Неразрушающий способ контроля степени однородности структур силовых тиристоров

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С43юз CeaenNNx

Сециаанстических

Республик

«« 642654 (61) ll,îïîëíèòåëbíîå к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01,0877 (21} 2513917/18-25 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 150179. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 150179 (51) М. Кл.

501 т«31/26

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 382. 2 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Á.Бартанов и Б.А.Волков

Мордовский государственный университет им.1 (71) Заявитель (54) НЕРАЗРУШАЮЩИИ СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ

ОДНОРОДНОСТИ СТРУКТУР СИЛОВЫХ ТИРИСТОРОВ

Изобретение относится к области электронной техники и может быть при менено для контроля качества силовых тиристоров, которое в значительной степени зависит от однородности б электрофизических свойств полупроводниковой структуры, определяющей равномерность распределения тока и тем:пературы по ее площади.

Известны неразрушающие способы контроля степени однородности структур силовых тиристоров.

Один иэ известных способов контроля степени неоднородности р-п-р-пструктур заключается в измерении температурного коэффициента прямого па-. дения напряжения на структуре в области малых измерительных токов (1) .

Однако этот способ устанавливает лишь корреляционную связь между температурой перегрева структуры и степенью ее неоднородности, но не дает количественной оденки степени неоднородности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является сПособ определения степени неоднородности Р-««-Р-«« — структур, основанный на пропускании через исследуемую структуру, прямоугольного импульса греющего тока P$

Длительность импульса выбирают из условия включения структуры по всей площади и установления стационарного состояния. После окончания импульса греющего тока через структуру пропускают зондирующий импульс тока от вспомогательного генератора„ причем длительность зондирующего импульса выбирают из условия включения лишь части структуры, а задержка подачи его относительно момента включения греющего импульса постепенно увеличивается. Если структура однородна по своим параметрам по площади, то амплитуда тока зондирующего импульса не изменяется по величине при увеличении задержки вплоть до времени выключения тиристора tвв«кл если ае структур неоднородна, то при некоторой задержке 1 д наблюдается уменьшение тока.

Отношение К=tcgg ««4-вык„ характеризует степень однородности структуры.

Недостатком такого способа опреде-ления степени неоднородности тиристорных структур является его низкая точность, так как он учитывает только неоднородность времени жизни неоснов" ных носителей в и- базе структуры

642654

Формула изобретения

Составитель Ю,Брызгалов техред С.Мигай Корректор д.Мельниченко

Редактор Л.Батаисва

Заказ 7751/43 Тираж 698 Подписное

ЦНИИ И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1g3()35 Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 вследствие неравномерного теплового нагрева проводящего элемента, но не учитывает другие факторы, приводящие к локализации максимальной нагрузки .(неоднородность удельного сопротив ления кремния, неоднородность фронта диффузии .и т.д.).

Целью изобретения является обеспечение возможности учета максимальной локальной нагрузки при количественной оценке степени неоднородности структуры и повышение точности сценки.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу измеряют напряжение переключения тиристора при фиксированной скорости нарастания анодного напряжения через фиксированный промежуток времени после протекания прямоугольного импульса тока, измеряют напряжение переключения исследуемой структуры в термостате при той же скорости нарастания напряжения и при температуре, равной средней температуре структуры в момент окончания импульса тока и определяемой . расчетным путем для заданной амплитуды тока, определяют отношение измеренных величин напряжений переключения, по которому судят о степени однородности.

Сущность описываемого способа состоит в следующем.

Температуру структуры определяют по формуле

@ср " @g.j (1) где 59 — паденйе напряжения на тиристоре при токе 3

Р.4 - установившееся тепловое сопротивление.

Амплитуду тока выбирают из условия

0, = 12O-14О С,, где температурная зависимость напря" жения переКлючения наиболее сильная.

Длительность импульса тока должна . быть достаточной для установления стационарного теплового режима, а длительность временной задержки Сбольше времени выключения. Коэффициент неоднородности определяют в виде отношения

Ъ u„„ч и з (2) пер гДе Опер(4 и Опер 3 — эначениЯ Напряжений переключения, измеренных в термостате до и после протекания тока соответственно.

Для повышения оперативности контроля в формуле (1) может быть использовано переходное тепловое сопротивление . При этом длительность импульса тока выбирают равной 2-3 мс, при которой разброс переходных тепловых сопротивлений незначителен.

Величину ) выбирают по каталогу для (() данного .ипа тиристора и выбранной длительно"ти импульса тока.

Неразрушающий способ контроля степени однородности структур силовых тиристсров путем пропускания через исследуемую структуру прямсугольногс импульса греющего тока, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью учета максимальной локальной нагрузки при количественной оценке степени однородности структуры и повышения точности оценки, измеряют напряжение

25 переключения тиристора при фиксированной скорости нарастания аноднсго напряжения через фиксированный проме жуток времени после протекания прямоугольного импульса тока, измеряют напряжение переключения исследуемой

3Н структуры в термостате при той же скорости нарастания напряжения и при температуре, равной средней температуре структуры в момент окончания импульса тока и определяемой расчетным

36 путем для заданной амплитуды тока, определяют отношение измеренных величин напряжений переключения, по которому судят о степени однородности.

Источники информации, принятые во

4 1внимание при экспертизе

1, Семенов Г.И..и др. Контроль степени неоднородности р -и-р-и- структур. Дефектоскопия, 1972, Р 6, с. 12, 2. Бурцев Э,Ф., Евсеев Ю.A. Метод определения степени однородности

45Р-и-р-и- структур. Электротехническая промышленность, серия Преобра- . ,зовательная техника, Информационный научно-- åõ. íè÷åñêèé сборник.. . Вып..8(43), 1973.