CN203069740U - 半导体功率器件热阻测试装置 - Google Patents

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符强
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Abstract

本实用新型涉及一种半导体功率器件热阻测试装置，包括测试机及分别与测试机相连的温度控制箱和静态空气箱，温度控制箱内设有温控器和第一连接器，静态空气箱内设有第一温度探针、第二温度探针及第二连接器，所述测试机包括微处理器及分别与微处理器相连的电压测试模块、恒功率输出模块、驱动电源模块和温度采集模块，微处理器还与温控器相连。本实用新型采用成本较低的温度探针进行温度检测，避免了因封装材料温升的不同而造成检测的不准确，并在加热待测器件过程中施加恒定功率，既降低了测试成本，又进一步保证了热阻测试的精确度，具有测量覆盖面广、测量精确高、测试简单和成本低特点。

Description

半导体功率器件热阻测试装置
技术领域
本实用新型涉及半导体功率器件测量技术领域，尤其涉及一种半导体功率器件热阻测试装置。
背景技术
半导体功率器件在工作过程中常因发热使结温过高导致其损坏，因此非常有必要控制半导体功率器件在工作过程中的结温，结温可以通过半导体功率器件的热阻及壳温推算得出。现有技术中热阻测试仪的设计，一方面是为了客观地评价半导体功率器件的热阻，合理设计PCB及散热元件，使半导体功率器件在工作过程中的结温不超过安全区域，保障半导体功率器件的安全正常运行；另一方面，可以评估影响半导体功率器件散热性能的所有参数，分析半导体功率器件封装工艺差别，做出封装方面改进，有助于改善半导体功率器件的散热性能；同时也可以用来验证封装可靠性，分析半导体功率器件热损坏的具体原因，做出可靠性改进。
现有的热阻测试仪一般只测试二极管的热阻，在测试时将二极管置于恒温结构中，并在测试过程中施加一定的加热电流使内部结温上升，根据结温上升差异，来评价封装材料的热阻。上述测试方式存在着以下两点不足，一是采用恒温结构进行测试，在恒温结构下，二级管加载加热电流过程中，不同封装材料的热阻会有差异，表面温度上升存在不同，并且实际操作过程中恒温结构与不同元件接触差异等客观因素存在，使每次测试元件封装体表面温度时均会产生一定偏差，从而影响实际测试的精度，同时精确的、带有闭环控制、响应速度快的恒温结构成本较高。二是在测试过程中采用恒加热电流方式进行测试，在测试时施加相同的加热电流I，并测量得到热敏结构的压降V，可以计算出功率P。而热阻为Rjc=△T/P，对于两个相同元件，在封装材料热阻有差异时，内部热敏结构在不同温升情况下, 热敏结构导通电压V存在差异，随着温度逐渐上升，热敏结构导通电压会逐渐下降，即施加的功率P存在差异，热阻的测试主要在于横向对比之间的差异，在计算公式中△T与P两个因素都存在变化，这样的试验结果会存在偏差，影响测试的精确度。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有热阻测试仪在测试过程中存在测量精确度低、成本高和测量种类单一的上述问题，提供了一种测量精确高、测试简单、测量覆盖面广和成本低的半导体功率器件热阻测试装置。
为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：
