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1、分立器件热阻测试方法一、瞬态热阻瞬态热阻是指器件在脉冲工作状态下的热阻。脉冲作用下的瞬态热阻定义为最大结温升与耗散功率脉冲幅值之比。对功率晶体管通常以壳温作为温度参考点,其表达式为：jC = Tj / PH = ( Tj - TC) / PH (1)其中Tj为芯片结温；TC为壳温； PH 为施加的脉冲功率。瞬态热阻测量归结为对脉冲功耗PH、壳温TC及结温Tj的测量。显然，双极晶体管的结温Tj无法进行直接测量。为此，电学法利用发射结的正向压降VBE与结温Tj 在相当宽的范围内(0200 )呈线性关系，通过对VBE 的测量间接地测量结温Tj。关系式为:VBE (Tj) = MTj =VBE (Ta
2、)-VBE(Tj) (2)式中 M 为温敏系数，是与温度T 基本无关的负常数；VBE ( Ta )，VBE (Tj) 分别为加脉冲功率前、后的温敏参数值。 由(1) 和(2) 式得到瞬态热阻与温敏参数VBE关系表达式:jC =VBE (Tj)/PH (3)公式(3) 为电学法测量瞬态热阻的基本原理：在一定条件下，器件从结到外壳的热阻jC 和VBE 成正比关系。 图1 所示为单脉冲测量双极晶体管瞬态热阻时序。图中tH 为加热功率持续时间； tms 为温敏参数的测试时间；td 为加热脉冲切断后测量VBE ( Tj )的延迟时间。图1 单脉冲测量瞬态热阻时序二、晶体管热阻的测试电路原理根据瞬态热阻测
3、试原理，图 2 所示为国标和军标中关于分立器件热阻的测试电路原理图。每次测试的大致情况是：(1) 首先，开关 S1 和 S2 置于 2，用于加热前被测器件 DUT 温敏参数（源漏 SD 之间）的电压 VSD 测量; (2) 然后，开关 S1 和 S2 置于 1，对被测器件施加功率（功率设置为 VDSID） ；(3)最后，断开功率（开关 S1 和 S2 断开 1 置于 2）后，在很短的延迟后，快速对温敏参数 VSD 进行测量。图 2（S1 和 S2 分别置于 1 的位置是加热状态，置于 2 则用于器件初始值和加热后的测量状态）测量时序图如图 3 所示，测试时的测试电流 Im、加热电流 Ih、加热时间 Th（加热功率）及延时时间 Td 均可设置。在两个测试电流 Im 状态下分别测量 VBE1（V DS1）与 VBE2（V DS2）两个参数。图 3 测量时序图三、参数要求项目 范围 调节度 精度加热电流 0-20A加热电压 0-200V功率延时 10S功率断开后延时20-100uS测量电流 1-100mA测量电压 0-2V 16 位 ADC
