JP2001228199A - マイクロ波部品の温度を測定する方法及び装置 - Google Patents
マイクロ波部品の温度を測定する方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 パルス中とパルスの外側との両方でマイクロ
波動作周波数の位相の全体に渡って、部品の温度経過の
正確な表示を提供する。 【解決手段】 部品の接合部温度を測定する方法であっ
て、幅が増分する試験パルス列が部品に入力される。試
験パルスのピークのマイクロ波電力が、例えば動作の標
準状態である部品の動作状態を表す。接合部温度の測定
は、各パルスの端で得られた温度測定点４１に基づく時
間関数として、部品の接合部温度の経過を表す曲線４２
を得るために、各パルスの端で行われる。
波動作周波数の位相の全体に渡って、部品の温度経過の
正確な表示を提供する。 【解決手段】 部品の接合部温度を測定する方法であっ
て、幅が増分する試験パルス列が部品に入力される。試
験パルスのピークのマイクロ波電力が、例えば動作の標
準状態である部品の動作状態を表す。接合部温度の測定
は、各パルスの端で得られた温度測定点４１に基づく時
間関数として、部品の接合部温度の経過を表す曲線４２
を得るために、各パルスの端で行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品の温度を測定
する方法及び装置に関する。特に、連続波（ＣＷ）モー
ド又はパルスモードで動作するマイクロ波電子部品の接
合部の温度を決定することに適用できる。
する方法及び装置に関する。特に、連続波（ＣＷ）モー
ド又はパルスモードで動作するマイクロ波電子部品の接
合部の温度を決定することに適用できる。
【０００２】
【従来の技術】レーダ技術は、特に、移送器、リミッタ
又は更に電力増幅器のような、高電力値を伝送すること
が可能なマイクロ波回路を用いる。「固体」増幅器とし
ばしば称されるこれら増幅器は、特に、例えばクラスＣ
のバイアスされたパワーバイポーラトランジスタのよう
な、半導体に基づくマイクロ波部品を用いる。しかしな
がら、リミッタ及び移送器は、通常、ダイオード、特に
ＰＩＮダイオードを用いる。これら種々の部品は、通
常、レーダモード即ちパルス動作で動作する。この動作
モードにおいて、波は、レーダによってパルスの形で送
信され、パルスの長さ及び繰り返し周期は、固定であっ
ても又はその後変化してもよい。
又は更に電力増幅器のような、高電力値を伝送すること
が可能なマイクロ波回路を用いる。「固体」増幅器とし
ばしば称されるこれら増幅器は、特に、例えばクラスＣ
のバイアスされたパワーバイポーラトランジスタのよう
な、半導体に基づくマイクロ波部品を用いる。しかしな
がら、リミッタ及び移送器は、通常、ダイオード、特に
ＰＩＮダイオードを用いる。これら種々の部品は、通
常、レーダモード即ちパルス動作で動作する。この動作
モードにおいて、波は、レーダによってパルスの形で送
信され、パルスの長さ及び繰り返し周期は、固定であっ
ても又はその後変化してもよい。
【０００３】例えばトランジスタ又はダイオードのよう
な前述したマイクロ波部品において、部品の接合部で得
られる温度を知ることは重要である。なぜなら、この温
度は、この部品の耐用年数を決定するからである。この
ために、製造業者は、通常、部品の熱特性における情報
を提供する。特に、以下の関係式で規定された熱抵抗Ｒ
ｔｈを提供する。 Ｒｔｈ＝（θｊ−θｓ）／Ｐｄ （１）
な前述したマイクロ波部品において、部品の接合部で得
られる温度を知ることは重要である。なぜなら、この温
度は、この部品の耐用年数を決定するからである。この
ために、製造業者は、通常、部品の熱特性における情報
を提供する。特に、以下の関係式で規定された熱抵抗Ｒ
ｔｈを提供する。 Ｒｔｈ＝（θｊ−θｓ）／Ｐｄ （１）
【０００４】θｊは部品の接合部温度であり、θｓはパ
ッケージの平面で得られた部品の温度であり、Ｐｄは該
部品によって損失された電力である。
ッケージの平面で得られた部品の温度であり、Ｐｄは該
部品によって損失された電力である。
【０００５】この特徴がＣＷモードの接合部温度を知る
ために役立っている一方で、熱インピーダンスの概念を
導入することが必要となるパルス動作の場合には不適当
である。実際に、パルスモードにおける部品の接合部温
度は、用いられる動作マイクロ波周波数のタイプにかな
り関係する。接合部温度の経過を考慮することは、例え
ば部品の耐用年数を管理し且つ予測するとき、特に信頼
性又は動作安全性を計算するとき、及び例えば連続パル
ス中のマイクロ波信号の位相変化のような特別な現象を
理解するために、非常に重要な動作である。
ために役立っている一方で、熱インピーダンスの概念を
導入することが必要となるパルス動作の場合には不適当
である。実際に、パルスモードにおける部品の接合部温
度は、用いられる動作マイクロ波周波数のタイプにかな
り関係する。接合部温度の経過を考慮することは、例え
ば部品の耐用年数を管理し且つ予測するとき、特に信頼
性又は動作安全性を計算するとき、及び例えば連続パル
ス中のマイクロ波信号の位相変化のような特別な現象を
理解するために、非常に重要な動作である。
【０００６】部品、特にトランジスタの接合部温度を決
定するための方法がある。これら方法は、電流／電圧の
電気測定値を用いることからなる。特に、既知の電流が
トランジスタに入力され、そのベース−エミッタ電圧Ｄ
ＶＢＥの変化が測定される。これら方法は、バイポーラ
トランジスタの既知の特性に基づく。それは、ベース−
エミッタ接合部を介して流れる所与の一定の電流ｉに対
して、接合部の温度のいずれかの変化が、既知の線形関
係に従うベース−エミッタ電圧ＶＢＥの変化を生じるこ
とによる。それゆえ、この電圧の変化を測定することに
よって、所与の入力された電流に対する接合部温度の変
化を決定することが可能となる。
定するための方法がある。これら方法は、電流／電圧の
電気測定値を用いることからなる。特に、既知の電流が
