DB52T 1104-2016 半导体器件结-壳热阻瞬态测试方法

40DB52 52/T

1104—2016半导体器件结-壳热阻瞬态测试方法

semiconductor

Measurement

Thermal

Case

Semiconductor

贵州省质量技术监督局

DB52/T

2016目 次

范围

..............................................................................

规范性引用文件

....................................................................

术语和定义

........................................................................

符号和缩略语

......................................................................

结-壳热阻测量

.....................................................................

需报告信息

........................................................................

附录

基于热阻抗曲线

Zth(J-C)分离点确定

Rth(J-C).......................

DB52/T

2016前 言本标准按照GB/T

1.1-2009

本标准使用重新起草法修改采用

JESD 51-142010

《测量具有单一热流路径的半导体器件结壳

——将JESD

——删除了JESD

——将JESD

51-14 2010第4.2部分定义的无/有导热硅脂或热油两种测试状态，重新定义为低/高——根据JESD 51-14

51-14

﹒删除了JESD 2010第2章

[N3][N4]

[N5][N6]

[N7]；﹒增加引用了GB/T

11499；

——删除了JESD 51-14DB52/T

2016半导体器件结-壳热阻瞬态测试方法

本标准规定了具有单一热流路径的半导体器件结-壳热阻Rth(J-C)

GB/T

11499GB/T

14862

时间的变化曲线计算出瞬态热阻抗Zth(J-C)曲线；通过给被测器件的管壳施加两种不同的散热方式，作出两条瞬态热阻抗Zth(J-C)曲线，将两条瞬态热阻抗Zth(J-C)曲线绘制在同一坐标系中，两条瞬态热阻抗Zth(J-C)th(J-C)th(J-C)

5.1.1。DB52/T

2016

测试电原理见图1。

先接通图1中开关K1-1、K1-2，给被测器件（芯片）接通恒定加热电流H，加热器件，使其达到热HHIHIM平衡，测试时序见图2。III

热平衡

冷平衡V

加热阶段

tV

测量阶段t

t

t

t

t

tDB52/T

2016

cut

J(t)TJ(t)GB/T

23TJ(tcut)TJ(t)t

23之间丢弃的结温曲线。切断加热电流瞬间的初始TJ0DB52/T

2016图4

J0

计算

th(J-C)

J(t)th(J-C)Z(t)

T

Tt

P

tcut

.....................

th(J-C)Zt

t

Tt

TP

cut

.......................

th(J-C)Zth(J-C)Zth(J-C)Zth(J-C)1

th(J-C)在被测器件与散热器的接触面上涂上一层薄薄的导热硅脂或热油，见图）。按5.3所述方法进th(J-C)th(J-C)th(J-C)2

DB52/T

2016

说明：（

th(J-C)

热阻

th(J-C)

Zth(J-C)SZth(J-C)在热流进入热界面层时开始分离，此处Zth(J-C)

tS)接近稳态热阻Rth(J-C)。对Zth(J-C)曲线的分离点情况进行th(J-C)Zth(J-C)Zth(J-C)Zth(J-C)

[°C]

th(J-C)

th(J-C)1

th(J-C)2

DB52/T

2016

出于完整性，与测量的结壳热阻Rth(J-C)一起，应当报告有关所有试验条件和确定数值的数据评估方

DB52/T

2016

A.1）。

S

th(J-C)

th(J-C)1

th(J-C)2

th(J-C)1

th(J-C)2A.2th(J-C)

a(z)

th(J-C)

................

A.5

(t)DB52/T

2016

th(J-C)

1

2(da/dz)=

12/dz

1

2

th(J-C)

1

da2/dz）也有影响。为了尽量减小这种影响，(da/dz)需以θ进行规范化(图A.3)，该曲线与

th(J-C)2(t)形成对比，th(J-C)

Zth2

t

da

dzt

DB52/T

2016.........................

定义Z

th(J-C)1

th(J-C)2曲线的分离点为δ曲线与某个限值ε相交时的最大时间值tS

结-壳热阻Rth(J-C)

th(J-C)

2(ts

th(J-C)A.2

根据以上定义，R

th(J-C)

值即为限值ε函数。为了与传统的结壳热阻定义保持一致，限值ε必须进行选择，以便得出的R

th(J-C)与稳态热阻尽量靠近。因半导体器件的实际稳态R

th(J-C)不可提前得知（也不R

th(J-C)R

th(J-C)

R

th(J-C)

......................

结壳热阻值R

th(J-C)是δ曲线和ε曲线交叉点的横向坐标，参见图A.4。为了避免最后结果受到δ曲

..............................

R

th(J-C)

th(J-C)1

和Zth(J-C)21

...

n

i

iminmaxDB52/T

2016

th(J-C)

第2步：计算导数da1/dz和da2/dz。可按图A.5所示的测量点{(zi

th(J-C)(ti1/2的分段线性内插完1/dz和da2,...,

max

th(J-C)

DB52/T

2016第3步：计算归一化差值δ

1/dz

da2

θ，然后按Zth(J-C)曲线的相应内插Z

th(J-C)值为第4步：使指数函数δ(Z

th(J-C)