專利名稱：半導體器件散熱性能測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種半導體器件散熱性能測試裝置。
背景技術(shù)：
MOS-FET、TRANSISTOR、RE⑶LATOR等大功率半導體器件，經(jīng)常由于高溫老化而燒 壞。損壞后的不良品DECAP后發(fā)現(xiàn)晶片表面均有燒傷。為了測試這些半導體器件的散熱性 能，傳統(tǒng)的方法是購買專門的熱阻測試機，如圖1所示，通過測試Δ VBE，Δ VDS來篩出熱阻 較大的產(chǎn)品。但此類熱阻測試設(shè)備價格昂貴且只能檢出散熱不良的產(chǎn)品，但不能檢測出由 于溫度升高后引起的半導體器件主要電性參數(shù)變化較大的不良品。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種半導體器件散熱性能測試裝置，該裝置不僅有利 于測試出半導體器件的散熱性能，而且結(jié)構(gòu)簡單，使用效果好。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在 于包括半導體分立器件測試系統(tǒng)，所述半導體分立器件測試系統(tǒng)的測試站上連接有直流 電源，以通過加載直流電源使待測產(chǎn)品內(nèi)部溫度升高，測取溫度變化前后的各參數(shù)變化率 來判定待測產(chǎn)品的散熱性能。本實用新型的有益效果是不僅可以篩出散熱異常的產(chǎn)品，還可以篩出實際應(yīng)用時 由于產(chǎn)品發(fā)熱所導致電性主要參數(shù)變化較嚴重的產(chǎn)品，這是熱阻測試機所無法做到的，從 而更加全面地檢出有散熱問題及高溫下主要電性參數(shù)變化較大的產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品在高溫 工作時的可靠性。此外，該測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，造價低，易于操作，使用效果好，具有廣闊的 市場應(yīng)用前景。

圖1是傳通熱阻測試機及通用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型實施例中待測產(chǎn)品為MOS-FET的測試原理圖。圖4是本實用新型實施例中待測產(chǎn)品為TRANSISTOR的測試原理圖。圖5是本實用新型實施例中待測產(chǎn)品為RE⑶LATOR的測試原理圖。
具體實施方式
本實用新型的半導體器件散熱性能測試裝置，如圖2所示，包括半導體分立器件 測試系統(tǒng)，所述半導體分立器件測試系統(tǒng)的測試站上連接有直流電源，以通過加載直流電 源使待測產(chǎn)品內(nèi)部溫度升高，測取溫度變化前后的各參數(shù)變化率來判定待測產(chǎn)品的散熱性 能。上述待測產(chǎn)品為MOS-FET管產(chǎn)品，通過測取MOS-FET管產(chǎn)品RDSON值隨溫度變化的大小來測試待測MOS-FET管產(chǎn)品的散熱性能。上述半導體分立器件測試系統(tǒng)為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，把外接的直流電源 加到待測產(chǎn)品的D與S極，待測產(chǎn)品G與S極的電壓由JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)內(nèi)部加 載；外部電源接線方式外部電源的負極接到JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)的測試站內(nèi)部 的繼電器K202上端，電源正極接到K210上端；繼電器K202、K210的下端分別接到繼電器 K113和K109上；所述各繼電器均為測試站內(nèi)部的。上述待測產(chǎn)品為TRANSISTOR管產(chǎn)品，通過測取TRANSISTOR管產(chǎn)品HFE值隨溫度 變化的大小來測試待測TRANSISTOR管產(chǎn)品的散熱性能。上述半導體分立器件測試系統(tǒng)為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，把外接的直流電源 加到待測產(chǎn)品的C與E極上，待測產(chǎn)品B與E極的電壓由JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)內(nèi)部加 載；外部電源接線方式外部電源的負極接到JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)的測試站內(nèi)部 的繼電器K202上端，電源正極接到K210上端；繼電器K202、K210的下端分別接到繼電器 K113和K109上；所述各繼電器均為測試站內(nèi)部的。上述待測產(chǎn)品為RE⑶LATOR管產(chǎn)品，通過測取RE⑶LATOR管產(chǎn)品Vout值隨溫度變 化的大小來測試待測REGULATOR管產(chǎn)品的散熱性能。上述半導體分立器件測試系統(tǒng)為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，所述JUNO DTS-1000 測試系統(tǒng)的測試站連接外部電源的正極接到繼電器K310上端，K310下端與C短接，電源負 極接到K311下端，K311上端與B極短接，以通過閉合K310、K311把外部電源加到RE⑶LATOR 管產(chǎn)品的Vin與GND端，通過閉合Κ203把外接的負載電阻接到RE⑶LATOR的Vout與GND上。當待測產(chǎn)品為MOS-FET管產(chǎn)品時，通過測取MOS-FET管產(chǎn)品RDSON值隨溫度變化 的大小來測試待測MOS-FET管產(chǎn)品的散熱性能。