Способ неразрушающего контроля качества соединений элементов конструкции изделий электронной техники

 

О П И С А Н И Е (и)911382

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Соцналисткческни

Республик (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 20. 1О. 78 (21) 2677032/18-25 (51)М. Кл.

01 R 31/26 с присоединением заявки №вЂ”

1ееударствеииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82.Бюллетень № 9 ио делам изобретений к открытий (53) УДК 681. . 178(088.8) Дата опубликования описания 09. 03.82

A.Н. Пиорунский, A.H. Поляков и Ю.И. 3а ров-.,, .- .

Ф.,- ;

:! (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

I (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШйОЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЙ

ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к испытатель;ной технике и может быть использова Ио в технологии производства изделий электронной техники, например интегральных микросхем и полупроводниковых приборов, и на входном контроле приборостроительных предприятий.

Известны способы неразрушающего контроля изделий электронной техники> согласно которых механические связи контролируются косвенно с помощью

10 контроля теплового сопротивления между элементами конструкции, например между кристаллом интегральной схемы и ее корпусом (1) .

Недостатком таких способов явля-.

15 ется невозможность определения степени жесткости механических связей элементов конструкции электрорадиодеталей, поскольку передача тепла

20 лишь частично определяется механической прочностью их соединения, завися от посторонних факторов (площадь соединения и т.п.).

Наиболее близким к изобретению является способ, состоящий в том, что нагревают один из элементов конструкции (р-и переход транзистора) путем подведения импульсной энергии, измеряют скорость изменения во времени температурно-чувствитель-. ного параметра, например прямого падения напряжения на р-и переходе, и сравнивают ее с эталонной величиной (23.

Недостатком данного способа является невозможность определения прочности механической связи элементов конструкции изделий электронной техники, например прочности механического соединения кристаллов транзисторов с их корпусами.

Действительно, в случае отсутствия прочной механической связи и касания кристаллом его корпуса результат контроля скорости изменения во времени температурно-чувствительного параметра, например прямого. 91138 формула изобре тения падения напряжения, оказывается таким же, как и при наличии жесткой механической связи.

При этом из-за отсутствия. жесткой механической связи кристалла транзистора с его корпусом при приложении к конструкции транзистора механических нагрузок в виде, например, вибра.ций, ускорений и т.д. контакт кристалла с корпусом может бь.ть потерян.

В результате этого происходит резкое повышение теплового сопротивления на границе переход — корпус, что приводит к отказам транзистора из-за перегрева. .15

Цель изобретения - определение прочности механических связей элементов. конструкции изделий и повышение точности контроля тепловых сопротивлений между ними. го

Поставленная цель достигается тем, что в способе неразрушающего контроля качества соединений элементов конструкции изделий электронной техники, состоящем в нагревании элемента конструкции, измеряют амплитуду упругой деформации корпуса иэделия rioсредством измерителя малых перемещений и по амплитуде судят о качестве соединений.

Предлагаемый способ основан на использовании эффекта возникновения упругой деформации корпуса при резком нагреве одного из элементов конструкции, например кристалла полупроводникового устройства (транзистора

3S или интегральной схемы), величина которой достигает величины порядка десятых долей микрона.Деформация в корпусе конструкции

40 вызывается резким изменением размеров нагреваемого элемента в случае жесткой механической связи между ним и остальной конструкцией. Если имеет . место случай простого касания элемен45 та (например кристалла интегральнои схемы) с остальной частью конструкции, то упругая деформация оказыва.. ется резко ослабленной, что и свидетельствует об отсутствии жесткой механической связи. При этом величина 50 упругой деформации корпуса пропорциональна также площади связи между элементами конструкции.

Реализовать предлагаемый способ можно с помощью измерителеи малых 55 перемещений, обладающих постоянной времени не более десятых долей секунды.

2 4

На чертеже приведена блок-схема устройства, позволяющего реализовать предлагаемый способ.

Устройство состоит из станины 3 с расположенным на ней испытуемым изделием 2. К кронштейну 3, жестко связанному со станиной 1, прикреплен датчик 4 малых перемещений, который своим шупом опирается на корпус изделия 2. Датчик 4 связан электрически с преобразователем 5 и регистратором 6. Совокупность, состоящая из датчика 4, преобразователя 5 и регистратора 6, образует измеритель .малых перемещений, в качестве которого может быть использован, например измеритель малых перемещений модели

212 завода "Калибр" с регистратором в виде координатного самописца. Генератор 7 импульсного тока электричес ки связан с изделием 2 и регистратором 6.

Устройство .работает следующим образом.

Генератор 7 обеспечивает подачу на изделие 2 (например интегральную схему) импульса тока. Несколько ра нее от этого же генератора запускается регистратор 6.. При подаче импульса тока кристаллинтегральной схемы разогревается, и по ее корпусу распространяется упругая волна сжатия в случае наличия жесткой механической связи. Перемещения поверхностей корпуса воспринимаются датчиком 4, сигнал которого усиливается, преобразуется преобразователем 5 и в усиленном виде подается на регистратор 6. Величина перемещений характеризует качество соединений элементов конструкции контролируемых изделий.

Экономический эффект от примене. ния предлагаемого способа состоит в осуществлении ранней диагностики изделий, имеющих непрочные соединения элементов конструкции, которые с течением времени могут полностью нарушиться, вызвав при этом отказ дорогостоящей аппаратуры. В частности, такой Диагностике могут подвергаться интегральные схемы и полупроводниковые приборы различных классов.

Способ неразрушающего контроля качества соединений элементов кон5 91 струкции изделий электронной техники, состоящий в нагревании элемента, отличающийся тем, что, с целью определения прочности механических связей элементов конструкции язделий и повышения точности контроля тепловых сопротивлений между ними, измеряют амплитуду упругой деформации корпуса изделия посредст-, иэмерителя малых перемещений и

1382 6. по амплитуде судят о качестве соединений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент С111А Н 3745460, кл. G 01 R 31/26 опублик. 10.06.73.

2. Авторское свидетельство СССР

М 446854, кл. G О1 R 31/26, опублик, 1о 15 10.74.

Составитель 10. Поляков

Редактор В. Данко Техред С.Мигунова Корректор Н. Стец

Заказ 1115/33 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений-и открытий

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

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