本发明涉及一种测试样品的制备方法及测试样品,尤其是一种适于可靠性测试的测试样品制备方法及测试样品。
背景技术:
1、可靠性测试是功率器件产品开发和工艺验证过程中必不可少的环节,是评估功率器件设计、制造工艺的有效手段,也是评估功率器件芯片使用性能和寿命的最有效方法。
2、功率器件的芯片产品或制造工艺可靠性评估时,首先是芯片生产,然后芯片封装,最后是芯片上机考核,如进行htrb(high temperature reverse bias)或是htgb(hightemperature gate bias)等可靠性测试。
3、本技术领域人员周知,将功率器件送去封装厂封装费用高且速度慢,其中,一般地封装流程为:芯片厂家找一家合适的封装厂家进行封装,芯片厂家向封装厂家下工程订单,封装厂家安排生产,整个过程最快一周,迟的话要一两个月,如果封装厂家需要定制新的模具或是产能比较紧张的情况下,整个过程可能需要数月。因此,芯片封装流程,对于芯片设计开发来说时间过于漫长,会使整个开发周期变长,开发效率降低。
4、另一方面,目前大多数封装厂家需要收取工程费和材料封装费用,造成了每批次的封装流程,都需要大几千的封装费用,如果是多个产品多个批次的可靠性测试,整个测试过程将需要大笔的封装费用。
5、因此,如何快速且低成本地实现对功率器件测试,是目前急需解决的技术难题。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种适于可靠性测试的测试样品制备方法及测试样品,其能节约可靠性测试的成本,缩短产品和工艺可靠性评估周期,提高产品开发或是工艺验证效率。
2、按照本发明提供的技术方案,一种适于可靠性测试的测试样品制备方法,所述测试样本制备方法包括:
3、提供待可靠性测试的功率器件芯片,并将所述功率器件芯片装配到dbc板上,以形成功率芯片组件;
4、将上述形成的功率芯片组件装配到散热器上,以利用散热器对功率芯片组件散热,其中,
5、对功率器件芯片进行可靠性测试时,经散热器散热后,至少使得功率器件芯片的测试中温度与目标测试结温适配;
6、功率芯片组件装配到散热器上时,利用组件固定件将功率芯片组件固定在散热器上,其中,利用组件固定件将功率芯片组件固定在散热器上后,至少使得功率芯片组件的功率器件芯片处于露出状态;
7、在组件固定件内制备绝缘隔离保护层,并使得所述绝缘隔离保护层覆盖在功率芯片组件上,以利用所述绝缘隔离保护层对功率芯片组件进行绝缘隔离保护。
8、将功率器件芯片装配到dbc板上并形成功率芯片组件时,包括:
9、提供与功率器件芯片适配的dbc板,其中,所述dbc板包括支撑基板以及与功率器件芯片适配的芯片端子连接体,所述芯片端子连接体设置于支撑基板上;
10、将功率器件芯片置于dbc板上,并使得功率器件芯片相应的端脚与dbc板上对应的芯片端子连接体适配连接;
11、在dbc板的每个芯片端子连接体上焊接至少一个接线端子,且接线端子与所焊接连接的芯片端子连接体电连接。
12、将功率器件芯片焊接在dbc板的一个芯片端子连接体上,以使得功率器件芯片的一个端脚电连接至所焊接的芯片端子连接体,此后,将功率器件芯片其余的端脚通过打线键合至对应的芯片端子连接体,其中,
13、打线键合时,所利用的键合线包括铝线、铜线或铜带。
14、接线端子的形状包括柱状或条状,其中,
15、所有的接线端子相互平行,且所有的接线端子位于dbc板的同一侧。
16、将功率芯片组件装配到散热器上时,先在散热器的连接面上涂覆导热硅脂,以在散热器的连接面上形成导热硅脂层,其中,导热硅脂层的面积不小于dbc板的面积;
17、将功率芯片组件内dbc板的背面置于导热硅脂层上,此后,利用组件固定件将功率芯片组件固定在散热器上。
18、所述组件固定件内的中心区设置与功率芯片组件适配的固定件通孔,且组件固定件的背面设置于dbc板适配的固定对准槽,其中,
19、利用组件固定件对功率芯片组件固定时,组件固定件利用固定对准槽与db板对准,并压盖散热器,且通过固定连接件将组件固定件固定在散热器的连接面,其中,组件固定件压盖在散热器上时,通过固定件通孔使得dbc板上的功率器件芯片处于露出状态。
