一种二极管内部结构的剥露方法和检查方法与流程

1.本发明涉及二极管结构分析技术领域，尤其涉及一种二极管内部结构的剥露方法和检查方法。


背景技术：

2.现有技术中，对二极管进行内部结构检测，通常采用金属圆帽器件开封机进行开封。
3.但是，螺栓安装二极管或轴向引线金属外壳二极管通常有以下一种或几种特点：管径大、外形长、管壳厚且强度高、形状无法与金属圆帽器件开封机相匹配。以上导致螺栓安装二极管或轴向引线金属外壳二极管无法采用金属圆帽器件开封机剥露内部结构以供检查。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种二极管内部结构的剥露方法和检查方法，解决现有技术中螺栓安装二极管或轴向引线金属外壳二极管无法采用金属圆帽器件开封机剥露内部结构以供检查的问题。
5.本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
6.本发明提供了一种二极管内部结构的剥露方法，包括如下步骤：
7.步骤1：提供至少两个二极管样品，至少一个二极管样品作为横向样品，剩余二极管样品作为纵向样品；
8.步骤2：获取横向样品和纵向样品的外部结构信息和内部结构信息；
9.步骤3：根据横向样品和纵向样品的外部结构信息和内部结构信息，确定横向样品的横向开封剖面和开封夹持面以及纵向样品的纵向研磨剖面，并在横向样品上标记横向开封剖面，在纵向样品上标记纵向研磨剖面；
10.步骤4：对横向样品进行横向机械开封，剥露横向样品的横向结构；对纵向样品进行纵向研磨，剥露纵向样品的纵向结构。
11.进一步地，二极管为螺栓安装二极管或轴向引线金属外壳二极管。
12.进一步地，外部结构信息为封装结构和焊接方式；内部结构信息为颈缩机械连接端的位置、芯片方位和过芯片中心的轴线位置。
13.进一步地，横向开封剖面位于在颈缩机械连接端的下方且高于芯片的下表面。
14.进一步地，纵向研磨剖面贯穿纵向样品的过芯片中心的轴线，并与芯片的其中一组边平行。
15.进一步地，采用光学显微镜或体视显微镜获取横向样品和纵向样品的外部结构信息。
16.进一步地，采用x射线检测系统获取纵向样品和横向样品的内部结构信息。
17.进一步地，上述步骤3与步骤4之间，还包括如下步骤：对横向样品和纵向样品的外
表面进行处理，去除妨碍后续开封、研磨的表面突起物。
18.进一步地，上述表面突起物为螺栓头和/或引线。
19.进一步地，上述步骤4中，对横向样品进行横向机械开封，包括如下步骤：
20.步骤41：采用台钳固定横向样品；
21.步骤42：使用锯条沿横向开封剖面作往复切割，吃劲变空后立即松开，解锁台钳，沿标记圆周顺时针或逆时针向下旋转60
°
，再次用台钳固定横向样品；
22.步骤43：重复步骤42，直至横向开封剖面被完全切开，将切开后的两部分沿横向样品的轴线方向分离，剥露横向样品的横向结构，完成横向机械开封。
23.进一步地，上述步骤4中，对纵向样品进行纵向研磨，包括如下步骤：
24.步骤41’：将纵向样品灌封于灌装材料内；
25.步骤42’：沿平行于纵轴线的方向，纵向研磨至纵向研磨剖面，剥露纵向样品的纵向结构并抛光，完成纵向研磨。
26.进一步地，灌装材料为环氧树脂。
27.进一步地，上述步骤42’中，在纵向研磨过程中，当纵向样品的外壳被研磨透，立即将灌装材料灌入纵向样品的空腔内，对外壳进行支撑，对内部结构进行保护。
28.上述剥露方法包括如下步骤：
29.步骤1：提供三个二极管样品，一个二极管样品作为横向样品，一个二极管样品作为纵向样品，剩余的一个二极管样品作为比对样品；
30.步骤2：获取横向样品、纵向样品和比对样品的外部结构信息(例如，封装结构)和内部结构信息(例如，颈缩机械连接端1的位置、芯片2方位和过芯片2中心的轴线位置)；
31.步骤3：根据横向样品、纵向样品和比对样品的外部结构信息和内部结构信息，确定横向样品的横向开封剖面和开封夹持面、纵向样品的纵向研磨剖面以及比对样品的横向开封剖面、开封夹持面和纵向研磨剖面，并在横向样品上标记横向开封剖面，在纵向样品上标记纵向研磨剖面，在比对样品上标记横向开封剖面和纵向研磨剖面；
32.步骤4：对横向样品进行横向机械开封，剥露横向样品的横向结构；对纵向样品进行纵向研磨，剥露纵向样品的纵向结构；