當上述半導體分立器件測試系統(tǒng)為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，如圖3所示，MOS-FET管產(chǎn)品的測試步驟及電路接線方式如下(1)加測熱前測試RDSON項，此為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)內(nèi)部常規(guī)測試項。(2)把外接的直流電源加到待測產(chǎn)品的D與S極，待測產(chǎn)品G與S極的電壓由 JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)內(nèi)部加載；外部電源接線方式外部電源的負極接到JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)的測試站 (HD-1210)內(nèi)部的繼電器K202上端，電源正極接到K210上端；繼電器K202、K210的下端分 別接到繼電器Κ113和Κ109上；所述各繼電器均為測試站(HD-1210)內(nèi)部的。(3 )通過直流電源給MOS-FET管產(chǎn)品加熱后，測試加熱后的RDSON項，并計算加熱 前后RDSON值的變化大小，從而獲得MOS-FET管產(chǎn)品的散熱性能指標。當待測產(chǎn)品為TRANSISTOR管產(chǎn)品時，通過測取TRANSISTOR管產(chǎn)品HFE值隨溫度 變化的大小來測試待測TRANSISTOR管產(chǎn)品的散熱性能。當上述半導體分立器件測試系統(tǒng) 為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，如圖4所示，TRANSISTOR管產(chǎn)品的測試步驟及電路接線方 式如下(1)加測熱前測試HFE項，此為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)內(nèi)部常規(guī)測試項。(2)把外接的直流電源加到待測產(chǎn)品的C與E極上，待測產(chǎn)品B與E極的電壓由
4JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)內(nèi)部加載；外部電源接線方式外部電源的負極接到JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)的測試站 (HD-1210)內(nèi)部的繼電器K202上端，電源正極接到K210上端；繼電器K202、K210的下端分 別接到繼電器Κ113和Κ109上；所述各繼電器均為測試站(HD-1210)內(nèi)部的。(3 )通過直流電源給TRANSISTOR管產(chǎn)品加熱后，測試加熱后的HFE項，并計算加熱 前后HFE值的變化大小，從而獲得TRANSISTOR管產(chǎn)品的散熱性能指標。當待測產(chǎn)品為RE⑶LATOR管產(chǎn)品時，通過測取RE⑶LATOR管產(chǎn)品Vout值隨溫度變 化的大小來測試待測REGULATOR管產(chǎn)品的散熱性能。當上述半導體分立器件測試系統(tǒng)為 JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，如圖5所示，RE⑶LATOR管產(chǎn)品的測試方法及電路接線方式如 下(1)通過JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)中的BATTCHK項來測試剛上電時Vout電壓及 過一段時間后的Vout電壓，求兩次的差值Delta-Vout，以通過Delta-Vout的大小篩出有 問題的產(chǎn)品。(2)所述JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)的測試站連接外部電源的正極接到繼電器K310 上端，K310下端與C短接，電源負極接到K311下端，K311上端與B極短接，以通過閉合K310、 K311把外部電源加到RE⑶LATOR管產(chǎn)品的Vin與GND端，通過閉合K203把外接的負載電 阻接到RE⑶LATOR的Vout與GND上。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。1、MOS-FET 測試原理1)加測熱前測試RDSON項，此為DTS-1000機臺內(nèi)部常規(guī)測試項。2)通過IDON (ID_V_8V)項把外接的直流電源8V，加到待測產(chǎn)品的D與S極上， G與S電壓還是由DST1000測試系統(tǒng)內(nèi)部加載。DTS-1000的測試站(HD-1210)的改造連接外部電源的負極接到繼電器K202上 端，電源正極接到K210上端；K202，K210下端分別接到EI (Κ113)，CI (Κ109)上。在DTS-1000的系統(tǒng)軟件中，17項為加熱前的RDS0N，通過18項ID_V_8V加熱后， 19項為加熱后的RDS0N，20項Delta-RDS是計算17項與19項的差值。2、TRANSISTOR 測試原理1)加測熱前測試HFE項，此為DTS-1000機臺內(nèi)部常規(guī)測試項。2)通過IE (IE_V_8V)項把外接的直流電源8V，加到待測產(chǎn)品的C與E極上；B 與E電壓還是由DST1000測試系統(tǒng)內(nèi)部加載。DTS-1000的測試站(HD-1210)的改造連接外部電源的負極接到繼電器K202上 端，電源正極接到K210上端；K202，K210下端分別接到EI (Κ113)，CI (Κ109)上。在DTS-1000的系統(tǒng)軟件中，21項為加熱前的測試項目，通過23項加熱后，24項 為加熱后的測試項；25項是計算20項與24項的差值，即Delta-HFE。3、RE⑶LATOR 測試原理1) RE⑶LATOR是通過外接電源及外接負載方式讓產(chǎn)品自身發(fā)熱；通過JUNO中的 BATTCHK項測試剛上的Vout電壓及過一段時間(如200mS)后的Vout電壓。求兩次的差 Delta- Vout ；不良的產(chǎn)品Delta-Vout相差較大。Delta-Vout此項通過設(shè)置合理的上下限 規(guī)范可以篩出有問題的產(chǎn)品。
