用于IGBT测试的温度控制方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，公开了一种用于IGBT测试的温度控制方法。包括获取IGBT芯片的理论温度Tj1和NTC的理论温度T41；计算出IGBT模块进行加热和测试时加热装置的目标功率P2和NTC的目标温度T42；比对NTC的理论温度T41和所述NTC的目标温度T42；当所述NTC的理论温度T41与所述NTC的目标温度T42之差超出允许范围时，调整所述目标功率P2，使IGBT芯片保持所需的目标温度Tj2。通过NTC的温度表征IGBT芯片的实际温度，使测试IGBT模块时，IGBT芯片始终保持所需的目标温度Tj2，实现了IGBT模块结温的准确有效控制。温的准确有效控制。温的准确有效控制。

【技术实现步骤摘要】
用于IGBT测试的温度控制方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种用于IGBT测试的温度控制方法。

技术介绍

[0002]目前，IGBT(Insulate Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)已得到广泛应用。其作为典型功率半导体器件，具有驱动电路简单，稳态损耗和开关损耗平衡良好等优点。为提高封装阶段的成品率，需对芯片的高温漏电特性进行测试。然而，针对IGBT的高温测试，如何准确控制测试温度一直是行业内的一大难题。若无法准确的判断IGBT模块的温度，就无法保证测试温度的一致性，而测试温度不一致会导致各个产品的质量无法保持一致。
[0003]现有IGBT模块的测温方案多为热电偶线直接接触式测温，测量温度受加热工装影响、热电偶接触点温度散热的影响及热电偶接触点接触不良产生的影响，无法准确有效的测量IGBT模块的温度，并且IGBT模块在测试中有热量产生，影响其内部结温，存在测试数值无法表征实际情况的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种用于IGBT测试的温度控制方法，以解决现有方法无法准确有效的控制IGBT模块结温的技术问题。
[0005]本专利技术提出的一种用于IGBT测试的温度控制方法，包括以下步骤：
[0006]测量获取IGBT高温测试系统未装载IGBT模块的第一状态下的用于表征系统工作参数的第一数据组；获取IGBT芯片的理论温度Tj1和NTC的理论温度T41；基于所述第一数据组、IGBT芯片的理论温度Tj1和NTC的理论温度T41，计算出所述IGBT高温测试系统在装载有IGBT模块且进行加热的第二状态下的用于表征系统热阻的第二数据组；基于设定的测试IGBT模块时需要的IGBT芯片的目标温度Tj2，结合所述第二数据组，计算出所述IGBT高温测试系统在装载有IGBT模块，且进行加热和测试的第三状态下的所述加热装置的目标功率P2和NTC的目标温度T42；在所述第三状态下，控制所述加热装置以所述目标功率P2加热IGBT模块；比对所述NTC的理论温度T41和所述NTC的目标温度T42；当所述NTC的理论温度T41与所述NTC的目标温度T42之差超出允许范围时，调整所述目标功率P2，使测试所述IGBT模块时，所述IGBT芯片保持所需的目标温度Tj2。
[0007]进一步地，所述第一数据组包括：环境温度Ta、加热装置的温度T1、加热工装的温度T2、IGBT模块外壳的温度T3、NTC的电阻R
NTC
、电压V
C
、电流I
C
以及加热装置的理论功率P1。
[0008]进一步地，所述获取IGBT芯片的理论温度Tj1的步骤包括：
[0009]利用所述IGBT高温测试系统测出对应最小电流I
C
的电压V
C
，基于公式V
C
＝K
×
Tj1，计算出所述IGBT芯片的理论温度Tj1；上述式中，K为已知常数。
[0010]进一步地，所述NTC的理论温度T41的获取步骤包括：
[0011]基于所述NTC的电阻R
NTC
，结合已知的RT转换公式，计算出所述NTC的理论温度T41。
[0012]进一步地，所述第二数据组包括加热装置至加热工装的热阻R1、加热工装至IGBT模块外壳的热阻R2、IGBT模块外壳至NTC的热阻R3、NTC至IGBT芯片的热阻R4、加热装置至空气的热阻R5。
[0013]进一步地，计算出所述第二数据组的步骤包括，基于以下公式：
[0014]T2＝T1
‑
R1
×
P1；
[0015]T3＝T2
‑
R2
×
P1；
[0016]T41＝T3
‑
R3
×
P1；
[0017]Tj1＝T41
‑
R4
×
P1；
[0018]Ta＝T1
‑
R5
×
P1；
[0019]建立热阻模型为固定热阻，多次进行加热和测试并拟合，计算得到R1、R2、R3、R4、R5的值。
