一种热阻测试系统的制作方法

本实用新型涉及一种器件测试设备，尤其涉及一种热阻测试系统。

背景技术：

随着电子行业的不断发展，半导体分立器件的功率越做越大，使得产品的耗散功率增大。同时由于成本控制的原因，芯片和成品的尺寸都在不断的缩小，在一定程度上又限制了产品的散热。这就造成了产品在测试过程中经常发现热阻不良。热阻是依据半导体器件PN节在指定电流下两端的电压随温度变化而变化的测试原理，来测试功率器件的热稳定性或封装等的散热特性。通过给被测功率器件施加指定功率，指定施加PN结两端大的电压变化(△VBE/△VF/△VT/△DS/△VGK)作为被测器件的散热依据，并在指定规范值比较，根据检测结果筛选，将散热性差的产品筛选掉，避免散热性差的产品在应用过程中，因温度升高导致失效，器件热阻的测量采用电学方法测量，即以晶体管正向PN结结电压随温度变化作为温度敏感参数，测量器件加热前后结电压的变化，可得出器件加热前后的温升。保持壳温恒定这样表达式为：θ＝(T2-T1)/IV＝(V2-V1)/KIV。其中V2是加热后电压，V1位加热前电压，K是结温度系数，I加热电流，V是加热电压。

现有技术的缺点：目前市场上大部分热阻测试系统都是外国进口，价格昂贵；而且测得大多是结温和壳温之间的热阻并没有去测结温与周围大环境温度的热阻，单温采样不直观且没有对比性；操作相对复杂，固定的夹具比较特殊的封装不能满足使用等等。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种可以先将器件放进小型试验箱测得不同温度的K系数，操作简便，热阻测试在测试罩壳内进行，测试环境严格按照国际标准，试验准确，同时可测三种热阻，器件测试数据更具说服力和对比性的热阻测试系统。

本实用新型的技术方案：一种热阻测试系统，包括测试台、设置在测试台内部的小型试验箱、设置在测试台顶部的测试罩壳以及设置在测试台底部的K系数和热阻测试单元，所述测试罩壳内部设有4个温度线，分别为测器件外壳温度的TC温度线、测器件外露引线温度的TL温度线、测器件周围环境温度的Ta温度线和测罩壳内部环境温度的TA温度线，所述TC温度线上连接有TC温度探头，所述TL温度线上连接TL温度探头，所述Ta温度线上连接有Ta温度探头，所述TA温度线上连接有TA温度探头，待测器件放置在测试罩壳内，所述TC温度探头与待测器件外壳接触，所述TL温度探头靠近待测器件外露引线，所述Ta温度探头靠近待测器件外壳，所述TA温度探头远离待测器件。

本实用新型可以先将器件放进小型试验箱测得不同温度的K系数，操作简便，热阻测试在测试罩壳内进行，且各个温度线和温度探头都位于合适的位置，测试环境严格按照国际标准，试验准确，同时可测三种热阻，器件测试数据更具说服力和对比性。

本实用新型可以分别测结温与壳温TC(壳温)、TA(大环境温度)、Ta(小环境温度)的差值计算得到三个热阻，器件在不同的方式下测得的热阻一目了然。

优选地，所述TC温度探头通过一个机械手夹持并与待测器件外壳接触，所述TL温度探头通过一个机械手夹持并靠近待测器件外露引线，所述Ta温度探头通过一个机械手夹持并靠近待测器件外壳，所述TA温度探头通过一个机械手夹持并远离待测器件。

该种结构确保各个温度探头安装稳固可靠，进一步确保其安装位置合适，测试精度高。

优选地，所述Ta温度探头位于待测器件上方5mm处，所述TA温度探头位于离测试罩壳内壁5mm处。

该种结构确保对小环境温度(器件周围的环境温度)和大环境温度(罩壳内部的环境温度)的测试更加精确可靠。

优选地，所述测试台底部还是设有工控机，所述工控机位于K系数和热阻测试单元上方，所述测试台顶部还设有显示器和键盘鼠标操作台。

该种结构使得其可以实时的对器件进行热阻的测量计算；高速的AD采样，实时的数据传递，将器件的各个温度及Vf送到工控机显示存储。同时将小型试验箱与工控机进行通讯，可直接在工控机上操作小型试验箱，让其在设定温度下的保持时间及开和关。试验中，所得到的数据如Vf、K系数、Tj、Im、IH等都可自动生成图表曲线并记录实时的数据进行存储，对试验结果的后期分析有很大帮助。

优选地，所述测试罩壳为有机玻璃罩壳，其为试验提供一个与外界隔绝的测试环境；所述小型试验箱用于在测K系数时为器件提供试验所需的温度，连接程控电源；所述K系数和热阻测试单元上设有指示旋钮。

优选地，所述测试台底部设有带刹车的滚轮。

该种结构方便其搬移，提高其使用灵活性。

本实用新型可以先将器件放进小型试验箱测得不同温度的K系数，操作简便，热阻测试在测试罩壳内进行，且各个温度线和温度探头都位于合适的位置，测试环境严格按照国际标准，试验准确，同时可测三种热阻，器件测试数据更具说服力和对比性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中各部件之间的连线图；

图中1.测试罩壳，2.小型试验箱，3.K系数和热阻测试单元，4.显示器，5.键盘鼠标操作台，6.工控机，7.测试台，8.带刹车的滚轮，9.待测器件，10.程控电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

如图1和2所示，一种热阻测试系统，包括测试台7、设置在测试台7内部的小型试验箱2、设置在测试台7顶部的测试罩壳1以及设置在测试台7底部的K系数和热阻测试单元3，测试罩壳1内部设有4个温度线，分别为测器件外壳温度的TC温度线、测器件外露引线温度的TL温度线、测器件周围环境温度的Ta温度线和测罩壳内部环境温度的TA温度线，TC温度线上连接有TC温度探头，TL温度线上连接TL温度探头，Ta温度线上连接有Ta温度探头，TA温度线上连接有TA温度探头，待测器件9放置在测试罩壳1内，TC温度探头通过一个机械手夹持并与待测器件9外壳接触，TL温度探头通过一个机械手夹持并靠近待测器件9外露引线，Ta温度探头通过一个机械手夹持并靠近待测器件9外壳，TA温度探头通过一个机械手夹持并远离待测器件9。Ta温度探头位于待测器件上方5mm处，TA温度探头位于离测试罩壳内壁5mm处。测试台7底部还是设有工控机6，工控机6位于K系数和热阻测试单元3上方，测试台7顶部还设有显示器4和键盘鼠标操作台5。测试罩壳1为有机玻璃罩壳，其为试验提供一个与外界隔绝的测试环境；小型试验箱2用于在测K系数时为器件提供试验所需的温度，连接程控电源10；K系数和热阻测试单元3上设有指示旋钮。测试台7底部设有带刹车的滚轮8。

本实用新型配置工控机和显示器使用时，可以在在工控机上设置好K系数、IM、IH、开通关断时间后开始测量。测试分别生成三个热阻，壳温热阻、小环境热阻大环境热阻由计算机自动计算。

公式为：θ＝(Tj-TA)/IV其中Tj为结温，TA为大环境温度(测试罩壳内部温度)。

θ＝(Tj-Ta)/IV其中Tj为结温，Ta为器件上方5mm的小环境温度。

θ＝(Tj-Tc)/IV其中Tj为结温，Tc为器件壳温。

本实用新型中小型试验箱、K系数和热阻测试单元、工控机和各个温度探头均为市面采购的常规部件，各部件之间的连接也均为常规连接，故不作细述。