溫度與 結(jié)溫相等。
[0102] 根據(jù)測(cè)量得到的不同溫度點(diǎn)的結(jié)壓值，通過公式：
[0104] 進(jìn)行線性擬合，擬合直線的斜率即為被檢測(cè)器件的溫敏系數(shù)k。
[0105] 其中，THi和T。分別表不高溫和低溫，VHi和Vui分別表不高溫和低溫下的結(jié)壓值。
[0106] 結(jié)壓變化曲線生成模塊102,用于分別獲取每隔預(yù)定采集時(shí)間的被檢測(cè)器件和參 照器件在熱沉上被施加預(yù)定時(shí)間的加熱電流后、再施加第二檢測(cè)電流下的結(jié)壓值，并根據(jù) 結(jié)壓值分別得到被檢測(cè)器件的結(jié)壓變化曲線和參照器件的結(jié)壓變化曲線。
[0107] 被檢測(cè)器件和參照器件與測(cè)試電路連接，優(yōu)選與計(jì)算溫敏系數(shù)的測(cè)試電路相同。
[0108] 本發(fā)明的半導(dǎo)體分立器件的封裝質(zhì)量的檢測(cè)方法可用于檢測(cè)同一批次半導(dǎo)體分 立器件的封裝質(zhì)量，在這種情況下，參照器件為與被檢測(cè)器件相同類型的已知的無(wú)封裝缺 陷的良品。本發(fā)明的半導(dǎo)體分立器件的封裝質(zhì)量的檢測(cè)系統(tǒng)還可用于對(duì)經(jīng)歷高溫老化、溫 度循環(huán)等環(huán)境試驗(yàn)后的電子器件進(jìn)行封裝質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，以判斷是否出現(xiàn)封裝退化，在這 種情況下，參照器件為進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)前的器件，被檢測(cè)器件為進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)后的同一器件。
[0109] 本實(shí)施方式中，對(duì)所述被檢測(cè)器件和參照器件的結(jié)壓值測(cè)量采用電學(xué)法進(jìn)行測(cè) 量，以被檢測(cè)器件為例，將被檢測(cè)器件放置在控溫?zé)岢辽?，使被檢測(cè)器件的主要散熱面，即 外殼，與熱沉表面接觸。為了使被檢測(cè)器件與熱沉良好的接觸，可給熱沉上方的待測(cè)器件施 加一個(gè)適量的壓力來(lái)固定器件。為了達(dá)到理想的冷卻效果，熱沉應(yīng)良好導(dǎo)熱，優(yōu)選的，熱沉 采用銅塊制成，冷卻液體（通常為水）通入銅塊中的鉆孔來(lái)維持恒溫。通冷卻液的孔離上 表面的距離最大不能超過2_。同時(shí)，用一個(gè)恒溫器控制液體溫度，測(cè)量并在結(jié)果中記錄液 體或冷卻板的溫度。
[0110] 給被檢測(cè)器件施加預(yù)定時(shí)間的恒定的加熱電流IH，使其加熱并達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)。 通常情況下，預(yù)定時(shí)間為200s，也可視情況而定。同時(shí)，還采集并記錄最終的加熱功率，包括 加熱電壓和加熱電流。在預(yù)定時(shí)間后將加熱電流切換至第二檢測(cè)電流，每隔預(yù)定采集時(shí)間 采集第二檢測(cè)電流下被檢測(cè)器件的結(jié)壓值，生成被檢測(cè)器件的結(jié)壓值隨時(shí)間變化的結(jié)壓變 化曲線。
[0111] 其中，第二檢測(cè)電流小于加熱電流，當(dāng)切換到第二檢測(cè)電流后，被檢測(cè)器件處于冷 卻階段，得到的被檢測(cè)器件的結(jié)壓變化曲線為冷卻階段的結(jié)壓變化曲線。
[0112] 優(yōu)選的，為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，第二檢測(cè)電流等于第一檢測(cè)電流。
[0113] 結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線生成模塊103,用于根據(jù)溫敏系數(shù)將被檢測(cè)器件的結(jié)壓變化曲線和 參照器件的結(jié)壓變化曲線分別轉(zhuǎn)換為被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線和參照器件的結(jié)構(gòu)函數(shù) 曲線。
[0114] 結(jié)構(gòu)函數(shù)反應(yīng)了熱傳導(dǎo)路徑上熱容和熱阻的分布，能夠分析器件熱傳導(dǎo)路徑上每 層結(jié)構(gòu)的熱學(xué)信息，當(dāng)器件內(nèi)部出現(xiàn)分層或空洞等封裝缺陷時(shí)，將導(dǎo)致熱阻和熱容的增加， 從而引起結(jié)構(gòu)函數(shù)的異常變化，從而能夠判斷被檢測(cè)器件是否有封裝缺陷。
[0115] 封裝質(zhì)量分析模塊104,用于將被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線與參照器件的結(jié)構(gòu)函 數(shù)曲線進(jìn)行比較，確定被檢測(cè)器件的封裝質(zhì)量。
[0116] 由于結(jié)構(gòu)函數(shù)能反映器件熱流傳導(dǎo)路徑中每層結(jié)構(gòu)的熱阻和熱容特性，當(dāng)器件內(nèi) 部出現(xiàn)分層、空洞等封裝、退化等缺陷時(shí)，將導(dǎo)致熱阻和熱容的改變，從而引起結(jié)構(gòu)函數(shù)的 異常變化。因此，結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線能夠反應(yīng)元器件的封裝質(zhì)量。
[0117] 而參照器件為與被檢測(cè)器件相同類型的已知的無(wú)封裝缺陷的良品或進(jìn)行環(huán)境試 驗(yàn)前的同一器件，通過比對(duì)參數(shù)器件與被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線能夠確定被檢測(cè)器件的 封裝質(zhì)量。該半導(dǎo)體分立器件封裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，利用熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)進(jìn)行表征確定被檢測(cè) 器件是否有封裝缺陷，無(wú)需損壞被檢測(cè)器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0118] 具體的，封裝質(zhì)量分析模塊104包括：
[0119] 比較單元，將被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線與參照器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線放在同一坐 標(biāo)系中。
[0120] 封裝質(zhì)量確定單元，用于在比較單元的比較結(jié)果為被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線與 參照器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線重合時(shí)，確定被檢測(cè)器件的無(wú)封裝缺陷；還用于在比較單元的比 較結(jié)果為被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線相對(duì)于與參照器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)向右偏移時(shí)，確定被檢 測(cè)器件存在封裝缺陷。
