[發明專利]一種熱阻測量儀器校準系統

有效

• 申請號: 202011134908.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112525385B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 李灝;劉巖;喬玉娥;荊曉冬;丁立強;任宇龍;杜蕾
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 付曉娣

本發明適用于半導體技術領域，提供了一種熱阻測量儀器校準系統，包括：校溫裝置、測溫裝置、上位機和熱阻標準件；校溫裝置用于控制熱阻標準件處于預設溫度下，向熱阻標準件輸入預設測試電流，并測量熱阻標準件的第一結電壓；測溫裝置用于向熱阻標準件輸入預設工作電流，待熱阻標準件的結溫穩定后，測量熱阻標準件的第二結電壓；上位機用于根據預設溫度、第一結電壓、第二結電壓確定熱阻標準件的標準熱阻值，標準熱阻值用于對熱阻測量儀器進行校準。本發明利用已標定準確熱阻值的熱阻標準件對熱阻測量儀器進行校準，能夠解決現有技術中的熱阻測量儀器測量結果準確度低、一致性差的問題。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，尤其涉及一種熱阻測量儀器校準系統。

背景技術

熱阻參數是表征半導體器件散熱性能的重要參數，直接關系半導體器件的壽命及可靠性，隨著半導體器件向著小型化、大功率、高集成方向發展，準確測試熱阻參數的重要性不斷提升。

目前，市面上的熱阻測量儀器大多基于電學法測量原理，通過小電流K系數法測量半導體器件的結溫，進而計算得到半導體器件的熱阻。然而，該方法由于在測溫過程存在工作電流與測試電流間的切換，致使半導體器件的結電壓在電流切換瞬間出現尖峰，最終導致熱阻測量儀器測量結果的準確度降低。雖然儀器廠商針對各自的熱阻測量儀器也提出過一些修正方法，但這些修正方法一方面在部分半導體器件上的應用效果受限，另一方面由于不同廠商采用的修正方法不同，導致不同熱阻測量儀器的測量結果一致性差。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種熱阻測量儀器校準系統，以解決現有技術中的熱阻測量儀器測量結果準確度低、一致性差的問題。

本發明實施例提供了一種熱阻測量儀器校準系統，包括：

校溫裝置、測溫裝置、上位機和熱阻標準件；

校溫裝置用于控制熱阻標準件處于預設溫度下，向熱阻標準件輸入預設測試電流，并測量熱阻標準件的第一結電壓，將第一結電壓傳輸至上位機；

測溫裝置用于向熱阻標準件輸入預設工作電流，待熱阻標準件的結溫穩定后，測量熱阻標準件的第二結電壓，并將第二結電壓傳輸至上位機；

上位機用于根據預設溫度、第一結電壓、第二結電壓確定熱阻標準件的標準熱阻值，標準熱阻值用于對熱阻測量儀器進行校準。

可選的，預設測試電流為脈沖電流，預設工作電流為直流電流，預設測試電流的電流峰值與預設工作電流的電流值相同。

可選的，校溫裝置包括控溫平臺和脈沖源測單元；

控溫平臺用于控制熱阻標準件處于預設溫度下；

脈沖源測單元用于向熱阻標準件輸入預設測試電流，并測量熱阻標準件的第一結電壓，將第一結電壓傳輸至上位機。

可選的，測溫裝置包括直流源和電壓表；

直流源用于向熱阻標準件輸入預設工作電流；

電壓表用于待熱阻標準件的結溫穩定后，測量熱阻標準件的第二結電壓，并將第二結電壓傳輸至上位機。

可選的，根據預設溫度、第一結電壓、第二結電壓確定熱阻標準件的標準熱阻值，包括：

根據預設溫度和第一結電壓確定熱阻標準件的校溫曲線；

根據校溫曲線和第二結電壓確定熱阻標準件的結溫；

基于結溫確定熱阻標準件的標準熱阻值。

可選的，基于結溫確定熱阻標準件的標準熱阻值，包括：