2.3 - In situ-Diagnostik der Kontaktstelle ungehäuster Silizium- Leistungshalbleiter mittels Pyrometrie
- Event
- 13. Dresdner Sensor-Symposium 2017
2017-12-04 - 2017-12-06
Hotel Elbflorenz, Dresden - Chapter
- 2. Prozessmesstechnik
- Author(s)
- S. Junker, V. Norkus, M. Schaulin, G. Gerlach - Technische Universität Dresden/D
- Pages
- 72 - 77
- DOI
- 10.5162/13dss2017/2.3
- ISBN
- 978-3-9816876-5-1
- Price
- free
Abstract
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Überprüfung der Kontaktstellen ungehäuster Si-Leistungshalbleiter, die auf den IGBT-Modulen mittels einer Sinter- oder Lotverbindung aufgebracht werden. Vorgestellt wird in diesem Beitrag eine inlinefähige Messmethode, bei der ein gerichteter, zeitlich gesteuerter Heißluftstrom die Si-Oberfläche von oben erwärmt. Mit Hilfe eines Pyrometers erfolgt die zeitliche Erfassung der Temperatur an der Oberfläche der Bauelemente. Aus der Temperaturverteilung kann damit der Zustand der Kontaktstellen ermittelt werden.
Auf der Grundlage eines vereinfachten Modells zur direkten Anregung der Si-Oberfläche sowie auf der Basis von thermisch transienten Simulationen wurden die thermische Zeitkonstante und die absolute Temperaturdifferenz als Qualitätskriterien ermittelt. Hierfür wurde eine NiCr-Heizmäander-Widerstandsstruktur auf die Si-Oberfläche abgeschieden. Der Einfluss der Kontaktstelle kann anhand der beiden Parameter bewertet werden, da sich abhängig von der Homogenität der Kontaktstruktur unterschiedliche thermische Verläufe einstellen. Zur Validierung des Messplatzes wurden Messungen zur Reproduzierbarkeit der Ergebnisse durchgeführt. Der Beitrag liefert dabei einen möglichen Ansatz zur Bestimmung größerer Lufteinschlüsse im Kontaktbereich.