20、所述散热器的散热面上设置若干散热组件,其中,所述散热组件包括散热翅片;
21、利用固定连接件将组件固定件固定在散热器上的方式包括螺栓连接,组件固定件与功率芯片组件以及散热器间相互绝缘。
22、制备绝缘隔离保护层时,包括:
23、提供绝缘隔离保护材料,并将所述绝缘隔离保护材料注入到固定件通孔内,以在隔离保护材料固化后形成绝缘隔离保护层,且绝缘隔离保护层完全位于固定件通孔内。
24、所述绝缘隔离保护材料至少为硅胶;组件固定件能承受的温度高于功率器件芯片的可靠性温度。
25、一种适于可靠性测试的测试样品,所述测试样品通过所述的制备方法制备得到。
26、本发明的优点:将功率器件芯片装配在dbc板上,以形成功率芯片组件,将功率芯片组件装配到散热器上,并利用组件固定件固定在散热器的连接面上,此后,利用绝缘隔离保护层进行对功率芯片组件进行绝缘隔离保护,由此可实现对功率器件芯片的快速封装,缩短产品封装时间,进而加快了产品可靠性评估周期,降低可靠性测试过程成本。
27、制备测试样品时,所用材料和设备容易获得并且成本花费低;利用散热器对功率芯片组件散热,以保证功率器件芯片在可靠性测试时,功率器件芯片在测试中的温度与目标测试结温适配,以确保实际功率器件芯片的温度尽可能接近设定的目标测试结温,通过散热器的散热,使得功率器件芯片在可靠性测试过程中自发热产生地热量能够快速有效地导出,而不是积累在功率器件芯片内部使得功率器件芯片温度升高,避免功率器件芯片温度明显高于设定的目标测试结温,甚至产生正反馈循环,从而温度不断上升继而损坏功率器件芯片。
1.一种适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,所述测试样本制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,将功率器件芯片装配到dbc板上并形成功率芯片组件时,包括:
3.根据权利要求2所述的适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,将功率器件芯片焊接在dbc板的一个芯片端子连接体上,以使得功率器件芯片的一个端脚电连接至所焊接的芯片端子连接体,此后,将功率器件芯片其余的端脚通过打线键合至对应的芯片端子连接体,其中,
4.根据权利要求2所述的适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,接线端子的形状包括柱状或条状,其中,
5.根据权利要求1至4任一项所述的适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,将功率芯片组件装配到散热器上时,先在散热器的连接面上涂覆导热硅脂,以在散热器的连接面上形成导热硅脂层,其中,导热硅脂层的面积不小于dbc板的面积;
6.根据权利要求5所述的适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,所述组件固定件内的中心区设置与功率芯片组件适配的固定件通孔,且组件固定件的背面设置于dbc板适配的固定对准槽,其中,
7.根据权利要求6所述的适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,所述散热器的散热面上设置若干散热组件,其中,所述散热组件包括散热翅片;
8.根据权利要求6所述的适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,制备绝缘隔离保护层时,包括:
9.根据权利要求8所述的适于可靠性测试的测试样品制备方法,其特征是,所述绝缘隔离保护材料至少为硅胶;组件固定件能承受的温度高于功率器件芯片的可靠性温度。
10.一种适于可靠性测试的测试样品,其特征是,所述测试样品通过权利要求1~权利要求9中任一项所述的制备方法制备得到。