一种半导体功率器件热阻测试装置，所述测试装置具有一测试机及分别与测试机相连的温度控制箱和静态空气箱，温度控制箱内设有温控器和用于连接待测器件的第一连接器，静态空气箱内设有用于检测静态空气箱内温度的第一温度探针、用于检测待测器件壳温的第二温度探针及用于连接待测器件的第二连接器；所述测试机包括用于控制及处理检测数据并根据检测数据计算热阻的微处理器及分别与微处理器相连的用于检测待测器件正向导通电压和输出测试电流的电压测试模块、用于输出加热电流和检测待测器件电压的恒功率输出模块、用于驱动待测器件的驱动电源模块和温度采集模块，微处理器还与温控器相连；电压测试模块的测试电流输出端和电压检测端均分别与第一连接器和第二连接器相连，电压测试模块输出测试电流到第一连接器或第二连接器上，并检测连接在第一连接器或第二连接器上待测器件的正向导通电压，恒功率输出模块的加热电流输出端与第二连接器相连，恒功率输出模块输出加热电流到第二连接器上，并检测连接在第二连接器上待测器件的电压，驱动电源模块输出端与第二连接器相连，驱动电源模块用于驱动待测器件，温度采集模块的温度输入端分别与第一温度探针和第二温度探针相连，温度采集模块接收第一温度探针和第二温度探针的温度信号，并将温度信号传输到微处理器。
其中，温度控制箱采用烘箱，用于控制待测器件所处环境的温度，使计算出热敏参数的数值。检测时，在不同温度下，使用小电流在烘箱中测试待测器件的正向导通电压，通过多组检测数值得到电压与温度的关系为线性关系，并计算出每个温度段内的热敏参数。静态空气箱用于提供静态空气，防止待测器件周围空气流动，减少空气环境变换对热阻测试产生的干扰，静态空气箱作为待测器件在加热过程中的环境。
测试机主要用于：在检测热敏参数时，控制电压测试模块给待测器件的热敏结构提供一小电流，记录下热敏结构的正向导通电压,其次，通过控制驱动电源模块给需要驱动开启的待测器件施加驱动电源使其开启；然后给待测器件施加一个连续的大电流信号使待测器件升温，在此过程中微处理器根据预先设定的功率值，通过恒功率输出模块输出加热电流，并采集输出电压的测试值，从而调整输出加热电流的大小，保持对待测器件施加恒定的功率；在加热过程中瞬间用一个连续的测试电流测量热敏结构加热后的电压，当待测器件达到热平衡后，此时，根据预先测试的热敏参数，热敏参数的电压和温度关系是较好的线性关系，从而计算得到待测器件的结温，根据第一温度探针和第二温度探针检测的实时温度数据，计算待测器件的热阻。
相比较于现有技术，本实用新型的半导体功率器件热阻测试装置适用于不同种类半导体功率器件的测试，测量覆盖面广，具有测量精确高、测试简单和成本低特点。本实用新型采用恒功率输出模块确保采用不同封装材料的待测器件在加热过程中施加的功率恒定，使现有技术中的功率变量为固定值，避免了在热阻测试过程中因不同封装的待测器件电压值的差异，造成相同电流下的加热功率不同，保证了测试的准确性；另一方面本实用新型采用成本较低的温度探针进行温度检测，避免了因封装材料温升的不同而造成检测的不准确，既降低了测试成本，又进一步保证了热阻测试的精确度。
优选地，所述恒功率输出模块包括偏置电压输出单元、功率放大单元、采样电阻、电流采样单元、电压采样单元、硬件乘法器和模数转换器，微处理器、偏置电压输出单元、功率放大单元、采样电阻和第二连接器顺次相连，偏置电压输出单元接收微处理器发送的信号，偏置电压输出单元输出偏置电压信号到功率放大单元中，功率放大单元输出的放大信号输入到采样电阻中，第二连接器接收采样电阻输出的加热电流；电流采样单元分别与采样电阻、模数转换器和硬件乘法器相连，电流采样单元采集采样电阻输出的加热电流，模数转换器和硬件乘法器接收电流采样单元输出的电流采集信息，电压采样单元分别与第二连接器、模数转换器和硬件乘法器相连，电压采样单元接收连接在第二连接器中待测器件的电压，模数转换器和硬件乘法器接收电压采样单元输出的电压信息，硬件乘法器与功率放大单元相连，功率放大单元接收硬件乘法器输出的反馈信息，模数转换器与微处理器相连，模数转换器输出转换后的数字信息到微处理器中。
在微处理器的控制下，恒功率输出模块输出的加热电流，该加热电流用于加热待测器件的热敏结构，并采样加热电流和热敏结构的电压，通过硬件乘法器计算出施加在热待测器件上的功率，由于热敏结构电压存在差异，为保证恒功率加热，硬件乘法器输出反馈值到功率放大单元中，使反馈达到平衡，恒功率输出模块实时调整输出加热电流大小，保持输出的动率恒定。
