

разработка программных модулей формирования статистических моделей элементов и компонентов МЭУ. учитывавших влияние конструктивно-технологических факторов, режима по постоянным составляющим, частоты и дестабилизирующих факторов для повышения точности исходной информации;

реализация предложенных принципов и процедур в проблемно-ориентированных подсистемах прогнозирования и оптимизации серийьоспо-собности МЭУ на этапе схемотехнического и конструкторско-топологи-ческого проектирования;

разработка информационного и программного обеспечения и анализ эффективности их использования в интегрированной САПР МЭУ;

выбор .структуры интерфейса и диалоговых форм в интегрированной САПР МЭУ.

Методы и с слеЭованая основываются на теории системного анализа, метода^ вычислительной математики и многокритериальной оптимизации, структурного и системного программирования, а также на новых информационных технологиях.

На защиту выносятся следующие основные научные положения и практические результаты р а б о та 11, полученные лично аваром.

1. Методология оценки вероятностных характеристик параметров элементов и компонентов микросхем, заключающаяся в проверке однородности априорной и текущей статистической информации, полученной на/различных этапах исследований параметрическими и непараметрическими методами.

2. Комплекс вычислительных методов при использовании специальных математических функций для определения основных числовых характеристик параметров "усеченных" распределений, повышающий эффективность, надежность.и точность расчетов при сокращении времени проектирования.

3. Теоретико-вероятностные модели элементов и компонентов аналоговых микросхем, используемые при статистических расчетах и оптимизации и учитывающие стохастический, разброс параметров моделей за счет конструкторско-технологических и дестабилизирующих факторов.

4. Метод' минимизации дисперсии функциональных параметров, позволяющий на этапе конструкторско-топологического проектирования

прогнозировать увеличение процента выхода годных микросхем при оптимальном размещении пленочных элементов на подложке.'

5. Процедуры прогнозирования и оптимизации серийноспособности' аналоговых микросхем на этапах схемотехнического и конструкторс-ко-топологического проектирования/ позволяющие обеспечить оптимальную надежность и эффективность их использования в рамках интегрированной САПР МЭУ.

Научная . н о в к з н а работы . состоит в следующем.

1. Предложена вероятностная модель биполярного ' транзистора, отличающаяся учетом случайного разброса статического режима и обобщенных Зависимостей параметров модели от режима, температуры и • ионизирующих излучений.

2. Разработан метод оценки вероятностных характеристик параметров элементов и компонентов микросхем, отличающийся повышением точности оценок при использовании объединенной текущей и априорной информации, получаемой на различных этапах исследований.

3. Предложен комплекс вычислительных методов определения основных числовых характеристик "усеченных" распределений параметров БТ и аналоговых микросхем, реализация которых в интегрированной САПР исключает этап численного интегрирования, повышает точность и сокращает время проектирования.

4. Создана оригинальная подсистема конструкторско-топологи-ческого проектирования, в которой реализован предложенный метод минимизации дисперсии функциональных параметров аналоговых микросхем.

5. Разработаны процедуры прогнозирования и оптимизации серийноспособности аналоговых микросхем на этапах схемотехнического и конструкторско-топологического проектирования в рамках интегрированной САПР МЭУ, основанные на оригинальных результатах диссертационной работы.

Практическая ценность работы. На

базе теоретических и экспериментальных исследований по 'проблеме автоматизации проектирования аналоговых микросборок, начиная с 1973 года, проведено 11 научно-исследовательских работ, по которым автор диссертации являлся ответственным исполнителем. В результатё' проведенных исследований разработано методическое математическое, программное и информационное обеспечение проблемно-орпнтированных подсистем прогнозирования и оптимизации серийноспособности

аналоговых .микросхем в рамках интегрированной САПР МЭУ на ПЭВМ типа IBM РС/АТ-386.

Практическая ценность для разработчиков САПР состоит в использовании полученных теоретических результатов для решения задач статистического расчета, оптимизации и синтеза топологии микросхем.

Реализация и внедрение результатов работы. Предложенные модели, методы и алгоритмы использовались при разработке отечественных аналоговых ГИС и МСБ серий "Трель-Рубин", "Артишок", "Радио" в рамках проводимых хоздоговорных научно-исследовательских работ с НИИмикроприбор (г. Рига), НПО "Электроника", НИИсвязи (г. Воронеж). Годовой экономический эффект от . внедрения результатов работы в 1990 году составил 50 ООО р. и в 1992 году - 235 500 р.

Научные, результаты включены в монографию "Прогнозирование и оптимизация серийноспособности микроэлектронных устройств" (1986 г.), учебное пособие "Вероятностные характеристики и статистическая оптимизация параметров гибридных интегральных схем" (1988 г.) и внедрены в . учебный процесс ВГТУ по специальностям: 220300 - Системы автоматизированного проектирования, 200800 -Проектирование и технология радиоэлектронных средств.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих симпозиумах, конференциях, семинарах и совещаниях: симпозиум "Проблемы- исследования .влияния параметров на технические характеристики РЭА" (Моск-'ва, 1976); Третий'региональный научный семинар (Таганрог, 1976!; Всесоюзная школа-семинар "Структурная адаптация сложных систем управления" (Воронеж, 1977); Всесоюзная школа-семинар "Чувствительность, оптимизация, проблемы, решения" (Воронеж, 1978); Всесоюзная научная сессия, посвященная Дню радио (Москва. 1976. 1977. 1978, 1981); Всесоюзная конференция "Физические основы деградации полупроводниковых приборов" (Кишинев, 1982, 1986 ); Всесоюзный научно-технический симпозиум "Надежность и качество в приборостроении и радиоэлектронике" ■.(Ереван. '1986 );. семинар "Создание и развитие систей'....автоматизированного ... проектирования" (Воронеж. 1987); Всесоюзная конференция "Прием и анализ сверхнизкочастотных колебаний естественного происхождения" (Воронеж, 1983, 1987); XII Всесоюзная конференция по микроэлектронике (Тбилиси. 1987); Вторая

Всесоюзная научно-техническая конференция "Технология и конструирование ГИС и вопросы их производства" (Ярославль. 1988); Зональная конференция "Методы оценки и повышения надежности РЭА" (Пенза,' 1988, 1989);. Всесоюзная конференция "Развитие и внедрение новой техники радиоприемных устройств и обработки сигналов" (Горький, 1989); Всесоюзное совещание-семинар "Разработка и оптимизация САПР и ГАП изделий электронной техники на базе высокопроизводительных мини- и микроЭВМ* (Воронеж, 1989); Всесоюзная конференция "Проблемы обеспечения высокой надежности микроэлектронной аппаратуры" (Запорожье, 1976, 1990); Всесоюзная конференция "Автоматизированные системы обеспечения надежности радиоэлектронной аппаратуры" ■(Львов, 1990); Всесоюзное совещание-семинар "Интерактивное проектирование технических устройств и автоматизированных систем на персональных ЭВМ" (Воронеж, 1991); Международная научно-техническая конференция "Методы и средства оценки и повышения надежности приборов, устройств и систем" (Пенза, 1991, 1992); Международный научно-технический семинар "Моделирование и контроль качества в задачах обеспечения надежности РЭУ" (Шауляй, 1992); Российское совещание-семинар "Оптимальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем" (Воронеж, 1992); Всероссийское совещание-семинар " Высокие технологии в проектировании технических устройств и автоматизированных систем" (Вороне», 1993); Международная научно-техническая конференция "Методы и средства оценки и повышения надежности приборов, устройств и систем" (Саратов. 1994); Всероссийское совещание-семинар "Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине"" (Воронеж, 1994).

