CN203414568U - 功率半导体器件热阻测试装置 - Google Patents

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温景超
王立新
陆江
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Abstract

本实用新型公开了一种功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，包括：金属散热基板，用于保证无引脚芯片载体器件进行良好散热，由上基板和下基板组成，固定在恒温平台上；印刷电路板，用于引出无引脚芯片载体器件管脚，与金属散热基板上下叠放在一起；T型热偶，用于测量无引脚芯片载体器件下表面的温度，安置于金属散热基板中。

Description

功率半导体器件热阻测试装置
技术领域
本实用新型属于半导体器件测试领域，涉及一种功率半导体器件热阻测试的装置，特别涉及可用于无引脚芯片载体封装功率半导体器件热阻测试的装置。 
背景技术
热阻是反映功率半导体器件最重要的热特性之一，其大小直接影响器件的散热性能和使用寿命。由于无引脚芯片载体封装器件全部电极和热偶监测管壳基准点（通常为芯片下面管壳底部）均处于同一个平面内，因此不能直接将器件正向放置在装有热偶的金属散热基板上，否则无法引出电极连线且会导致器件短路。目前测试一般将器件倒置在恒温平台上，用热偶监测管壳上表面温度，同时从器件管壳下表面引出电极进行热阻测试。测试过程中器件管壳温度为非均匀分布，管壳上表面与下表面温差较大，采用上述方法测试管壳温度值比实际温度值偏低，进而影响热阻测试结果。另外，无引脚芯片载体封装器件引脚数目较多且间距很小，引出电极连线时操作复杂，不仅测试效率低，而且容易产生短路，进而损害器件或测试设备。 
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了解决无引脚芯片载体封装功率半导体器件现有热阻测试方法测试精度低和可靠性差的问题，本发明提供一种新型热阻测试装置，可以科学、合理、准确地测试无引脚芯片载体封装功率半导体器件热阻值。 
本实用新型提供了一种功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，包括： 
金属散热基板，用于保证无引脚芯片载体器件进行良好散热，由上基板和下基板组成，固定在恒温平台上； 
印刷电路板，用于引出无引脚芯片载体器件管脚，与金属散热基板上下叠放在一起； 
T型热偶，用于测量无引脚芯片载体器件下表面的温度，安置于金属散热基板中。 
测试时，将PCB板与金属散热基板上下叠放在一起，并固定在具有水冷装置的恒温平台上，安装好器件后，通过PCB板引出电极对被测器件施加功率，同时采用散热基板中安装的热偶监测器件管壳底部温度，然后利用热阻测试仪测试无引脚芯片载体封装功率器件结壳热阻。 
本实用新型的有益效果是：在对器件施加功率的同时，可准确地监测器件管壳温度，从而准确测试器件热阻值；通过PCB板引出电极，操作简单，安全性高。 
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。 
图1是本实用新型装置结构示意图; 
图2是本实用新型装置组合结构示意图; 
图3是本实用新型实施例PCB板连接线路图。 
具体实施方式
以下通过本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的目的、结构和优点作进一步描述。 
图1和图2给出了本实用新型的具体实施例示意图。测试装置由金属散热基板、PCB板（印刷电路板）21和T型热偶三部分组成。其中，金属散热基板可以从外观上分为两部分，分别是上基板13和下基板11，共同组成“凸”字形结构，两部分在结构上整体作为金属散热基板。需要注意的是，上基板的形状面积与18针无引脚芯片载体（LCC-18）功率半导体器件下表面中心矩形电极的形状面积一致，这样能够充分发挥散热基板的散热能力，同时保证 器件不会发生短路。此外，上基板中间有T型热偶安装孔14，并且在下基板21侧边有T型热偶引出孔12。T型热偶安装孔14和T型热偶引出孔12互相贯通，用于安装T型热偶并引出其信号线。 
PCB板21中心有一矩形孔，其形状面积与上基板13的形状面积一致，同时，PCB板的厚度等于上基板13的厚度，因此将PCB板21与金属散热基板叠放在一起时，PCB板21与上基板13的上表面处于同一平面内。如图3所示，根据18针无引脚芯片载体（LCC-18）功率半导体器件下表面管脚的排列，PCB板21中心矩形孔的周围排布有相对应的引线电极，用于安装18针无引脚芯片载体（LCC-18）功率半导体器件，其中对应功率MOSFET的栅极（G），源极（S）和漏极（D）的引线电极与分别PCB板外围的引线电极23、24、25相连。此外，金属散热基板的下基板11和PCB板21的四角上带有螺丝旋孔22，用于将二者固定起来。 
在测试时，先在金属散热基板的上基板13的T型热偶安装孔安装T型热偶，再将PCB板21与金属散热基板叠放在一起，使上基板13恰好穿过PCB板21的中心矩形孔，之后通过螺丝旋孔固定二者。为了保证散热效果和测试结果准确性，在上基板13表面涂导热硅脂，然后将18针无引脚芯片载体（LCC-18）功率半导体器件下表面中心矩形电极贴紧上基板13，同时保证18针无引脚芯片载体（LCC-18）功率半导体器件下表面边缘的管脚贴紧PCB板中心矩形孔周围的引线电极，此时T型热偶接触到18针无引脚芯片载体（LCC-18）功率半导体器件下表面中心矩形电极。然后将金属散热基板放置在恒温平台上，同时利用恒温平台的压力装置压紧18针无引脚芯片载体（LCC-18）功率半导体器件和测试装置，使各接触点保持良好接触。连接PCB板21外围的引线电极23，24，25分别到热阻测试仪Phase11的对应端口，再将T型热偶引出孔12处的T型热偶接线端连接到热阻测试仪Phase11的对应端口，控制热阻测试仪对器件施加功率，测试器件的结壳热阻，测试结果显示并保存在热阻测试仪上。 
本实施例能够在对器件施加功率的同时，可准确地监测器件管壳温度，从而准确测试器件热阻值；通过PCB板引出电极，操作简单，安全性高。 