优选地，所述测试机还包括用于显示测试结果及进行人机交换的显示终端，显示终端与微处理器相连。在测试过程中产生的数据信息均由微处理器传送至显示终端，并在显示终端上显示，用户还可通过显示终端输入控制信息，控制整个测试过程。
优选地，所述待测器件为场效应管、绝缘栅双极型晶体管、双极性晶体管或二极管。驱动电源模块给需要驱动开启的待测器件施加驱动电源使其开启，如场效应管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT和双极性晶体管就需要驱动开启, 二极管热阻的测试则无需采用驱动电源。
附图说明
图1是本实用新型半导体功率器件热阻测试装置的电路原理框图。
图2是本实用新型半导体功率器件热阻测试装置中恒功率输出模块的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详细说明本实用新型，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1，本实用新型的半导体功率器件热阻测试装置，包括测试机、温度控制箱和静态空气箱，温度控制箱和静态空气箱与测试机相连。温度控制箱内设有温控器和用于连接待测器件的第一连接器，静态空气箱内设有用于检测静态空气箱内温度的第一温度探针、用于检测待测器件壳温的第二温度探针及用于连接待测器件的第二连接器。所述测试机包括微处理器及分别与微处理器相连的电压测试模块、恒功率输出模块、驱动电源模块、温度采集模块和显示终端。微处理器用于控制及处理检测数据并根据检测数据计算热阻，电压测试模块用于检测待测器件正向导通电压和输出测试电流，恒功率输出模块用于输出加热电流和检测待测器件电压，驱动电源模块用于驱动待测器件，温度采集模块用于传送第一温度探针和第二温度探针采集的温度，微处理器还与温控器相连，用于控制温控器的温度，温控器为烘箱，显示终端用于显示测试结果及进行人机交换，在测试过程中产生的数据信息均由微处理器传送至显示终端，并在显示终端上显示，用户还可通过显示终端输入控制信息，控制整个测试过程。
第一连接器和第二连接器用于连接待测器件，电压测试模块的测试电流输出端及电压检测端均分别与第一连接器和第二连接器相连，电压测试模块输出测试电流到第一连接器或第二连接器上，并检测连接在第一连接器或第二连接器上待测器件的正向导通电压。恒功率输出模块的加热电流输出端与第二连接器相连，恒功率输出模块输出加热电流到第二连接器上，并检测连接在第二连接器上待测器件的电压。驱动电源模块输出端与第二连接器相连，驱动电源模块用于驱动待测器件，温度采集模块的温度输入端分别与第一温度探针和第二温度探针相连，温度采集模块接收第一温度探针和第二温度探针的温度信号，并将温度信号传输到微处理器。
参照图2，所述恒功率输出模块包括偏置电压输出单元、功率放大单元、采样电阻、电流采样单元、电压采样单元、硬件乘法器和模数转换器，微处理器、偏置电压输出单元、功率放大单元、采样电阻和第二连接器顺次相连，偏置电压输出单元接收微处理器发送的信号，偏置电压输出单元输出偏置电压信号到功率放大单元中，功率放大单元输出的放大信号输入到采样电阻中，第二连接器接收采样电阻输出的加热电流；电流采样单元分别与采样电阻、模数转换器和硬件乘法器相连，电流采样单元采集采样电阻输出的加热电流，模数转换器和硬件乘法器接收电流采样单元输出的电流采集信息，电压采样单元分别与第二连接器、模数转换器和硬件乘法器相连，电压采样单元接收连接在第二连接器中待测器件的电压，模数转换器和硬件乘法器接收电压采样单元输出的电压信息，硬件乘法器与功率放大单元相连，功率放大单元接收硬件乘法器输出的反馈信息，模数转换器与微处理器相连，模数转换器输出转换后的数字信息到微处理器中。
利用本实用新型的测试装置进行检测时，包括如下具体步骤：
