分立器件熱阻測試方法

1、分立器件熱阻測試方法、瞬態(tài)熱阻瞬態(tài)熱阻是指器件在脈沖工作狀態(tài)下的熱阻脈沖作用下的瞬態(tài)熱阻定義為最大結(jié)溫升與耗散功率脈沖幅值之比。 對(duì)功率晶體管通常 以殼溫作為溫度參考點(diǎn) , 其表達(dá)式為：0 jC = Tj / PH = ( Tj - TC) / PH(1)其中Tj為芯片結(jié)溫；TC為殼溫；PH為施加的脈沖功率。瞬態(tài)熱阻測 量歸結(jié)為對(duì)脈沖功耗PH殼溫TC及結(jié)溫Tj的測量。顯然，雙極晶體管 的結(jié)溫Tj無法進(jìn)行直接測量。為此，電學(xué)法利用發(fā)射結(jié)的正向壓降VBE 與結(jié)溫Tj在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)(0200 C)呈線性關(guān)系，通過對(duì)VBE的 測量間接地測量結(jié)溫 Tj 。關(guān)系式為 : VBE (Tj) = M &qu

2、ot; Tj 二VBE (Ta)-VBE(Tj)(2)式中 M 為溫敏系數(shù)，是與溫度 T 基本無關(guān)的負(fù)常數(shù)； VBE ( Ta ) ， VBE(Tj) 分別為加脈沖功率前、后的溫敏參數(shù)值。 由(1) 和(2) 式 得到瞬態(tài)熱阻與溫敏參數(shù) VB關(guān)系表達(dá)式：0 jC = VBE (Tj)/PH(3)公式(3) 為電學(xué)法測量瞬態(tài)熱阻的基本原理： 在一定條件下， 器件從 結(jié)到外殼的熱阻0 jC和厶VBE成正比關(guān)系。圖1所示為單脈沖測量 雙極晶體管瞬態(tài)熱阻時(shí)序。圖中tH為加熱功率持續(xù)時(shí)間；tms為溫 敏參數(shù)的測試時(shí)間； td 為加熱脈沖切斷后測量 VBE ( Tj ) 的延遲時(shí) 間。圖1單脈沖測量瞬態(tài)熱

3、阻時(shí)序二、晶體管熱阻的測試電路原理根據(jù)瞬態(tài)熱阻測試原理，圖2所示為國標(biāo)和軍標(biāo)中關(guān)于分立器件 熱阻的測試電路原理圖。每次測試的大致情況是：（1）首先，開關(guān)S1和S2置于2,用于加熱前被測器件 DUT溫敏參數(shù)（源漏SD之間） 的電壓VSD測量;（2）然后，開關(guān)S1和S2置于1,對(duì)被測器件施加功率（功率設(shè)置為VDS< ID）; 最后，斷開功率（開關(guān)S1和S2斷開1置于2）后，在很短的延遲后，快速對(duì)溫敏參數(shù)VSD進(jìn)行測量DUT圖2（S1和S2分別置于1的位置是加熱狀態(tài)，置于2則用于器件初始值 和加熱后的測量狀態(tài)）測量時(shí)序圖如圖3所示，測試時(shí)的測試電流Im、加熱電流Ih、 加熱時(shí)間Th （加熱功率）及延時(shí)時(shí)間Td均可設(shè)置。在兩個(gè)測試電流 Im狀態(tài)下分別測量 VbE1 （ VdS1）與VbE2 （ V）S2）兩個(gè)參數(shù)。三、參數(shù)要求項(xiàng)目范圍調(diào)節(jié)度精度加熱電流0-20A加熱電壓0-2