JPH05203698A - Ｍｅｓｆｅｔの熱抵抗測定方法 - Google Patents
Ｍｅｓｆｅｔの熱抵抗測定方法Info
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- JPH05203698A JPH05203698A JP1188192A JP1188192A JPH05203698A JP H05203698 A JPH05203698 A JP H05203698A JP 1188192 A JP1188192 A JP 1188192A JP 1188192 A JP1188192 A JP 1188192A JP H05203698 A JPH05203698 A JP H05203698A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 チャネル温度の低下による温度補正をするこ
となく、正確な熱抵抗値を算出する。 【構成】 一定微小電流の連続パルスＩG をＭＥＳＦＥ
Ｔ１のゲート・ソース間に印加すると同時にそのゲート
・ソース間電圧ＶGS１を測定する。連続パルスＩG を印
加しつつ、電圧源４３によってＭＥＳＦＥＴ１に一定時
間、ドレイン電圧を印加してチャネル温度を上昇させ、
該ドレイン電圧の印加終了直後におけるゲート・ソース
間電圧ＶGS２を測定する。そして、電圧差ＶGS１−ＶGS
２と、予め求めておいたＭＥＳＦＥＴ１の温度係数と、
印加電力とを用いて、ＭＥＳＦＥＴ１の熱抵抗値を算出
する。
となく、正確な熱抵抗値を算出する。 【構成】 一定微小電流の連続パルスＩG をＭＥＳＦＥ
Ｔ１のゲート・ソース間に印加すると同時にそのゲート
・ソース間電圧ＶGS１を測定する。連続パルスＩG を印
加しつつ、電圧源４３によってＭＥＳＦＥＴ１に一定時
間、ドレイン電圧を印加してチャネル温度を上昇させ、
該ドレイン電圧の印加終了直後におけるゲート・ソース
間電圧ＶGS２を測定する。そして、電圧差ＶGS１−ＶGS
２と、予め求めておいたＭＥＳＦＥＴ１の温度係数と、
印加電力とを用いて、ＭＥＳＦＥＴ１の熱抵抗値を算出
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｇa Ａs 等の化合物半
導体等を用いたＭＥＳＦＥＴ（metal semiconductor fi
eld effect transistor ；ショットキー障壁ゲート電界
効果トランジスタ）の熱抵抗を測定するＭＥＳＦＥＴの
熱抵抗測定方法に関するものである。
導体等を用いたＭＥＳＦＥＴ（metal semiconductor fi
eld effect transistor ；ショットキー障壁ゲート電界
効果トランジスタ）の熱抵抗を測定するＭＥＳＦＥＴの
熱抵抗測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献；「マイクロ波トランジスタ測定方法」（１９９
０）日本電子機械工業会（ＥＩＡＪ）“ＥＤ−４３５７
２．７熱抵抗測定方法”Ｐ．１６−２０ 図２は、前記文献に記載された従来のＧa Ａs ＭＥＳＦ
ＥＴの熱測定方法に用いられる測定回路の回路図であ
る。
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献；「マイクロ波トランジスタ測定方法」（１９９
０）日本電子機械工業会（ＥＩＡＪ）“ＥＤ−４３５７
２．７熱抵抗測定方法”Ｐ．１６−２０ 図２は、前記文献に記載された従来のＧa Ａs ＭＥＳＦ
ＥＴの熱測定方法に用いられる測定回路の回路図であ
る。
【０００３】この測定回路は、Ｇa Ａs のＭＥＳＦＥＴ
１の熱抵抗を測定する回路であり、スイッチ１１，１
２，１３、電圧計１４，１５、電流計１６，１７、電圧
源１８，１９、保護抵抗２０、及び電流源２１を備えて
いる。
１の熱抵抗を測定する回路であり、スイッチ１１，１
２，１３、電圧計１４，１５、電流計１６，１７、電圧
源１８，１９、保護抵抗２０、及び電流源２１を備えて
いる。
【０００４】ＭＥＳＦＥＴ１のゲートＧとソースＳ間に
はそのゲート・ソース間電圧ＶGSを測定するための電圧
