JP5764347B2 - Intermittent test equipment - Google Patents
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Description
この発明は、断続通電試験装置に関するものである。 The present invention relates to intermittent electrical test device.
パワートランジスタ等の発熱電子デバイス(半導体素子)は、通電した際の熱抵抗、電力損失によって温度が上昇し、劣化する場合がある。このため、発熱電子デバイスの信頼性試験として所謂パワーサイクル試験と呼ばれる断続通電試験(断続負荷動作寿命試験)が行われる。この試験は、発熱電子デバイスへの通電を断続的に行い、そのオン・オフの繰り返し動作による温度変移から発熱電子デバイスの劣化に対する耐性を評価するものである。 A heat-generating electronic device (semiconductor element) such as a power transistor may increase in temperature due to thermal resistance and power loss when energized and deteriorate. For this reason, an intermittent energization test (intermittent load operation life test) called a so-called power cycle test is performed as a reliability test of the heat generating electronic device. This test intermittently energizes the heat-generating electronic device, and evaluates the resistance to deterioration of the heat-generating electronic device from the temperature change caused by repeated ON / OFF operations.
ここで、断続通電試験装置は、発熱電子デバイスの温度が設計値を超えないようにするためや温度降下を促進させるために放熱部材(冷却体)を有している。そして、この放熱部材上に発熱電子デバイスを載置した状態で、発熱電子デバイスに通電を断続的に行い、この発熱電子デバイスの温度を変移させている(例えば、特許文献1参照)。 Here, the intermittent energization test apparatus has a heat radiating member (cooling body) in order to prevent the temperature of the heat generating electronic device from exceeding a design value or to promote a temperature drop. And in the state which mounted the heat generating electronic device on this heat radiating member, electricity supply is intermittently performed to the heat generating electronic device, and the temperature of this heat generating electronic device is changed (for example, refer to patent documents 1).
しかしながら、上述の従来技術にあっては、発熱電子デバイスの温度を上昇させる際、評価に必要な温度に達するように、その発熱電子デバイス自身の熱抵抗と、使用される放熱部材の放熱能力を考慮して発熱電子デバイスに通電を行う必要がある。すなわち、断続通電試験を行うにあたって、発熱電子デバイス単体を温度上昇させる場合と比較して大きな電力が必要になり、電源と線材コストが嵩むという課題がある。 However, in the above-described prior art, when the temperature of the heat generating electronic device is increased, the heat resistance of the heat generating electronic device itself and the heat dissipation capability of the heat dissipation member used are set so as to reach the temperature required for evaluation. It is necessary to energize the heat generating electronic device in consideration. That is, when performing the intermittent energization test, a large amount of electric power is required as compared with the case where the temperature of the heat generating electronic device alone is increased, and there is a problem that the power supply and the wire cost increase.
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、電源と線材コストを抑え、かつ試験サイクルの時間を短縮することができる断続通電試験装置を提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an intermittent energization test apparatus that can reduce power supply and wire cost and shorten the test cycle time.
上記の課題を解決するために、本発明に係る断続通電試験装置は、通電されることによって発熱する発熱電子デバイスに断続的に通電し、そのオン・オフの繰り返し動作による温度変移からの前記発熱電子デバイスの耐性を評価するための断続通電試験装置において、前記発熱電子デバイスに接触することによって、この発熱電子デバイスの放熱を行う2つの部材からなる放熱部材と、2つの前記放熱部材の間に配置され、前記発熱電子デバイスの発熱状態に基づいて、前記発熱電子デバイスに対して前記放熱部材の少なくとも一部を接近・離間させる熱変形部材とを備え、前記熱変形部材は、加熱・冷却に応じて変形するバイメタルからなり、2つの前記放熱部材のうち、一方の放熱部材は前記発熱デバイスに接触し、他方の放熱部材は前記熱変形部材によって前記一方の放熱部材に対して接近・離間し、2つの前記放熱部材のうち、少なくとも何れか一方には、前記熱変形部材に対応する箇所に、この熱変形部材を収容可能な凹部が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an intermittent energization test apparatus according to the present invention intermittently energizes a heat-generating electronic device that generates heat when energized, and the heat generation from temperature transition due to repeated ON / OFF operations. in intermittent energization test device for evaluating the resistance of an electronic device, by contacting the heat-generating electronic device, a heat radiating member made of two members performing heat radiation of the heat generating electronic device, between two of the heat radiating member And a heat deformable member that moves at least a part of the heat dissipating member toward and away from the heat generating electronic device based on a heat generation state of the heat generating electronic device, and the heat deformable member is used for heating and cooling. It consists bimetal accordance with deformation, of the two of the heat radiating member, one of the heat radiating member is in contact with the heating device, the other of the heat radiating member Toward and spaced from the one of the heat radiating member and the by serial thermal deformation member, the two of the heat radiating member, while at least one, at a position corresponding to the thermal deformation member, can accommodate the thermal deformation member A concave portion is formed.
