Способ определения влагозащитных свойств изоляционных материалов

 

О П И С А Н И Е 305525

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фовз Советснит

Социалистичеснив

Реопублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.IV.1969 (№ 1318661/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04Х1.1971. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 27Х11.1971

МПК Н 01! 7/34

G 01г 19/02

Комитет со делам изобретений и отнрытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.382.002 (088.8) Авторы изобретения

Б. С, Кудрявцев и А, С. Плешивцев

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАГОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ

ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к спосооам испытания влагозащитных свойств изоляционных материалов и покрытий на них основе, применяемых для герметизации полупроводниковых приборов.

Известен способ исследования влагозашитных свойств органических материалов по изменению скорости изменения тангенса угла диэлектрических потерь образца из пористой керамики, защищенного исследуемым материалом, при выдержке его в атмосфере с повышенной влажностью.

При использовании указанного способа контактирующая с исследуемым материалом поверхность является влагопроницаемой, характер взаимодействия органических материалов с поверхностью керамического датчика отличается от характера взаимодействия с поверхностью полупроводника.

Известный способ не позволяет количественно оценить влагозащитные свойства органических материалов и определить их пригодность для защиты полупроводниковых приборов от действия влаги.

Цель изобретения — разработка способа определения влагозащитных свойств изоляционных материалов., позволяющего оценить весь комплекс влагозащитных свойств органических покрытий, применяемых для герметизации полупроводниковых приборов. Поставленная цель достигается тем, что в качестве чувствительного элемента используют образец полупроводника, совмещающий в себе функции индикатора влаги, влагîHåïðîëèöàåìoé

5 подложки и модели защищаемого изделия.

Полупроводниковый элемент защищают слоем испытуемого материала (лаки, компаунды и т. п.) и выдерживают в увлажненной

10 среде. Оценку влагозащитных свойств производят путем определения значения равновесной концентрации влаги на поверхности полупроводника по изменению величины эффективного времени жизни Heoñíîâíûx носителей

15 заряда в полупроводнике.

Величина равновесной концентрации влаги, измеренная на границе испытуемой материал — полупроводник, учитывает комплексное влияние влажностных констант (D, Р, h)

20 объема материала, степень адгезионной связи материала покрытия с поверхностью полупроводника, изменение физико-механических свойств материала вблизи поверхности полупроводника (возникновение граничного слоя), 25 изменение абсорбционных свойсгв поверх;ости полупроводника.

Принципиальная схема испытания приведена на чертеже, где — источник регулируемой влажности; 2 — измерительная камера;

30 8 — чувствительный полупроводниковый эле305525

Составитель М. Сорокина

Тскрсд Т. П. Курилко

Ред<(ктор Ю. Полякова

Корректоры: М. Коробова и А. Абрамова

Заказ 2035, 14 Изд. ¹ 854 Тираж 473 )1одписное

LIHVNHIi Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров (CC!

Москва,.(К-35, Раушская наб., д, 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 мент; 4 — испытуемый материал; 5 — блок измерения то,ц,„„ заряда полупроводника.

Пример в ы и о л н е н и я. Предварительно готовят чувствительный полупроводниковый элемент, который представляет собой травленую плоскопараллсльную пластину германия с электрическими контактами. Подготовлсннып полупроводниковый элемент поу1сщают в камеру влаги и снимают зависимость

TO(I)(I) (i 11 заряда в полупроводнике от относительной влажности воздуха. Измерение т (1,1,,пп может быть произведено любым известным методом, например по спаду фотопроводимости.

При каждом значении относительной влажности в камере влаги на поверхности полупроводника устанавливается определенная концентрация влаги ¹, значение которой мобы rl> onpe le eno> vanpH(>1ep> по дапп..1м

Лоу. Строят график зависимости т„,,ф„, от относительной влажности воздуха и концентрации влаги на поверхности полупроводника.

Полупроводник защищают испытуемым изоляционным материалом, помещают в камеру влаги с относительной влажностью 98% при температу ре 40 C и снимают зависимость та,(,ф пи от времени выдержки до момента насыщения. О моменте насыщения судят по установке постоЯнного значениЯ т„1„1,,пи. СтРоЯт график. По величине установившегося значсния та,1„1,пп и графику зависимости т 1„1,пп от концентрации влаги на поверхности незащищенного полупроводника определяют раьчювссную ко:щентрацию влаги на lpalllllle nen1>1туемый материал — — полупроводник.

Значение равновесной концентрации влаги, определегп1ое для эпоксидного компаунда

Э КМ, равно 1,5. 101-) .иол ь/см - .

При отсутствии адгезионной связи с поверхностью полупроводника испытание этого же материала дает значение равновесной концентрации влаги, превышающее указанное 00лее чем в три раза.

Лучшими влагозащитными свойствами обладает материал, дающий меньшую ко щентрацию влаги на границе раздела с защищае)10é поверхностью.

Пригодным для защиты от влаги является тот материал, для котоэого значение равновесной концентрации влаги на границс с полупроводником меньше того значения, при ко,торо;1 no."() проводниковь1Й пр116ор забраковывается. го Предмет изобретения

Способ определения влагозащитных свойств изоляционных материалов по изменени10 параметров чувствительного элемента во влажнои среде до и после нанесения испытуемого материала, отличающийся . ем, что, с целью приближения условий испытания к эксплуатаци0ппым, в качестве чувствительного элемента используют полупроводник, служащий одновременно и влагонепроницаемой подложкой, а оценку влагозащHTHhIx свойств производят по величине равновсснон концентрации влаги

11а 0npeделя- мой по изменению вслн (ины эффективного времени жизни неоснов11ых носителей заряда полупроводника.