計１４が並列に接続されると共に、ゲート電流ＩG を測
定するための電流計１６が直列に接続されている。電流
計１６には、スイッチ１１を介して、保護抵抗２０とシ
ョットキー接合の順方向電流を与えるための電流源２１
とが直列に接続され、その電流源２１がＭＥＳＦＥＴ１
のソースＳに接続されている。また、電流計１６は、ス
イッチ１２を介して、ＭＥＳＦＥＴ１を動作させるため
のバイアス電圧印加用の電圧源１８が接続され、その電
圧源１８が該ＭＥＳＦＥＴ１のソースＳに接続されてい
る。ＭＥＳＦＥＴ１のドレインＤとソースＳには、ドレ
イン電流ＩD 測定用の電流計１７とドレイン・ソース間
電圧ＶDS測定用の電圧計１５が接続されている。電圧計
１５の入出力間には、スイッチ１３と、ＭＥＳＦＥＴ１
のチャネル温度を上昇させるための電圧を印加する電圧
源１９とが、接続されている。電圧計１５及び電流計１
７により、ＭＥＳＦＥＴ１の印加電力を算出できるよう
になっている。
はそのゲート・ソース間電圧ＶGSを測定するための電圧
計１４が並列に接続されると共に、ゲート電流ＩG を測
定するための電流計１６が直列に接続されている。電流
計１６には、スイッチ１１を介して、保護抵抗２０とシ
ョットキー接合の順方向電流を与えるための電流源２１
とが直列に接続され、その電流源２１がＭＥＳＦＥＴ１
のソースＳに接続されている。また、電流計１６は、ス
イッチ１２を介して、ＭＥＳＦＥＴ１を動作させるため
のバイアス電圧印加用の電圧源１８が接続され、その電
圧源１８が該ＭＥＳＦＥＴ１のソースＳに接続されてい
る。ＭＥＳＦＥＴ１のドレインＤとソースＳには、ドレ
イン電流ＩD 測定用の電流計１７とドレイン・ソース間
電圧ＶDS測定用の電圧計１５が接続されている。電圧計
１５の入出力間には、スイッチ１３と、ＭＥＳＦＥＴ１
のチャネル温度を上昇させるための電圧を印加する電圧
源１９とが、接続されている。電圧計１５及び電流計１
７により、ＭＥＳＦＥＴ１の印加電力を算出できるよう
になっている。
【０００５】図３は、図２の測定回路を用いてＭＥＳＦ
ＥＴ１の熱抵抗を測定したときの波形図であり、この図
を参照しつつ、従来の熱抵抗測定方法を説明する。な
お、図３中のＴ１〜Ｔ６は時刻、τ１〜τ４は時間、Ｖ
GS１，ＶGS２はＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間電圧
である。時刻Ｔ１でスイッチ１１をオンし、このときの
周囲温度によるＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間電圧
ＶGS（＝ＶGS１）を電圧計１４で測定する。スイッチ１
１をオフにした後、時刻Ｔ２でスイッチ１２をオンし、
電圧源１８によってＥＴ１にゲートバイアスを加えた
後、時刻Ｔ３でスイッチＳ１３をオンし、チャネル温度
を上昇させるためのドレイン・ソース間電圧ＶDSを電圧
源１９によって該ＭＥＳＦＥＴ１に加える。このとき、
電圧計１５及び電流計１７により、ドレイン・ソース間
電圧ＶDSとドレイン電流ＩD を測定しておく。
ＥＴ１の熱抵抗を測定したときの波形図であり、この図
を参照しつつ、従来の熱抵抗測定方法を説明する。な
お、図３中のＴ１〜Ｔ６は時刻、τ１〜τ４は時間、Ｖ
GS１，ＶGS２はＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間電圧
である。時刻Ｔ１でスイッチ１１をオンし、このときの
周囲温度によるＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間電圧
ＶGS（＝ＶGS１）を電圧計１４で測定する。スイッチ１
１をオフにした後、時刻Ｔ２でスイッチ１２をオンし、
電圧源１８によってＥＴ１にゲートバイアスを加えた
後、時刻Ｔ３でスイッチＳ１３をオンし、チャネル温度
を上昇させるためのドレイン・ソース間電圧ＶDSを電圧
源１９によって該ＭＥＳＦＥＴ１に加える。このとき、
電圧計１５及び電流計１７により、ドレイン・ソース間
電圧ＶDSとドレイン電流ＩD を測定しておく。
【０００６】電圧源１９によってＭＥＳＦＥＴ１のチャ
ネル温度が充分に上昇した後、時刻Ｔ４でスイッチ１３
