Устройство для автоматического контроля выпрямительных полупроводниковых элементов
Союз Советскии
Социапистичесини
Республик (iii917141 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительиое к авт, свид-ву (5I)M. Кл.
Ci 0 1 К 3 1/26 (22) Заявлено 22.02.80 (21) 2886125/18-21
I с присоединением заявки М
1ЪеударстеаиныН каиитет
СССР ае делан изеарвтеиий и вткрытий (23) Приоритет
Опубликовано 30.03.82. Бюллетень %12 (53) УДК 621.317, .7(088.8) Дата опубликования описания 02.04.82
Ъ,,В. Й. Шевцов, В. В, Веревкин, П. И. Лу. и В. B. Ершов (72) Авторы изобретения
Научно-исспедоватепъский институт объединения .4 Преобразователь" (71) Заявитель (54) . УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ:ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
1 .Изобретение относится к электроизмерительной технике и .может быть ис. попьзовано в устройствах контроля йараметров выпрямитепьных диодов в процессе их изготовления.
Известно устройство контроля вопьтамперных характеристик диодов, содер жашее источник синуса4щального напрем женин, измерители тока и напряжения, блок зашиты испытуемого вентилй и осциллограф, P)
Недостатками данного устройства являются значительное время измерений и недостаточная достоверность контроля.
Наиболее близким к предлагаемому . является устройство, содержащее ис точник испытательных сигналю, соеди .пенный с датчиком тока и клеммами объекта контроля, датчик напряжения, датчик динамического сопротивления, соединенные с объектом контроля, комнараторы допустимого значения тока и динамического сопротивления, дифференцируюшего элемента, делителя сиг палов и измерителя, соединенных также с объектом контроля (2)
Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля, заКпючаюшаяся в отсутствии аоз можности различить окончательный и. восстанавливаемый брак..
Бень изобретения - повышение досто верности контроля за счет обнаружения объектов контроля с восстанавливаемым браком.
Поставленная цепь достигается тем, что в устройство,, содержащее источник испытательных импульсов, с выходом
l5 которого через датчик тока соединены клеммы подключения объекта контроетя. и датчик напряжения, датчик динамического сопротивления, входы которого соединены с выходами соответственно
20. датчиков напряжения и тока, компараторы тока и динамического сопротивле-. ния, входы которых соединены соответственно с выходами датчиков тока и ди917141 4 намического сопротивления, введены компараторы напряжения, блок опорных . напряжений и логический блок, причем сигнальные входы каждого компаратора напряжений соединены с выходом дат чика напряжений, а входы опорных напряжений компараторов напряжений соединены с соответствующими выходами блока опорных напряжений, выходы компара торов напряжений, динамического сопротивления и тока соединены с соответствующими входами логического блока, выходы которого соединены с выходными клеммами устройства.
На фиг. 1 представлена .функциональ ная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — характеристика объектов контроля.
Устройство содержит источник 1 испытательных импульсов, датчик 2 тока, клеммы 3 для подсоединения объекта контроля, датчик 4 напряжения, блок 5 опорных напряжений, датчик 6 динамического сопротивления, компараторы 79 напряжений, компаратор 10 тока, компаратор 11 динамического сопротивления, логический блок 12. Количество компараторов напряжения 7-9 определяется необходимым дискретом контроля в пределах допустимого напряжения.
Устройство работает следующим образом.
С выхода источника 1 испытательных. импульсов импульс напряжения через датчик 2 тока поступает на объект контроля, соединенный с клеммами 3 и на датчик 4 напряжений. Датчики 2 тока и 4 напряжения выдают на выходе сигналы, пропорциональные току и напряжению, которые подаются также на . входы датчика 6 динамического сопротивления, выходной сигнал которого пропорционален динамическому сопротивлению объекта контроля.
Сигналы с выходов датчиков 2, 4 и 6 тока, напряжения 11 динамического сопротивления подаются на входы компараторов 7 - 10, и по напряжению к току, и динамическому сопротивлению соответственно. На вторые входы компараторов 7 — 9 по напряжению с блока 5 опорных сигналов подаются уровни напряжения, пропорциональные определенным значениям напряжения на испытуемом приборе, которые и определяют различные участки вольтамперной характеристики. На фиг. 2 они равны 5 В, 5
Ю
15 го
35 о
250 В, 500 B. Ha второй вход компаратора 10 по току поступает постоянный уровень напряжения, пропорциональный заданной норме тока утечки, например, 10 мА, а на второй вход компаратора 11 по динамическому, сопротивлению поступает постоянный уровень напряжения, пропорциональный заданной величине динамического сопротивления например, 45 Ом. Уровни опорных постоянных напряжений формируются блоком 5 опорных сигналов, а значения опорных напряжений, тока и динамического сопротивления выбраны, исходя из требований технологии производства данного типа полупроводниковых приборов, и могут меняться при контроле качества выпрямительных элементов различных типов. При линейном нарастании напряжения на испытуемом выпрямительном элементе напряжение на выходе датчика 4 напряжения также растет линейно. При этом оно по очереди превышает значения опорных сигналов, поступающих на вторые входы компараторов 7 — 9 по напряжению.
