JP2000088912A - Method for measuring thermal characteristics of junction transistor - Google Patents
Method for measuring thermal characteristics of junction transistorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ジャンクショント
ランジスタの熱特性測定方法に関し、特に、ストレス印
加中のジャンクション温度を測定することが可能なジャ
ンクショントランジスタの熱特性測定方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring thermal characteristics of a junction transistor, and more particularly to a method for measuring thermal characteristics of a junction transistor capable of measuring a junction temperature during stress application.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3及び図4は、従来のジャンクション
トランジスタの熱特性を測定する方法を説明するための
図である。図3に示すように、ジャンクショントランジ
スタ(接合型電界効果トランジスタ)1のゲート・ソー
ス間に、パルス発生部2より発生された一定の微少電流
の連続パルス(Ig)を印加すると同時に、そのゲート
・ソース間電圧(図4のVgs1)を測定する。2. Description of the Related Art FIGS. 3 and 4 are views for explaining a method for measuring the thermal characteristics of a conventional junction transistor. As shown in FIG. 3, between the gate and source of a junction transistor (junction field effect transistor) 1, a continuous pulse (Ig) of a constant, small current generated by a pulse generator 2 is applied, and The source-to-source voltage (Vgs1 in FIG. 4) is measured.
【0003】そして、連続パルス(Ig)を印加しつ
つ、一定時間、電力供給源3からの一定電力(Vds)
を、ソース・ドレイン間に印加し、チャンネルの温度を
上昇させ、この電界効果トランジスタ(FET)の電力
(Vds)をOFFした後、再び、ゲート・ソース間電
圧(図4のVgs2)を測定する。[0003] While applying a continuous pulse (Ig), a constant power (Vds) from the power supply source 3 for a fixed time.
Is applied between the source and the drain to increase the temperature of the channel and turn off the power (Vds) of the field effect transistor (FET), and then measure the gate-source voltage (Vgs2 in FIG. 4) again. .
【0004】そして、ソース・ドレイン間に一定電力
(Vds)を印加する前後のゲート・ソース間の電圧
差、及び、予め求めておいたFETの温度係数と印加電
力とから熱抵抗値を算出する。Then, a thermal resistance value is calculated from a voltage difference between the gate and the source before and after applying a constant power (Vds) between the source and the drain, and a temperature coefficient of the FET and an applied power determined in advance. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法では、電力印加の前後での測定値からチャンネル温度
(Tch)を算出するため、電力印加時のチャンネル温
度を求めることができない課題があった。However, in this method, since the channel temperature (Tch) is calculated from the measured values before and after the power is applied, there is a problem that the channel temperature when the power is applied cannot be obtained.
【0006】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、実際に、周囲温度(Ta)またはベース温
度(Tbase)を所定の値とし、一定電力(Powe
r)を印加した状態での熱抵抗、及びチャンネル温度
(ジャンクション温度)を求めることができるようにす
るものである。The present invention has been made in view of such a situation. Actually, the ambient temperature (Ta) or the base temperature (Tbase) is set to a predetermined value, and the constant power (Power) is set.
It is intended to determine the thermal resistance and the channel temperature (junction temperature) when r) is applied.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のジャン
クショントランジスタの熱特性測定方法は、ジャンクシ
ョントランジスタのコレクタ・エミッタ間に一定の電力
を印加し、周囲温度またはベース温度を一定にしてジャ
ンクショントランジスタの熱特性を測定するジャンクシ
ョントランジスタの熱特性測定方法であって、周囲温度
またはベース温度の水準を少なくとも2点以上振り、電
力の水準を少なくとも2点以上振り、周囲温度またはベ
ース温度の各水準と電力の各水準を組み合わせた条件下
で、ベース・エミッタ間の電圧を測定し、電力が一定の
ときのベース・エミッタ間の電圧の温度依存性に基づい
て、ジャンクショントランジスタの熱抵抗を算出し、熱
抵抗と、測定時の周囲温度またはベース温度と、電力の
値とから、ジャンクショントランジスタのジャンクショ
ン温度を算出することを特徴とする。請求項2に記載の
ジャンクショントランジスタの熱特性測定方法は、ジャ
ンクショントランジスタのコレクタ・エミッタ間に一定
の電力を印加し、周囲温度またはベース温度を一定にし
てジャンクショントランジスタの熱特性を測定するジャ
ンクショントランジスタの熱特性測定方法であって、周
囲温度またはベース温度の水準を少なくとも2点以上振
り、コレクタ・エミッタ間の電圧の水準を少なくとも2
点以上振り、周囲温度またはベース温度の各水準とコレ
クタ・エミッタ間の電圧の各水準を組み合わせた条件下
で、ベース・エミッタ間の電圧を測定し、電力が一定の
ときのベース・エミッタ間の電圧の温度依存性に基づい
て、ジャンクショントランジスタの熱抵抗を算出し、熱
抵抗と、測定時の周囲温度またはベース温度と、電力の
値とから、ジャンクショントランジスタのジャンクショ
ン温度を算出することを特徴とする。請求項3に記載の
ジャンクショントランジスタの熱特性測定方法は、ジャ
ンクショントランジスタのコレクタ・エミッタ間に一定
の電力を印加し、周囲温度またはベース温度を一定にし
てジャンクショントランジスタの熱特性を測定するジャ
ンクショントランジスタの熱特性測定方法であって、周
囲温度またはベース温度の水準を少なくとも2点以上振
り、コレクタ・エミッタ間の電流の水準を少なくとも2
点以上振り、周囲温度またはベース温度の各水準とコレ
クタ・エミッタ間の電流の各水準を組み合わせた条件下
で、ベース・エミッタ間の電圧を測定し、電力が一定の
ときのベース・エミッタ間の電圧の温度依存性に基づい
て、ジャンクショントランジスタの熱抵抗を算出し、熱
抵抗と、測定時の周囲温度またはベース温度と、電力の
