Wykrywanie wad termokompresji w strukturach tyrystorów dużej mocy za pomocą termografii impulsowej

• Autorzy: Suszyński Z. , Bednarek M.

Warianty tytułu

EN

Detection of thermocompression failures in high-power thyristor structures using pulsed thermography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania funkcji korelacji do przetwarzaniu sekwencji obrazów kontrastowych uzyskanych metodą termografii impulsowej. Metoda pozwala na wyodrębnienie obszarów powierzchni badanego elementu znajdujących się nad niejednorodnością cieplną występującą w strukturze. Badania wykonano na elementach warstwowych stosowanych do produkcji tyrystorów dużej mocy. Niejednorodność występująca w takich elementach związana jest z występowaniem defektów w obszarze przejściowym pomiędzy krzemem i molibdenem powstałych w trakcie termokompresji.

EN

Active thermography with pulse excitation is a diagnostic method enabling fast visualisation of thermal heterogeneity present in the volume of layered structures of semiconductor components. To improve the results obtained, when simultaneously increasing the detectability of heterogeneities related to structure defects, it is necessary to apply image processing methods. The studies were carried out for components used to manufacture high power thyristors. The test stand is composed of a set of 6 high power flash lamps, spectral filters and high speed infrared camera. The measurements consisted in recording a sequence of thermograms during the excitation of the tested object with an optical impulse derived from six flash lamps. The differences between the maximum temperature contrast on the surface of the tested component and various times of its occurrence for various defects (Fig. 6) are inconvenience in diagnostic process. While determining the location and area of the thermal heterogeneities in such structures as the tested components, it is of minor importance to determine thermal and geometrical properties of the defect precisely. The proposed method (Fig. 7) helps to generate an image depicting adjustment of contrast changing curve in time to the assumed reference function. Use of the linear correlation function to generate correlation images helps to increase the detectability of heterogeneous of thermal properties (Fig. 12).

Słowa kluczowe

PL

termografia impulsowa; korelacja; struktura warstwowa; obrazy kontrastowe; przetwarzanie obrazów

EN

pulse thermography; correlation; layered structure; contrast images; images processing

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 10
• Strony: 1202--1205
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Suszyński Z.

autor

Bednarek M.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki, ul. J. J. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin,

Bibliografia

• [1] Maldague X., Galmiche F., Ziadi A.: Advances in pulsed phase thermography, Infrared Physics & Technology 43, Elsevier, 2002.
• [2] Maldague X., Moore P.: Nondestructive Testing Handbook: Infrared and Thermal Testing, American Society for Nondestructive Testing, 2001.
• [3] Suszyński Z.: Termofalowe metody badania materiałów i przyrządów elektronicznych, Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, 2001.
• [4] De Mey G.: The use of thermal impedances for characterisation of electronic devices, VIII Krajowa Konferencja Termografia i Termometria w Podczerwieni, Ustroń-Jaszowiec 2009.
• [5] Zöcke C., Langmeier A., Stößel R., Arnold W.: Reconstruction of the defect shape from lock-in thermography phase images, QIRT Journal vol.6, Lavoisier, 2009.
• [6] Klein M., Bendada A., Pilla M., Ibarra-Castanedo C., Maldague X.: Enchancing Infrared Images Contrast for Pulsed Thermography, 9th International Conference QIRT, Krakow 2008.
• [7] Suszynski Z., Duer R.: Photoacoustic inspection of thermal properties of layered structure with pulse excitations, Microelectronics Reliability 45 (2005).
• [8] Arsoba R., Suszyński Z.: Application of Photoacoustic Method and Evolutionary Algorithm for Determination of Thermal Properties of Layered Structure, Journal de Physique IV - Proceedings, Vol. 117, October 2004.