Методы неразрушающего контроля СПП.

Приведем некоторые сведения о параметрах СПП, которые могут свидетельствовать об их деградации и которые можно использовать для отбраковки потенциально ненадежных СПП. В принципе для этого может служить любой из параметров. Однако фактически одни начинают заметно изменяться значительно раньше, чем другие, и потому их использование предпочтительно. Как правило, позже всего изменяются интегральные параметры, т. е. те параметры, значения которых являются результатом некоторого усреднения по всему СПП (например, и т. п.). Обычно из стандартных параметров СПП наиболее информативными являются ток утечки и (или) обратный ток (см., например, [8.30] и другие работы).

Не менее информативно напряжение загиба ВАХ в прямом и обратном направлениях. Надо отметить, что указанные параметры часто бывают более информативными, если их измеряют при комнатной температуре, а не при максимально допустимой. Это можно объяснить тем, что при повышенной температуре степень неоднородности тока утечки, например, уменьшается, т. е. эффект усреднения затрудняет проявление локального увеличения тока в деградировавшей области. Кроме того, заслуживают внимания параметры цепи управления и для некоторых категорий РЭ тепловое сопротивление СПП.

Из менее распространенных обращаем внимание читателя на следующие параметры:

подхватывающий ток [2.10, 8.25, 8.66]; ток удержания [2.10, 8.25, 8.66];

коэффициент передачи при включении тиристора в транзисторном режиме [8.67];

низкочастотный шум [8.68].

Из физического смысла перечисленных параметров вытекает, что подхватывающий ток может быть информативен к процессам деградации, идущим вблизи управляющего электрода. Ток удержания должен отражать состояние структуры в области, где происходит выключение СПП (при естественной коммутации). Коэффициент передачи в транзисторном режиме также должен отражать состояние некоторой окрестности вблизи управляющего электрода. Наконец, низкочастотный шум является интегральным параметром, и потому его информативность связана с режимом его измерения. Если использовать метод, приведенный в работе [8.68], то он отражает состояние окрестности управляющего электрода и, по-видимому, состояние поверхности СПП при очень низком приложенном напряжении. Для обоих последних параметров характерно, что аномально большой коэффициент передачи (шум) свидетельствует о ненадежности СПП со значительной вероятностью. Обратная ситуация, т. е. нормальный коэффициент передачи (шум), не дает уверенности в том, что СПП хороший.

Выявление информативных по отношению к надежности параметров можно осуществить методами теории распознавания образов. Краткое изложение и результаты, полученные с помощью этого метода применительно к СПП, изложены в обзоре [8.14]. В общем виде идея метода состоит в том, что измеряются все параметры, которые исследователь в состоянии померить, затем проводятся испытания на надежность, после чего с помощью ЭВМ по специально разработанным алгоритмам и программам ищут параметр или их комбинацию, которые позволяют прогнозировать отказы (в том же режиме) по их начальным значениям.

Применение этого метода позволяет достичь, абсолютного предела в ускорении испытаний на надежность — не проводить их совсем. Надо помнить, что при всяком изменении конструкции или технологии необходимо вновь провести испытания и заново обработать все данные. Не следует думать, что это недостаток только данного метода. Какой бы информативный параметр мы ни взяли, будь то шум или ток утечки и т. п., всегда для определения степени его информативности необходимо провести испытания на надежность и сопоставить их результаты со значениями измеренного параметра. Конкретный пример применения методов теории распознавания образов и полученное с его помощью решающее правило приведены в. [8.14]. В [8.12] показано, что информативным параметром для оптронов типа при работе их в инверторном режиме является величина Приборы с потенциально надежны, а с нет.