RU172838U1 - Устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов - Google Patents
Устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов Download PDFInfo
- Publication number
- RU172838U1 RU172838U1 RU2017107361U RU2017107361U RU172838U1 RU 172838 U1 RU172838 U1 RU 172838U1 RU 2017107361 U RU2017107361 U RU 2017107361U RU 2017107361 U RU2017107361 U RU 2017107361U RU 172838 U1 RU172838 U1 RU 172838U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- probe
- current
- generator
- probes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Областью применения полезной модели является электроизмерительная техника, а именно - устройства для контроля и измерений параметров высоковольтных полупроводниковых кристаллов.Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов, состоящее из генератора тока, генератора напряжения, потенциального зонда и токовых зондов из расчета один зонд на каждые 0,5 А, распределенных по окружности, дополнительно введен коммутатор, переключающий токовые зонды от генератора тока к генератору напряжения.Техническим результатом полезной модели является устранение коронного разряда при высоковольтных измерениях кристаллов полупроводниковых проборов. 2 ил.
Description
Областью применения полезной модели является электроизмерительная техника, а именно - устройства для контроля и измерений параметров высоковольтных полупроводниковых кристаллов.
Известно устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов, состоящее из генератора тока, генератора напряжения, двух потенциальных зондов и одного токового зонда (см., например, статью Минченко В.А., Ковальчук Г.Ф., Школык С.Б. «Принципы построения и структурные схемы зондовых автоматических систем контроля параметров изделий микро- и наноэлектроники на пластине» из журнала «Приборы и методы измерений», №2 (5), 2012 г., стр. 67-74).
Недостатком известного устройства является то, что при прохождении тока больше 0,5 А через один зонд возможно его подгорание в области контакта, вследствие чего может произойти оплавление алюминиевой металлизации кристалла.
Для устранения этого недостатка в промышленности при подаче большого тока при контроле параметров кристаллов используют несколько токовых зондов, включенных параллельно.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для зондового контроля параметров кристалла, состоящего из генератора тока, генератора напряжения, двух потенциальных зондов и нескольких токовых зондов (см. операционная карта технологического процесса «Разбраковка пластин по электропараметрам на тестере «Иней» ЮФ0.754.980ТКл.124б.).
Количество токовых зондов определяется величиной необходимого тока для контроля параметров исходя из расчета 1 зонд на каждые 0,5 А. Зонды располагаются на контактной площадке, исходя из удобства их установки.
Два потенциальных зонда анодный и катодный подключены к генератору напряжения и обеспечивают измерение прямого или обратного напряжения без учета падения напряжения на проводах и токовых зондах.
Недостатком данного устройства является возможный коронный разряд при приложении к потенциальным зондам больших напряжений. Например, карбидокремниевые диоды Шоттки, которые могут иметь рабочее напряжение более 1000 В.
Коронный разряд возникает в резко неоднородных полях у электродов с большой кривизной поверхности (острия, тонкие провода). Зона вблизи такого электрода характеризуется более высокими значениями напряженности поля по сравнению со средними значениями для всего промежутка. Так обычно бывает, когда характерный радиус зонда r, гораздо меньше межэлектродного расстояния d, d/r>5,85. Когда напряженность поля достигает предельного значения, происходит ионизация молекул воздуха, ведущая к коронному разряду. В высоковольтных кристаллах радиус зонда всегда значительно меньше расстояния между электродами кристалла. Таким образом, при подаче на один потенциальный зонд анода, определенного напряжения, не являющегося пробивным для кристалла высоковольтного прибора, происходит коронный разряд. Коронный разряд ведет к повреждению или оплавлению участка кристалла вокруг зонда, а следовательно, к возможному отказу кристалла полупроводникового прибора.
Техническим результатом полезной модели является устранение коронного разряда при высоковольтных измерениях кристаллов полупроводниковых проборов.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов, состоящее из генератора тока, генератора напряжения, потенциального зонда и токовых зондов из расчета один зонд на каждые 0,5 А, распределенных по окружности, дополнительно введен коммутатор, переключающий токовые зонды от генератора тока к генератору напряжения.