トランジスタに入力され、そのベース−エミッタ電圧Ｄ
ＶＢＥの変化が測定される。これら方法は、バイポーラ
トランジスタの既知の特性に基づく。それは、ベース−
エミッタ接合部を介して流れる所与の一定の電流ｉに対
して、接合部の温度のいずれかの変化が、既知の線形関
係に従うベース−エミッタ電圧ＶＢＥの変化を生じるこ
とによる。それゆえ、この電圧の変化を測定することに
よって、所与の入力された電流に対する接合部温度の変
化を決定することが可能となる。
【０００７】これら方法は、部品の熱動的平衡(thermod
ynamic balance)が得られたとき、即ちその温度が実際
に安定にされたときの温度を決定するために単に用いら
れる。従って、得られた値は、部品の接合部温度の最大
値に対応する。更に、部品が試験中に影響を受けるマイ
クロ波動作周波数は、通常、固定されたパルス幅と繰り
返し周期とに対応する。ここで、これら測定は、時点ｔ
＝０から開始する動作周波数に対するパルス中とパルス
の外側との間に、部品の接合部温度によって影響を受け
た正確な変化を表示しない。特に、パルス幅及び繰り返
し周期をパルスの同じバーストの間に固定することがも
はや必要ない、レーダ動作の新しいモードに対していえ
る。
ynamic balance)が得られたとき、即ちその温度が実際
に安定にされたときの温度を決定するために単に用いら
れる。従って、得られた値は、部品の接合部温度の最大
値に対応する。更に、部品が試験中に影響を受けるマイ
クロ波動作周波数は、通常、固定されたパルス幅と繰り
返し周期とに対応する。ここで、これら測定は、時点ｔ
＝０から開始する動作周波数に対するパルス中とパルス
の外側との間に、部品の接合部温度によって影響を受け
た正確な変化を表示しない。特に、パルス幅及び繰り返
し周期をパルスの同じバーストの間に固定することがも
はや必要ない、レーダ動作の新しいモードに対していえ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の不都合な点を克服することであり、特に、パルス中と
パルスの外側との両方でマイクロ波動作周波数の位相の
全体に渡って、部品の温度経過の正確な表示を提供する
ことである。
の不都合な点を克服することであり、特に、パルス中と
パルスの外側との両方でマイクロ波動作周波数の位相の
全体に渡って、部品の温度経過の正確な表示を提供する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このために、本発明の対
象は、部品の接合部温度を測定する方法であって、幅が
増分する試験パルス列が部品に入力される。試験パルス
のピークのマイクロ波電力が、例えば動作の標準状態で
ある部品の動作状態を表す。接合部温度の測定は、各パ
ルスの端で得られた温度測定点に基づく時間関数とし
て、部品の接合部温度の経過を表す曲線を得るために、
各パルスの端で行われる。
象は、部品の接合部温度を測定する方法であって、幅が
増分する試験パルス列が部品に入力される。試験パルス
のピークのマイクロ波電力が、例えば動作の標準状態で
ある部品の動作状態を表す。接合部温度の測定は、各パ
ルスの端で得られた温度測定点に基づく時間関数とし
て、部品の接合部温度の経過を表す曲線を得るために、
各パルスの端で行われる。
【００１０】本発明はまた、本発明による方法の実現の
ための装置に関する。
ための装置に関する。
【００１１】本発明の主な効果は、部品の動作可変の関
数として部品の温度特性を用意するために用いられ、回
路のシミュレーションに用いられる熱電モデルを改善
し、電気回路を最適化し、特に電気特性のその後の変化
に関して、回路の電気特性におけるより良い理解と温度
関係の影響のより良い定量化とを与え、簡単に実現する
ことができる。
数として部品の温度特性を用意するために用いられ、回
路のシミュレーションに用いられる熱電モデルを改善
し、電気回路を最適化し、特に電気特性のその後の変化
に関して、回路の電気特性におけるより良い理解と温度
関係の影響のより良い定量化とを与え、簡単に実現する
ことができる。
【００１２】本発明の他の特徴は、添付図面を参照し
て、以下の記載から明らかとなるであろう。
て、以下の記載から明らかとなるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、軸体系に、第１のパルス
と第２のパルスの開始部分とを有するチョップされたマ
イクロ波パルス列を表している。ｙ軸は試験されている
部品に到着するマイクロ波電力Ｐを表し、ｘ軸は時間ｔ
を表す。第１のパルス１は、時間ｔ０で開始し、その後
Ｔ０で終了する。これら２つの標準(nominal)パルス
は、例えば代表的なレーダ動作モードである。それら
は、実際に、部品が経過するであろう状態を表す。特
に、入力パルスの電力Ｐは、部品の瞬間動作の状態を表
す。
と第２のパルスの開始部分とを有するチョップされたマ
イクロ波パルス列を表している。ｙ軸は試験されている
部品に到着するマイクロ波電力Ｐを表し、ｘ軸は時間ｔ
を表す。第１のパルス１は、時間ｔ０で開始し、その後
Ｔ０で終了する。これら２つの標準(nominal)パルス
は、例えば代表的なレーダ動作モードである。それら
は、実際に、部品が経過するであろう状態を表す。特
に、入力パルスの電力Ｐは、部品の瞬間動作の状態を表
す。
【００１４】本発明によれば、長さが伸びるマイクロ波
信号パルス列と、好ましい一定の電力とが、部品へ送ら
れる。これは、少なくとも、最終パルスの期間が標準パ
ルス１の期間Ｔ０に達するまでに送られる。最終パルス
の期間は、例えばこの期間Ｔ ０と等しくてもよい。これ
ら試験パルスは、例えば均等に、即ち一方のパルスから
他方のパルスまでの一定期間の間隔によって、増分す
る。パルス列は、部品の動作機能の状態を、特にその後
のその経過を表すことが好ましい。
信号パルス列と、好ましい一定の電力とが、部品へ送ら
れる。これは、少なくとも、最終パルスの期間が標準パ
