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　　芯片温度是一个很复杂的问题ღ◈ღღ，从芯片表面测量温度洛克王国刷绝版宠物挂ღ◈ღღ，可以发现单个芯片温度也是不均匀的ღ◈ღღ。所以工程上设计一般可以取加权平均值或给出设计余量ღ◈ღღ。

　　这是一个MOSFET单管中的芯片ღ◈ღღ，直观可以看出芯片表面温度是不一致的ღ◈ღღ，光标1的位置与光标2位置温度差高达5度ღ◈ღღ。

　　芯片内部温度更复杂ღ◈ღღ，比较好的办法是通过仿真来研究ღ◈ღღ，从芯片横截面看ღ◈ღღ，仿线微米量级的芯片截面有很大的温度梯度ღ◈ღღ。

　　1200V IGBT在400V时短路ღ◈ღღ，起始温度是26度ღ◈ღღ，4.5us时ღ◈ღღ，芯片正面发射极温度77度凯发K8官方旗舰厅ღ◈ღღ，芯片集电极侧167度ღ◈ღღ，由于短路芯片里的电流可能呈丝状ღ◈ღღ，使热量集中于一点ღ◈ღღ，电流丝温度最高可达367度ღ◈ღღ。

　　由于结温如此复杂ღ◈ღღ，又是热设计的终极目标ღ◈ღღ，所以我们需要了解工作结温和结温的定义和各种测量方法ღ◈ღღ。

　　要讲清楚工作结温T vj op 凯发K8官方旗舰厅ღ◈ღღ，要分三步ღ◈ღღ，首先什么是结温ღ◈ღღ、虚拟结温T vj ღ◈ღღ，什么是T vjMAX 凯发国际app首页ღ◈ღღ！ღ◈ღღ，然后才能定义什么是工作结温T vj op ღ◈ღღ。

　　结温T vj 是半导体芯片结区的温度ღ◈ღღ。该结温用于确定用于进一步计算的结到外壳的热阻R thJC 芯片设计ღ◈ღღ，ღ◈ღღ。由于它与模块中某个芯片的确切结温并不精确匹配ღ◈ღღ，因此更正确的说法是“虚拟结温”ღ◈ღღ。

　　数据手册中的最高工作结温T vjmax 是用于确定连续导通IGBT（即静态工作）的最大允许功率耗散和定义连续集电极直流电流I CDC ღ◈ღღ。

　　对于开关工况应用凯发天生赢家一触即发ღ◈ღღ，ღ◈ღღ，包括一次性关断的短暂过程ღ◈ღღ，必须确保器件在高动态应力ღ◈ღღ、短时瞬态温度以及工作时芯片和模块温度不均匀的情况下安全运行ღ◈ღღ。因此ღ◈ღღ，在动态工作下计算出的最大虚拟结温应限制在低于T vjmax 的值ღ◈ღღ。

　　对于开关应用ღ◈ღღ，相关的设计限制是工作温度T vj op 洛克王国刷绝版宠物挂ღ◈ღღ。在计算正常负载和过载（也包括短时负载）时的电流能力时ღ◈ღღ，应使用平均导通损耗ღ◈ღღ、开通(E on )和关断(E off )的损耗来计算ღ◈ღღ，以保证芯片在允许的工作温度范围内ღ◈ღღ。

　　设计中可以不用峰值功率损耗洛克王国刷绝版宠物挂ღ◈ღღ，在“开通”或“关断”过程中产生的瞬态温升ღ◈ღღ。它们已在定义工作温度T vj op 中考虑了) 2） ღ◈ღღ。

　　功率半导体系统设计目标是最高工作结温不超过数据手册上的给定值ღ◈ღღ，对结温的理解ღ◈ღღ，仿真和测量在功率半导体应用非常重要ღ◈ღღ，是完成精确热设计的基础ღ◈ღღ，目标提高功率器件的利用率ღ◈ღღ，降低系统成本ღ◈ღღ，并保证系统的可靠性ღ◈ღღ。

　　在器件定型试验中ღ◈ღღ，一般会通过测量电参数随温度变化来测结温ღ◈ღღ，在GB/T 29332-2012《半导体器件分立器件第9部分ღ◈ღღ：绝缘栅双极晶体管（IGBT）》 在测量热阻时是采用小电流的集电极－发射极电压作为热敏参数或栅极－发射极阈值电压作为热敏参数间接测量结温的ღ◈ღღ。