値とから、ジャンクショントランジスタのジャンクショ
ン温度を算出することを特徴とする。また、電力は、コ
レクタ・エミッタ間の電圧の値と電流の値を乗算したも
のと、ベース・エミッタ間の電圧の値と電流の値を乗算
したものとを加算したものであるようにすることができ
る。また、熱抵抗は、周囲温度の変化に対応する電圧の
値の変化に基づいて算出されるようにすることができ
る。また、ジャンクション温度は、熱抵抗の値と電力の
値を乗算したものに、周囲温度を加算することにより算
出されるようにすることができる。本発明に係るジャン
クショントランジスタの熱特性測定方法においては、周
囲温度またはベース温度の水準を少なくとも2点以上振
り、電力の水準を少なくとも2点以上振り、周囲温度ま
たはベース温度の各水準と電力の各水準を組み合わせた
条件下で、ベース・エミッタ間の電圧を測定し、電力が
一定のときのベース・エミッタ間の電圧の温度依存性に
基づいて、ジャンクショントランジスタの熱抵抗を算出
し、熱抵抗と、測定時の周囲温度またはベース温度と、
電力の値とから、ジャンクショントランジスタのジャン
クション温度を算出する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for measuring thermal characteristics of a junction transistor, comprising applying a constant power between a collector and an emitter of the junction transistor to make the ambient temperature or the base temperature constant. A method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor, wherein the ambient temperature or the base temperature level is changed by at least two points, the power level is changed by at least two points, and the ambient temperature or the base temperature is changed. Measure the voltage between the base and the emitter under the condition that each power level is combined, calculate the thermal resistance of the junction transistor based on the temperature dependency of the voltage between the base and the emitter when the power is constant, From the thermal resistance, the ambient or base temperature at the time of measurement, and the power value, And calculates the junction temperature of Deployment transistor. According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor, wherein a constant power is applied between the collector and the emitter of the junction transistor and the ambient temperature or the base temperature is kept constant to measure the thermal characteristics of the junction transistor. A method for measuring thermal characteristics, wherein the level of the ambient temperature or the base temperature is changed by at least two points, and the level of the collector-emitter voltage is changed by at least two points.
Measure the voltage between the base and the emitter under the condition where each level of the ambient temperature or the base temperature and each level of the voltage between the collector and the emitter are combined, and measure the voltage between the base and the emitter when the power is constant. Based on the temperature dependence of the voltage, the thermal resistance of the junction transistor is calculated, and the junction temperature of the junction transistor is calculated from the thermal resistance, the ambient temperature or base temperature at the time of measurement, and the power value. I do. According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor, wherein a constant power is applied between the collector and the emitter of the junction transistor and the ambient temperature or the base temperature is kept constant to measure the thermal characteristics of the junction transistor. A method for measuring thermal characteristics, wherein the level of ambient temperature or base temperature is changed by at least two points, and the level of current between
The voltage between the base and the emitter is measured under the condition where each level of the ambient temperature or the base temperature and each level of the current between the collector and the emitter are combined, and the voltage between the base and the emitter when the power is constant is measured. Based on the temperature dependence of the voltage, the thermal resistance of the junction transistor is calculated, and the junction temperature of the junction transistor is calculated from the thermal resistance, the ambient temperature or base temperature at the time of measurement, and the power value. I do. The power shall be the sum of the product of the collector-emitter voltage value and the current value and the product of the base-emitter voltage value and the current value multiplied. Can be. Further, the thermal resistance can be calculated based on a change in the voltage value corresponding