一种双极型晶体管器件热阻构成测量装置与方法制造方法及图纸

一种双极型晶体管器件热阻构成测量装置与方法，属于双极型晶体管器件可靠性设计和测试领域。本发明专利技术设计了集电极‑地连接高速开关和发射极‑地连接高速开关，通过这两个开关实现测量基极‑集电极(VBC)压降，由此得到双极型晶体管温升与热阻构成。测试中，首先得到温敏参数；然后给被测双极型晶体管器件施加工作电压，使器件升温，待器件达到稳定状态，断开工作电压，接通测试电流，采集基极‑集电极的电压，对应得到器件降温曲线，再使用结构函数法处理分析，就可以得到双极型晶体管的热阻构成。本发明专利技术提出一种不同于目前其他仪器测量基极‑发射极(VBE)压降的方法，测量方式更加合理，测量结果更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种双极型晶体管器件热阻构成测量装置与方法
该技术属于双极型晶体管器件可靠性设计和测试领域。该专利技术主要应用于快速、非破坏性确定双极型晶体管热阻构成的装置和方法。
技术介绍
双极型晶体管(BJT)又称三极管、晶体双极型晶体管，是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。尽管现在MOS器件运用更加广泛，但是双极型晶体管在射频(RF)、汽车电子等领域依然有着不可替代的作用。而且随着SiCBJT的发展，克服了SiBJT击穿电压、工作温度和转换频率等劣势，双极型晶体管又重新引起人们的关注。热阻是热流(功率)流过导热体时受到的阻力，会在导热体上产生温差。对于半导体器件，在工作时施加一定的功率，电热效应产生的热量会导致有源区温度升高。由于半导体材料的热敏特性，晶体管的参数几乎都会随着温度改变而变化，造成双极型晶体管工作点发生偏移甚至失效。双极型晶体管温升的影响因素也与芯片到周围环境散热途径有关，包括半导体材料的芯片、焊料、封装管科和热沉等。现有技术中，半导体器件的温升和热阻的测试方法多采用电学法，相关标准有美军标MIL-STD-750E3101.4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极型晶体管器件热阻构成测量装置，其特征在于，该装置包括：计算机，串口转USB模块，测量双极型晶体管温升和热阻构成的测试仪，被测双极型晶体管器件工作电源，被测量双极型晶体管器件，恒温平台；测试仪包含FPGA单元，集电结‑地连接开关，发射极‑地连接开关，双极型晶体管工作电源开关，双极型晶体管器件测试电流源，双极型晶体管基极驱动模块，电压电流采集单元，工作电流采样电阻；被测双极型晶体管器件放置于可调温的恒温平台上；计算机是控制中心，实现信号指令的发送，数据的传输、保存与计算；计算机通过串口模块发送指令控制FPGA单元，分别接入集电结‑地连接开关、发射极‑地连接开关、工作电源开关、测试电流源...

【技术特征摘要】
1.一种双极型晶体管器件热阻构成测量装置，其特征在于，该装置包括：计算机，串口转USB模块，测量双极型晶体管温升和热阻构成的测试仪，被测双极型晶体管器件工作电源，被测量双极型晶体管器件，恒温平台；测试仪包含FPGA单元，集电结-地连接开关，发射极-地连接开关，双极型晶体管工作电源开关，双极型晶体管器件测试电流源，双极型晶体管基极驱动模块，电压电流采集单元，工作电流采样电阻；被测双极型晶体管器件放置于可调温的恒温平台上；计算机是控制中心，实现信号指令的发送，数据的传输、保存与计算；计算机通过串口模块发送指令控制FPGA单元，分别接入集电结-地连接开关、发射极-地连接开关、工作电源开关、测试电流源和双极型晶体管基极驱动模块；集电极-地连接开关一端连接在被测双极型晶体管器件的集电极，一端与地相连；发射极-地连接开关一端连接在被测双极型晶体管器件发射极，一端与地相连；测试电流源和双极型晶体管基极驱动模块都是一端连接FPGA单元，一端与被测双极型晶体管器件的基极相连；电压电流采集单元分别连接在工作电流采样电阻、被测双极型晶体管器件集电极和基极，最后将数据上传到计算机；被测双极型晶体管器件工作电源则连接到双极型晶体管工作电源开关的一端；双极型晶体管工作电源开关的一端连接在工作电流采样电阻的一端，工作电流采样电阻的一端连接在被测双极型晶体管器件的集电极。2.应用权利要求1所述装置测量被测器件温度系数的方法，其特征在于：1)将被测器件接触放置在可调温的恒温平台上；连接好被测器件上的基极、集电极和发射极导线；设置恒温平台的温度T1；2)通过计算机设置被测双极型晶体管器件测试电流源的测试电流，该值小于所加功率的工作电流的1％，以保证产生的温升能忽略；先由FPGA单元关闭发射极-地连接开关和工作电源来...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯士维，肖宇轩，石帮兵，白昆，何鑫，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11