专利名称：电力半导体芯片门阴结加压测试方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力半导体器件的芯片加工质量的检测方法及装置，尤其是指一种 可控硅类的半导体器件芯片的门阴PN结加压力的测试方法及装置。本发明的技术主要用 于半导体芯片的加工过程中，用于在施加一定的测试压力的条件下对半导体芯片门阴间 的PN结阻断特性的检测。属于电力半导体检测技术，以及多梳条器件控制极特性检测技 术。
背景技术：
一般在半导体芯片加工好以后，为了保证芯片的质量，需要在施加一定压力的条件 下对芯片的门阴PN结阻断特性进行测试。在正规测试中，对于半导体芯片室温时的门阴 极阻断特性的中间检测是采用压机加力的方案。这种测试方案温度及压力精密可控，但 这种设备体积大、价格高、用于这种中间筛选测试中很不经济，因而过去在制造现场通 常用手工瞬时加压的方法作检测。这种手工检测方法虽快捷，效率高，但随意性太大， 且力度和施力方式均不确定，对检测人员的手感要求高，尤其是对于GCT或者GTO这 种多梳条结构的器件门阴极检测，需要准确地将不合格梳条检测出来又不至于损伤芯片， 靠手工掌握检测时的力度就更困难了。因此很有必要加以改进。通过对国内专利文献的 检索后，尚没有检索到同类或相近文献。 发明内容本发明的目的是针对目前室温时检测半导体芯片的门阴间PN结阻断特性存在的压 力控制不当，提出一种能有效保证半导体器件芯片检测质量，既不会对芯片产生损伤， 又能方便快捷地完成室温时的门阴极间PN结阻断特性的中间检测方法及装置。本发明的目的是通过下述技术方案实现的 一种半导体芯片室温时的门阴间PN结 阻断特性的中间检测方法，将芯片置于一种带阳极钼片、阴极钼片和弹性门极件的中间 检测夹具之间，通过一个夹持机构带动阳极钼片或阴极钼片，使阳极钼片和阴极钼片在 一定的压力下相互与芯片贴合在一起，再通过一个施力机构使芯片上的阴极电极与钼片 电连通，在阴极钼片侧还装有弹性门极件，并通过弹力导柱引出，接至检测仪表，通过 检测仪表显示半导体芯片室温时的门阴间PN结阻断特性的中间检测结果。
根据本发明的半导体芯片室温时的门阴间PN结阻断特性的中间检测，所提出的半 导体芯片室温时的门阴极阻断特性的中间检测装置为一种带阳极钼片、阴极钼片和弹性 门极件的加压式检测夹具。这种中间检测夹具至少包括一个通过可移动的阳极钼片， 一个 阴极钼片以固定管芯的夹持机构， 一个通过阳极钼片或阴极钼片施力作用于管芯的施力 机构，还包括一个弹性门极件，以及门极和阴极的引出线，门极和阴极的引出线连接测 试电源及显示仪器。所述的管芯夹持机构可以是上下移动或绕某一支点转动形式的夹持 机构；所述的压力机构可以是机械施力机构，也可以是电动或液动施力机构。本发明的工作原理是将管芯置于阳极钼片和阴极钼片之间，通过管芯夹持机构使 管芯夹在阳极钼片和阴极钼片之间，再通过一施力机构给管芯夹持机构施加均匀的适当 压力，使芯片各梳条能够充分与钼片电连通；再通过弹性门极件和阴极的引出线将信号 输出到检测仪器，通过仪器反映出检测数据，从而判断芯片在一定压力下的的门阴间PN 结的阻断特性。按照本发明的半导体芯片室温时的门阴间PN结阻断特性的中间检测方法，可以有 效地进行半导体芯片室温时的门阴极间PN结阻断特性的中间检测筛选，确保器件的安 全性。且不会对芯片产生损伤，又方便快捷。这种方式，同以往技术相比，特点如下1、 能实现对多梳条半导体器件的门阴PN结阻断特性测试筛选。2、 工装的外形小巧、紧凑，同主测试台很好匹配。3、 工装的成本低，制造简单，使用安全可靠。
图1是本发明一个实施例的立体结构示意图； 图2是本发明一个实施例的结构示意主视图； 图3是本发明一个实施例的结构示意俯视图； 图4是本发明一个实施例的结构示意左视图； 图5是本发明另一个实施例的结构示意。图中1、夹具底座，2、管芯定位座，3、加压杠杆，4、加压杠杆支架，5、阳极钼 片，6、阴极钼片，7、门极，8、弹力导柱，9、支点，10、加压杠杆的中部，11、调整 短杆，12、管芯，13、垂直移动机构，14、架板，15、导向柱。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。通过附图可以看出本发明为一种半导体芯片室温时的门阴极间PN结阻断特性的中