to a change in the ambient temperature. Further, the junction temperature can be calculated by adding the ambient temperature to the product of the value of the thermal resistance and the value of the electric power. In the method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor according to the present invention, the ambient temperature or the base temperature level is changed at least two points, the power level is changed at least two points, the ambient temperature or the base temperature and the power are changed. Under the combined conditions, the base-emitter voltage is measured, and the thermal resistance of the junction transistor is calculated based on the temperature dependence of the base-emitter voltage when the power is constant. , The ambient or base temperature at the time of measurement,
From the value of the power, the junction temperature of the junction transistor is calculated.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】図1及び図2は、本発明のジャン
クショントランジスタの熱特性測定方法を説明するため
の図である。図1に示すように、ジャンクショントラン
ジスタ11のコレクタ・エミッタ間に電力供給源13か
らの一定電流を流して、一定電力(Power)(=V
ce×Ice+Vbe×Ibe≒Vce×Ice)を印
加し、周囲温度(Ta)或いはベース温度(Tbas
e)を一定にして行う試験において、Ta(Tbas
e)の水準を少なくとも2点以上振り、Powerの水
準を少なくとも2点以上振る。ここでは、周囲温度(T
a)を用いることにする。そして、ジャンクショントラ
ンジスタ11にかかるベース・エミッタ間電圧(Vb
e)を各水準でモニタする。1 and 2 are diagrams for explaining a method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor according to the present invention. As shown in FIG. 1, a constant current from the power supply 13 flows between the collector and the emitter of the junction transistor 11, and a constant power (Power) (= V
ce × Ice + Vbe × Ibe ≒ Vce × Ice, and the ambient temperature (Ta) or the base temperature (Tbas)
e) in a test conducted at a constant value, Ta (Tbas
The level of e) is assigned at least two points, and the level of Power is assigned at least two points. Here, the ambient temperature (T
a) will be used. The base-emitter voltage (Vb) applied to the junction transistor 11
e) is monitored at each level.
【0009】そして、図2に示すように、縦軸をVb
e、横軸をTaとし、Ta(Tbase)−Vbeグラ
フを描き、次式から熱抵抗を求める。As shown in FIG. 2, the vertical axis is Vb
e, Ta is plotted on the horizontal axis, a Ta (Tbase) -Vbe graph is drawn, and the thermal resistance is calculated from the following equation.
【0010】熱抵抗=ΔTa/△PowerThermal resistance = ΔTa / △ Power
【0011】さらに、試験時のTaと、Powerとか
ら、試験時のジャンクション温度(Tj)(又はチャン
ネル温度(Tch))を求める。Further, a junction temperature (Tj) (or a channel temperature (Tch)) at the time of the test is obtained from Ta at the time of the test and Power.
【0012】つまり、Ta−Vbeグラフを描くと、図
2に示すように直線となり、Powerの差とTaの温
度差から、次式より、実際の試験状態でのTj(Tc
h)を算出することができる。That is, when the Ta-Vbe graph is drawn, it becomes a straight line as shown in FIG. 2, and from the difference between Power and the temperature difference between Ta, Tj (Tc
h) can be calculated.
【0013】熱抵抗(σ)=(Ta2−Ta1)/(P
ower2−Power1)とすると、次式により、T
j(Tch)を求めることができる。Thermal resistance (σ) = (Ta2-Ta1) / (P
power2-Power1), T is given by the following equation.
j (Tch) can be obtained.
【0014】Tj(Tch)=Ta+σ×PowerTj (Tch) = Ta + σ × Power
【0015】ここで、Taは試験時の周囲温度であり、
Powerは試験時にコレクタ・エミッタ間に印加され
ている電力である。Here, Ta is the ambient temperature during the test,
Power is the power applied between the collector and the emitter during the test.
【0016】以下、図1及び図2を参照して、本発明の
ジャンクショントランジスタの熱特性測定方法について
具体的に説明する。Hereinafter, a method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【0017】(実施の形態1)上述したように、ジャン
クショントランジスタ11のコレクタ・エミッタ間に、
一定電流を流して、一定電力(Power)(=Vce
×Ice+Vbe×Ibe≒Vce×Ice)を印加
し、周囲温度(Ta)或いはベース温度(Tbase)
を一定にして行う試験において、周囲温度Ta(Tba
se)の水準を少なくとも2点以上振り、さらに、Po
werの水準を少なくとも2点以上振る。ここでは、周
囲温度(Ta)を用いることにする。(Embodiment 1) As described above, between the collector and the emitter of the junction transistor 11,
A constant current is passed, and a constant power (Power) (= Vce
× Ice + Vbe × Ibe ≒ Vce × Ice), and the ambient temperature (Ta) or the base temperature (Tbase)
In a test performed with the temperature constant, the ambient temperature Ta (Tba
se) at least two points, and Po
Change the level of wer at least 2 points. Here, the ambient temperature (Ta) is used.
