Способ неразрушающего контроля качества соединений элементов конструкции изделий электронной техники

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскииСоцнапистическииРеспублик и 911382(23) Приоритет Опубликовано 07.03.82.Бюллетень9 во делам изобретений к открытий(53) УДК 681,178(088.8) Дата опубликования описания 09. 03,82) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ Изобретение относится к испытатель ной технике и может быть использоваИо 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 контроля теплового сопротивления между элементами конструкции, например между кристаллом интегральной схемы и ее корпусом Г 1 .Недостатком таких способов явля-. ется невозможность определения степени жесткости механических связей элементов конструкции электрорадиодеталей, поскольку передача тепла лишь частично определяется механической прочностью их соединения, завися от посторонних факторов (площадь соединения и т,п,). Наиболее близким к изобретениюявляется способ, состоящий в том,что нагревают один из элементов конструкции (р-и переход транзистора) путем подведения импульснойэнергии, измеряют скорость измененияво времени температурно-чувствитель-.ного параметра, например прямогопадения напряжения на р-и переходе,и сравнивают ее с эталонной величи- Оной Г 23.Недостатком данного способа является невозможность определения прочности механической связи элементовконструкции изделий электронной техники, например прочности механического соединения кристаллов транзисторов с их корпусами.Действительно, в случае отсутствия прочной механической связи и ка" 20сания кристаллом его корпуса результат контроля скорости измененияво времени температурно-чувствительного параметра, например прямого91138 формула изобре тения падения напряжения, оказывается такимже, как и при наличии жесткой механической связи.При этом из-за отсутствия жесткоймеханической связи кристалла транзистора с его корпусом при приложениик конструкции транзистора механических нагрузок в виде, например, вибраций, ускорений и т.д. контакт кристалла с корпусом может бь.ть потерян,В результате этого происходит резкоеповышение теплового сопротивленияна границе переход - корпус, чтоприводит к отказам транзистора из-заперегрева..15Цель изобретения - определениепрочности механических связей элементов, конструкции изделий и повышение точности контроля тепловых сопротивлений между ними.гоПоставленная цель достигается тем,что в способе неразрушающего контроля качества соединений элементов конструкции изделий электронной техники, состоящем в нагревании элементаконструкции, измеряют амплитуду упругой деформации корпуса иэделия посредством измерителя малых перемещений и по амплитуде судят о качестве соединений.30Предлагаемый способ основан наиспользовании эффекта возникновенияупругой деформации корпуса при резком нагреве одного из элементов конструкции, например кристалла полупроводникового устройства транзистора35или интегральной схемы), величинакоторой достигает величины порядкадесятых долей микронаДеформация в корпусе конструкции40вызывается резким изменением размеровнагреваемого элемента в случае жесткой механической связи между ним иостальной конструкцией. Если имеет .место случай простого касания элемен 45та (например кристалла интегральноисхемы) с остальной частью конструкции, то упругая деформация оказыва ется резко ослабленной, что и свидетельствует об отсутствии жесткой механической связи. При этом величина 50упругой деформации корпуса пропорциональна также площади связи междуэлементами конструкции,Реализовать предлагаемый способможно с помощью измерителеи малых 55перемещений, обладающих постояннойвремени не более десятых долей секунды. 2 4На чертеже приведена блок-схемаустройства, позволяющего реализовать предлагаемый способ.Устройство состоит из станины 1с расположенным на ней испытуемымизделием 2. К кронштейну 3, жесткосвязанному со станиной 1, прикреплендатчик ч малых перемещений, которыйсвоим шупом опирается на корпус изделия 2. Датчик 11 связан электрически с преобразователеми регистратором 6, Совокупность, состоящаяиз датчика М, преобразователя 5 и регистратора 6, образует измеритель.малых перемещений, в качестве которого может быть использован, напримеризмеритель малых перемещений модели212 завода "Калибр" с регистраторомв виде координатного самописца. Генератор 7 импульсного тока электрически связан с изделием 2 и регистратором 6.Устройство .работает следующим образом,Генератор 7 обеспечивает подачуна изделие 2 (например интегральнуюсхему) импульса тока. Несколько ранее от этого же генератора запускается регистратор 6 При подаче импульса тока кристаллинтегральнойсхемы разогревается, и по ее корпусу распространяется упругая волнасжатия в случае наличия жесткой механической связи, Перемещения поверхностей корпуса воспринимаются датчиком 11, сигнал которого усиливается,преобразуется преобразователем 5 ив усиленном виде подается на регистратор 6. Величина перемещений характеризует качество соединений элементов конструкции контролируемых изделий.Экономический эффект от примене. ния предлагаемого способа состоит восуществлении ранней диагностики изделий, имеющих непрочные соединенияэлементов конструкции, которые стечением времени могут полностьюнарушиться, вызвав при этом отказдорогостоящей аппаратуры. В частности, такой Диагностике могут подвергаться интегральные схемы и полупроводниковые приборы различныхклассов. Способ неразрушающего контролякачества соединений элементов конСоставитель Ю. Поляковко Техред С.Мигунова Корректор Н. Стец Редактор В Заказ 1115/33 Тираж 719 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.дписное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 5 91 струкции изделий электронной техники, состоящий в нагревании элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определения прочности механических связей элементов конструкции йзделий 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 соеди. нений. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент С 111 А Н 3745460,кл, С 01 В 31/26 опублик. 10.06.73. 2. Авторское свидетельство СССР й 446854, кл. 6 О 1 й 31/26, опублик,1 о 15,10.74.