專利名稱：電力半導體芯片門陰結加壓測試方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力半導體器件的芯片加工質量的檢測方法及裝置，尤其是指一種 可控硅類的半導體器件芯片的門陰PN結加壓力的測試方法及裝置。本發(fā)明的技術主要用 于半導體芯片的加工過程中，用于在施加一定的測試壓力的條件下對半導體芯片門陰間 的PN結阻斷特性的檢測。屬于電力半導體檢測技術，以及多梳條器件控制極特性檢測技 術。
背景技術：
一般在半導體芯片加工好以后，為了保證芯片的質量，需要在施加一定壓力的條件 下對芯片的門陰PN結阻斷特性進行測試。在正規(guī)測試中，對于半導體芯片室溫時的門陰 極阻斷特性的中間檢測是采用壓機加力的方案。這種測試方案溫度及壓力精密可控，但 這種設備體積大、價格高、用于這種中間篩選測試中很不經濟，因而過去在制造現場通 常用手工瞬時加壓的方法作檢測。這種手工檢測方法雖快捷，效率高，但隨意性太大， 且力度和施力方式均不確定，對檢測人員的手感要求高，尤其是對于GCT或者GTO這 種多梳條結構的器件門陰極檢測，需要準確地將不合格梳條檢測出來又不至于損傷芯片， 靠手工掌握檢測時的力度就更困難了。因此很有必要加以改進。通過對國內專利文獻的 檢索后，尚沒有檢索到同類或相近文獻。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是針對目前室溫時檢測半導體芯片的門陰間PN結阻斷特性存在的壓 力控制不當，提出一種能有效保證半導體器件芯片檢測質量，既不會對芯片產生損傷， 又能方便快捷地完成室溫時的門陰極間PN結阻斷特性的中間檢測方法及裝置。本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現的 一種半導體芯片室溫時的門陰間PN結 阻斷特性的中間檢測方法，將芯片置于一種帶陽極鉬片、陰極鉬片和彈性門極件的中間 檢測夾具之間，通過一個夾持機構帶動陽極鉬片或陰極鉬片，使陽極鉬片和陰極鉬片在 一定的壓力下相互與芯片貼合在一起，再通過一個施力機構使芯片上的陰極電極與鉬片 電連通，在陰極鉬片側還裝有彈性門極件，并通過彈力導柱引出，接至檢測儀表，通過 檢測儀表顯示半導體芯片室溫時的門陰間PN結阻斷特性的中間檢測結果。
根據本發(fā)明的半導體芯片室溫時的門陰間PN結阻斷特性的中間檢測，所提出的半 導體芯片室溫時的門陰極阻斷特性的中間檢測裝置為一種帶陽極鉬片、陰極鉬片和彈性 門極件的加壓式檢測夾具。這種中間檢測夾具至少包括一個通過可移動的陽極鉬片， 一個 陰極鉬片以固定管芯的夾持機構， 一個通過陽極鉬片或陰極鉬片施力作用于管芯的施力 機構，還包括一個彈性門極件，以及門極和陰極的引出線，門極和陰極的引出線連接測 試電源及顯示儀器。所述的管芯夾持機構可以是上下移動或繞某一支點轉動形式的夾持 機構；所述的壓力機構可以是機械施力機構，也可以是電動或液動施力機構。本發(fā)明的工作原理是將管芯置于陽極鉬片和陰極鉬片之間，通過管芯夾持機構使 管芯夾在陽極鉬片和陰極鉬片之間，再通過一施力機構給管芯夾持機構施加均勻的適當 壓力，使芯片各梳條能夠充分與鉬片電連通；再通過彈性門極件和陰極的引出線將信號 輸出到檢測儀器，通過儀器反映出檢測數據，從而判斷芯片在一定壓力下的的門陰間PN 結的阻斷特性。按照本發(fā)明的半導體芯片室溫時的門陰間PN結阻斷特性的中間檢測方法，可以有 效地進行半導體芯片室溫時的門陰極間PN結阻斷特性的中間檢測篩選，確保器件的安 全性。且不會對芯片產生損傷，又方便快捷。這種方式，同以往技術相比，特點如下1、 能實現對多梳條半導體器件的門陰PN結阻斷特性測試篩選。2、 工裝的外形小巧、緊湊，同主測試臺很好匹配。3、 工裝的成本低，制造簡單，使用安全可靠。


圖1是本發(fā)明一個實施例的立體結構示意圖； 圖2是本發(fā)明一個實施例的結構示意主視圖； 圖3是本發(fā)明一個實施例的結構示意俯視圖； 圖4是本發(fā)明一個實施例的結構示意左視圖； 圖5是本發(fā)明另一個實施例的結構示意。圖中1、夾具底座，2、管芯定位座，3、加壓杠桿，4、加壓杠桿支架，5、陽極鉬 片，6、陰極鉬片，7、門極，8、彈力導柱，9、支點，10、加壓杠桿的中部，11、調整 短桿，12、管芯，13、垂直移動機構，14、架板，15、導向柱。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。通過附圖可以看出本發(fā)明為一種半導體芯片室溫時的門陰極間PN結阻斷特性的中