步骤a：通过微处理器、电压测试模块和温度控制箱进行待测器件热敏参数K值的检测。将待检测器件放置在温度控制箱内，并连接在第一连接器上，通过温控器控制温度控制箱内的温度，微处理器设置测试温度为T1、T2和T3为例，为了确保测试准确性，可以多设定几个温度点，测试采用插值法，得到待测器件在不同温度段内对应的热敏参数K值。微处理器输出RS485数字总线控制信号，并将该信号输入到温控器中，温控器根据该数字信号的信息，实现温度控制箱内部加热，达到设定温度后，并维持在该温度值恒定。将温度控制箱内温度加热至T1，此时，微处理器输出数字信号到电压测试模块，电压测试模块对该数字信号进行译码，电压测试模块输出较小的测试电流Is，并输入到待测器件的热敏结构上，同时检测该热敏结构的正向导通电压V1，电压测试模块对正向导通电压进行模数转换后传送到微处理器中记录存储。完成T1温度点测试后，微处理器控制温度控制箱内温度加热至T2，利用上述方法检测出T2温度下待测器件热敏结构的正向导通电压V2，继续测试 T3温度下待测器件热敏结构的正向导通电压V3。
在热敏参数K值的测量前，首先要选定合适的测试电流IS，其值不能大到使芯片明显发热，同时也不能小到无法导通和引入漏电流误差，通过快速重复测试，若正向导通电压VF没有飘移，则表示测试电流值IS克服漏电流影响，若正向导通电压VF未出现持续下降，则表示待测器件的发热可以忽略不计，进一步保证检测的准确性。
步骤b：由微处理器根据T1、T2、T3、V1、V2和V3的值，用插值法拟合出热敏参数K在不同温度范围内的值，基于热敏结构特性，通常情况下该热敏参数K接近为线性值。通过该测试过程可以得出热敏结构温度与正向导通电压V的线性关系，就可以推算出此时待测器件热敏结构的结温。
由于待测器件内部热敏结构温度与导通电压关系接近线性，不同温度段内的K值近似较为接近的，采用插值法，可以更精度的描述在某段电压范围内对应的温度值，表一为五种待测器件在不同温度段内的K值数据为例：
表一，五种待测器件在不同温度段内的K值数据
温度值： 器件1(K值) 器件2 器件3 器件4 器件5
40℃-60℃ -2.00mv/℃ -2.15mv/℃ -1.85mv/℃ -1.67mv/℃ -1.55mv/℃
60℃-80℃ -2.22mv/℃ -2.29mv/℃ -1.75mv/℃ -1.50mv/℃ -1.64mv/℃
80℃-100℃ -2.30mv/℃ -2.46mv/℃ -1.95mv/℃ -1.65mv/℃ -1.43mv/℃
从表一中可看出，在一个温度段范围内，待测器件内部热敏结构温度与导通电压关系接近线性。
步骤c：通过待测器件热敏结构正向导通电压与结温呈线性关系来测量热敏结构结温。通过微处理器、电压测试模块、恒功率输出模块、驱动电源模块和温度采集模块检测待测器件的结温TJ，并根据检测数据计算待测器件的热阻Rjc。将待检测器件放置在静态空气箱内，并连接在第二连接器上。微处理器输出数字信号到电压测试模块上，电压测试模块对数字信号进行译码，电压测试模块输出测试电流Is，并输入到待测器件的热敏结构上，同时测试常温状态下，该热敏结构的正向导通电压VF1，电压测试模块对正向导通电压进行模数转换后传送到微处理器中。
步骤d：根据待测器件的种类，若待测器件为场效应管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT和双极性晶体管，由微处理器根据用户预先设定的电压或电流值，输出对应数字信号，输入到驱动电源模块，驱动电源模块对数字信号进行译码，输出驱动电源到待测器件内部控制极，如场效应管MOSFET的栅极与源极之间，控制待测器件进入开启状态，若待测器件为二极管则不需要驱动电源模块参与热阻测试过程。