间检测方法，将芯片置于一种带阳极钼片、阴极钼片和弹性门极件的加压式中间检测夹 具之间，通过杠杆带动阳极钼片或阴极钼片，使阳极钼片和阴极钼片在一定的压力下相 互与芯片贴合在一起，芯片上的阴极梳条通过钼片电连通，在阴极钼片下装有弹性门极 件，并通过弹力导柱引出，接至检测仪表，通过检测仪表显示半导体芯片室温时的门阴 极间PN结阻断特性的中间检测结果。根据本发明的半导体芯片室温时的门阴极间PN结阻断特性的中间检测，所提出的 半导体芯片室温时的门阴极阻断特性的中间检测装置为一种带阳极钼片、阴极钼片和弹 性门极件的加压式中间检测夹具。杠杆加压式门阴极间PN结阻断特性的中间检测夹具 至少包括一个通过可以移动的阳极钼片,一个阴极钼片以夹持管芯的机构，和一个通过阳 极钼片与阴极钼片施力作用于管芯的压力机构，同时还包括一个弹性门极件，以及门极 的引出线，门极和阴极的引出线连接测试显示仪器。所述的管芯夹持机构可以是上下移 动或绕某一支点转动的夹持机构；所述的压力机构可以是机械施力压力机构，也可以是 电动或液动压力机构。实施例一图1给出了一种带阳极钼片、阴极钼片和弹性门极件的加压式门阴极间PN结阻断 特性的中间检测夹具。且加压式门阴极阻断特性的中间检测夹具为杠杆加压式阴极阻断 特性的中间检测夹具，包括夹具底座l、管芯定位座2、加压杠杆3、加压杠杆支架4、 阳极钼片5、阴极钼片6和门极7。其中，管芯定位座2放置在夹具底座上1，且管芯定 位座2尺寸与芯片尺寸相配；在管芯定位座2上装有门极7，门极7的电源线通过弹力导 柱8引出；在门极7上面设有阴极钼片6，被检测半导体芯片安放在阴极钼片6上，且阴 极钼片6与门极7电联通；在夹具底座1上还装有加压杠杆支架4，加压杠杆支架4的一 端连接有加压杠杆3，加压杠杆3可绕加压杠杆支架上的支点9作摆动运动；在加压杠杆 的中部10通过调整短杆11连接有阳极钼片5，阳极钼片5随着加压杠杆3摆动而摆动， 并在摆动至管芯相接触的位置时，正好与管芯相贴合。本发明的工作原理是将管芯12置于阳极钼片5和阴极钼片6之间，通过由加压杠 杆3和加压杠杆支架4构成的管芯夹持机构使管芯夹在阳极钼片和阴极钼片之间，再通 过加压杠杆3和加压杠杆支架4构成的施力机构给管芯夹持机构施加均匀的适当压力， 使芯片各梳条能够充分与钼片电联通；再通过门极7和阴极的引出线将信号输出到检测 仪器，通过仪器反映出检测数据，从而判断芯片的门阴极间PN结的阻断特性。
图5给出了另一种带阳极钼片、阴极钼片和门极的加压式门阴极阻断特性的中间检 测夹具。且加压式门阴极阻断特性的中间检测夹具为上下移动加压式阴极阻断特性的中 间检测夹具，且加压机构为液压驱动或直接用电机驱动的；检测夹具包括夹具底座l、管 芯定位座2、阳极钼片5、阴极钼片6和门极。其中，管芯定位座2放置在夹具底座上1， 且管芯定位座2尺寸与芯片尺寸相配；在管芯定位座2上装有门极，门极的电源线通过 弹力导柱8引出；在门极上面设有阴极钼片6，被检测半导体芯片安放在阴极钼片6上； 在夹具底座1上还装有导向柱15，导向柱15上套装有可上下移动的架板14，架板14的 中间通过调整短杆11连接有阳极钼片5，阳极钼片5随着架板可上下移动，且架板14 与一套带动架板14上下移动，使管芯12夹持在阳极钼片5和阴极钼片6之间，并对其 施力的垂直移动机构13连接在一起，架板14是通过垂直移动机构13上下移动的，并由 架板14和垂直移动机构13组合形成阳极钼片5和阴极钼片6与管芯12的夹持机构和施 力机构；垂直移动机构13可以是液压驱动机构或直接是电机驱动机构。本发明的工作原理是将管芯12置于阳极钼片5和阴极钼片6之间，通过垂直移动 机构13驱动架板14沿着导向柱15下移，至管芯12与阳极钼片5和阴极钼片6贴合在 一起，再进一步施力使管芯夹持机构施加均匀的适当压力，使芯片各梳条能够充分与钼 片电联通；再通过门极和阴极的引出线将信号输出到检测仪器，通过仪器反映出检测数 据，从而判断芯片的门阴极间PN结的阻断特性。
权利要求
