[發明專利]一種壓接式功率器件靜態特性測量系統

有效

• 申請號: 202010315877.5
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111487515B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 楊藝烜;閆音蓓;彭程;李學寶;趙志斌;崔翔;唐新靈
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R1/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發明涉及一種壓接式功率器件靜態特性測量系統，包括由水平方向的構件和設置于豎直方向的立柱組成的框架，壓力施加裝置，溫度施加裝置。本靜態特性測量裝置在測試夾具中引入開爾文測試方法，排除引線的測量誤差，壓力施加裝置與框架點接觸，能夠降低壓力施加裝置的加工需求，利用箱體進行被測器件的溫度控制，在加熱或降溫過程中可以實現被測器件的均勻溫度控制，且可以實時準確測量被測器件的溫度，非常適用于不同溫度和不同壓力下的壓接型器件靜態特性的準確測量。

技術領域

本發明涉及半導體器件測試領域，特別是涉及一種可同時施加溫度和壓力的壓接式功率器件靜態特性測量系統。

背景技術

壓接式功率器件是高壓大容量設備的核心部件，廣泛應用于電力系統、軌道交通、新能源汽車、軍事及航空領域，其具有雜散參數小、雙面散熱、易于串聯，及在器件損壞時表現出短路失效模式等優勢，非常適用于高壓大容量應用場合，目前已成為支撐智能電網發展的基礎器件。

壓接式功率器件的靜態特性，比如輸出特性及轉移特性，是壓接式功率器件建模、性能評估及可靠性研究的基礎參數，也是后續研究的重要參考指標。靜態特性的快速準確測量不僅便于壓接式功率器件生產廠商篩選產品，而且對于指導用戶進行器件的盡限使用具有非常重要的意義。由于壓接式功率器件的靜態特性對溫度變化十分敏感，故測量不同溫度下功率器件的靜態特性是必要的，另外壓接式功率器件需要依賴機械壓力以實現牢靠的電熱路連接，由于接觸電阻和接觸熱阻均與機械壓力相關，且材料本身具有壓阻效應，故測量不同壓力下功率器件的靜態特性是必要的，所以準確測量壓接式功率器件在不同溫度和不同壓力下的靜態特性是非常重要的。

目前針對壓接式功率器件的靜態特性測量裝置，只考慮到壓接式功率器件所受壓力的均勻施加，但并不具有同時施加溫度的能力，也無法滿足需要實現精準電壓測量的靜態特性測試需求。故目前急需一種可同時施加壓力和溫度的用于精確測量壓接式功率器件靜態特性的測量系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種壓接式功率器件靜態特性測量系統，通過壓力施加裝置和溫度施加裝置向被測器件同時施加壓力和溫度，并在測量夾具中引入開爾文測量方法，以實現在不同溫度和不同壓力下被測器件靜態特性的精確測量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種壓接式功率器件靜態特性測量系統，所述靜態特性測量系統包括：由水平方向的構件和設置于豎直方向的立柱組成的框架，測量夾具，被測器件，箱體，壓力施加裝置和溫度施加裝置；

所述水平方向的構件包括上基板和下基板；所述立柱同時穿過所述上基板和所述下基板，并分布在所述上基板和所述下基板的四角；

所述測量夾具包括第一測量夾板和第二測量夾板；所述第一測量夾板與所述上基板下側相接觸，所述第二測量夾板與所述下基板上側相接觸；所述被測器件設置于所述第一測量夾板和所述第二測量夾板之間，所述被測器件分別與所述第一測量夾板和所述第二測量夾板相接觸；

所述測量夾具用于向所述被測器件引入電流，并對所述被測器件兩端的壓降進行測量，以獲取在施加壓力以及施加溫度下，所述被測器件兩端的壓降與所述電流之間的關系，從而確定所述被測器件的靜態特性；

所述箱體包圍所述框架、所述測量夾具以及所述被測器件；所述溫度施加裝置通過向所述箱體內通入加熱或冷卻的氣體，以使被測器件處于施加溫度下；

所述壓力施加裝置位于所述上基板上方，與所述上基板相接觸；所述壓力施加裝置用于向所述被測器件施加壓力。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

1.本發明提供的壓接式功率器件靜態特性測量系統，通過壓力施加裝置和溫度施加裝置向被測器件同時施加壓力和溫度，采用測量夾具向被測器件引入電流，并對被測器件兩端壓降進行測量，以獲取不同溫度和不同壓力下被測器件兩端壓降與電流之間的關系，從而確定被測器件的靜態特性。