半导体芯片封装外壳导热特性测试方法和测试模块技术

本发明专利技术公开了一种半导体芯片封装外壳导热特性测试方法和测试模块，属于半导体芯片封装外壳测试技术领域，所述测试方法包括在导热基板的上表面制作金属薄膜电阻；将制作有金属薄膜电阻的导热基板固定装配在待测的封装外壳内、并与待测的封装外壳电连接，组成封装外壳测试模块；将封装外壳测试模块安装到红外测试系统中，对金属薄膜电阻通电模拟半导体芯片的工作状态；测试金属薄膜电阻和封装外壳的表面温度，计算封装外壳的导热特性参数。本发明专利技术提供的半导体芯片封装外壳导热特性测试方法，通过简单的方法及工艺即可实现对封装外壳的热特性进行测试，不仅提高了测试的准确率，还降低了测试的成本。降低了测试的成本。降低了测试的成本。

Test method and test module for thermal conductivity of semiconductor chip packaging shell

【技术实现步骤摘要】
半导体芯片封装外壳导热特性测试方法和测试模块


[0001]本专利技术涉及半导体芯片封装外壳测试
，具体涉及一种半导体芯片封装外壳导热特性测试方法和测试模块。

技术介绍

[0002]在小型化半导体封装的热特性已成为目前制约半导体器件功率的重要因素，而如何对半导体功率芯片封装外壳导热性能评价是封装外壳评价的难点之一。常用的评价方法为对封装外壳模拟测试或采用半导体芯片如GaN或GaAs HEMT芯片与封装外壳制作成模块进行导热特性测试的方法。
[0003]若采用模拟的方法无法真实反映封装外壳的热性能。
[0004]如果采用如GaN或GaAs HEMT芯片与封装外壳制作模块进行导热特性测试的方法，无法评价管壳本身的导热参数，只能评价芯片和封装外壳合成一个模块后的导热性能；另外由于芯片发热区域为微米量级，发热很不均匀，烧结空洞及通孔的存在会导致芯片发热不稳定，从而使得封装外壳导热特性测试不准确。再加上半导体芯片为有源器件，栅极存在输入信号，导致栅极极易受到外界环境干扰导致测试过程中非常容易出现自激、突然烧毁等现象，造成测试效率低下及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片封装外壳导热特性测试方法，其特征在于，包括：在导热基板的上表面制作金属薄膜电阻；将制作有金属薄膜电阻的导热基板固定装配在待测的封装外壳内、并与所述待测的封装外壳电连接，组成封装外壳测试模块；将所述封装外壳测试模块安装到红外测试系统中，对所述金属薄膜电阻通电模拟半导体芯片的工作状态；测试所述金属薄膜电阻和所述封装外壳的表面温度，计算所述封装外壳的导热特性参数。2.如权利要求1所述的半导体芯片封装外壳导热特性测试方法，其特征在于，所述在导热基板的上表面制作金属薄膜电阻，包括：清洗导热基板；在所述导热基板的上表面采用光刻工艺制备预设阻值的金属薄膜电阻，在所述导热基板的下表面制备预设厚度的金属层；采用分片工艺将所述导热基板分割成与待测的封装外壳内腔尺寸相匹配的多个导热基板。3.如权利要求1或2所述的半导体芯片封装外壳导热特性测试方法，其特征在于，所述导热基板为金刚石基板、AlN基板、SiC基板或Al2O3基板。4.如权利要求2所述的半导体芯片封装外壳导热特性测试方法，其特征在于，所述金属薄膜电阻由镍、铬、金溅射或电镀而成，或者由TaN和金溅射或电镀而成；所述金属层为金。5.如权利要求1所述的半导体芯片封装外壳导热特性测试方法，其特征在于，所述将制作有金属薄膜电阻的导热基板固定装配在待测的封装外壳内、并与所述封装外壳电连接，包括：将所述导热基板的下表面采用氮气保护共晶烧结技术固定在待测的封装外壳的内腔壁上；将金属薄膜电阻的输入端和接地端分别通过键合金丝与所述封装外壳的输入端子和外壳底座实现电气连接。6.如权利要求1所述的半导体芯片封装外壳导热特性测试方法，其特征在于，所述将所述封装外壳测试模块安装到红外测试系统中，包括：装配红外测试系统：所述红外测试系统包括导热特性测试夹具、与所述导热特性测试夹具相应接口电连接的直流偏置模块和红外测试仪；其中，所述导热特性测试夹具用于装配所述封装外壳测试模块，所述直流偏置模块用于对安装在所述导热特性测试夹具上的所述金属薄膜电阻通电，所述红外测试仪包括加热平台、用于采集温度的红外镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：默江辉，吴文刚，王川宝，马杰，王金延，孙绍瑜，张力江，崔玉兴，蔡树军，卜爱民，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：