Способ контроля качества соединений элементов конструкции полупроводниковых приборов

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТСЖ КОНСТ/ РУКШИ ПОЛУПРОВОШИКСВЬК ПРИБОРОВ , вкпючаюашй подогрев исследуемого прибора, измерение -термочувств ;тельного п аметра, сравнение взонтропируемошэ параметра с эталонным значением, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности , подогрев исс-ледуемс о прибора осу .шествляют путем периодического изменения температуры внешней цоверкности . корпуса прибора под кристаллом и измеряют разность фаз меэкду колебаниями температуры внешней поверхности корпуса и колебанием величины термочувствктельного параметра. § IND О) /

„Я0„„1012161

COI03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

Р /26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИД,ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfA%1 (21) 3337405/18-21 (22) 27.08;81 (46) 15.04.83. Бюи. ¹ 14 (72) Н. С. Данилин, 10. И. ЗагоровскНй, В. Ф. Кравченко, Н. Г. Лотох

s В. И. Прытков (53) 621.382.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 446854, кл. Q 01 Й 31/26, 15.10.74.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 706796, кл. Q 01 Р 31/26, 30.12.79. (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТ

:РУПИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ, включакиций подогрев исследуемого прибора; измерение термочувстви;тельного параметра, сравнение контролируемого параметра с эталонным значением, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что,.с келью повышения быстродействия и точно- . сти, подогрев исследуемого прибора осушествляк г путем периодического изменения температуры внешней цоверкности . корпуса прибора под кристаллом и из меряют разность фж между колебаниями температуры внешней поверкности корпуса s колебанием величины. термочувствительного параметра.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле качества полупроводниковых приборов, в частности интегральных мик- росхем. 5

Известен способ контроля качества соединений элементов конструкции голупроводниковых приборов, включающий пропусканпе через испытуемый прибор импульсов прямого тока длительностью боль- tð шей, чем постоянная полулроводникового кристалла, но.меньшей чем, чем тепловая постоянная прибора. Амплитуда импульсов, подаваемых на прибор, поддерживает сЯ постОЯнной. При зтОм лрОизВОдитсЯ измерение и регистрация изменения во времени температурно-чувствительного параметра испытуемого прибора, измерение скорости изменения температурно-чувствительного параметра во времени и сравнение ее с. эталонным < значением 1 .

По разнице между действительным и талонным значением скоростей судят

О качестве контактных соединений. Данный способ не обеспечивает достаточно высокую точность контроля качества соединений элементов конструкции полупро-, водниковых приборов, так как не учитывает в процессе контроля тепловой характеристики собственно полупроводнико30 вого кристалла. Кроме того, данный,способ не обеспечивает достаточно высокое быстродействие и имеет высокую трудоемкость вследствие необходимости снятия зависимостей температурно-чувс твительного параметра во времени и в диапазоне. температур и построеаия графиков этих зависимостей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контроля качества контактных соединений силовых полупроводниковых:приборов, включающий импульсный нагрев прибора путем пропускания через него двух се рий импульсов прямого тока, длительностью меньше и больше тепловой постоян- 45 ной кристалла соответственно, с постоянным увеличением в обоих случаях их амплитуды до тех пор, пока величина температурно-чувствительного параметра, измеряемого по окончании каждого импульса, не достигнет значения, предварительно измеренного при некоторой фиксированной температуре, и по разнице амплитуд мощности, соответствукацих; различной длительности, определяют качество 55 контактных соединений (2 ) .

Однако данный способ характеризует ся низким быстродействием и высокой

1 10121 61 2 трудоемкостью контроля, так как необходимо предварительное измерение термочувствительного параметра при фиксированной температуре (время операции более десяти мин), а также использование дВух серий импульсов, нагреваюших полупроводниковый прибор с постепенным наростанием их амплитуды и измерении каждый раз после окончания очередного импульса термочувствительного параметра.

Кроме того, данный способ не обладает высокой точностью, имеет место погрешность измерений, связанная с неконтролируемь м Охлаждением кристалла за время измерения термочувствительного параметра (после переключения от греющего тока к измерительному).

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля качества соединений элементов конструкции полупроводниковых приборов, включающему подогрев исследуемого прибора, измерение термочувствительного параметра, сравнение контролируемого параметра с эталонным значением, подогрев исследуемого прибора осуществляют путем периодического изменения температуры внешней поверхности корпуса прибора под кристаллом и измеряют разность фаэ между колебаниями температуры внешней поверхностью корпуса и термочувствительного параметра, На чертеже изображена структурнофункциональная схема устройства, реали:зующего указанный способ.

Устройство содержит источник 1 измерительного тока, кристалл 2, крышку

3 и основание 4 исследуемого полупроводникового прибора, источник 5 нагрева, измеритель 6 разности фаз, решающий блок 7 индикатор 8.

Контроль качества соединений конструкции полупроводникового прибора осуществляется следукацим .образом.

С помошью источника 5 нагрева периодически изменяют температуру внешней поверхности основания 4 корпуса при&>ра так, чтобы тепловое пятно полностью покрывало кристалл 2. Нагрев поверхности основания производится контактным или бескоитактным способом. Затем фиксируют изменение термочувствительного параметра, например, прямого падения напряжения нар-д переходе при постоянном измерительном токе, создаваемом источником 1 измерительного тока (выбор другого температурночувствительСоставитель Н. Шиянов

Редактор М. Товтин Техред Е.Харит нчик ° Корректор А. Ильин

Заказ 2754/56

Тираж 708 Подясное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб.; д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная. 4

3 1012161 4 ного параметра является не принципиаль- фаз по сравнению с бездефектным прибоиым) и измеряют разность фаз между ром. Предлагаемый способ позволяет периодическими колебаниями подводимой повысить быстродействие и снизить тру мощности и величины температурно-чув- доемкость контроля качества соединений ствительного параметра с помощью.из- полупроводниковых приборов путем исюпо мерителя 6 разности фаз. чения предварительного измерения термоЗатем сравнивают измеренную величи- чувствительного параметра (ТЧП) при ну разности фаз с эталонным значением некоторой фиксированной температуре. для бездефектного образца при помощи Это достигается тем, что s качестве решающего блока 7. Резулвтат сравне-, !ф измеряемой величины выбрана разность ния индицируется se индикаторе:8. фаз между периодическими колебаниями

Наличие дефектов тела типа раковин, подводимой тепловой мощности и периорасспоений и т. п. уменьшает коэффици- дическими изменениями seas ЧЧП, ент теьтературопроводности тела и при- обусловленными изменением температуводит к увеличению разности фаз д ры кристалла. колебаний температуры повярх- Данный способ дает возможность нагрейости тела и температуры точки внутри вать кристалл полупроводнижового прибэтела. Таким образом, некачественное ра до достаточно высокой температуры, соединение элементов конструкции иссле- в пределах, ограниченных лшпь требовадуемого полупроводникового прибора при- 2а ниями технических условий эксплуатации водит к увеличению измеряемой разности данного прибора.