[0020]进一步地，计算出所述加热装置的目标功率P2的步骤包括，基于公式Tj2＝Ta
‑
(R1+R2+R3+R4
‑
R5)
×
P2计算得到所述目标功率P2的值。
[0021]进一步地，计算出所述NTC的目标温度T42的步骤包括，基于公式Tj2＝T42
‑
R4
×
P2计算得到所述目标温度T42的值。
[0022]进一步地，所述NTC的理论温度T41与所述NTC的目标温度T42之差超出允许范围时，调整所述目标功率P2的步骤包括：
[0023]所述NTC的目标温度T42大于所述NTC的理论温度T41时，降低所述加热装置的目标功率P2至平衡功率P3，其中，所述平衡功率P3的计算公式为：
[0024]P3＝P2
×
[(T42
‑
T41)
÷
T41][0025]直至所述NTC的理论温度T41与所述NTC的目标温度T42之差在允许范围内。
[0026]进一步地，所述NTC的理论温度T41与所述NTC的目标温度T42之差超出允许范围时，调整所述目标功率P2的步骤还包括：
[0027]所述NTC的目标温度T42小于所述NTC的理论温度T41时，提高所述加热装置的目标功率P2。
[0028]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：通过调整测试IGBT模块时的加热装置的目标功率P2，使IGBT模块的NTC的目标温度T42尽可能接近NTC的理论温度T41，利用NTC的温度表征IGBT芯片的实际温度，使测试IGBT模块时，IGBT芯片始终保持所需的目标温度Tj2，实现了IGBT模块结温的准确有效控制，使IGBT模块在高温测试时温度具有一致性，保证IGBT模块质量的可靠性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术用于IGBT测试的温度控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]如图1所示的用于IGBT测试的温度控制方法，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于IGBT测试的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：测量获取IGBT高温测试系统未装载IGBT模块的第一状态下的用于表征系统工作参数的第一数据组；获取IGBT芯片的理论温度Tj1和NTC的理论温度T41；基于所述第一数据组、IGBT芯片的理论温度Tj1和NTC的理论温度T41，计算出所述IGBT高温测试系统在装载有IGBT模块且进行加热的第二状态下的用于表征系统热阻的第二数据组；基于设定的测试IGBT模块时需要的IGBT芯片的目标温度Tj2，结合所述第二数据组，计算出所述IGBT高温测试系统在装载有IGBT模块，且进行加热和测试的第三状态下的所述加热装置的目标功率P2和NTC的目标温度T42；在所述第三状态下，控制所述加热装置以所述目标功率P2加热IGBT模块；比对所述NTC的理论温度T41和所述NTC的目标温度T42；当所述NTC的理论温度T41与所述NTC的目标温度T42之差超出允许范围时，调整所述目标功率P2，使测试所述IGBT模块时，所述IGBT芯片保持所需的目标温度Tj2。2.如权利要求1所述的用于IGBT测试的温度控制方法，其特征在于，所述第一数据组包括：环境温度Ta、加热装置的温度T1、加热工装的温度T2、IGBT模块外壳的温度T3、NTC的电阻R
NTC
、电压V
C
、电流I
C
以及加热装置的理论功率P1。3.如权利要求2所述的用于IGBT测试的温度控制方法，其特征在于，所述获取IGBT芯片的理论温度Tj1的步骤包括：利用所述IGBT高温测试系统测出对应最小电流I
C
的电压V
C
，基于公式V
C
＝K
×
Tj1，计算出所述IGBT芯片的理论温度Tj1；上述式中，K为已知常数。4.如权利要求3所述的用于IGBT测试的温度控制方法，其特征在于，所述NTC的理论温度T41的获取步骤包括：基于所述NTC的电阻R
NTC
，结合已知的RT转换公式，计算出所述NTC的理论温度T41。5.如权利要求4所述的用于IGBT测试的温度控制方法，其特征在于，所述第二数据组包括加热装置至加热工装的热阻R1、加热工装至IGBT模块外壳的热阻R2、IGBT模块外壳至NTC的热阻R3、NT...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洛宁，余辰将，张鲲，
申请(专利权)人：智新半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：