半导体三极管发生ＢＶＣＥＯ软击穿的测试方法技术

本发明专利技术公开了一种判定半导体三极管发生ＢＶ↓［ＣＥＯ］软击穿的测试方法，以ＢＶ↓［ＣＥＯ］的测试条件Ｉ↓［Ｃ］的电流标称值Ｉ↓［ＣＥＯ］１作初始条件，测得对应电压Ｖ↓［ＣＥＯ］１，然后以电流值Ｉ↓［ＣＥＯ］２，作为新增初始条件，测得对应的电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］２；或以一与所述电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］１具有一电压差ΔＶ的电压值Ｖ↓［ＣＥ］作为新增初始条件，测得对应的电流值Ｉ↓［ＣＥＯ］２’；用电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］１与电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］２的比值与设定的第一标准值进行比较，或者用测得的电流值Ｉ↓［ＣＥＯ］２’与设定的第二标准值进行比较。本发明专利技术筛选成功率高，有利于质量控制，能够提高检测效率，满足大批量生产要求，同时可以降低生产成本，增加企业竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体三极管生产的测试
，特别是涉及 一种通过测试半导体三极管的软击穿参数而筛选出三极管软击穿次品 的方法。
技术介绍
半导体三极管也称晶体三极管，有时也简称为晶体管或双极型晶 体管，它是电子线路中的主要电子器件，按照其内部结构的不同，晶 体管可分为NPN型和PNP型两种，其结构及图形符号分别如图la、 图2b所示。根据其结构可以看出，无论哪种类型的晶体管都是由三个 区域两个PN结构成，三个区域分别称为发射区、基区和集电区。由三 个区各引出一个电极分别称为发射极e、基极b和集电极c。发射区和 基区之间的PN结称为发射结，集电区和基区之间的PN结称为集电结。目前，各晶体管用户对其来料特性优劣的检测很少，因而晶体管 的质量控制主要依赖于制造商。其中，由于晶体管的软击穿而引起晶 体管失效的问题是器件厂家的一大难题。晶体管的软击穿伏安特性曲线图如图4所示，所述的软击穿是相 对硬击穿来讲的，指对PN结加反向偏压时，反向电流在低压下就开始 增加，在伏安特性曲线上没有明显的转折点，成一定的圆弧状态；而 硬击穿的伏安特性曲线则基本是成一直角状态，如图3所示。晶体管的软击穿主要是BVcEo软击穿，以下所述的软击穿都是指 BVc^软击穿。BVajo为晶体管的一个极限参数符号，其定义为基极(B) 开路(IB=0)时，集电极(C) _发射极(E)的反向击穿电压。BVceo 的测试原理图如图5所示，其测试方法是电阻器R1为限流电阻，应 足够大以避免过度的电流流过晶体管和电流表。加规定的偏置条件， 即IB-0时，增加电压直到达到规定的测试电流。如果在规定的测试电流下所加的电压大于BVcEo的规定最小值，则晶体管为合格品。软击穿可使器件的性能劣化，并使其指标参数降低而造成故障隐 患。由于软击穿可使电路时好时坏(指标参数降低所致)，且不易被发现， 给整机运行和查找故障造成很大麻烦。软击穿时设备仍能带"病'工作， 性能未发生根本变化，但随时可能造成再次失效。多次软击穿就能造 成热击穿，使电子装备运行不正常。导致晶体管产生软击穿的原因有 很多，如硅材料本身缺陷、二次缺陷、重金属杂质沾污、碳的沉积、 重金属杂质在位错上的沉积；或者在芯片生产工艺中造成的一些如扩 散杂质浓度过高尚未形成PN结、硅一二氧化硅表面存在界面陷阱电荷 等缺陷；或者在后的封装工序中产生的如表面沾污，划片时崩硅等缺 陷也会造成软击穿。发生软击穿的晶体管有很大的质量隐患，易早期 失效，因此在产品检验中应将它剔除，以提高产品的可靠性。但是，目前的各大知名晶体管制造商如FAIRCHILD、 ROHM、 TOSHIBA、 NEC、 SANYO等在其产品技术资料中均没有提及软击穿测 试参数及其控制标准。目前对于BVcEo的软击穿测试，是依靠"晶体管特性图示仪"进 行手工测试，即用肉眼观察每只管子的伏安特性曲线，如果是一与横 坐标轴接近垂直的直线(见图3)则不是软击穿，如果是一曲线(见图 4)，则是软击穿。此方法虽然有效，但却存在不少弊端生产效率低 下，不能满足大批量生产要求；生产成本居高不下，不利于企业竞争； 人工筛选失误率高，不利于质量控制等等。以上，均为制约企业发展 的瓶颈，特别是如今制造业对质量、成本、交期等因素异常敏感，行 业竞争非常激烈，所以设法利用自动化设备来筛选软击穿次品是非常必要的。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种 判定半导体三极管发生BVcEo软击穿的测试方法，以实现自动测试半 导体三极管的软击穿，以提高检测效率，降低生产成本。为解决上述的技术问题，本专利技术利用半导体三极管发生硬击穿和软击穿时不同的伏安特性来判断是否发生软击穿，即在发生硬击穿时， 对应不同的ICE()值，BVCEC)值是基本相同的，其比值应等于或接近于1 ， 而在硬击穿前，对应不同的VcE值，ICE0值很小几乎接近于零，其伏 安特性曲线表现为具有明显的拐点，呈直角形状，参见图3。