В полупроводниковых кристаллах одним из электродов является плоскость неизолированного края кристалла, а вторым электродом является зонд с острием параболоидной формы.
Степень неоднородности электрического поля между электродами характеризуется коэффициентом неоднородности Кн, который равен отношению максимальной напряженности Емакс к средней напряженности Еср между электродами,
Средняя напряженность есть отношение напряжения U, приложенного к электродам полупроводникового высоковольтного кристалла, к расстоянию между электродами, d,
Максимальная напряженность зависит от конфигурации, размеров электродов и расстояния между ними.
Максимальная напряженность поля для острия параболоидной формы и плоскостью рассчитывается по формуле,
где
U - приложенное напряжение, В;
r - радиус закругления острия электрода, мкм;
d - расстояние между электродами, мкм.
Для однородного поля коэффициент неоднородности Кн=1, для слабонеоднородного - 1<КН ≤ 3, для резконеоднородного - КН ≥ 4.
Значение напряжения и напряженности поля на электроде при возникновении коронного разряда зависит от степени неоднородности поля. С увеличением степени неоднородности напряженность на электроде-стержне увеличивается, а напряжение возникновения короны уменьшается.
Так как коммутатор переключает токовые зонды к генератору напряжения, то на зонды анода подается потенциал от генератора напряжения, при этом радиусом потенциального электрода является радиус окружности, по которой распределены зонды. Таким образом, эффективный радиус электрода увеличивается в несколько раз от значения радиуса одного зонда до значения радиуса окружности по которой распределены зонды. При этом коэффициент неоднородности уменьшается до значений слабонеоднородного и однородного поля, что устраняет возможность возникновения коронного разряда.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется рисунками. На фиг. 1 приведена блок схема устройства зондового контроля параметров, на фиг. 2 вид сверху карбидокремниевого кристалла диода Шоттки с установленными зондами.
Позициями на фиг. 1, 2 обозначены:
1 - кристаллы диода Шоттки;
2 - контактная площадка;
3 - токовые зонды;
4 - потенциальный зонд;
5 - коммутатор;
6 - генератор напряжения;
7 - генератор тока;
8 - микроамперметр;
9 - вольтметр.
По окружности, вписанной в контактную площадку 2, кристалла диода Шоттки 1 устанавливают токовые зонды 3, в центр устанавливается потенциальный зонд 4. Для подачи прямого тока по средствам коммутатора 5 токовые зонды 3, установленные по окружности, подключены к генератору тока 7, вольтметр 9 показывает значение прямого падения напряжения, 16 зондов позволяют пропускать ток до 8 А. При необходимости высоковольтных замеров, с помощью коммутатора 5 токовые зонды 3 подключаются к генератору напряжения 6. На кристалл диода Шоттки 1 подаются заданные значения обратного напряжения, которые контролируются вольтметром 9, а сила обратного тока диода измеряется микроамперметром 8.
Таким образом, для диода с рабочим напряжением 1200 В с контактной площадкой 500×500 мкм радиус потенциального зонда с 10 мкм увеличивается до 200 мкм, при этом коэффициент неоднородности Кн уменьшается с 21,6 до 2,7. Подача напряжения на зонды, расположенные по окружности, позволила уменьшить неоднородность поля в 8 раз до значения слабонеоднородного, что исключает возникновение коронного разряда.