をオフにし、続いて時刻Ｔ５でスイッチ１２をオフにす
る。スイッチ１２をオフ状態にしてすぐに時刻Ｔ６でス
イッチ１１をオンし、チャネル温度が上昇したときのゲ
ート・ソース間電圧ＶGS（＝ＶGS２）を電圧計１４で測
定し、スイッチ１１をオフにする。そして、予め測定し
ておいたゲート・ソース間電圧ＶGSの温度係数ｋと、電
圧差ＶGS２−ＶGS１とから、温度上昇分を求め、この温
度上昇分と、電圧計１５及び電流計１７により測定した
印加電力とから、ＭＥＳＦＥＴ１の熱抵抗を算出する。
ネル温度が充分に上昇した後、時刻Ｔ４でスイッチ１３
をオフにし、続いて時刻Ｔ５でスイッチ１２をオフにす
る。スイッチ１２をオフ状態にしてすぐに時刻Ｔ６でス
イッチ１１をオンし、チャネル温度が上昇したときのゲ
ート・ソース間電圧ＶGS（＝ＶGS２）を電圧計１４で測
定し、スイッチ１１をオフにする。そして、予め測定し
ておいたゲート・ソース間電圧ＶGSの温度係数ｋと、電
圧差ＶGS２−ＶGS１とから、温度上昇分を求め、この温
度上昇分と、電圧計１５及び電流計１７により測定した
印加電力とから、ＭＥＳＦＥＴ１の熱抵抗を算出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱抵抗測定方法では、次のような課題があった。図２の
測定回路を用いた場合、スイッチ１１，１２，１３には
オン，オフの切換えのために遅延時間が生じるため、時
刻Ｔ５でスイッチ１２をオフした後に時刻Ｔ６でスイッ
チ１１をオンにするまでの遅延時間τ４が問題となって
くる。この遅延時間τ４が短ければ短いほど、チャネル
温度の低下が少ないので、正確な熱抵抗値が得られる。
しかし、スイッチング速度には限界があり、例え数msec
であっても、チャネル温度がかなり低下するので、それ
に対する補正をするために図４のような補正曲線が必要
となる。
熱抵抗測定方法では、次のような課題があった。図２の
測定回路を用いた場合、スイッチ１１，１２，１３には
オン，オフの切換えのために遅延時間が生じるため、時
刻Ｔ５でスイッチ１２をオフした後に時刻Ｔ６でスイッ
チ１１をオンにするまでの遅延時間τ４が問題となって
くる。この遅延時間τ４が短ければ短いほど、チャネル
温度の低下が少ないので、正確な熱抵抗値が得られる。
しかし、スイッチング速度には限界があり、例え数msec
であっても、チャネル温度がかなり低下するので、それ
に対する補正をするために図４のような補正曲線が必要
となる。
【０００８】図４は、図２の測定回路に対する補正曲線
であり、横軸に遅延時間τ４、縦軸にチャネル温度増加
分ΔＴchがとられている。遅延時間τ４による誤差を補
正するためには、その遅延時間τ４を変えてチャネル温
度の増加分ΔＴchを数点測定して外挿法により、τ４＝
０のときのチャネル温度の増加分ΔＴcho を求める。そ
して、τ４＝０のときのチャネル温度の増加分ΔＴcho
を真値とすれば、熱抵抗Ｒthは次式より求められる。 Ｒth＝ΔＴcho ／（ＶDS・ＩD ） ・・・（１） ところが、遅延時間τ４が数msec以下という高速動作の
ため、（１）式をコンピュータ等を用いて演算する場
合、正確な演算結果を求めることが難しい。つまり、通
常の測定系では、温度補正が非常に難しく、正確な熱抵
抗値を得ることができなかった。
であり、横軸に遅延時間τ４、縦軸にチャネル温度増加
分ΔＴchがとられている。遅延時間τ４による誤差を補
正するためには、その遅延時間τ４を変えてチャネル温
度の増加分ΔＴchを数点測定して外挿法により、τ４＝
０のときのチャネル温度の増加分ΔＴcho を求める。そ
して、τ４＝０のときのチャネル温度の増加分ΔＴcho
を真値とすれば、熱抵抗Ｒthは次式より求められる。 Ｒth＝ΔＴcho ／（ＶDS・ＩD ） ・・・（１） ところが、遅延時間τ４が数msec以下という高速動作の
ため、（１）式をコンピュータ等を用いて演算する場
合、正確な演算結果を求めることが難しい。つまり、通
常の測定系では、温度補正が非常に難しく、正確な熱抵
抗値を得ることができなかった。
