JPH03506076A - 電磁エージングパラメータを有する１個または１個以上の素子のエージングについて加速された決定をおこなうための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電磁エージングパラメータを有する１個または１個以上の素子のエージングにつ いて加速された決定をおこなうだめの方法および装置薄膜また１ま厚膜の技術、 ＹＢａＣｕＯ膜または他のセラミック（超電導）層、ＣｕおよびＡｌ線または１ ．Ｃｓ、とＡＸとを接着するどき、ＡｕとＣｕとの相互連結のとき、及びフリッ プチップとバンブ（衝撃）接続のときに使用されるそれらの合金、非晶質の金属 合金、準結晶および／またはハンダ合金（Ｐ　ｂ／　Ｓ　ｉ）溶融ヒユーズ等に おける抵抗などの電気的構成要素などにおけるエージング処理の早期検出が益々 重要になりつつある。

電磁エージングパラメータ（ヒステリンス曲線などの形状の直流まｔ；は交流イ ンピーダンス、磁気特性など）を有するこのような素子の加速されたエージング 処理のために、それら素子はその技術状態により所定時間露光され所定の温度ま で上昇され、その後このような要素のインピーダンスにおける変化が決定され、 それによってこのような電気的構成要素について予期される有効寿命に関して予 測することが可能である。

炉などの高温状態の環境にエージングパラメータを有するこのような素子を配置 し、変化したパラメータを測定し、その後この処理サイクルを繰り返すという時 間を消費する性質があるために、上述の方法は小さいパラメータの変化が発生す る方式に対して）ま特に不都合である。公知の方法では測定誤差は例えば１００ 　ｐｐｍとなり、パラメータにおける変化の類推にもとすく予測が信頼性をもっ てなされるならば、その後１０．０００ｐｐｍまでエージング処理が必要である 。電流および電圧線などの測定線は再度そのたびに接続および断線されねばなら ず、一方それぞれの場合所定の安定状態および温度に到達するのに少し時間がか かる。さらにオン／オフの切り替え動作を行うときの温度の不安定性のためにこ のような測定において不正礎なものとなる。このような測定は以下のような種々 の条件ニー　・＼リウム（Ｈｅ）ガス中、 −大気中、 −大気の汚染度を決定するためのセンサにとって特に重要な汚染された大気中、 −酸素（０２）ガス中、または −湿気の多い大気中、 のもとて測定が行なわれる。

本発明は、加速されたエージング処理がより大きな信頼性、より大きな分析能力 および／またはより短い時間内で行なわれるという意味において、上述の方法に 改良を加えた方法を提供することを目的としている。

よりすぐれた分析能力は非常に安定した加熱炉を使用することによってのみ達成 され、温度変化の結果として検知される電磁ｌの変化は、検査中に構成部品に発 生するエージング現象の結果としての変化に対して無視できるほど小さい値であ る。

高分解能の測定装置を備えた非常に安定した炉の温度は、エージング現象の基礎 を形成する物理的処理について識別を可能にする。

上記方法はさらに、非破壊試験および選択的に製造または品質の制御をすること に利用可能であるという利点がある。

本発明はクレームｌに記載の方法を提供する。

本発明はさらに上記方法を実行する装置を提供する。

本発明のさらなる特徴、詳細および利点は、以下に述べる添付の図面を参照して それの好ましい実施例の記述にょっ゛Ｃ明瞭どなるであろう。

第１図は、本発明にかかる装置の好ましい第一実施例の斜視図を示し、 第２図は、本発明にかかる方法の好ましい実施例を説明するためのグラフを示し 、また 第３図１よ、本発明にかかる装置の好ましい第二実施例を示す。

はぼ管状の炉１は（厚さがほぼ０．３８ｍｍの）ステア１−ス製の壁部２を有し ており、その周囲は石英で皮膜されたクロムバナジウム線３で巻かれている。こ の薄い壁部どクロムバナジウム線の石英皮膜（このような線は温度依存性が小さ い）のために、管状炉１の内部温度の迅速な制御が可能である。管状炉ｊの内部 に支持台４が配置され、その上に二−ジングパラメータ５を有する素子が設置さ れ、図示の実施例では集積回路用のハウジングが設けられている。接続線束７は フランジ６を介して案内されており、これら線束は破断されることなく一体的に 設けられており、アラルダイＩ・接着剤で接着されている。端部フランジ９には 管状炉内の内部温度を測定するための温度センサ８が配置されている。管状炉に は不活性ガス、大気または酸素ガスを注入することが可能である。

抵抗器３を使用して、炉ｌ内の温度は例えば最初５０°Ｃ（第２図）に上昇され 、本実施例では測定は素子５の抵抗値によってなされる。

さらに、一連の測定は温度Ｔ、で行なわれ、該温度は例えば２６０’Ｃ（第３図 の実施例参照）まｊ−は８００乃至１０００℃（第２図参照）で行うことが可能 であり、その後冷却時において再度５０°Ｃで測定が行なわれる。

（第３図の）管状炉１３は、管状炉１３内の一般的な温度の速度規制を更に増大 させるために、二本巻き抵抗線１４を備えている。この温度は支持台１６に近接 １７て配置された温度センサ１５を使用して測定され、該支持台上には抵抗値素 子１７が図示しないが好ましくはネジ留めされて配置されており、また好ましく は熱電対のさらに正確な測定をおこなう白金（Ｐｔ）−１００抵抗器を備えてい る。

