[实用新型]一种半导体功率器件的热阻测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体功率器件的热阻测试仪，属于半导体器件性能测试领域，特别是一种多功能一体化的半导体功率器件热阻测试仪。

背景技术

功率半导体器件的热阻是器件性能参数的重要指标，热阻反映了器件的散热能力。功率器件热可靠性主要以热阻形式表现，热阻的定义如下：热阻的物理学定义是在热流方向上形成的温差与该路径上传递的热功率之比。其计算公式为：

θ_AB＝(T_A-T_B)/P_AB

对半导体器件而言，T_A一般是芯片的结区温度即T_j，T_B为参考点温度，根据测试要求，可以为封装的外壳温度T_c或环境温度T_a。

对功率器件，最常用的热阻是结到封装外壳的热阻θ_jC：

θ_jC＝(T_j-T_c)/P_H

上式中P_H为被测器件的加热功率。

半导体器件的PN结在正向恒流偏置的作用下，其结温与正向偏压基本呈线性对应关系，一般约为-0.5℃/mV，此值K为热校准系数，即热敏参数电压的温度系数。器件的热敏参数电压变化量乘以其热校准系数即得其结温变化。标准中对测试方法规定的较为详细。因此，给器件施加一定的加热功率，通过器件中PN结正向电压的变化量即可确定器件加热前后结温的变化，除以加热功率即可推算出器件热阻，热阻计算公式为：

θ_jC＝K·ΔV_m/P_H(℃/W)

式中，V_m为热敏参数电压，P_H为加热功率。

由于PN结在恒流偏置下正向电压随温度变化基本是线性的。其热校准系数可用如下方法求得：

利用恒温控制平台控制和测量被测管壳温度，分别在低温和高温测得两点热敏参数电压与对应管座温度。利用热敏参数PN结正向电压差与温差求得温度系数：

K＝ΔT/ΔV_m(T)      单位为℃/mV

因此θ_JC＝ΔT·ΔV_m/(ΔV_m(T)·P_H)

现有技术中，采用的半导体功率器件的热阻测试仪只能分别对二极管、双极晶体管、和场效应管等分立器件进行单独热阻测试，不能满足采用一台热阻仪测试所有分立器件的需求，这样就增加了测试成本，而且多台热阻仪携带起来不方便，针对这一问题，需要对热阻测试仪电路结构进行改进。

发明内容

本实用新型为解决由于热阻测试仪只能测量单类型的器件热阻导致的测试成本高和携带不便的技术问题，设计了一种半导体功率器件的热阻测试仪，通过在热阻测试仪中增设插件接口电路和开关转换电路，使单台热阻测试仪能够实现对不同类型的功率半导体器件进行热阻测试。

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，一种半导体功率器件的热阻测试仪，电路结构中包括带有配套管理程序的CPU、设有测试恒流源、加热恒流源、加热电压源的热阻测试电路、以及采集被测器件端电压和壳温的热阻测试参数采集电路，上述的热阻测试仪的电路结构中增设连接被测器件的插件接口电路以及开关转换电路，CPU借助插件接口电路(4)中的编码电路采集被测器件引脚信息、解码计算处理后输出控制信号至开关转换电路的受控端，开关转换电路借助继电器的触点吸合分别将测试恒流源、加热恒流源或加热电压源接入被测器件的测试端。

本实用新型的关键是，通过在热阻测试仪中增设插件接口电路和热阻测试电路中各个子电路的开关转换电路，借助插件接口电路识别被测器件类型，由开关转换电路切换相应的测试子电路接入被测器件测试引脚端进行测试，实现了单台热阻测试仪能够对不同类型的器件进行热阻测试，本实用新型除可以测试二极管、双极晶体管和MOSFET外，还可以测试三端稳压集成电路，大大扩展了可测器件的类型，节约了测试成本。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

图2是本实用新型中继电器执行电路的一个具体实施例。

图3是本实用新型中插件接口电路原理图。