本発明に係る断続通電試験装置は、前記発熱電子デバイスと前記放熱部材との接触部に、グリスを塗布したことを特徴とする。 The intermittent energization test apparatus according to the present invention is characterized in that grease is applied to a contact portion between the heat generating electronic device and the heat dissipation member.
本発明に係る断続通電試験装置において、前記熱変形部材は、前記接近・離間方向に沿う断面形状がZ状となるように形成されていることを特徴とする。 In the intermittent energization test apparatus according to the present invention, the thermal deformation member is formed so that a cross-sectional shape along the approaching / separating direction is Z-shaped .
本発明によれば、発熱電子デバイスに通電し、この発熱電子デバイスの温度を上昇させる際に発熱電子デバイスと放熱部材とを離間させることができる。このため、発熱電子デバイスの温度を上昇させる際、放熱部材の放熱能力を考慮する必要がなく、効率よく発熱電子デバイスの温度を上昇させることができる。よって、電源と線材コストを抑えた断続通電試験装置を提供することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when it supplies with electricity to a heat generating electronic device and raises the temperature of this heat generating electronic device, a heat generating electronic device and a thermal radiation member can be spaced apart. For this reason, when raising the temperature of a heat-emitting electronic device, it is not necessary to consider the heat dissipation capability of a heat radiating member, and the temperature of a heat-generating electronic device can be raised efficiently. Therefore, it is possible to provide an intermittent energization test apparatus that suppresses the power supply and wire cost.
一方、発熱電子デバイスの温度を降下させる際に発熱電子デバイスと放熱部材とを接触させることができる。すなわち、発熱電子デバイスへの通電を遮断し、この発熱電子デバイスの温度を降下させる際、放熱部材を用いて効率よく発熱電子デバイスを冷却させることができる。このため、発熱電子デバイスの冷却時間を短縮することができ、試験サイクルの時間を短縮することが可能になる。 On the other hand, when the temperature of the heat generating electronic device is lowered, the heat generating electronic device and the heat radiating member can be brought into contact with each other. That is, when the energization of the heat generating electronic device is interrupted and the temperature of the heat generating electronic device is lowered, the heat generating electronic device can be efficiently cooled using the heat dissipation member. For this reason, the cooling time of the heat generating electronic device can be shortened, and the test cycle time can be shortened.
(第1参考例)
(断続通電試験装置)
次に、この発明の第1参考例を図1〜図3に基づいて説明する。
図1は、断続通電試験装置の概略構成図である。
同図に示すように、断続通電試験装置1は、半導体パッケージ2に断続的に通電を行う電源3と、半導体パッケージ2を不図示のボルト等を用いて締結固定可能な放熱ユニット4とを備えている。
(First Reference Example )
(Intermittent test equipment)
Next, a first reference example of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an intermittent energization test apparatus.