　　热敏参数法不是很方便ღ◈ღღ，但在系统设计中ღ◈ღღ，知道芯片温度很重要凯发K8官方旗舰厅ღ◈ღღ，这就有了测芯片表面温度的方法ღ◈ღღ，JEDEC出版物JEP138 User guidelines for IR thermal imaging determination of die temperature.这种方法主要用于系统定型设计ღ◈ღღ，对散热系统进行定标ღ◈ღღ，参考 《功率器件热设计基础（三）——功率半导体壳温和散热器温度定义和测试方法》 ღ◈ღღ。

　　红外相机测温需要做发射率矫正ღ◈ღღ，模块需要去胶ღ◈ღღ，涂黑ღ◈ღღ，JEP138建议了黑色图层厚度控制在25-50umღ◈ღღ，涂层表面的发射率大于0.95ღ◈ღღ。哪怕这样也会改变芯片的热特性ღ◈ღღ，均匀的高发射率层可将峰值结温降低多达2%(°K)ღ◈ღღ。

　　用红外相机ღ◈ღღ，你可以方便的读取模块芯片上每个点的温度凯发官网入口首页ღ◈ღღ，ღ◈ღღ，你会发现天生赢家·一触即发ღ◈ღღ，ღ◈ღღ，芯片上的并不一致ღ◈ღღ，中心热ღ◈ღღ，边缘温度低ღ◈ღღ，下图的例子发现两者要差15度左右（仅是个测试案例ღ◈ღღ，不同芯片尺寸和封装有较大差异）ღ◈ღღ。

　　红外测量方法洛克王国刷绝版宠物挂ღ◈ღღ，模块需要去胶ღ◈ღღ，涂黑这会降低器件的耐压ღ◈ღღ，这在实际系统高压运行时要特别注意ღ◈ღღ，有电压击穿的风险ღ◈ღღ。

　　测模块的芯片温度还可以用热电偶ღ◈ღღ，这需要做专门的测试样品ღ◈ღღ，样品制作过程中ღ◈ღღ，在芯片表面安装热电偶ღ◈ღღ，然后灌胶凯发国际k8官网登录手机ღ◈ღღ，ღ◈ღღ。这种模块可以在系统中正常运行ღ◈ღღ，但会给测温仪带来一定的干扰ღ◈ღღ。

　　最好测芯片温度的方式是设计带温度传感器的芯片洛克王国刷绝版宠物挂ღ◈ღღ，如CoolMOS™ S7T 600V系列MOSFETღ◈ღღ，目标应用是SSRღ◈ღღ，SSCB和图腾柱PFC中的慢管ღ◈ღღ。

　　温度传感器是多个二极管串联ღ◈ღღ，由于这些二极管的线性温度特性ღ◈ღღ，只要使用电流源对它们进行偏置ღ◈ღღ，它们的正向电压(V F )就会直接与这些二极管的特定温度相关ღ◈ღღ。

　　温度感应二极管并未位于芯片有源区的中心ღ◈ღღ，真正热点与温度感应二极管之间仍有一段距离ღ◈ღღ。因此ღ◈ღღ，设计人员需要考虑热点和温度传感器之间温差ღ◈ღღ。

　　由于存在热阻抗ღ◈ღღ，温差ΔT与时间有关ღ◈ღღ，这意味着较短的热脉冲与较长的热脉冲相比ღ◈ღღ，ΔT更高ღ◈ღღ，参考下表（原表1）ღ◈ღღ。不同芯片尺寸的ΔT不同ღ◈ღღ，可以在参考文献 3） 找到多种产品的热点和温度传感器之间的ΔT与单位功率的关系图凯发K8官方旗舰厅ღ◈ღღ，下图（原图17）是其中之一ღ◈ღღ。

　　热敏参数法 适用于功率器件产品开发ღ◈ღღ，近年高校也做了很多研究工作凯发K8国际首页ღ◈ღღ，ღ◈ღღ，目标是在系统中实时测量结温ღ◈ღღ，预测模块寿命ღ◈ღღ。

　　热电偶和红外成像仪 测芯片表面温度洛克王国刷绝版宠物挂ღ◈ღღ，适用的系统开发中系统热阻定标ღ◈ღღ，这是高密度功率系统开发的有效手段ღ◈ღღ。

　　芯片上传感器 主要应用与系统中实时测量结温ღ◈ღღ，是系统保护的有效手段ღ◈ღღ，由于二极管组占用晶圆面积k8凯发(中国)官方网站ღ◈ღღ，ღ◈ღღ，增加芯片成本ღ◈ღღ，但通过高功率密度设计凯发K8官方旗舰厅ღ◈ღღ，可以有效降低系统成本ღ◈ღღ。