徐德军+何伟伟

摘 要 本文对热固性塑料的基本概况进行了分析，包括其注塑方法和注意事项；研究了半导体器件直流参数测试系统，同时对其技术指标、功能原理、软件开发等进行了分析，旨在为相关从业人员提供参考意见。

关键词 热固性塑料；封装成型；半导体器件；参数影响

中图分类号 TN3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）08-0040-02

1 热固性塑料概况

1.1 热固性塑料

热固性塑料的主要成分是热固性树脂，然后融合各种必要的添加剂，再通过交联固化工艺注塑成形。材料在成型之前处于液态状态，在封装成型以后其状态不会再发生变化，例如次软化、热熔等。目前比较常见的热固性塑料种类比较多，其用途也多种多样，例如氨基塑料、环氧塑料、醇酸塑料等。其成型工艺与热塑性塑料成型工艺大体相同，仅仅在工艺参数上有些变化。

1.2 热固性塑料注塑成型方法

目前比较常见的注塑成型方法为：将熱固性塑料原料倒进塑化机筒，然后塑化机筒会加热，筒内有转动的螺杆，使得原料熔化，并被螺杆推动，到达螺杆的头部。当融化的原料达到注塑要求时，螺杆会前移，并以一定的注射压力和速度将原料推入模具内。在高温高压条件下，原料会在模具与固化剂相互作用，发生交联反应，释放水、氨等低分子物质。最后当熔料降温并彻底硬化以后，可以将其从模具中拿出，成为注塑成品。

1.3 热固性塑料注塑成型注意事项

注塑环节十分重要，因此，在注塑过程中，热固性塑料的熔料必须要具有较好的稳定性和流动性，在筒内的时间至少要10min，并且主要熔体在低温的时候比较稳定，高温的时候交联反应十分迅速。注意机筒内加热的介质是水，成型模具内的加热介质是油，而且必须要用恒温控制，尽量降低温度波动差。注射熔体的时候，必须要把控好压力和速度，不能过快，过快会出现推挤，还要注意调整的时候要以成品的质量为准。注塑之前要检查螺杆头部和喷嘴，不能有残料，且喷嘴是敞开式的，熔料的通道要洁净并光滑。

2 半导体器件概述

半导体器件的导电性在导体和绝缘体之间，可以充分利用这一特性，例如某些具有特殊要求的器件，可以用半导体材料来制备。随着科技的迅速发展，传统材料功能的弊端开始显露，无法满足人们的需求，因此出现了具有半导体特征的有机材料。例如一些高分子聚合物、塑料凳，甚至某些高性能的材料还会逐渐取代Si和GaAs制备的半导体材料。塑料半导体材料已经逐步被研发出来，并且具有独特的优势，原料容易得到、重量轻、成本低、工艺简易、稳定性好等，而且该类半导体材料还属于可回收的材料，真正实现环保。

3 研究方法

本文对半导体器件的直流参数测试系统进行研究，该系统的各部分技术指标及主要功能如下：计算机是运行平台和系统核心；系统背板能够实现各个电压源、电流源、电压表等模块与计算机的通信；系统专用接口用于通信系统背板和计算机；高压电压源能够供给击穿电压；大电流源供给测量所需的脉冲电流。通过该恒压源能够实现脉冲电流的测量；小电流源可以为系统提供直流电流；小电压源为系统提供直流电压。数字电压表是用来测量直流电压的，其测量范围为1～3？000V，允许的最大误差为±1%。矩阵开关可以实现不同模块之间的调配，为直流参数测量工作打好基础；测试端子可以将被测功率半导体器件进行连接。？

4 直流参数测量原理

对可测试大电流的恒压源来施加要求的电压，然后将小电压源的电压值降低，使测试的电流满足规定值，并记录此时电压的数值。最后将电压值变换升高，并将可测试的大电流记录。脉冲大电流源的重要指标是电流的范围，电流的范围必须要满足要求，在10A～500A之间，脉冲的宽度为：当50A以下的时候是100μs～10ms，在50A～500A内是300μs，允许的最大误差是±2%，其开路电压为4V。

脉冲大电流源的作用有很多，其中比较重要的像产生脉冲大电流，自重脉冲电流的幅度范围在60A～600A之间，其脉冲的宽度应该按照相关标准来确定。在该项目中，最重要的就是模块的研制，其研制过程融合了电容充放电原理，所以在实际应用中，能够通过变压器来实现电容器矩阵的充电功能，在实现一个定值的时候，也可以通过相关软件来进行通断时间的控制，从而生成脉冲大电流。但是该技术难度非常的大，尤其是在实施过程中，采取何种方式来达到脉冲电流的精度是非常难的，同时怎样配合大功率精密电阻去实现脉冲电流的精确性也是很难得，另外值得一提的就是电容充放电矩阵容抗的影响，其影响非常大，如何降低也是其关键点之一。基于以上几个重点和难点，在该设计中，技术人员融合了值电容并联的技术，通过该技术能够有效满足对电容值的需求，同时也能够降低因为电容过大而导致的高阻抗特性。

5 技术指标的保证

硬件设计最为重要的基础就是保证技术的指标，因此针对该设计的实际情况，技术人员进行了相关的优化设计，本文重点对小电压源和小电流源两个部分进行相关的分析。二者的技术指标都强调了电压、电流等，其电压的范围要保持在-20V～20V，并且误差不能超过1%；其电流的允许范围是：20mA～30A之间，能够接受的最大允许为1%，超过之后稳定性会下降；其开路电压为一个定值，再本设计中为10V。

在本研究实验中，采取了以下几种措施来保证实验的精确性：首先是数模转换芯片方面，对于数模转换芯片本研究选用了目前比较主流芯片，具有完整的双通道，其中一个通道可以给电路提供驱动的电压以及电流，另外一个能够提供钳位电压和电流。而且12位输出的精度比较高，DAC精度为±0.032%；而且还具有电压输出数模转换器，能够避免塌陷导致的精度下降，并可以进行噪声处理。

其次，在电压分挡模式切换方面，本研究使用了串联方式，该方式能够配合出不同的阻值，因为如果是并联的话，在继电器进行切换的时候，会构成反馈环路，主运放开环所输出的电压非常接近电源值，从而影响精度；另外输出端并没有直接与负载连接，当测试元件的等效电阻比较小的时候，受到线损的影响，会出现测试误差，所以在本研究中，采用了开尔文电桥接法；并且为了防止地电源的干扰，研究人员把FORCE包裹起来，从而形成等电位，保证了研究数据的精度；最后就是研究人员在电路板走线的时候，严格杜绝了直角走线的方式，从而降低了噪声辐射和耦合度，并且还能减小耦合噪声。

6 结论

本文从热固性塑料的概况出发，总结了注塑方法和注意事项；同时研究了半导体器件直流参数测试系统的技术指标、功能原理、软件开发等，旨在为热固性塑料封装成型对半导体器件参数数值的影响研究提供意见。相关技术人员在参考本意见的时候，需要结合实际情况，对其进行适当的优化和改进，以求能够更好地？应用。

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