微处理器输出数字信号到恒功率输出模块，该数字信号控制恒功率输出模块中偏置电压输出单元产生偏置电压，偏置电压输入到功率放大单元，功率放大单元输出电流信号，经采样电阻后，输出到待测器件的热敏结构上。此时，电流采样单元获取流过采样电阻的电流信号Ip，并输入到硬件乘法器中，电压采样单元采集待测器件热敏结构的电压值Vp，并输入到硬件乘法器中，硬件乘法器将两个输入信号值相乘，输出相乘的反馈结果到功率放大单元输入端上，实现负反馈放大平衡，保持输出到外部的功率值恒定即PD=Ip*Vp恒定。并在此过程，微处理器通过获取模数转换单元转换的数字信号，主处理器通过获取到的数字信号转换成对应的电压值Vp与电流值Ip，呈现在显示终端上，供用户查看，在恒功率测试过程中，为了避免电流过大而造成待测器件损坏，用户可设定安全电流范围，超出安全范围微处理器会自动停止测试。
步骤f：每隔单位时间，进行多次重复以下测试过程，直到待测器件达到热平衡状态。瞬间消除恒功率输出模块输出的加热电流Ip，由微处理器输出数字信号，控制电压测试模块输出测试电流Is测试加热后待测器件的正向导通电压VF2，同时，微处理器输出数字信号到温度采集模块，该数字信号经过温度采集模块译码后，分别将第一温度探针TA与第二温度探针TC的内部K型热电偶的产生的模拟信号转换成对应温度值的数字信号，传回到微处理器中。第二温度探针TC测试待测器件表面各时刻的温度值，在安装时该探针时需要先将温度探针接触到待测器件封装体表面的发热位置，并施加一定压力，确保壳温测试的准确性。
步骤g：根据检测到静态空气箱中待测器件加热前后热敏结构热平衡状态时的正向导通电压，VF1减去VF2，得到此时正向压降变化量△VF，通过温度控制箱中得到待测器件热敏结构热敏参数K值计算待测器件的结温，并根据施加的功率PD、环境温度TA、待测器件壳温 TC，结合半导体热阻公式Rjc=（TJ-TC）/PD计算得到待测器件的热阻Rjc 。
下面通过对恒功率模式和恒电流模式下，针对同一批次两个相同封装材料二极管器件为例说明本实用新型，其中温度检测采用温度探针。
恒功率模式下：同一批次两个相同封装材料二极管器件为例，进行五次重复测试。热敏参数K值采用常规测试方法，在此不再赘述，测试计算得到热敏参数K值，采用插值法分段计算。得到器件1与器件2热敏参数K相同均为K40-60℃=-2.25mV/℃，K60-80℃=-2.45mV/℃，K80-100℃=-2.15mV/℃。
器件1：设定功率为PD为1.5W，测得加热前热敏结构正向导通电压VF1=538.566 mV，加热一段时间稳定后得到正向导通电压VF2和器件1的壳温TC，通过计算得到器件1热敏结构的结温TJ和热阻Rjc的值见下表二。
表二，器件1在恒功率模式下的检测数据
TC 68.591℃ 68.297℃ 68.229℃ 68.246℃ 68.287℃
TJ 87.614℃ 87.369℃ 87.317℃ 87.327℃ 87.32℃
Rjc 12.682℃/W 12.714℃/W 12.725℃/W 12.721℃/W 12.689℃/W
VF2 385.181 mV 385.772 mV 385.004 mV 384.974 mV 384.981 mV
器件2：设定功率为PD为1.5W，测得加热前热敏结构正向导通电压VF3=549.436 mV，加热一段时间稳定后得到正向导通电压VF2和器件2的壳温TC，通过计算得到器件2热敏结构的结温TJ和热阻Rjc的值见下表三。
表三，器件2在恒功率模式下的检测数据
TC 68.892℃ 68.297℃ 68.659℃ 68.876℃ 68.127℃
TJ 87.868℃ 87.334℃ 87.678℃ 87.937℃ 87.212℃
Rjc 12.650℃/W 12.691℃/W 12.679℃/W 12.707℃/W 12.723℃/W
VF2 394.892 mV 394.797 mV 394.769 mV 394.876 mV 395.127 mV
从表二的检测数据可知，器件1的热阻平均值Rjc1为12.706℃/W，从表三的检测数据可知，器件2的热阻平均值Rjc2为12.690℃/W。器件1和器件2每次得到的热阻值与平均值相比较，偏差较小，在同一功率条件下测试，相同封装材料的热阻值，测试一致性好，准确。同时，采用低成本的温度探针测试待测器件壳温，经过重复测试，测试结果一致性较好。
