Modellierung der Zuverlässigkeit bei Entwurf und Verifikation von Mixed-Signal-Schaltungen

Die zunehmende Verbreitung von Elektronik im Alltag und die weitere Verringerung der Strukturgrößen stellen neue Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit integrierter Schaltungen. Die Arbeit zeigt ein systematisches Vorgehen zur Modellierung des funktionalen Schaltungsverhaltens und ergänzt es um neue Verfahren zur Berücksichtigung zuverlässigkeitsrelevanter Schaltungseigenschaften. Etablierte Verfahren aus der Mechanik zur Behandlung der Zuverlässigkeit werden auf die Degradationseffekte integrierter Halbleiterbauelemente angewandt. Entsprechende Lebensdauermodelle zu relevanten Degradationsmechanismen sind dargestellt. Ausgehend davon werden allgemeine Maße zur Zuverlässigkeitsbewertung von Bauelementen unter Anwendungsbedingungen abgeleitet. Die Diskussion von Methoden zur Analyse der Zuverlässigkeit ganzer Schaltungen im Entwurf rundet die Darstellung ab. Die entwickelten Verfahren dienen der Unterstützung eines schnellen und fehlerfreien Entwurfs sicherer und zuverlässiger Schaltungen. Die Optimierung einer Schaltung hinsichtlich ihres Alterungsverhaltens verdeutlicht diesen Nutzen.The widespread use of electronics in everyday life and its ongoing miniaturization poses new demands in terms of reliability and dependability of integrated circuits. Modeling as a means to support circuit and system design has been used for many years, mainly to represent the functional behavior. This thesis aims at the following objectives: • For known modeling techniques regarding the functional behavior a systematic methodology is developed and structured in an integrated modelling flow. • The developed methodology is extended by modeling non-functional characteristics particularly with regard to reliability. In this work reliability modeling covers primarily degradation effects that occur during normal operation and affect the electrical behavior of integrated devices. As an important precondition for the developed methods to consider electrical degradation, linear damage accumulation is assumed. That is, the sequence in time of the applied stress is not important, the damage accumulates linearly over time. As a result a systematic process to model the functional behavior of analog and mixed signal circuits is presented. It is amended by new methods to include reliability relevant characteristics of the circuit. Established methods from mechanical engineering to describe and analyze reliability are adopted and applied to the degradation effects of integrated semiconductor devices. Respective lifetime models for relevant degradation effects are presented. Starting from a generic model structure general measures are derived to assess reliability of devices exposed to application conditions. In addition methods to analyze reliability of large circuits in the design process are discussed. The developed methods support a fast and correct design of safe and reliable circuits. As an example the optimization of a circuit with respect to its degradation behavior is demonstrated.Die zunehmende Verbreitung von Elektronik im Alltag und die weitere Verringerung der Strukturgrößen stellt neue Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit integrierter Schaltungen. Modellierung zur Unterstützung des Schaltkreis- und Systementwurfs wird seit langer Zeit eingesetzt, bisher hauptsächlich zur Nachbildung des funktionalen Verhaltens einer Schaltung. Die vorliegende Arbeit verfolgt zwei Ziele: • Zu bekannten Modellierungsverfahren für das funktionale Verhalten wird eine Systematik entwickelt und in einen durchgängigen Modellierungsablauf abgebildet. • Die Methodik wird um die Modellierung nichtfunktionaler Eigenschaften erweitert, insbesondere werden Verfahren zur Berücksichtigung der Zuverlässigkeit entwickelt. Für die Zuverlässigkeitsmodellierung werden in erster Linie Degradationseffekte betrachtet, die während des bestimmungsgemäßen Betriebs entstehen und sich auf das elektrische Verhalten integrierter Bauelemente auswirken. Als eine wesentliche Voraussetzung für die entwickelten Verfahren zur Berücksichtigung der elektrischen Degradation wird lineare Schadensakkumulation angenommen. Dies bedeutet, dass die zeitliche Abfolge des anliegenden Stresses keine Rolle spielt, sondern sich die entstehende Schädigung linear akkumuliert. Das Ergebnis der Arbeit ist eine systematische Vorgehensweise zur Modellierung des funktionalen Verhaltens von analogen und Mixed-Signal-Schaltungen. Diese wird ergänzt um neue Verfahren zur Berücksichtigung zuverlässigkeitsrelevanter Eigenschaften der Schaltung. Analogien zur Mechanik erlauben es, in diesem Bereich etablierte Vorgehensweisen zur Beschreibung und Analyse der Zuverlässigkeit zu übernehmen und auf die Degradationseffekte integrierter Halbleiterbauelemente anzuwenden. Entsprechende Lebensdauermodelle zu relevanten Degradationsmechanismen sind dargestellt. Ausgehend von der generellen Struktur solcher Modelle werden allgemeine Maße zur Zuverlässigkeitsbewertung von Bauelementen unter Anwendungsbedingungen abgeleitet. Die Diskussion von Methoden zur Analyse der Zuverlässigkeit ganzer Schaltungen im Entwurf rundet die Darstellung ab. Die entwickelten Verfahren dienen der Unterstützung eines schnellen und fehlerfreien Entwurfs sicherer und zuverlässiger Schaltungen. Anhand der Optimierung einer Schaltung auf der Grundlage ihres Alterungsverhaltens wird dieser Nutzen verdeutlicht

Supersonic Cruise Research 1979, part 2

Advances in airframe structure and materials technology for supersonic cruise aircraft are reported with emphasis on titanium and composite structures. The operation of the Concorde is examined as a baseline for projections into the future. A market survey of U.S. passenger attitudes and preferences, the impact of advanced air transport technology and the integration of systems for the advanced SST and for a smaller research/business jet vehicle are also discussed

Data protection and transborder data flows : implications for Nigeria's integration into the global network economy

One of the realities that developing countries like Nigeria have to face today is that national and international markets have become more and more interconnected through the global platform of telecommunications and the Internet. This global networked economy is creating a paradigm shift in the focus of development goals and strategies particularly for developing countries. Globalisation is driving the nations of the world more into political and economic integration. These integrations are enhanced by a globally interconnected network of economic and communication systems at the apex of which is the Internet. This network of networks thrives on and encourages the expansion of cross-border flows of ideas and information, goods and services, technology and capital. Being an active member of the global network economy is essential to Nigeria’s economic development. It must plug into the network or risk being shut out. The global market network operates by means of rules and standards that are largely set by the dominant players in the network. Data protection is a critical component of the regime of rules and standards that govern the global network economy; it is evolving into an international legal order that transcends geographical boundaries. The EU Directive on data protection is the de facto global standard for data protection; it threatens to exclude non-EU countries without an adequate level of privacy protection from the EU market. More than 50 countries have enacted data protection laws modelled on the EU standard. Access to the huge EU market is a major motivation for the current trend in global harmonisation of domestic data protection laws. This trend provides a compelling reason for examining the issues relating to data protection and trans-border data flows and their implications for Nigeria’s desire to integrate into the global network economy. There are two primary motivations for legislating restrictions on the flow of data across national boundaries. The first is the concern for the privacy of the citizens, and second, securing the economic well-being of a nation. It is important that Nigeria’s privacy protection keeps pace with international norms in the provision of adequate protection for information privacy order to prevent potential impediments to international trading opportunities.Public, Constitutional, and InternationalLL. D