[發(fā)明專利]SMD-3封裝功率器件熱阻測試裝置

在審

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• 申請日: 2020-03-23
• 公開（公告）號: CN111337810A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 劉楠;張超;李娟;劉大鵬;樓建設
• 申請（專利權）人: 上海精密計量測試研究所
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

本發(fā)明的SMD?3封裝功率器件熱阻測試裝置包括散熱基板、環(huán)氧框架和電極引出組件；所述環(huán)氧框架安裝在所述散熱基板上；待測SMD?3封裝功率器件置于所述環(huán)氧框架內，待測SMD?3封裝功率器件的第二引出端電極與所述散熱基板接觸，該第二引出端電極兩側的第一引出端電極和第三引出端電極通過所述電極引出組件與所述熱阻測試儀連接；第一引出端電極和第三引出端電極與所述散熱基板隔開。本發(fā)明的SMD?3封裝功率器件熱阻測試裝置解決了SMD?3封裝功率半導體器件熱阻測試的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體器件測試技術領域，具體涉及一種SMD-3封裝功率器件熱阻測試裝置。

背景技術

半導體功率器件是電子產品的基礎元器件之一，在電力電子行業(yè)有著廣泛的應用。隨著技術發(fā)展，器件功率提高以及封裝尺寸變小，對功率器件的散熱性能提出了更嚴格的考驗。衡量器件散熱能力的一個重要量化指標就是熱阻。熱阻也是電子封裝重要的技術指標和特性，是熱分析中常用的評價參數。

熱阻值對功率器件的生產、使用、可靠性方面都有重要的意義。生產方面：在產品手冊中提供器件熱阻值指導用戶使用；可以對器件封裝的散熱情況進行評估，通過選擇封裝類型、粘接材料、封裝工藝等生產最優(yōu)熱性能結構的產品。使用方面：通過熱阻值，可以快速預測工作結溫并進行熱可靠性設計；可以通過熱阻測試比較不同生產廠或者不同封裝器件的熱性能；可以將熱阻值作為模型的輸入參數進行熱學仿真。在可靠性方面：通過熱阻值確定功率器件結溫制定電老練的工作條件；對由熱性能引發(fā)的失效分析進行判定，發(fā)現封裝工藝、封裝材料中的問題并進行改進；對熱特性進行評估，進行可靠性預測和設計，提高元器件平均工作壽命。

熱阻測試需要在對被測器件施加功率時，管殼達到良好的散熱條件，即芯片所在的管殼底部需接觸金屬散熱塊，將熱量通過金屬散熱塊傳導到可控溫散熱平臺上。

SMD-3(Surface Mount Devices，表面貼裝器件)封裝作為功率器件領域比較常用的封裝類型，其管殼結構如圖1所示。在測試SMD-3封裝功率半導體器件結殼熱阻時，需要通過管殼的三個引出端電極對器件施加功率，同時還要滿足熱量沿一維方向從芯片向芯片下面的管殼底部傳導至可控溫散熱平臺上。SMD-3封裝管殼的三個引出端電極在一個平面內，最大面積的引出端電極(圖1中處于中間位置的引出端電極)需要接觸金屬散熱塊以進行散熱。SMD-3封裝結構的特點為熱阻測試帶來較大難度，需要針對該封裝結構專門設計測試裝置。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種SMD-3封裝功率器件熱阻測試裝置，解決SMD-3封裝功率半導體器件熱阻測試難的問題。

為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種SMD-3封裝功率器件熱阻測試裝置，包括散熱基板、環(huán)氧框架和電極引出組件；所述環(huán)氧框架安裝在所述散熱基板上；待測SMD-3封裝功率器件置于所述環(huán)氧框架內，待測SMD-3封裝功率器件的第二引出端電極與所述散熱基板接觸，滿足散熱同時形成電連接；該第二引出端電極兩側的第一引出端電極和第三引出端電極通過所述電極引出組件與熱阻測試儀連接；第一引出端電極和第三引出端電極與所述散熱基板隔開。

上述SMD-3封裝功率器件熱阻測試裝置，其中，所述散熱基板一表面上設有兩條凹槽，兩條凹槽相互平行且間隔一定距離，兩條凹槽內均設有電極引出端固定孔；第一引出端電極和第三引出端電極分別正對一條凹槽，第二引出端電極與兩條凹槽之間的散熱基板接觸。

上述SMD-3封裝功率器件熱阻測試裝置，其中，所述電極引出組件包括彈性接線柱和電極引出線插頭，所述彈性接線柱通過電線與所述電極引出線插頭連接，所述電極引出線插頭用于連接所述熱阻測試儀，所述彈性接線柱安裝于所述電極引出端固定孔；第一引出端電極和第三引出端電極各設一套所述電極引出組件。

上述SMD-3封裝功率器件熱阻測試裝置，其中，所述熱阻測試裝置還包括熱電偶組件，第二引出端電極通過所述熱電偶組件與所述熱阻測試儀連接。