Публикации результатов работы. По

теме диссертации опубликовано 72 печатные работы в изданиях, соответствующих перечням издательств и издающих организаций,, в которых могут публиковаться основные научные результаты, включаемые в докторские диссертации. Разработанный программный комплекс и отдель--ные процедуры прогнозирования и оптимизации серийноспособности микросхем зарегистрироианы в Государственном и Отраслевом фондах алгоритмов и программ. Кроме того, материалы отражены в 14 научно-исследовательских отчетах о НИР. в которых автор являлся ответственным исполнителем.

. Структура и объел работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 355 страниц; основная часть -313 страниц включает 38 рисунков, 21 таблицу, список литературы 232 наименования на 25 страницах; 4 приложения на 42 страницах содержат 15 рисунков.

Научное консультирование работы осуществлял доктор технических наук..профессор крюков Ю.Г.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность задач, которые потребовали комплексного подхода к схемотехническому и конструк-торско-топологическому проектированию МЭУ на основе разработки методов прогнозирования и оптимизации серийноспособности микросхем в рамках интегрированной САПР МЭУ для повышения эффективности и качества объекта проектирования, формулируются научная новизна, практическая значимость полученных результатов, основные защищаемые положения, излагается краткое содержание глав диссертации.

В первой главе работы на основе анализа существующих промышленных интегрированных САПР МЭУ Mentor Graphics, GDT-Designer, SL-2000, ASCT, P-CAD, АСОНИКА и др. обосновывается главная концепция построения системы, в рамках которой функционируют проблемно-ориентированные пакеты прикладных программ. (ППП), позволяющие на этапах схемотехнического и конструкторско-толологи-ческого проектирования осуществлять прогноз и оптимизацию параметров аналоговых МЭУ. Отмечается, что развитие средств моделирования и САПР аналоговых МЭУ. суетно отстает от САПР цифровых и переключающих схем. Существующие промышленные интегрированные САПР в основном ориентированы на проектирование монолитных логических БИС или устройств на. печатных платах и не содержат в своем составе специализированных подсистем прогнозирования и оптимизации серийноспособности аналоговых микросхем, что значительно снижает их эффективность. Рассмотрены особенности неосновное функциональное назначение. отдельных подсистем в наиболее распространенных интегрированных САПР радиоэлектронных устройств, обоснован выбор для целей сквозного проектирования аналоговых МЭУ системы P-CAD. Показано- место ''проблемно-ориентированной подсистемы прогнозирования и

оптимизации серийноспособности микросхем в рамках интегрированной САПР P-CAD как на этапе схемотехнического, так и на этапе конс-трукторско-топологического проектирования (ряс. 1). На линиях свя-' зи указаны стандартные расширения имен файлов, с помощью которых происходит обмен информацией между отдельными модулями. Наряду с утилитами системы P-CAD, в состав подсистемы прогнозирования и оптимизаций серийноспособности микросхем включены следующие программные модули:

ESXT - формирование файлов эквивалентных схем по' постоянным и переменным составляющим;

LGIS.EXE - расчет статического режима;

MMAIM.EXE - прогнозирование и оптимизация серийноспособности аналоговых устройств на этапе схемотехнического проектирования;

RASM.ЕХЕ - прогнозирование и оптимизация серийноспособности аналоговых устройств на этапе конструкторско-топологического проектирования;

SXPK - формирование библиотеки статистических характеристик параметров математической модели компонентов (в файлах с расширением .LIB);

Проведение простейших видов анализа характеристик микросхем во временной и частотных областях осуществляется с помощью отдельной программы Micro-Cap III, которая интегрируется в систему P-CAD.

Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе описываются вычислительные методы прогнозирования и оптимизации серийноспособности микросхем и оценивается их эффективность. Проводится анализ методов статистического расчета аналоговых схем и обосновывается выбор метода статистических испытаний (Монте-Карло) для прогнозирования начальной схемной надежности микросхем. Статистический анализ усилительных гибридных интегральных схем (ГИС) и микросборок (МСБ) проводится с учетом реальных распределений параметров элементов и комлопен- • тов, имеющих стохастическую взаимосвязь. С этой целью разработана автоматизированная про. дура моделирования многомерного вектора с заданной корреляционной матрицей, с использованием метода линейного преобразования. Суть метода заключается в эм, что вначале

генерируется независимый нормально-распределенный случайный вектор С с параметрами (0. 1), затем он преобразуется

Рис. 1. Структурная схема подсистемы прогнозирования и оптимизации серийноспособности микроэлектронных устройств

в случайный вектор ц с заранее заданной матрицей вторых моментов

„ k »1, II

т - iir„kii

В»1. К П-1". II

Получены выражения для коэффициентов а^ треугольной матрицы линейного преобразования. Многомерные векторные случайные величины, распределения которых отличаются от нормального закона, моделируются при помощи соответствующих преобразований. Используя выражения для аак, разработан рекуррентный алгоритм и программа для вычисления элементов матрицы ||А|| по заданной ковариационной матрице N-ro порядка.

В ГИС и МСБ законы распределения параметров элементов являются усеченными , что необходимо учитывать при статистическом анализе. Для расчета числовых характеристик усеченных законов распределения Гаусса, логарифмически нормального и Вейбулла, предложен общий подход, заключающийся в разработке вычислительных методов, сущность которых состоит в использовании специальных математических функций (полных и неполных Г-функций, ^-функций и функции Кум-мера). позволяющих исключить численное интегрирование путем автоматизированного вычисления вырожденных гипергеометрических рядов для повышения точности <и уменьшения машинного времени.

Получены аналитические выражения для основных числовых характеристик усеченного логнормального закона распределения высокочастотных Y-параметров транзистора.

Для центрального момента первого порядка

М =е . Т|

(Ш+б2/2)

эе

(-1)

(1ПУ2-гй-6)2

2б2

32+1/2

г

(-1)

UnYj -т-б)г

262

88+1/2'

86=0 (1) {« + 1/2) эе

зе=0 (1) ге

(зе + 1/2)

(1пУг-т-б)г

2бг

зе+1/2

ЦпУ^т-б)8

Vae^O (1) (зе + 1/2) ге

(-1) Л)

+ 2 —

эе»0 (1) (зе + 1/2)

2бг

зя-1/2

Для определения дисперсии Бц » Мпг - (Мп)г получецо выражение для начального момента второго порядка

и

(-1)

(1пУг-т-2б)г

2бг

а+1/2

(-1)

Цг^-т-гб)2

Мг=е П

2(т+бг)

зе=0 (1) (зе + 1/2) зе

-Е -зе=0

2бг

эе+1/2

(1) (зе + 1/2) эе

1эе=0 (1) (зе + 1/2) ж

1/2)

Применяя данный подход, получены аналитические выражения для определения основных числовых характеристик усеченных распределений Вейбулла и Гаусса.