【0018】従って、水準は、周囲温度TaとPowe
rの各水準の組み合わせ分になる。そして、各水準でジ
ャンクショントランジスタ11にかかるベース・エミッ
タ間電圧(Vbe)をモニタする。Therefore, the level is determined by the ambient temperature Ta and Powe.
r for each level. At each level, the base-emitter voltage (Vbe) applied to the junction transistor 11 is monitored.
【0019】以上のようにして得られたTaとVbeと
の関係をグラフ化すると、図2のようになる。図2よ
り、周囲温度がTa1、Powerの値がPower1
のときのベース・エミッタ間の電圧Vbeの値と、Po
werの値がPower2のときのベース・エミッタ間
の電圧Vbeの値とが同一になるような、Powerが
Power2のときの周囲温度Ta2を読み取る。ここ
では、Vbeの温度依存性により、熱抵抗及びTj(T
ch)の算出を行う。つまり、Vbeが同一であること
が、Tj(Tch)が同一になっていることを意味して
おり、周囲温度Ta1とTa2の差が、Powerの差
によって上昇した温度分ということになる。従って、V
beの値が同一となるような周囲温度Ta1とTa2を
求めている。この値Ta2から、次式より、PKG熱抵
抗(σ)を得ることができる。FIG. 2 is a graph showing the relationship between Ta and Vbe obtained as described above. From FIG. 2, the ambient temperature is Ta1, and the value of Power is Power1.
And the value of the voltage Vbe between the base and the emitter at the time of
An ambient temperature Ta2 when the Power is Power2 is read such that the value of the voltage Vbe between the base and the emitter when the value of the Power is Power2 becomes the same. Here, the thermal resistance and Tj (T
ch) is calculated. That is, the fact that Vbe is the same means that Tj (Tch) is the same, and the difference between the ambient temperatures Ta1 and Ta2 is the temperature increased by the difference in Power. Therefore, V
The ambient temperatures Ta1 and Ta2 are determined so that the values of be are the same. From this value Ta2, PKG thermal resistance (σ) can be obtained from the following equation.
【0020】PKG熱抵抗(σ)=(Ta2−Ta1)
/(Power2−Power1)PKG thermal resistance (σ) = (Ta2-Ta1)
/ (Power2-Power1)
【0021】このPKG熱抵抗(σ)と、実際にストレ
ス印加時(試験時)のPower及び周囲温度Taか
ら、次式より、ストレス印加時のTj(Tch)を算出
することができる。Tj (Tch) at the time of stress application can be calculated from the thermal resistance (σ) of PKG, Power at the time of actual stress application (at the time of test) and ambient temperature Ta from the following equation.
【0022】Tj(Tch)=Ta+σ×PowerTj (Tch) = Ta + σ × Power
【0023】このように、実際に周囲温度(Ta)を所
定の値に設定し、所定の一定電力(Power)を印加
した状態で、ジャンクショントランジスタ11にかかる
ベース・エミッタ間電圧(Vbe)をモニタする。この
ベース・エミッタ間電圧(Vbe)には温度依存性があ
る(直線性がある)ため、実測定時、即ち、周囲温度
(Ta)を所定の値とし、所定の一定電力(Powe
r)を印加した状態での熱抵抗、及びジャンクション温
度(チャンネル温度)を求めることができる。In this manner, the base-emitter voltage (Vbe) applied to the junction transistor 11 is monitored while the ambient temperature (Ta) is actually set to a predetermined value and a predetermined constant power (Power) is applied. I do. Since the base-emitter voltage (Vbe) has temperature dependency (has linearity), the actual temperature, that is, the ambient temperature (Ta) is set to a predetermined value, and a predetermined constant power (Powe) is set.
The thermal resistance and the junction temperature (channel temperature) with r) applied can be determined.
【0024】このことにより、実試験状態でのジャンク
ション温度を精度よく求めることができる。また、この
値を用いて寿命試験を行うことで、測定の信頼度を高
め、精度を向上させることができる。This makes it possible to accurately determine the junction temperature in the actual test state. Further, by performing a life test using this value, the reliability of the measurement can be increased and the accuracy can be improved.
【0025】次に、本発明のジャンクショントランジス
タの熱特性測定方法の他の実施の形態について説明す
る。Next, another embodiment of the method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor according to the present invention will be described.