【０００９】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、スイッチ１２，１１による遅延時間τ４のため
に正確な熱抵抗値を求めることが困難であるという点に
ついて解決したＭＥＳＦＥＴの熱抵抗測定方法を提供す
るものである。
として、スイッチ１２，１１による遅延時間τ４のため
に正確な熱抵抗値を求めることが困難であるという点に
ついて解決したＭＥＳＦＥＴの熱抵抗測定方法を提供す
るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、ＭＥＳＦＥＴの熱抵抗値を測定するＭＥ
ＳＦＥＴの熱抵抗測定方法において、前記ＭＥＳＦＥＴ
のチャネル温度上昇が無視できる程度の一定微小電流の
連続パルスを該ＭＥＳＦＥＴのゲート・ケース間に印加
すると同時にそのゲート・ソース間電圧ＶGS１を測定す
る。そして、前記連続パルスを印加しつつ、前記ＭＥＳ
ＦＥＴに一定時間ドレイン電圧を印加してチャネル温度
を上昇させ、該ドレイン電圧の印加終了直後における前
記ゲート・ソース間電圧ＶGS２を測定する。その後、前
記ゲート・ソース間電圧ＶGS１，ＶGS２の電圧差ＶGS１
−ＶGS２と、前記ＭＥＳＦＥＴのチャネル温度に対する
ゲート・ソース間電圧比からなる温度係数と、前記ドレ
イン電圧印加時の印加電力とを用いて、前記ＭＥＳＦＥ
Ｔの熱抵抗を求める。
決するために、ＭＥＳＦＥＴの熱抵抗値を測定するＭＥ
ＳＦＥＴの熱抵抗測定方法において、前記ＭＥＳＦＥＴ
のチャネル温度上昇が無視できる程度の一定微小電流の
連続パルスを該ＭＥＳＦＥＴのゲート・ケース間に印加
すると同時にそのゲート・ソース間電圧ＶGS１を測定す
る。そして、前記連続パルスを印加しつつ、前記ＭＥＳ
ＦＥＴに一定時間ドレイン電圧を印加してチャネル温度
を上昇させ、該ドレイン電圧の印加終了直後における前
記ゲート・ソース間電圧ＶGS２を測定する。その後、前
記ゲート・ソース間電圧ＶGS１，ＶGS２の電圧差ＶGS１
−ＶGS２と、前記ＭＥＳＦＥＴのチャネル温度に対する
ゲート・ソース間電圧比からなる温度係数と、前記ドレ
イン電圧印加時の印加電力とを用いて、前記ＭＥＳＦＥ
Ｔの熱抵抗を求める。
【００１１】
【作用】本発明によれば、以上のようにＭＥＳＦＥＴの
熱抵抗測定方法を構成したので、ＭＥＳＦＥＴの熱抵抗
の測定を行う場合、一定微小電流の連続パルスを該ＭＥ
ＳＦＥＴのゲート・ソース間に印加する。このときのゲ
ート・ソース間電圧ＶGS１を測定しておく。そして、Ｍ
ＥＳＦＥＴに一定時間、ドレイン電圧を印加してチャネ
ル温度を上昇させ、その一定時間終了直後に、連続パル
スによって生じるＭＥＳＦＥＴのゲート・ソース間電圧
ＶGS２を測定する。そして、ゲート・ソース間電圧ＶGS
１，ＶGS２の電圧差ＶGS１−ＶGS２を求め、その電圧差
と、予め求めておいたＭＥＳＦＥＴの温度係数と、該Ｍ
ＥＳＦＥＴの印加電力とを用いて熱抵抗値を算出する。
これにより、チャネル温度の低下による温度補正をする
ことなく、測定値から直接、正確な熱抵抗値が求まる。
従って、前記課題を解決できるのである。
熱抵抗測定方法を構成したので、ＭＥＳＦＥＴの熱抵抗
の測定を行う場合、一定微小電流の連続パルスを該ＭＥ
ＳＦＥＴのゲート・ソース間に印加する。このときのゲ
ート・ソース間電圧ＶGS１を測定しておく。そして、Ｍ
ＥＳＦＥＴに一定時間、ドレイン電圧を印加してチャネ
ル温度を上昇させ、その一定時間終了直後に、連続パル
スによって生じるＭＥＳＦＥＴのゲート・ソース間電圧
ＶGS２を測定する。そして、ゲート・ソース間電圧ＶGS
１，ＶGS２の電圧差ＶGS１−ＶGS２を求め、その電圧差
と、予め求めておいたＭＥＳＦＥＴの温度係数と、該Ｍ
ＥＳＦＥＴの印加電力とを用いて熱抵抗値を算出する。
これにより、チャネル温度の低下による温度補正をする
ことなく、測定値から直接、正確な熱抵抗値が求まる。
従って、前記課題を解決できるのである。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の実施例の熱抵抗測定方法に
用いられる測定回路の回路図である。この測定回路は、
従来と同様に、例えばＧa Ａs からなるＭＥＳＦＥＴ１