Одной из основных задач прогнозирования серийноспособности аналоговых микросхем, основанной на применении статистических методов, является определение процента выхода годных активных компонентов и микросхем (Рг). Известные методы оценки Рг, использующие метод разложения базируются на численном интегрировании, а для параметров, распределенных по закону Гаусса - на многократном обращении к табулированной функции Лапласа. В этом случае автоматизированный расчет Рг, при условии о. .^печения достаточной точности, представляет ообой трудоемкую. задачу ввода в память ЭВМ табулированной функции Лапласа.

. В'математическом аспекте задача определения вероятности, выхода годных микросхем.(при распределении функциональных параметров по закону Гаусса, при известных числовых характеристиках распределения М, б и заданных границах работоспособности Уш1п, Утах) сво-дитсЯу с использованием неполной гамма-функции и функции Куммера,

к автоматизированному рядов

вычислению вырожденных гипергеометрических

(-1)

(Ут

-М)2

£ -

эе=0

26й

эе+1/2

(-1)

Р(У«ив<У<Увах) =.

(1) (1/2+эе)

ае

(V

+1 -эе-0

2бг

зе+1/2

(1) (1/2+зе) зе

г/тГ

или для определения процента выхода годных микросхем: Рг(УИ111<У<У»ах)"гР(Уш1п<У<Ута!!) • ЮО %. Аналогично строятся вычислительные'алгоритмы определения процента выхода годных активных'компонентов.

В работе, с использованием метода максимального правдоподобия, получены: асимптотически нормальные и эффективные оценки параметров; дисперсии оценок параметров, характеризующие статистическую точность; ковариации параметров непрерывных двух- и трехпа-раметрических плотностей распределения (Гаусса, Вейбулла, логнор-мального) для обоснованного применения на. этапе статистического моделирования.

Функция правдоподобия вектора параметров 9 определяется как

неотрицательная вещественная функция, пропорциональная функции

плотности распределения ir

L(6, X) - П f(e.X), 1-17J1 . 1=1

где X, - реализация случайной величины X; в - в общем случае вектор параметров закона распределения.

Оценкой максимального правдоподобия для заданной функции правдоподобия L(i, X) является функция 5{Х), удовлетворяющая соотношению

L (в(Х), X) = SUP L (G. X).

ice

Для нахождения оценки вектора параметров закона распределения необходимо решить уравнение 9L(6, X) / - 0. Значения 0 можно определить, решая уравнение 8ln L(6, X) / Si^ - 0, поскольку In

L (в> X) при фиксированных XlP Х2.....Х„ достигает максимума при

том же значении д. что и L(0, X). Используя метод максимального правдоподобия, при наличии больших объемов выборки, можно произвести оценивание дисперсий вектора оценок 0. При этом составляется информационная матрица Фишера аи а12 ... а1п

a2i azs ••• агв

Sai впг • • • Впп

где a,j=- М[Э21п L(í,X)/3iJ, • 8dj]: в - вектор параметров функции F(6,X). l=T7ñ. Дисперсии и ковариации оценок и 93 определяются

из ковариационной матрицы V. которая является обратной матрице J:

(Dit DIZ ... Dln ... D2n

V=J*

Dni! ... D„n

где ,Dl3- |

.D(d,) при l-j: cov(fli при

Дисперсии параметров* законов распределения для двухпараметри-ческих плотностей могут быть выражены следующим образом.

'Пусть а и Ь - оцениваемые параметры плотности На, b, X) и определены элементы информационной матрицы Фишера:

J. Г1 ).

\ 3-2 j âg g /

где an=3zlnL(a, b, X)/За2; а2,=а12= 3* In L(a, b, X)/3a.3b; а2г=Зг1п U&. b. X)/3bz.

Дискриминант матрицы равен Dis = аца^-а^,2; дисперсию параметров а и b определим по-формулам: Da=- a22/Dls; D„=~ a,,/Dis. а ковариация рассчитывается следующим образом: cov(a,b)=- a12/Dls.

На основе метода максимального правдоподобия произведена оценка параметров двух- и трехпараметрическиХ плотностей распределения. заключающаяся в решении численными методами систем трансцендентных уравнений на ЭВМ. Разработанные во второй главе методики легли в основу автоматизированного формирования математических моделей элементов и компонентов микросхем.

В третьей главе рассмотрены вопросы выбора и разработки статистических моделей элементов й компонентов ГИС. Установлен минимально допустимый объем выборки для экспериментально-статистических исследований параметров микросхем, исходя из характеристики точности приближенного равенства несмещенной оценки Математического ожидания генеральному математическому ожиданию и условия достоверности минимально допустимого значения коэффициента парной корреляции.

Анализ экспериментальных данных позволил установить: парамет- ■ рн пассивных элементов ГИС И МСБ с высокой достоверностью аппроксимируются нормальным законом; параметры элементов эквивалентной схемы транзистора (ЭСТ) распределены по закону, близкому к логарифмически нормальному; распределения низкочастотных h-параметров активных компонентов (АК) аппроксимируются законом Вейбулла; существование сильных корреляционных связей между параметрами пленочных резисторов, зависящих от расстояния между элементами и от общей площади подложки ГИС и МСБ; наличие положительной корреляционной связи между параметрами элементов ЭСТ и h-параметрами активных компонентов, изменяющейся в зависимости от типа транзистора.

К моделям АК предъявляются особые требования, так как

в основном они влияют на -точность расчетов, в то же время они должны быть,' достаточно просты и формализованы для программного обеспечения САПР. В работе обоснован выбор эквивалентной схемы биполярного транзистора для малосигнальной модели, . в соответствии с которой определяются высокочастотные У-параметры:

мг

Г»'4*!;

1 1 б

V,, =

Л йп«1М „ „] .

+3- + шС," .

г6'г+П116г1Мг I Гв^-ИЧ!«'»», Iя- ) у _ _ Л «аЬ11б'С,ЧЫ* + „)

1е 12~Г6* (1-шС0>1П1> |р, |)

1д « = 1 ' """"

г«*г+11пбе 1Мг

'га

-Л-о о-<йСк "1 ,

--+

«г.ь еI А 12

г6-г+П116Е / |г(Ск'+тк/П11в) \

Для расчета У-параметров-ВТ необходимо знание шести простейших физических величин р0. |р,|. Ь116, г6', С„". задаваемых в технических условиях на БТ или определяемых экспериментально.

Для повышения точности и достоверности статистических расчетов предлагается использовать в качестве адекватной статистической модели АК теоретико-вероятностную модель, учитывающую случайный разброс режима по постоянному току. За основу построения вероятностной модели принимается функциональная зависимость некоторых параметров элементов ЭСТ р0, | рг |. Ь,1б от тока коллектора: П=Пн(1к/1Л*)й, где Пн- значение параметра элемента ЭСГ при 1к - значение тока коллектора в рабочей точке; ш - поотоянный коэффициент. определяемый при различных значениях 1к. Отмечается,» что параметры элементов ЭСТ. обусловленные конструктивно-технологическими факторами, имеют логнормальный закон распределения и функциональную связь с 1ц, статистическое распределение которого

описывается, законом Гаусса. С учетом этого определяются основные числовые характеристики распределения параметра П во взаимосвязи с разбросом 1к:

математическое ожидание

1

1 Г

М„ (х, у) - - I

\/гл бга 0

дисперсия

га

1 (х - а)2

со — — -

га 2бг

х е ах * МПн(у)

!)„ (х;у) =

[/¡гя бга

1+т т

х е

га

(х - а)г

2бг

ах

мп„г(У) - [Мп(х;у))!

