(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211063762.7 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 宿迁苏哈新能源科技有限公司 地址 223700 江苏省 宿迁市泗阳县经济开 发区北京东路2 9号科技综合体 (72)发明人 周铭浩　 (74)专利代理 机构 盐城海纳川知识产权代理事 务所(普通 合伙) 32503 专利代理师 章骞 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06T 17/20(2006.01) G01R 31/26(2014.01) G01D 21/02(2006.01) G06F 119/08(2020.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种高开关频率下的SiC 器件结温估算方法 (57)摘要 本发明公开了一种高开关频率下的SiC器件 结温估算方法， 涉及半导体器件检测技术领域， 针对现有技术的SiC器件结温估算方法所分析出 来的数值与理论计算结果差异 较大的问题， 现提 出如下方案， 其包括以下步骤： S1： 测算结电压； S2： 测算导热热阻； S3： 制作测试基板； S4： 数值模 拟构建： 在热分析软件ICEPAK中建立了测量实验 的三维模型， 并对模型进行网格划分。 本发明通 过数值模拟采用热模拟软件对SiC器件的详细结 构进行建模， 通过建模模型能真实反映在高开关 频率下SiC器件温度分布； 利用在MCPCB上预留测 温点进行SiC器件结温估 算的方法， 计算得到SiC 器件结区温度与模拟结果的相对误差较小， 表明 本文方法能较准确地估算结温， 并且操作方式简 单， 方便实施。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115422745 A 2022.12.02 CN 115422745 A 1.一种高开关频率下的SiC器件结温估算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 测算结电压： 对处于高开关频率下的SiC器件施加预设栅源负电压和预设源漏电 流， 以测量SiC器件在高开关频率下的源 ‑漏二极管 结电压； S2： 测算导热热阻： 在MCPCB上预留测温点进行SiC器件结温估算， 需在MCPCB上布线设 计测温点， 将SiC器件底部热沉焊盘延伸至器件外同时在白油阻焊层上开出的窗口， 该窗口 即为测温点， 估算出SiC器件的导热 热阻； S3： 制作测试基板： 将SiC器件焊接在铝基板上作为实验板， 然后进行实验， 实验完成 后， 将实验数据与S1中的源 ‑漏二极管 结电压数值构建线性关系式； S4： 数值模拟构建： 为了验证在MCPCB上预留测温点进行SiC器件结温估算方法的可行 性， 在热分析 软件ICEPAK中建立了测量实验的三维模型， 并对 模型进行网格划分。 2.根据权利要求1所述的一种高开关频率下的SiC器件结温估算方法， 其特征在于， 所 述S3的实验方式为： 先通电10 ‑15min， 待热平衡后使用热电偶温度计测量测温点的温度。 3.根据权利要求1所述的一种高开关频率下的SiC器件结温估算方法， 其特征在于， 所 述S4的模型主要由测试基板和测试器件组成， 对模型的边界条件设置为： 测试基板采用简 化模型， 根据基板多层结构将基板设置为各向异性 导热体。 4.根据权利要求1所述的一种高开关频率下的SiC器件结温估算方法， 其特征在于， 所 述S2中实际线路板上每个SiC器件的测温点的测量温度因位置及散热条件不同会有差异， 通常先分析 出温度可能最高的一个点， 取 该点测量温度来计算SiC器件的结温。 5.根据权利要求1所述的一种高开关频率下的SiC器件结温估算方法， 其特征在于， 所 述S1中SiC器件的源 ‑漏二极管结电压不随测试时间变化而变化， 且SiC器件的源 ‑漏二极管 结电压的大小与预设栅源负电压的大小无关。 6.根据权利要求1所述的一种高开关频率下的SiC器件结温估算方法， 其特征在于， 所 述S1中SiC器件由于材料工艺不同， 其允许的最大频率下结温有一定的差别， 在估算SiC器 件结温是否超过 结温极限值时， 需依具体情况对照各个SiC器件参数进行判别。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115422745 A 2一种高开关频率下的SiC器件结温估算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及半导体器件检测技术领域， 尤其涉及一种高开关频率下的SiC器件结 温估算方法。 背景技术 [0002]碳化硅(S iC)材料具有诸多优异的特性， 使得碳化硅的功率半导体器件， 在大功率 和高温应用 环境中非常具有吸引力和应用前景。 在高开关频率下， SiC器件产生的热量很 高， 导致器件的芯片温度很高， 将加 速器件性能的退化， 因此， 快速、 准确地测量SiC器件在 工高开关频率下的结温具有重要意 义。 [0003]但是现有技术的SiC器件结温估算方法所分析出来的数值与理论计算结果差异较 大， 并且操作方式复杂， 实施起来困难。 因而， 我们提出了一种高开关频率下的SiC器件 结温 估算方法。 发明内容 [0004]针对现有技 术的不足， 本发明提供了一种高开关频率下的SiC器件结温估算方法。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用了如下技 术方案： [0006]一种高开关频率下的SiC器件结温估算方法， 包括以下步骤： [0007]S1： 测算结电压： 对处于高开关频率下的SiC器件施加预设栅源负电压和预设源漏 电流， 以测量SiC器件在高开关频率下的源 ‑漏二极管 结电压； [0008]S2： 测算导热热阻： 在MCPCB上预留测温点进行SiC器件结温估算， 需在MCPCB上布 线设计测温点， 将SiC器件底部热沉焊盘延伸至器件外同时在白油阻焊层上开出的窗口， 该 窗口即为测温点， 估算出SiC器件的导热 热阻； [0009]S3： 制作测试基板： 将S iC器件焊接在铝基板上作为实验板， 然后进行实验， 实验完 成后， 将实验数据与S1中的源 ‑漏二极管 结电压数值构建线性关系式； [0010]S4： 数值模拟构建： 为了验证在MCPCB上预留测温点进行SiC器件结温估算方法的 可行性， 在热分析 软件ICEPAK中建立了测量实验的三维模型， 并对 模型进行网格划分。 [0011]作为本发明的进一步改进方案， 所述S3的实验方式为： 先通电10 ‑15min， 待热平衡 后使用热电偶温度计测量测温点的温度。 [0012]作为本发明的进一步改进方案， 所述S4的模型主要由测试基板和测试器件组成， 对模型的边界条件设置为： 测试基板采用简化模型， 根据基板多层结构将基板设置为各向 异性导热体。 [0013]作为本发明的进一步改进方案， 所述S2中实际线路板上每个SiC器件的测温点的 测量温度因位置及散热条件不同会有差异， 通常先分析出温度可能最高的一个点， 取该点 测量温度来计算SiC器件的结温。 [0014]作为本发明的进一步改进方案， 所述S1中SiC器件的源 ‑漏二极管结电压不随测试 时间变化而变化， 且SiC器件的源 ‑漏二极管 结电压的大小与预设栅源负电压的大小无关。说　明　书 1/3 页 3 CN 115422745 A 3