[发明专利]一种IGBT结壳热阻的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种IGBT结壳热阻的测量方法。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管，简称IGBT，是一种大功率的器件，工作时很容易产生大量的热，严重影响器件的性能。热阻值，即单位功率所引起的器件的温升（单位为K/W），是度量器件产热量的一个关键标准，尽可能的减小器件的热阻值，是增强器件可靠性，延长器件使用寿命的有效方法，因此，准确测量器件的热阻值非常重要。

在正常使用情况下，由于对于大功率的IGBT，往往都是加散热片的，因此，器件规格说明书汇总给出的热阻值一般为结壳热阻，即从器件的PN结到器件的封装外壳之间的热阻值。

然而，现有技术中测量IGBT结壳热阻值的方法准确性较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种IGBT结壳热阻的测量方法，以提高所述IGBT结壳热阻测量结果的准确性。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种IGBT结壳热阻的测量方法，包括：提供第一待测IGBT，所述第一待测IGBT包括：封装芯片、封装外壳和散热器；提供第二待测IGBT，所述第二待测IGBT包括：封装芯片、封装外壳、散热器以及位于所述封装外壳与散热器之间的导热层，其中，所述导热层的导热系数大于空气的导热系数；在相同的测量条件下，分别对所述第一待测IGBT和所述第二待测IGBT施加预设的加热功率，测得所述第一待测IGBT和第二待测IGBT在该加热功率下的结温曲线；根据所述第一待测IGBT和第二待测IGBT在该加热功率下的结温曲线，获得所述第一待测IGBT和第二待测IGBT瞬态热阻抗曲线或结构函数曲线；根据所述第一待测IGBT和第二待测IGBT瞬态热阻抗曲线或结构函数曲线，获得所述第一待测IGBT的结壳热阻。

优选的，所述结温曲线为升温曲线或降温曲线。

优选的，所述瞬态热阻抗曲线与所述结温曲线之间的关系式为：

ZθJC(t)=±TJ0-TJ(t)ΔP;]]>

其中，ΔP表示预设的加热功率；T_J0表示初始结温；T_J(t)表示不同时刻结温；Z_θJC(t)表示相应的不同时刻的阻抗值。

优选的，所述温度曲线为升温曲线时，T_J0表示未施加预设的加热功率前的结温。

优选的，所述温度曲线为降温曲线时，T_J0表示撤出所述预设的加热功率时刻的结温。

优选的，在预设时间外，根据获得预设时间外不同时刻的结温；

其中，T_J(t)表示预设时间外不同时刻的结温；T′_J0表示撤出所述预设的加热功率预设时间时的结温。

优选的，所述预设时间为10μs-30μs。

优选的，在所述预设时间内，根据公式：和T_J(t)=ΔT_J（t）+T′_J0，获得预设时间内不同时刻的结温；

其中，T_J(t)表示预设时间内不同时刻的结温；ΔT_J(t)表示预设时间内的结温变化；T′_J0表示撤出所述预设的加热功率预设时间时的结温；k表示封装芯片的材料常数；P表示预设的加热功率；A表示所述封装芯片的有效面积；t表示从撤除所述预设的加热功率时刻，到测量时刻的时间。

优选的，所述导热层在所述封装外壳与散热器之间均匀分布。

优选的，所述导热层的材料为导热硅脂或油。

优选的，所述导热层的厚度范围为30μm-50μm。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：