Claims (1)
- Устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов, состоящее из генератора тока, генератора напряжения, потенциального зонда и токовых зондов из расчета один зонд на каждые 0,5 А, распределенных по окружности, отличающееся тем, что дополнительно введен коммутатор, переключающий токовые зонды от генератора тока к генератору напряжения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107361U RU172838U1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107361U RU172838U1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU172838U1 true RU172838U1 (ru) | 2017-07-26 |
Family
ID=59499086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017107361U RU172838U1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU172838U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU178895U1 (ru) * | 2017-12-15 | 2018-04-23 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт молекулярной электроники" | Зондовое устройство для контроля электрических параметров кристаллов микроэлектронных приборов на пластине |
RU2724301C2 (ru) * | 2018-12-17 | 2020-06-22 | Акционерное общество "НПО "Орион" | Способ увеличения прочности зондов многозондовых головок |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3508151A (en) * | 1966-04-18 | 1970-04-21 | Sprague Electric Co | Card type probe head having knob anchored contacting ends |
RU2076392C1 (ru) * | 1981-05-22 | 1997-03-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" | Зондовая головка для измерения параметров кристаллов |
RU2313776C1 (ru) * | 2006-04-27 | 2007-12-27 | Федеральное государственное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГУ ТИСНУМ) | Зондовое устройство |
-
2017
- 2017-03-06 RU RU2017107361U patent/RU172838U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3508151A (en) * | 1966-04-18 | 1970-04-21 | Sprague Electric Co | Card type probe head having knob anchored contacting ends |
RU2076392C1 (ru) * | 1981-05-22 | 1997-03-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" | Зондовая головка для измерения параметров кристаллов |
RU2313776C1 (ru) * | 2006-04-27 | 2007-12-27 | Федеральное государственное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГУ ТИСНУМ) | Зондовое устройство |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Статья: "ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ЗОНДОВЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗДЕЛИЙ МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКИ НА ПЛАСТИНЕ", 09.01.2012.. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU178895U1 (ru) * | 2017-12-15 | 2018-04-23 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт молекулярной электроники" | Зондовое устройство для контроля электрических параметров кристаллов микроэлектронных приборов на пластине |
RU2724301C2 (ru) * | 2018-12-17 | 2020-06-22 | Акционерное общество "НПО "Орион" | Способ увеличения прочности зондов многозондовых головок |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10060619B2 (en) | Combustion system with a grid switching electrode | |
RU172838U1 (ru) | Устройство для зондового контроля параметров кристаллов высоковольтных приборов | |
US9778311B2 (en) | Semiconductor inspection apparatus | |
TWI472651B (zh) | 奈米級針尖製備方法 | |
US10564190B2 (en) | Charge plate monitor and operating method thereof | |
US11282732B2 (en) | System and method for clamping a work piece | |
JP2015089329A5 (ru) | ||
CN109752638B (zh) | 一种连续测量igbt芯片输出曲线的装置及方法 | |
JP2013257952A (ja) | 除電装置 | |
JP4872476B2 (ja) | コンデンサの放電負荷試験装置 | |
CN103620089B (zh) | 放电表面处理装置及放电表面处理方法 | |
JP2013127418A (ja) | 粒子測定装置 | |
Kawashima et al. | Fundamental Study for Quantification of Change in PD Waveform on Electrical Treeing | |
王荣刚 et al. | Discharge characteristics of a needle-to-plate electrode at a micro-scale gap | |
JP5425502B2 (ja) | 回路基板検査装置 | |
Nakane et al. | Current waveforms of electric discharge in air under high-intensity acoustic standing wave field | |
JP2006071467A (ja) | 半導体チップの電気特性測定方法及び装置 | |
CN115291067A (zh) | 一种放电间隙高压测试装置 | |
Goller et al. | Precise Determination of Dynamic RDSon in AlGaN/GaN Power HEMTs under Soft Switching Condition | |
JP7467030B2 (ja) | 発光ダイオードの検査装置 | |
Rozga | The influence of insulation wrapping on HV electrode on the dynamics of electrical discharges in transformer oil | |
SU926528A1 (ru) | Устройство дл измерени параметров шероховатости электропроводных изделий | |
Abdullah et al. | Dependence of inter-electrode gap separation on the Positive and Negative Pin-Grid Plasma Corona Discharge | |
SU114215A1 (ru) | Способ испытани полупроводниковых выпр мителей и устройство дл осуществлени этого способа | |
SU1372252A1 (ru) | Устройство дл определени удельного объемного электрического сопротивлени полимерных материалов |