CN118112388A - 二极管热阻测试设备及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种二极管热阻测试设备及其测试方法,二极管热阻测试方法包括步骤:在环境温度为T0的条件下,通恒定的电流I使二极管发热,在通电流的初始阶段读取所述二极管的瞬态正向电压VF0;读取所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ;将所述二极管置于一恒温箱中,读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn;记录满足预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,并比较瞬态正向电压VFn与稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn为理论温度Tτ,并根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻。通过上述设计,以提高对二极管热阻测试的精确度。
Description
技术领域
本申请涉及半导体测试领域,尤其涉及一种二极管热阻测试设备及其测试方法。
背景技术
热阻是衡量二极管散热能力的一个重要的热学参数,其物理意义可以类比于一个电阻,电阻在电路中限制或阻碍了电流的流动,而热阻在器件中限制了热能量的流动或转移。
目前二极管测试热阻设备大多是利用二极管的正向电压热敏特性来计算二极管热阻的,二极管的正向热敏特性是用施加恒定正向电流使二极管发热(用来计算功耗)与烘箱加热(用以测量结温)两种方式使二极管结温升高;当两种模式下测到二极管的正向压降相等时,二极管结温应该相同,也就是烘箱(恒温箱)温度就是施加恒定正向电流使二极管发热的最终温度。最后根据公式Tj=Ta+Pd*θja来计算出二极管的热阻,其中,Tj表示二极管结温(烘箱温度),Ta表示环境温度,Pd表示耗散功率,θja表示热阻。然而,这种热阻测试方式对环境的热稳定性要求高,而且二极管的正向电压对温度敏感度较低,正向电压测量的精确度要求也很高,最终导致测得的二极管热阻精确度不高。
发明内容
本申请的目的是提供一种二极管热阻测试设备及其测试方法,以提高对二极管热阻测试的精确度。
本申请公开了一种二极管热阻测试方法,包括步骤:
在环境温度为T0的条件下,通恒定的电流I使二极管发热,在通电流的初始阶段读取所述二极管的瞬态正向电压VF0;
保持所述电流大小不变,读取所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ;
将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流,读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn;
判断所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn是否满足预设条件,若是则进行后续步骤,若否则继续读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,直至所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn满足所述预设条件;以及
记录满足所述预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,并比较所述二极管的瞬态正向电压VFn与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn为理论温度Tτ,并根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻。
可选的,在保持所述电流大小不变,读取所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ这一步骤中,包括:
在电流持续第一预设时间内不变时,读取二极管的稳态正向电压VF;
重复上述步骤,直至相邻两次读取到的所述二极管的稳态正向电压VF的差值小于第二预设压差时,记录最新一次读取的所述二极管的稳态正向电压为所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ。
可选的,所述第一预设时间为30-60s,所述第二预设压差为1mV。
可选的,所述预设条件为:相邻两次读取到的所述恒温箱的设定温度Tn的差值不超过1摄氏度,相邻两次读取到的所述二极管的瞬态正向电压VFn的差值不超过1mV。
可选的,在记录满足所述预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,并比较所述二极管的瞬态正向电压VFn与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn为理论温度Tτ,并根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻这一步骤中,还包括:
当所述差值超过第一预设压差时,将所述设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn带入到二极管正向电压的计算公式Kn=(VFn-VFn-1)/(Tn-Tn-1)中计算出系数Kn,并根据公式Tn+1=Tn+(VFn-VFn-1)/Kn计算出新设定温度Tn+1;
将所述恒温箱的设定温度调整为Tn+1,读取此时所述二极管的瞬态正向电压VFn+1;
判断所述恒温箱的设定温度Tn+1和所述二极管的瞬态正向电压VFn+1是否满足预设条件,若是则进行后续步骤;以及