の熱抵抗を測定するもので、そのＭＥＳＦＥＴ１のゲー
トＧとソースＳ間にはパルス電源３０が接続されてい
る。パルス電源３０は、ＭＥＳＦＥＴ１のチャネル温度
上昇が無視できる程度の一定微小電流ＩGSF の連続パル
スＩG を該ＭＥＳＦＥＴ１のゲートＧとソースＳ間に印
加すると共に、そのゲート・ソース間電圧ＶGSの測定も
でき、それを連続して行う機能を有している。このパル
ス電源３０は、ＭＥＳＦＥＴ１のゲートＧに連続パルス
ＩG を供給するパルス電流源３１と、該連続パルスＩG
の電流ＩGSF を測定する電流計３２と、ゲート・ソース
間電圧ＶGSを測定する電圧計３３とを有している。
用いられる測定回路の回路図である。この測定回路は、
従来と同様に、例えばＧa Ａs からなるＭＥＳＦＥＴ１
の熱抵抗を測定するもので、そのＭＥＳＦＥＴ１のゲー
トＧとソースＳ間にはパルス電源３０が接続されてい
る。パルス電源３０は、ＭＥＳＦＥＴ１のチャネル温度
上昇が無視できる程度の一定微小電流ＩGSF の連続パル
スＩG を該ＭＥＳＦＥＴ１のゲートＧとソースＳ間に印
加すると共に、そのゲート・ソース間電圧ＶGSの測定も
でき、それを連続して行う機能を有している。このパル
ス電源３０は、ＭＥＳＦＥＴ１のゲートＧに連続パルス
ＩG を供給するパルス電流源３１と、該連続パルスＩG
の電流ＩGSF を測定する電流計３２と、ゲート・ソース
間電圧ＶGSを測定する電圧計３３とを有している。
【００１３】ＭＥＳＦＥＴ１のドレインＤとソースＳ間
には、スイッチ４１、ドレイン・ソース間電流ＩDSを測
定する電流計４２、及び該ＭＥＳＦＥＴ１のチャネル温
度を上げるための電圧源４３が直列接続されている。さ
らに、ＭＥＳＦＥＴ１のドレインＤとソースＳ間には、
スイッチ４１を介してドレイン・ソース間電圧ＶDS測定
用の電圧計４４が接続されている。電流計４２及び電圧
計４４はＭＥＳＦＥＴ１のドレイン・ソース間の印加電
力を測定するためのものである。図１の測定回路を用い
てＭＥＳＦＥＴ１の熱抵抗を測定するには、図５に示す
ようなＭＥＳＦＥＴ１の温度係数ｋを測定しておく。
には、スイッチ４１、ドレイン・ソース間電流ＩDSを測
定する電流計４２、及び該ＭＥＳＦＥＴ１のチャネル温
度を上げるための電圧源４３が直列接続されている。さ
らに、ＭＥＳＦＥＴ１のドレインＤとソースＳ間には、
スイッチ４１を介してドレイン・ソース間電圧ＶDS測定
用の電圧計４４が接続されている。電流計４２及び電圧
計４４はＭＥＳＦＥＴ１のドレイン・ソース間の印加電
力を測定するためのものである。図１の測定回路を用い
てＭＥＳＦＥＴ１の熱抵抗を測定するには、図５に示す
ようなＭＥＳＦＥＴ１の温度係数ｋを測定しておく。
【００１４】図５は、測定対象となるＭＥＳＦＥＴ１の
順方向電圧／チャネル温度特性図である。ＭＥＳＦＥＴ
１の温度係数ｋを測定するには、一定の温度環境下で、
ＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間に順方向電圧ＶGSF
を印加して規定の定電流Ｉを流した状態で、温度Ｔを変
化させて図５に示すような順方向電圧ＶGSF に対するチ
ャネル温度Ｔchの特性を測定する。そして、温度係数ｋ
を次式より求める。 ｋ＝ΔＶGSF ／ΔＴch ・・・（２） 但し、ＶGSF ＝ＶGS１−ＶGS２ ＶGS１，ＶGS２；ゲート・ソース間順方向電圧 ΔＴch；チャネル温度変化量 次に、図６を参照しつつ、図１の測定回路を用いたＭＥ
ＳＦＥＴ１の熱抵抗の測定方法を説明する。図６は、図
１の測定回路を用いた熱抵抗測定時の波形図であり、図
中のＴ１〜Ｔ３は時刻である。例えば、チャネル幅ｗｇ
＝７．５mmのＧa Ａs からなるパワーＭＥＳＦＥＴ１の
熱抵抗を測定する場合、図６の時刻Ｔ１で、パルス電源
３０により、該ＭＥＳＦＥＴ１のチャネル温度上昇が無
視できる微小な電流ＩGSF （例えば、１mA）の連続パル
スＩG を該ＭＥＳＦＥＴ１のゲートＧに供給する。この
測定時の周囲温度における時刻Ｔ１のゲート・ソース間
電圧ＶGSを電圧計３３で測定し、そのゲート・ソース間
電圧をＶGS１とする。例えば、ＶGS１＝０．５０６０Ｖ
である。次に、図６の時刻Ｔ２で、スイッチ４１をオン