As shown in FIG. 1, the intermittent energization test apparatus 1 includes a
放熱ユニット4は、互いに接近・離間可能な2つの放熱板5,6と、これら2つの放熱板5,6を連結する複数(例えば、この第1参考例では2つ)のバイメタル7とにより構成されている。
2つの放熱板5,6は、例えばアルミにより板状に形成されたものであって、2つの放熱板5,6のうちの一方の放熱板5に、半導体パッケージ2が締結固定されている。また、各放熱板5,6の合わせ面5a,6aは、それぞれ平坦に形成されており、各合わせ面5a,6aに、それぞれ放熱グリス8が塗布されている。
The heat dissipating unit 4 includes two
The two
バイメタル7は、熱膨張率が異なる異種金属板を貼り合わせ、断面略Z状に形成されたものであって、温度変化に応じて伸縮変形するようになっている。すなわち、バイメタル7は、温度が所定値以上(例えば、約75℃以上)になると伸長変形する一方、温度が所定値を下回ると収縮変形する。
The
(半導体パッケージ)
半導体パッケージ2は、板状のヒートシンク9上に基板10を載置し、さらに基板10上に半導体チップ11を実装したものを封止樹脂12に樹脂封止したものである。半導体チップ11は、例えばダイオードやトランジスタ等の半導体素子であって、平面視略矩形状に形成されている。そして、その上面に電極を有しており、この電極と封止樹脂12から外部に突出するリード13とが接続子14を介して電気的に接続されている。リード13に、電源3から延びるハーネス3aが接続されるようになっている。
ヒートシンク9は、半導体パッケージ2(半導体チップ11)で生じた熱を、効率よく放熱板5に伝達するためのものであって、ヒートシンク9を放熱板5側に向けた状態で、この放熱板5に半導体パッケージ2が固定される。
(Semiconductor package)
The
The
(断続通電試験方法、および断続通電試験装置の動作)
次に、図1、図2に基づいて、断続通電試験装置1を用いた断続通電試験方法について説明する。
図2は、断続通電試験装置の概略構成図であって、バイメタルが収縮変形している状態を示す。
ここで、断続通電試験方法では、半導体パッケージ2に電流を供給する通電状態と、半導体パッケージ2への電流の供給を停止する非通電状態とを1つのサイクルとし、これを例えば1万回まで実施する。そして、通電状態時の半導体パッケージ2の所望の温度を例えば約110℃程度に設定する。
(Intermittent conduction test method and operation of intermittent conduction test equipment)
Next, an intermittent energization test method using the intermittent energization test apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the intermittent energization test apparatus and shows a state where the bimetal is contracted and deformed.
Here, in the intermittent energization test method, an energized state in which current is supplied to the
すなわち、断続通電試験方法は、電源3により半導体パッケージ2に電流を供給した後(通電状態)、半導体パッケージ2が所望の温度(例えば、約110℃)に達すると、半導体パッケージ2への電流の供給を停止する(非通電状態)。そして、半導体パッケージ2の温度が所定値(例えば、約25℃)まで冷却された後、再び通電状態とし、これを繰り返すことにより行われる。
That is, in the intermittent energization test method, after a current is supplied to the
次に、断続通電試験における断続通電試験装置1の挙動について説明する。
図2に示すように、半導体パッケージ2に電流を供給する前は、半導体パッケージ2が冷却されており、バイメタル7が収縮変形した状態になっている。バイメタル7が収縮変形した状態では、2つの放熱板5,6が互いに接近し、重ね合わさった状態になっている。このとき、各放熱板5,6の合わせ面5a,6aには、それぞれ放熱グリス8が塗布されているので、互いの放熱板5,6の密接性が高まり、この放熱板5,6間において、良好に熱伝達が行われる。
Next, the behavior of the intermittent energization test apparatus 1 in the intermittent energization test will be described.
As shown in FIG. 2, before supplying current to the
この状態から、電源3によって半導体パッケージ2に電流を供給すると、半導体パッケージ2が発熱する。すると、この半導体パッケージ2の温度がヒートシンク9を介して一方の放熱板5に伝達され、さらにバイメタル7に伝達される。バイメタル7は、例えば、温度が約75℃以上に上昇すると伸長変形するようになっている。このため、バイメタル7の伸長変形により、図1に示すように、2つの放熱板5,6が離間する。
From this state, when a current is supplied to the
互いの放熱板5,6が離間すると、この間の熱伝達が行われなくなるので、放熱ユニット4の放熱能力が低下する。放熱能力が低下することにより、一方の放熱板5に取り付けられている半導体パッケージ2の温度上昇速度が速まる。
この後、半導体パッケージ2が所望の温度(例えば、約110℃程度)に達すると、半導体パッケージ2への電流の供給を停止する。そして、半導体パッケージ2がヒートシンク9、および一方の放熱板5を介して放熱される。
If the
Thereafter, when the
ここで、半導体パッケージ2が冷却されるのと同時に、バイメタル7も冷却される。バイメタル7が冷却されて所定の温度(例えば、約75℃程度)を下回ると、バイメタル7が再び収縮変形する。すると、図2に示すように、2つの放熱板5,6が互いに接近して重ね合わさり、半導体チップ11に対する放熱面積が増大する。このため、半導体パッケージ2の冷却が促進される。
Here, at the same time as the
(効果)
