[发明专利]一种薄层热阻测试探针的结构及测试方法

权利要求书

1.一种薄层热阻测试探针的结构，包括探头芯片及封装结构，其特征在于：所述探头芯片是一个采用双面工艺设计的Si基半导体芯片，探头芯片下侧为测量源结构，中间为半导体Si基衬底材料，上侧为加热源结构，加热源与Si基衬底材料之间另有一层均热层；探头芯片的加热源一侧与封装结构中的基板连接，并由基板引出探头芯片电极；所述封装结构包括用于固定探头芯片和引出电极的基板，及用于施加压力的弹簧支撑结构；测量源由不少于两个PN结结构串联及并联组成，测量源电极通过Si通孔工艺由加热源一侧引出，或通过台面工艺由测量源四周引出；

所述探头芯片与封装结构之间的连接结构为热导率＜0.01W/mK的材料；

所述加热源为掺杂多晶硅、金属或掺杂硅；

所述加热源面积大于所述测量源面积；

所述均热层热导率＞100W/mK，其面积大于加热源面积；

将被测样品固定在具有恒温功能的载物台上，控制机械系统移动薄层热阻测试探针，设定压力值并紧贴于被测样品表面；设置载物台温度为T₁；通过测量系统设置电流I₁，施加于测量源两端，并采集测量源两端电压V₁；在某一时刻t₀开始，在加热源两端施加恒定功率W，使薄层热阻测试探针加热被测样品，同时实时采集测量源两端电压，得到测量源两端电压随时间的变化曲线V-t；通过测量源两端电压与温度的关系计算出测量源温度随时间的变化曲线T-t；通过相应算法处理曲线T-t，得到被测样品的热阻结构。