[实用新型]一种电子器件结温的测量装置

说明书

一种用于测量电子器件结温的装置，属于半导体器件结温测量技术领域。主要利用了器件内部气氛随温度变化膨胀而导致器件盖板形变的原理来获得器件内部的结温。首先对非工作情况下的器件进行加热，同时通过一台激光干涉仪监测器件盖板在各温度点下的形变情况，从而获得加热温度(器件结温)与器件盖板形变的一一对应关系；然后在器件工作情况下对其盖板的形变情况进行监测，并对比非工作情况下器件盖板的形变，进而获得可获得器件的结温。本方法可以对分立器件、集成电路等器件的结温进行有效测量，相对于现有的结温测量方法有其独特的优势，具有良好的实用价值和经济效益，适用于推广应用。

技术领域

本实用新型属于半导体器件结温测量技术领域，特别涉及一种通过监测对比器件盖板形变来获得半导体器件结温的装置和方法。

背景技术

随着半导体器件芯片性能和集成度的提高，器件的热问题显得尤为突出，根据数据统计分析，近55％的器件失效是由器件结温引起。在可靠性试验领域，在GJB 548B方法1015中规定集成电路和混合电路在老炼试验时的试验温度不得使其结温超过其规定的最高结温；在GJB 128A的相关老炼试验方法中规定，老炼试验需要在最高结温范围内进行。

现有的结温测量主要有两大类：间接法和直接法两种。前者是利用器件内部的温敏参数来间接测量器件结温；后者是对开帽后的器件通过采集器件芯片红外微辐射或者拉曼辐射光谱等直接获得其结温。但该两种方法都存在各自的局限性，常规的混合电路和集成电路没有相应的接口对其温敏参数进行采集；对于间接法则需要对器件进行开帽，这首先是属于破坏性试验，其次开帽后器件的结温状态由于热辐射和热对流等情况而和未开帽的真实情况会有一定的差别。

实用新型内容

针对现有技术所存在的局限性，本实用新型提供了一种新型结温测量方法，主要利用了器件内部气氛随温度变化膨胀而导致器件盖板形变的原理来获得器件内部的结温，从而可以有效地避开前面提到的间接法和直接法存在的问题。

本实用新型的一种电子器件结温的测量装置，其特征在于，包括计算机控制系统、激光发射器、光分离器、透镜、第一反射镜、第二反射镜、压力室、控温平台、器件夹具、数字全息照相机，压力室的至少一面为光窗，控温平台、器件夹具位于压力室内，器件夹具固定在控温平台上，器件固定在器件夹具上，其中激光发射器、光分离器、透镜、第一反射镜、第二反射镜、器件进行光路连接，激光发射器发出激光经光分离器得到透射光和反射光，反射光作为参考激光束进入数字全息照相机，透射光经过透镜分为多束入射激光，多束入射激光入射到第一反射镜上，然后再经压力室的光窗反射到器件上作为器件的入射光，然后经器件后再反射到第一反射镜上，经第一反射镜反射后入射到第二反射镜上，经第二反射镜再反射后进入到数字全息照相机，数字全息照相机、激光发射器和控温平台均与计算机控制系统连接；器件夹具用于固定器件，器件夹具上设有弹性接触热电偶与器件连接，用于测定器件壳温。激光发射器、光分离器、透镜、第一反射镜、第二反射镜、数字全息照相机组成激光干涉仪；

进一步优选器件夹具包括两部分：上部分为夹具安装面，下部分为夹具底座，夹具的整体材料均为紫铜。夹具安装面是夹具与器件的主接触面，夹具安装面上表面中间有一弹性接触热电偶，以满足对安装在夹具安装面上器件的壳温进行测量；在夹具安装面上设有与器件引出端位置和数量对应的通孔A，以方便对器件正常加电；同时在夹具安装面上还设有螺孔，满足器件的安装，以使夹具安装面上表面的器件和夹具紧密接触。

夹具底座为底盘上带有一凸出向上的桶状结构，桶状轴垂直底盘，夹具安装面固定到桶装结构顶端；采用桶状结构中空的目的是方便夹具安装面上热电偶与器件引出端尾部的安放，在桶状结构顶部设有一个豁口，通过该豁口可以把热电偶和器件的连接线正常引出；夹具底座底部为一整体的铜块。

底盘设有一些螺孔A，这些螺孔A是用于把夹具紧密安装在控温平台上。

夹具安装面上还设有通孔B，桶状结构的桶壁顶部设有螺孔B与夹具安装面上的通孔B对应，利用螺钉把夹具安装面和夹具底座安装在一起。