ルス１の期間Ｔ０に達するまでに送られる。最終パルス
の期間は、例えばこの期間Ｔ ０と等しくてもよい。これ
ら試験パルスは、例えば均等に、即ち一方のパルスから
他方のパルスまでの一定期間の間隔によって、増分す
る。パルス列は、部品の動作機能の状態を、特にその後
のその経過を表すことが好ましい。
【００１５】温度測定は、各パルスの端で行われる。即
ち、既知の値の測定電流しか部品を通らないような、マ
イクロ波信号がもはや部品上にないときに、温度が、基
準電流／電圧方法を用いて測定される。入力された電流
Ｉｍは、一定であり、例えば数ミリアンペアと等しくな
る。それは、マイクロ波信号が部品の入力部にもはやな
いとき、周期の端で部品に入力される。そのとき、関係
する電圧Ｖｊは、部品の端子で素早く読み取られる。こ
の電圧は、例えばバイポーラトランジスタのベースとエ
ミッタとの間の電圧であるか、又はダイオードの接合部
電圧である。テーブルは、部品の静的特性における変化
を表している。それは、既知の方法で示す温度の関数
と、規定された対（Ｉｍ，Ｖｊ）に対応する接合部温度
の関数とを表している。
ち、既知の値の測定電流しか部品を通らないような、マ
イクロ波信号がもはや部品上にないときに、温度が、基
準電流／電圧方法を用いて測定される。入力された電流
Ｉｍは、一定であり、例えば数ミリアンペアと等しくな
る。それは、マイクロ波信号が部品の入力部にもはやな
いとき、周期の端で部品に入力される。そのとき、関係
する電圧Ｖｊは、部品の端子で素早く読み取られる。こ
の電圧は、例えばバイポーラトランジスタのベースとエ
ミッタとの間の電圧であるか、又はダイオードの接合部
電圧である。テーブルは、部品の静的特性における変化
を表している。それは、既知の方法で示す温度の関数
と、規定された対（Ｉｍ，Ｖｊ）に対応する接合部温度
の関数とを表している。
【００１６】図２は、所与の測定電流に対する軸系の曲
線２１によって、グラフ形状に表されたこのテーブルを
表している。ｙ軸は、部品の接合部の端子における電圧
ＶＢ Ｅを表す。これは、例えば、バイポーラトランジス
タのベースとエミッタとの間の電圧であるか、又はダイ
オード接合部の端子における電圧である。ｘ軸は、接合
部の温度を表す。曲線２１は、離散値か、又はまっすぐ
な線を形成していることによる数学式かのどちらか一方
によって容易に記憶され得る。
線２１によって、グラフ形状に表されたこのテーブルを
表している。ｙ軸は、部品の接合部の端子における電圧
ＶＢ Ｅを表す。これは、例えば、バイポーラトランジス
タのベースとエミッタとの間の電圧であるか、又はダイ
オード接合部の端子における電圧である。ｘ軸は、接合
部の温度を表す。曲線２１は、離散値か、又はまっすぐ
な線を形成していることによる数学式かのどちらか一方
によって容易に記憶され得る。
【００１７】図３ａから図３ｄは、試験されている部品
に入力されるマイクロ波パルス列を表している。これら
入力信号がダイオード又はトランジスタに達した際に、
熱状態及びそれゆえにこれら部品の接合部温度が、変更
される。それは、各パルスの後で、接合部温度を表す電
流電圧対（Ｉ，Ｖ）を迅速に読み出すのに十分である。
各測定の間で、最初の周囲温度まで下がる部品の温度に
対して待つことが必要とされてもよい。
に入力されるマイクロ波パルス列を表している。これら
入力信号がダイオード又はトランジスタに達した際に、
熱状態及びそれゆえにこれら部品の接合部温度が、変更
される。それは、各パルスの後で、接合部温度を表す電
流電圧対（Ｉ，Ｖ）を迅速に読み出すのに十分である。
各測定の間で、最初の周囲温度まで下がる部品の温度に
対して待つことが必要とされてもよい。
【００１８】図３ａは、例えば５０ｎｓの範囲である時
間ｔ１から期間Δｔの間、入力される第１のパルス３１
を表している。このパルスは、部品の接合部温度の上昇
を生じる。例えば時間ｔ１＋Δｔのこのパルスの端で、
接合部温度の測定値は、測定電流Ｉｍと接合部電圧Ｖｊ
の測定値との入力によって得られる。部品の接合部温度
が、周囲温度まで又はいずれかの基準温度まで下がった
とき、第２のパルス３２が部品に入力される。それゆ
え、この第２のパルス３２は、時間ｔ１よりも遅い時間
ｔ２から例えば期間２Δｔの間、入力される。より明確
に本発明による方法を説明するために、以下で参照され
る時間ｔ１及びｔ２並びに他の試験パルス開始時間が、
図３ａから図３ｄに全て並べられる。図３ｃは、マイク
ロ波部品に入力される第３のパルス３３の場合を表して
いる。接合部温度が基準温度に一旦下がると、時間ｔ３
から開始し例えば３Δｔと等しい期間の間、このパルス
が入力される。
間ｔ１から期間Δｔの間、入力される第１のパルス３１
を表している。このパルスは、部品の接合部温度の上昇
を生じる。例えば時間ｔ１＋Δｔのこのパルスの端で、
接合部温度の測定値は、測定電流Ｉｍと接合部電圧Ｖｊ
の測定値との入力によって得られる。部品の接合部温度
が、周囲温度まで又はいずれかの基準温度まで下がった
とき、第２のパルス３２が部品に入力される。それゆ
え、この第２のパルス３２は、時間ｔ１よりも遅い時間
ｔ２から例えば期間２Δｔの間、入力される。より明確
に本発明による方法を説明するために、以下で参照され
る時間ｔ１及びｔ２並びに他の試験パルス開始時間が、
図３ａから図３ｄに全て並べられる。図３ｃは、マイク
ロ波部品に入力される第３のパルス３３の場合を表して
いる。接合部温度が基準温度に一旦下がると、時間ｔ３
から開始し例えば３Δｔと等しい期間の間、このパルス
が入力される。
【００１９】図３ｄは、マイクロ波部品で行われる、ｎ
番目の測定即ちｎ番目のオーダの測定を表している。そ
れゆえ、時間ｔｎから例えば期間ｎΔｔの間、試験パル
ス３４が入力される。このパルスの期間は、例えば、標
準パルス１の期間Ｔ０に等しくなるようになる。パルス
が、間隔Δｔに従って等しく増分するならば、この間隔
は、期間Δｔの間隔が実質的にＴ０／ｎと等しくなるよ
うに、例えば標準パルスの期間Ｔ０の関数として計算さ
れる。