1、 电力半导体芯片门阴间PN结加压测试方法，其特征在于将芯片置于一种带阳 极钼片、阴极钼片和门极件的加压式中间检测夹具之间，通过一个夹持机构带动阳极钼 片或阴极钼片，使阳极钼片和阴极钼片在一定的压力下相互与芯片贴合在一起，再通过 一个施力机构使芯片上的阴极梳条与钼片电连通，在阴极钼片侧装有门极，并通过弹力 导柱引出，接至检测仪表，通过检测仪表显示半导体芯片室温时的门阴极间PN结阻断 特性的中间检测结果。
2、 一种实现权利要求1所述电力半导体芯片门阴间PN结加压测试方法的电力半导体芯片门阴间PN结加压测试装置，其特征在于所述的半导体芯片室温时的门阴极间PN结阻断特性的中间检测装置为一种带阳极钼片、阴极钼片和门极件的加压式中间检测 夹具；加这种中间检测夹具至少包括一个通过可以移动的阳极钼片，一个阴极钼片以夹持 管芯的机构， 一个通过阳极钼片和阴极钼片施力作用于管芯的施力机构，同时还包括一 个弹性门极件，以及门极和阴极的引出线，门极和阴极的引出线连接测试电源及显示仪器。
3、 如权利要求2所述的电力半导体芯片门阴间PN结加压测试装置，其特征在于所述的管芯夹持机构是上下移动或绕某一支点转动的夹持机构。
4、 如权利要求2所述的电力半导体芯片门阴间PN结加压测试装置，其特征在于所述的压力机构是机械施力机构。
5、 如权利要求2所述的电力半导体芯片门阴间PN结加压测试装置，其特征在于所述的压力机构是电动或液动施力机构。
6、 如权利要求2所述的电力半导体芯片门阴间PN结加压测试装置，其特征在于 所述的加压式门阴极间PN结阻断特性的中间检测夹具为杠杆加压式中间检测夹具，包 括夹具底座、管芯定位座、加压杠杆、加压杠杆支架、阳极钼片、阴极钼片和门极；其 中，管芯定位座放置在夹具底座上，且管芯定位座尺寸与芯片尺寸相配；在管芯定位座 上装有门极，门极的引线通过弹力导柱引出；在门极上面设有阴极钼片，被检测半导体 芯片安放在阴极钼片上，在夹具底座上还装有加压杠杆支架，加压杠杆支架的一端连接 有加压杠杆，加压杠杆可绕加压杠杆支架上的支点作摆动运动；在加压杠杆的中部通过 调整短杆连接有阳极钼片，阳极钼片随着加压杠杆摆动而摆动，并在摆动至管芯相接触的位置时，正好与管芯相贴合。
7、 如权利要求2所述的电力半导体芯片门阴间PN结加压测试装置，其特征在于 所述的加压式门阴极间PN结阻断特性的中间检测夹具为上下移动的中间检测夹具，且 加压机构为液压驱动或直接用电机驱动的。
8、 如权利要求7所述的电力半导体芯片门阴间PN结加压测试装置，其特征在于 所述的检测夹具包括夹具底座、管芯定位座、阳极钼片、阴极钼片和门极；其中，管芯 定位座放置在夹具底座上，且管芯定位座尺寸与芯片尺寸相配；在管芯定位座上装有门 极，门极的电源线通过弹力导柱引出；在门极上面设有阴极钼片，被检测半导体芯片安 放在阴极钼片上；在夹具底座上还装有导向柱，导向柱上套装有可上下移动的架板，架 板的中间通过调整短杆连接有阳极钼片，阳极钼片随着架板可上下移动，且架板与一套 带动架板上下移动，使管芯夹持在阳极钼片和阴极钼片之间，并对其施力的垂直移动机 构连接在一起，架板是通过垂直移动机构上下移动的，并由架板和垂直移动机构组合形 成阳极钼片和阴极钼片与管芯的夹持机构和施力机构。
9、 如权利要求7所述的电力半导体芯片门阴间PN结加压测试装置，其特征在于所述的垂直移动机构是液压驱动机构或直接是电机驱动机构。
全文摘要
芯片门阴极间PN结阻断特性施加压测试方法及装置，将芯片置于一种带阳极钼片、阴极钼片和弹性门极件的加压式门阴极阻断特性的中间检测夹具之间，通过一个夹持机构带动阳极钼片或阴极钼片，使阳极钼片和阴极钼片在一定的压力下相互与芯片贴合在一起，再通过一个施力机构使芯片上的阴极梳条通过钼片电联通，在阴极钼片下装有门极，并通过弹力导柱引出，接至检测电源及仪表，通过检测仪表显示半导体芯片室温时的门阴极阻断特性的中间检测结果。
文档编号G01R31/26GK101144845SQ200710036058
公开日2008年3月19日 申请日期2007年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者明 张, 李继鲁, 谊 蒋, 陈芳林 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司