Далее, используя эквивалентную схему АК, проводится анализ вероятностных характеристик У-параметров методом Монте-Карло. У-параметры АК определяются через параметры элементов ЭСТ, при этом составляющие У-параметров для построения автоматизированной процедуры формализованы и приведены к выражениям вида: д1К = (ад+а, Гг)/(1+а3 Гг), с1к=а4+а5/(1+а3Гг), где 1, к - могут принимать значения равные 1 и 2; Т - частота, Гц; а,.....а5 - постоянные величины, зависящие от режима и определяемые через параМетры элементов ЭСТ.

Установленные в третьей главе параметры теоретико-вероятностной модели АК, числовые характеристики распределений пассивных элементов микросхем являются основой-для разработки базы данных.

В чвпэерпоа главе рассматривается проблема прогнозирования и оптимизации серийноспособности МЭУ на этапе схемотехнического проектирования, при этом выбран и обоснован численный метод вероятностно-статистических расчетов микросхем, позволяющий учесть их специфические особенности. Предложен метод сокращения числа арифметических действий при статистическом анализе Микросхем по сравнении со стандартными методами, заключающийся в разбиении общей ковариационной матрицы на подматрицы ковариаций

пленочных элементов и отдельных активных компонентов в силу их стохастической независимости. В данной главе исследовано влияние различных доз интегрального потока электронов Фе (101г э/см2,' 5.10'3 э/см2, 5.1014 э/смг) -на вероятностные характеристики параметров микросхем. Установлено, что введение отрицательной обратной связи (ООО) в усилительные схемы улучшает стабильность функциональных параметров при воздействии ионизирующих излучений. Степень стохастической взаимосвязи между функциональными параметрами микросхем зависит от дозы облучения и величины 00С. Расчетные зависимости представлены в виде графического и табличного материала.

В работе проведена оценка чувствительности выходных параметров и процента выхода годных микросхем к параметрам элементов и компонентов. Среднее значение функционального _параметра у, записывается в виде интеграла: у3 (х) = J у3 (х) . р(х.х) йх.

Дифференцируя этот интеграл по_параметру х , получим следующие производные: 9у! (х)/й(х)=Г]/(х-х)у3 (х)р(х. х)йх=й"1Му3 (х) (х-х).

Отсюда получим выражение для коэффициента чувствительности З-того функционального параметра к 1-тому параметру элементов:

Б1, -

Г

Му3 (х) • (х-х) «У1

где - 1-тая компонента вектора 2.

Переходя к оценкам методом Монте-Карло получим выражение: *

* у5 • х>

р=1

Б3 * х,

Г

- X

У^

, В данной главе решается задача статистической оптимизации се-рийноспособности МЭУ. при этом в качестве целевой функции используется критерий максимального процента выхода годных устройств.. который оценивается вероятностью нахождения , функциональных параметров микросхем в области работоспособности Р=Р{уь9). Схема считается работоспособной, если удовлетворяются ограничения на функ циональные параметры, задаваемые системой неравенств

ах < У1 (х,, х2,

, х„) < Й! . • 1 = 1. ш.

При оптими: щии по указанному' критерию заыча форшруется следующие образом: определяется вектор средних значени., параметров

^элементов х* .= (х^, хг'

обеспечивающий максимум

вероятности удовлетворения условий работоспособности.В программном комплексе для оптимизации по проценту выхода годных, используется алгоритм МХпм = MX" (v, «= const), который означает, что математическими ожиданиями тХк"*1 параметров элементов микросхем на п»1 шаге оптимизации, являются математические ожидания mXk*n параметров элементов, вычисленные для схем. удовлетворяющих всем условиям работоспособности на предыдущем п- м шаге оптимизации. Данный алго ритм реализуется методом Монте-Карло, позволяющим на каждой итерации выделить годные схемы и вычислить соответствующие тХ„'п.

Для статистической оптимизации микросхем используется интерактивный .метод, позволяющий сократить' время за счет автомат» -ческого определения объема выборки на каждом из шагов итерауш. При решении задач прогнозирования начальной схемной'надежности И возникает необходимость в проверке однородности статистических выборок' (с целью их дальнейшего объединения); полученных на раэлич ных этапах наблюдений за функционированием объектов. В работе

пользуется критерий проверки однородности, статистика ксюрога имеет вид : Pi=X11/X2ll при £21>0, где Xlti Х21 - опенки 1-ю пара! тра закона распределения, полученные соответственно на перген и втором.этапах наблюдений.

В стохастической постановке принято считать, что гипепеза еб

однооодности статистических выборок Н0 принимается с уровнем значимости а, если, статистика- критерия pt находится в пределах нижней

и верхней границ доверительного интервала, информация однородна, если pi t [р1и, р1в']. Для нормального, усеченного нормального и

логнормального распределений параметров микросхем получено Екражг-

ние для плотности статистки критерия р:

1 гг (1-й)2 Гр"(и/Н0) - —■ ехр--- -

* 1+Ф

/ пк ( -V п

1 и2

+ —

к

ехр

»Лл (п- + - ]

V к. п )

V п К '

На основании полученных результатов проведены расчеты критической области для задачи проверки гипотезы об однородности выборок. элементы которых подчиняются указанным законам распределения.

В конце главы проведен анализ точности оценок вероятностных характеристик параметров микросхем для установления степени неопределенности результатов испытаний. В качестве меры неопределенности используется энтропиг позволяющая определить количество информации, которая содержится в априорных данных, и тем самым показывается, насколько информативней объединенная оценка характеристики надежности по сравнению с оценкой, использующей только текущую информацию. 'В программном комплексе прогнозирования и оптимизации серийноспособности" используется объединенная оценка параметров микросхем.

В пяпоа злаее рассматриваются вопросы прогнозирования и оптимизации серийноспособности микроэлектронных устройств на этапе конструктарско-топологического проектирования. Разработка топологии микросхем, в конечном итоге, есть результат некоторого компромиссного решения, удовлетворяющего требованиям схемотехники, технологии производства, конструкции и условиям эксплуатации. Важны!.! обстоятельством при статистических расчетах и оптимизации параметров микросхем является учет корреляционных связей между параметрами элементов и компонентов (Х1,Х3), так как это влияет на статистические характеристики выходных - параметров устройств. В сеязи с этим предложен способ' классификации коэффициентов корреляции по степени их влияния на статистические характеристики выходных параметров ^ путем введения понятия коэффициента чувствительности среднеквадратического отклонения функциональных параметров бРК к изменению коэффициентов корреляции гШ] :

ЗХ!