【0026】(実施の形態2)Powerを振る際、V
ceのみに着目し、Vceを2点以上振ることを考え
る。ジャンクショントランジスタ11のコレクタ・エミ
ッタ間に一定電流を流して、一定電力(Power=V
ce×Ice+Vbe×Ibe≒Vce×Ice)を印
加し、周囲温度(Ta)、或いはベース温度(Tbas
e)を一定にして行う試験において、Ta(Tbas
e)を少なくとも2点以上振り、更に、Vceを少なく
とも2点以上振る。そして、各水準でジャンクショント
ランジスタ11にかかるベース・エミッタ間電圧(Vb
e)をモニタする。ここでは、周囲温度(Ta)を用い
るものとする。(Embodiment 2) When shaking the Power, V
Focusing only on ce, consider that Vce is shifted by two or more points. A constant current is passed between the collector and the emitter of the junction transistor 11 so that a constant power (Power = V
ce × Ice + Vbe × Ibe ≒ Vce × Ice, and the ambient temperature (Ta) or the base temperature (Tbas)
e) in a test conducted at a constant value, Ta (Tbas
e) is shaken at least two points, and Vce is shaken at least two points. The base-emitter voltage (Vb) applied to the junction transistor 11 at each level
e) is monitored. Here, the ambient temperature (Ta) is used.
【0027】以上により得られたTaとVbeの関係を
グラフ化し、周囲温度がTa1、コレクタ・エミッタ間
の電圧がVce1のときのVbe値と同一になるよう
な、コレクタ・エミッタ間の電圧がVce2のときの温
度を読みとることにより、Ta2が得られる。この値よ
り、次式からPKG熱抵抗を得ることができる。The relationship between Ta and Vbe obtained as described above is graphed, and the collector-emitter voltage becomes Vce2 such that the ambient temperature becomes the same as the Vbe value when Ta1 and the collector-emitter voltage becomes Vce1. By reading the temperature at the time of, Ta2 is obtained. From this value, the PKG thermal resistance can be obtained from the following equation.
【0028】熱抵抗=(Ta2−Ta1)/((Vce
2×Ice+Vbe×Ibe2)−(Vce1×Ice
+Vbe×Ibe1))Thermal resistance = (Ta2-Ta1) / ((Vce
2 × Ice + Vbe × Ibe2) − (Vce1 × Ice
+ Vbe × Ibe1))
【0029】このPKG熱抵抗と、実際にストレス印加
時(試験時)のPowerから、上記実施の形態1の場
合と同様にして、ストレス印加時のTj(Tch)を算
出することができる。Tj (Tch) at the time of stress application can be calculated from the PKG thermal resistance and Power at the time of actual stress application (at the time of test) in the same manner as in the first embodiment.
【0030】(実施の形態3)Powerを振る際、I
ceのみに着目し、Iceを2点以上振ることを考え
る。ジャンクショントランジスタ11のコレクタ・エミ
ッタ間に一定電流を流して、一定電力(Power=V
ce×Ice+Vbe×Ibe≒Vce×Ice)を印
加し、周囲温度(Ta)、或いはベース温度(Tbas
e)を一定にして行う試験において、Ta(Tbas
e)を少なくとも2点以上振り、更に、Iceを少なく
とも2点以上振る。以下では、周囲温度Taを用いるこ
とにする。(Embodiment 3) When shaking the Power,
Focusing only on ce, consider giving Ice two or more points. A constant current is passed between the collector and the emitter of the junction transistor 11 so that a constant power (Power = V
ce × Ice + Vbe × Ibe ≒ Vce × Ice, and the ambient temperature (Ta) or the base temperature (Tbas)
e) in a test conducted at a constant value, Ta (Tbas
e) Swing at least two points, and swing Ice at least two points. Hereinafter, the ambient temperature Ta will be used.
【0031】そして、各水準で、ジャンクショントラン
ジスタ11にかかるベース・エミッタ間電圧(Vbe)
をモニタする。以上により得られたTaとVbeとの関
係をグラフ化し、周囲温度がTa1、コレクタ・エミッ
タ間電流の値がIce1のときのVbe値と同一になる
ような、コレクタ・エミッタ間の電流Iceの値がIc
e2のときの温度を読みとることにより、Ta2が得ら
れる。この値Ta2より、次式から、PKG熱抵抗を算
出することができる。At each level, the base-emitter voltage (Vbe) applied to the junction transistor 11
Monitor The relationship between Ta and Vbe obtained as described above is graphed, and the value of the current Ice between the collector and the emitter is set so that the ambient temperature is equal to the Vbe value when the current between the collector and the emitter is Ice1. Is Ic
By reading the temperature at e2, Ta2 is obtained. From this value Ta2, the PKG thermal resistance can be calculated from the following equation.
【0032】熱抵抗=(Ta2−Ta1)/((Vce
×Ice2+Vbe×Ibe2)−(Vce×Ice1
+Vbe×Ibe1))Thermal resistance = (Ta2-Ta1) / ((Vce
× Ice2 + Vbe × Ibe2) − (Vce × Ice1
+ Vbe × Ibe1))
【0033】このPKG熱抵抗と実際にストレス印加時
(試験時)のPower及び周囲温度Taから、上記実
施の形態1の場合と同様にして、ストレス印加時のTj
(Tch)を算出することができる。Based on the thermal resistance of the PKG and the power and the ambient temperature Ta when the stress is actually applied (during the test), the Tj at the time when the stress is
(Tch) can be calculated.