したがって、上述の第1参考例によれば、半導体パッケージ2を冷却するための放熱ユニット4を、互いに接近・離間可能な2つの放熱板5,6と、これら2つの放熱板5,6を連結する複数(例えば、この第1参考例では2つ)のバイメタル7とにより構成し、通電状態にして半導体パッケージ2を加熱する際、2つの放熱板5,6を離間させ、放熱ユニット4の放熱能力を低下させて半導体パッケージ2の発熱を促進させることができる。このため、効率よく半導体パッケージ2の温度を上昇させることができ、電源3のコストや、この電源3から延びるハーネス3a、およびリード13等の線材のコストを抑えた断続通電試験装置1を提供することが可能になる。
(effect)
Therefore, according to the first reference example described above, the heat radiating unit 4 for cooling the
一方、非通電状態にして半導体パッケージ2を冷却する際、2つの放熱板5,6を重ね合わせ、放熱ユニット4の放熱能力を高めて半導体パッケージ2の冷却を促進させることができる。このため、効率よく半導体パッケージ2の温度を下降させることができる。よって、半導体パッケージ2の冷却時間を短縮することができ、断続通電試験サイクルの時間を短縮することが可能になる。
On the other hand, when the
より詳しく、図3に基づいて説明する。
図3は、縦軸を半導体パッケージ2の温度(Tj)とし、横軸を時間とした場合の半導体パッケージの温度変化を従来と第1参考例とで比較したグラフである。
ここで、図3中、破線は、半導体パッケージ2に放熱板等の放熱部材を取り付けずに通電状態、および非通電状態とした場合を示す(以下、「放熱板未使用の場合」という)。
また、図3中、2点鎖線は、2つの放熱板5,6を、バイメタル7を介さずに重ね合わせたものを半導体パッケージ2に取り付け、この半導体パッケージ2を通電状態、および非通電状態とした場合を示す(以下、「バイメタル未使用の場合」という)。
This will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 3 is a graph comparing the temperature change of the semiconductor package between the conventional example and the first reference example , where the vertical axis represents the temperature (Tj) of the
Here, the broken lines in FIG. 3 indicate the case where the
Also, in FIG. 3, a two-dot chain line indicates that two
同図に示すように、放熱板未使用の場合、半導体パッケージ2単体分の放熱能力しかないので、半導体パッケージ2に電流を供給すると、速やかに半導体パッケージ2の温度が上昇していくことが確認できる。そして、半導体パッケージ2の温度が所望の温度(例えば、約110℃以上)に達し、半導体パッケージ2への電流の供給を停止した後は、放熱板が取り付けられていない分、放熱能力が低いので、半導体パッケージ2を所定の温度(例えば、約25℃)まで冷却させるために時間がかかってしまうことが確認できる。
As shown in the figure, it is confirmed that when the heat sink is not used, the
また、バイメタル未使用の場合、2つの放熱板5,6による放熱能力が高いので、速やかに半導体パッケージ2が冷却されることが確認できる。しかしながら、2つの放熱板5,6による放熱能力が高いために、通電状態において、半導体パッケージ2を所望の温度まで上昇させることが困難であることが確認できる。
Further, when the bimetal is not used, it is possible to quickly confirm that the
これに対し、本第1参考例では、半導体パッケージ2に電流を供給し始めた時点では、この半導体パッケージ2の温度上昇がバイメタル未使用とほぼ同じような推移をたどるが、バイメタル7が所定の温度以上(例えば、75℃以上)に上昇すると、伸長変形し、2つの放熱板5,6が離間して放熱ユニット4の放熱能力が低下する。
このため、半導体パッケージ2の温度が所定値以上(例えば、75℃以上)に達すると、その後、バイメタル未使用の場合と比較して半導体パッケージ2の温度上昇が促進されることが確認できる(図3中SO1参照)。よって、必要以上に電源3のサイズを大きく設定する必要がなく、また、電源3から延びるハーネス3aやリード13等の線材の線径を太くする等の必要がなくなる。
On the other hand, in the first reference example , when the current starts to be supplied to the
For this reason, when the temperature of the
さらに、半導体パッケージ2への電流の供給を停止し、半導体パッケージ2の放熱を開始し始めた時点では、2つの放熱板5,6が離間した状態のままなので、半導体パッケージ2の温度下降は放熱板未使用の場合とほぼ同じような推移をたどる。しかしながら、バイメタル7が冷却されて所定の温度(例えば、約75℃程度)を下回ると、バイメタル7が再び収縮変形し、放熱ユニット4の放熱能力が高まる。すると、半導体パッケージ2の冷却が促進される(図3中SO2参照)。このため、結果的に放熱板未使用の場合と比較して半導体パッケージ2の冷却時間を短縮することができる。
Further, when the supply of current to the
(実施形態)
なお、上述の第1参考例では、放熱ユニット4を構成する2つの放熱板5,6の合わせ面5a,6aがそれぞれ平坦に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、図4に示すように、2つの放熱板5,6のうち、他方の放熱板6のバイメタル7に対応する箇所に、このバイメタル7を収納可能な凹部15を形成してもよい。凹部15を形成することにより、バイメタル7が収縮変形した際の2つの放熱板5,6の密接性を高めることができる。
(Embodiment)
In the first reference example described above, the case where the mating surfaces 5a and 6a of the two
(第2参考例)
次に、この発明の第2参考例を図5、図6に基づいて説明する。なお、第1参考例と同一態様には、同一符号を付して説明する。
図5、図6は、この第2参考例における断続通電試験装置の概略構成図である。
