小封装二极管的热阻测试研究

温文辉+罗洪庆

摘 要 本文主要对封装外形SOD-323小电流整流二极管进行研究，对结温环境和结温引线的热阻测试方法进行介绍。测量不同温度下被测样品和小尺寸二极管芯片焊接在引线端部的热敏电压，使小封装器件的引线温度和二极管本身的结温测量的精度有了很大的提高。

关键词 小封装；二极管；热阻测量

中图分类号 TN31 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）08-0038-02

进行小封装后的二极管一般由多层的材料所组成，当其内部产生了足够的热量之后，热量就能够通过芯片、焊料、热沉等部分传输、扩散到外部，当器件的功率保持不变时，就能够逐渐建立起稳态的温升。当器件的热量在同一种类的材料上进行传输时，属于无热阻的接触，能否将热量充满整个材料，仅仅只是时间的问题。

1 方案实施前准备

通常在测试半导体器件热特性中，会将和热响应相关的电学量、物理量做类比，热流—电流，温差—电压，热容—电容，热阻—电阻。类比之后估算结温，运用电学量的简便方法进行估算。

达到热平衡时直流状态下的结温为：

小电流整流二极管进行研究，测量不同温度下被测样品和小尺寸二极管芯片焊接在引线端部的热敏电压，使小封装器件的引线温度和二极管本身的结温测量的精度有了很大的提高。

2 测试计划及实施具体方案

在小封装器件的条件下，PCB是PCB测试板构成的主要散热途径，通过器件连着的焊盘完成器件自身的散热，其焊盘的面积大小则由器件和其使用条件来决定。在相关的各个专业书籍当中，对表面贴装器件的焊盘位

该测试有专用仪器TRR8000，测试将会对被测试的器件进行加热，封装和安装条件对加热时间有一定的要求，所以应配一块拓展电源板，并且手动控制加热电流，加热完成应同时进行热敏电压测试。

3 热敏电压及加热功率的测试

3.1 热敏电压测试

对热敏电压进行测试，应该分别在内外两种不同的状态之下进行加热和测试，内加热就是通过PU结进行直接的加热，3min以后，手動停止加热，再触发测试热敏芯片。所谓进行外加热，就是指提高环境温度将整个器件加热。在外加热条件下，对热敏电压进行测试，首先应该将测试板置于温控加热箱之中，再将连线拉出，待加热箱加热至指定的温度，器件的结温和环境的温度相同时，稳定10min后进行测试，即热敏校准测试。

无论是内加热还是外加热当结温相等时，热敏电压也相等，当结温不相等时，热敏电压也就会不相同。

3.2 加热功率测试

对样品用以不同的电流进行加热，达到规定时间以后，将VF测试功能立即开启，便可视为一次测试完成。进行测试的结果是VF的电流和进行加热的电流是基本相同的，热功率（HP）可由TI乘以PV得出。

4 热阻、结温的计算和讨论

根据测试数据可以将样品与规定的而温度和电流之下的引线热阻温度进行计算，当0.6A电流通过时，样品的结温应在133℃～145℃之间。在此处，我们做一个假设，若最高工作结温为150℃，则室温状态下能够进行使用的最大电流应为。与此同时，最高结温是124℃，相对应的温度应该是23℃左右，如果将环境中的温度提高至50℃上下，其结温就会在一定程度上升高，最高可能会达到150℃左右。所以在这里可以确定，50℃左右的环境温度，也就是电流为0.5A时开始进行电流降额时所需的温度。与此同时，其温度对应于降额曲线的转折点。并且，样品的负极引线温度始终不能够降低至温度低于正极，电流从0.1A逐步增加至0.6A，随之，其结温于42℃增长到133℃上下，其中正、负引线温差也能够从1℃逐渐增加为8℃。以上各种情况都已经足够证明，散热效果会受散热路径的长度影响。

5 结论

以上内容，测试所采用的方式非常适用于表面贴装器件来进行器件热阻的测试的。这一项的测试的准确度，是以热敏电压和校准温度为基础的，热敏电压和校准温度的精度越高，该测试的准确度就会随之更高。这是在被测量的对象在很少能够出现有干扰的情况之下，能够将对器件引线温度进行更加准确测量的方式，是该测量方法一个显著特点。

参考文献

[1]谭昊.高亮度二极管激光光纤耦合技术研究[D].绵阳：中国工程物理研究院，2015.

[2]郭小峰.高效率红外二极管及可靠性分析[D].北京：中国科学院大学，2016.