33.对比对样品进行横向机械开封，剥露横向样品的横向结构，获得第一横向部和第二横向部，并获取第一横向部的横向结构图和第二横向部的横向结构图；分别对第一横向部和第二横向部进行纵向研磨，得到第一纵向部和第二纵向部，将第一纵向部和第二纵向部拼接获取拼接纵向结构图；
34.步骤5：对比横向样品的横向结构与第一横向部的横向结构图或第二横向部的横向结构图，判断横向样品的横向结构的一致性；
35.对比纵向样品的纵向结构与拼接纵向结构图，判断纵向样品的纵向结构的一致性。
36.本发明还提供了一种二极管内部结构的检查方法，包括如下步骤：
37.步骤a：采用上述二极管内部结构的剥露方法，剥露横向样品的横向结构和纵向样品的纵向结构；
38.步骤b：对横向结构和纵向结构进行检查。
39.进一步地，对横向结构和纵向结构进行检查采用体视显微镜、金相显微镜或扫描
电子显微镜。
40.与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
41.a)本发明提供的二极管内部结构的剥露方法，完全不同于现有的金属圆帽器件开封机，根据二极管样品的内部结构信息和外部结构信息，进行横向机械开封和纵向研磨，从而能够在不采用金属圆帽器件开封机的基础上，实现螺栓安装二极管或轴向引线金属外壳二极管的内部结构剥露。
42.b)本发明提供的二极管内部结构的剥露方法，在纵向研磨过程中，当纵向样品的外壳被研磨透，立即将灌装材料灌入纵向样品的空腔内，对外壳进行支撑，对内部结构进行保护，从而能够避免纵向样品在纵向研磨过程中发生壳体崩坏变形挤压内部结构。
43.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
44.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
45.图1为本发明的二极管内部结构的剥露方法中螺栓安装金属外壳二极管的结构示意图；
46.图2为本发明的二极管内部结构的剥露方法中轴向引线金属外壳二极管的结构示意图；
47.图3为采用本发明实施例一的二极管内部结构的剥露方法获得的二极管的横向结构实物图；
48.图4为采用本发明实施例一的二极管内部结构的剥露方法获得的二极管的纵向结构实物图；
49.图5为采用本发明实施例一的二极管内部结构的剥露方法获得的二极管的纵向结构的局部实物图；
50.图6为采用本发明实施例一的二极管内部结构的剥露方法获得的二极管的纵向结构的另一局部实物图；
51.图7为采用本发明实施例二的二极管内部结构的剥露方法获得的二极管的横向结构实物图；
52.图8为采用本发明实施例二的二极管内部结构的剥露方法获得的二极管的纵向结构实物图；
53.图9为采用本发明实施例二的二极管内部结构的剥露方法获得的二极管的纵向结构的局部实物图。
54.附图标记：
55.1-颈缩机械连接端；2-芯片；3-引线。
具体实施方式
56.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，
并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
57.本发明提供了一种二极管内部结构的剥露方法，该二极管为螺栓安装二极管(参见图1)或轴向引线金属外壳二极管(参见图2)，上述剥露方法包括如下步骤：
58.步骤1：提供至少两个二极管样品，至少一个二极管样品作为横向样品，剩余二极管样品作为纵向样品；
59.步骤2：获取横向样品和纵向样品的外部结构信息(例如，封装结构)和内部结构信息(例如，颈缩机械连接端1的位置、芯片2方位和过芯片2中心的轴线位置)；
60.步骤3：根据横向样品和纵向样品的外部结构信息和内部结构信息，确定横向样品的横向开封剖面和开封夹持面以及纵向样品的纵向研磨剖面，并在横向样品上标记横向开封剖面，在纵向样品上标记纵向研磨剖面；
61.步骤4：对横向样品进行横向机械开封，剥露横向样品的横向结构；对纵向样品进行纵向研磨，剥露纵向样品的纵向结构。
62.需要说明的是，获取的外部结构信息(例如，封装结构)主要用于以下两方面：一方面，通过外部结构信息能够确定横向样品在横向开封过程中器械的开封夹持面，示例性地，该开封夹持面可以选择厚度较大和/或较为平坦的位置；另一方面，通过外部结构信息能够确定纵向样品中需要事先去除的凸起，该凸起可能已经超过纵向样品制样过程中所采用的制样容器的大小。