図5、図6に示すように、この第2参考例の断続通電試験装置21と前述の第1参考例の断続通電試験装置1との相違点は、前述の第1参考例の断続通電試験装置1の放熱ユニット4と、この第2参考例の断続通電試験装置21の放熱ユニット24との構成が異なる点にある(以下の参考例についても同様)。
(Second reference example )
Next, a second reference example of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same aspect as a 1st reference example .
5 and 6 are schematic configuration diagrams of the intermittent energization testing apparatus in the second reference example .
As shown in FIGS. 5 and 6, the difference from the intermittent energizing test apparatus 1 of the second first reference example intermittent
すなわち、放熱ユニット24は、放熱板25と、この放熱板25上に設けられた平板状のバイメタル27とにより構成され、このバイメタル27上に半導体パッケージ2が取り付けられるようになっている。放熱板25は、例えばアルミにより板状に形成されたものである。
図5に示すように、バイメタル27は、温度が所定値以上(例えば、約75℃以上)になると、中央部の大部分が膨出するように湾曲変形する一方、図6に示すように、温度が所定値を下回ると平坦になるように変形する。
That is, the
As shown in FIG. 5, the bimetal 27 is curved and deformed so that most of the central portion swells when the temperature reaches a predetermined value or higher (for example, about 75 ° C. or higher). When the temperature falls below a predetermined value, it deforms so as to become flat.
このような構成のもと、電源3によって半導体パッケージ2に電流が供給されると、半導体パッケージ2が発熱し、この熱がバイメタル27へと伝達される。そして、バイメタル27の温度が所定値(例えば、約75℃程度)以上に上昇すると、バイメタル27が湾曲変形する。すると、図5に示すように、放熱板25から半導体パッケージ2が離間する。
Under such a configuration, when a current is supplied to the
一方、半導体パッケージ2が所望の温度(例えば、約110℃程度)に達すると、半導体パッケージ2への電流の供給を停止し、半導体パッケージ2の放熱が開始される。このとき、バイメタル27も放熱されるので、このバイメタル27の温度が所定値(例えば、約75℃程度)を下回ると、バイメタル27が再び平坦になるように変形する(図6参照)。
ここで、バイメタル27が平坦に変形すると、このバイメタル27と半導体パッケージ2との接触面積が増大すると共に、バイメタル27と放熱板25との接触面積が増大する。このため、半導体パッケージ2の熱が、バイメタル27を介して放熱板25に効率よく伝達される。
On the other hand, when the
Here, when the bimetal 27 is deformed flat, the contact area between the bimetal 27 and the
なお、半導体パッケージ2とバイメタル27との各接触面2a,27a、およびバイメタル27と放熱板25との各接触面27b,25aに、それぞれ不図示の放熱グリスを塗布することが望ましい。このように構成することで、半導体パッケージ2からバイメタル27への熱伝達、およびバイメタル27から放熱板25への熱伝達を効率よく行うことが可能になる。
It is desirable to apply heat-dissipating grease (not shown) to the contact surfaces 2a and 27a between the
したがって、上述の第2参考例によれば、前述の第1参考例と同様の効果を奏することができる。また、前述の第1参考例の断続通電試験装置1と比較して、さらに断続通電試験装置21の構造を簡素化できる。このため、装置の製造コストを低減することが可能になる。
Therefore, according to the second reference example described above, the same effects as those of the first reference example described above can be achieved. Further, the structure of the intermittent
なお、上述の第1参考例では、2つの放熱板5,6を接近・離間させるためにバイメタル7を使用し、第2参考例では、半導体パッケージ2と放熱板25とを接近・離間させるためにバイメタル27を使用した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、温度に応じて変形する素材を採用すればよい。例えば、バイメタル7,27に代わって、形状記憶合金を用いてもよい。
In the first reference example described above, the
(第3参考例)
次に、この発明の第3参考例を図7に基づいて説明する。
図7は、この第3参考例における断続通電試験装置の概略構成図である。
同図に示すように、断続通電試験装置31の放熱ユニット34は、互いに接近・離間可能な2つの放熱板5,6と、これら2つの放熱板5,6を連結する駆動部45と、半導体パッケージ2の温度を検出する温度センサ46と、この温度センサ46の検出結果に基づいて、駆動部45の駆動制御を行う制御部47とを備えている。
(Third reference example )
Next, a third reference example of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the intermittent energization test apparatus in the third reference example .
