一种半导体器件接触压强的监测方法与流程

1.本发明涉及数据监测技术领域，尤其涉及一种半导体器件接触压强的监测方法。


背景技术：

2.压接型功率半导体器件使用电极板将芯片进行规模化并联，通过施加在电极板上的压力保持电气连接。不仅满足柔直输电装备的高电压大电流使用要求，而且器件的失效短路模式也为柔直输电装备的安全可靠运行提供必要保障。压接型功率半导体器件内部接触压强分布是评估器件性能优劣的主要指标，准确测量压接型功率半导体器件接触压强分布对器件可靠性评估至关重要。超声波测量法由于具有非侵入式的优点，目前已经广泛应用于各类刚性接触结构的接触压强测量中。相比压力试纸等测量方法，超声波法应用于压接型功率半导体器件接触压强测量不需要打开器件封装，引入测量误差，是压接型功率半导体器件接触压强测量的有效手段。然而，在压接型功率半导体器件接触压强超声测量过程中，器件损耗的变化会导致器件壳温变化，进而导致超声探头的工作点改变，引入测量误差。因此，在压接型功率半导体器件接触压强超声测量过程中，需要对超声测量过程进行温度补偿。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述一种或多种现有的技术问题，提供一种半导体器件接触压强的监测方法。
4.为实现上述目的，本发明提供的一种半导体器件接触压强的监测方法，包括：获取接触面反射波幅值以及耦合界面反射波幅值；根据所述耦合界面反射波幅值得到接触面入射波幅值；根据所述接触面入射波幅值以及所述接触面反射波幅值得到超声波反射系数；根据所述超声波反射系数得到接触压强。
5.根据本发明的一个方面，所述得到接触面入射波幅值的方法为：根据所述耦合界面反射波幅值与所述接触面入射波幅值随温度变化的曲线，得到所述耦合界面反射波幅值与所述接触面入射波幅值的函数关系，；其中，表示接触面入射波幅值；表示耦合界面反射波幅值。
6.根据本发明的一个方面，根据所述接触面入射波幅值以及所述接触面反射波幅值得到超声波反射系数的公式为： ；其中，表示器件工作条件下的接触面超声反射系数；
表示接触面入射波幅值；表示接触面反射波幅值。
7.根据本发明的一个方面，根据所述超声波反射系数得到接触压强包括以下步骤：s1：测量器件在不同压力下的接触面超声反射波幅值，得到接触面超声反射系数；s2：根据步骤s1的测量结果拟合得到反射系数-接触压强关系曲线，其公式为，；其中，表示不同压力下的接触压强；表示不同压力下的接触面超声反射系数；s3：将所述接触面超声反射系数输入至s2中的反射系数-接触压强关系曲线中，得到接触压强。
8.根据本发明的一个方面，半导体器件包括压接型igbt器件、压接型sic器件、晶闸管器件以及含刚性接触面器件。
9.为实现上述目的，本发明提供一种半导体器件接触压强的监测，包括：波幅值获取模块：获取接触面反射波幅值以及耦合界面反射波幅值；入射波幅值获取模块：根据耦合界面反射波幅值获得接触面入射波幅值；反射系数获取模块：根据所述接触面入射波幅值以及所述接触面反射波幅值得到超声波反射系数；接触压强获取模块：根据所述超声波反射系数得到接触压强。
10.为实现上述目的，本发明提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述针对一种半导体器件接触压强的监测方法。
11.为实现上述目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述针对一种半导体器件接触压强的监测方法。
12.基于此，本发明的有益效果在于：（1）无需在超声探头中集成温度传感器，实现超声探头的温度补偿，减小了系统复杂程度，降低了成本；（2）适用于压接型功率半导体器件的接触压强监测中，可以补偿温度对测量的影响，进而保证器件表面温度变化情况下接触压强测量的准确性。
附图说明
13.图1示意性表示根据本发明的一种半导体器件接触压强的监测方法的流程图；图2示意性表示根据本发明的一种半导体器件接触压强的监测方法的应用条件下的流程图；图3示意性表示根据本发明的一种半导体器件接触压强的监测系统的流程图。
具体实施方式
14.现在将参照示例性实施例来论述本发明的内容，应当理解，论述的实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本发明的内容，而不是暗示对本发明的范围的任何限制。
15.如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”，术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。
16.图1示意性表示根据本发明的一种半导体器件接触压强的监测方法的流程图，如图1所示，本发明的一种半导体器件接触压强的监测方法，包括：获取接触面反射波幅值以及耦合界面反射波幅值；根据耦合界面反射波幅值得到接触面入射波幅值；根据接触面入射波幅值以及接触面反射波幅值得到超声波反射系数；根据超声波反射系数得到接触压强。
