双极晶体管ΔVbe态热阻测试法精度修正3.PDFVIP

第 26 卷 　第 5 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol . 26 　No . 5 2005 年 5 月 　　 C H IN ESE J OU RNAL O F SEM ICONDU C TOR S 　　May ,2005 Δ 双极晶体管 Vbe 瞬态热阻测试法精度修正 李霁红 　贾 　颖 　康 　锐 　高 　成 (北京航空航天大学工程系统工程系 , 北京 　100083) Δ 摘要 : 对双极型晶体管 VB E 瞬态热阻测试法中晶体管壳温波动和测量延迟时间的误差进行了分析 ,提出了提高 ( ) 测试精度的误差修正方法. 以3D K457 F0 金属封装 双极晶体管为实验对象进行了研究 ,结果表明: 晶体管瞬态热 Δ 阻 VB E 修正测试方法与红外扫描热像法和标准电学法相比较在保持较高测量精度的前提下 ,测试成本低 ,测量效 率高. 关键词 : 双极晶体管 ; 瞬态热阻; 试验方法 PACC : 7220 P ; 7330 ; 7340 P 中图分类号 : TN 32 1 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 02534 177 (2005) 0510 1005 果精度不高[3 ] . 因此 ,本文首先对电学法测量瞬态热 1 　引言 阻原理和误差进行了理论分析 ,找出产生测量误差 的主要原因. 在试验研究基础上 ,提出了通过采用误 瞬态热阻可以反映芯片 、焊接层和管壳的烧结 差修正措施提高瞬态热阻测量精度的改进电学法. 或粘结等质量问题 , 瞬态热阻特性对半导体器件的 最后给出了误差修正数学表达式 ,并以实验数据进 可靠性有着至关重要的影响. 因此 ,瞬态热阻测试的 行了验证. 准确性十分重要 ,与之相关的测试方法研究也倍受 重视. 目前 ,瞬态热阻测试最常用的方法是红外扫描 2 　电学法测量瞬态热阻原理及误差分 热像法和电学法[ 1 ] . 红外扫描热像法可以精确地测 析 量器件的结温 、结温分布和热阻参数 ,有助于在设计 研制阶段采取纠正措施 ,提高器件的使用寿命 ,也可 　　瞬态热阻是指器件在脉冲工作状态下的热阻. 用于高可靠性器件的筛选. 但是红外扫描设备结构 脉冲作用下的瞬态热阻定义为最大结温升与耗散功 复杂 、成本高 、测试效率低 ,而且只能对芯片表面直 率脉冲幅值之比. 对功率晶体管通常以壳温作为温 接测量 , 因此对实际器件成 品的考核不能满足需 度参考点 ,其表达式为 : [2 ] [3 ] θ Δ ( ) ( ) = T / P = T - T / P 1 求 . 电学法 利用晶体管温敏参数与瞬态热阻在 j C j H j C H 其中　T 为芯片结温 ; T 为壳温 ; P 为施加的脉 一定条件下满足某种数学关系式 ,