[0121] 若被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)相比參照器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)向右偏移，則表明被檢測(cè)器件 熱流路徑上的封裝結(jié)構(gòu)存在分層或空洞等缺陷，這是由于分層、空洞等封裝缺陷阻礙了熱 流的有效傳輸擴(kuò)散，導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)層的熱阻逐漸增大。當(dāng)芯片的粘接層在貯存時(shí)間發(fā)生老化 時(shí)，粘接層的熱阻也會(huì)發(fā)生變化。因此，在評(píng)估器件的貯存可靠性時(shí)，通過測(cè)試試驗(yàn)前后熱 阻值的變化情況，可以有效地評(píng)估出是否出現(xiàn)粘接層的退化。
[0122] 在另一種實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線生成模塊103包括：
[0123] 結(jié)溫瞬態(tài)響應(yīng)曲線生成單元，用于根據(jù)溫敏系數(shù)將被檢測(cè)器件的結(jié)壓變化曲線和 參照器件的結(jié)壓變化曲線分別轉(zhuǎn)換為被檢測(cè)器件的結(jié)溫瞬態(tài)響應(yīng)曲線和參照器件的結(jié)溫 瞬態(tài)響應(yīng)曲線。
[0124] 結(jié)壓變化曲線的橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為結(jié)壓值，根據(jù)溫敏系數(shù)
根據(jù)溫敏系數(shù)，將結(jié)壓變化曲線轉(zhuǎn)換成結(jié)溫瞬態(tài)響應(yīng)曲線，結(jié)溫瞬態(tài)響應(yīng)曲線的橫坐標(biāo)為 時(shí)間，縱坐標(biāo)是結(jié)溫值，其中結(jié)溫值是指器件在具有相應(yīng)結(jié)壓值時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度值。
[0125] 結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線生成單元，用于將被檢測(cè)器件的結(jié)溫瞬態(tài)響應(yīng)曲線和參照器件的結(jié) 溫瞬態(tài)響應(yīng)曲線分別轉(zhuǎn)換為被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線和參照器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線，結(jié)構(gòu) 函數(shù)曲線包括積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線和微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線。
[0126] 通過積分結(jié)構(gòu)函數(shù)和微分結(jié)構(gòu)函數(shù)可以分析熱傳導(dǎo)路徑上每層結(jié)構(gòu)的熱阻以及 熱容信息。結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線包括積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線和微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線，積分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線 是一條熱容-熱阻函數(shù)，曲線上平坦的區(qū)域代表器件內(nèi)部熱阻大、熱容小的結(jié)構(gòu)，陡峭的區(qū) 域代表器件內(nèi)部熱阻小、熱容大的結(jié)構(gòu)。微分結(jié)構(gòu)函數(shù)的縱坐標(biāo)是熱容對(duì)熱阻的導(dǎo)數(shù)，橫坐 標(biāo)是熱阻。
[0127] 在另一種實(shí)施方式中，如圖14所示，還包括：
[0128] 位置分析模塊105,用于根據(jù)被檢測(cè)器件的分層結(jié)構(gòu)及被檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲 線確定被檢測(cè)器件的每個(gè)分層在結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線上的位置；
[0129] 封裝質(zhì)量確定單元，具體用于當(dāng)確定被檢測(cè)器件存在封裝缺陷時(shí)，確定被檢測(cè)器 件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線相對(duì)于參照器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線向右偏移的起始位置所在的分層為被 檢測(cè)器件的封裝缺陷部位。
[0130] 具體的，位置分析模塊105,具體包括：
[0131] 拐點(diǎn)分析單元，用于分析并獲取被檢測(cè)器件的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線上的拐點(diǎn)信息；
[0132] 位置分析單元，用于根據(jù)拐點(diǎn)信息與被檢測(cè)器件的分層結(jié)構(gòu)確定被檢測(cè)器件的每 個(gè)分層在微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線上的位置，拐點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)于相鄰兩個(gè)分層的分界面。其中，拐點(diǎn) 在數(shù)學(xué)上指改變曲線向上或向下方向的點(diǎn)。
[0133] 本發(fā)明的基于結(jié)構(gòu)函數(shù)的半導(dǎo)體分立器件的封裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)被檢測(cè)器件和 參照器件的結(jié)壓進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)溫敏系數(shù)，將結(jié)壓變化曲線轉(zhuǎn)換為結(jié)溫瞬態(tài)響應(yīng)曲線，再將 瞬態(tài)響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線，通過結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線表征被檢測(cè)器件和參照器件的熱阻 和熱容，通過比對(duì)被檢測(cè)器件和參照器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線確定被檢測(cè)器件的封裝質(zhì)量，當(dāng) 確定被檢測(cè)器件存在封裝缺陷時(shí)，通過對(duì)微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線進(jìn)行分析，確定缺陷部分。該檢 測(cè)系統(tǒng)利用熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)進(jìn)行表征，無(wú)需損壞被檢測(cè)器件，操作方便，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。
[0134] 以上實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例 中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛 盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。