17.根据本发明的一个实施方式，图2示意性表示根据本发明的一种半导体器件接触压强的监测方法的应用条件下的流程图，如图2所示，得到接触面入射波幅值的方法为：根据耦合界面反射波幅值与接触面入射波幅值随温度变化的曲线，得到耦合界面反射波幅值与接触面入射波幅值的函数关系，；其中，表示接触面入射波幅值；表示耦合界面反射波幅值。
18.根据本发明的一个实施方式，根据接触面入射波幅值以及接触面反射波幅值得到超声波反射系数的公式为： ；其中，表示器件工作条件下的接触面超声反射系数；表示接触面入射波幅值；表示接触面反射波幅值。
19.根据本发明的一个实施方式，根据超声波反射系数得到接触压强包括以下步骤：s1：测量器件在不同压力下的接触面超声反射波幅值，得到接触面超声反射系数；s2：根据步骤s1的测量结果拟合得到反射系数-接触压强关系曲线，其公式为，；其中，表示不同压力下的接触压强；表示不同压力下的接触面超声反射系数；s3：将接触面超声反射系数输入至s2中的反射系数-接触压强关系曲线中，得到接
触压强。
20.根据本发明的一个实施方式，半导体器件包括压接型igbt器件、压接型sic器件、晶闸管器件以及含刚性接触面器件。
21.不仅如此，为实现上述发明目的，本发明还提供一种半导体器件接触压强的监测系统，图3示意性表示根据本发明的一种半导体器件接触压强的监测系统的流程图，如图3所示，根据本发明的一种半导体器件接触压强的监测系统，该系统包括：波幅值获取模块：获取接触面反射波幅值以及耦合界面反射波幅值；入射波幅值获取模块：根据耦合界面反射波幅值获得接触面入射波幅值；反射系数获取模块：根据接触面入射波幅值以及接触面反射波幅值得到超声波反射系数；接触压强获取模块：根据超声波反射系数得到接触压强。
22.根据本发明的一个实施方式，得到接触面入射波幅值的方法为：根据耦合界面反射波幅值与接触面入射波幅值随温度变化的曲线，得到耦合界面反射波幅值与接触面入射波幅值的函数关系，；其中，表示接触面入射波幅值；表示耦合界面反射波幅值。
23.根据本发明的一个实施方式，根据接触面入射波幅值以及接触面反射波幅值得到超声波反射系数的公式为： ；其中，表示器件工作条件下的接触面超声反射系数；表示接触面入射波幅值；表示接触面反射波幅值。
24.根据本发明的一个实施方式，根据超声波反射系数得到接触压强包括以下步骤：s1：测量器件在不同压力下的接触面超声反射波幅值，得到接触面超声反射系数；s2：根据步骤s1的测量结果拟合得到反射系数-接触压强关系曲线，其公式为，；其中，表示不同压力下的接触压强；表示不同压力下的接触面超声反射系数；s3：将接触面超声反射系数输入至s2中的反射系数-接触压强关系曲线中，得到接触压强。
25.根据本发明的一个实施方式，半导体器件包括压接型igbt器件、压接型sic器件、晶闸管器件以及含刚性接触面器件。
26.为实现上述发明目的，本发明还提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述一种半导体器件接触压强的监测方法。
27.为实现上述发明目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述一种半导体器件接触压强的监测方法。
28.基于此，本发明的有益效果在于，（1）无需在超声探头中集成温度传感器，实现超声探头的温度补偿，减小了系统复杂程度，降低了成本；（2）适用于压接型功率半导体器件的接触压强监测中，可以补偿温度对测量的影响，进而保证器件表面温度变化情况下接触压强测量的准确性。
29.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
30.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
31.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
32.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。
33.另外，在本发明实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
34.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例节能信号发送/接收的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
35.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行
任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
36.应理解，本发明的发明内容及实施例中各步骤的序号的大小并不绝对意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。