表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构及测试方法技术

本发明专利技术提供一种表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构及测试方法。包括基板；基板散热片内嵌于所述基板；将表面贴片封装器件的各电极引脚通过对应导电连线连接至对应焊盘，进行结壳热阻测试，无需额外购置测试设备的专用夹具。表面贴片封装器件的外壳与所述基板散热片紧密接触，所述基板散热片与测试设备的散热板紧密接接触，保证良好散热效果及热阻测试数据稳定，并且保证不同信号电学隔离。并且保证不同信号电学隔离。并且保证不同信号电学隔离。

【技术实现步骤摘要】
表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构及测试方法


[0001]本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构及测试方法。

技术介绍

[0002]对于功率半导体器件来讲，器件的有源区温度称为结温，如图1所示，封装体120装有芯片110，给芯片110通电，当结温TJ(Temperature Junction)高于周围环境温度TA(Temperature Atmosphere)时，热量通过温差形成扩散热流，由芯片通过散热壳体130向外散发，经过测试设备散热平台140散发，测试设备内置温度探测点150监测温度，金属引脚160用于外接导线连接测试设备。功率器件的散热能力通常用热阻(Thermal Resistance)表征：当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源功率之间的比值。其中RthJC(Junction to case Resistance)表示结到壳体热阻。
[0003]目前业内最优的测试方法为瞬态双界面测试法(相比单界面测试法测试结果更准确)，如图2所示，将测试设备两次测试所采集到的热阻抗曲线叠加至同一时间坐标轴中，可得到这两条曲线的分离点位置。要求对同一个功率器件(结至封装外壳J
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C)测量两次ZthJC(热阻抗)曲线。第一次测量时器件与设备本体的设备散热平台直接接触，第二次测量时器件与设备散热平台之间涂一层很薄的导热胶或者油脂。第一次测量时，由于器件与设备散热平台之间的接触面有一定的粗糙度，接触热阻较大，所以在某一时刻开始ZthJC曲线存在明显的分离(此点也被称为两条热阻曲线的分离点)。由于热流开始进入外壳之外的区域(热界面层)时，两条ZthJC曲线就开始分离，此分离点对应的ZthJC值即为稳态热阻值RthJC。
[0004]当前采用热阻测试方法必须满足的电气和机械要求如下：
[0005](1)待测器件外壳须与设备散热平台须紧密接触，保证良好散热效果及数据稳定性；
[0006](2)器件的电信号引脚分别接入电导线，且不同信号端须电学隔离；
[0007](3)双界面热阻测试法所进行的两次测试，需保证器件散热效果(不同材质)存在明显的差异(样品自身外壳的边界处为差异化的起点—即热阻曲线分离点)，而常规的做法为额外在样品器件底部外壳上涂抹导绝缘导热硅脂，即通过人为改变设备散热平台的散热系数来满足两次测试中的器件散热效果需存在明显的差异的要求。
[0008]然而例如DFN封装器件，由于其自身的封装结构特殊性，其所有电信号引脚(Darin\Source\Gate)处于同一个底部平面。测试问题主要体现在DFN器件与测试设备之间的机械适配和电性连接方面，行业内对这类封装的热阻尚无较好的测试方法。具体表现如下：
[0009]DFN封装器件信号引脚底部的焊接点导致存在突起，无法满足DFN封装器件底部紧密接触设备散热平台的要求，贴合度会直接导致测试结果准确度和稳定性。同时DFN封装器件体积微小，各Pin脚间隔小于1mm，较难保证良好的焊接效果。
[0010]由于测试设备的设备散热平台自身采用的一体式大面积散热片，诸如DFN封装器件由于其所有电信号引脚(Darin\Source\Gate)处于同一个平面，当DFN封装器件底部接触到一体式大面积散热片时，各引脚端随即彼此短路，难以满足不同信号端须电学隔离，故无法正常施加电测试。此外，基于已有的测试方法或测试结构，DFN封装器件更难以满足两次测试中的器件散热效果需存在明显的差异的要求。