63.与现有技术相比，本发明提供的二极管内部结构的剥露方法，完全不同于现有的金属圆帽器件开封机，根据二极管样品的内部结构信息和外部结构信息，进行横向机械开封和纵向研磨，从而能够在不采用金属圆帽器件开封机的基础上，实现螺栓安装二极管或轴向引线金属外壳二极管的内部结构剥露。
64.为了能够保证横向开封剖面能够基本上反映横向样品的横向结构，示例性地，横向开封剖面位于在颈缩机械连接端1的下方且高于芯片2的下表面。
65.同样地，为了能够保证纵向研磨剖面能够基本上反映纵向样品的纵向结构，示例性地，纵向研磨剖面贯穿纵向样品的过芯片2中心的轴线，并与芯片2的其中一组边平行。
66.为了能够准确获取横向样品和纵向样品的外部结构信息，可以采用光学显微镜或体视显微镜，相应地，为了能够准确获取纵向样品和横向样品的内部结构信息，可以采用x射线检测系统进行x射线检查。
67.为了避免横向样品和纵向样品的表面突起物影响后续的横向开封和纵向研磨，上述步骤3与步骤4之间，还包括如下步骤：对横向样品和纵向样品的外表面进行处理，去除妨碍后续开封、研磨的表面突起物(例如，螺栓头、引线3等)。
68.为了避免横向样品在横向机械开封过程中损伤芯片2顶部的触须连接点，上述步骤4中，对横向样品进行横向机械开封，包括如下步骤：
69.步骤41：采用台钳固定横向样品；
70.步骤42：使用锯条沿横向开封剖面作往复切割，吃劲变空后立即松开，解锁台钳，以防去帽时损伤芯片2顶部的触须连接点，沿标记圆周顺时针或逆时针向下旋转60
°
，再次用台钳固定横向样品；
71.步骤43：重复步骤42，直至横向开封剖面被完全切开，将切开后的两部分沿横向样品的轴线方向分离，剥露横向样品的横向结构，完成横向机械开封。
72.同样地，上述步骤4中，对纵向样品进行纵向研磨，包括如下步骤：
73.步骤41’：将纵向样品灌封于灌装材料(例如，环氧树脂)内；
74.步骤42’：沿平行于纵轴线的方向，纵向研磨(可使用双盘研磨机，或大小内切圆盘双轴相对运动研磨，提高研磨均匀性)至纵向研磨剖面，剥露纵向样品的纵向结构(例如，芯片2安装位置及粘接情况等)并抛光，完成纵向研磨。
75.为了避免纵向样品在纵向研磨过程中发生壳体崩坏变形挤压内部结构，上述步骤42’中，在纵向研磨过程中，当纵向样品的外壳被研磨透，立即将灌装材料灌入纵向样品的空腔内，对外壳进行支撑，对内部结构进行保护，从而能够避免纵向样品在纵向研磨过程中发生壳体崩坏变形挤压内部结构。
76.考虑到在横向样品和纵向样品的数量仅为一个的情况下，同一生产线上可能也会出现某一样品与其他样品不一致的情况，如果刚好采取该样品作为横向样品或纵向样品，那么可能无法反应整条生产线上的二极管情况，也就是说，会影响该剥露方法的准确性，因此，上述剥露方法包括如下步骤：
77.步骤1：提供三个二极管样品，一个二极管样品作为横向样品，一个二极管样品作为纵向样品，剩余的一个二极管样品作为比对样品；
78.步骤2：获取横向样品、纵向样品和比对样品的外部结构信息(例如，封装结构)和内部结构信息(例如，颈缩机械连接端1的位置、芯片2方位和过芯片2中心的轴线位置)；
79.步骤3：根据横向样品、纵向样品和比对样品的外部结构信息和内部结构信息，确定横向样品的横向开封剖面和开封夹持面、纵向样品的纵向研磨剖面以及比对样品的横向开封剖面、开封夹持面和纵向研磨剖面，并在横向样品上标记横向开封剖面，在纵向样品上标记纵向研磨剖面，在比对样品上标记横向开封剖面和纵向研磨剖面；
80.步骤4：对横向样品进行横向机械开封，剥露横向样品的横向结构；对纵向样品进行纵向研磨，剥露纵向样品的纵向结构；
81.对比对样品进行横向机械开封，剥露横向样品的横向结构，获得第一横向部和第二横向部，并获取第一横向部的横向结构图和第二横向部的横向结构图；分别对第一横向部和第二横向部进行纵向研磨，得到第一纵向部和第二纵向部，将第一纵向部和第二纵向部拼接获取拼接纵向结构图；
82.步骤5：对比横向样品的横向结构与第一横向部的横向结构图或第二横向部的横向结构图，判断横向样品的横向结构的一致性；
83.对比纵向样品的纵向结构与拼接纵向结构图，判断纵向样品的纵向结构的一致性。