番目の測定即ちｎ番目のオーダの測定を表している。そ
れゆえ、時間ｔｎから例えば期間ｎΔｔの間、試験パル
ス３４が入力される。このパルスの期間は、例えば、標
準パルス１の期間Ｔ０に等しくなるようになる。パルス
が、間隔Δｔに従って等しく増分するならば、この間隔
は、期間Δｔの間隔が実質的にＴ０／ｎと等しくなるよ
うに、例えば標準パルスの期間Ｔ０の関数として計算さ
れる。
【００２０】第１の標準パルス１と第２の標準パルス２
との間の接合部温度の経過を測定するために、マイクロ
波部品に入力される試験電流が、部品に入力されたｎ番
目の試験パルスの後で、マイクロ波部品の中に一定に残
存する。部品の接合部の端子における電圧のサンプル
は、例えば、２つのパルス１及び２の間の温度の経過を
規定するために、間隔Δｔに従って定期的に得られる。
との間の接合部温度の経過を測定するために、マイクロ
波部品に入力される試験電流が、部品に入力されたｎ番
目の試験パルスの後で、マイクロ波部品の中に一定に残
存する。部品の接合部の端子における電圧のサンプル
は、例えば、２つのパルス１及び２の間の温度の経過を
規定するために、間隔Δｔに従って定期的に得られる。
【００２１】電流測定値Ｉｍは、例えば、第１の標準パ
ルス１から第２の標準パルス２までのパルス間期間Ｔ１
の間、部品の中に保持される。この期間Ｔ１の間、接合
部電圧値は、２つのパルス１及び２の間の接合部温度の
測定値の点を決定するためにサンプルするべく持続す
る。Ｔ１の端において、例えば部品から測定電流が除去
される。新しい試験パルス列が、そのとき第１のパルス
３１の列と共に開始し部品に入力される。その列は、前
の列のような期間Δｔを有するが、異なってもよい。接
合部の新しい基準温度は、もはや第１の試験パルス列の
期間のときのものと同じではない。特に、もはや周囲温
度ではないが、第２の標準パルス２の開始の直前に、パ
ルス間周期の端で達した接合部の温度θ１である。この
結果、第１の試験パルス３１は、パルス間期間Ｔ１のす
ぐ後で送られる。
ルス１から第２の標準パルス２までのパルス間期間Ｔ１
の間、部品の中に保持される。この期間Ｔ１の間、接合
部電圧値は、２つのパルス１及び２の間の接合部温度の
測定値の点を決定するためにサンプルするべく持続す
る。Ｔ１の端において、例えば部品から測定電流が除去
される。新しい試験パルス列が、そのとき第１のパルス
３１の列と共に開始し部品に入力される。その列は、前
の列のような期間Δｔを有するが、異なってもよい。接
合部の新しい基準温度は、もはや第１の試験パルス列の
期間のときのものと同じではない。特に、もはや周囲温
度ではないが、第２の標準パルス２の開始の直前に、パ
ルス間周期の端で達した接合部の温度θ１である。この
結果、第１の試験パルス３１は、パルス間期間Ｔ１のす
ぐ後で送られる。
【００２２】図４は、例えば周囲温度である基準温度θ
ａから、時間ｔの関数として得られた接合部温度θｊの
曲線を表している。パルス期間及びその外側で試験パル
スの端で行われた温度測定は、測定点４１を付与する。
それから、接合部温度曲線４２を、例えば線形に又は二
次に外挿によって規定することができる。第２の標準パ
ルス２に対応する温度曲線は、前述の温度θ１から開始
する。測定パルスが部品の熱状態にわずかに影響しても
よいということに起因して、パルス間の接合部温度θｊ
のこの測定値の正確さは完全ではない。より正確な測定
のために、パルス間の場合、即ち、パルス間測定のよう
なパルスの間すなわち同一パルスの中の場合に処理する
ことが可能となる。これは、パルス間領域の種々の位置
で電流−電圧測定値（Ｉ，Ｖ）と関連するマイクロ波試
験パルスを連続的に入力することによって、特に、温度
を測定するために必要とされる電流パルスの、時間差(s
taggered times)をおいての連続入力によってなされ
る。
ａから、時間ｔの関数として得られた接合部温度θｊの
曲線を表している。パルス期間及びその外側で試験パル
スの端で行われた温度測定は、測定点４１を付与する。
それから、接合部温度曲線４２を、例えば線形に又は二
次に外挿によって規定することができる。第２の標準パ
ルス２に対応する温度曲線は、前述の温度θ１から開始
する。測定パルスが部品の熱状態にわずかに影響しても
よいということに起因して、パルス間の接合部温度θｊ
のこの測定値の正確さは完全ではない。より正確な測定
のために、パルス間の場合、即ち、パルス間測定のよう
なパルスの間すなわち同一パルスの中の場合に処理する
ことが可能となる。これは、パルス間領域の種々の位置
で電流−電圧測定値（Ｉ，Ｖ）と関連するマイクロ波試
験パルスを連続的に入力することによって、特に、温度
を測定するために必要とされる電流パルスの、時間差(s
taggered times)をおいての連続入力によってなされ
る。
【００２３】本発明による方法は、また、マイクロ波部
品が、図５の曲線５１によって説明されたように時点ｔ
０で開始する連続波の動作モードの影響を受けたときに
適用され得る。この曲線５１は、部品が、時間ｔの関数
としてその瞬間電力Ｐを表すことによって経過するであ
ろう状態を表す。同様に、試験パルス６１、６２及び６
３の列ｎは、前のパルスモードの場合に記載されたよう
に、同一の標準パルスの中で部品に入力される列に加え
ることもできる。これらｎ個の試験パルスは、図６ａ、
６ｂ及び６ｃに表されている。部品への測定電流Ｉｍの
入力は、試験パルスの端で、即ち試験パルスによって作
られたマイクロ波信号が部品内にもはや存在しないと
き、実行される。
品が、図５の曲線５１によって説明されたように時点ｔ
０で開始する連続波の動作モードの影響を受けたときに
適用され得る。この曲線５１は、部品が、時間ｔの関数
としてその瞬間電力Ｐを表すことによって経過するであ
ろう状態を表す。同様に、試験パルス６１、６２及び６
３の列ｎは、前のパルスモードの場合に記載されたよう
に、同一の標準パルスの中で部品に入力される列に加え
ることもできる。これらｎ個の試験パルスは、図６ａ、
