Способ контроля качества соединений элементов конструкции полупроводниковых приборов

Способ контроля качества соединений элементов конструкции полупроводниковых приборов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и1 446854

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.12.72 (21) 1862884/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.10.74. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 05.05.75 (51) М. Кл. б 01г 31/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.382.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Руменник, Л. А. Петров, P. Е. Смолянский и В. А. Штанин (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ

КОНСТРУКЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПPИБОРОВ

Изобретение относится к области полупроводникового приборостроения.

Известен способ контроля качества соединений элементов конструкции полупроводниковых приборов, который заключается в том, что р — n-переход электрически прогревают одинаковой для всех приборов мощностью до достижения стационарного режима, затем регистрируют интенсивность инфракрасного излучения с поверхности кристалла полупроводникового прибора, преобразовывают инфракрасное излучение в электрический сигнал и сравнивают его с допустимым значением для бездефектного образца.

Однако необходимым условием измерений по предлагаемому способу является открытая поверхность кристалла, что достигается контролем приборов в негерметизированном или разрушенном состоянии и, кроме того, способ трудоемок и малопроизводителен.

Для осуществления неразрушающего контроля при одновременном повышении производительности по предлагаемому способу изменяют скорость изменения во времени какоголибо температурно-чувствительного параметра, например прямого падения напряжения, причем импульсы тока устанавливают с длительностью большей, чем постоянная времени кристалла, но меньшей, чем постоянная времени прибора.

Описываемый способ основан на эффекте взаимодействия распространяющейся от р — иперехода по прибору тепловой волны с дефектом в области соединения конструктивных элементов прибора (например, в месте пайки или сварки).

Сущность способа заключается в следующем.

При прохождении импульса тока через

I0 р — n-переход, тепловая мощность, выделившаяся в р — n-переходе, начинает распространяться в виде тепловой волны от кристалла к периферийным участкам прибора. Дойдя до участка прибора, в котором имеется дефек"

15 соединения (некачественная сварка или пайка), тепловая волна частично отражается от места дефекта (коэффициент отражения зависит от степени дефектности), что, в свою очередь, вызывает дополнительный прогрев

20 кристалла и повышение его температуры.

Если длительность импульса подогрева выбрана большей, чем время распространения волны до возможного дефекта, то при нестационарном (неустановившемся) процессе про25 грев кристалла у образца с дефектом значительно отличается от прогрева кристалла у бездефектного образца. В связи с этим скорость изменения измеряемого температурночувствительного параметра у дефектного обЗр разца больше, чем у бездефектного образца.

446854

Предмет изобретения

М др=-мя

Фиг 1

«и

E g

С . с

Составитель 3. Челнокова

Техред М. Семенов

Корректор A. Дзссова

Редактор И. Шубина

Заказ 962 19 Изд. № 1211 Тираж 678 Подпнспос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изоб1;гтений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

На фиксации различий указанных скоростей и основан способ контроля качества соединений, На фиг. 1 показаны осциллограммы изменения температурно-чувствительного параметра для дефектного и бездефектного образцов; на фиг. 2 — скорости изменения указанных параметров в начальный момент времени. В качестве температурно-чувствительного параметра выбрано прямое падение напряжения при постоянном измерительном токе. Выбор другого температурно-чувствительного параметра является непринципиальным.

На фиг. 1 и 2 обозначено: 1 — осциллограмма изменения во времени температурно-чувствительного параметра для бездефектного образца; 2 — осциллограмма изменения во времени температурно-чувствительного параметра ; 3 — уровень скорости изменения температурно-чувствительного параметра для эталонного образца; 4 — уровень скорости изменения температурно-чувствительного параметра для дефектного образца; 5 — диапазон допустимых значений скоростей изменения температурно-чувствительного параметра для годных приборов, Измерения по предлагаемому способу проводят следующим образом. Исследуемый образец подвергают нагреву при помощи чередующихся импульсов тока. В процессе нагрева регистрирующим прибором (например, осциллографом) фиксируют кривую изменения температурно-чувствительного параметра во времени.

Исследуемый образец сравнивают с эталонным, например, по скорости изменения температурно-чувствительного параметра в начальный момент времени (фиг. 2). В этом случае для определения скорости применяют дифференциатор.

Кривую изменения температурно-чувствительного параметра для бездефектного (идеального) образца можно определить путем статистической обработки кривых, снятых с серии идентично изготовленных образцов, с последующим выбором наименее крутой кривой либо путем изготовления образцов с отсевом дефектных сочленений, контроль за которыми осуществляется другими независимыми способами.

Кривая изменения температурно-чувствительного параметра для идеального образца устанавливается единыжды для данной конструкции полупроводникового прибора. Дефектность прибора определяется по степени отклонения скорости изменения температурночувствительного параметра у исследуемого

5 образца по сравнению с аналогичной скоростью для бездефектного образца.

10 Способ контроля качества соединений элементов конструкции полупроводниковых приборов, включающий разогрев р — и-перехода серией импульсов тока одинаковой мощности, замер и сравнение измеряемой величины с эталонной, отличающийся тем, что, с целью неразрушающего контроля в герметизированном состоянии приборов и повышения производительности, измеряют скорость изменения во времени температурно-чувствительного параметра, например прямого падения напряжения, причем импульсы тока устанавливают с длительностью большей, чем постоянная времени кристалла, но меньшей, чем постоянная времени прибора.