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文檔簡介
1、分立器件熱阻測(cè)試方法一、瞬態(tài)熱阻瞬態(tài)熱阻是指器件在脈沖工作狀態(tài)下的熱阻。脈沖作用下的瞬態(tài)熱阻定義為最大結(jié)溫升與耗散功率脈沖幅值之比。對(duì)功率晶體管通常以殼溫作為溫度參考點(diǎn),其表達(dá)式為:0jC=Tj/PH=(Tj-TC)/PH(1)其中 Tj 為芯片結(jié)溫;T殼溫;PH 為施加的脈沖功率。瞬態(tài)熱阻測(cè)量歸結(jié)為對(duì)脈沖功耗 PH 殼溫 TCMZ溫 Tj 的測(cè)量。顯然,雙極晶體管的結(jié)溫 Tj無法進(jìn)行直接測(cè)量。為此,電學(xué)法利用發(fā)射結(jié)的正向壓降 VBE 與結(jié)溫 Tj在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)(0200C)呈線性關(guān)系,通過對(duì) VBE 的測(cè)量間接地測(cè)量結(jié)溫 Tj。關(guān)系式為:VBE(Tj)=MXTj=VBE(Ta)-VBE(T
2、j)(2)式中 M 為溫敏系數(shù),是與溫度 T 基本無關(guān)的負(fù)常數(shù);VBE(Ta),VBE(Tj)分別為加脈沖功率前、后的溫敏參數(shù)值。由(1)和(2)式得到瞬態(tài)熱阻與溫敏參數(shù) AVB 灰系表達(dá)式:0jC=VBE(Tj)/PH(3)公式(3)為電學(xué)法測(cè)量瞬態(tài)熱阻的基本原理:在一定條件下,器件從結(jié)到外殼的熱阻 0jC 和VBE 成正比關(guān)系。圖 1 所示為單脈沖測(cè)量雙極晶體管瞬態(tài)熱阻時(shí)序。圖中 tH 為加熱功率持續(xù)時(shí)間;tms 為溫敏參數(shù)的測(cè)試時(shí)間;td 為加熱脈沖切斷后測(cè)量 VBE(Tj)的延遲時(shí)間。圖 1 單脈沖測(cè)量瞬態(tài)熱阻時(shí)序二、晶體管熱阻的測(cè)試電路原理根據(jù)瞬態(tài)熱阻測(cè)試原理,圖 2 所示為國標(biāo)和軍
3、標(biāo)中關(guān)于分立器件熱阻的測(cè)試電路原理圖。每次測(cè)試的大致情況是:(1)首先,開關(guān)S1 和 S2 置于 2,用于加熱前被測(cè)器件 DU 福敏參數(shù)(源漏 SD 之間)的電壓 VSD量;(2)然后,開關(guān) S1 和 S2 置于 1,對(duì)被測(cè)器件施加功率(功率設(shè)置為 VDSID);最后,斷開功率(開關(guān) S1 和 S2 斷開 1 置于 2)后,在很短的延遲后,快速對(duì)溫敏參數(shù) VSM 行測(cè)量。圖 2(S1 和 S2 分別置于 1 的位置是加熱狀態(tài),置于 2 則用于器件初始值和加熱后的測(cè)量狀態(tài))測(cè)量時(shí)序圖如圖 3 所示,測(cè)試時(shí)的測(cè)試電流 Im、加熱電流 Ih、加熱時(shí)間 Th(加熱功率)及延時(shí)時(shí)間 Td 均可設(shè)置。在兩個(gè)測(cè)試電流 Im 狀態(tài)下分別測(cè)量 VBE1(VDS1)與 VBE2(V)S2)兩個(gè)參數(shù)。三、參數(shù)要求項(xiàng)目范圍調(diào)節(jié)度精度加熱電流0-20A加熱電壓0-20
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