６ｂ及び６ｃに表されている。部品への測定電流Ｉｍの
入力は、試験パルスの端で、即ち試験パルスによって作
られたマイクロ波信号が部品内にもはや存在しないと
き、実行される。
【００２４】図７は、例えば周囲温度θａである基準温
度から開始する、部品の接合部温度の経過を表す曲線７
２を表している。この曲線は、各試験パルスの後で得ら
れるｎ個の温度測定点７１の外挿によって得られる。ｎ
番目及び最終パルス列６３は、例えば、前のｎ−１番目
のオーダのパルスによって生じた温度と同じ温度の測定
値を与えるようになる。それゆえ、最後のパルス６３
は、安定した熱動作モードに対応する。
度から開始する、部品の接合部温度の経過を表す曲線７
２を表している。この曲線は、各試験パルスの後で得ら
れるｎ個の温度測定点７１の外挿によって得られる。ｎ
番目及び最終パルス列６３は、例えば、前のｎ−１番目
のオーダのパルスによって生じた温度と同じ温度の測定
値を与えるようになる。それゆえ、最後のパルス６３
は、安定した熱動作モードに対応する。
【００２５】温度測定は、部品への測定電流Ｉｍの入力
によって、試験パルス３１、３２、３３、３４、６１、
６２及び６３の端で初期化される。この測定を実現する
ために、例えば、試験パルスの立ち下がりから、測定電
流Ｉｍの発生回路の制御用に提供することが可能とな
る。部品に入力された電流は、数ナノ秒の範囲の非常に
小さいパルス幅のパルスタイプのものであり、対応する
電圧を読み出すために必要とされる時間に関係する。こ
の電流パルスは、例えば切替電流発生器によって制御さ
れてもよい。
によって、試験パルス３１、３２、３３、３４、６１、
６２及び６３の端で初期化される。この測定を実現する
ために、例えば、試験パルスの立ち下がりから、測定電
流Ｉｍの発生回路の制御用に提供することが可能とな
る。部品に入力された電流は、数ナノ秒の範囲の非常に
小さいパルス幅のパルスタイプのものであり、対応する
電圧を読み出すために必要とされる時間に関係する。こ
の電流パルスは、例えば切替電流発生器によって制御さ
れてもよい。
【００２６】図８は、本発明による方法を実現するため
の測定台を表している。部品８１において前述した温度
測定を可能にする。試験において、この部品は、例えば
５０オームの負荷であるマイクロ波負荷９０に接続され
る。この種の台は、簡単に作れる。特に、プロセッサ、
メモリ回路及び切替器／選択器以外のものから作られて
も良い。１つ以上のプロセッサは、処理動作を高速に行
うことができなければならない。記憶メモリは大容量で
なければならない。切替器は、高速に選択切替ができな
ければならない。更に、接続間回路は、データビットレ
ートが高速でなければならない。全てのこれらタイプの
回路は、商用的に容易に利用可能であり、複雑さ無しに
相互に接続し合うことができる。
の測定台を表している。部品８１において前述した温度
測定を可能にする。試験において、この部品は、例えば
５０オームの負荷であるマイクロ波負荷９０に接続され
る。この種の台は、簡単に作れる。特に、プロセッサ、
メモリ回路及び切替器／選択器以外のものから作られて
も良い。１つ以上のプロセッサは、処理動作を高速に行
うことができなければならない。記憶メモリは大容量で
なければならない。切替器は、高速に選択切替ができな
ければならない。更に、接続間回路は、データビットレ
ートが高速でなければならない。全てのこれらタイプの
回路は、商用的に容易に利用可能であり、複雑さ無しに
相互に接続し合うことができる。
【００２７】それゆえ、測定台は、期間が増分するマイ
クロ波試験パルスを発生するための手段８２を有する。
それは、部品に対して、幅が可変であり且つその後の正
確な点で開始するマイクロ波試験パルスの発生を実際に
可能にしなければならない。この機能は、例えば、高速
ビットレートバスに接続される大容量記憶メモリを含む
デジタルパルス合成によって実現されてもよい。最小試
験パルス幅は、例えばおよそ３０ｎｓであってもよい。
パルス幅及び特に一方のパルスから他方のパルスまでの
ピッチΔｔは、部品が影響を与える標準パルス幅のプロ
グラミングによって得られてもよい。前述の命令並びに
処理及びデータ表示の全ての技術は、商用的に利用可能
なソフトウェアプログラムによって制御されるものであ
ってもよい。試験マイクロ波パルス発生手段は、従来、
発生器及びマイクロ波チョッパに接続されるパルス発生
カードを備えている。
クロ波試験パルスを発生するための手段８２を有する。
それは、部品に対して、幅が可変であり且つその後の正
確な点で開始するマイクロ波試験パルスの発生を実際に
可能にしなければならない。この機能は、例えば、高速
ビットレートバスに接続される大容量記憶メモリを含む
デジタルパルス合成によって実現されてもよい。最小試
験パルス幅は、例えばおよそ３０ｎｓであってもよい。
パルス幅及び特に一方のパルスから他方のパルスまでの
ピッチΔｔは、部品が影響を与える標準パルス幅のプロ
グラミングによって得られてもよい。前述の命令並びに
処理及びデータ表示の全ての技術は、商用的に利用可能
なソフトウェアプログラムによって制御されるものであ
ってもよい。試験マイクロ波パルス発生手段は、従来、
発生器及びマイクロ波チョッパに接続されるパルス発生
カードを備えている。
【００２８】測定台は、各試験マイクロ波パルスの端
で、予め既知の値である一定の測定電流Ｉｍを部品に入
力するための手段８３を有する。この入力は、例えばパ
ルスの立ち下がりによってアクチベートされる。部品の
接合部の端子において電圧Ｖｊを取得する手段８４も有
する。この取得は、例えば、高速な変換速度を有するア
ナログ−デジタルコンバータによって実行される。８ビ
ット符号で十分である。このような変換ビットの数に対
して、高速で低コストなコンバータを探すことは容易で
ある。
で、予め既知の値である一定の測定電流Ｉｍを部品に入
力するための手段８３を有する。この入力は、例えばパ
ルスの立ち下がりによってアクチベートされる。部品の
