[發(fā)明專利]一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610013950.7
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105548249A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張朋;鄧二平;劉文廣
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件測試領(lǐng)域，具體講涉及一種壓接式功率器件熱阻測試 檢測裝置。

背景技術(shù)

壓接式功率器件，如壓接式IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)，被廣泛用于工業(yè)、 信息、新能源、醫(yī)學(xué)、交通、軍事和航空領(lǐng)域，其具有較高的可靠性，便于串聯(lián)， 并且在器件損壞時(shí)表現(xiàn)出短路失效模式，因此其特別適用于智能電網(wǎng)等高壓大功 率領(lǐng)域。

半導(dǎo)體器件熱阻是目前衡量半導(dǎo)體器件散熱性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)，也是半導(dǎo)體器 件最重要的參數(shù)之一，器件熱阻的大小在很大程度上限制了半導(dǎo)體器件功率密度 的提升和結(jié)構(gòu)的緊湊化。熱阻值的準(zhǔn)確測量不僅對于半導(dǎo)體器件生產(chǎn)廠商優(yōu)化封 裝結(jié)構(gòu)以減小器件熱阻，而且對于指導(dǎo)用戶充分利用器件的各方面特性具有非常 重要的意義。壓接式功率器件是一種高壓大功率器件封裝形式，器件內(nèi)部產(chǎn)生的 熱量多，結(jié)構(gòu)緊湊，需要更小的熱阻來保證器件的正常工作溫度，所以器件熱阻 值的準(zhǔn)確測試顯得尤為重要。

目前半導(dǎo)體器件的熱阻測試方法主要采用熱電偶的方法，通過測量器件的結(jié)溫、殼溫和功率，再由公式可得到器件的熱阻值。例如申請?zhí)枮?01420107212.5，名稱為“一種TO-3封裝功率半導(dǎo)體器件熱阻測試裝置”的實(shí)用新型專利，公開了一種TO-3封裝功率半導(dǎo)體器件熱阻測試裝置，包括散熱基板、TO-3封裝平板夾具、耐高溫絕緣玻璃管、熱偶和熱偶插座；所述散熱基板邊緣開設(shè)有導(dǎo)線引出孔；所述平板夾具的中心嵌有所述熱偶、邊緣安裝有所述熱偶插座，所述熱偶和熱偶插座電連接；所述熱偶周圍分布有器件引腳插孔和器件固定螺絲孔，所述器件引腳插孔內(nèi)壁裝有所述耐高溫絕緣玻璃管；所述平板夾具與所述散熱基板固定連接。該裝置雖然實(shí)現(xiàn)了熱量沿一維方向向下傳導(dǎo)，但仍然存在可施加壓力范圍小、精度低、均勻性差、可移植性差、而且不可同時(shí)滿足傳統(tǒng)熱電偶測試法和瞬態(tài)熱界面法，且不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓接式功率器件單面和雙面散熱時(shí)熱阻測試。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明提供一種壓接式功率器件熱 阻測試檢測裝置。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置，所述熱 阻測試裝置包括：由水平方向的構(gòu)件設(shè)置于豎直方向的立柱(21)組成的框架， 所述立柱設(shè)有高度調(diào)節(jié)件和限位件。

優(yōu)選的，所述高度調(diào)節(jié)件包括設(shè)于所述立柱(21)中部的中基板(12)和所 述立柱(21)中下部的壓力維持板(3)，所述限位件為設(shè)于所述立柱(21)上的 螺母(22)。

優(yōu)選的，所述水平方向的構(gòu)件包括上基板(11)、中基板(12)、下基板(13) 和壓力維持基板(3)，所述水平方向的構(gòu)件將所述框架分為三層；

所述框架上層設(shè)置有散熱裝置，中層設(shè)置有壓力均布裝置(5)，下層設(shè)置有 壓力施加裝置(4)；

所述水平方向的構(gòu)件采用較厚的實(shí)心鋁材料制作。

優(yōu)選的，所述上基板(11)和所述下基板(13)被所述立柱(21)穿過，位 于所述立柱(21)的兩端；分別在所述上基板(11)和所述下基板(13)兩側(cè)設(shè) 置所述螺母(22)，用于固定所述上基板(11)和所述下基板(13)；

所述壓力維持基板(3)下側(cè)設(shè)置有所述螺母(22)，用于固定所述壓力維持 基板的位置。

優(yōu)選的，所述散熱裝置包括冷卻系統(tǒng)接口(61)、直流母排接口(62)和散 熱基板(63)；

所述散熱裝置為成對設(shè)置，對稱分布在所述上基板(11)和所述中基板(12) 之間；靠近所述上基板(11)的所述直流母排接口(62)接正極，靠近所述中基 板(12)的所述直流母排接口(62)接負(fù)極；

所述散熱裝置與所述上基板和中基板之間分別設(shè)置有絕緣板(7)；對稱設(shè)置 的所述散熱裝置和所述絕緣板(7)通過螺栓分別固定在所述上基板(11)和所述 中基板(12)上。

優(yōu)選的，對稱設(shè)置的所述散熱裝置之間用于放置被測器件；所述被測器件為 壓接式功率器件。

所述壓力均布裝置(5)包括導(dǎo)柱(51)、碟簧(52)和半球面(53)；

所述壓力均布裝置(5)位于所述中基板和壓力維持基板(3)之間；所述導(dǎo) 柱(51)的一端通過螺栓與傳感器(8)相連并固定在所述壓力維持基板(3)上， 所述碟簧(52)套設(shè)在所述導(dǎo)柱(51)外部；所述導(dǎo)柱(51)的另一端嵌入倒扣 的所述半球面(53)的凹面內(nèi)；所述半球面(53)的頂端與所述中基板(12)點(diǎn) 接觸。