また、（壁部の厚さが０．２５ｍｍの）管状炉１３には、抵抗線１９を有する蒸 発装置２０とともに貯水層１８が接続されている。ガスはさらに供給口２１を介 して管状炉１３内に送りこまれる。ガス排出口２２には炉内の圧力を一定に保ち また簡単な方法でガスの流量を一定に保つためにガス水槽２３が設けられている 。もちろん、それのための異なった流量計もまた使用可能であることはいうまで もない。

抵抗値を有する本実施例では、概略図示された構成部品用の接続線２４がマルチ プレクサ２５を介してデジタルマルチメータ２６およびパーソナルコンピュータ などの制御装置２７に接続されている。

この制御装置２７は順次制御装置２８を介して供給部２９．３０および３１に接 続されており、該供給部はそれぞれ本実施例で配置された前方炉３２のだめの抵 抗線を供給するためのものであり、該抵抗線はセンサ用および蒸発装置２０のた めの接続端部３３を何している。

（温度および湿度センサは図示さねていないが）前方炉３２内には、前述の条件 に対応するように通常８５°Ｃで湿度８５％の大気が充填される。

第３図に示す実施例（はぼ２６０°Ｃの温度）では、接続線２４は好ましくはキ ャブトン（ｋａｐｔｏｎ）被覆で絶縁されているが、もつと高い温度（８００な いし１０００℃）ではこれらの接続線は通常絶縁されずにまたは石英被覆で絶縁 される。測定に関しては典型的には４本の線（４点測定、２を流線および２電圧 線）が使用される。

本発明にかかる方法の前述の好ましい実施例におけるスペースでの温度が、例え ば条件設定されていないスペースなどと比較してほんの僅かゆっくりと（例えば 毎時１”Ｃより少なく）変化する場合、炉の温度は０．００ＦＣの精度で規定で きる。

熱電ボテンシャルは好ましくはできるだけ除去される（例えばくｌＯμＶ／’Ｃ ）。好ましくは、線はネジ接続で接続され、一方マルチプレクシング装置はリレ ーおよびコイルを備えており、このとき熱電電圧は１μＶ／１０’Ｃより小さい 値となる。

第３図に概略図示された構成は好ましくはアルゴリズム演算部を含んでおり、該 演算部は、センサによって測定された温度の偏差があまりにも太きすぎる場合に 、エージングパラメータををする素子での測定動作を防止している。供給電圧に 対する制御はこのような起こりうる誤った測定に対して作用せず、それによって さらに安定した制御が得られる。このために温度に対して新たに読まれた値は炉 内でその前の３種の温度値の平均値と比較される。

本発明の上述の好ましい実施例での特別な温度の安定性のために、例えば測定さ れる総量の５ないしｌ　ＯＯｐｐｍ以内の高分解能で測定可能であり、測定値の 推定にもとすくエージング処理の予測がこのように適当な測定時間（例えば１０ ０ないし１０００時間）以内で可能どなり、また一方、潜在的な物理的処理の機 能性がさらに深く洞察されるであろう。

上述の実施例は直流抵抗値を有する素子のエージング処理に関するものであるが 、添付のクレームによる本発明はまた静電容量（または誘導）の測定および／ま たはその他の電磁気量にも適用可能であり、またさらに機械的引っ張り応力（オ フチップ接続）、電流負荷（電子移動の研究用）などの種々の型の負荷において 適用可能である。

国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　９０００２９１ ＳＡ　　　　３６３３１

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．電磁エージングパラメータを有する１個またはそれ以上の要素上の電磁エー ジングパラメータのインピーダンス変化を決定する方法において、該要素が所定 の温度で炉内に配置され、またこの温度での抵抗値の測定が行なわれることを特 徴とする方法。
2. ２．上記炉内で温度センサによって記録された温度変化が、上記炉の周囲に配置 された電気的加熱素子の電源にフィードバックされることを特徴とする請求項１ 記載の方法。
3. ３．請求項１または２記載の方法を実行する装置。
4. ４．エージングパラメータを有する１個またはそれ以上の要素のインピーダンス 変化を決定するための装置において、実質管状の炉と、 炉内に配置された抵抗値を有する要素の支持台と、炉内の一般的な温度を記録す るためのセンサと、炉の周囲に巻かれた加熱線と、 インピーダンス値を有する素子の接続線のために炉内に配置された通路用開口部 と、 上記温度センサと電気加熱素子の電源に接続された制御装置、とを有する装置。
5. ５．上記炉がステンレススチール製の薄壁状の管で形成された請求項４記載の装 置。
6. ６．上記加熱素子が石英皮膜で絶縁されたバナジウムクロム抵抗線で形成され、 管状炉の周囲に２本巻き線状に形成された請求項４または５記載の装置。
7. ７．上記温度センサが白金（Ｐｔ）抵抗素子である請求項４、５または６記載の 装置。
8. ８．湿気が与えられた大気を第一の炉内に送り込むための第二の炉を備えた請求 項４ないし７のいずれかに記載の装置。
9. ９．測定された温度の値が移動用窓部の値の範囲外にあるときに加熱素子に対す る供給制御を抑制するための移動窓部が、制御装置に設けられたことを特徴とす る請求項５ないし７のいずれかに記載の装置。