[發明專利]半導體器件測溫系統、傳感器探頭的制備方法和封裝方法

在審

• 申請號: 202310468400.4
• 申請日: 2023-04-25
• 公開（公告）號: CN116539188A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 胡冉;馬楠;黃湛華;厲冰;許志鋒
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G02B6/293;G01K1/08
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳小娜

1.一種半導體器件測溫系統，用于檢測半導體器件的溫度，其特征在于，所述系統包括：

光源，用于發出光線；

光譜儀，用于接收光譜信號；

檢測光纖，所述檢測光纖的第一端設有反射鏡；所述檢測光纖至少部分熔接有傳感器探頭，所述傳感器探頭貼合所述半導體器件；以及

薩格納克環，通過輸入光纖與所述光源連接，通過輸出光纖與所述光譜儀連接；所述薩格納克環還連接所述檢測光纖的第二端；使得所述光源發出的光經過所述薩格納克環后傳輸至所述檢測光纖，經所述反射鏡反射后經過所述薩格納克環得到所述光譜信號。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述薩格納克環包括：

第一單模光纖；

第二單模光纖；

第一光纖耦合器，所述第一光纖耦合器的第一側通過所述輸入光纖與所述光源連接，所述第一光纖耦合器的第一側還通過所述輸出光纖與所述光譜儀連接，所述第一光纖耦合器的第二側連接所述第一單模光纖的第一端和所述第二單模光纖的第一端；用于將所述光源發出的光分為兩道相向傳輸的輸入光并分別輸入至所述第一單模光纖和所述第二單模光纖，還用于接收所述第一單模光纖和所述第二單模光纖的兩道輸出光并合為所述光譜信號傳輸至所述輸出光纖；以及

第二光纖耦合器，所述第二光纖耦合器的第一側連接所述第一單模光纖的第二端和所述第二單模光纖的第二端，所述第二光纖耦合器的第二側連接所述檢測光纖的第二端；用于將兩道所述輸入光合并為一束并傳輸至所述檢測光纖，還用于將所述反射鏡反射的光分為兩道輸出光，并分別傳輸至所述第一單模光纖和所述第二單模光纖。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述半導體器件是絕緣柵雙極型晶體管。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述傳感器探頭與所述半導體器件共同封裝，使得所述傳感器探頭貼合于所述半導體器件。

5.根據權利要求1-4任一所述的系統，其特征在于，所述傳感器探頭包括光子晶體光纖，所述光子晶體光纖的孔通過填充物填充，所述填充物包括熱膨脹材料。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述熱膨脹材料包括聚二甲基硅氧烷。

7.一種傳感器探頭的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

將光子晶體光纖穿過毛細管；所述光子晶體光纖在所述毛細管的第一端伸出的長度大于在所述毛細管的第二端伸出的長度；

在所述毛細管的兩端與所述光子晶體光纖的縫隙通過粘性材料密封；

在所述毛細管的第二端，去除所述光子晶體光纖，使得所述光子晶體光纖和所述毛細管齊平；

將填充物從所述毛細管的第二端注入至所述光子晶體光纖的孔中。

8.根據權利要求7所述的傳感器探頭的制備方法，其特征在于，所述填充物是聚二甲基硅氧烷與固化劑的混合物。

9.根據權利要求8所述的傳感器探頭的制備方法，其特征在于，所述填充物中固化劑與聚二甲基硅氧烷的質量比為1:5-15。

10.一種傳感器探頭的封裝方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取半導體器件，所述半導體器件位于襯板上；

將部分傳感器探頭可分離地固定于所述襯板；

通過粘性材料將所述傳感器探頭的至少部分固定于所述半導體器件的待測溫區域；

將具有注膠孔的外殼置于所述襯板上，并使所述傳感器探頭從所述注膠孔伸出；

將所述傳感器探頭與所述襯板分離，固定所述外殼，通過所述注膠孔注入絕緣膠，并固化所述絕緣膠；

在所述外殼的注膠孔處開設凹槽，使得所述傳感器探頭從所述凹槽伸出，封閉所述注膠孔。