Зх,

6x1 '&Х1

* 1 X 3

1 г ЭФп2 г I 0ФЛ2 г 0Ф,лг

Пвд

ЙФ.Л2 1 йФлг

_ 'Х1Х1 '"X 1

Г

Определение значений коэффициентов чувствительности осуществляется в программе статистического анализа схем до этапа* топологического проектирования, что позволяет сократить трудоемкость вычислений. Используя значения коэффициентов чувствительности и зависимость величины корреляционной связи между пленочными элементами микросхем от расстояния между ними Гх1х1-Г(с^3). получено выражение для критерия Рб оптимального размещения пленочных резисторов на подложке, минимизирующее бРк

П П • С141

1=1 ¿=1+1 |аи|

где а,} - модули коэффициентов чувствительности; г,, - коэффи-циенты. принимающие следующие значения: fí - 1. С2=0 при аи < О', = 0. = 1 при аи >0. Таким образом, задача формулируется в следующем виде. Имеется множество пленочных резисторов 1=1. п . характеризующееся матрицей коэффициентов чувствительности выходного параметра -А*. ' Необходимо получить размещение резисторов на подложке с размерами ЬхН. минимизирующее коммутациои ныГ: критерий, использующий суммарную длину связей Гс

пЧ п Рс - I I Ом'Йм .

1=1 М-1 1 л

и кпитерий с учетом ограничений: ЩП^ - 0. 1. ^ТО - 0; Ч8 В = 1. где 0 - запрещенные для размещения резис-

торов зоны на подложке (занятые навесными компонентами); ц® -значения конструктивно-технологических параметров 1-го элемента (например, температура): 14вд<)П - допустимые значения этих параметров.

Для минимизации дисперсии выходных параметров микросхем разработан алгоритм оптимального размещения пленочных резисторов по подложке по критерию Гб. При решении многокритериальной задачи размещения используются стохастические адаптш..ые алгоритмы, которые позволяют выбрать необходимое решение в области Парето, основываясь на системе предпочтений лица, принимающего решения. Оценка решений осуществляется путем адаптивной свертки критериев в виде

I

Г » £ (V Р^ , 1=1

где - ;.мированные значения критериев, определяемые по выра тению = (Р, * )/(К1" * -Г! *). Р," и р!*' - минимальное и мак симальяое значения 1-го критерия в области Парето.

Шастая глава посвящена разработке информационного и прогр-ммного обеспечений проблемно-ориентированной 'подсистемы прогнозирования и оптимизации серийноспособности микросхем в рамках интегрированной САПР МЭУ. Отмечено,. что в основу организации информационного обеспечения современных интегрированных САПР должен быть положен подход, в рамках которого несколько частных баз данных (БД) сопрягаются с помощью специальных программных интерфейсов. Детально рассматривается одна из частных БД, являющаяся ядром системы статистического моделирования аналоговых микросхем. База данных статистического моделирования и оптимизации реализуется с использованием существующих стандартных СУБД, либо на основе разработки специализированной СУБД.

Опыт эксплуатация САПР позволяет сформулировать следующие основные требования к СУБД, работающей в комплексе с системой проектирования и имеющей: минимальные затраты оперативной и дисковой памяти, позволяющей использовать СУБД в качестве подсистемы САПР; интерфейс с прикладными программами (одна из основных функций ОУБД заключается в выполнении-запросов со стороны прикладных программ системы); высокую скорость обработки запросов, поступающих от прикладных программ и пользователей в автономном режиме работы; язык описания данных и запросов пользователя, понятный инженеру- схемотехнику : ориентацию на структуры данных, типичных для систем схемотехнического проектирования.

При ориентации на широкий спектр применения универсальные СУБД требуют, как правило, большего объема дисковой и оперативной памяти. Что с сочетании с большим объемом программного обеспечения самой системы статистического моделирования приводит к неэффективному использованию вычислительных ресурсов ЭВМ. Таким образом, в работе делается вывод о целесообразности разработки для САПР прогнозирования и оптимизации серийноспособности аналоговых микросхем специализированной СУБД.

Проанализировав логическую структуру информации, необходимой дня проектирования^ предложено использовать в качестве модели базы реляционную модель структуры данных как наиболее удобную и легкую в реализаций. Разработана программа "Система управления библиотекой математических моделей компонентов" (СУБ ММК), предназначенная ллч создания, модифицирования и поиска данных о ММК микросхем.

Данный программный продукт представляет собой специализированную СУБ'реляционного типа. '

Система управления библиотекой САПР аналоговых микросборок ориентирована в первую очередь на пользователя непрофессионала в программировании. Общение с системой подобно работе в режиме ASSIT такой популярной СУБД,как " d'Base-111-Plus". Пользователь имеет дело с многоуровневым меню, движение по которому осуществляется с помощью общепринятых клавиш управления или с помощью манипулятора "мышь". В систему встроена контекстная подсистема помощи и подсказки; В любой момент работы пользователь имеет информацию о текущем положении, а также знает, что можно сделать дальше.

Поиск, вставка, удаление, модификация данных производится пользователем в- терминах соответствующих кортежей.

Важная часть любой СУБД - обеспечение целостности и непротиворечивости данных. Логические ограничения, которые накладываются на данные, есть ограничения целостности. Ограничения используются в моделях данных для ' поддержания целостности данных при функционировании системы, то есть СУБД должна обеспечивать непротиворечивость данных заданным ограничениям при переводе БД из одного состояния в другое. Разработанная СУБ обеспечивает соблюдение этих требований. При появлении в библиотеке дублирующих строк второй дубль автоматически удаляется. При выполнении "опасных" для данных действий от пользователя требуется дополнительное подтверждение. СУБ достаточно проста и надежна. Система предоставляет пользователю удобный дружественный интерфейс: многооконность. многоуровневое меню, "мышь". Обеспечивается защита от несанкциониро1 ванного доступа путем установки пароля и кодирования данных. Структура меню головного модуля СУБ приведена на рис. 2.

Система реализует следующие основные функции:

1) создание и модификацию структур данных. Пользователь попадает в стандартное окно ввода. С помощью встроенного редактора-в диалоговом режиме он производит описание структуры данных (определяет типы элементов,- их имена, обозначения параметров и так далее). при этом допустима частичная модификация структуры данных. Система осуществляет автоматически контроль за конкретностью действий пользователя. После описания структуры вводятся числовые значения и дополнительная информация (в поле комментария);

Помощь Файл

Коррекция

Просмотр

Поиск

Сортиррвка

Установка

По номеру По имени

Типа Поля

Элемента

По номеру 'По имени По значенк

Описание структуры библиотеки Редактирование данных

Загрузка Выгруа;а Запись Кодирование Декодирование Смена директории Копирование Переименование 'Удаление Пароль Отчет Выборка

Внешний редактор

Информация

ДОС

Выход

г-о ?о

Во всей библиотеке В выбранном типе В отдельном элементе

Типы электронных компонентов Обозначения электронных компонентов Характеристики математических моделей

Рис. 2.

Структура меню головного модуля СУБ

• 2) просмотр и выделение данных (пользователь может просмотреть введенную информацию, а также в интерактивном режиме' выделить необходимую информацию для последующего включения в печатный от. чет):

3) сортировка данных (может быть проведена в пределах всей базы или в рамках данных одного типа, где данные упорядочиваются в алфавитном порядке);

4) поиск данных (диапазон поиска также варьируется от всей базы до одного типа и поиск проводится по имени данного или по условию, которое формируется при применении операций отношения над параметрами);

5) очистка данных (часть данных или все данные инициализ^у-ются нулями);

6) удаление данных (из базы удаляется часть данных или все данные);

7) копирование данных (создается копия текущей базы данных);

8) формирование печатного отчета (разделы и содержание формируются в диалоге с пользователем);

9) получение информации о доступных пользователю ресурсах: доступное дисковое пространство, доступная оперативная память, а также характеристики загруженной базы данных (количество записей, размер файла, дата, время и так далее);

10) выход в тень ДОС (в случае необходимости выполнения каких-либо операций в MS-DOS не обязательно выходить из программы);

11) смена текущего директория (программа написана с использованием техники объектно-сриентированного программирования, с применением библиотеки Turbo-Vision).