记录满足所述预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn+1和所述二极管的瞬态正向电压VFn+1,并比较所述二极管的瞬态正向电压VFn+1与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn+1为理论温度Tτ,根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻。
可选的,当所述差值不超过第一预设压差时,将所述环境温度T0、所述恒温箱的理论温度Tτ、电流I和所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ带入到公式θja=ΔT/ΔP=(Tτ–T0)/I*VFτ中,计算出所述二极管的热阻θja。
可选的,在将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流,读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn这一步骤中,将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流,在30-60s之后读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn。
可选的,采用脉冲电流方式的测试模式读取所述二极管的瞬态正向电压,采用高精度温度探头读取所述恒温箱的设定温度。
本申请还公开了一种二极管热阻测试设备,所述二极管热阻测试设备采用如上所述的二极管热阻测试方法来测试二极管的热阻。
可选的,所述二极管热阻测试设备包括测试仪、恒温箱和控制端,所述测试仪与二极管通过测试线连接,用于测试所述二极管的瞬态正向电压;所述恒温箱用于给所述二极管提供加热环境,所述控制端通过第一控制接口与所述测试仪连接,通过第二控制接口与所述恒温箱连接,根据所述二极管的瞬态正向电压和所述恒温箱的设定温度计算所述二极管的热阻。
本申请的有益效果为:本申请利用二极管自身的热敏特性,利用正向电压与温度的一一对应关系,通过正向电压反测二极管的实际结温,避免受到环境温度稳定性的影响,从而大大提高了结温的测量精度;而且,本申请本申请通过反复调试恒温箱的设定温度,得到相对应二极管的瞬态正向电压,直至恒温箱的设定温度和二极管的瞬态正向电压满足预设条件,且二极管的瞬态正向电压与二极管结温稳定后的稳态正向电压之间的差值不超过第一预设压差,才确定最终的理论温度,并利用最终的理论温度计算出二极管的热阻,在整个测试过程中所受到的干扰非常小,因此热阻的精确度非常高。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本申请的实施方式,并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1是本申请实施例提供的一种二极管热阻测试方法的流程图;
图2是一种二极管上施加恒定电流时的正向电压与结温的变化曲线;
图3是一种基于图1的具体流程图;
图4是另一种基于图1的具体流程图;
图5是一种利用恒温箱加热的方式模拟需要测到稳态正向电压VFτ的温度曲线;
图6是一种K系数的曲线图;
图7是本申请实施例提供的一种具体的流程图;
图8是本申请实施例提供的一种二极管热阻测试设备的示意图。
其中,10、二极管热阻测试设备;100、测试仪;200、恒温箱;300、控制端;400、二极管;500、测试线;600、第一控制接口;700、第二控制接口。
具体实施方式
需要理解的是,这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节,仅仅是为了描述具体实施例,是代表性的,但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现,不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
此外,除非另有明确的规定和限定,“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
目前,大致有两种测量二极管热阻的方法,第一种是使用热电偶测量,对于较大型封装来说,这种测量方法较为准确,但精确度仍受热电偶精度与结壳温差影响;对于较小型封装器件,除了上述缺点外,使用热电偶会增加管壳的散热作用,改变器件的热场分布,从而给测量结果带来误差。第二种是使用红外探测仪测量,这种方法实际上是测量封装器件的表面壳温,且能够准确地测量较小型封装的芯片温度,但是这种方法的缺点是红外照相机价格往往相当高,大约是数万美元。
基于此,本申请实施例提供一种不同于上述两种测量二极管热阻的方法,且能够减小测量误差,并节省成本。如图1所示,本申请实施例提供了一种二极管热阻测试方法,具体包括步骤:
S1:在环境温度为T0的条件下,通恒定的电流I使二极管发热,在通电流的初始阶段读取所述二极管的瞬态正向电压VF0;
S2:保持所述电流大小不变,读取所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ;
S3:将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流,读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn;
S4:判断所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn是否满足预设条件,若是则进行后续步骤,若否则继续读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,直至所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn满足所述预设条件;