84.本发明还提供了一种二极管内部结构的检查方法，包括如下步骤：
85.步骤a：采用上述二极管内部结构的剥露方法，剥露横向样品的横向结构和纵向样品的纵向结构；
86.步骤b：对横向结构和纵向结构进行检查。
87.与现有技术相比，本发明提供的二极管内部结构的检查方法的有益效果与上述提供的二极管内部结构的剥露方法的有益效果基本相同，在此不一一赘述。
88.示例性地，对横向结构和纵向结构进行检查采用体视显微镜、金相显微镜或扫描电子显微镜。
89.实施例一
90.本实施例中，待检查器件为njs公司生产的sd51型螺栓安装二极管，本实施例的二极管内部结构的检查方法，包括如下步骤：
91.步骤s01：提供两个二极管样品，1#样品作为横向样品，2#样品作为纵向样品；
92.步骤s02：采用体视显微镜获取1#样品和2#样品的外部结构信息，确定1#样品和2#样品的封装结构和焊接方式；
93.利用x射线检测系统获取1#样品和2#样品的内部结构信息，确定颈缩机械连接端的位置所在平面、芯片方位和过芯片中心的轴线位置；
94.步骤s03：沿1#样品的外表面圆周标记横向开封剖面，沿2#样品的外表面圆周标记纵向研磨剖面；
95.步骤s04：对1#样品和2#样品的外表面进行必要处理，去除妨碍后续开封、研磨的表面突起物；
96.步骤s05：对1#样品封装内部结构的腔体进行横向机械开封；采用台钳固定1#样品，用锯条沿横向开封剖面作圆周往复切割，吃劲变空后立即松开，以防去帽时损伤芯片顶部的触须连接点，换侧面、对面重新固定，继续作圆周切割；
97.步骤s06：重复步骤s05，直至横向开封剖面被完全切开，完成后捏住金属帽顶、沿轴线方向拔下，剥露1#样品的横向结构，完成横向机械开封；
98.步骤s07：将2#样品灌封于环氧树脂内，垂直于纵轴线，在步骤s02确定的颈缩部分切割后，沿着平行于纵轴线制备剖面，当外壳一研磨透，立即将环氧树脂填入内空腔，以避免随后的研磨工序造成损伤，研磨至纵向研磨剖面，2#样品经过研磨和抛光后剥露出纵向内部结构；
99.步骤s08：显微镜下呈现1#样品横向开封后内部形貌供检查，呈现2#样品纵向剖面整体形貌和纵向剖面局部放大形貌供检查，对芯片安装位置及粘接情况进行照相。
100.采用本实施例的检查结果，内部横向结构参见图3，内部纵向结构参见图4至图6。
101.实施例二
102.本实施例中，待检查器件为朝阳无线电元件有限责任公司生产的tvp1000型轴向引线金属外壳二极管(非螺栓型封装)，本实施例的二极管内部结构的检查方法，包括如下步骤：
103.步骤s01：提供两个二极管样品，1#样品作为横向样品，2#样品作为纵向样品；
104.步骤s02：使用光学显微镜检查1#样品和2#样品，观察轴向引线金属外壳二极管的外观，确定封装结构和焊接方式；
105.利用x射线检查确定1#样品和2#样品的内部结构信息，确定颈缩机械连接端的位置所在平面、芯片方位和过芯片中心的轴线位置；
106.步骤s03：沿1#样品的外表面圆周标记横向开封剖面，沿2#样品的外表面圆周标记纵向研磨剖面；
107.步骤s04：对1#样品和2#样品的外表面进行必要处理，去除妨碍后续开封、研磨的表面突起物(例如，横向开封以上为无关的部位)；
108.步骤s05：对1#样品和2#样品封装内部结构的腔体进行横向机械开封；用台钳固定1#样品和2#样品，用锯条沿沿横向开封剖面作圆周切割，吃劲变空后立即松开，以防去帽时
损伤芯片顶部的触须连接点，换侧面、对面重新固定，继续作圆周切割；
109.步骤s06：重复步骤s05，直至横向开封剖面被完全切开，完成后捏住金属帽顶、沿轴线方向拔下，露出1#样品的横向结构，完成横向机械开封；
110.步骤s07：将已经横向开封后的2#样品灌封于环氧树脂内，沿着纵轴线制备剖面，研磨至纵向研磨剖面，2#样品经过研磨和抛光后剥露出内部结构；
111.步骤s08：显微镜下呈现1#样品横向开封后内部形貌供检查，呈现2#样品纵向剖面整体形貌和纵向剖面局部放大形貌供检查，对芯片安装位置及粘接情况进行照相。
112.采用本实施例的检查结果，内部横向结构参见图7，内部纵向结构参见图8至图9。
113.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。