し、電圧源４３によってＭＥＳＦＥＴ１のドレインＤに
例えば１Ｗの電力を印加し、そのＭＥＳＦＥＴ１のチャ
ネル温度を上昇させる。２〜３秒後、チャネル温度が充
分に上昇して安定した後、図６の時刻Ｔ３で、スイッチ
４１をオフにする。スイッチ４１をオフした直後、電圧
計３３によってＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間電圧
ＶGSを測定し、その測定値をＶGS２とする。例えば、Ｖ
GS２＝０．４９３０Ｖを得る。
順方向電圧／チャネル温度特性図である。ＭＥＳＦＥＴ
１の温度係数ｋを測定するには、一定の温度環境下で、
ＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間に順方向電圧ＶGSF
を印加して規定の定電流Ｉを流した状態で、温度Ｔを変
化させて図５に示すような順方向電圧ＶGSF に対するチ
ャネル温度Ｔchの特性を測定する。そして、温度係数ｋ
を次式より求める。 ｋ＝ΔＶGSF ／ΔＴch ・・・（２） 但し、ＶGSF ＝ＶGS１−ＶGS２ ＶGS１，ＶGS２；ゲート・ソース間順方向電圧 ΔＴch；チャネル温度変化量 次に、図６を参照しつつ、図１の測定回路を用いたＭＥ
ＳＦＥＴ１の熱抵抗の測定方法を説明する。図６は、図
１の測定回路を用いた熱抵抗測定時の波形図であり、図
中のＴ１〜Ｔ３は時刻である。例えば、チャネル幅ｗｇ
＝７．５mmのＧa Ａs からなるパワーＭＥＳＦＥＴ１の
熱抵抗を測定する場合、図６の時刻Ｔ１で、パルス電源
３０により、該ＭＥＳＦＥＴ１のチャネル温度上昇が無
視できる微小な電流ＩGSF （例えば、１mA）の連続パル
スＩG を該ＭＥＳＦＥＴ１のゲートＧに供給する。この
測定時の周囲温度における時刻Ｔ１のゲート・ソース間
電圧ＶGSを電圧計３３で測定し、そのゲート・ソース間
電圧をＶGS１とする。例えば、ＶGS１＝０．５０６０Ｖ
である。次に、図６の時刻Ｔ２で、スイッチ４１をオン
し、電圧源４３によってＭＥＳＦＥＴ１のドレインＤに
例えば１Ｗの電力を印加し、そのＭＥＳＦＥＴ１のチャ
ネル温度を上昇させる。２〜３秒後、チャネル温度が充
分に上昇して安定した後、図６の時刻Ｔ３で、スイッチ
４１をオフにする。スイッチ４１をオフした直後、電圧
計３３によってＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間電圧
ＶGSを測定し、その測定値をＶGS２とする。例えば、Ｖ
GS２＝０．４９３０Ｖを得る。
【００１５】以上のような測定が終わると、ゲート・ソ
ース間電圧ＶGS１，ＶGS２の電圧差ＶGS１−ＶGS２＝Δ
ＶGSF を求める。この電圧差ΔＶGSF と、前述したよう
に予め測定しておいた温度係数ｋ＝１．４６０８mv／℃
とを用い、（２）式に従いチャネル温度の上昇分ΔＴch
を求めると、８．８９９℃となる。熱抵抗Ｒthは、単位
印加電力当りの温度上昇で与えられるので、電流計４２
及び電圧計４４により求めた印加電力を用いると、Ｒth
≒９．０℃／Ｗとなる。
ース間電圧ＶGS１，ＶGS２の電圧差ＶGS１−ＶGS２＝Δ
ＶGSF を求める。この電圧差ΔＶGSF と、前述したよう
に予め測定しておいた温度係数ｋ＝１．４６０８mv／℃
とを用い、（２）式に従いチャネル温度の上昇分ΔＴch
を求めると、８．８９９℃となる。熱抵抗Ｒthは、単位
印加電力当りの温度上昇で与えられるので、電流計４２
及び電圧計４４により求めた印加電力を用いると、Ｒth
≒９．０℃／Ｗとなる。
【００１６】以上のように、本実施例では、パルス電源
３０により、ＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間に一定
微小電流ＩGSF の連続パルスＩG を供給して熱抵抗の測
定を行うようにしている。そのため、従来のスイッチを
用いた高速スイッチングを必要とする測定系に比べ、測
定回路の回路構成も簡単で、しかも測定手順も簡単であ
る。さらに、連続パルスＩG のパルス幅とパルス間隔を
適宜選択することにより、従来のようなスイッチのオ
ン，オフにより生じる遅延時間を大幅に短縮することが
