一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件測試領(lǐng)域，具體講涉及一種壓接式功率器件熱阻測試檢測 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓接式功率器件，如壓接式IGBT(絕緣柵雙極型晶體管），被廣泛用于工業(yè)、信息、 新能源、醫(yī)學(xué)、交通、軍事和航空領(lǐng)域，其具有較高的可靠性，便于串聯(lián)，并且在器件損壞時 表現(xiàn)出短路失效模式，因此其特別適用于智能電網(wǎng)等高壓大功率領(lǐng)域。
[0003] 半導(dǎo)體器件熱阻是目前衡量半導(dǎo)體器件散熱性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)，也是半導(dǎo)體器件最 重要的參數(shù)之一，器件熱阻的大小在很大程度上限制了半導(dǎo)體器件功率密度的提升和結(jié)構(gòu) 的緊湊化。熱阻值的準(zhǔn)確測量不僅對于半導(dǎo)體器件生產(chǎn)廠商優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)以減小器件熱 阻，而且對于指導(dǎo)用戶充分利用器件的各方面特性具有非常重要的意義。壓接式功率器件 是一種高壓大功率器件封裝形式，器件內(nèi)部產(chǎn)生的熱量多，結(jié)構(gòu)緊湊，需要更小的熱阻來保 證器件的正常工作溫度，所以器件熱阻值的準(zhǔn)確測試顯得尤為重要。
[0004] 目前半導(dǎo)體器件的熱阻測試方法主要采用熱電偶的方法，通過測量器件的結(jié)溫、 殼溫和功率，再由公式R伽可得到器件的熱阻值。例如申請?zhí)枮?01420107212.5， 名稱為"一種Τ0-3封裝功率半導(dǎo)體器件熱阻測試裝置"的實用新型專利，公開了一種Τ0-3封 裝功率半導(dǎo)體器件熱阻測試裝置，包括散熱基板、Τ0-3封裝平板夾具、耐高溫絕緣玻璃管、 熱偶和熱偶插座;所述散熱基板邊緣開設(shè)有導(dǎo)線引出孔;所述平板夾具的中心嵌有所述熱 偶、邊緣安裝有所述熱偶插座，所述熱偶和熱偶插座電連接;所述熱偶周圍分布有器件引腳 插孔和器件固定螺絲孔，所述器件引腳插孔內(nèi)壁裝有所述耐高溫絕緣玻璃管;所述平板夾 具與所述散熱基板固定連接。該裝置雖然實現(xiàn)了熱量沿一維方向向下傳導(dǎo)，但仍然存在可 施加壓力范圍小、精度低、均勻性差、可移植性差、而且不可同時滿足傳統(tǒng)熱電偶測試法和 瞬態(tài)熱界面法，且不能同時實現(xiàn)壓接式功率器件單面和雙面散熱時熱阻測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明提供一種壓接式功率器件熱阻測 試檢測裝置。
[0006] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置，所述熱阻測 試裝置包括：由水平方向的構(gòu)件設(shè)置于豎直方向的立柱(21)組成的框架，所述立柱設(shè)有高 度調(diào)節(jié)件和限位件。
[0007] 優(yōu)選的，所述高度調(diào)節(jié)件包括設(shè)于所述立柱（21)中部的中基板（12)和所述立柱 (21)中下部的壓力維持板(3)，所述限位件為設(shè)于所述立柱(21)上的螺母(22)。
[0008] 優(yōu)選的，所述水平方向的構(gòu)件包括上基板（11)、中基板（12)、下基板（13)和壓力維 持基板(3 )，所述水平方向的構(gòu)件將所述框架分為三層；
[0009]所述框架上層設(shè)置有散熱裝置，中層設(shè)置有壓力均布裝置(5)，下層設(shè)置有壓力施 加裝置(4);
[0010]所述水平方向的構(gòu)件采用較厚的實心鋁材料制作。
[0011]優(yōu)選的，所述上基板（11)和所述下基板（13)被所述立柱（21)穿過，位于所述立柱 (21)的兩端;分別在所述上基板（11)和所述下基板（13)兩側(cè)設(shè)置所述螺母(22)，用于固定 所述上基板(11)和所述下基板(13);
[0012] 所述壓力維持基板(3)下側(cè)設(shè)置有所述螺母(22)，用于固定所述壓力維持基板的 位置。
[0013] 優(yōu)選的，所述散熱裝置包括冷卻系統(tǒng)接口（61)、直流母排接口（62)和散熱基板 (63);
[0014] 所述散熱裝置為成對設(shè)置，對稱分布在所述上基板（11)和所述中基板（12)之間； 靠近所述上基板（11)的所述直流母排接口（62)接正極，靠近所述中基板（12)的所述直流母 排接口（62)接負(fù)極；
[0015]所述散熱裝置與所述上基板和中基板之間分別設(shè)置有絕緣板(7);對稱設(shè)置的所 述散熱裝置和所述絕緣板(7)通過螺栓分別固定在所述上基板(11)和所述中基板(12)上。
[0016] 優(yōu)選的，對稱設(shè)置的所述散熱裝置之間用于放置被測器件;所述被測器件為壓接 式功率器件。
[0017] 所述壓力均布裝置(5)包括導(dǎo)柱(51)、碟簧(52)和半球面(53);
