热阻测试原理与失效分析

2013-04-25 12:56:45来源: 国外电子元器件
    随着电子行业的不断发展,半导体分立器件的功率越来越大,使得产品的耗散功率增大。同时由于成本控制的原因,芯片和成品的尺寸都在不断的缩小,在一定程度上又限制了产品的散热。这就造成了产品存测试过程中,经常发生热阻不良。本文重点闸述了热阻测试原理和各类失效模式,并结合实际案例进行了详细的分析。

1 热阻概念及测试原理
1.1 热阻概念及作用
   
热阻是依据半导体器件PN结在指定电流下两端的电压随温度变化而变化为测试原理,来测试功率半导体器件的热稳定性或封装等的散热特性,通过给被测功率器件施加指定功率、指定时间PN结两端的电压变化(△VBE/△VF/△VGK/△VT/△VDS)作为被测器件的散热判据。并与指定规范值比较,根据测试结果进行筛选,将散热性差的产品筛选掉,避免散热性差的产品在应用过程中,因温升过高导致失效。各类产品的热阻名称见表1。

a.JPG


1.2 热阻测试原理
   
热阻测试仪配有接触检测和震荡探测功能,以防止接触不良和震荡造成的温度测量错误,提高了测试仪的稳定性。测试仪提供手动和自动测试,可测量瞬态热阻,存恒温槽的配合下,也可测量功率器件的稳态热阻,通过输入一个温度系数到测试仪,也可显示结点升高的温度。
    下面以NXP双向可控硅BT137—600产品为例,详细说明热阻测试原理。
    双向品闸管需要测试笫一象限△VT1和第三象限△VT3,测试条件相同,如表2所示。

d.JPG


    其中,IF:施加功率电流;IG:门极触发电流;IM:测最电流;PT:施加功率时间;DT:冷却时间:LOWER LIMIT:规范下限;UPPER
LIMIT:规范上限。
    测试电路如图1所示,测试时序如图2所示。

b.JPG



2 热阻失效分析
2.1 产品截面图
   
产品截面如图3所示。从产品截面图中,标识的散热主要方向是从芯片发热区,经过上芯锡层,再通过框架载芯板/散热板,散发到测试环境中。

c.JPG

[1] [2] [3]

关键字:热阻测试  功率电流  测量电流  锡层厚

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0425/article_7225.html
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