【0034】(実施の形態4)逆の手法として、以下に
示すようにして、PKG熱抵抗を得ることもできる。即
ち、まず、実際のストレス印加状態(Ta(Tbas
e)、Vce、Ice)の各水準で、ジャンクショント
ランジスタ11にかかるベース・エミッタ間電圧(Vb
e)をモニタする。(Embodiment 4) As a reverse method, a PKG thermal resistance can be obtained as follows. That is, first, the actual stress application state (Ta (Tbas
e), Vce, Ice) at each level, the base-emitter voltage (Vb
e) is monitored.
【0035】次に、Ta(Tbase)及びIceを変
え、安定後のVbeが、先に取った実際のストレス印加
状態のVbeと同一になるような、Ta(Tbase)
を探し出し、上記実施の形態1の場合と同様の手法で、
Tj(Tch)を算出することができる。Next, Ta (Tbase) and Ice are changed, and Ta (Tbase) is set so that Vbe after stabilization becomes the same as Vbe in the actual stress applied state previously taken.
, And in the same manner as in the first embodiment,
Tj (Tch) can be calculated.
【0036】(実施の形態5)上記実施の形態4に示し
たように、Ta(Tbase)及びIceを変えるので
はなく、Ta(Tbase)及びVceを変えるように
することもできる。まず、実際のストレス印加状態(T
a(Tbase)、Vce、Ice)の各水準で、ジャ
ンクショントランジスタ11にかかるベース・エミッタ
間電圧(Vbe)をモニタする。次に、Ta(Tbas
e)及びVceを変え、安定後のVbeが、先に取った
実際のストレス印加状態のVbeと同一になるような、
Ta(Tbase)を探し出し、上記実施の形態1の場
合と同様の手法で、Tj(Tch)を算出することがで
きる。(Embodiment 5) As shown in Embodiment 4, instead of changing Ta (Tbase) and Ice, it is also possible to change Ta (Tbase) and Vce. First, the actual stress application state (T
At each level of a (Tbase), Vce, Ice), the base-emitter voltage (Vbe) applied to the junction transistor 11 is monitored. Next, Ta (Tbas
e) and Vce are changed so that Vbe after stabilization becomes the same as Vbe in the actual stress applied state previously taken.
Ta (Tbase) can be found, and Tj (Tch) can be calculated in the same manner as in the first embodiment.
【0037】(実施の形態6)上記実施の形態4及び5
で、Ta(Tbase)及びIce、或いはTa(Tb
ase)及びVceを変えるのでなく、Ta(Tbas
e)と、Ice及びVceの両方を変えるようにするこ
ともできる。まず、実際のストレス印加状態(Ta(T
base)、Vce、Ice)の各水準で、ジャンクシ
ョントランジスタ11にかかるベース・エミッタ間電圧
(Vbe)をモニタする。(Embodiment 6) Embodiments 4 and 5 above
And Ta (Tbase) and Ice, or Ta (Tb)
ase) and Vce, without changing Ta (Tbas
e) and both Ice and Vce can be changed. First, the actual stress application state (Ta (T
The base-emitter voltage (Vbe) applied to the junction transistor 11 is monitored at each level of (base), Vce, Ice).
【0038】次に、ストレス(Ta(Tbase)、V
ce、Ice)を変え、安定後のVbeが、先に取った
実際のストレス印加状態のVbeと同一になるような、
Ta(Tbase)を探し出し、上記実施の形態1の場
合と同様の手法でTj(Tch)を算出するようにする
ことができる。Next, stress (Ta (Tbase), V
ce, Ice) so that Vbe after stabilization becomes the same as Vbe in the actual stress applied state previously taken.
Ta (Tbase) can be found out, and Tj (Tch) can be calculated in the same manner as in the first embodiment.
【0039】なお、上記実施の形態においては、周囲温
度(Ta)を用いるようにしたが、ベース温度(Tba
se)を用いるようにすることも可能である。In the above embodiment, the ambient temperature (Ta) is used, but the base temperature (Tba) is used.
It is also possible to use se).
