一种压接式功率器件热阻测试检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体器件测试领域，具体讲涉及一种压接式功率器件热阻测试检测 装置。
【背景技术】
[0002] 压接式功率器件，如压接式IGBT(绝缘栅双极型晶体管），被广泛用于工业、信息、 新能源、医学、交通、军事和航空领域，其具有较高的可靠性，便于串联，并且在器件损坏时 表现出短路失效模式，因此其特别适用于智能电网等高压大功率领域。
[0003] 半导体器件热阻是目前衡量半导体器件散热性能的唯一标准，也是半导体器件最 重要的参数之一，器件热阻的大小在很大程度上限制了半导体器件功率密度的提升和结构 的紧凑化。热阻值的准确测量不仅对于半导体器件生产厂商优化封装结构以减小器件热 阻，而且对于指导用户充分利用器件的各方面特性具有非常重要的意义。压接式功率器件 是一种高压大功率器件封装形式，器件内部产生的热量多，结构紧凑，需要更小的热阻来保 证器件的正常工作温度，所以器件热阻值的准确测试显得尤为重要。
[0004] 目前半导体器件的热阻测试方法主要采用热电偶的方法，通过测量器件的结温、 壳温和功率，再由公式R伽可得到器件的热阻值。例如申请号为201420107212.5， 名称为"一种Τ0-3封装功率半导体器件热阻测试装置"的实用新型专利，公开了一种Τ0-3封 装功率半导体器件热阻测试装置，包括散热基板、Τ0-3封装平板夹具、耐高温绝缘玻璃管、 热偶和热偶插座;所述散热基板边缘开设有导线引出孔;所述平板夹具的中心嵌有所述热 偶、边缘安装有所述热偶插座，所述热偶和热偶插座电连接;所述热偶周围分布有器件引脚 插孔和器件固定螺丝孔，所述器件引脚插孔内壁装有所述耐高温绝缘玻璃管;所述平板夹 具与所述散热基板固定连接。该装置虽然实现了热量沿一维方向向下传导，但仍然存在可 施加压力范围小、精度低、均匀性差、可移植性差、而且不可同时满足传统热电偶测试法和 瞬态热界面法，且不能同时实现压接式功率器件单面和双面散热时热阻测试。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种压接式功率器件热阻测 试检测装置。
[0006] 本发明提供的技术方案是：一种压接式功率器件热阻测试检测装置，所述热阻测 试装置包括：由水平方向的构件设置于竖直方向的立柱(21)组成的框架，所述立柱设有高 度调节件和限位件。
[0007] 优选的，所述高度调节件包括设于所述立柱（21)中部的中基板（12)和所述立柱 (21)中下部的压力维持板(3)，所述限位件为设于所述立柱(21)上的螺母(22)。
[0008] 优选的，所述水平方向的构件包括上基板（11)、中基板（12)、下基板（13)和压力维 持基板(3 )，所述水平方向的构件将所述框架分为三层；
[0009]所述框架上层设置有散热装置，中层设置有压力均布装置(5)，下层设置有压力施 加装置(4);
[0010]所述水平方向的构件采用较厚的实心铝材料制作。
[0011]优选的，所述上基板（11)和所述下基板（13)被所述立柱（21)穿过，位于所述立柱 (21)的两端;分别在所述上基板（11)和所述下基板（13)两侧设置所述螺母(22)，用于固定 所述上基板(11)和所述下基板(13);
[0012] 所述压力维持基板(3)下侧设置有所述螺母(22)，用于固定所述压力维持基板的 位置。
[0013] 优选的，所述散热装置包括冷却系统接口（61)、直流母排接口（62)和散热基板 (63);
[0014] 所述散热装置为成对设置，对称分布在所述上基板（11)和所述中基板（12)之间； 靠近所述上基板（11)的所述直流母排接口（62)接正极，靠近所述中基板（12)的所述直流母 排接口（62)接负极；
[0015]所述散热装置与所述上基板和中基板之间分别设置有绝缘板(7);对称设置的所 述散热装置和所述绝缘板(7)通过螺栓分别固定在所述上基板(11)和所述中基板(12)上。
