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测量半导体电阻,排插老化测试

测量半导体电阻,排插老化测试

应用半导体的IV曲线去测量半导体结温,是一项芯片结温测量技术,从半导体物理学的角度,我们知道在PN结上施加恒流源后,结电压随着温度的变化大约是 -1 mV/°C ~ -2 mV/°C。描绘二极管电压随着温度的变化特征可以使用户测量二极管电压,并很容易地确定芯片温度。通过测量电压的去测量结温的方法也叫ETM(Electrical Test Method),在测量温度之前,首先要对表征该半导体电压和温度的关系线的斜率——即的ETM的K系数做准确标定,其标定的方法请参考。

大电流的K系数标定算法,目前还是一个业内难题(由于大电流自带一部功率,会影响终的温度),小电流的K系数,由于小电流功率较小(几百分之一,可以作为测量误差),因而被广泛使用。为了测试结果的可比性,1995年,JEDEC出具了JESD 51-1半导体热测试标准,规定了功率,测试条件,测量设备的精度要求等测试要素,同时也提供了两种测试方法(动态法和静态法),并指出这两种测试方法的主要适用对象及工况。

后续车规级可靠性测试标准AQG324,也是主要参考了JESD 51-1的标准。

基于JESD 51-1的标准,对结温的测量,其误差是比较大的,主要有几个因素:

1、 对于半导体电压的测量,有一定的测量底噪,既是电压的测量精度。半导体导通压降一般是V级别,目前高等级的电压表是0.1级(51-1的标准要求是0.5级),也就是千分之一的误差,换算成电压就是mV级别,而绝大部分简易的电压测量装置,底噪普遍在3-5mV,换算成温度误差大概是2-3度;


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