【0040】また、接合形トランジスタについて説明し
たが、接合形電界効果トランジスタにも本発明を適用す
ることができる。Although the description has been given of the junction type transistor, the present invention can be applied to a junction type field effect transistor.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上の如く、本発明に係るジャンクショ
ントランジスタの熱特性測定方法によれば、周囲温度ま
たはベース温度の水準を少なくとも2点以上振り、電力
の水準を少なくとも2点以上振り、周囲温度またはベー
ス温度の各水準と電力の各水準を組み合わせた条件下
で、ベース・エミッタ間の電圧を測定し、電力が一定の
ときのベース・エミッタ間の電圧の温度依存性に基づい
て、ジャンクショントランジスタの熱抵抗を算出し、熱
抵抗と、測定時の周囲温度またはベース温度と、電力の
値とから、ジャンクショントランジスタのチャンネル温
度を算出するようにしたので、実試験状態、即ち、所定
の周囲温度またはベース温度に設定し、一定電圧を印加
した状態での熱抵抗と、ジャンクション温度またはチャ
ンネル温度を精度よく測定することが可能となる。As described above, according to the method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor according to the present invention, the ambient temperature or the base temperature is changed at least two points, the power level is changed at least two points, and the ambient temperature is changed. Alternatively, measure the voltage between the base and emitter under the condition that each level of the base temperature and each level of the power are combined, and determine the junction transistor based on the temperature dependence of the voltage between the base and the emitter when the power is constant. The thermal resistance of the junction transistor is calculated from the thermal resistance, the ambient temperature or base temperature at the time of measurement, and the power value. Or, set the base temperature and adjust the thermal resistance and the junction temperature or channel temperature with a constant voltage applied to it. It is possible to measure.
【図1】本発明のジャンクショントランジスタの熱特性
測定方法を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor according to the present invention.
【図2】図1において、ベース・エミッタ電圧Vbeと
周囲温度Taの関係を表すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a base-emitter voltage Vbe and an ambient temperature Ta in FIG.
【図3】従来のジャンクショントランジスタの熱特性測
定方法を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional method for measuring the thermal characteristics of a junction transistor.
【図4】図3において、パルスIgと、ソース・ドレイ
ン間の電力Powerと、ゲート・ソース間電圧Vgs
の変化を表すタイミングチャートである。4 is a diagram showing a pulse Ig, a power between a source and a drain, and a voltage between a gate and a source Vgs in FIG.
6 is a timing chart showing a change in the state.
1,11 ジャンクショントランジスタ 2 パルス発生部 3,13 電力供給源 12 電圧源 1,11 junction transistor 2 pulse generator 3,13 power supply source 12 voltage source
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/337 29/808 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 21/337 29/808
Claims (6)
・エミッタ間に一定の電力を印加し、周囲温度またはベ
ース温度を一定にして前記ジャンクショントランジスタ
の熱特性を測定するジャンクショントランジスタの熱特
性測定方法であって、 前記周囲温度またはベース温度の水準を少なくとも2点
以上振り、前記電力の水準を少なくとも2点以上振り、 前記周囲温度またはベース温度の各水準と前記電力の各
水準を組み合わせた条件下で、ベース・エミッタ間の電
圧を測定し、前記電力が一定のときの前記ベース・エミ
ッタ間の電圧の温度依存性に基づいて、前記ジャンクシ
ョントランジスタの熱抵抗を算出し、 前記熱抵抗と、測定時の前記周囲温度またはベース温度
と、前記電力の値とから、前記ジャンクショントランジ
スタのジャンクション温度を算出することを特徴とする
ジャンクショントランジスタの熱特性測定方法。1. A method for measuring thermal characteristics of a junction transistor, comprising applying a constant power between a collector and an emitter of the junction transistor and keeping an ambient temperature or a base temperature constant and measuring the thermal characteristics of the junction transistor. At least two points of the ambient temperature or the base temperature level are changed and at least two points of the power level are changed. Under the condition that the respective levels of the ambient temperature or the base temperature are combined with the respective levels of the power, And measuring the thermal resistance of the junction transistor based on the temperature dependency of the voltage between the base and the emitter when the power is constant, and calculating the thermal resistance and the ambient temperature during the measurement. Alternatively, the junction temperature of the junction transistor is determined from the base temperature and the value of the power. A method for measuring thermal characteristics of a junction transistor, comprising calculating a junction temperature.
・エミッタ間に一定の電力を印加し、周囲温度またはベ
ース温度を一定にして前記ジャンクショントランジスタ
の熱特性を測定するジャンクショントランジスタの熱特
性測定方法であって、 前記周囲温度またはベース温度の水準を少なくとも2点
以上振り、コレクタ・エミッタ間の電圧の水準を少なく
とも2点以上振り、 前記周囲温度またはベース温度の各水準と前記コレクタ
・エミッタ間の電圧の各水準を組み合わせた条件下で、
ベース・エミッタ間の電圧を測定し、前記電力が一定の
ときの前記ベース・エミッタ間の電圧の温度依存性に基
づいて、前記ジャンクショントランジスタの熱抵抗を算
出し、 前記熱抵抗と、測定時の前記周囲温度またはベース温度
と、前記電力の値とから、前記ジャンクショントランジ
スタのジャンクション温度を算出することを特徴とする
ジャンクショントランジスタの熱特性測定方法。2. A method for measuring thermal characteristics of a junction transistor, comprising applying a constant power between a collector and an emitter of the junction transistor and keeping an ambient temperature or a base temperature constant and measuring the thermal characteristics of the junction transistor. The ambient temperature or the base temperature level is changed at least two points, the collector-emitter voltage level is changed at least two points, and the ambient temperature or the base temperature and the collector-emitter voltage are changed. Under combined conditions,
A voltage between the base and the emitter is measured, and a thermal resistance of the junction transistor is calculated based on a temperature dependency of the voltage between the base and the emitter when the power is constant. A method for measuring a thermal characteristic of a junction transistor, comprising calculating a junction temperature of the junction transistor from the ambient temperature or the base temperature and the value of the power.
