Женя достала из ложемента первую плату третьей группы.
На корпусе главной микросхемы стояла лазерная маркировка, и в ней, четвёртым блоком, — код даты. Седьмая неделя.
— Ставлю, — сказала она.
Камера закрылась. Пошёл холод.
Минус тридцать. Выдержка сорок минут.
Нагрузка.
Я смотрел на экран.
Первые пять минут — сто восемнадцать микросекунд. Рост пять процентов. Нормально.
Десятая минута — сто двадцать шесть.
Пятнадцатая — сто тридцать девять.
Двадцатая — сто сорок восемь.
— Растёт, — сказал Марк Борисович.
Двадцать пятая минута — сто пятьдесят семь.
Тридцатая — сто шестьдесят три.
— Записывайте всё, — сказал я. — Каждую точку.
Тридцать пятая — сто семьдесят.
Сороковая — сто семьдесят четыре.
И встало.
Дальше не росло. Сто семьдесят четыре, сто семьдесят три, сто семьдесят пять.
В допуске.
Верхняя граница по техническим условиям — двести микросекунд.
— Чёрт, — тихо сказала Женя.
— Ждём, — сказал я. — Час.
Мы ждали час.
Сто семьдесят четыре. Сто семьдесят шесть. Сто семьдесят три.
— Снимаем, — сказала Женя. — Формально это годное изделие.
— Не снимаем, — сказал я. — Добавьте пульсаций.
— Мы на номинале по ТУ.
— Добавьте до верхней границы допуска по ТУ. Не выше. Мы имеем право гонять изделие в пределах паспортного режима.
Женя посмотрела на меня.
Потом крутанула ручку генератора.
Уровень пульсаций в шине питания пошёл к верхней границе — той самой, которая записана в технических условиях и которую изделие обязано держать.
Сто восемьдесят две.
Сто девяносто одна.
Сто девяносто восемь.
Двести шесть.
— Вышли за допуск, — сказал Марк Борисович и подчеркнул строчку в журнале.
Двести девятнадцать.
Двести сорок.
А на сорок четвёртой минуте цифры на экране погасли, и вместо них пошла ровная строка ошибки.
— Не отвечает, — сказала Женя.
Она произнесла это очень тихо.
В лаборатории стало так тихо, что было слышно, как щёлкает компрессор термокамеры.
— Включите тепло, — сказал я.
Женя поставила плюс двадцать.
Через двадцать две минуты, когда камера прогрелась, плата ответила.
Время отклика — сто тринадцать микросекунд.
Норма.
Идеальная, абсолютная норма. Как будто ничего не было.
Марк Борисович снял очки и долго тёр переносицу.
— Обратимо, — сказал он.
— Обратимо, — подтвердила Женя.
Я стоял и смотрел на экран.
— Остальные пять, — сказал я. — По тому же профилю.
Из шести плат седьмой недели по профилю «минус тридцать плюс полная нагрузка плюс пульсации на верхней границе допуска» ушли в отказ четыре.
Пятая вышла за допуск по времени отклика, но не отказала.
Шестая отработала чисто.
— Две трети, — сказала Женя.
— Выборка шесть штук, — сказал я. — Надо тридцать.
— Тридцать — это трое суток.
— Значит, трое суток.
Мы прогнали тридцать.
К первому ноября у нас был протокол на сорок один лист, подписанный главным метрологом завода, где чёрным по белому стояло:
«Изделия, имеющие код даты изготовления 07, при совместном воздействии пониженной температуры, полной вычислительной нагрузки и пульсаций питания в пределах допуска по ТУ демонстрируют деградацию быстродействия с выходом за пределы допуска и последующим отказом. Отказ обратимый. Изделия групп 22 и 31 в тех же условиях аномалий не демонстрируют. Доля отказов в группе 07 — 19 из 30 (63%)».
Теперь оставалось понять, почему.
В Центральную заводскую лабораторию мы пошли второго ноября.
ЦЗЛ у нас была старая, хорошая, ещё советской постройки, с вытяжными шкафами, кислотами и людьми, которые умеют с ними работать.
Я попросил вскрыть корпуса.
— Вам чего вскрыть? — не понял начальник ЦЗЛ.