接合部の端子において電圧Ｖｊを取得する手段８４も有
する。この取得は、例えば、高速な変換速度を有するア
ナログ−デジタルコンバータによって実行される。８ビ
ット符号で十分である。このような変換ビットの数に対
して、高速で低コストなコンバータを探すことは容易で
ある。
【００２９】前述の手段８２、８３及び８４は、高速な
ビットレートで動作するのが好ましいバス８６によっ
て、プロセッサ８５に接続される。このプロセッサ８６
は、専用インタフェースを介してこれら全ての手段を制
御する。更に、プロセッサは、メモリ８７に接続され
る。このメモリは、特に、種々の可能な試験プログラム
を含む読み出し専用メモリ部分を有するが、図２に表さ
れたように接合部電圧を接合部温度に変換するための表
も含む。このメモリ部分は、また、式のパラメータも有
する。メモリ８７は、特に、取得手段８４によって与え
られた電圧測定値を記憶し、部品８１の温度の経過を表
す温度測定点４１及び７１を記憶するために、ランダム
アクセスメモリ部分も有する。表されていない表示手段
は、温度経過曲線４２及び７２を表すために提供されて
もよい。
ビットレートで動作するのが好ましいバス８６によっ
て、プロセッサ８５に接続される。このプロセッサ８６
は、専用インタフェースを介してこれら全ての手段を制
御する。更に、プロセッサは、メモリ８７に接続され
る。このメモリは、特に、種々の可能な試験プログラム
を含む読み出し専用メモリ部分を有するが、図２に表さ
れたように接合部電圧を接合部温度に変換するための表
も含む。このメモリ部分は、また、式のパラメータも有
する。メモリ８７は、特に、取得手段８４によって与え
られた電圧測定値を記憶し、部品８１の温度の経過を表
す温度測定点４１及び７１を記憶するために、ランダム
アクセスメモリ部分も有する。表されていない表示手段
は、温度経過曲線４２及び７２を表すために提供されて
もよい。
【００３０】本発明は、特別な効果をもたらす。それ
は、選択される動作周波数のタイプを問わず、部品の温
度特性を準備するために用いられる。それゆえ、試験さ
れている部品の温度の経過の正確な追跡を通して、回路
の熱電状態に対して用いられるモデルにおいて改善をも
たらす。接合部温度のより正確な測定によって電気回路
を最適にするために用いられる。更に、特に、例えば連
続パルスのマイクロ波信号の位相の経過に関連して、回
路の電気特性において、より良い理解と温度に関係する
影響のより良い定量化とのために提供する。
は、選択される動作周波数のタイプを問わず、部品の温
度特性を準備するために用いられる。それゆえ、試験さ
れている部品の温度の経過の正確な追跡を通して、回路
の熱電状態に対して用いられるモデルにおいて改善をも
たらす。接合部温度のより正確な測定によって電気回路
を最適にするために用いられる。更に、特に、例えば連
続パルスのマイクロ波信号の位相の経過に関連して、回
路の電気特性において、より良い理解と温度に関係する
影響のより良い定量化とのために提供する。
【００３１】本発明は、マイクロ波部品の接合部温度の
経過の測定に関して、説明されてきた。これら部品は、
特に、トランジスタ又はダイオードであってもよい。バ
イポーラトランジスタの場合、接合部温度は、ベースと
トランスミッタとの間の電圧に対応する。
経過の測定に関して、説明されてきた。これら部品は、
特に、トランジスタ又はダイオードであってもよい。バ
イポーラトランジスタの場合、接合部温度は、ベースと
トランスミッタとの間の電圧に対応する。
【００３２】部品の接合部温度の測定は、マイクロ波パ
ルスの端で接合部電圧の測定によって伴うＤＣ電流の入
力に関して、説明されてきた。しかしながら、温度測定
の他の方法及び部品の他のタイプに、本発明による方法
を適用することも可能である。
ルスの端で接合部電圧の測定によって伴うＤＣ電流の入
力に関して、説明されてきた。しかしながら、温度測定
の他の方法及び部品の他のタイプに、本発明による方法
を適用することも可能である。
【図１】パルスモードで動作する部品のマイクロ波動作
の状態を説明するパルス図である。
の状態を説明するパルス図である。
【図２】静的特性の関数としての部品の接合部温度の経
過のグラフである。
過のグラフである。
【図３ａ】本発明の方法に従って部品に入力される試験
マイクロ波パルス列の第１のパルス図である。
マイクロ波パルス列の第１のパルス図である。
【図３ｂ】本発明の方法に従って部品に入力される試験
マイクロ波パルス列の第２のパルス図である。
マイクロ波パルス列の第２のパルス図である。
【図３ｃ】本発明の方法に従って部品に入力される試験
マイクロ波パルス列の第３のパルス図である。
マイクロ波パルス列の第３のパルス図である。
【図３ｄ】本発明の方法に従って部品に入力される試験
マイクロ波パルス列の第４のパルス図である。
マイクロ波パルス列の第４のパルス図である。
【図４】本発明による方法によって得られた部品の接合
部温度の経過の曲線のグラフである。
部温度の経過の曲線のグラフである。
【図５】時点ｔ０に開始する連続波モードにおけるマイ
クロ波部品の動作の状態を説明するパルス図である。
クロ波部品の動作の状態を説明するパルス図である。
【図６ａ】本発明の方法による部品に供給された試験マ
イクロ波パルス列であり、部品の標準の動作モードがｔ
０から開始する持続モードである場合の、第１のパルス
図である。
イクロ波パルス列であり、部品の標準の動作モードがｔ
０から開始する持続モードである場合の、第１のパルス
図である。
【図６ｂ】本発明の方法による部品に供給された試験マ
イクロ波パルス列であり、部品の標準の動作モードがｔ
０から開始する持続モードである場合の、第２のパルス
図である。
イクロ波パルス列であり、部品の標準の動作モードがｔ
０から開始する持続モードである場合の、第２のパルス
図である。
【図６ｃ】本発明の方法による部品に供給された試験マ
イクロ波パルス列であり、部品の標準の動作モードがｔ
０から開始する持続モードである場合の、第３のパルス
図である。