・エミッタ間に一定の電力を印加し、周囲温度またはベ
ース温度を一定にして前記ジャンクショントランジスタ
の熱特性を測定するジャンクショントランジスタの熱特
性測定方法であって、 前記周囲温度またはベース温度の水準を少なくとも2点
以上振り、コレクタ・エミッタ間の電流の水準を少なく
とも2点以上振り、 前記周囲温度またはベース温度の各水準と前記コレクタ
・エミッタ間の電流の各水準を組み合わせた条件下で、
ベース・エミッタ間の電圧を測定し、前記電力が一定の
ときの前記ベース・エミッタ間の電圧の温度依存性に基
づいて、前記ジャンクショントランジスタの熱抵抗を算
出し、 前記熱抵抗と、測定時の前記周囲温度またはベース温度
と、前記電力の値とから、前記ジャンクショントランジ
スタのジャンクション温度を算出することを特徴とする
ジャンクショントランジスタの熱特性測定方法。3. A method for measuring thermal characteristics of a junction transistor, comprising applying a constant power between a collector and an emitter of the junction transistor and keeping an ambient temperature or a base temperature constant and measuring the thermal characteristics of the junction transistor. The ambient temperature or the base temperature level is changed at least two points, the collector-emitter current level is changed at least two points, and the ambient temperature or the base temperature and the collector-emitter current are changed. Under combined conditions,
A voltage between the base and the emitter is measured, and a thermal resistance of the junction transistor is calculated based on a temperature dependency of the voltage between the base and the emitter when the power is constant. A method for measuring a thermal characteristic of a junction transistor, comprising calculating a junction temperature of the junction transistor from the ambient temperature or the base temperature and the value of the power.
圧の値と電流の値を乗算したものと、ベース・エミッタ
間の電圧の値と電流の値を乗算したものとを加算したも
のであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに
記載のジャンクショントランジスタの熱特性測定方法。4. The power is obtained by adding a value obtained by multiplying a value of a voltage between a collector and an emitter by a value of a current and a value obtained by multiplying a value of a voltage between a base and an emitter and a value of a current. 4. The method for measuring thermal characteristics of a junction transistor according to claim 1, wherein:
応する前記電圧の値の変化に基づいて算出されることを
特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のジャンク
ショントランジスタの熱特性測定方法。5. The heat of a junction transistor according to claim 1, wherein the thermal resistance is calculated based on a change in the value of the voltage corresponding to a change in the ambient temperature. Characteristics measurement method.
の値と前記電力の値を乗算したものに、前記周囲温度を
加算することにより算出されることを特徴とする請求項
1乃至3のいずれかに記載のジャンクショントランジス
タの熱特性測定方法。6. The method according to claim 1, wherein the junction temperature is calculated by adding the ambient temperature to a value obtained by multiplying the value of the thermal resistance by the value of the power. 4. The method for measuring thermal characteristics of a junction transistor according to claim 1.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27050398A JP3178432B2 (en) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Method for measuring thermal characteristics of junction transistor |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000088912A true JP2000088912A (en) | 2000-03-31 |
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JP (1) | JP3178432B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003246422A (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-02 | Fujitsu Ltd | Breakage detecting method and breakage detecting program |
CN102103184A (en) * | 2011-01-23 | 2011-06-22 | 杭州电子科技大学 | Method for extracting non-linear thermal resistance of transistor |
CN102841300A (en) * | 2012-09-14 | 2012-12-26 | 北京大学 | Structure and method for testing temperature characteristic of MOS (Metal Oxide Semiconductor) device |
CN103050423A (en) * | 2012-12-20 | 2013-04-17 | 上海宏力半导体制造有限公司 | Wafer temperature detection method |
JP2015010866A (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 富士電機株式会社 | Thermal resistance measurement method and thermal resistance measurement device |
CN104808130A (en) * | 2015-04-16 | 2015-07-29 | 北京工业大学 | Junction temperature measuring device for BE junction of multi-path transistor |
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- 1998-09-09 JP JP27050398A patent/JP3178432B2/en not_active Expired - Fee Related
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