广州智品汇电子科技的
功率元件温升试验机,核心是解决一个测量精度问题:功率器件真正怕热的是芯片结温,但你能直接测到的通常是壳温,两者差20-30℃,这个差距就是设计裕量被浪费的地方。
IGBT模块 datasheet 上写的最高结温150℃,是指芯片内部PN结的温度。你用热电偶贴在壳上,测到壳温100℃,以为还有50℃裕量,实际结温可能已经130℃了。这20-30℃的温差来自芯片到外壳的热阻,不同封装、不同散热条件,热阻值不同。如果你按壳温设计散热器,要么 oversized 浪费成本,要么 undersized 导致芯片过热。

这台设备提供两种测量方案。第一种是瞬态热阻法:给IGBT加一个加热电流,持续几十毫秒,然后切换到小电流测量Vce(sat),利用PN结正向压降和温度的线性关系,推算结温。这种方法测的是真正的结温,不是壳温。第二种是稳态法:在壳温、散热器温度已知的情况下,通过热阻网络计算结温。设备同时测量壳温、散热器温度、环境温度,自动计算结温。
电流输出能力是关键。IGBT的导通损耗和电流平方成正比,大电流下温升才明显。设备支持0-600A连续可调,脉冲电流可达1000A(占空比限制)。对于小功率MOSFET,也可以切换到0-50A小电流档,分辨率0.01A。
散热条件可调。设备配备风冷、水冷两种散热接口,可以模拟客户实际应用中的散热条件。有一个做光伏逆变器的客户,IGBT在实验室风冷条件下壳温85℃,到现场水冷条件下壳温降到60℃,但结温只降了10℃,因为水冷降低了壳到散热器的热阻,但芯片到壳的热阻没变。用我们的设备分别模拟两种散热条件,帮他算清了真正的热阻分布,优化了芯片选型。
符合JEDEC JESD51-1《集成电路热测量方法 第1部分:电气测试方法(单半导体器件)》、IEC 60747-9《半导体器件 分立器件 第9部分:绝缘栅双极晶体管(IGBT)》中关于热阻和温升的测试要求。不是简单的"加热-测温",是完整的"热特性表征"系统。
广州智品汇电子科技懂的是:功率器件的热设计,差10℃就是一代产品的差距。