[0016] 优选的，对称设置的所述散热装置之间用于放置被测器件;所述被测器件为压接 式功率器件。
[0017] 所述压力均布装置(5)包括导柱(51)、碟簧(52)和半球面(53);
[0018]所述压力均布装置(5)位于所述中基板和压力维持基板(3)之间;所述导柱(51)的 一端通过螺栓与传感器(8)相连并固定在所述压力维持基板(3)上，所述碟簧(52)套设在所 述导柱(51)外部;所述导柱(51)的另一端嵌入倒扣的所述半球面(53)的凹面内；所述半球 面(53)的顶端与所述中基板(12)点接触。
[0019]优选的，所述压力施加装置(4)包括基座(41)、顶杆(42)和显示仪表(43);
[0020]所述压力施加装置(4)位于所述压力维持基板(3)和所述下基板(13)之间；
[0021]所述基座(41)通过螺栓固定在所述下基板（13)上;所述基座(41)上表面中心位置 设置有所述顶杆(42);所述顶杆(42)随着压力的变化做上下伸缩运动，且其上端与所述压 力维持基板(3)面接触;所述基座(41)的一侧设置所述显示仪表(43)。
[0022]优选的，所述绝缘板(7)采用环氧树脂材料制作。
[0023]优选的，所述传感器(8)为数字压力传感器。
[0024] 优选的，所述立柱(21)和螺母(22)外表面涂一层镍防止氧化。
[0025] 与现有技术比，本发明具有以下优益效果：
[0026] 1、本发明提供的一种压接式功率器件热阻测试检测装置，采用液压栗施加压力， 相比传统的旋转螺杆施加压力更加精准和稳定，通过动力杆可以随时调节被测器件所需要 的压力，装置输出的压力范围大，可满足不同功率等级的器件在不同压力条件下的热阻测 试要求，并用可通过仪表实时显示当前压力值。
[0027] 2、本发明提供的一种压接式功率器件热阻测试检测装置，半导体器件稳态热阻测 试时间比较短，但瞬态热阻测试过程耗时较长，一般的液压装置时间长会存在轻微的泄压 问题。为了使器件在测试过程中压力维持恒定，通过压力维持装置4可以将装置的压力长时 间维持在一定的压力值以保证在整个热阻测试过程中被测器件所承受的压力维持一个固 定值。
[0028] 3、本发明提供的一种压接式功率器件热阻测试检测装置，采用由碟簧组成的压力 均布装置，可以消除或减弱由于基板不平整等因素造成器件表面受力不均匀性。
[0029] 4、本发明提供的一种压接式功率器件热阻测试检测装置，通过改变外部水冷系统 的接法，可同时满足器件单面或双面散热时热阻测试的需求，本发明的装置不仅可以满足 传统的热电偶稳态热阻测试法，而且可以满足JEDEC51-14提出的瞬态热阻测试法。
【附图说明】
[0030] 图1为现有技术的热阻测试装置的应用实例示意图；
[0031] 图2为本发明的压接式功率器件热阻测试检测装置的结构示意图；
[0032] 图3为本发明的压接式功率器件热阻测试检测装置的立体示意图；
[0033] 其中，11-上基板、12-中基板、13-下基板、21-立柱、22-螺母、3-压力维持板、4-压 力施加装置、41-基座、42-顶杆、43-显示仪表、5-压力均布装置、51-导柱、52-碟簧、53-半球 面、61-冷却系统接口、62-直流母排接口、63-散热基板、7-绝缘板、8-传感器。
【具体实施方式】
[0034] 为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的 说明。
[0035] 本发明提供一种压接式功率器件热阻测试检测装置，包括：由水平方向的构件设 置于竖直方向的立柱(21)组成的框架，所述立柱设有高度调节件和限位件。
[0036] 所述高度调节件包括设于所述立柱(21)中部的中基板（12)和所述立柱(21)中下 部的压力维持板(3)，所述限位件为设于所述立柱(21)上的螺母(22)。所述水平方向的构件 包括上基板（11)、中基板（12)、下