5[0046]2) DTS-1000測試站(HD-1210)的改造通過閉合K310、K311把外部電源加到 RE⑶LATOR的Vin與GND端，具體接法是把外部電源正極接到繼電器K310上端，K310下 端與C短接(即Vin);電源負極接到K311下端；K311上端與B極短接(即GND)。然后，通 過閉合K203把外接的負載電阻接到RE⑶LATOR的Vout與GND上。在DTS-1000的系統(tǒng)軟件中，由31、32、33項來測試的，各項說明如下31項Vin_20V_lA實際上就是Battchk項重命名得到，只是把外部要加電壓及 負載電流表示出來。由于此項的測試時間2mS ；此時產(chǎn)品還沒有發(fā)熱，所測值為發(fā)熱前的Vout ；32項Vin_20V_lA與31項一樣，只是測試時間為200mS ；通過200mS后產(chǎn)品已發(fā) 熱所測值為發(fā)熱后的Vout;33項求31項與32項的差值(即Delta-Vout)。以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生 的功能作用未超出本實用新型技術(shù)方案的范圍時，均屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在于包括半導體分立器件測試系統(tǒng)，所述半導體分立器件測試系統(tǒng)的測試站上連接有直流電源，以通過加載直流電源使待測產(chǎn)品內(nèi)部溫度升高，測取溫度變化前后的各參數(shù)變化率來判定待測產(chǎn)品的散熱性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在于所述待測產(chǎn) 品為M0S-FET管產(chǎn)品，通過測取M0S-FET管產(chǎn)品RDS0N值隨溫度變化的大小來測試待測 M0S-FET管產(chǎn)品的散熱性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在于所述半導體分 立器件測試系統(tǒng)為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，把外接的直流電源加到待測產(chǎn)品的D與S 極，待測產(chǎn)品G與S極的電壓由JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)內(nèi)部加載；外部電源接線方式外部電源的負極接到JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)的測試站內(nèi)部的繼 電器K202上端，電源正極接到K210上端；繼電器K202、K210的下端分別接到繼電器K113 和K109上；所述各繼電器均為測試站內(nèi)部的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在于所述待測產(chǎn)品 為TRANSISTOR管產(chǎn)品，通過測取TRANSISTOR管產(chǎn)品HFE值隨溫度變化的大小來測試待測 TRANSISTOR管產(chǎn)品的散熱性能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在于所述半導體分 立器件測試系統(tǒng)為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，把外接的直流電源加到待測產(chǎn)品的C與E 極上，待測產(chǎn)品B與E極的電壓由JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)內(nèi)部加載；外部電源接線方式外部電源的負極接到JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)的測試站內(nèi)部的繼 電器K202上端，電源正極接到K210上端；繼電器K202、K210的下端分別接到繼電器K113 和K109上；所述各繼電器均為測試站內(nèi)部的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在于所述待測產(chǎn)品 為RE⑶LAT0R管產(chǎn)品，通過測取RE⑶LAT0R管產(chǎn)品Vout值隨溫度變化的大小來測試待測 RE⑶LAT0R管產(chǎn)品的散熱性能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在于所述半導體分 立器件測試系統(tǒng)為JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)時，所述JUNO DTS-1000測試系統(tǒng)的測試站連 接外部電源的正極接到繼電器K310上端，K310下端與C短接，電源負極接到K311下端， K311上端與B極短接，以通過閉合K310、K311把外部電源加到RE⑶LAT0R管產(chǎn)品的Vin與 GND端，通過閉合K203把外接的負載電阻接到RE⑶LAT0R的Vout與GND上。
專利摘要本實用新型涉及一種半導體器件散熱性能測試裝置，其特征在于包括半導體分立器件測試系統(tǒng)，所述半導體分立器件測試系統(tǒng)的測試站上連接有直流電源，以通過加載直流電源使待測產(chǎn)品內(nèi)部溫度升高，測取溫度變化前后的各參數(shù)變化率來判定待測產(chǎn)品的散熱性能。該裝置不僅有利于測試出半導體器件的散熱性能，而且結(jié)構(gòu)簡單，使用效果好。
文檔編號G01R19/10GK201765268SQ20102011641
公開日2011年3月16日 申請日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者劉玉智 申請人:福建福順半導體制造有限公司