Устройство для неразрушающего контроля качества соединений элементов конструкции изделий электронной техники

Устройство для неразрушающего контроля качества соединений элементов конструкции изделий электронной техники

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки технологии производства изделий электронной техники, например интегральных микросхем и полупроводниковых приборов, и на входном контроле приборостроительных предприятий.

Известно множество диагностических методов контроля качества и надежности ППИ и устройств для их реализации (НЧ-шум, интегральные ВАХ, m-характеристики и др.). Например, в монографии [1] приведены блок-схемы для реализации таких диагностических способов, как контроль качества полупроводниковых изделий с использованием коронного разряда, диагностика полупроводниковых изделий по производным вольт-амперных характеристик, устройства для реализации метода критических напряжений и др. С помощью вышеперечисленных устройств возможен контроль качества полупроводниковых изделий, но не возможно определить качество соединений кристалл-корпус.

Наиболее близким является устройство, предлагаемое в [2]. Оно состоит из станины с расположенным на ней испытуемым изделием. К кронштейну, жестко связанному со станиной, прикреплен датчик малых перемещений, который своим щупом опирается на корпус исследуемого изделий. Датчик связан электрически с преобразователем и регистратором. Совокупность, состоящая из датчика, преобразователя и регистратора, образует измеритель малых перемещений. Генератор импульсов тока электрически связан с исследуемым изделием и регистратором.

Недостатком предлагаемого устройства является то, что применяется регистратор в виде самописца, и второй недостаток - применение высокочувствительного датчика малых перемещений.

Изобретение направлено на автоматизацию процесса измерений механических связей типа кристалл-корпус и повышение чувствительности измерений.

Это достигается тем, что для анализа измерений применяется электронно-вычислительная машина (ЭВМ) и механический рычаг для увеличения чувствительности измерения малых перемещений.

Сущность изобретения: предлагаемое устройство основано на использовании эффекта возникновения упругой деформации корпуса при резком нагреве одного из элементов конструкции, например кристалла полупроводникового изделия (транзистора или интегральной схемы), величина которой достигает порядка десятых долей микрона. По величине упругой деформации можно сделать вывод о качестве и надежности механической связи кристалл-корпус.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из станины 1 с расположенным на ней испытуемым изделием 2. К кронштейну 3, который жестко связан со статиной 1, прикреплен рычаг 4 с плечом

где l₁, l₂ - плечи рычага,

F₁, F₂ - модули сил, действующих на 1 и 2 плечо соответственно.

n - коэффициент механического усиления.

Ко второму плечу рычага 4 прикреплен датчик малых перемещений 5. Датчик 5 электрически связан с усилителем 6 и посредством аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) 7 с ЭВМ 8. ЭВМ 8 связана с монитором 9 и цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 10. При этом ЦАП 10 связан с генератором импульсов 11, который в свою очередь с испытуемым изделием 2, находящимся на станине 1.

Устройство работает следующим образом: с ЭВМ через ЦАП в соответствии с написанной программой подается команда на генератор импульсов 11. Генератор импульсов 11 обеспечивает подачу на изделие 2 импульса тока. При подаче импульса тока полупроводниковое изделие разогревается и по ее корпусу распространяется упругая волна сжатия в случае жесткой механической связи. Перемещения поверхности корпуса через рычаг с плечом усиления n воспринимаются датчиком 5, сигнал которого усиливается усилителем 6, оцифровывается АЦП 7 и поступает в ЭВМ 8, где величина перемещений характеризует качество соединений элементов конструкции контролируемого изделия. Информация при этом выводится на экран монитора.

Источники информации

1. Горлов М.И., Ануфриев Л.П., Бордюжа О.Л. Обеспечение и повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства, Минск, 1997, 390 с.

2. Авторское свидетельство №911382, кл. G01R 31/26, опубл. 09.03.82.

Устройство для неразрушающего контроля качества соединений элементов конструкции изделий электронной техники, состоящее из станины, испытуемого изделия, кронштейна, датчика малых перемещений и генератора тока, отличающееся тем, что дополнительно введены рычаг с соотношением плеч l₁/l₂=n, усилитель, аналогово-цифровой преобразователь, электронно-вычислительная машина, монитор, цифроаналоговый преобразователь, причем одно плечо рычага соединено с исследуемым изделием, а другое с датчиком малых перемещений, выход которого соединен с входом усилителя, а выход усилителя - с входом аналогово-цифрового преобразователя, выход которого соединен с электронно-вычислительной машиной, при этом электронно-вычислительная машина соединена с монитором и с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с генератором импульсов, выход которого соединен с исследуемым изделием.