小型封装体的热阻测试方法及其壳温的获取方法技术

本发明专利技术提供了一种小型封装体的热阻测试方法及其壳温的获取方法，壳温的获取方法包括：首先提供小型封装体与PCB板，小型封装体包括芯片与引线框架，引线框架包括基岛与引脚，基岛暴露在小型封装体的背面，引脚至少暴露在小型封装体的侧面；PCB板包括电连接在一起的第一组电连接端与第二组电连接端；之后小型封装体的正面朝向PCB板，将引脚连接至第一组电连接端；将小型封装体的背面置于测试机台的冷水台并使位于冷水台的热电偶接触基岛；将第二组电连接端连接至测试机台；接着测试机台经PCB板向小型封装体提供预定功率，通过热电偶获取小型封装体的壳温。根据本发明专利技术的实施例，可获得准确的壳温与热阻值。可获得准确的壳温与热阻值。可获得准确的壳温与热阻值。

【技术实现步骤摘要】
小型封装体的热阻测试方法及其壳温的获取方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，尤其涉及一种小型封装体的热阻测试方法及其壳温的获取方法。

技术介绍

[0002]半导体器件的热特性是可靠性设计中的重要内容之一。为确保器件使用时的可靠性，器件的结构设计要考虑器件的散热特性，而这些设计的定量计算，都需要依据器件的热阻参数。因此半导体器件的热阻是反映器件热特性的一个重要参数。
[0003]热量在导热路径上遇到的阻力即为热阻。其定义为导热路径上的温度差与消耗功率的比值。器件结到壳的热阻是芯片的热源结到封装外壳间的热阻。通过热阻测试仪可得器件工作时的结温T
J
，按照JEDEC测试标准规定的测试方法，进行结到壳热阻测试时，将器件的封装外壳温度(即壳温T
C
)通过控温平台控制在某一固定温度，如此可得器件的结到壳热阻。
[0004]小型封装体，由于引脚面积小且布局紧密，而热阻测试机台的连接线端头面积较大，因而引脚与连接线直接连接容易短路。相关技术中，一般通过PCB板作为转接结构，先将小型封装体连接至PCB板，再将PCB板放置在冷水台上进行测试。实际测试结果表明，上述热阻测试方法得到的热阻值偏离理论热阻值较大。
[0005]为解决上述问题，行业内出现了在小型封装体周围设置散热风扇或散热片，以提高小型封装体的散热性能。虽然有一定改善效果，但却不符合JEDEC测试标准规定的单一散热路径要求。
[0006]为符合单一散热路径要求，行业内出现了在PCB板与冷水台之间设置散热片。然而，测量的热阻值结果对PCB板、散热片以及冷水台的各区域的接触程度均匀性的敏感度较高。而PCB板、散热片以及冷水台的各区域的接触程度很难控制一致。