As shown in the figure, the
2つの放熱板5,6のうちの一方の放熱板5には、半導体パッケージ2が締結固定されている。また、各放熱板5,6の合わせ面5a,6aは、それぞれ平坦に形成されており、各合わせ面5a,6aに、それぞれ放熱グリス8が塗布されている。
駆動部45は、不図示のアクチュエータを備えており、このアクチュエータが動作することにより、2つの放熱板5,6が互いに接近したり、離間したりするようになっている。
The
The
温度センサ46は、検出した半導体パッケージ2の温度を信号として制御部47に出力する。
制御部47は、温度センサ46からの出力信号が入力される入力部48と、予め閾値温度Tが記憶されている記憶部49と、記憶部49に記憶された閾値温度Tと入力部48に入力された半導体パッケージ2の温度とを比較する比較部50と、この比較部50の比較結果に基づいて駆動部45に制御信号を出力する出力部51とを有している。
The
The
ここで、記憶部49に記憶されている閾値温度Tは、例えば、約75℃程度に設定されている。そして、入力部48に入力された半導体パッケージ2の温度が閾値温度T以上の場合、出力部51から駆動部45に、2つの放熱板5,6を離間させる制御信号を出力するようになっている。一方、入力部48に入力された半導体パッケージ2の温度が閾値温度Tを下回る場合、出力部51から駆動部45に、2つの放熱板5,6を接近させる制御信号を出力するようになっている。
Here, the threshold temperature T stored in the
より詳しく、断続通電試験装置31の動作について説明する。
ここで、まず、電源3によって、半導体パッケージ2に電流を供給する前は、半導体パッケージ2が冷却されており、制御部47の出力部51から駆動部45に2つの放熱板5,6が接近するように制御信号が出力される。そして、2つの放熱板5,6が互いに接近して重ね合わさった状態になる。
The operation of the intermittent
Here, first, before the current is supplied to the
この状態から、電源3によって半導体パッケージ2に電流を供給すると、半導体パッケージ2が発熱する。そして、比較部50において、半導体パッケージ2の温度が記憶部49の閾値温度T以上に達したと判断された場合、出力部51から駆動部45に2つの放熱板5,6を互いに離間させる制御信号が出力される。そして、2つの放熱板5,6が互いに離間される。
From this state, when a current is supplied to the
この後、半導体パッケージ2が所望の温度(例えば、約110℃程度)に達すると、半導体パッケージ2への電流の供給を停止し、半導体パッケージ2の放熱が開始される。そして、半導体パッケージ2が冷却され、比較部50において、半導体パッケージ2の温度が記憶部49の閾値温度Tを下回ったと判断された場合、出力部51から駆動部45に、再び2つの放熱板5,6を互いに接近するように制御信号が出力される。すると、2つの放熱板5,6が互いに接近して重ね合わさり、半導体チップ11に対する放熱面積が増大し、半導体チップ11の冷却が促進される。
Thereafter, when the
したがって、上述の第3参考例によれば、前述の第1参考例と同様の効果を奏することができる。また、断続通電試験装置31に、2つの放熱板5,6を接近・離間させる駆動部45と、温度センサ46の検出結果に基づいて、駆動部45の駆動制御を行う制御部47とを設けることにより、2つの放熱板5,6を接近・離間させるタイミングを決定するための半導体チップ11の設定温度を容易に変更することができる。このため、半導体チップ11を発熱させるために要する時間や放熱させるために要する時間をより細かく制御することが可能になり、さらに断続通電試験サイクルの時間を短縮することが可能になる。
Therefore, according to the third reference example described above, the same effects as those of the first reference example described above can be achieved. In addition, the intermittent
なお、上述の第3参考例では、制御部47の記憶部49に予め閾値温度Tが記憶されており、温度センサ46により検出された半導体パッケージ2の温度が、閾値温度T以上になると2つの放熱板5,6が互いに離間する一方、閾値温度Tを下回ると2つの放熱板5,6が互いに接近する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、記憶部49に、2つの放熱板5,6を互いに接近させる第1閾値温度T1と、2つの放熱板5,6を離間させる第2閾値温度T2とをそれぞれ別々に設定してもよい(図7における2点鎖線参照)。
In the third reference example described above, the threshold temperature T is stored in advance in the