Claims (8)

1.一种功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，包括： 
金属散热基板，用于保证无引脚芯片载体器件进行良好散热，由上基板和下基板组成，固定在恒温平台上； 
印刷电路板，用于引出无引脚芯片载体器件管脚，与金属散热基板上下叠放在一起； 
T型热偶，用于测量无引脚芯片载体器件下表面的温度，安置于金属散热基板中。 
2.根据权利要求1所述的功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，所述金属散热基板的上基板中心位置有T型热偶安装孔，所述金属散热基板的下基板侧壁有T型热偶引出孔，T型热偶安装孔和T型热偶引出孔互相贯通，用于安装T型热偶并引出其信号线。 
3.根据权利要求1或2所述的功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，所述金属散热基板的上基板形状面积与无引脚芯片载体器件下表面中心矩形电极一致。 
4.根据权利要求1所述的功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，所述印刷电路板中心区域有一矩形孔，其形状面积与所述上基板一致；所述印刷电路板的厚度等于所述上基板的厚度。 
5.根据权利要求1所述的功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，所述印刷电路板中心矩形孔周围分布有引线电极，其引线布局与无引脚芯片载体封装器件的管脚一一对应。 
6.根据权利要求5所述的功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，所述印刷电路板中心矩形孔周围的引线电极中对应器件栅极，源极和漏极的 引线电极通过PCB引线与印刷电路板外围的引线电极相连。 
7.根据权利要求1所述的功率半导体器件热阻测试装置，其特征在于，所述下基板和印刷电路板带有螺丝旋孔，用于将二者固定起来。 
8.根据权利要求1、2、4、5-7中的任何一项所述的功率半导体器件热阻测试装置，其中所述无引脚芯片载体器件是18针无引脚芯片载体功率半导体器件。 
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