Пр-ограмма состоит из ряда модулей, которые физически располагаются в нескольких файлах:

SCL. PAS - головной (управляющий) модуль СУБ. В этом.модуле связываются в единое целое все остальные части программы и в соответствии с заложенной логикой .осуществляется передача управление и обн^н данными между различными частями программы;

UTILUNIT.PAS - дополнительный модуль СУБ, содержащий процедуры, реализующие некоторые общие функции СУБ, например, переименование файла, запуск внешней программы, стирание файла, очистка распределенной динамической памяти и другие сервисные функции;

аЬОВОСЬ.РАЗ - модуль глобальных описаний программы. Здесь описываются основные типы данных, используемые в программе, определяются глобальные переменные, константы и др.

Запуск программы производится стандартным образом путем ввода ее имени. Программа работает как в составе САПР аналоговых микросборок, так и автономно.

Для реализации основной концепции - концепции прогнозирования и оптимизации серийноспособности аналоговых микросхем как на этапе схемотехнического, так и на этапе конструкторско-топологического проектирования, рассмотренной в четвертой и пятой главах- разработана общая организация и специальное программное обеспечение подсистемы оптимального проектирования схем в рамках интегрированной САПР микроэлектронных устройств.

Структура типовой САПг- аналоговых микросхем имеет несколько уровней иерархии и показана на рис. 3. ■ ' '

Рис. 3. Структура типовой САПР АМСБ

На верхнем уровне можно выделить следующие элементы:

1) файлы пользователя с исходной информацией и результатами проектирования, содержащиеся в рабочем каталоге;

2) программные модули, обеспечивающие собственно процесс проектирования (программа САПР);

3) информационные файлы библиотеки параметров математических моделей элементов и компонентов;

^ 4) программа работы с библиотекой (программа СУВ). Программа САПР обеспечивает выполнение следующих функций: интерактивное управление процессом проектирования с выбором последовательности проектных процедур и методов оптимизации характеристик проектируемой аналоговой микросборки; информационную связь с файлами библиотеки; . создание и поддержка архива исходных файлов и файлов результатов.

В соответствии с одним из основных принципов структурного программирования, состоящем в • разработке каждого уровня представления программы "сверху-вниз" от вызывающих модулей к вызываемым. структурное кодирование программы начинается с головного модуля - управляющей программы. Упрощенная структура управляющей программы, в которой выполнение каждого оператора действия предпо лагает вызов соответствующего модуля, позволяет выполнить шесть основных режимов расчетов и некоторые комбинации этих режимов, заданные операторами условия. В зависимости от конкретной реализации структуры, включающей переход по признаку режима и от принятого на входном языке способа задания режима расчета, можно осуществить расчет каждого режима в отдельное™, последовательности режимов.

Программное обеспечение проблемно-ориентированных подсистем проектирования аналоговых микросхем выполнено на алгоритмическом язык ПАСКАЛЬ для,ПЭВМ типа IBM PC/AT. имеет модульную структуру и функционирует в турбо-среде. Программное обеспечение подсистем содержит 1400 строк, разбитых на 4 файла: MMAIN.PAS - содержит основной модуль; MPROC.PAS - все процедуры, используемые при работе программы;MVAR.PAS - 'писаны переменные: CMPLX.PAS - процедуры работы с комплексными переменными.

В программно-методическом комплексе используются 19 основных процедур и подпрограмм.связь между которыми осуществляется посредством формальных и фактических параметров..

Основные научные результата-работ и формулируются следующим образом.

1. Исследованы особенности промышленных интегрированных САПР ПЗУ с позиций их использования для прогнозирования и оптимизации серийноспособности аналоговых гибридных интегральных схем и мик-; осборок. Показаны возможности прогнозирования и оптимизации серийноспособности схем, ориент рованкые на основные подсистемы интегрированной САПР МЭУ.

2. Сформулирована и обоснована главная концепция построения САПР ПЗУ - объединение этапов схемотехнического и конструкторс-ко-топологического проектирования для достижения главной цели -повышения процента выхода годных изделий и обоснован выбор метода статистического анализа (Монте-Карло). а учетом реальных распределений как параметров БТ. пассивных элементов,, компонентов, так и выходных параметров достаточно сложных микроэлектронных устройств.

3. Предложена и исследована вероятностная модель БТ, учитывающая случайный разброс статического режима и обобщенные зависимости параметров модели БТ от режима, температуры и ионизирующих излучений, на основе которой разработана структурная схема алгоритма и программа расчета статистических характеристик У-параметров БТ с учетом влияния дестабилизирующих факторов, включающая автоматизированные процедуры выдачи информации по параметрам транзисторов из библиотеки исходных данных.

4. Разработана автоматизированная процедура моделирования многомерных случайных векторов параметров микросхем с заданной, корреляционной матрицей для произвольных законов распределения!

5. Предложены методы определения основных числовых вероятностных характеристик "усеченных" распределений на основе использования специальных математических функций, позволяющие исключить трудоемкий этап численного, интегрирования, повысить точность и сократить машинное время.

6. Для непрерывных двух- и трехпарамотрических плотностей распределения нормального, логнормального и вейбулловского.законов, на основе использования метода максимального правдоподобия, разработаны специальные процедуры,, позволяющие производить оценки параметров плотностей распределения, в подсистеме статистической оптимизации интегрированной САПР.

7. Предложена методология построения автоматизированной подсистемы прогнозирования и оптимизации серийноспособности микроэлектронных устройств, структурная схема, и программное.обеспечение которой представлены в форме проблемно-ориентированных пакетов программ, специализированного банка данных.« инвариантной обслуживающей, подсистемы.

8. Разработан алгоритм прогнозирования серийноспособности микросхем при воздействии дестабилизирующих факторов, позволяющий на этапе схемотехнического , проектирования'МЭУ оценить

вероятностные характеристики их функциональных параметров и возможности повышения радиационной стойкости микросхем.

9. Предложен метод уменьшения машинного времени при статистическом анализе микросхем, заключающийся в разбиении общей ковариационной матрицы на подматрицы ковариаций пленочных элементов и отдельных активных компонентов в силу их стохастической независимости.

10. 'Разработаны процедуры анализа и синтеза допусков, выполняющие математическое моделирование выходных функциональных параметров аналоговых микросхем на основе метода статистических испытаний. с применением усложненных статистических математических моделей, элементов и компонентов, позволяющих определять числввые характеристики статистического разброса и коэффициенты чувства тельности выходных функциональных параметров к параметрам математической модели элементов и компонентов микросхем в режиме анализа. а также проводить статистическую оптимизацию по критерию максимального выхода годных при заданных ограничениях на выходные параметры коррекцией номиналов параметров элементов и компонентов с автоматическим определением требуемого числа статистических испытаний на каждом из шагов итерации и момента'достижения оптимальной точки. -

11. При использовании параметрических и непараметрических методов оценки однородности статистических выборок предложена методология использования объединенной оценки, полученной в результате совместного учета текущей и априорной информации о параметрах элементов и компонентов микросхем (при этом для анализа неопределенности оценок надежности; получаемых с использованием априорной и текущей информации, применена характеристика энтропии).