而在发生 软击穿时，对应不同的IcEO值，BVcEO值是不相同的；或对应不同的 BVceo僮，IcEO值明显变大，其伏安特性曲线表现为一圆滑曲线，参见图4。本专利技术利用上述特性，用在不同的ICE0电流条件下所测出的BVCE() 是否相同即电压之间的比值是否接近或等于1,或用略低于BVotc)的不 同VCE电压条件所测出的ICE0电流值是否很小或接近于零，来判断半 导体三极管是否发生了软击穿。为此，本专利技术提供一种判定半导体三极 管发生BVcEo软击穿的测试方法，包括如下步骤步骤l，将三极管设置在测试电路中，以BVcEO的测试条件Ic的 电流标称值ICE01作初始条件，测得对应电压VCE01 ，然后以电流值ICE02 作为新增初始条件，测得对应的电压值VCE()2，其中，ICEo2<ICE(3l; 或者，以BVcEo的测试条件Ic的电流标称值ICE()1作初始条件，测得 对应电压VCE01，然后以与所测得的电压值VCEC)1具有一电压差AV的电压值VcE作为新增初始条件，测得对应的电流值ICEQ2';步骤2，用电压值VCE01与电压值VCE02的比值VCE01/ VCE02与设定的第一标准值进行比较，或者用测得的电流值IcE()2'与设定的第二标准值进行比较，如果电压值VCE01与电压值Vceo2的比值VCE01/ VCE02小于或等于所述的第一标准值，或电流值ICE02'小于或等于所 述的第二标准值，则判定该三极管没有发生软击穿，否则，则判定该 三极管发生了软击穿。具体地，在上述判定半导体三极管发生BVcEo软击穿的测试方法 中，根据不同产品，所述步骤1中的新增初始条件电流值IcEo2可在10 PA至1/10电流标称值ICE01的范围之内选择。更好地，可在15uA 至25ixA的范围之内选择。根据不同产品，在步骤2中，所述的第一标准值定在0.800 1.200 的范围之内，更好地，可为1.040~1.100。所述的第二标准值定为0 15uA的范围之内，更好地，可为5 12uA。在上述判定半导体三极管发生BVcEo软击穿的测试方法的步骤1 中，根据不同产品，所述电压值AV可定为2~5V。如果产品规格书 中没有给出ICE0的标称值时，以ICEOl=500u A作初始条件。进一步地，在上述判定半导体三极管发生BVcEo软击穿的测试方 法的步骤1中，以ICE01作初始条件测VCE01的时间Tl为2~6ms，以 ICEo2作新增初始条件测VCE(32的时间T2为10~25ms，以Vce作新増 初始条件测IcEo2'的时间T2'为15 25ms。利用本专利技术的方法，可编为测试程序来控制设备自动测定半导体 三极管是否发生了 BVcEo软击穿，大大提高了检测效率和准确率，可以 满足大批量生产要求，提高产品质量，降低生产成本，增强企业产品的 竞争力。以下通过具体实施例和附图对本专利技术作详细地说明。 附图说明图la为NPN型晶体管的结构示意图lb为NPN型晶体管的符号图2a为PNP型晶体管的结构示意图2b为PNP型晶体管的符号图3为晶体管硬击穿伏安特性曲线图4为晶体管软击穿伏安特性曲线图5为晶体管BVcEo参数的测试原理图6为某SS8050晶体管软击穿伏安特性曲线图7为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种判定半导体三极管发生ＢＶ↓［ＣＥＯ］软击穿的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：　步骤１，将三极管设置在测试电路中，以ＢＶ↓［ＣＥＯ］的测试条件Ｉ↓［Ｃ］的电流标称值Ｉ↓［ＣＥＯ］１作初始条件，测得对应电压Ｖ↓［ＣＥＯ］１，然后以电流值Ｉ↓［ＣＥＯ］２作为新增初始条件，测得对应的电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］２，其中，Ｉ↓［ＣＥＯ］２＜Ｉ↓［ＣＥＯ］１；或者，以ＢＶ↓［ＣＥＯ］的测试条件Ｉ↓［Ｃ］的电流标称值Ｉ↓［ＣＥＯ］１作初始条件，测得对应电压Ｖ↓［ＣＥＯ］１，然后以与所测得的Ｖ↓［ＣＥＯ］１具有一电压差ΔＶ的电压值Ｖ↓［ＣＥ］作为新增初始条件测得对应的电流值Ｉ↓［ＣＥＯ］２’；　步骤２，用电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］１与电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］２的比值Ｖ↓［ＣＥＯ］１／Ｖ↓［ＣＥＯ］２与设定的第一标准值进行比较，或者用测得的电流值Ｉ↓［ＣＥＯ］２’与设定的第二标准值进行比较，如果电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］１与电压值Ｖ↓［ＣＥＯ］２的比值Ｖ↓［ＣＥＯ］１／Ｖ↓［ＣＥＯ］２小于或等于所述的第一标准值，或电流值Ｉ↓［ＣＥＯ］２’小于或等于所述的第二标准值，则判定该三极管没有发生软击穿，否则，则判定该三极管发生了软击穿。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张国光，谭杰，杨林，姚剑锋，张国俊，
申请(专利权)人：佛山市蓝箭电子有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]