できる。そのため、遅延時間により生じるチャネル温度
の低下を補正する必要がなく、測定値から直接演算によ
って正確な熱抵抗値を求めることができる。
３０により、ＭＥＳＦＥＴ１のゲート・ソース間に一定
微小電流ＩGSF の連続パルスＩG を供給して熱抵抗の測
定を行うようにしている。そのため、従来のスイッチを
用いた高速スイッチングを必要とする測定系に比べ、測
定回路の回路構成も簡単で、しかも測定手順も簡単であ
る。さらに、連続パルスＩG のパルス幅とパルス間隔を
適宜選択することにより、従来のようなスイッチのオ
ン，オフにより生じる遅延時間を大幅に短縮することが
できる。そのため、遅延時間により生じるチャネル温度
の低下を補正する必要がなく、測定値から直接演算によ
って正確な熱抵抗値を求めることができる。
【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 （ａ） 熱抵抗測定方法に用いる測定回路は、図１以外
の回路構成の測定回路を用いてもよい。 （ｂ） 上記実施例ではＧa Ａs からなるＭＥＳＦＥＴ
１の熱抵抗の測定方法について説明したが、ゲートＧか
らみたドレインＤまたはソースＳに対するダイオード特
性を有するＭＥＳＦＥＴであれば、他の材料のＭＥＳＦ
ＥＴにも上記実施例が適用できる。
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 （ａ） 熱抵抗測定方法に用いる測定回路は、図１以外
の回路構成の測定回路を用いてもよい。 （ｂ） 上記実施例ではＧa Ａs からなるＭＥＳＦＥＴ
１の熱抵抗の測定方法について説明したが、ゲートＧか
らみたドレインＤまたはソースＳに対するダイオード特
性を有するＭＥＳＦＥＴであれば、他の材料のＭＥＳＦ
ＥＴにも上記実施例が適用できる。
【００１８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、一定微小電流の連続パルスをＭＥＳＦＥＴのゲー
ト・ソース間に印加してそのゲート・ソース間電圧等を
測定し、それらの測定値に基づき熱抵抗値を算出するよ
うにしている。そのため、従来のようなスイッチを用い
た高速スイッチングを必要とする測定系に比べ、用いる
測定回路の回路構成が簡単になると共に、その測定回路
を用いて間単に熱抵抗を測定できる。しかも、連続パル
スのパルス幅とパルス間隔を適宜選定することにより、
従来のようなスイッチのオン，オフの遅延時間を大幅に
短縮でき、該遅延時間によって生じる温度補正の必要も
なく、測定結果から直接、正確な熱抵抗値を求めること
ができる。
れば、一定微小電流の連続パルスをＭＥＳＦＥＴのゲー
ト・ソース間に印加してそのゲート・ソース間電圧等を
測定し、それらの測定値に基づき熱抵抗値を算出するよ
うにしている。そのため、従来のようなスイッチを用い
た高速スイッチングを必要とする測定系に比べ、用いる
測定回路の回路構成が簡単になると共に、その測定回路
を用いて間単に熱抵抗を測定できる。しかも、連続パル
スのパルス幅とパルス間隔を適宜選定することにより、
従来のようなスイッチのオン，オフの遅延時間を大幅に
短縮でき、該遅延時間によって生じる温度補正の必要も
なく、測定結果から直接、正確な熱抵抗値を求めること
ができる。
【図１】本発明の実施例の熱抵抗測定方法に用いる測定
回路の回路図である。
回路の回路図である。
【図２】従来の熱抵抗測定方法に用いる測定回路の回路
図である。
図である。
【図３】図２の測定回路を用いた測定時の波形図であ
る。
る。
【図４】図２の測定回路を用いた熱抵抗測定時の補正曲
線を示す図である。
線を示す図である。
【図５】本実施例のＭＥＳＦＥＴにおける順方向電圧／
チャネル温度特性図である。
チャネル温度特性図である。
【図６】図１の測定回路を用いた測定時の波形図であ
る。
る。
１ ＭＥＳＦＥＴ ３０ パルス電源 ３１ パルス電流源 ４２ 電流計 ４３ 電圧源 ４４ 電圧計
Claims (1)
- 【請求項１】 測定対象となるＭＥＳＦＥＴのチャネル
温度上昇が無視できる程度の一定微小電流の連続パルス
を該ＭＥＳＦＥＴのゲート・ケース間に印加すると同時
