[发明专利]热耦合效应下半导体器件底壳到空气的热阻测量装置

权利要求书

1.热耦合效应下半导体器件底壳到空气的热阻测量装置，其特征在于包括：

多个温度测量装置，用于分别采集散热器的半导体器件的底壳稳态温度；

一箱体，用于放置被测半导体器件和散热器；

一控制电路板，用于驱动半导体器件，以及接收所采集到的半导体器件的底壳稳态温度并计算自热阻和耦合热阻；

一液晶显示器，用于显示半导体器件的底壳温度以及计算得到的自热阻和耦合热阻；

一电源装置，用于给半导体器件提供功耗，并给温度测量装置、控制电路板、液晶显示器提供电源。

2.如权利要求1所述的热耦合效应下半导体器件底壳到空气的热阻测量装置，其特征在于：所述液晶显示器设于所述箱体的一侧面上；所述温度测量装置、控制电路板以及电源装置设于所述箱体的内部，其中控制电路板安装于所述液晶显示器的背后；所述箱体的顶面具有一个开口，用于将所述半导体器件和散热器放入箱体内。

3.如权利要求1所述的热耦合效应下半导体器件底壳到空气的热阻测量装置，其特征在于：所述半导体器件为绝缘门极双极型晶体管，或者为金属氧化物半导体场效晶体管，或者为晶闸管，或者为门极可关断晶闸管。

4.如权利要求1所述的热耦合效应下半导体器件底壳到空气的热阻测量装置，其特征在于：所述箱体上还安装有电源按钮、启动按钮和复位按钮，所述电源按钮与所述电源装置相连，所述启动按钮和复位按钮与所述控制电路板相连；所述电源按钮，用于开通或关断所述电源装置；开通电源情况下，所述启动按钮用于启动热阻测量装置，所述复位按钮用于复位热阻测量装置。

5.如权利要求1所述的热耦合效应下半导体器件底壳到空气的热阻测量装置，其特征在于：所述箱体的侧面还安装有外部电源连接端子，所述外部电源连接端子与所述电源装置相连。

6.如权利要求1-5任意一项所述的热耦合效应下半导体器件底壳到空气的热阻测量装置，其特征在于热阻测量的过程步骤如下：

A.在环境温度恒定为                                                下，散热器上有若干个半导体器件，首先外部电源连接端子接通电源，通过电源装置单独只对散热器上第一个半导体器件提供恒定为的功耗并一直持续到热平衡状态；

B.此时，多个温度测量装置分别对散热器上所有半导体器件的底壳稳态温度进行采集，通过控制电路板接收到采集到的每个半导体器件的底壳稳态温度后对分别采集到的每个半导体器件的底壳稳态温度求取其平均值，其中：；再将每个半导体器件对应的底壳稳态温度平均值代入进行计算；

C.然后，等待所有半导体器件的底壳冷却至环境温度，再通过电源装置仅给第二个半导体器件提供恒定为的功耗并一直持续到热平衡状态；此时，多个温度测量装置分别对所有半导体器件的底壳稳态温度进行采集，通过控制电路板接收到采集到的每个半导体器件的底壳稳态温度后对分别采集到的每个半导体器件的底壳稳态温度求取其平均值，其中：；再将每个半导体器件对应的底壳稳态温度平均值代入进行计算；

D.重复上述步骤，即可得到热耦合效应下散热器上所有半导体器件底壳到空气的热阻计算矩阵：

；

E.根据步骤D所得的热阻计算矩阵，得到在热耦合效应下每个半导体器件底壳到空气的自热阻和耦合热阻，即热阻矩阵：，所述热阻矩阵

，

热阻矩阵的结果将会显示在液晶显示器上；其中， 表示第一个半导体器件的自热阻和耦合热阻，其中，为自热阻，其余为耦合热阻，这里用来说明，其表达的意思为仅对第个半导体器件施加热功耗时，计算得到的第一个半导体器件底壳到空气的热阻；表示第二个半导体器件的自热阻和耦合热阻，其中，为自热阻，其余为耦合热阻，这里用来说明，其表达的意思为仅对第个半导体器件施加热功耗时，计算得到的第二个半导体器件底壳到空气的热阻；表示第个半导体器件的自热阻和耦合热阻，其中，为自热阻，其余为耦合热阻，这里用来说明，其表达的意思为仅对第个半导体器件施加热功耗时，计算得到的第个半导体器件底壳到空气的热阻；

其中：表示散热器上半导体器件的个数；

若在测量过程中，控制电路板出现程序故障，则通过复位按钮复位热阻测量装置并进行重新测量。