在恒电流模式下：同一批次两个相同封装材料二极管器件为例，进行五次重复测试。设定电流值为3.5A，保持器件稳定后，功率接近恒功率模式下的1.5w。
测试求得热敏参数K，采用插值法分段计算。器件1与器件2热敏参数K相同均为K40-60℃=-2.25mV/℃，K60-80℃=-2.45mV/℃，K80-100℃=-2.15mV/℃。
器件1：测得加热前热敏结构正向压降VF1=538.566 mV，加热一段时间稳定后得到正向导通电压VF2和器件1的壳温TC，计算得到器件1热敏结构的结温TJ和热阻Rjc的值见下表四。
表四，器件1在恒电流模式下的检测数据
TC 67.546℃ 68.187℃ 68.347℃ 68.324℃ 68.178℃
TJ 86.514℃ 87.291℃ 87.397℃ 87.323℃ 87.212℃
Rjc 12.645℃/W 12.736℃/W 12.715℃/W 12.666℃/W 12.689℃/W
VF2 383.452 mV 383.688 mV 384.014 mV 383.974 mV 384.768 mV
器件2：测得加热前热敏结构正向导通电压VF3=549.436 mV，加热一段时间稳定后得到正向导通电压VF2和器件的壳温TC，及计算的到器件2热敏结构的结温TJ和热阻Rjc的值见下表五。
表五，器件2在恒电流模式下的检测数据
TC 68.892℃ 68.423℃ 68.874℃ 68.443℃ 69.127℃
TJ 89.868℃ 89.234℃ 89.578℃ 89.437℃ 89.612℃
Rjc 13.984℃/W 13.874℃/W 13.802℃/W 13.996℃/W 13.656℃/W
VF3 381.252 mV 381.688 mV 382.014 mV 380.974 mV 382.768 mV
从表四的检测数据可知，器件1的热阻平均值Rjc1为12.687℃/W，从表五的检测数据可知，器件2的热阻平均值Rjc2为13.860℃/W。器件1和器件2每次得到的热阻值与平均值相比较，偏差较大，在计算公式中△T与P两个因素都存在变化，这样的对比试验结果会存在偏差。在同一电流条件下测试，相同封装材料的热阻值，试验结果会存在偏差。从器件1、2的测试结果可看出，在同一电流条件下测试，相同封装材料的不同器件之间的差异，会影响实际热阻值测试的准确性，对于评价不同封装材料的热阻，及不同厂家同类芯片封装散热的对比实验，恒电流方式的热阻测试装置会产生测试偏差。
上述说明中，凡未加特别说明的，均采用现有技术中的常规技术手段。

Claims (4)

1.一种半导体功率器件热阻测试装置，其特征在于，所述测试装置具有一测试机及分别与测试机相连的温度控制箱和静态空气箱，温度控制箱内设有温控器和用于连接待测器件的第一连接器，静态空气箱内设有用于检测静态空气箱内温度的第一温度探针、用于检测待测器件壳温的第二温度探针及用于连接待测器件的第二连接器；
所述测试机包括用于控制及处理检测数据并根据检测数据计算热阻的微处理器及分别与微处理器相连的用于检测待测器件正向导通电压和输出测试电流的电压测试模块、用于输出加热电流和检测待测器件电压的恒功率输出模块、用于驱动待测器件的驱动电源模块和温度采集模块，微处理器还与温控器相连；
电压测试模块的测试电流输出端和电压检测端均分别与第一连接器和第二连接器相连，电压测试模块输出测试电流到第一连接器或第二连接器上，并检测连接在第一连接器或第二连接器上待测器件的正向导通电压，恒功率输出模块的加热电流输出端与第二连接器相连，恒功率输出模块输出加热电流到第二连接器上，并检测连接在第二连接器上待测器件的电压，驱动电源模块输出端与第二连接器相连，驱动电源模块用于驱动待测器件，温度采集模块的温度输入端分别与第一温度探针和第二温度探针相连，温度采集模块接收第一温度探针和第二温度探针的温度信号，并将温度信号传输到微处理器。
