[发明专利]非侵入式压接型功率半导体器件接触压强监测方法及系统

权利要求书

1.一种非侵入式压接型功率半导体器件接触压强监测系统，其特征在于，该系统包括：超声弹性探头测试板和压强监测系统；所述超声弹性探头测试板包括：超声探头(2)、金属垫块(3)、弹簧(4)和承重金属板(5)；

所述超声探头(2)用于发射接收超声波；所述金属垫块(3)和弹簧(4)用于施加超声探头与器件之间的接触力，保证超声探头(2)与器件的紧密耦合；所述承重金属板(5)用于承受夹具压力，同时在工作条件下提供电流和热流的流通路径；

所述压强监测系统与超声探头(2)连接，用于发生超声波，同时接收并处理超声发射波信号，从而计算出器件内部接触压强；

所述超声弹性探头测试板放置在器件的发射极或集电极一侧，保证超声探头(2)中心与器件接触面中心重合；

该监测系统采用超声波反射系数法，对工作条件下的压接型功率半导体器件内部动态接触压强进行监测；

该监测系统对工作条件下的压接型功率半导体器件内部动态接触压强进行监测的方法具体包括以下步骤：

Sl：在器件未施加压力时，测量器件接触面超声波反射波幅值，即接触面入射波幅值A_i；

S2：测量器件在不同压力下的接触面超声反射波幅值A_f，根据公式R=A_f/A_i计算不同压力下的压接型功率半导体器件接触面超声反射系数；

S3：根据步骤S2的测量结果拟合得到压接型功率半导体器件反射系数接触压强关系曲线P=f(R)，其中，反射系数-接触压强关系通过接触面超声反射系数的理论推导得到；

S4：测量器件在工作条件下的接触面超声反射波幅值A_f，根据步骤S3得到的反射系数-接触压强关系曲线，监测器件工作条件下的动态接触压强。

2.根据权利要求1所述的非侵入式压接型功率半导体器件接触压强监测系统，其特征在于，所述压强监测系统包括：超声脉冲发生/接收器(6)、示波器(7)及上位机(8)；所述超声脉冲发生/接收器(6)用于发生超声波，同时接收超声反射波信号；所述示波器(7)及上位机(8)用于记录超声反射波信号，处理超射波数据，计算器件内部接触压强。