— Микросхемы. Надо посмотреть кристалл.
Он посмотрел на меня как на человека, который просит вскрыть яйцо, не разбив скорлупу.
— Дымящая азотная, — сказала Женя. — Шестьдесят градусов, капельно, на корпус. Компаунд растворяется, кристалл и рамка остаются. Работа на полчаса, если вытяжка нормальная.
Начальник ЦЗЛ посмотрел на неё уже иначе.
— Умеете?
— Делала.
Вскрывали четыре штуки: две из группы двадцать два, две из группы ноль семь.
Я смотрел, как в вытяжном шкафу на тёмном корпусе микросхемы, закреплённой в держателе, расползается капля кислоты, и чёрный компаунд оседает бурой кашей, и из-под неё постепенно проступает то, что всю жизнь находилось внутри.
Кристалл.
Прямоугольник кремния размером с гречневое зерно, серо-голубой, с радужным отливом. От него к рамке выводов шли золотые проволочки толщиной в четверть человеческого волоса.
Мы промыли, высушили и положили под металлографический микроскоп.
Марк Борисович сел к окулярам первым.
Он смотрел долго.
— Ну? — не выдержал я.
— Иди сюда, — сказал он.
Я сел к окулярам.
Под увеличением кристалл перестал быть прямоугольником и стал городом: ровные кварталы структур, широкие шины металлизации, по краю — рамка контактных площадок.
А в нижнем правом углу, на свободном поле кремния, стояла надпись. Такая же лазерная, как на корпусе, только микроскопическая: буквы и цифры, которые производитель наносит прямо на пластину.
— Сравни, — сказал Марк Борисович.
Мы положили рядом второй образец, из группы двадцать два.
Та же структура. Тот же кристалл. Та же топология — я сравнивал квартал за кварталом.
А надпись в углу другая.
Не сильно. Три последних символа.
И ещё одно.
На кристалле из группы ноль семь, на самом краю, у угловой контактной площадки, стояла точка.
Маленькая, круглая, выжженная лазером, диаметром микрон двадцать.
На кристалле из группы двадцать два её не было.
— Что это? — спросил я.
Марк Борисович выпрямился.
— Это, Лёша, метка, — сказал он. — Я такие видел в семьдесят девятом, на заводе полупроводников, куда нас на практику возили. Правда, тогда их ставили иголкой.
— Метка чего?
— Отбраковки.
Я не сразу понял.
— Они же не сразу режут пластину на кристаллы, — сказал метролог. — Они сначала её тестируют прямо на пластине, зондами. Каждый кристалл. И те, которые не прошли, помечают, чтобы потом не поставить в корпус.
Он постучал пальцем по столу.
— Раньше каплю краски ставили. Теперь, видать, лазером.
Женя медленно опустилась на стул.
— То есть они прошли по функционалу, — сказала она, — но не прошли по чему-то ещё.
— По температурному диапазону, — сказал я.
Я это не предположил. Я это просто вслух произнёс, потому что всё уже сошлось.
Кристалл, который работает. Кристалл, который выдаёт все паспортные параметры. Кристалл, который отказывает только при совместном действии холода, нагрузки и пульсаций.
Кристалл, забракованный изготовителем по температурному скринингу и помеченный им как негодный для индустриального диапазона.
И потом, вместо того чтобы уйти в утилизацию, упакованный в корпус, промаркированный заводским лазером с заводским артикулом и заводским кодом даты, и проданный.
Как новый.
— Это не подделка, — сказала Женя. — Это настоящий завод, настоящий корпус, настоящая маркировка. Просто внутри лежит то, что должно было уехать в дробилку.
Я сидел в ЦЗЛ и очень медленно осознавал главное.
Не то, что нас обманули. Это было вторично.
Главное было другое.
Моя методика входного контроля проверяла документы — они были настоящие. Проверяла упаковку — она была заводская. Проверяла маркировку под микроскопом и ацетоном — она была нанесена изготовителем. Проверяла геометрию, компланарность, покрытие контактов, шлифы, состав припоя — всё было идеальным, потому что всё это делал настоящий завод.
Я построил систему контроля, которая с абсолютной надёжностью проверяла корпус.
А работает кристалл.