12. В рамках интегрированной системы Р-САБ для этапа конструкторского проектирования разработан алгоритм оптимального размещения пленочных элементов микросхемы на подложке, позволяющий на основе использования коффициентов ■ чувствительности среднеквадратического отклонения выходного -параметра к изменениям коэффициентов корреляции, минимизировать дисперсию функционального параметра микросхемы.

13.. Предложена структура информацинного обеспечения процесса проектирования,. содержащая файлы библиотеки параметров элементов и компонентов аналоговых микросхем, программные модули управления проектными процедурами и программу работы с файлами библиотеки.

14. Для функционирования в среде операцинной системы MS-DOS на ПЗЕМ типа IBM PC AT создано программное обеспеченна системы прогнозирования и оптимизации серийноспособности аналоговых микросхем. включающее следующие основные функциональные части: управляющую программную оболочку, обеспечивавшую информационные связи для выполнения расчетных процедур и дружественный интерфейс с пользователем на основе многоуровнего мена; набор модулей проектирования; модуль управления библиотекой; библиотечнные файлы данных. . _

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Крюков Ю.Г., Шишкин В.М., Лозовский A.B." Статистический метод расчета допусков ня функциональные параметры ГИС в рабочем диапазоне температур // йежвуз. сб. науч. тр. - Рязань. 1976. -Выл. 2.- С. 83-87. • .

2. Крюков D. Г.. Шишкин В.Н. Оценка влияния изменения коэффициентов корреляции на характеристики ГИС // Всесоюз. науч.. конф., поев. Дню радио. - Н. . 1977.- С. 91-96.

3. Шишкин В.М. Исследование вероятностных характеристик параметров ГИС // Кежвуз. сб. науч. тр. - Воронеж, 1977,- С. П-19.

4. Крюков D.Г., Шишкин В.М., Горлова З.М. Вопросы минимизации дисперсии схемной функции гибридных интегральных схем // Тез. докл. XXXlü Всесоюз. науч. сессии, поев, дню Радио.- М.: Радио и связь. 1978. - С. 77-78.

5. Шишкин В.Н. Исследование .чувствительности конструктивно-технологических параметров для совокупности выходных характеристик интегральных транзисторов // Всесоюз. шк.- семинар "Чувствительность, оптимизация, проблема решения".- Воронеж, 1978.-

С. 60-66. . •

6. Крюков Ю.Г.. Шишкин В.М. Чувствительность дисперсии схемной функции к изменении коэффициентов корреляции между первичными параметрами элементов // Науч. -техн. сб. "Вопросы радиоэлектроники". Сер. Техника радиосвязи .- 1978,-Вып. 7, - С. 134-141.

7- Крюков Ю.Г.. Шишкин В.М.. Кирпичев A.B. Определение процента выхода годных гибридных интегральных схем графо-аналитичес-ким способом ff Радиотехника.- 1979.- Т.34^- К 2.- С. 88-90. -

8. Шишкин В.М. Расчетно - аналитический метод .. определения •• процента выхода годных ГИС//Сб.науч.тр. "Системы и' .средства

обработки передачи и приема информации",- Воронеж. 1980.- С. 12-14.

9. Шишкин В.М. К вопросу определения процента выхода годных интегральных бескорпусных транзисторов, - Воронеж.-12 с. Деп. ЦНИИ "Электроника", ИГР 108 св-Д82. 1981.

10. Крюков р.Г., Шишкин В.М. Прогнозирование процента выхода годных ГИС на этапе схемо-конструкторского проектирования // Первая Всесоюз. конф. "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов".- Кишинев, 1982,- С.23-27.

11. Шишкин В.М. К вопросу моделирования параметров элементов гибридных интегральных схем. - Воронеж. 1983,- 7 с,- Деп. в ЦНТИ "Ияфорисвязь" 22.11.83. N 1677-83.

12. Шишкин В.М. Инженерная методика определения вероятностных ' характеристик "усеченных" законов распределения параметров ГИС ,

Тез. докл. Всесоюз. науч. -техн. конф."Теория и практика конструирования и обеспечение надежности и качества электронной аппаратуры И приборов".- Воронеж, 1984.- С.. 34-39.

13. Крюков Ю.Г., Шишкин В.М.. Горлова З.М. П007637. Статистический анализ, прогнозирование и оптимизация параметров аналоговых ГИС //Алгоритмы и программы. - М.:ВНТИЦЕНТР. - N6 (63).- 1984.-45 с.

14. Крюков D. Г., Шишкин В.М., Питолий В. М. Прогнозирование радиационной стойкости высокочастотных ГИС // Техника средств связи. Jep. Техника,радиосвязи Í- 1984,- С. 144-148.

15. A.c. N1204110 СССР. МКИ3 Н 03 F 3/45. Диференциальный усилитель /Ю.Г.Крюков. В.М.Шишкин. В.М.Питолин. и др.- N3739309 //Открытия. Изобретения, - 1985.- N9,- С. 16-18.

16. Шишкин В.И., Г толин В.М., Горлова З.М. Автоматизирован1 ный анализ влияния радиационных воздействий на параметры транзисторов и интегральных схем // Тез. докл. Второй Всесоюз. конф. "Физические основы деградации полупроводниковых приборов". - Кишинев, 1986. - Ч. 2,- С. 32-37.

17. .Крюков Ю. Г.. Шишкин В.М., Питолин В.М., Рындин A.A. Схемотехнические методы повышения радиационной надежности ГИС и _МСБ при их автоматизированном проектировании // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. симпоз. "Надежность и качество в приборостроении и радиоэлектронике",- Ереван, 1986,- Ч. 2,- С. 58-59.

18. Шишкин. В.М.. Питолин В.М. Анализ вероятностных характеристик компонентов низкочастотных микросборок с учетом ограничений входного контроля // Там же.- С.156.

19. Шишкин В.М., Питолин В.М. Анализ сходимости вырожденного гиперге-метрвческого ряда для выполнения статистических расчетов // Математическое и алгоритмическое обеспечение оптимизации сложных систем: Сб. науч. тр. - Воронеж, 1987.-.С. 50-54.

20. Крюков Ю.Г.. Шишкин В.И., Питолин В.М. Математическое и программное обеспечение подсистемы статистического моделирования и оптимизации аналоговых микроэлектронных устройств // Тез. докл. ХП Всесоюз. конф. по микроэлектронике. Ч. V. - Тбилиси, 1987,- с. 44.

21. Шишкин В.М.. Питолин В.М. Оптимизация допусков параметров ГИС на этапе схемотехнического проектирования // Тез. докл. 'П Всесоюз. науч.-техн. конф. "Технология и конструирование ГИС и вопросы их производства".- Ярославль, 1988.- С. 129-130.