Пока сигнал на первом входе каждого компаратора 7 — 9 по напряжению меньше опорного, на выходе сигнал отсутствует. Как только сигнал от датчика 4 напряжения становится больше опорного напряжения, на выходе компараторов 79 выходной сигнал появляется.
Таким образом, на выходах компараторов по напряжению 7 — 9 последовательно во времени появляются выходные сигналы. При. увеличении напряжения на испытуемом выпрямительном элементе каждому значению напряжения соответствует определенное значение тока утечки через выпрямительный элемент и определенное значение величины динамического сопротивления. Пропорциональные этим величинам уровни напряжения поступают на первые входы соответствующих компараторов 10 и 11.
Если изменяющийся во времени уровень напряжения, пропорциональный току через испытуемый выпрямительный элемент, поступающий на вход компаратора 10, оказывается меньше опорного уровня напряжения, пропорционального заданной норме тока утечки (!д<>п.), то на выходе компаратора 10 появляется выходной сигнал. Если изменяющийся во времени уровень напряжения, пропорциональный величине динамического сопротивления (Ra ) и поступающий на вход компаратора 11, оказывается меньше опорного уровня напряжения, то на выходе ком917141 6
13 — 15 "Брак", Восстанавливаемый брак", "Годен . паратора 1 1 появляется выходной сигнал. Эти сигналы в совокупности с комбинацией сигналов на выходах компараторов 7 пр напряжению содержат информацию о форме вольтамперной характеристики в каждом интервале напряжений. На основании данных (фиг.. 2) о форме вольтамперных характеристик принимаются следующие решения а — характеристика без изломов - R0> 10
>Ra и и 1 <1д,„на всех трех интервалах напряжений — прибор годен;
1 б — характеристика с изломом - Ос
< доп, но 1
15 третьем интервале напряжений восстанавливаемый брак (требуется дополнительное травление фаски структуры); в — характеристика с изломом.— Ка<
r — характеристика с изломом — Яа< и )>)д,п на третьем интервале напряжений — прибор годен; д - характеристика с изломом — R0< !
Таким образом, совокупность сигналов, появляющаяся на выходах компараторов, более достоверно характеризует форму вольтамперной характеристики.
Опеределение качества полупроводниковогс
45 элемента на основе этой информации производится логическим блоком 12, который формирует выходные сигналы формула изобретения
Устройство для автоматического контроля выпрямительных полупроводниковых элементов, содержащее источник испытательных импульсов, с выхбдом которого через датчик тока соединены клеммы подключения объекта контроля и датчик напряжения, датчик динамического сопротивления, входы которого соединены с выходами соответственно датчиков напряжения и тока, компараторы тока и динамического сопротивления, входы которых соединены соответственно с выходами датчиков тока и динамического сопротивления, о т— л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены компараторы напряжения, блок опорных напряжений и логический блок, причем сигнальные входы каждого компаратора напряжений соединены с выходом датчика напряжений, а входы опорных напряжений компараторов напряжений соединены с соответствующими выходами блока опорных напряжений, выходы компараторов напряжений, динамического сопротивления и тока соединены с соответствующими входами логического блока, выходы которого соединены с выходными клеммами устройства.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Бердин В. М и др. Аппаратура и методы контроля параметров силовых полупроводниковых вентилей, М., "Энергия, 1971, с. 54 — 62, рис. 2-6.
2. Вайварс М. П. Устройство для автоматического определения допустимого обратного напряжения полупроводниковых диодов. Сборник Полупроводники и их применение в электронике
Рига, 1961 (прототип).
91 7141 .Ъ г
Составитель В. Гусев
Редактор Н. Ковалева Техред М.Гергель Корректор H.
Заказ 1882/66 Тираж 719 Подписное
ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, ?K-35,.Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент, r. У>:а ород, ул. Проектная, 4