技术实现思路

[0011]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构及测试方法，用于解决现有技术中表面贴片封装器件无法便捷准确地测试器件的结壳热阻问题。
[0012]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构方法，包括：
[0013]基板；
[0014]待测器件放置区，位于所述基板上，用于放置待测器件，所述待测器件放置区内设有彼此间隔的第一放置区、第二放置区、第三放置区，用于依次放置所述待测器件的第一电极引脚、第二电极引脚、第三电极引脚，所述待测器件还包括与所述第一电极引脚电连接的器件散热件，所述第一放置区还用于放置所述器件散热件；
[0015]基板散热片，内嵌于所述基板并延伸至所述第一放置区内，以与放置于所述第一放置区上的所述器件散热件电连接；
[0016]第一焊盘、第二焊盘和第三焊盘，位于所述基板表面且彼此绝缘设置；
[0017]第一导电连线、第二导电连线、第三导电连线，位于所述基板上且彼此绝缘设置，所述第一导电连线从所述第一焊盘延伸至所述基板散热片，所述第二导电连线从所述第二焊盘延伸至所述第二放置区，所述第三导电连线从所述第三焊盘延伸至所述第三放置区。
[0018]优先地，所述基板还设有通孔，所述基板散热片内嵌于所述通孔。
[0019]进一步地，所述基板还设置有用于将所述基板散热片电连接至外部热沉的第四导电连线。
[0020]优选地，所述基板散热片与所述基板厚度相等。
[0021]优选地，所述基板散热片的面积大于所述第一放置区的面积。
[0022]优选地，所述第一焊盘、所述第二焊盘及所述第三焊盘位于所述基板散热片的同一侧。
[0023]优选地，所述第一导电连线、所述第二导电连线及所述第三导电连线设置于所述基板表面或内部。
[0024]优选地，所述基板散热片的材料采用铜、镍、铝、类陶瓷中的一种或多种。
[0025]本专利技术还提出一种表面贴片封装器件的结壳热阻测试方法，基于所述表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构实现，至少包括：
[0026]将所述待测器件放置在所述待测器件放置区；
[0027]所述待测器件的外壳与所述基板散热片紧密贴合，所述第一电极引脚与所述第一放置区紧密贴合，所述第二电极引脚与所述第二放置区紧密贴合，所述第三电极引脚与所述第三放置区紧密贴合；
[0028]所述第一焊盘、所述第二焊盘及所述第三焊盘与测试设备电连接；
[0029]测试设备对所述表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构进行热阻测试，获取两条热阻曲线，根据两条热阻曲线的分离点得到稳态热阻值。
[0030]优选地，获取所述两条热阻曲线的方法包括：基于一个所述表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，通过替换两款热导系数不同的所述基板散热片进行两次测试得到。
[0031]优选地，获取所述两条热阻曲线的方法包括：获取所述两条热阻曲线的方法包括：基于两个所述表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，所述基板散热片固定设置于所述结壳热阻测试结构上，且两个所述结壳热阻测试结构上的基板散热片具有不同热导系数，分别进行一次热阻测试，各自得到一条热阻曲线。
[0032]如上所述，一种表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构及测试方法中，能够实现待测表面贴片封装器件与本申请结壳热阻测试结构的基板散热片之间的紧密接触，且还能保证待测器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，其特征在于，所述表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构至少包括：基板；待测器件放置区，位于所述基板上，用于放置待测器件，所述待测器件放置区内设有彼此间隔的第一放置区、第二放置区、第三放置区，用于依次放置所述待测器件的第一电极引脚、第二电极引脚、第三电极引脚，所述待测器件还包括与所述第一电极引脚电连接的器件散热件，所述第一放置区还用于放置所述器件散热件；基板散热片，内嵌于所述基板并延伸至所述第一放置区内，以与放置于所述第一放置区上的所述器件散热件电连接；第一焊盘、第二焊盘和第三焊盘，位于所述基板表面且彼此绝缘设置；第一导电连线、第二导电连线、第三导电连线，位于所述基板上且彼此绝缘设置，所述第一导电连线从所述第一焊盘延伸至所述基板散热片，所述第二导电连线从所述第二焊盘延伸至所述第二放置区，所述第三导电连线从所述第三焊盘延伸至所述第三放置区。2.根据权利要求1所述的表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，其特征在于：所述基板还设有通孔，所述基板散热片内嵌于所述通孔。3.根据权利要求1所述的表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，其特征在于：所述基板还设置有用于将所述基板散热片电连接至外部热沉的第四导电连线。4.根据权利要求1或3所述的表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，其特征在于：所述基板散热片与所述基板厚度相等。5.根据权利要求1或3所述的表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，其特征在于：所述基板散热片的面积大于所述第一放置区的面积。6.根据权利要求1或3所述的表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，其特征在于：所述第一焊盘、所述第二焊盘及所述第三焊盘位于所述基板散热片的同一侧。7.根据权利要求1或3所述的表面贴片封装器件的结壳热阻测试结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冲，胡振邦，唐雪冬，徐海涛，
申请(专利权)人：无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：