技术实现思路

[0007]本专利技术的专利技术目的是提供一种小型封装体的热阻测试方法及其壳温的获取方法，以获得准确的壳温与热阻值。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种小型封装体的热阻测试中壳温的获取方法，包括：
[0009]提供小型封装体与PCB板，所述小型封装体包括芯片与承载所述芯片的引线框架，所述引线框架包括基岛与引脚，所述基岛暴露在所述小型封装体的背面，所述引脚至少暴露在所述小型封装体的侧面；所述PCB板包括电连接在一起的第一组电连接端与第二组电连接端；所述小型封装体的正面朝向所述PCB板的正面，将所述引脚连接至所述第一组电连接端；
[0010]所述小型封装体的背面朝向测试机台的冷水台，将所述小型封装体置于所述冷水台并使位于所述冷水台的热电偶接触所述基岛；将所述第二组电连接端连接至所述测试机
台；
[0011]所述测试机台经所述PCB板向所述小型封装体提供预定功率，通过所述热电偶获取所述小型封装体的壳温。
[0012]可选地，所述第一组电连接端位于所述PCB板的正面；所述PCB板具有凹槽，所述凹槽的开口位于所述PCB板的正面，所述凹槽适于容纳所述小型封装体的至少部分高度。
[0013]可选地，所述小型封装体置于所述凹槽内时，所述引脚靠近所述凹槽的底壁的一侧与所述第一组电连接端之间的高度差与所述小型封装体的厚度的比值范围为：0.15～0.3。
[0014]可选地，所述小型封装体置于所述冷水台时，所述热电偶接触所述基岛的中心。
[0015]可选地，所述测试机台包括绝热压紧块；将所述小型封装体置于所述冷水台后，在所述PCB板的背面设置所述绝热压紧块。
[0016]可选地，所述第二组电连接端位于所述PCB板的背面。
[0017]可选地，所述小型封装体的背面与所述冷水台之间设置有导热材料。
[0018]可选地，所述小型封装体包括DFN 3*3，DFN 5*6中的至少一种。
[0019]本专利技术的第二方面提供一种小型封装体的热阻测试方法，包括：根据上述任一项所述的小型封装体的热阻测试中壳温的获取方法获取壳温，以及通过所述芯片中的寄生二极管获取所述小型封装体的结温。
[0020]可选地，通过所述芯片中的寄生二极管获取所述小型封装体的结温包括：通过所述测试机台获取所述寄生二极管的正向压降，根据所述寄生二极管的正向压降与温度之间的K系数，得到所述小型封装体的结温。
[0021]可选地，进行所述热阻测试前，还进行：校正所述寄生二极管的正向压降与温度之间的K系数。
[0022]经专利技术人分析，相关技术中的各种热阻测试方法得到的热阻值偏离理论热阻值较大的原因在于：热电偶接触到的是承载在冷水台上的PCB板，因而测量得到的壳温实际上为PCB板的温度，并非小型封装体的壳温。
[0023]基于上述分析，本专利技术将小型封装体的背面承载在冷水台，使位于冷水台的热电偶接触小型封装体的基岛。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：不但符合单一散热路径，而且获取的壳温也准确，因而得到的热阻值也准确。
附图说明
[0025]图1是本专利技术第一实施例的小型封装体的热阻测试中壳温的获取方法的流程图；
[0026]图2是图1中的流程对应的小型封装体的仰视图；
[0027]图3是图1中的流程对应的小型封装体的截面结构示意图；
[0028]图4是图1中的流程对应的PCB板的俯视图；
[0029]图5是图2与图3中的小型封装体与图4中的PCB板连接在一起的俯视图；
[0030]图6是图2与图3中的小型封装体与图4中的PCB板连接在一起的截面结构示意图；
[0031]图7是图2与图3中的小型封装体与图4中的PCB板放置在冷水台上的截面结构示意图；
[0032]图8是本专利技术第二实施例的小型封装体的热阻测试中壳温的获取方法中，小型封装体与PCB板连接在一起的截面结构示意图；
[0033]图9是本专利技术第三实施例的小型封装体的热阻测试方法的流程图。
[0034]为方便理解本专利技术，以下列出本专利技术中出现的所有附图标记：
[0035]小型封装体11
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芯片110
[0036]引线框架111
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基岛111a
[0037]引脚111b
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塑封料112
[0038]小型封装体的正面11a
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小型封装体的背面11b
[0039]小型封装体的侧面11c
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PCB板12
[0040]PCB板的正面12a
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PCB板的背面12b
[0041]第一组电连接端121
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冷水台13
[0042]热电偶14
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导热材料15
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型封装体的热阻测试中壳温的获取方法，其特征在于，包括：提供小型封装体与PCB板，所述小型封装体包括芯片与承载所述芯片的引线框架，所述引线框架包括基岛与引脚，所述基岛暴露在所述小型封装体的背面，所述引脚至少暴露在所述小型封装体的侧面；所述PCB板包括电连接在一起的第一组电连接端与第二组电连接端；所述小型封装体的正面朝向所述PCB板的正面，将所述引脚连接至所述第一组电连接端；所述小型封装体的背面朝向测试机台的冷水台，将所述小型封装体置于所述冷水台并使位于所述冷水台的热电偶接触所述基岛；将所述第二组电连接端连接至所述测试机台；所述测试机台经所述PCB板向所述小型封装体提供预定功率，通过所述热电偶获取所述小型封装体的壳温。2.根据权利要求1所述的小型封装体的热阻测试中壳温的获取方法，其特征在于，所述第一组电连接端位于所述PCB板的正面；所述PCB板具有凹槽，所述凹槽的开口位于所述PCB板的正面，所述凹槽适于容纳所述小型封装体的至少部分高度。3.根据权利要求1所述的小型封装体的热阻测试中壳温的获取方法，其特征在于，所述小型封装体置于所述冷水台时，所述热电偶接触所述基岛的中心。4.根据权利要求1所述的小型封装体的热阻测试中壳温的获取方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈婷，焦伟，杨林森，
申请(专利权)人：华润微电子重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：