S5:记录满足所述预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,并比较所述二极管的瞬态正向电压VFn与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn为理论温度Tτ,并根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻。
本申请利用二极管自身的热敏特性,利用正向电压与温度的一一对应关系,通过正向电压反测二极管的实际结温,避免受到环境温度稳定性的影响,从而大大提高了结温的测量精度;而且,本申请本申请通过反复调试恒温箱的设定温度,得到相对应二极管的瞬态正向电压,直至恒温箱的设定温度和二极管的瞬态正向电压满足预设条件,且二极管的瞬态正向电压与二极管结温稳定后的稳态正向电压之间的差值不超过第一预设压差,才确定最终的理论温度,并利用最终的理论温度计算出二极管的热阻,在整个测试过程中所受到的干扰非常小,因此热阻的精确度非常高。
在S1步骤中,待测二极管用卡尔文连线法与测试仪相连,环境温度T0为室温,电流I的大小不变,且电流I不会超过二极管能承受的功耗,还能够使二极管发热明显。
如图2所示,在对二极管施加恒定的正向电流时,随着时间的增加,由于电流持续施加,在功耗的作用下二极管的结温会逐渐增加,而二极管的正向电压(正向压降)反而会逐渐降低,在一定时间之后,不论是结温还是正向电压都会趋于恒定。
如图3所示,在S2步骤中,为了确保检测的精度准,需要在二极管达到热平衡时测量二极管结温稳定后的稳态正向电压,其中包括具体步骤:
S21:在电流持续第一预设时间内不变时,读取二极管的稳态正向电压VF;
S22:重复上述步骤,直至相邻两次读取到的所述二极管的稳态正向电压VF的差值小于第二预设压差时,记录最新一次读取的所述二极管的稳态正向电压为所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ。
其中,发明人经过实验发现,当第一预设时间为30-60s,第二预设压差为1mV时,能够基本满足绝大多数二极管的稳定性要求,
需要说明的是,在S21步骤中,只要在发现电流大小在持续30-60s的时间内仍然不变化时,才开始测试读取二极管的正向电压;若在30s之内发现电流大小出现波动时,则重新开始计时。在S22步骤中,作为一种具体的示例,第一次读取满足条件的稳态正向电压先保留,接着第二次读取满足条件的稳态正向电压,只有当两者的差值小于1mV时,才将第二次读取的稳态正向电压作为二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ;若第一次读取的稳态正向电压和第二次读取的稳态正向电压之间的差值不小于1mV时,则接着第三次读取满足条件的稳态正向电压,当第三次读取的稳态正向电压和第二次读取的稳态正向电压之间的差值小于1mV时,将第三次读取的稳态正向电压作为二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ;依次类推,直至得到最终的稳态正向电压VFτ;结合图3所示,随着时间的增加,二极管的正向压降会越来越稳定,因此选择保留最后读取的正向电压。
当然,根据具体情况,预设时间和预设压差也能够对应进行调整。
在S3步骤中,在将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流之后,在30-60s之后,等恒温箱温度和正向电压稳定后,再读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,以保障读取数据的稳定性。
在S4步骤中,所述预设条件为:相邻两次读取到的所述恒温箱的设定温度Tn的差值不超过1摄氏度,相邻两次读取到的所述二极管的瞬态正向电压VFn的差值不超过1mV。
在S5步骤中,第一预设压差为1mV。如图4所示,S5步骤具体包括:
S51:当所述差值超过第一预设压差时,将所述设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn带入到二极管正向电压的计算公式Kn=(VFn-VFn-1)/(Tn-Tn-1)中计算出系数Kn,并根据公式Tn+1=Tn+(VFn-VFn-1)/Kn计算出新设定温度Tn+1;
S52:将所述恒温箱的设定温度调整为Tn+1,读取此时所述二极管的瞬态正向电压VFn+1;
S53:判断所述恒温箱的设定温度Tn+1和所述二极管的瞬态正向电压VFn+1是否满足预设条件,若是则进行后续步骤;
S54:记录满足所述预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn+1和所述二极管的瞬态正向电压VFn+1,并比较所述二极管的瞬态正向电压VFn+1与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn+1为理论温度Tτ,根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻。
需要说明的是,n-1、n和n+1分别表示三次连续的测量顺序,都是指代n的一种具体情况,可以理解为:n=n-1,n=n,n=n+1。因此S5步骤中出现的“以所述恒温箱的设定温度Tn为理论温度Tτ”和S54步骤中出现的“以所述恒温箱的设定温度Tn+1为理论温度Tτ”并不矛盾,理论温度Tτ的选择是最终测量的一次恒温箱设定温度
本申请实施例通过对结温进行修正,并同时对系数K进行调整,来使得二极管的瞬态正向电压VFn进一步趋近于二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ,使得精准度能够进一步提高。