22. Шишкин В.М., Пито чин В.М. Подсистема прогнозирования надежности и стабильности аналоговых микроэлектронных устройств для интегрированной САПР МЭА // Тез. докл. к зон. конф. 11 Методы прогнозирования надежности проектируемых РЭА и ЭВА",- Пенза, 1988,-

С. 57-58.

23. Крюков Ю.Г.. Шишкин В.М. Вероятностные характеристики и статистическая оптимизация параметров гибридных интегральных схем: Учеб. пособие. - Воронеж: ВПИ, 1988. - 71 с. .

24. Крюков Ю.Г., Шишкин В.М., -Кирпичев А.Б.- Модернизация подсистемы статистического анализа и оптимизации интегральных схем // Межвуз. сб. науч. тр.. "Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах". - Воронеж, 1988.- С. 74-77.

25. Крюков Ю.Г.. Шишкин В.М., .Кирпичев А.Б. Оптимизация микросхем с использованием метода поиска глобального экстремума // Тез. докл. XVII отрасл. науч.-техн. конф. "Техника средств связи". Центр, отрасл. орган науч.-техн.информ. "ЭКОС".- Вороне®, 1989. -С. 72.

26. Шишкин В.М., Питолин В.М., Дубровский Ю. В. Аппроксимация-зависимости параметров компонентов МСБ от уровня дестабилизирующих факторов ортогональными многочленами // Межвуз. сб. науч. тр. • "Модели и алгоритмы оптимизации в автоматизщюванных системах".-Воронеж, 1989.- С. 40-43.

27. Крюков Ю.Г.. Шишкин В.П., Питолин В.М. Алгоритмы оптимального схемотехнического проектирования аналоговых МЭУ'с учетом влияния внешних факторов. // Межвуз. сб. науч. тр. "Алгоритмы моделирования и оптимизации автоматизированных систем",- Воронеж, • 1990.- С. 136-141.

28. Крюков D.Г.. Шишкин В.М., Кирпичев A.B. Пакет программ оптимизации начальной схемной надежности аналоговых ГИС и МСБ // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. "Проблемы обеспечения высокой надежности микроэлектронной аппаратуры". - Запорожье. 1990.-

С. 162.

29. Крюков Ю.Г., Шишкин В.М.. Кирпичев А. Б. Исследование влияния входного контроля на начальную схемную надежность аналоговых ГИС и МСБ // Тез. докл. ВНТК "Автоматизированные системы обеспечения надежности радиоэлектронной аппаратуры",- Львов, 1990.-С. 23-25.

30. Крюков Ю. Г., Шишкин В.М., Питолин В.М. Программная реализация процедур оценки влияния корреляционных связей на параметры аналоговых МЭУ // Тез. докл. Всесоюз. совещ.-семинара " Интерак тивное проектирование технических устройств и автоматизированных, систем на персональных ЭВМ".- Воронеж. 1991.- С. 68.

31. Кирпичев A.B.. Крюков р.Г., Сакалаускас Л.Л., Шишкин В.М. Разработка системы стастического моделирования и оптимизации линейных интегральных схем // Тез. докл. рос. науч.-техн. конф. "Ме-тод^ оценки и повышения надежности РЭС",- Пенза, 1991.-С.105-106.

32. Крюков Ю.Г., Йоваленко М.П.. Шишкин В.М. Информационное обеспечение подсистемы прогнозирования надежности и стабильности аналоговых МЭУ // Там лее. - С. 106-108.

33. Шишкин В.М. Система статистического моделирования и оптимизации параметров линейных микросхем // Информ. сб. НИИ эконом, и информ. по радиоэлектро-чке: Законченные разраб. орг. академ. й вуз. науки. Перечень 3-91.- ¡L. 1991.- С. 6-7.

34. Шишкин В.М. Автоматизированная процедура формирования макромодели ОУ // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВПЙ. 1992. - С. 154-157.

35. .Крюков Ю. Г.. Питолин В.М., Шишкин Ъ.л. Програмно-методм-ческлй комплекс оценки и обеспечения надежности аналоговых МЭУ на этапе схемотехнического проектирования // Тез. докл. , мекдунар. техн. конф. "Методы и средства оценки и повышение надежности приборов, устройств и систем". - Пенза. 1992,- С. 81-83.

36. ПитолиИ В.М., Шишкин В.М. Организация математического обеспечения ГОЖ оценки и обеспечения и радиационной надежности аналоговых МЭУ и Тез. докл. Междунар. науч.-техн. семинара

"Моделирование и контроль качества в задачах обеспечения надежности радиоэлектронных устройств".- Шауляй, 1992,- С. 11-12.

37. Ю.Г. Крюков, В.М. Шишкин, А.Б. Кирпичев. Графоаналитический способ определения выхода годных низкочастотных интегральных бескорпуснкх транзисторов // Межвуз. сб. науч. тр. "Материалы, элементы и устройства функциональной ..электроники".- Воронеж, 1992.- С. 102-107.

38. Шишкин В.М. Метод.оценки вероятностных характеристик усеченных распределений . параметров МСБ на ПЭВМ // Тез. докл. рос. совещ. -семинара "Оптимальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем".-Воронеж, 1992.- С. 33.

39. Шишкин В.М. Интерактивная процедура анализа параметрической чувствительности микросборок // Там же. С. 41.

40. Шишкин В.М.. Сакалаускас Л.Л. Оптимальный выбор числа статистических испытаний при максимизации процента выхода годных • МСБ // Матер. Всерос. совещ.-семинара "Высокие технологий в проектировании технических устройств и автоматизированных систем".- Воронеж. 1993.- С.79-80. *

41. Шишкин В.М. Методология построения автоматизированной подсистемы прогнозирования и оптимизации серийноспособности микроэлектронных устройств // Матер. Всерос. совещ. -семинара "Высокие технологии в проектировании технических устройств,« автоматизированных систем". - Воронеж, 1993.- С. 12-14.

42. Шишкин В.М. Оптимальный синтез средств информационного •обеспечения подсистемы прогнозирования и оптимизации начальной • схемной надежности МЭУ // Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. "Методы и средства, оценки и повышения надежности приборов, устройств и систем". - Пенза, 1994,- С. 70-71.

43. Шишкин В.М. Концепция прогнозирования и оптимизации се- ■ рийноспособности схем в интегрированной САПР микроэлектронных устройств // Тез. докл. Всерос. сбвещ.-семинара "Математическое обеспечение высоких технологий в технике,' образовании и ,медицине";-Воронеж, 1994,- С. 136-137.. ' "'

44. Шишкин В.М. Информационное обеспечение подсистемы прогнозирования и оптимизации серийноспособности ыикроэлектронных устройств // Тез. докл. Всерос. .совещ. -семинара "Математическое обеспечение высоких технологий в технике, -образовании и медицине". - ■ Воронеж. 1994.- С.146-147.

45. Шишкин В.М. Оценка эффективности использования специальных математических функций в численных методах прогнозирования и оптимизации МЭУ // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз. сб. науч. тр.- Воронеж: ВГТУ. 1994.-С. 96-104. '

ЛР № : 20419 от 12.02.92.

Подписано к печати 13.03.95. Объем 2,0 усл. печ. л.,

уч. -изд. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ N /СЗ Воронежский государственный технический университет 394023. Воронен, Московский проспект," 14 Участок оперативной полиграфии Воронежского государственного технического университета