ДИАГНОСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С ПОМОЩЬЮ РЕЛАКСАЦИОННОГО ИМПЕДАНС–СПЕКТРОМЕТРА ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ


https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-1-47-52

Полный текст:


Аннотация

На основе исследования переходных процессов при саморазогреве прямым током разработан и апробирован эффективный метод определения тепловых параметров мощных полевых транзисторов. С помощью разработанного релаксационного спектрометра тепловых процессов исследованы дифференциальные профили распределения теплового сопротивления транзисторов КП723Г, подобранных в партии в соответствии с режимами посадки их кристаллов на теплоотводящее основание. Спектры тепловых сопротивлений рассчитаны из анализа временной зависимости динамического теплового импеданса новым неразрушающим методом дифференциальной спектроскопии с использованием производных высших порядков (3-го порядка). Представлены как непрерывные (интегральные), так и дискретные спектры распределения внутреннего теплового сопротивления транзисторов, а также значения теплового сопротивления переход—корпус. Определены тепловые характеристики транзисторов КП723Г и их импортных аналогов IRLZ44 и IRLB3036. Развит метод оценки активной площади приборов и установлено ее уменьшение с нагревом. Показано, что предложенные методики полезны при решении технологических проблем формирования слоев посадки кристаллов и создания промежуточных слоев между кристаллом и теплоотводящим основанием, а также для разработки тепловых моделей при SPICE-моделировании мощных полевых транзисторов и диодных излучателей.


Об авторах

О. С. Васьков
Белорусский государственный университет, 220030, Беларусь, Минск, пр. Независимости, д. 4
Беларусь


В. С. Нисс
Белорусский государственный университет, 220030, Беларусь, Минск, пр. Независимости, д. 4
Беларусь
кандидат физ.−мат. наук


В. К. Кононенко
Белорусский государственный университет, 220030, Беларусь, Минск, пр. Независимости, д. 4
Беларусь
доктор физ.−мат. наук


А. С. Турцевич
ОАО «ИНТЕГРАЛ», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца И.П., 121А
Беларусь
доктор тех. наук


И. И. Рубцевич
ОАО «ИНТЕГРАЛ», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца И.П., 121А
Беларусь
кандидат тех. наук


Я. А. Соловьев
ОАО «ИНТЕГРАЛ», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца И.П., 121А
Беларусь
кандидат тех. наук


А. Ф. Керенцев
ОАО «ИНТЕГРАЛ», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца И.П., 121А
Беларусь


Список литературы

1. Bumai, Yu. A. Measurement and analysis of thermal parameters and efficiency of laser heterostructures and light-emitting diodes / Yu. A. Bumai, A. S. Vaskou, V. K. Kononenko // Metrology and Measurement Systems. – 2010. – V. 7, N 1. – P. 39—46.

2. Васьков, О. С. Метод тепловой релаксационной спектрометрии и определение параметров светодиодов / О. С. Васьков, В. К. Кононенко, В. С. Нисс // Докл. БГУИР. – 2011. – № 4. – C. 74—79.

3. Masana, F. N. A new approach to the dynamic thermal modeling of semiconductor packages / F. N. Masana // Microelectron. Reliability. – 2001. – V. 41, N 6. – P. 901—912.

4. Farkas, G. Thermal investigation of high power optical devices by transient testing / G. Farkas, Q. van V. Vader, A. Poppe, G. Bognar // IEEE Trans. Components and Packaging Technol. – 2005. – V. 28, N 1. – P. 45—50.

5. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. – М.: Наука, 1964. – 486 с.

6. Bagnoli, P. E. Thermal resistance analysis by induced transient (TRAIT) method for power electronic devices thermal characterization (Pt. 1 and 2) / P. E. Bagnoli, C. Casora, E. Dallago, M. Nardoni // IEEE Trans. Power Electron. – 1998. – V. 13, N 6. – P. 1208—1228.

7. Glavanovics, M. Thermal destruction testing: an indirect approach to a simple dynamic thermal model of smart power switches / M. Glavanovics, H. Zitta // Proc. ESSIRC. – 2001. – P. 236—239.

8. Pape, H. Development of a standard for transient measurement of junction−to−case thermal resistance / H. Pape, D. Schweitzer, L. Chen, R. Kutscherauer, M. Walder // Microelectron. Reliability. – 2012. – V. 52, N 7. – P. 1272—1278.

9. Керенцев, А. Ф. Конструктивно−технологические особенности MOSFET−транзисторов / А. Ф. Керенцев, В. Л. Ланин // Компоненты и технологии. – 2007. – № 4. – С. 100—104.

10. Бумай, Ю. А. Релаксационный импеданс−спектрометр тепловых процессов / Ю. А. Бумай, О. С. Васьков, В. К. Кононенко, В. М. Ломако // Электроника инфо. – 2010. – № 3. – C. 58—59.

11. Васьков, О. С. Диагностика технологических характеристик мощных транзисторов с помощью релаксационного импеданс-спектрометра тепловых процессов / О. С. Васьков, В. С. Нисс, В. К. Кононенко, А. С. Турцевич, И. И. Рубцевич, Я. А. Соловьев, А. Ф. Керенцев // Книга тез. IX Междунар. конф. «Кремний – 2012». – СПб., 2012. – С. 152—153.

12. Турцевич, А. С. Исследование качества пайки кристаллов мощных транзисторов релаксационным импеданс-спектрометром / А. С. Турцевич, О. С. Васьков, И. И. Рубцевич, Я. А. Соловьев, О. С. Васьков, В. К. Кононенко, В. С. Нисс, А. Ф. Керенцев // ТКЭА. – 2012. – № 5. – С. 44—47.

13. Huang, W. HotSpot: A compact thermal modeling methodology for early-stage VLSI design / W. Huang, S. Ghosh, S. Velusamy, K. Sankaranarayanan, K. Skadron, M. R. Stan // IEEE Trans. Very Large Scale Integr. (VLSI) Syst. – 2006. – V. 14, N 5. – P. 501—513.

14. Wang, X. Bias-dependent MOS transistor thermal resistance and non−uniform self−heating temperature / X. Wang, Y. Ezzahri, J. Christofferson, A. Shakouri // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2009. – V. 42, N 7. – P. 075101-1—5.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Васьков О.С., Нисс В.С., Кононенко В.К., Турцевич А.С., Рубцевич И.И., Соловьев Я.А., Керенцев А.Ф. ДИАГНОСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С ПОМОЩЬЮ РЕЛАКСАЦИОННОГО ИМПЕДАНС–СПЕКТРОМЕТРА ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2014;(1):47-52. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-1-47-52

For citation: Vaskou O.S., Niss V.S., Kononenko V.K., Turtsevich A.S., Rubtsevich I.I., Solov’ev Y.A., Kerentsev A.F. DIAGNOSTICS OF TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF HIGH–POWER TRANSISTORS USING RELAXING IMPEDANCE SPECTROMETRY OF THERMAL PROCESSES. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2014;(1):47-52. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-1-47-52

Просмотров: 310

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)