間檢測方法，將芯片置于一種帶陽極鉬片、陰極鉬片和彈性門極件的加壓式中間檢測夾 具之間，通過杠桿帶動陽極鉬片或陰極鉬片，使陽極鉬片和陰極鉬片在一定的壓力下相 互與芯片貼合在一起，芯片上的陰極梳條通過鉬片電連通，在陰極鉬片下裝有彈性門極 件，并通過彈力導柱引出，接至檢測儀表，通過檢測儀表顯示半導體芯片室溫時的門陰 極間PN結阻斷特性的中間檢測結果。根據本發(fā)明的半導體芯片室溫時的門陰極間PN結阻斷特性的中間檢測，所提出的 半導體芯片室溫時的門陰極阻斷特性的中間檢測裝置為一種帶陽極鉬片、陰極鉬片和彈 性門極件的加壓式中間檢測夾具。杠桿加壓式門陰極間PN結阻斷特性的中間檢測夾具 至少包括一個通過可以移動的陽極鉬片,一個陰極鉬片以夾持管芯的機構，和一個通過陽 極鉬片與陰極鉬片施力作用于管芯的壓力機構，同時還包括一個彈性門極件，以及門極 的引出線，門極和陰極的引出線連接測試顯示儀器。所述的管芯夾持機構可以是上下移 動或繞某一支點轉動的夾持機構；所述的壓力機構可以是機械施力壓力機構，也可以是 電動或液動壓力機構。實施例一圖1給出了一種帶陽極鉬片、陰極鉬片和彈性門極件的加壓式門陰極間PN結阻斷 特性的中間檢測夾具。且加壓式門陰極阻斷特性的中間檢測夾具為杠桿加壓式陰極阻斷 特性的中間檢測夾具，包括夾具底座l、管芯定位座2、加壓杠桿3、加壓杠桿支架4、 陽極鉬片5、陰極鉬片6和門極7。其中，管芯定位座2放置在夾具底座上1，且管芯定 位座2尺寸與芯片尺寸相配；在管芯定位座2上裝有門極7，門極7的電源線通過彈力導 柱8引出；在門極7上面設有陰極鉬片6，被檢測半導體芯片安放在陰極鉬片6上，且陰 極鉬片6與門極7電聯通；在夾具底座1上還裝有加壓杠桿支架4，加壓杠桿支架4的一 端連接有加壓杠桿3，加壓杠桿3可繞加壓杠桿支架上的支點9作擺動運動；在加壓杠桿 的中部10通過調整短桿11連接有陽極鉬片5，陽極鉬片5隨著加壓杠桿3擺動而擺動， 并在擺動至管芯相接觸的位置時，正好與管芯相貼合。本發(fā)明的工作原理是將管芯12置于陽極鉬片5和陰極鉬片6之間，通過由加壓杠 桿3和加壓杠桿支架4構成的管芯夾持機構使管芯夾在陽極鉬片和陰極鉬片之間，再通 過加壓杠桿3和加壓杠桿支架4構成的施力機構給管芯夾持機構施加均勻的適當壓力， 使芯片各梳條能夠充分與鉬片電聯通；再通過門極7和陰極的引出線將信號輸出到檢測 儀器，通過儀器反映出檢測數據，從而判斷芯片的門陰極間PN結的阻斷特性。
圖5給出了另一種帶陽極鉬片、陰極鉬片和門極的加壓式門陰極阻斷特性的中間檢 測夾具。且加壓式門陰極阻斷特性的中間檢測夾具為上下移動加壓式陰極阻斷特性的中 間檢測夾具，且加壓機構為液壓驅動或直接用電機驅動的；檢測夾具包括夾具底座l、管 芯定位座2、陽極鉬片5、陰極鉬片6和門極。其中，管芯定位座2放置在夾具底座上1， 且管芯定位座2尺寸與芯片尺寸相配；在管芯定位座2上裝有門極，門極的電源線通過 彈力導柱8引出；在門極上面設有陰極鉬片6，被檢測半導體芯片安放在陰極鉬片6上； 在夾具底座1上還裝有導向柱15，導向柱15上套裝有可上下移動的架板14，架板14的 中間通過調整短桿11連接有陽極鉬片5，陽極鉬片5隨著架板可上下移動，且架板14 與一套帶動架板14上下移動，使管芯12夾持在陽極鉬片5和陰極鉬片6之間，并對其 施力的垂直移動機構13連接在一起，架板14是通過垂直移動機構13上下移動的，并由 架板14和垂直移動機構13組合形成陽極鉬片5和陰極鉬片6與管芯12的夾持機構和施 力機構；垂直移動機構13可以是液壓驅動機構或直接是電機驅動機構。本發(fā)明的工作原理是將管芯12置于陽極鉬片5和陰極鉬片6之間，通過垂直移動 機構13驅動架板14沿著導向柱15下移，至管芯12與陽極鉬片5和陰極鉬片6貼合在 一起，再進一步施力使管芯夾持機構施加均勻的適當壓力，使芯片各梳條能夠充分與鉬 片電聯通；再通過門極和陰極的引出線將信號輸出到檢測儀器，通過儀器反映出檢測數 據，從而判斷芯片的門陰極間PN結的阻斷特性。
權利要求
1、 電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試方法，其特征在于將芯片置于一種帶陽 極鉬片、陰極鉬片和門極件的加壓式中間檢測夾具之間，通過一個夾持機構帶動陽極鉬 片或陰極鉬片，使陽極鉬片和陰極鉬片在一定的壓力下相互與芯片貼合在一起，再通過 一個施力機構使芯片上的陰極梳條與鉬片電連通，在陰極鉬片側裝有門極，并通過彈力 導柱引出，接至檢測儀表，通過檢測儀表顯示半導體芯片室溫時的門陰極間PN結阻斷 特性的中間檢測結果。
