刘岩　翟玉卫　范雅洁　程晓辉　梁法国

摘要：

为了有效实现对微波功率器件的热特性分析，在瞬态红外设备基础上开发了一套用于获取微波功率器件降温曲线的测量系统。分析了瞬态红外设备的原理，并根据降温曲线测量的需要对设备进行改造，开发了数据采集和处理系统，扩展了原有设备的功能，重新设计了测温流程、数据处理算法和相应的软件系统，实现了对GaN HEMT器件不同工作条件下降温曲线的测量。测量的降温曲线满足现有国际标准JESD51系列的要求，在器件热特性分析方面具有较好的应用前景。

关键词：

红外测温技术； 降温曲线； 电学法

中图分类号： TN 219文献标志码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2016.02.002

Abstract：

A set of cooling curve measurement system for microwave power devices was developed based on a transient infrared tester in order to analyze the thermal characteristics of power devices.Working principles of the transient infrared tester were analyzed.A set of data acquisition and process system was developed to replace the corresponding part of the transient infrared tester.The working procedure and data processing software were designed to meet the demands of cooling curve measurement.Cooling curve of GaN HEMT device was obtained under varied working conditions.The obtained cooling curve fulfilled the requirements of JESD51 standard series.

Keywords：

infrared thermal measurement technique； cooling curve； electrical method

引言

微波功率器件正向着大功率、高频的方向发展，器件的工作温度或者结温越来越高，器件热特性（热阻、结温、接触热阻及器件各层的热阻和热容）分析的重要性也日益凸显。为了有效地检测和分析微波功率器件的热特性，国际固态物理委员会（JEDEC）制订了JESD51系列的国际标准，用以指导对微波功率器件的温度、热阻及结构特性的检测和分析[12]。

电学法是器件热分析的传统方法，利用器件电参数的温度特性测量器件温度，用于热阻[3]等特性分析。在国际标准中，为了实现对热阻等参数的测量，规定需要获取器件的降温曲线，并采用基于热阻抗原理的结构函数方法对曲线进行分析以获得器件相关的热特性参数。现有的电学法热阻测试仪，如T3ster和Phase11等都采用了降温曲线的方法，该方法也被美国等多个国家的标准所采纳[46]。……