【晶圆测温系统】什么是半导体热阻测试?测试方法是什么?

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对半导体器件而言热阻是一个很重要的参数和指标,是会影响半导体性能和稳定性的关键因素。要是热阻过大,那半导体器件的热量就不能及时散出,造成半导体器件温度过高,造成器件性能下降,甚至损坏器件。所以,半导体热阻测试是不可缺少的,将为大家分享热阻测试方式。【晶圆测温系统

半导体热阻测试原理

热阻指的是电子器件或材料对热量传导的阻碍程度,半导体热阻指的是半导体器件中传递热量的阻力的大小。半导体热阻可分为内热阻和外部热阻。内热阻指的是器件内材料间的热阻,外部热阻是器件与周围环境间的热阻。

半导体热阻测试一般通过测量半导体器件两端的温度差及通过器件的电流推算器件发热量,进而推算出半导体热阻的大小。晶圆测温系统

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半导体热阻测试怎么测试?    无线晶圆测温系统

1.选择测试仪器

一般采用对焦式热阻计或红外测温仪,需要根据样品尺寸、测量范围、准确度等要素来选择。

2.准备测试样品

将待测半导体器件加在散热器上,使之与环境实现热平衡。

3.进行测试

在一定载流条件下,采用选定测试仪器测量器件两端的温度差,并依据电流和电压计算器件的功率和发热量。

4.计算热阻

依据测量出的温度差和发热量及器件表面积等参数,计算得到半导体器件的热阻。

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半导体热阻测试方法

1.热板法

将半导体器件放到一个恒温的热板上,测量热板上的温度分布,进而计算半导体器件的热阻。这种方法优点在于测试精度高,主要适用于尺寸的半导体器件,不过测试成本比较高。

2.热流法

通过测量半导体器件的热流来计算热阻。将半导体器件放在恒温环境中,测量半导体器件的热流和温度分布来计算热阻。热流法测试速度快,比较适用于大批量测试。但使用的测试设备复杂,测试精度较低。无线晶圆测温系统

3.热像仪法

热像仪法一般通过测量半导体器件表层的温度分布来计算热阻的一个方法。用热像仪对半导体器件进行拍摄,分析热像仪图像,计算热阻。热像仪法测试速度快,适合大批量测试。但测试设备较贵,测试精度较低。

4.热电偶法

热电偶法一般通过测量半导体器件的温度分布来计算热阻。将器件放在恒温环境中,测量半导体器件表层的温度分布,计算热阻。这种方法测试精度高,主要适用于尺寸的器件,不过测试速度较慢。

5.热阻测试仪法

 

通过测量半导体器件两端的温差和器件的电流来计算热阻。测试时需要把器件加热至一定温度,之后通过测试仪器测量器件的温度和电流,进而推算出器件的热阻。热阻测试仪法测试精度较高,实验室中用途广泛,不过测试过程较为复杂。

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