而且,在S5步骤中,当所述差值不超过第一预设压差时,将所述环境温度T0、所述恒温箱的理论温度Tτ、电流I和所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ带入到公式θja=ΔT/ΔP=(Tτ–T0)/I*VFτ中,计算出所述二极管的热阻θja。
作为本申请实施例的一种实施方式,将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流之后,在计时30S之后,第一次读取所述恒温箱的设定温度和所述二极管的瞬态正向电压,分别记作T1和VF1,当所述二极管的瞬态正向电压VF1与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值超过1mV时,将所述设定温度T1和所述二极管的瞬态正向电压VF1带入到二极管正向电压的计算公式K1=(VF1-VF0)/(T1-T0)中计算出系数K1,并根据公式T2=T1+(VF1-VF0)/K1计算出新设定温度T2。
此时,可对恒温箱温度向S2步骤中结温进行第一次修正,待恒温箱温度稳定后测量电流I条件下二极管的瞬态正向电压,测到的VF值将十分接近S2步骤中测到的VFτ。
若需要精确度再度提升,可进行烘箱温度向Tτ的第二次修正,将所述恒温箱的设定温度调为T2,并读取此时所述二极管的瞬态正向电压VF2,T2=T1+(VF2-VF1)/K2,K2=(VF2-VF1)/(T2-T1);直到VF与VFτ的差值足够小。当然根据需要还可以继续对烘箱温度向Tτ做第三次、第四次甚至是更多次的修正,直至Tτ=Tn-1+(VFτ-VFn-1)/Kn-1;最终得到热阻θja=ΔT/ΔP=(Tτ–T0)/I*VFτ。
结合图5、图6和图7所示,作为一种具体的示例,将二极管接好连线,使待测二极管用卡尔文连线法与测试仪表相连;给二极管通恒定的电流I使二极管发热,在通电流初始读取二极管的瞬态正向电压值记作VF0;电流持续不变,计时30s后读取二极管的稳态正向电压VF,当二极管的稳态正向电压VF与上一次测量的差值小于1mV时,记录环境温度T0与最终的正向电压VFτ;当二极管的稳态正向电压VF与上一次相差不小于1mV时,回到计时30s后读取二极管的稳态正向电压VF这一步骤。
接着,将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流之后,设置恒温箱的温度为Tn,在计时30S之后,读取所述恒温箱的设定温度和所述二极管的瞬态正向电压,分别记作Tn和VFn。判断瞬态正向电压VFn与上一次相差是否小于1mV,且恒温箱的设定温度Tn与上一次相差是否小于1摄氏度,若同时满足这两个小于的条件,记录下最后一次测量的设定温度Tn和瞬态正向电压VFn;若不满足其中的一个条件或两个条件,则回到计时30S之后,读取所述恒温箱的设定温度和所述二极管的瞬态正向电压这一步骤。
然后,判断瞬态正向电压VFn与极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值是否小于1mV,若小于,记录此时的Tn为Tτ,并通过公式θja=ΔT/ΔP=(Tτ–T0)/I*VFτ计算二极管的热阻;若不小于,则根据公式Kn=(VFn-VFn-1)/(Tn-Tn-1)重新计算系数K,并根据公式Tn+1=Tn+(VFn-VFn-1)/Kn重新计算恒温箱的调节温度,此时回到对恒温箱的温度调节的步骤。
从图5中可以看出当经过温度修正之后,恒温箱的温度和二极管的瞬态正向电压更加稳定。从图6中可以看出随着温度的不断修正,K温度曲线上,恒温箱的温度逐步逼近理论温度Tτ。
本申请实施例利用待测二极管样品本身的热敏特性,采用测量正向电压(正向压降)的方式测量一定功耗下的结温,二极管自身功耗发热导致的结温与烘箱加热导致的结温相同时,二极管正向电压应一致。在此基础上,采用多次通过K系数计算逼近二极管实际结温的方法进行测试,比起单独的利用K系数线性计算得到的数值更接近实际值,结果更精确。
在本申请实施例中,测试二极管的瞬态正向电压时,用的正向电流需保持一致,避免系数K发生变化。而且,采用脉冲电流方式的测试模式读取所述二极管的瞬态正向电压,且脉宽尽可能短,以保证二极管不会由于功耗发热。
在本申请实施例中,采用高精度温度探头读取所述恒温箱的设定温度,以保证检测精度。
在本申请实施例中,测量瞬态正向电压时必须保证恒温箱温度已达到稳定状态且所测二极管结温与烘箱温度已经一致,可以采取多次读取恒温箱温度与二极管瞬态正向电压的方式,若多次读到的数值稳定,说明测试系统以达到所需要的状态,可以进行取值。
如图8所示,本申请实施例还公开了一种二极管热阻测试设备,所述二极管热阻测试设备10采用上述二极管热阻测试方法来测试二极管的热阻。
具体的,所述二极管热阻测试设备10包括测试仪100、恒温箱200和控制端300,所述测试仪100与二极管300通过测试线500连接,用于测试所述二极管400的瞬态正向电压;所述恒温箱200用于给所述二极管400提供加热环境,所述控制端300通过第一控制接口600与所述测试仪100连接,通过第二控制接口700与所述恒温箱200连接,根据所述二极管400的瞬态正向电压和所述恒温箱200的设定温度计算所述二极管的热阻。
本申请实施例利用二极管自身的热敏特性,利用正向电压与温度的一一对应关系,通过正向电压反测二极管的实际结温,大大提高了结温的测量精度。而且,还省去了繁琐的器件结构热学分析,恒定电流测量正向电压得到K系数与通过恒温箱加热测量瞬态正向电压保持在同一连线和测试仪的情况下,避免了测试线变化或测试仪不同带来的测试误差,同样也确保了测量的精确度。
需要说明的是,本方案中涉及到的各步骤的限定,在不影响具体方案实施的前提下,并不认定为对步骤先后顺序做出限定,写在前面的步骤可以是在先执行的,也可以是在后执行的,甚至也可以是同时执行的,不同实施例的方案,在不相冲突的情况下可以进行结合应用,只要能实施本方案,都应当视为属于本申请的保护范围。