にそのゲート・ソース間電圧ＶGS１を測定し、 前記連続パルスを印加しつつ、前記ＭＥＳＦＥＴに一定
時間ドレイン電圧を印加してチャネル温度を上昇させ、
該ドレイン電圧の印加終了直後における前記ゲート・ソ
ース間電圧ＶGS２を測定し、 前記ゲート・ソース間電圧ＶGS１，ＶGS２の電圧差ＶGS
１−ＶGS２と、前記ＭＥＳＦＥＴのチャネル温度に対す
るゲート・ソース間電圧比からなる温度係数と、前記ド
レイン電圧印加時の印加電力とを用いて、 前記ＭＥＳＦＥＴの熱抵抗を求めることを特徴とするＭ
ＥＳＦＥＴの熱抵抗測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188192A JPH05203698A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | Ｍｅｓｆｅｔの熱抵抗測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188192A JPH05203698A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | Ｍｅｓｆｅｔの熱抵抗測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203698A true JPH05203698A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=11790076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188192A Withdrawn JPH05203698A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | Ｍｅｓｆｅｔの熱抵抗測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05203698A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0672827A1 (de) * | 1994-03-18 | 1995-09-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine |
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-
1992
- 1992-01-27 JP JP1188192A patent/JPH05203698A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102608511A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-25 | 东南大学 | 一种金属氧化物半导体管的结温和热阻测量方法 |
| CN102608511B (zh) * | 2012-03-08 | 2014-12-10 | 东南大学 | 一种金属氧化物半导体管的结温和热阻测量方法 |
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| US9720020B2 (en) | 2014-05-28 | 2017-08-01 | Nxp B.V. | Broad-range current measurement using variable resistance |
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| CN110244211A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-17 | 北京华峰测控技术股份有限公司 | 一种瞬态热阻测试电路 |
| CN110244211B (zh) * | 2019-07-12 | 2024-04-30 | 北京华峰测控技术股份有限公司 | 一种瞬态热阻测试电路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |