[实用新型]一种TO-39封装功率半导体器件热阻测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体器件测试技术领域，特别涉及一种TO-39封装功率半导体器件热阻测试装置。

背景技术

随着半导体功率器件的广泛应用和封装产业的蓬勃发展，功率半导体器件日趋朝着大功率、小尺寸、更快速及散热更好的方向发展。器件功率的提高以及封装尺寸的变小对其散热性能提出了更严格的考验，散热能力的好坏直接影响器件的可靠性和使用寿命，而提高散热性能最重要的途径是降低产品热阻。热阻是表征功率半导体器件封装散热能力的一个基本参量，该参量对于功率半导体器件的设计、制造和使用尤为重要。

TO-39（Transistor Outline，晶体管外形）封装作为功率器件领域比较常用的封装类型，其管壳结构如图1所示。在测试TO-39封装功率半导体器件结壳热阻时，需要通过管壳的三个电极对器件施加功率，同时还要使用热偶监测器件芯片下面的管壳底部温度，此过程要求热量沿一维方向从芯片向芯片下面的管壳底部传导。TO-39封装管壳结构特点为器件的热阻测试带来了较大难度。现有技术中热阻测试时一般将器件倒置在可控温散热平台上，用热偶监测管壳底部温度，同时将器件引脚与热阻测试仪相连以对器件施加功率，进而测试器件的结壳热阻值。但这一过程的实现存在以下缺点：1）现有测试方法会导致热传导路径发生变化，致使热量从芯片向管壳顶部传导，从而使热偶监测点不是管壳最高温度点，测试出的管壳温度值比实际温度值偏低，造成计算的热阻值偏高。2）使用热偶监测壳温时操作困难，壳温测试误差大、精度低，进而影响热阻的测试结果的准确性。

实用新型内容

为了解决现有TO-39封装功率半导体器件热阻测试的操作困难、测试误差大及测试精度低等问题，本实用新型提供了一种TO-39封装功率半导体器件热阻测试装置，该装置包括散热基板、TO-39封装平板夹具、耐高温绝缘玻璃管、热偶和热偶插座；所述散热基板边缘开设有导线引出孔；所述平板夹具的中心嵌有所述热偶、边缘安装有所述热偶插座，所述热偶与热偶插座电连接；所述热偶周围分布有器件引脚插孔，所述器件引脚插孔内壁装有所述耐高温绝缘玻璃管；所述平板夹具与所述散热基板固定连接。

所述散热基板为由中空圆柱体和实心矩形柱体上下叠加构成的统一体；所述中空圆柱体边缘开设有导线引出孔；所述中空圆柱体顶部沿圆周方向均匀的设置有第一螺丝孔；所述平板夹具上沿圆周方向均匀的设置有与所述第一螺丝孔适配的第二螺丝孔；所述中空圆柱体通过螺丝与所述平板夹具固定连接。

所述热偶线嵌入所述平板夹具内部。

所述热偶为T型热偶，所述热偶插座为T型热偶插座。

所述平板夹具为实心圆柱体。

本实用新型的TO-39封装功率半导体器件热阻测试装置，通过散热基板和平板夹具对被测功率器件的夹持作用，满足了热量沿一维方向向下传导的假定条件，因此可科学、合理、准确地测试出TO-39封装功率半导体器件的结壳热阻值，这样不仅能够为评估器件的散热性能提供重要参数指标，而且对于优化功率器件设计、提高器件的可靠性和使用寿命都具有重大意义。

附图说明

图1是现有技术TO-39封装管壳结构示意图；

图2是本实用新型实施例热阻测试装置的平板夹具结构示意图；

图3是本实用新型实施例热阻测试装置的散热基板结构示意图；

图4是本实用新型实施例热阻测试装置的应用实例示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型技术方案作进一步描述。

热阻主要反映器件封装的散热性能，其主要表达式如下：

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