Способ контроля качества силовыхполупроводниковых приборов прижимнойконструкции
Союз Советскнх
Социалистических
Реслублнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
=Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1805.77 (21) 2488912/18-25 (51) М. Кл.
i с присоединением заявки ¹
G 01 R 31/26
Государственный комитет
СССР яо делам изобретений н открытий (23) Приоритет
Опубликовано 07,04.81. Бюллетень N913
Дата опубликования описания 07, 04 81 (5З) тдК 658. 562 (088. 8) В.А.Долгих, И.П.Таратута, М.А.Сальман и М.К.Гуревич (72) Авторы изобретения
Научно-исследовательский институт постояййоге .т ка "" /! (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СИЛОВЫХ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ПРИЖИМНОЙ
КОНСТРУКЦИИ
Изобретение относится к области функциональных измерений полупроводниковых приборов и может быть использовано при производстве и применении силовых диодов и тиристоров прижимной конструкции.
Известны способы контроля качества силовых полупроводниковых приборов, по которым через испытуемый при10 бор пропускают один или несколько измерительных импульсов тока, амплитуда которых равна увеличенному в
3,14 раза значению предельного тока. .Цлительность и частоту импульсов вы- 15 бирают такими, чтобы исключить нагревание испытуемого прибора и обеспечить окончание переходных процессов к моменту измерения при испытаниях тиристоров. При испытаниях полупро" 20 водниковых приборов прижимной конструкции весь комплекс испытаний проводится при номинальном сжимающем усилии, указываемом заводом-изготовителем для прибора данного типоразмера, При использовании известного способа полупроводниковый прибрр считается годным, если измеренное падение напряжения не превышает допустимых значений (1). 30
Однако известный способ не позволяет отбраковать приборы с дефектами металлизапии катодной поверхности, йеплоскостностью внутренних токоотводящих деталей, перекосами корпусов и др. Перечисленные виды технологических дефектов не приводят к увеличению прямого падения напряжения на испытуемом приборе выше допустимого уровня и поэтому не будут отбракованы. Вместе с тем такие приборы должны рассматриваться как потенциально ненадежные, поскольку для силовых полупроводникрвых приборов прижимной конструкции с технологическими дефектами контактных поверхностей в эксплуатации характерен избыточный общий или локальный перегрев структуры. Избыточный перегрев структуры снижает надежность преобразовательногб устройства и приводит к отказам полупроводниковых при. боров. Общий перегрев снижает напряжение загиба вольтамперной характерис тики и увеличивает токи утечки. Локальный перегрев приводит к точечным прожогам структуры, эрозии катодной поверхности и резкому снижению напряжения переключения тиристора. 0n-лупроводниковые силовые приборы пои819755 жимной конструкции с дефектами контактных поверхностей обладают повышенной чувствительностью к качеству охладителей, что также сильно снижает эксплуатационную надежность преобразовательных устройств. . Целью изобретения является повышение достоверности контроля Ьа счет выявления потенциально ненадежных полупроводниковых приборов.
Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу прямое падение напряжения дополнительно измеряют при сжимающем усилии, сниженном по сравнению с номинальным, например, на 25%. О качестве прибора судят .по разности значений прямого падения напряжения при указанных сжимающих усилиях
Предлагаемый способ поясняется на чертеже, где приведены зависимости прямого падения напряжения от сжимающего усилия для. потенциально надежного прибора 1 и потенциально ненадежного прибора 2.
При использовании известного способа контроля качества полупроводникового прибора по прямому падению напряжения устанавливают номинальное сжимающее усилие с точностью АР„О,А
При Рното для испытуемых приборов 1 и 2 получают одно и то же значение
U„р„. Оба испытуемых прибора считают годными, если выполняется условие
Пном Пюви aqua Где Пном. Ве хн допустимое значение классификационного прямого падения напряжения для полупроводникового прибора данного типоразмера. При использовании предлагаемого способа дополнительно измеряют прямое падение напряжения при сжимающем усилии, уменьшенном до величины Р,. которую выбирают меньше, чем номинальное сжимающее усилие.
1 ком, например, на 253. Для испытуемого .прибора I получают практически одинаковые значения прямого падения напряжения. независимо от величины сжчмающего усилия в укаэанном диапазоне. Для испытуемого прибора 2 получают падение напряжения U . 3a критерий годности испытуемого прибора принимают условие О „— U «c К, где K . . — — критерий годности. Критерий годности К: выбирают для приборов.данного типоразмера на основании исследований контрольных партий.
Описаииым способом проводился контроль качества партии тиристоров типа Т3-320.
Для оТбраковки по известному и преддагаемому способам через испытуемае приборы пропускались одиночные синусоидальные импульсы тока с амплитудой 1000 + 5A длительностью
4 мс. Сжимающее усилие контролирова лось при помощи динамометра сжатия типа ДС-3 установленного в процессе последовательно с испытуеьым прибоФормула изобретения
Способ контроля качества силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции, включающий пропускание через испытуемый прибор измерительного импульса тока и измерение прямого падения напряжения при номинальном сжимающем усилии, о т я и ч а ющ и и сятем, что,,с целью повышения достоверности эа счет выявления потенциально ненадежных приборов, прямое падение напряжения дополнительно измеряют при сжимающем усилии, сниженном по сравнению с номинальным, а о качестве прибора судят по разности значений прямого падения напряжения при указанных сжимающих усилиях.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. ГОСТ 14069-72. Вентили силовые полупроводниковые кремниевые управляемые — тиристоры. М., Госстандарт
5S
65,СССР, 1973, и. 5. 13. ром с точностью до <200 Н. Прямое падение напряжения измеряли цифровым вольтметром ВК .7 10 A/1 с точностью,,до g 5 мВ.
Согласно известному способу для
5 тиристоров типа ТЗ-320 критерием год .. ности считают Условие Пя„м (2,36 В при Рцц„, = 12000 Н (например Паспорт ОДЖ 468280, 1975, на тиристоры
ТЗ-320 по ТУ ОДЖ 529.021). По предлагаемому способу на основе предварительных экспериментальных исследований эа критерий годности для ТЗ-320 выбрано условие .ПИ .Пном < 0<05 ною где U — прямое падение напряжения при сжимающем усилие Ря = 0,75 P $ = 9000 Н.
Использование предлагаемого способа позволило выявить из десяти ти- ристоров два потенциально нейадежных прибора со скрытыми дефектами
Щ контактных поверхностей, не обнаружен. ными при испытаниях по известному способу.
Использование предлагаемого способа контроля качества силовых полупроводниковых npNI5opoB прижимной конструкции обеспечивает прогнозирование потенциально ненадежных приборов с дефектами контактных поверхностей.
За счет исключения отказов, связанных с потенциальной ненадежностью . приборов с дефектами контактных поверхностей, повышается эффективность работы преобразовательных устройств повышенной надежности с большим количеством параллельных ветвей, а также экономичность при раэбраковке силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции эа счет возмож/ ности использовать отбракованные при4О боры в установках с одной параллельной ветвью или в менее ответственных устройствах..
Составитель A.Îæåðåäoâ
Редактор О.Филиппова Техред T.Матонина Корректор Л Иван
Заказ 138I/26 Тираж 732 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
