Устройство для контроля изотермических вольт-амперных характеристик полупроводниковых приборов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Распублик

«ii 662884 Вс

В тЬ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М. Кл.

Cj 01% 31/26

{22) Заявлено 090178 {21) 2566430/18-25 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий

{23) Приоритет (53) УДК 62 1 . .382 . 2 (088.8) Опубликовано 150579. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 1805.79 (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя H.A.Áåëoâ, В.О.Ребони, Э.П. Исаев, К.В.Мельков и A.Ê.Ëåáåäåâ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗОТЕРИИЧЕСКИХ ВОЛЬТАМПЕРНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к области испытания полупроводниковых приборов и может быть использовано, в .частности, для автоматизированного контроля вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов при заданной фиксированной температуре кристалла.

В известном у=тройстве (1) контроль изотермических вольтамперных характеристик (ВАХ), например, иющных полупроводниковых транзисторов, осуществляеТся вручную методом подбора тока коллектора при линейно, возрастающем напряжении на коллекторе так, чтобы температура кристалла осталась постоянной

Недостатком известного устройства является отсутствие в его составе устройств для автоматической регистрации ВАХ синхронно с линейно возрастающим напряжением на коллекторе контролируемого полупроводникового прибора. Известно устройство (21 для измерения вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов, содержащее источник переменного на»пряжения, связанный с коллектором полу:проводникового прибора, преобразователь и двухкоординатное регистрирую.щее устройство. однако известное устройство не содержит специального устройства для автоматического контроля и регулирования температуры кристалла полупроводникового прибора. Поэтому оно не позволяет осуществлять автоматизированный контроль изотермических вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов.

Целью изобретения является автоматизация пРоцесса контроля изотермических BAX полупроводниковых приборов.

Цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены ИК-радиометр и блок фиксатора температуры, связанный с выходом ИК-радиометра, с базой полупроводникового прибора и со входами синхронизации источника переменного напряжечия и регистрирующего устройства.

На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства, где: источник 1 переменного напряжения, конт-. ролируемый полупроводниковый прибор 2, преобразователь 3, регистрирующее устройство 4, ИК-радиометр 5, блок 6

Фиксатора температуры.

3 . 6628

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В.начальный момент времени на коллектор прибора 2 (например, мощный транзистор без крышки на технологической стадии до герметизации) с выхода источника 1 переменного напряжения 5 подается напряжение смещения 0 . в течение некоторого времени, достаточного для разогрева кристалла транзистора до некоторой фиксированной температуры Тф. В момент достижения !О температурой кристалла уровня т

ИК-радиометр 5 выРабатывает пропорциональный этой температуре сигнал, поступающий далее на вход блока 6 фиксатора температуры. B этот момент 35 блок 6 вйрабатывает сигнал запуска генератора пилообразного напряжения в блоке источника 1 и одновременно осу!йествляет запуск регистриру)ощего устройства 4. С вьйсода истбчника ;9

1 переменного напряжения на коллектор прибора 2 начинает поступать . пилообразное напряжение (линейно- возрастающее йапряжение от Ц1 до В ) .

Температура кристалла полупроводника- ного прибора 2 при условии постоянства смещений на его базе стремится увеличитьСя за счет увеличения рассеиваемой мощности. Однако ИК-радйометр 5 регистрйрует эх прираЩение температуры и преобразует его в соответствуйщйе йриращение электрического сигнала на сйоем выходе. Это йрира- .

" щенне -сигнала поступает на вход бло- . ка 6 фиксатора температуры, электроннам следящая схема которого вырабатывает сигнал, уменыЫющий по- тенциал"баэй прибора 2. Это умеНЪшение потенциала базы вызывает, соответственно, такое уменьыйние" коллекторного тока прибора 2, чтобы-темпе- 40 ратура его кристалла осталась на прежнем уровйе тф. Факим образом, введенные в устройство ИК-радиометр

5 и блок 6 фиксатора тЕмпературы, образуют цепь отрицательной обратной 45 связи и осуществляют автостабнлиэацию температуры кристалла полупроводникового прибора путем автоматической регулировки потенциала его базы а

ПреобразоватеЛь преобра ует сигнал изменения коллекторного тока в

1 прайляЮщий сигнал на вход Х регистрирующего устройства 4. На вход

У уотройства 4 поступает пилообразное напряжение с выхода источника 1.

Двухкоордийатное регистрирующее устройство 4, будучи подготовлено к регистрации синхфоимпульсом блока б, начинает отображать (вычерчивать на бумаге, высвечивать на экране) 60 график функции )„ V(U) при ТФ const ф

84 4 (3с — ток стабилизации; U — линейно возрастающее напряжение) .

Через промежуток времени с выбранный с учетом постоянной времени регистрирующего устройства 4, возрастание коллекторного напряжения заканчивается на заданном уровне uzi а затем резко падает до уровня U< . В этот момент в описанной . выше цепи отрицательной обратной свя« эи формируется синхроимпульс, который осуществляет приведение регистрирующего устройства 4 и источника 1 переменного напряжения в исходное состояние.

При смене контролируемого полу» проводникового прибора при контроле семейства иэотермических SAX процесс функционирования повторяется в том же порядке.

Цолученный график функцйи j =Г(Ц) при +const является искомой изотерМической BAX полупроводникового прибора, называемой границей безопасной работы, à область, ограниченная осями ординат д и 0 и получечнЫм графиком является областью безопасной работы. . Таким образом, с помоЩью предлагаемого устройства можно осуществлять автоматизированнйй контроль областей безопасной работы полупроводниковых. приборов, являющихся наиболее информативным параметром для контроля качества и прогнозирования надежйости как в процессе разработки новых типов приборов, ак и в процессе производства.

Формула йэобретения

Устройство для контроля изотермических вольт-амперных характеристик полупроводниковых приборов, содержащее источник переменного напряжения, связанный с коллектором полупроводникового прибора, преобразователь и двухкоординатное регистрирующее устройство, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса контроля, s устройство введены ИК-радиометр и блок фиксатора температуры, связанный с выходом ИК-радиометра, с базой полупроводникового прибора и со входами синхронизации источника переменного напряжения и регистрирующего устройства.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.МиИарб ТесЬп1са8 Communication s

М 122, Арг10 1974 рр. 42-63.

2. авторское свидетельство СССР

М 286082, кл.g 01 P 21/36, 1970.

1:

662884

Составитель A. Пурцванидзе

Редактор И.глубина Техрел З.Фанта Кообектоо;1,Стет

Заказ 2691/47 Тираж 1089 Подписное

ILrtHHIIH Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытйй

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. .4 5 с с с p" сд

Филйал !ШП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4