[0018]所述壓力均布裝置(5)位于所述中基板和壓力維持基板(3)之間;所述導(dǎo)柱(51)的 一端通過螺栓與傳感器(8)相連并固定在所述壓力維持基板(3)上，所述碟簧(52)套設(shè)在所 述導(dǎo)柱(51)外部;所述導(dǎo)柱(51)的另一端嵌入倒扣的所述半球面(53)的凹面內(nèi)；所述半球 面(53)的頂端與所述中基板(12)點接觸。
[0019]優(yōu)選的，所述壓力施加裝置(4)包括基座(41)、頂桿(42)和顯示儀表(43);
[0020]所述壓力施加裝置(4)位于所述壓力維持基板(3)和所述下基板(13)之間；
[0021]所述基座(41)通過螺栓固定在所述下基板（13)上;所述基座(41)上表面中心位置 設(shè)置有所述頂桿(42);所述頂桿(42)隨著壓力的變化做上下伸縮運(yùn)動，且其上端與所述壓 力維持基板(3)面接觸;所述基座(41)的一側(cè)設(shè)置所述顯示儀表(43)。
[0022]優(yōu)選的，所述絕緣板(7)采用環(huán)氧樹脂材料制作。
[0023]優(yōu)選的，所述傳感器(8)為數(shù)字壓力傳感器。
[0024] 優(yōu)選的，所述立柱(21)和螺母(22)外表面涂一層鎳防止氧化。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明具有以下優(yōu)益效果：
[0026] 1、本發(fā)明提供的一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置，采用液壓栗施加壓力， 相比傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)螺桿施加壓力更加精準(zhǔn)和穩(wěn)定，通過動力桿可以隨時調(diào)節(jié)被測器件所需要 的壓力，裝置輸出的壓力范圍大，可滿足不同功率等級的器件在不同壓力條件下的熱阻測 試要求，并用可通過儀表實時顯示當(dāng)前壓力值。
[0027] 2、本發(fā)明提供的一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置，半導(dǎo)體器件穩(wěn)態(tài)熱阻測 試時間比較短，但瞬態(tài)熱阻測試過程耗時較長，一般的液壓裝置時間長會存在輕微的泄壓 問題。為了使器件在測試過程中壓力維持恒定，通過壓力維持裝置4可以將裝置的壓力長時 間維持在一定的壓力值以保證在整個熱阻測試過程中被測器件所承受的壓力維持一個固 定值。
[0028] 3、本發(fā)明提供的一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置，采用由碟簧組成的壓力 均布裝置，可以消除或減弱由于基板不平整等因素造成器件表面受力不均勻性。
[0029] 4、本發(fā)明提供的一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置，通過改變外部水冷系統(tǒng) 的接法，可同時滿足器件單面或雙面散熱時熱阻測試的需求，本發(fā)明的裝置不僅可以滿足 傳統(tǒng)的熱電偶穩(wěn)態(tài)熱阻測試法，而且可以滿足JEDEC51-14提出的瞬態(tài)熱阻測試法。
【附圖說明】
[0030] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的熱阻測試裝置的應(yīng)用實例示意圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明的壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖3為本發(fā)明的壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置的立體示意圖；
[0033] 其中，11-上基板、12-中基板、13-下基板、21-立柱、22-螺母、3-壓力維持板、4-壓 力施加裝置、41-基座、42-頂桿、43-顯示儀表、5-壓力均布裝置、51-導(dǎo)柱、52-碟簧、53-半球 面、61-冷卻系統(tǒng)接口、62-直流母排接口、63-散熱基板、7-絕緣板、8-傳感器。
【具體實施方式】
[0034] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合說明書附圖和實例對本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步的 說明。
[0035] 本發(fā)明提供一種壓接式功率器件熱阻測試檢測裝置，包括：由水平方向的構(gòu)件設(shè) 置于豎直方向的立柱(21)組成的框架，所述立柱設(shè)有高度調(diào)節(jié)件和限位件。
[0036] 所述高度調(diào)節(jié)件包括設(shè)于所述立柱(21)中部的中基板（12)和所述立柱(21)中下 部的壓力維持板(3)，所述限位件為設(shè)于所述立柱(21)上的螺母(22)。所述水平方向的構(gòu)件 包括上基板（11)、中基板（12)、下