2、 一種實現權利要求1所述電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試方法的電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試裝置，其特征在于所述的半導體芯片室溫時的門陰極間PN結阻斷特性的中間檢測裝置為一種帶陽極鉬片、陰極鉬片和門極件的加壓式中間檢測 夾具；加這種中間檢測夾具至少包括一個通過可以移動的陽極鉬片，一個陰極鉬片以夾持 管芯的機構， 一個通過陽極鉬片和陰極鉬片施力作用于管芯的施力機構，同時還包括一 個彈性門極件，以及門極和陰極的引出線，門極和陰極的引出線連接測試電源及顯示儀器。
3、 如權利要求2所述的電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試裝置，其特征在于所述的管芯夾持機構是上下移動或繞某一支點轉動的夾持機構。
4、 如權利要求2所述的電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試裝置，其特征在于所述的壓力機構是機械施力機構。
5、 如權利要求2所述的電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試裝置，其特征在于所述的壓力機構是電動或液動施力機構。
6、 如權利要求2所述的電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試裝置，其特征在于 所述的加壓式門陰極間PN結阻斷特性的中間檢測夾具為杠桿加壓式中間檢測夾具，包 括夾具底座、管芯定位座、加壓杠桿、加壓杠桿支架、陽極鉬片、陰極鉬片和門極；其 中，管芯定位座放置在夾具底座上，且管芯定位座尺寸與芯片尺寸相配；在管芯定位座 上裝有門極，門極的引線通過彈力導柱引出；在門極上面設有陰極鉬片，被檢測半導體 芯片安放在陰極鉬片上，在夾具底座上還裝有加壓杠桿支架，加壓杠桿支架的一端連接 有加壓杠桿，加壓杠桿可繞加壓杠桿支架上的支點作擺動運動；在加壓杠桿的中部通過 調整短桿連接有陽極鉬片，陽極鉬片隨著加壓杠桿擺動而擺動，并在擺動至管芯相接觸的位置時，正好與管芯相貼合。
7、 如權利要求2所述的電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試裝置，其特征在于 所述的加壓式門陰極間PN結阻斷特性的中間檢測夾具為上下移動的中間檢測夾具，且 加壓機構為液壓驅動或直接用電機驅動的。
8、 如權利要求7所述的電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試裝置，其特征在于 所述的檢測夾具包括夾具底座、管芯定位座、陽極鉬片、陰極鉬片和門極；其中，管芯 定位座放置在夾具底座上，且管芯定位座尺寸與芯片尺寸相配；在管芯定位座上裝有門 極，門極的電源線通過彈力導柱引出；在門極上面設有陰極鉬片，被檢測半導體芯片安 放在陰極鉬片上；在夾具底座上還裝有導向柱，導向柱上套裝有可上下移動的架板，架 板的中間通過調整短桿連接有陽極鉬片，陽極鉬片隨著架板可上下移動，且架板與一套 帶動架板上下移動，使管芯夾持在陽極鉬片和陰極鉬片之間，并對其施力的垂直移動機 構連接在一起，架板是通過垂直移動機構上下移動的，并由架板和垂直移動機構組合形 成陽極鉬片和陰極鉬片與管芯的夾持機構和施力機構。
9、 如權利要求7所述的電力半導體芯片門陰間PN結加壓測試裝置，其特征在于所述的垂直移動機構是液壓驅動機構或直接是電機驅動機構。
全文摘要
芯片門陰極間PN結阻斷特性施加壓測試方法及裝置，將芯片置于一種帶陽極鉬片、陰極鉬片和彈性門極件的加壓式門陰極阻斷特性的中間檢測夾具之間，通過一個夾持機構帶動陽極鉬片或陰極鉬片，使陽極鉬片和陰極鉬片在一定的壓力下相互與芯片貼合在一起，再通過一個施力機構使芯片上的陰極梳條通過鉬片電聯通，在陰極鉬片下裝有門極，并通過彈力導柱引出，接至檢測電源及儀表，通過檢測儀表顯示半導體芯片室溫時的門陰極阻斷特性的中間檢測結果。
文檔編號G01R31/26GK101144845SQ200710036058
公開日2008年3月19日 申請日期2007年11月6日 優(yōu)先權日2007年11月6日
發(fā)明者明 張, 李繼魯, 誼 蔣, 陳芳林 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司