Способ контроля качества соединений элементов конструкции полупроводниковых приборов

(и) 446854 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВ 10 РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик61) Зависи 22) Заявле ое от авт, свидетельства л, 6 01 г 31/ о 28.12,72 (21) 1862884/26 динением заявки(32) Приор Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий ет 21.382.2088,8) 3) публиковано 15.10,74, Бюллетень38 ования описания 05.05.75 а опубл вторыобретени(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВзаключается в следую 1Изобретение относится к области полупроводникового приборостроения.Известен способ контроля качества соединений элементов конструкции полупроводниковых приборов, который заключается в том, 5 что р - п-переход электрически прогревают одинаковой для всех приборов мощностью до достижения стационарного режима, затем регистрируют интенсивность инфракрасного излучения с поверхности кристалла полупровод никового прибора, преобразовывают инфракрасное излучение в электрический сигнал и сравнивают его с допустимым значением для бездефектного образца.Однако необходимым условием измерений 15 по предлагаемому способу является открытая поверхность кристалла, что достигается контролем приборов в негерметизированном или разрушенном состоянии и, кроме того, способ трудоемок и малопроизводителен. 20Для осуществления неразрушающего контроля при одновременном повышении производительности по предлагаемому способу изменяют скорость изменения во времени какого- либо температурно-чувствительного парамет ра, например прямого падения напряжения, причем импульсы тока устанавливают с длительностью большей, чем постоянная времени кристалла, но меньшей, чем постоянная времени прибора. 30 Описываемый способ основан на эффекте взаимодействия распространяющейся от р - и- перехода по прибору тепловой волны с дефектом в области соединения конструктивных элементов прибора (например, в месте пайки или сварки).Сущность способаш,ем,При прохождении импульса тока через р - п-переход, тепловая мощность, выделившаяся в р - п-переходе, начинает распространяться в виде тепловой волны от кристалла к периферийным участкам прибора. Дойдя до участка прибора, в котором имеется дефек" 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 кристалла и повышение его температуры.Если длительность импульса подогрева выбрана большей, чем время распространения волны до возможного дефекта, то при нестационарном (неустановившемся) процессе прогрев кристалла у образца с дефектом значительно отличается от прогрева кристалла у бездефектного образца, В связи с этим скорость изменения измеряемого температурно- чувствительного параметра у дефектного образца больше, чем у бездефектного образца,446854 Предмет изобретения о 6. дрейя Фиг 45 0 г Составитель 3, Челноковаедактор И. Шубина Техред М. Семенов орректор А. Дзссов аказ 962,19 Тираж 678ЦНИИПИ Г Совета Министров ССи открытийя наб., д. 4/5 Изд.1211осударствен ного комитета по делам изоб 1;гтений Москва, Ж, Раушска дпнспос ипография, пр. Сапунов На фиксации различий указанных скоростей иоснован способ контроля качества соединений,На фиг. 1 показаны осциллограммы изменения температурно-чувствительного параметра 5для дефектного и бездефектного образцов; нафиг, 2 - скорости изменения указанных параметров в начальный момент времени. В качестве температурно-чувствительного параметра выбрано прямое падение напряжения при 10постоянном измерительном токе. Выбор другого температурно-чувствительного параметраявляется 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 для дефектного образца; 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 нагре- ЗОва регистрирующим прибором (например, осциллографом) фиксируют кривую изменениятемпературно-чувствительного параметра вовремени.Исследуемый образец сравнивают с эталонным, например, по скорости изменения температурно-чувствительного параметра в начальный момент времени (фиг. 2), В этом случаедля определения скорости применяют дифференциатор, 40Кривую изменения температурно-чувствительного параметра для бездефектного (идеального) образца можно определить путемстатистической обработки кривых, снятых ссерии идентично изготовленных образцов, споследующим выбором наименее крутой кривой либо путем изготовления образцов с отсевом дефектных сочленений, контроль за которыми осуществляется другими независимымиспособами. 5Кривая изменения температурно-чувствительного параметра для идеального образцаустанавливается единыжды для данной конструкции полупроводникового прибора. Дефектность прибора определяется по степени отклонения скорости изменения температурно- чувствительного параметра у исследуемого образца по сравнению с аналогичной скоростью для бездефектного образца. 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-чувствительпого параметра, например прямого падения напряжения, причем импульсы тока устанавливают с длительностью большей, чем постоянная времени кристалла, но меньшей, чем постоянная времени прибора.