以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种二极管热阻测试方法,其特征在于,包括步骤:
在环境温度为T0的条件下,通恒定的电流I使二极管发热,在通电流的初始阶段读取所述二极管的瞬态正向电压VF0;
保持所述电流大小不变,读取所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ;
将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流,读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn;
判断所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn是否满足预设条件,若是则进行后续步骤,若否则继续读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,直至所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn满足所述预设条件;以及
记录满足所述预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,并比较所述二极管的瞬态正向电压VFn与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn为理论温度Tτ,并根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻。
2.如权利要求1所述的二极管热阻测试方法,其特征在于,在保持所述电流大小不变,读取所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ这一步骤中,包括:
在电流持续第一预设时间内不变时,读取二极管的稳态正向电压VF;
重复上述步骤,直至相邻两次读取到的所述二极管的稳态正向电压VF的差值小于第二预设压差时,记录最新一次读取的所述二极管的稳态正向电压为所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ。
3.权利要求2所述的二极管热阻测试方法,其特征在于,所述第一预设时间为30-60s,所述第二预设压差为1mV。
4.如权利要求1所述的二极管热阻测试方法,其特征在于,所述预设条件为:相邻两次读取到的所述恒温箱的设定温度Tn的差值不超过1摄氏度,相邻两次读取到的所述二极管的瞬态正向电压VFn的差值不超过1mV。
5.如权利要求1所述的二极管热阻测试方法,其特征在于,在记录满足所述预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn,并比较所述二极管的瞬态正向电压VFn与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn为理论温度Tτ,并根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻这一步骤中,还包括:
当所述差值超过第一预设压差时,将所述设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn带入到二极管正向电压的计算公式Kn=(VFn-VFn-1)/(Tn-Tn-1)中计算出系数Kn,并根据公式Tn+1=Tn+(VFn-VFn-1)/Kn计算出新设定温度Tn+1;
将所述恒温箱的设定温度调整为Tn+1,读取此时所述二极管的瞬态正向电压VFn+1;
判断所述恒温箱的设定温度Tn+1和所述二极管的瞬态正向电压VFn+1是否满足预设条件,若是则进行后续步骤;以及
记录满足所述预设条件的所述恒温箱的设定温度Tn+1和所述二极管的瞬态正向电压VFn+1,并比较所述二极管的瞬态正向电压VFn+1与所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ之间的差值,当所述差值不超过第一预设压差时,以所述恒温箱的设定温度Tn+1为理论温度Tτ,根据所述恒温箱的理论温度Tτ计算出所述二极管的热阻。
6.如权利要求1所述的二极管热阻测试方法,其特征在于,当所述差值不超过第一预设压差时,将所述环境温度T0、所述恒温箱的理论温度Tτ、电流I和所述二极管结温稳定后的稳态正向电压VFτ带入到公式θja=ΔT/ΔP=(Tτ–T0)/I*VFτ中,计算出所述二极管的热阻θja。
7.如权利要求1所述的二极管热阻测试方法,其特征在于,在将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流,读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn这一步骤中,将所述二极管置于一恒温箱中,并断开通给所述二极管的电流,在30-60s之后读取所述恒温箱的设定温度Tn和所述二极管的瞬态正向电压VFn。
8.如权利要求1所述的二极管热阻测试方法,其特征在于,采用脉冲电流方式的测试模式读取所述二极管的瞬态正向电压,采用高精度温度探头读取所述恒温箱的设定温度。
9.一种二极管热阻测试设备,其特征在于,采用如权利要求1-8任意一项所述的二极管热阻测试方法来测试二极管的热阻。
10.如权利要求9所述的二极管热阻测试设备,其特征在于,所述二极管热阻测试设备包括:
测试仪,与二极管通过测试线连接,用于测试所述二极管的瞬态正向电压;
恒温箱,用于给所述二极管提供加热环境;以及
控制端,所述控制端通过第一控制接口与所述测试仪连接,通过第二控制接口与所述恒温箱连接,根据所述二极管的瞬态正向电压和所述恒温箱的设定温度计算所述二极管的热阻。
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