イクロ波パルス列であり、部品の標準の動作モードがｔ
０から開始する持続モードである場合の、第３のパルス
図である。
【図７】本発明による方法によって得られた前述の部品
の接合部温度の経過を表す曲線である。
の接合部温度の経過を表す曲線である。
【図８】本発明による方法を実現するための装置の構成
図である。
図である。
【符号の説明】 １、２ 標準パルス ２１、５１、４２、７２ 曲線 ３１、３２、３３、３４、６１、６２、６３ 試験パル
ス ４１、７１ 温度測定点 ８１ 部品 ８２ 期間が増分するマイクロ波試験パルスの発生手段 ８３ 測定電流Ｉｍの発生手段 ８４ 接合部電圧Ｖｊの取得手段 ８５ プロセッサ ８６ バス ８７ メモリ ９０ マイクロ波負荷
ス ４１、７１ 温度測定点 ８１ 部品 ８２ 期間が増分するマイクロ波試験パルスの発生手段 ８３ 測定電流Ｉｍの発生手段 ８４ 接合部電圧Ｖｊの取得手段 ８５ プロセッサ ８６ バス ８７ メモリ ９０ マイクロ波負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョエル コルディエ フランス国， 27380 アンフルヴィル レ シャン， ルート デ アンドリ， 971番地 (72)発明者 フィリップ ウデリーヌ フランス国， 76240 ル メスニル エ スナール， リュ アルテュール オネゲ ール， ３番地 (72)発明者 パトリク セルヴェン フランス国， 27350 ラ エ オブリー, ルート ドゥ ラ リズィエール
Claims (10)
- 【請求項１】 部品の接合部温度を測定する方法におい
て、 期間が増分するマイクロ波試験パルスの列が前記部品に
入力され、各パルスの端で得られた温度測定点に基づい
た時間関数として前記部品の接合部温度の経過を表す曲
線を得るために、接合部温度の測定が各パルスの端で行
われ、列の最終パルスの期間が動作パルスの期間
（Ｔ０）に近づくことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記温度測定は、所与の測定電流
（Ｉｍ）を部品に入力し、次に該部品の接合部の端子で
電圧（Ｖｊ）を測定し、前記接合部温度は、測定された
電圧（Ｖｊ）の関数となることを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】 前記期間は、一定の間隔（Δｔ）に従っ
て一方のパルスから他方のパルスまで増分することを特
徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記最終パルスの期間は、動作パルスの
期間（Ｔ０）に等しいことを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項５】 連続波の動作モードの中で経過する部品
について、ｎ番目のパルスである最終パルスは、ｎ−１
番目のパルスである前のパルスによって生じた温度と等
しい接合部温度の測定値を与えるようになることを特徴
とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前のパルスによって示された温度上昇が
一旦基準温度（θａ）に下がると、試験パルスが入力さ
れることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記基準温度は、周囲温度（θａ）であ
ることを特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 パルスモードで経過する部品について、
前記測定電流（Ｉｍ）は、一方の動作パルスから次の動
作パルスまでの期間Ｔ１に部品内に保持され、接合部電
圧値は、２つのパルスの間の接合部温度測定点を決定す
るためにサンプルすべきこの期間Ｔ１の間、持続するこ
とを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項９】 パルス間領域について、前記測定は、前
記温度の測定に必要とされる電流パルスの、時間差をお
いての連続入力によってパルス間領域内でなされること
を特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の方法を実現するため
の装置であって、 マイクロ波部品に入力される、期間を増分するマイクロ
波試験パルスを発生する手段と、 前記部品に測定電流を入力する手段と、 前記部品の接合部電圧を取得する手段と、 前記部品の接合部電圧とその温度との間の対応関係を含
むメモリと、 前記試験プログラムが前記メモリ内に記録され、専用イ
ンタフェースによって前述した手段を制御するプロセッ
サとを含むことを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9915094 | 1999-11-30 | ||
| FR9915094A FR2801681B1 (fr) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Procede et dispositif de mesure de la temperature de composants hyperfrequence |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001228199A true JP2001228199A (ja) | 2001-08-24 |
Family
ID=9552733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000356019A Pending JP2001228199A (ja) | 1999-11-30 | 2000-11-22 | マイクロ波部品の温度を測定する方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6431749B1 (ja) |