このように構成することで、半導体チップ11を発熱させるために要する時間や放熱させるために要する時間をより細かく制御することが可能になり、さらに断続通電試験サイクルの時間を短縮することが可能になる。
With this configuration, it is possible to more precisely control the time required to heat the
例えば、第1閾値温度T1を第2閾値温度T2よりも低く設定すると、断続通電試験において、半導体パッケージ2に電流を供給する通電状態時に、2つの放熱板5,6を離間させるタイミングが上述の第3参考例のタイミングと比較して速くなる。このため、半導体チップ11の発熱がさらに促進され、半導体チップ11を所望の温度まで上昇させる時間を短縮することができる。
一方、第2閾値温度T2は第1閾値温度T1よりも高く設定されているので、半導体パッケージ2への電流の供給を停止する非通電状態において、2つの放熱板5,6を互いに接近させるタイミングが上述の第3参考例のタイミングと比較して速くなる。このため、半導体チップ11の放熱が促進され、半導体チップ11の放熱時間をさらに短縮することができる。
For example, when the first threshold temperature T1 is set lower than the second threshold temperature T2, the timing at which the two
On the other hand, since the second threshold temperature T2 is set to be higher than the first threshold temperature T1, in the non-energized state in which the supply of current to the
(第4参考例)
次に、この発明の第4参考例を図8に基づいて説明する。
図8は、この第4参考例における断続通電試験装置の概略構成図である。
同図に示すように、この第4参考例の断続通電試験装置61と前述の第3参考例の断続通電試験装置31との相違点は、第3参考例の断続通電試験装置31が半導体パッケージ2の温度に基づいて2つの放熱板5,6を接近・離間させるのに対し、第4参考例の断続通電試験装置61は、半導体パッケージ2への通電状態に基づいて2つの放熱板5,6を接近・離間させる点にある。
(4th reference example )
Next, a fourth reference example of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the intermittent energization test apparatus in the fourth reference example .
As shown in the figure, the fourth difference between the intermittent
すなわち、断続通電試験装置61の放熱ユニット64は、互いに接近・離間可能な2つの放熱板5,6と、これら2つの放熱板5,6を連結する駆動部45と、電源3のオン・オフを検出する通電検出センサ66と、この通電検出センサ66の検出結果に基づいて、駆動部45の駆動制御を行う制御部67とを備えている。
通電検出センサ66は、例えば電源3に取り付けられており、電源3のオン・オフ状態を検出した後、この検出結果を信号として制御部67に出力するようになっている。
That is, the
The
制御部67は、通電検出センサ66からの出力信号が入力される入力部48と、この入力部48に入力された信号に基づいて駆動部45に駆動信号を出力する出力部69とを有している。出力部69は、電源3がオンのとき、2つの放熱板5,6を離間させる制御信号を、駆動部45に出力する。また、電源3がオフのとき、2つの放熱板5,6を接近させる制御信号を出力する。
The
したがって、上述の第4参考例によれば、前述の第1参考例と同様の効果を奏することができる。
また、電源3のオン・オフに基づいて2つの放熱板5,6を接近・離間させるので、断続通電試験において、通電状態にして半導体パッケージ2の温度を上昇させる場合、通電状態開始時から放熱ユニット64の放熱能力を低下させることができる。一方、非通電状態にして半導体パッケージ2を冷却する場合、非通電状態開始時から放熱ユニット64の放熱能力を高めることができる。
このため、半導体パッケージ2の温度を速やかに上昇させたり、速やかに下降させたりすることができるので、さらに断続通電試験サイクルの時間を短縮することが可能になる。
Therefore, according to the above-described fourth reference example , the same effects as in the above-described first reference example can be achieved.
