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随着半导体器件不断向高集成度、高频、高压、大功率特性的方向发展,器件的电流密度不断增加,由此带来的器件有源区工作温升过高严重地影响着半导体器件的工作特性及可靠性。因此,人们对半导体器件的热设计提出了越来越高的要求,对半导体器件有源区温升和热阻进行精确便捷地测量成为了亟需解决的关键问题。随着半导体器件性能的不断提升,新材料、新型结构、封装形式的不断发展,发展半导体器件热测量技术对半导体器件的热设计有着重要的实用价值。 本文以电学温敏参数法为手段,以LED热阻测试仪软件系统的开发及数据的采集和处理为主要研究内容,具体工作主要包括以下几个方面: 一、以实验室原有的LED单路测试仪为基础,完成了LED热阻筛选软件系统的开发。利用Windriver软件编写了可以在Windows XP环境下调用的测试仪硬件驱动程序;基于VC++环境编写了热阻筛选控制程序,设计开发了易于操作的人机交互界面,实现了自动化测量,数据保存、可视化显示等功能;采用双线程技术实现了高速采集卡的数据采集功能,并采用PCI8757板卡代替AC1050板卡对系统进行了改进。LED筛选测试仪可以一次性脱机完成对100路LED样品热阻的扫描筛选测量,大幅度提高了生产线上的测试效率并有效提高了LED灯组的可靠性。 二、基于一次加热法,开发了采集LED器件冷却响应曲线的控制软件。使用大容量高速采集卡MP424实现了器件冷却过程中的数据采集功能;编写指数取点算法实现了对海量数据的提取;完成了数据的处理及自动保存等功能。该方法通过对器件进行一次加热采集,提高了测试效率以及时间分辨率,解决了多次加热法的不足。 三、以多发光单元激光器的热特性为研究对象,建立了多发光单元激光器热阻网络模型。选取单发光单元、两发光单元、四发光单元激光器样品进行实测,并与理论模型进行了对比验证,给出了多发光单元激光器各级热阻与发光单元个数的关系,对多发光单元激光器热设计与生产提供了重要的参考价值。