2.根据权利要求1所述的半导体功率器件热阻测试装置，其特征在于，所述恒功率输出模块包括偏置电压输出单元、功率放大单元、采样电阻、电流采样单元、电压采样单元、硬件乘法器和模数转换器，微处理器、偏置电压输出单元、功率放大单元、采样电阻和第二连接器顺次相连，偏置电压输出单元接收微处理器发送的信号，偏置电压输出单元输出偏置电压信号到功率放大单元中，功率放大单元输出的放大信号输入到采样电阻中，第二连接器接收采样电阻输出的加热电流；电流采样单元分别与采样电阻、模数转换器和硬件乘法器相连，电流采样单元采集采样电阻输出的加热电流，模数转换器和硬件乘法器接收电流采样单元输出的电流采集信息，电压采样单元分别与第二连接器、模数转换器和硬件乘法器相连，电压采样单元接收连接在第二连接器中待测器件的电压，模数转换器和硬件乘法器接收电压采样单元输出的电压信息，硬件乘法器与功率放大单元相连，功率放大单元接收硬件乘法器输出的反馈信息，模数转换器与微处理器相连，模数转换器输出转换后的数字信息到微处理器中。
3.根据权利要求1所述的半导体功率器件热阻测试装置，其特征在于，所述测试机还包括用于显示测试结果及进行人机交换的显示终端，显示终端与微处理器相连。
4.根据权利要求1所述的半导体功率器件热阻测试装置，其特征在于，所述待测器件为场效应管、绝缘栅双极型晶体管、双极性晶体管或二极管。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103048606A (zh) * 2012-12-30 2013-04-17 杭州士兰微电子股份有限公司 半导体功率器件热阻测试装置及方法
CN108414909A (zh) * 2018-02-02 2018-08-17 北京航空航天大学 一种基于电学法的达林顿管稳态热阻测量方法
CN109375086A (zh) * 2018-09-09 2019-02-22 程德明 硅基AIGaN-HEMT/MOS功率器件热阻压降测试仪
CN111239576A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 株洲中车时代电气股份有限公司 基于功率损耗线性控制的恒定功率循环测试电路及方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103048606A (zh) * 2012-12-30 2013-04-17 杭州士兰微电子股份有限公司 半导体功率器件热阻测试装置及方法
CN103048606B (zh) * 2012-12-30 2015-03-18 杭州士兰微电子股份有限公司 半导体功率器件热阻测试装置及方法
CN108414909A (zh) * 2018-02-02 2018-08-17 北京航空航天大学 一种基于电学法的达林顿管稳态热阻测量方法
CN108414909B (zh) * 2018-02-02 2019-11-29 北京航空航天大学 一种基于电学法的达林顿管稳态热阻测量方法
CN109375086A (zh) * 2018-09-09 2019-02-22 程德明 硅基AIGaN-HEMT/MOS功率器件热阻压降测试仪
CN109375086B (zh) * 2018-09-09 2021-01-26 程德明 硅基AlGaN -HEMT/MOS功率器件热阻压降测试仪
CN111239576A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 株洲中车时代电气股份有限公司 基于功率损耗线性控制的恒定功率循环测试电路及方法
CN111239576B (zh) * 2018-11-29 2021-08-10 株洲中车时代半导体有限公司 基于功率损耗线性控制的恒定功率循环测试电路及方法

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