In addition, since the two
For this reason, since the temperature of the
なお、上述の第3参考例、および第4参考例では、2つの放熱板5,6の間に駆動部45を設け、2つの放熱板5,6を接近・離間させる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、一体化された放熱板5,6のうちの放熱板5と半導体パッケージ2との間に駆動部45を設け、放熱板5と半導体パッケージ2とを接近・離間させるように構成してもよい。この場合、放熱板5に半導体パッケージ2が接近した状態で、この半導体パッケージ2と放熱板5とが互いに接触するように構成する。
例えば、前述の第2参考例に、第3参考例の断続通電試験装置31、または第4参考例の断続通電試験装置61を採用してもよい。すなわち、図5、図6に示す第2参考例のバイメタル27に代わって、駆動部45を設けるように構成してもよい。
In the third reference example and the fourth reference example described above, the case where the
For example, the intermittent
また、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、断続通電試験装置1,21,31,61によって試験を行うための被試験モジュールが半導体パッケージ2であり、この半導体パッケージ2は、ヒートシンク9上に基板10を載置し、さらに基板10上に半導体チップ11を実装したものを封止樹脂12に樹脂封止したものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、被試験モジュールは、通電されることによって発熱する電子デバイスであればよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the module under test for testing by the intermittent
さらに、上述の実施形態では、放熱板5,6,25は、例えばアルミにより板状に形成されたものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、放熱板5,6,25は、半導体パッケージ2の発熱を放熱可能な部材で形成されていればよい。例えば、アルミに代わって銅などで放熱板5,6,25を形成してもよい。
Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the case where the
1,21,31,61 断続通電試験装置
2 半導体パッケージ
2a,25a,27a,27b 接触面(接触部)
3 電源
4,24,34,64 放熱ユニット
5,6 ,25 放熱板(放熱部材)
5a,6a 合わせ面(接触部)
7,27 バイメタル
8 放熱グリス(グリス)
45 駆動部
46 温度センサ(検出部)
47 制御部
48,68 入力部
49 記憶部
50 比較部
51,69 出力部
66 通電検出センサ
T 閾値温度
T1 第1閾値温度(第1温度)
t2 第2閾値温度(第2温度)
1, 21, 31, 61
3
5a, 6a Mating surface (contact part)
7,27
45
47
t2 Second threshold temperature (second temperature)
Claims (3)
前記発熱電子デバイスに接触することによって、この発熱電子デバイスの放熱を行う2つの部材からなる放熱部材と、
2つの前記放熱部材の間に配置され、前記発熱電子デバイスの発熱状態に基づいて、前記発熱電子デバイスに対して前記放熱部材の少なくとも一部を接近・離間させる熱変形部材とを備え、
前記熱変形部材は、加熱・冷却に応じて変形するバイメタルからなり、
2つの前記放熱部材のうち、一方の放熱部材は前記発熱デバイスに接触し、他方の放熱部材は前記熱変形部材によって前記一方の放熱部材に対して接近・離間し、
2つの前記放熱部材のうち、少なくとも何れか一方には、前記熱変形部材に対応する箇所に、この熱変形部材を収容可能な凹部が形成されていることを特徴とする断続通電試験装置。 In an intermittent energization test apparatus for intermittently energizing a heat generating electronic device that generates heat by being energized, and evaluating the resistance of the heat generating electronic device from a temperature change due to repeated on / off operation thereof,
A heat dissipating member consisting of two members that dissipate heat of the heat generating electronic device by contacting the heat generating electronic device;
A heat-deformable member that is disposed between the two heat-dissipating members , and that causes at least a part of the heat-dissipating member to approach or separate from the heat-generating electronic device based on the heat generation state of the heat-generating electronic device,
The thermally deformable member is made of a bimetal that deforms in response to heating and cooling,
Of the two heat dissipating members, one heat dissipating member contacts the heat generating device, and the other heat dissipating member approaches / separates the one heat dissipating member by the thermal deformation member,
An intermittent energization test apparatus characterized in that at least one of the two heat dissipating members has a recess capable of accommodating the heat deforming member at a location corresponding to the heat deforming member.
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