| EP (1) | EP1107011A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001228199A (ja) |
| FR (1) | FR2801681B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111220891A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-02 | 楚天龙股份有限公司 | 一种igbt结温测量方法和测量装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6637930B2 (en) * | 2001-10-02 | 2003-10-28 | International Rectifier Corporation | Method for calculating the temperature rise profile of a power MOSFET |
| US6753807B1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-06-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Combination N-way power divider/combiner and noninvasive reflected power detection |
| CN102636291B (zh) * | 2011-02-15 | 2013-12-25 | 三一电气有限责任公司 | 一种igbt结温检测装置及其方法 |
| EP2615467B1 (en) | 2012-01-11 | 2014-06-18 | ABB Research Ltd. | System and method for monitoring in real time the operating state of an IGBT device |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5221772A (en) * | 1975-08-12 | 1977-02-18 | Toshiba Corp | Measuring system for working temperature of semiconductor element |
| JPH09304471A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Tabai Espec Corp | 試料実測式環境試験装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2629597B1 (fr) * | 1988-04-01 | 1990-12-07 | Thomson Csf | Dispositif et procede de mesure thermique d'un transistor bipolaire en fonctionnement |
| FR2680587B1 (fr) | 1991-08-23 | 1993-10-15 | Thomson Csf | Procede et dispositif de commande et regulation. |
| DE69433701T2 (de) * | 1993-11-08 | 2005-03-17 | Honda Giken Kogyo K.K. | Gerät zur Prüfung der elektrischen Bauteile eines Wechselrichters |
-
1999
- 1999-11-30 FR FR9915094A patent/FR2801681B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000356019A patent/JP2001228199A/ja active Pending
- 2000-11-24 EP EP00403300A patent/EP1107011A1/fr not_active Withdrawn
- 2000-11-24 US US09/718,485 patent/US6431749B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221772A (en) * | 1975-08-12 | 1977-02-18 | Toshiba Corp | Measuring system for working temperature of semiconductor element |
| JPH09304471A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Tabai Espec Corp | 試料実測式環境試験装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111220891A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-02 | 楚天龙股份有限公司 | 一种igbt结温测量方法和测量装置 |
| CN111220891B (zh) * | 2020-03-04 | 2022-06-14 | 楚天龙股份有限公司 | 一种igbt结温测量方法和测量装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2801681B1 (fr) | 2002-02-08 |
| EP1107011A1 (fr) | 2001-06-13 |
| US6431749B1 (en) | 2002-08-13 |
| FR2801681A1 (fr) | 2001-06-01 |
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